生物与水课件

第4章生物与水WATERRELATION第4章生物与水WATERRELATION1主要内容4.1水的生态意义4.2水的运动及生物获水和失水的途径4.3植物与水的关系4.4动物与水的关系主要内容4.1水的生态意义24.1水的生态意义

(1)水是任何生物体都不可缺少的重要组成成分生物体一般含60％~80％的水,低等水生动物甚至更高。(2)水是生物体所有代谢活动的介质,是生命活动的基础营养的运输,废物的排除,激素的转递,各种生化反应…..,都必须在水溶液中进行;所有物质也都必须以溶解状态才能进入细胞。4.1水的生态意义(1)水是任何生物体都不可缺少的重要组3(3)水为生物创造稳定的温度环境水的特征:3.98℃时密度最大,结冰从上至下进行;热容量很大,吸热和放热缓慢。(4)生物起源于水环境生物进化90％的时间是在海洋中进行的。从水生到陆生的进化。(3)水为生物创造稳定的温度环境44.2水的运动及生物获水和失水的途径

4.2.1水的运动液态(水)固态(冰)

气态(水蒸气)水的三相变化4.2水的运动及生物获水和失水的途径

4.2.1水的5空气中的水—水蒸气※相对湿度=水蒸气密度/饱和水蒸气密度×100%

液态水※浓度梯度土壤中的水※毛细管水空气中的水—水蒸气64.2.2生物获水与失水的途径(1)水分的丧失途径植物－蒸发(蒸腾作用、扩散作用)失水,分泌失水。动物－蒸发失水,排泄、分泌失水。(2)水分的获得途径植物－根部吸收,叶面吸收。动物－食物,体表吸收,代谢水。4.2.2生物获水与失水的途径7根据植物对水的依赖程度可以把植物分为以下几种生态类型:(1)水生植物

沉水植物:根退化或消失,金鱼藻、狐尾藻等。

浮水植物:无根漂浮植物(凤眼莲、浮萍等);浮叶根生植物(睡莲和眼子菜)

挺水植物:芦苇、菰、香蒲、莲等。4.3植物与水的关系根据植物对水的依赖程度可以把植物分为以下几种生态类型:4.38(2)陆生植物

湿生植物:生态上依赖于湿地的植物？

中生植物:种类最多、分布最广、数量最多。

旱生植物:少浆液植物(骆驼刺)和多浆液植物(仙人掌等)。(2)陆生植物9湿生植物—池杉湿生植物10中生植物

—诗人草中生植物

—诗人草11旱生植物—仙人球旱生植物—仙人球12肉质旱生植物—景天肉质旱生植物—景天134.3.1陆生植物与水(1)陆生植物体内水分平衡Wip=Wr+Wa–Wt–WsWip:植物体内的水分Wr:植物的根从土壤中吸收的水分Wa:植物从空气中吸收的水分Wt:蒸腾丧失的水分

Ws:分泌丧失的水分4.3.1陆生植物与水(1)陆生植物体内水分平衡14生物与水课件15(2)陆生植物保水机制

A.形态适应发达的根系,以利于根从土壤中吸收的水分叶面小,气孔下陷,表面有厚的蜡质层或白色绒毛,许多单子叶植物叶具扇状运动细胞,可使叶面卷曲,减少水分丢失茎、枝的外层是木栓层具发达的贮水组织(2)陆生植物保水机制16B.生理适应水分运输的动力原生质的渗透压特高,从土壤中吸收水分,同时不至于发生反渗透现象使植物失水:淡水植物一般2~3Pa,中生植物不超过20Pa,旱生植物可达40~60Pa,甚至高达100Pa。采用C4途径进行光合作用，如玉米、高梁、甘蔗等植物。B.生理适应17一些旱生植物和中生植物下陷的气孔一些旱生植物和中生植物下陷的气孔18生物与水课件194.3.2水生植物与水海水植物是等渗的,淡水植物具有自动调节渗透压的能力体内具有发达的通气系统,保证体内个部分对氧气的需要叶的表面积大,有利于采光和吸收无机盐和CO2

4.3.2水生植物与水海水植物是等渗的,淡水植物具有自动调20沉水植物－金鱼藻沉水植物－金鱼藻21浮水植物——凤眼莲浮水植物——凤眼莲22挺水植物——莲挺水植物——莲23水生植物的通气组织(莲藕）水生植物的通气组织(莲藕）244.4动物与水4.4.1陆生动物与水(1)陆生动物体内水分平衡Wia=Wm+Wd+Wf+Wa–We–WsWia:动物体内水分Wm:代谢水

