生物与环境.pptx

第 1 章
生物与环境
环境与生态因子
生物与环境关系的基本原理
光及其生态作用
温度及其生态作用
水及其生态作用
土壤因素及其生态作用
环境与生态 适应组合
生物对一组特定环境条件的适应也必定会表现出彼此之间的相互关联性。这样一整套协同的适应性就称为适应组合。
生活在极端环境条件（如干旱）下的生物, 适应组合现象表现得最为明显。
适应组合例一：
在极端干旱的沙漠中，耐旱的肉质植物，当短暂的雨季或供水充足时能大量吸收水分并贮存在植物组织、器官中，以维持干旱时期水的消耗。同时还尽量减少蒸腾失水, 如在夜晚温度较低时才张开气孔，使伴随着气体交换的失水量尽可能减少，同时吸收环境中的二氧化碳并将其合成为有机酸贮存在组织中；白天时贮存的有机酸经脱酸作用释放出 CO2 进行光合作用。
适应组合例二：
典型沙漠动物骆驼，具有一系列适应干旱缺水生活的特征组合：
对水的利用和保存（露水、浓缩尿、代谢水）；
稍许放宽恒温标准（℃）；
脂肪的流动性；
红细胞的特殊结构。
辐射适应和趋同适应
辐射适应 同一种生物长期生活在不同条件下，可能出现不同的形态结构和生理特性，这些变异特性往往具有适应意义。
　生态型：一个物种对一特定生境发生基因型的反应而产生的产物，是种内适应不同生态条件或区域的遗传类群。
趋同适应是指亲缘关系很远甚至完全不同的类群，长期生活在相似的环境中，表现出相似的外部特征, 在生态上占有相同的地位，在生态系统中起相同的作用。
光及其生态作用
光的性质与组成
光是由波长范围很广的电磁波所组成，它既有电磁波的波动性，又具有粒子(光子)流的性质。
可见光的波长在380～760nm 之间，根据波长的不同又可分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色不同的光。波长大于760nm的是红外光, 波长小于380nm 的是紫外光。
在全部太阳辐射中，红外光约占50%～60%, 紫外光约占1%, 其余的为可见光部分。
可见光能在光合作用过程中被植物利用并转化为化学能。植物主要吸收红光和蓝光。
影响光照的因素
1. 空间和时间因素的影响
影响地表光照强度和日照长度空间变化的因素包括地理纬度、海拔高度、地形、坡向和坡度等, 时间因素则指年际、季节、朔望及昼夜的变化。
光照强度在赤道地区最大，随纬度的增加而减弱，随海拔高度的增加而增强。夏季光照强度最大, 冬季最弱。
日照长度是指白昼的持续时数或太阳的可照时数。
短波光随纬度增加而减少，随海拔升高而增加。
2. 大气状况的影响
/（cm2·分）, 称为太阳常数。当太阳辐射通过大气层到达地表之前, 一部分被反射回宇宙空间, 一部分被吸收，一部分被散射。
大气中的各种成分包括H2O、CO2、O2、O3和尘埃等, 对太阳辐射的吸收较多，且各自具有一定的选择性。水汽是太阳辐射能极重要的吸收介质, 吸收量亦多。 大气分子、水汽分子、小水滴以及灰尘杂质还能反射太阳辐射 。
3. 水介质对光照的影响
水介质能反射和吸收光线，水介质反射的光线波长在420～550nm之间, 因此, 水体多呈淡绿色；湖水以黄绿光占优势；深水多呈蓝色；海洋以微弱的蓝绿光为主。水对长波光的吸收很多，长波光在水的表层就被吸收，短波光及紫外辐射则能透入水体数米至20m深处。水中的溶质及悬浮颗粒以及浮游生物等，均能加强对光的吸收、反射及散射。
4. 植物对光照的影响
照在植物叶片上的光，约70%被叶子吸收, 20%被叶面反射，通过叶片透射的光为10%左右。
叶片吸收、反射和透射光的能力因其厚薄、构造和绿色的深浅以及叶表面的性状而异, 其作用强度则取决于光的波长。
树冠叶子相互重叠, 阳光通过树冠，强度逐渐减弱。在浓密的植物群落中是很阴暗的，光照强度往往成为限制某些生物存在的因素。
光的生态作用
1. 光对植物的生态作用
光是光合作用能量的来源。
黄化现象。
光照强度对植物繁殖影响很大，植物花芽分化形成时, 若光照不足, 会导致芽数减少或发育不良, 甚至早期死亡。在开花期和幼果期, 如果光照减弱, 也会引起结实不足或果实发育中止。
光因子还影响果实的品质, 如苹果、梨、桃等在强光下能增加果实的含糖量和耐贮性。光照强，花色素形成也多，果实外表着色良好。
植物的生长发育是在日光的全光谱照射下进行的，但不同光谱成分对植物的光合作用、色素形成、向光性及形态建成的诱导等影响是不同的。
植物吸收红、橙光被叶绿素最多