Wd:从饮水中获得的水分Wf:从食物中获得的水分Wa:从空气中吸收的水分We:体表蒸发和呼吸丧失的水分Ws:排泄丧失的水分4.4动物与水4.4.1陆生动物与水25生物与水课件26(2)陆生动物保持水分的方法不透水的皮肤、覆盖了蜡质层的外骨骼,减少蒸发失水冷凝回收肺内呼出的水蒸气浓缩排泄物回避极端环境:如迁徙、休眠等

※保水与降温的矛盾,解决方法:体温的波动(2)陆生动物保持水分的方法27SimilarDesertModifications(诱变)CamelsCanwithstandwaterlossupto20%.Faceintosuntoreduceexposure.Thickhair:Increasedbodytemp,

lowersheatgradient(变化/梯度).SaguaroCactus(巨状仙人掌)Trunk树干/Armsactaswaterstorageorgans.Densenetworkofshallowroots(浅根).ReducesEvaporativeloss.SimilarDesertModifications(诱28生物与水课件294.4.2水生动物与水(1)咸水动物等渗动物:体内渗透压大致与环境渗透压相等(无脊椎动物,海参和盲鳗)低渗动物:体内渗透压低于环境渗透压,体内的水向体外渗透(易脱水),必须大量饮水;同时依靠发达的排泄器官,把饮水中的大量溶质排泄出去,使其尿液量减少到最低限度。硬骨鱼和甲壳动物通过鳃排盐(逆浓度梯度向外分泌盐类),软骨鱼类通过直肠腺排盐。如七鳃鳗。特异功能是:防脱水(要饮水)又排盐。水生动物面临的问题:保持体内的水盐平衡4.4.2水生动物与水(1)咸水动物水生动物面临的问题:保30生物与水课件31高渗动物:体内渗透压高于环境渗透压,环境中的水向体内渗透;能大量排尿(排浓尿)维持高渗状态。如软骨鱼类,鲨鱼。特异功能是:防排盐(要吸盐)又排水。变渗动物:体液浓度随环境渗透浓度的改变而改变。如溯河的鲑鱼和降海的鳗鱼以及广盐性鱼类(罗非鱼、赤鳟、刺鱼等)。恒渗动物:体液浓度保持恒定,不随环境改变而改变。高渗动物:体内渗透压高于环境渗透压,环境中的水向体内渗透;能32生物与水课件33(2)淡水动物淡水的渗透压极低,动物血液或体液渗透浓度比较高,水不断渗入动物体内,过剩的水必须排出体外,才能保持体内水分平衡(排大量的稀尿)。淡水动物还面临着丢失溶质的问题(由于随尿或由于扩散作用而丢失),丢失的溶质弥补有2个途径:食物中获取;鳃或上皮组织表面主动把钠吸收到体内。维持渗透压的机能类似海洋中的高渗动物,但是排大量的稀尿。(2)淡水动物34生物与水课件35第4章生物与水WATERRELATION第4章生物与水WATERRELATION36主要内容4.1水的生态意义4.2水的运动及生物获水和失水的途径4.3植物与水的关系4.4动物与水的关系主要内容4.1水的生态意义374.1水的生态意义

(1)水是任何生物体都不可缺少的重要组成成分生物体一般含60％~80％的水,低等水生动物甚至更高。(2)水是生物体所有代谢活动的介质,是生命活动的基础营养的运输,废物的排除,激素的转递,各种生化反应…..,都必须在水溶液中进行;所有物质也都必须以溶解状态才能进入细胞。4.1水的生态意义(1)水是任何生物体都不可缺少的重要组38(3)水为生物创造稳定的温度环境水的特征:3.98℃时密度最大,结冰从上至下进行;热容量很大,吸热和放热缓慢。(4)生物起源于水环境生物进化90％的时间是在海洋中进行的。从水生到陆生的进化。(3)水为生物创造稳定的温度环境394.2水的运动及生物获水和失水的途径

4.2.1水的运动液态(水)固态(冰)

气态(水蒸气)水的三相变化4.2水的运动及生物获水和失水的途径

4.2.1水的40空气中的水—水蒸气※相对湿度=水蒸气密度/饱和水蒸气密度×100%

液态水※浓度梯度土壤中的水※毛细管水空气中的水—水蒸气414.2.2生物获水与失水的途径(1)水分的丧失途径植物－蒸发(蒸腾作用、扩散作用)失水,分泌失水。动物－蒸发失水,排泄、分泌失水。(2)水分的获得途径植物－根部吸收,叶面吸收。动物－食物,体表吸收,代谢水。4.2.2生物获水与失水的途径42根据植物对水的依赖程度可以把植物分为以下几种生态类型:(1)水生植物

沉水植物:根退化或消失,金鱼藻、狐尾藻等。

浮水植物:无根漂浮植物(凤眼莲、浮萍等);浮叶根生植物(睡莲和眼子菜)

挺水植物:芦苇、菰、香蒲、莲等。4.3植物与水的关系根据植物对水的依赖程度可以把植物分为以下几种生态类型:4.343(2)陆生植物

湿生植物:生态上依赖于湿地的植物？

中生植物:种类最多、分布最广、数量最多。

旱生植物:少浆液植物(骆驼刺)和多浆液植物(仙人掌等)。(2)陆生植物44湿生植物—池杉湿生植物45中生植物

—诗人草中生植物

—诗人草46旱生植物—仙人球旱生植物—仙人球47肉质旱生植物—景天肉质旱生植物—景天484.3.1陆生植物与水(1)陆生植物体内水分平衡Wip=Wr+Wa–Wt–WsWip:植物体内的水分Wr:植物的根从土壤中吸收的水分Wa:植物从空气中吸收的水分Wt:蒸腾丧失的水分

Ws:分泌丧失的水分4.3.1陆生植物与水(1)陆生植物体内水分平衡49生物与水课件50(2)陆生植物保水机制

A.形态适应发达的根系,以利于根从土壤中吸收的水分叶面小,气孔下陷,表面有厚的蜡质层或白色绒毛,许多单子叶植物叶具扇状运动细胞,可使叶面卷曲,减少水分丢失茎、枝的外层是木栓层具发达的贮水组织(2)陆生植物保水机制51B.生理适应水分运输的动力原生质的渗透压特高,从土壤中吸收水分,同时不至于发生反渗透现象使植物失水:淡水植物一般2~3Pa,中生植物不超过20Pa,旱生植物可达40~60Pa,甚至高达100Pa。采用C4途径进行光合作用，如玉米、高梁、甘蔗等植物。B.生理适应52一些旱生植物和中生植物下陷的气孔一些旱生植物和中生植物下陷的气孔53生物与水课件544.3.2水生植物与水海水植物是等渗的,淡水植物具有自动调节渗透压的能力体内具有发达的通气系统,保证体内个部分对氧气的需要叶的表面积大,有利于采光和吸收无机盐和CO2

4.3.2水生植物与水海水植物是等渗的,淡水植物具有自动调55沉水植物－金鱼藻沉水植物－金鱼藻56浮水植物——凤眼莲浮水植物——凤眼莲57挺水植物——莲挺水植物——莲58水生植物的通气组织(莲藕）水生植物的通气组织(莲藕）594.4动物与水4.4.1陆生动物与水(1)陆生动物体内水分平衡Wia=Wm+Wd+Wf+Wa–We–WsWia:动物体内水分Wm:代谢水

Wd:从饮水中获得的水分Wf:从食物中获得的水分Wa:从空气中吸收的水分We:体表蒸发和呼吸丧失的水分Ws:排泄丧失的水分4.4动物与水4.4.1陆生动物与水60生物与水课件61(2)陆生动物保持水分的方法不透水的皮肤、覆盖了蜡质层的外骨骼,减少蒸发失水冷凝回收肺内呼出的水蒸气浓缩排泄物回避极端环境:如迁徙、休眠等

※保水与降温的矛盾,解决方法:体温的波动(2)陆生动物保持水分的方法62SimilarDesertModifications(诱变)CamelsCanwithstandwaterlossupto20%.Faceintosuntoreduceexposure.Thickhair:Increasedbodytemp,

lowersheatgradient(变化/梯度).SaguaroCactus(巨状仙人掌)Trunk树干/Armsactaswaterstorageorgans.Densenetworkofshallowroots(浅根).ReducesEvaporativeloss.SimilarDesertModifications(诱63生物与水课件644.4.2水生动物与水(1)咸水动物等渗动物: