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文档简介

基础生态学生物与生态因子第一页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/281light

andorganismSolarradiationanditschangesEffectsofchangesinthequalityoflightonorganismEffectsofchangesintheintensityoflightonorganismPhotoperiodism第二页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/282第三页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/283Earth自转时,thelongdurationofexposureneartheequator(daycycle)地球公转时,夏天北半球照射的时间长;冬天南半球照射的时间长(seasonalcycle)Inlowlatitudes,thereisamoreconstantheat.High-latitudeareaacceptslessenergythanthelow-latitudearea23°27'夏至NSWENWES23°27'冬至Solarradiationanditschanges(自A.Mackenzieet.Al.,1999)第四页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/284第五页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/285Solarradiation(仿A.Mackenzieet.al,1999)光的性质:波长150-4000nm,分紫外光、可见光和红外光三类,波长在380-760nm之间的光为可见光。紫外线可见光红外线400630100025004000波长(nm)能量强度第六页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/286波长在380-760nm之间的光为可见光绿色植物的光合作用有效范围是380-700nm之间。可见光区(400-760nm),这部分辐射通常称为生理有效辐射,约占总辐射的40-50%。可见光中红、橙光是被叶绿素吸收最多的成分,其次是蓝、紫光,绿光很少被吸收,因此又称绿光为生理无效光。长波光(红光):促进延长生长;短波光(蓝紫光、紫外线):利于花青素形成,抑制茎伸长第七页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/287Lightqualityandorganism海洋植物(Marineplants)—光合作用色素对光谱变化具有明显的适应性:海水表层植物色素吸收蓝、红光;深水植物光合色素有效地利用绿光。高山植物(Alpineplants)—对紫外光作用的适应,发展了特殊的莲座状叶丛(雪莲)。???动物—不同动物发展不同的色觉。第八页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/288莲座状叶丛(雪莲)雪莲果多年生草本,茎杆直立黄化现象:一般植物在黑暗中不能合成叶绿素,但能形成胡萝卜素,导致叶子发黄,称为黄化现象。第九页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/289ChangesintheintensityoflightonorganismPlants—光合作用率在光补偿点

附近与光强度成正比,但达光饱和点后,不随光强增加。水生生物Aquaticplants—

水生植物在水中的分布与光照强度有关(1)光的穿透性限制植物在海中的分布(2)透光带(euphoticzone)内光合量大于呼吸量(3)透光带下部,光合量低于呼吸量(4)光补偿点:植物的光合作用量刚好与其呼吸消耗量相平衡之处。(对水生植物来说,指一定的深度)(5)扎根海底的巨型藻类通常只能出现在大陆沿岸附近(水深不超过100米);开阔大洋、沿岸透光带以单细胞浮游植物以及以之为食的浮游动物为主。第十页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2810水体中光的穿透深度第十一页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2811陆生生物Terrestrialplant—

对不同光照强度的适应产生阳性植物和阴性植物和耐阴性植物。阳地植物(杨、柳、槐、桦、蒲公英)阴地植物(铁杉、红豆杉、人参、三七、半夏)第十二页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2812阳性植物(cheliophytes)、阴性植物(sciophytes)和耐阴性植物(shadeplant):阳性植物——对光要求比较迫切,只有在足够光照条件下才能进行正常生长;

阴性植物——对光的需要远较阳性植物低,光补偿点低,呼吸作用、蒸腾作用都较弱,抗高温和干旱能力较低;

耐阴性植物——对光照具有较广泛的适应能力,对光的需要介于前两类植物之间。动物—光照强度影响动物的行为,昼行性动物在白天强光下活动,夜行性动物在夜晚或弱光下活动。第十三页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2813

特征阳地植物叶阴地植物叶形态特征枝叶叶片角质层气孔栅栏组织稀疏较小发达较多发达茂盛较大、薄不发达较少不发达

生理特征

细胞汁液浓度蒸腾作用CO2补偿点的光强度光合作用的光饱和点RvDP羧化酶以干重计的叶绿素可溶性蛋白(=酶)++++高高++++++++低低++++

阴地植物与阳地植物叶的比较

第十四页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/281401234567895040302010C4C3光强度/J·m-1·g-1CO2摄取/mgco2·dm-2·h-1光合作用与光照强度的关系高粱玉米小麦阳草水青冈阴草第十五页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2815蟑螂的游戏——比利时布鲁塞尔自由大学实验:在一个器皿中建两个相同的遮蔽处(比如放两个塑料瓶盖),然后放一些(比如说50只)蟑螂进去。蟑螂起初到处乱爬,互相触碰进行“咨询”,慢慢地就往遮蔽处扎堆了。如果遮蔽处的容量足够大(比如说能容纳60只蟑螂),那么所有的蟑螂会倾向于躲到其中某个遮蔽处,而让另一个遮蔽处空着,选哪个遮蔽处来躲是随机的。

50容量60第十六页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2816实验:

把遮蔽处的容量缩小,比如说每处最多只能容纳40只蟑螂。会出现什么情况呢?是不是40只挤到一处,剩下的10只到另一处呢?不是,蟑螂将会倾向于做平分,在两个遮蔽处中各有25只蟑螂。

容量402525第十七页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2817现在再放进一个遮蔽处,蟑螂会不会平均分配到3个遮蔽处里面去呢?不然。如果遮蔽处的容量不够大(只能容纳40只蟑螂),那么蟑螂将在其中的两处做平分,每处各有25只蟑螂,而让第三处空着。如果遮蔽处的容量足够大(可容纳60只蟑螂),那么全部50只蟑螂都将挤到一处,而让另两处空着。

容量40252550容量60喜欢躲藏到阴暗的遮蔽处第十八页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2818动物对光照强度的适应第十九页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2819夜行性动物:眼睛大啮齿类:眼球突出于眼眶终生营地下生活兽类:眼睛小,而为皮肤覆盖在南美洲地下生活的栉鼠虽然长着眼睛,但是经常是瞎的第二十页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2820光合作用率光强度净生产力光合作用呼吸作用BABACP光补偿点CPspsp光饱和点光补偿点(compensationpoint):光合作用强度和呼吸作用强度相当处的光强度为光补偿点;光饱和点(saturatepoint):当光照强度达到一定水平后,光合产物不再增加或增加得很少,该处的光强度即为光饱和点。植物compensationpoint示意图(仿Emberlin,1983)第二十一页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2821Photoperiodism光周期现象(photoperiodism):Garner等人(1920)发现明相暗相的交替与长短对植物的开花结实有很大的影响。植物的开花结果、落叶及休眠;动物的繁殖、冬眠、迁徙和换毛换羽等,是对日照长短的规律性变化的反应,称为光周期现象Photoperiodism—onreproduction(flowering)

:区分为长日照植物和短日照植物。long-dayplants

:Sunshineformorethanacertainvaluebeforetheflowering;suchaswheatshort-dayplants:日照shorterthanacertainvaluebeforetheflowering,一般需要较长的黑暗才能开花。suchasrice第二十二页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2822AnimalPhotoperiodism—对鸟类等迁徙影响;对繁殖的影响:区分为Long-dayanimalsandShort-dayanimalslong-dayanimals:在温带和高纬度地区许多鸟兽在春夏之际白昼逐渐延长的季节繁殖后代,称长日照动物;Suchassnowmink(雪貂),rabbit,hedgehogshort-dayanimals:与些相反,一些动物只有在白昼逐步缩短的秋冬之际才开始性腺发育和进行繁殖,称短日照动物。Suchassheep,goatsanddeer

第二十三页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2823Organismandtemperature

温度对生物的作用(温度的生态学意义)Extremetemperature对生物的影响生物对Extremetemperature的适应第二十四页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2824Temperatureon

OrganismTemperatureandthegrowth:——themostimportantecologicalfactor,参与生命活动的各种酶都有其最低、最适和最高温度,即Three-pointtemperature;不同生物的三基点不同;在一定温度范围内,生物生长的速率与温度成正比;外温的季节性变化引起植物和变温动物生长加速和减弱的交替,形成年轮;外温影响动物的生长规模。Temperatureandthedevelopment:温度与生物发育最普遍的规律是有效积温effectivetemperature。温度与生物的繁殖和遗传性:植物春化,动物繁殖的早迟。温度与生物分布:许多物种的分布范围与温度区相关。第二十五页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2825有效积温法则及其意义有效积温法则植物在生长发育过程中必须从环境摄取一定的热量才能完成某一发育阶段的发育过程,而且各个发育阶段所需的总热量是一个常数,称总积温或有效积温,因此可用公式:N•T=K表示,考虑到生物开始发育的温度,又可写成:

N(T-C)=K,T=C+K/N,其中,N为发育历期,即生长发育所需时间,T为发育期间的平均温度,C是发育起点温度,又称生物学零度,K是总积温(常数)。有效积温法则的意义预测生物发生的世代数;预测生物地理分布的北界;预测害虫来年的发生程历;制定农业气候区划,合理安排作物;应用积温预报农时。第二十六页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2826动物地理区zoogeographicregion

地理区动物区系,根据魏格纳(W.Wegener)大陆漂移说所说的地质年代,由于陆地的联结或分离,致使有或多或少的亲缘关系。海洋则形成与陆地不同的区系第二十七页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2827Extremetemperature对生物的影响低温对生物的影响:当温度低于临界(下限)温度,生物便会因低温而寒害和冻害。

冻害原因:冰结晶使原生质破裂损坏胞内和胞间的微细结构;溶剂水结冰,电解质浓度改变,引起细胞渗透压变化,导致蛋白质变性;脱水使蛋白质沉淀;代谢失调。高温对生物的影响:当温度超过临界(上限)温度,对生物产生有害作用,如蛋白质变性、酶失活、破坏水份平衡、氧供应不足、神经系统麻痹等。第二十八页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2828生物对Extremetemperature的适应生物对低温的适应:保暖、抗冻--形态、生理、行为的适应生物对高温的适应:抗辐射、保水、散热--形态、生理、行为的适应第二十九页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2829生物对lowtemperature的适应形态上的适应--植物:芽具鳞片、体具蜡粉、植株矮小;动物:增加隔热层,体形增大(贝格曼规律),外露部分减小(阿伦规律)Allen’srule——寒冷地区的内温动物较温暖地区内温动物外露部分(如四肢、尾、耳朵及鼻)有明显趋于缩小的现象,是减少散热的适应。Bergman’srule——生活在寒冷气候中的内温动物的身体比生活在温暖气候中的同类个体更大,是减少散热的适应。约旦规律(Jordan’srule)——鱼类的脊椎骨数目在低温水域比在温暖水域的多。第三十页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2830生理上的适应--Plants:减少细胞中的water和增加细胞中有机质的浓度以tolowerthefreezingpoint,增加红外线和可见光的吸收带(高山和极地植物);Animals:超冷和耐受冻结,当环境温度偏离热中性区increaseheatproductioninthebody,维持体温恒定,局部异温等。行为上的适应--迁移和冬眠/休眠等第三十一页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/28317~86华南兔95~97雪兔295~354华南野猪400~472东北野猪127~140华南赤狐148~160华北赤狐273~313华南虎331~345东北虎颅骨长/mm种类(南方)颅骨长/mm种类(北方)中国南北方几种兽类颅骨长度的比较第三十二页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2832Bergmann’srule内容:高纬度的恒温动物比低纬度的相似种类个体要大东北虎大于华南虎原因:一般认为,动物个体大则相同质量所对应的体表面积就小,对恒温动物来说在竞争中应付体表散热所损失的能量相对较少,在进化选择中是有利的。第三十三页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2833华南虎:中文别名:厦门虎,南中国虎,中国虎华南虎是虎所有种类中最为濒临灭绝的一种,估计世界上少于20至30只野生华南虎,中国18个动物园有70只圈养华南虎,为国家一级保护动物。1996年被国际自然保护联盟列为极度濒危的十大物种之一。中国圈养华南虎仅70余只,正在南非野化的7只。历史上范围分布很广,数量最多。其分布远除华南以外,还包括华东、华中、西南广阔地区,甚至陕南、陇东、豫西和晋南等个别地区亦曾发现过。

20世纪中期,南岭地区是华南虎分布中心,目前仅广东、湖南、江西和福建交界山区可能不足25只。建国初,野生华南虎有4000多头。20世纪50年代和60年代政府宣布华南虎为“四害”之一,除虎如同剿匪,大打人民战争,组织专门打虎队,由解放军和民兵协同作战,赶尽杀绝。1956年冬,福建部队和民兵捕杀530只虎、豹。在这场运动中,江西南昌、九江、吉安以及抚州捕杀150多只老虎。1959年冬,贵州30多头虎、豹遭猎捕。1963年广东北部共捕杀17只老虎,雷州半岛有17只被捕杀。1953年至1963年,有一个专业打虎队在粤东、闽西、赣南共捕杀130多只虎、豹。涌现出许多打虎英雄。

1959年2月,林业部把华南虎划归到与熊、豹、狼同一类有害动物,号召猎人“全力以赴地捕杀”;而东北虎被列入与大熊猫、金丝猴、长臂猿同一类的保护动物,可以活捕,不能杀死。1962年9月,国务院指示保护和合理利用野生动植物资源,列出19种动物为严禁捕猎动物,并在一些地区受到保护。华南虎再度被排斥在外。而1966年,国际自然与自然资源保护联盟《哺乳动物红皮书》中将华南虎列为E级濒危级。

1973年5月,国务院在《野生动物资源保护条例》(草案)中,把华南虎列为三级保护动物。1973年5月,农业部禁止猎捕东北虎和孟加拉虎,仍然允许每年控制限额捕猎华南虎。

1977年农业部修改规定,将华南虎从黑名单转移到红名单。东北虎仍然是保护种类的首位,华南虎和孟加拉虎属于禁捕的第二类。1979年,农业部将华南虎列为一级保护动物。而1981年野生华南虎只剩下150到200只。

1989年,《中华人民共和国野生动物保护法》终将华南虎列入国家一级保护动物名单。仿佛是临终关怀,野生华南虎从我们的世界完全消失。许多人声称发现了它们的踪影,无非是只闻其声,只见其迹,都是证明力较弱的间接证据。华南虎,这一悲剧性物种,终于成了举世瞩目的明星。只是聚光灯下空空落落,主角缺席。我们不知野生华南虎身在何处,甚至,不知道它们是否永远告别了这个世界。第三十四页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2834华南虎事件周正龙入选2007中国法治蓝皮书Flatcat?《科学》刊出华南虎争议照第三十五页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2835Allen’srule内容:在寒冷地区生活的哺乳动物的四肢、耳、鼻、尾均有明显缩短的趋势。原因:寒冷地区对哺乳动物的主要生态问题是保持体温,躯体突出部分缩短可减少散热,对动物在环境中竞争显然是有利的。北极狐、赤狐、大耳狐第三十六页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2836威尔逊规律(Wilson‘srule)北极地区的物种比热带地区的物种皮层厚。且有季节变化。葛洛格规律(Gloger‘srule)在干燥寒冷的地区,动物的体色较淡,在潮湿温暖的地区,体色较深。第三十七页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2837生物对hightemperature的适应形态上的适应--植物:密毛、鳞片滤光;体色反光;叶缘向上或暂时折叠,减少辐射伤害;干和茎具厚的木栓层,绝热。动物:体形变小,外露部分增大;腿长将体抬离地面;背部具厚的脂肪隔热层。生理上的适应--植物:降低细胞含水量,增加糖或盐浓度,减缓代谢率;蒸腾作用旺盛,降低体温;反射红外光。动物:放宽恒温范围;贮存热量,减少内外温差。行为上的适应--植物:关闭气孔动物:休眠,穴居,昼伏夜出等。第三十八页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2838局部异温性:内温动物能维持稳定的恒温,这并不是说其身体的所有部分都能保持稳定的温度。显然,兽类的四肢、尾巴、耳等部位,鸟类的后腔、翅、嘴等部位都不可能象胸部、背部一样地生长着隔热性能良好的毛或羽。生理适应:

大大降低身体终端部位的温度,而身体中央的温暖血液很少流到这些部位。

站立在冰面的银鸥,其脚掌的温度为0-5度,温度自下而上逐渐升高,到达生有羽毛的胫部为32度,而银鸥的体温38-41度。北极灰狼的脚温度可低于冰点第三十九页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2839动物对高温环境的适应对策

形态上的适应

体形变小,外露部分增大;腿长将体抬离地面;背部具厚的脂肪隔热层。生理上的适应

在高温环境中将恒温机制控制的温度范围适当放宽;骆驼(Camelus)、非洲羚(Taurotragus)能忍受干热的大型哺乳动物。例如骆驼可以忍耐41℃的高温.第四十页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2840(自M.C.Molles,Jr,1999)仙仁掌和骆驼对高温干旱环境的适应第四十一页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2841墨西哥国徽根系发达;叶退化为刺;茎内储藏大量水,表面有蜡质覆盖仙仁掌对高温干旱环境的适应第四十二页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2842

驼峰贮存脂肪在食物缺乏时,能够分解成骆驼身体所需养分,供生存需要。骆驼能连续4-5天不进食。

特殊的胃结构骆驼胃里有许多瓶子形状的小泡泡,贮存水分。

耳朵生毛,能阻挡风沙进入;

双重眼睑和长睫毛可防止风沙进入眼睛;

鼻翼自由关闭

脚掌扁平,肉垫厚软

这样的脚掌使骆驼在沙地上行走自如,不会陷入沙中

骆驼对高温干旱环境的适应第四十三页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2843RelationshipbetweenwaterandorganismThebiologicalsignificanceofwaterThewaytoobtainandloss0fwaterinthebodyAdaptationtowater生物与水分第四十四页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2844水的生物学意义Theessentialcomposition;themediaofphysiologicalmetabolicactivities;Tocreateastabletemperatureenvironment

;生物Originatedinthewaterenvironment生命起源于水环境,生物进化90%的时间都是在海洋中进行的。生物登陆后,在进化中形成了减少水分蒸发、保持体内水分平衡的各种适应机制。至今,生物广泛的分布在不同的环境,适应不同水因子特性的各种环境。第四十五页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2845水分的大循环与小循环:

地球表面的总水量大约为15亿km3,其中大约有97%包含在海洋库中。

淡水中:两极冰盖29000km3地下水8000km3湖泊河流100km3土壤水分100km3

大气中水13km3

生物体中水1km3水的分布第四十六页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2846Waytoobtainandloss0fwaterinthebody水分的丧失途径Plant-waterevaporationloss(transpiration,diffusion)。Animals-waterevaporativeloss,excretion(排泄),secretionloss(分泌)。水分获得途径Plant-rootsabsorption,leafsurfaceabsorptionAnimals-food,skinabsorption,metabolism(代谢)第四十七页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2847(自M.C.Molles,Jr,1999)生物的水分获得与损失途径第四十八页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2848AdaptationtowaterThewaytoadaptwell-developedaerenchyma(通气组织);Degradedmechanicalorganization(机械组织);Longthinleaves,toincreasephotosynthesisandnutrientabsorptionareaEco-typesSubmergedplants沉水植物Floatingplants浮水植物Emergingplant挺水植物小香蒲生物对水分的适应第四十九页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2849水生植物aquaticplants对水环境的适应陆生植物terrestrialplants水平衡的调节机制水生动物aquaticplants水平衡的调节机制Adaptationtowater第五十页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2850Terrestrialplants

对水因子的适应Terrestrialplantwaterbalanceadjustmentmechanism形态适应:Well-developedrootsystem;Smallleaf;Monocotyledon(单子叶植物):somewithfan--shapedmovementcells,enabletheleafcurly;

Well-developedwaterstorageorganization;生理适应:ThedrivingforceforwatertransportHighprotoplasm(原生质)penetrationconcentrations陆生植物Eco-types湿生植物中生植物旱生植物

第五十一页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2851陆生植物的水势梯度

空气中的水势--较低植物体的水势--中度土壤中的水势--较高

(自M.C.Molles,Jr,1999)陆生植物drivingforceforwatertransport(自M.C.Molles,Jr,1999)第五十二页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2852等渗(isosmoticorganism):——体内和体外的渗透压相等,水和盐以大致相等的速度在体内外之间扩散。仅排泄失水,通过食物、饮水、代谢水获得水,泌盐器官排出多余的盐分。高渗(hyperosmoticorganism):——体内的渗透压高于体外,水由环境中向体内扩散,体内的盐分向外扩散。通过排泄作用排出多余的水,盐分通过食物和组织摄入。低渗(hypoosmoticorganism):——体内渗透压低于体外,水分向外扩散,盐分进入体内。通过食物、代谢水和饮水获得水,多种多样的泌盐组织排出多余的盐分。水生动物aquaticanimal的水平衡调节机制(自M.C.Molles,Jr,1999)第五十三页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2853Marineanimals鲨鱼和无脊椎动物:等渗海洋软骨鱼,靠血液中贮存尿素等有机分子,使体液渗压与环境渗压基本保持一致,属等渗动物

海洋硬骨鱼:低渗血液渗压低于环境渗压,需要进行低渗压调节,它们经常吞饮海水,肾小球退化,排尿量很少,借此补偿由于体液低渗压而被动的失水,同时通过鳃上皮排出多余的离子

Freshwateranimals淡水硬骨鱼:高渗血液渗压高于环境,需要进行高渗压调节。它们多具发达的肾小球,能排出大量低渗的尿液,鳃上皮能从环境中摄取氯离子以补偿由于体液高渗压而被动丢失的离子和进入体内的多余的水Estuarineanimal河口动物洄游鱼类:变渗透压在海水中进行低渗压调节,在淡水中进行高渗压调节水生动物的渗透压调节方式(自M.C.Molles,Jr,1999)第五十四页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2854海水及Na+

和Cl-由鳃扩散进入体内,通过排尿及盐腺将多余的盐排至体外环境中Shark的渗透调节(自M.C.Molles,Jr,1999)等渗(isosmoticorganism)第五十五页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2855体液多和海水等渗第五十六页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2856

Waterregulation:

Environmentwaterenterthebodythroughgills(鳃)通过尿将多余的水排出Saltregulation:伴随尿液将少量的盐排出通过摄食及鳃上的特定氯细胞,将盐摄入体内。淡水硬骨鱼和蚊的渗透压调节高渗(hyperosmoticorganism)第五十七页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2857体液比海水低渗,体内水分→流失。全身被鳞,不断吞咽海水,多余盐份则由鳃壁上的泌氯腺排出。含氮废物多以NH3的形式从鳃排出,肾小球数目少,(甚至消失),排尿量少大马哈鱼海洋硬骨鱼低渗(hypoosmoticorganism)第五十八页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2858Terrestrialplants水平衡调节机制失水的主要途径:skinevaporation,breathingwater-loss,excretionwater-loss补充水的主要途径:Food,watermetabolism(代谢),drinkingwaterWaterconservationmechanism减小皮肤的透水性减少身体的表面蒸发减少呼吸失水减少排泄失水利用代谢水Eco-types喜湿耐旱第五十九页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2859RelationshipbetweensoilandorganismTheecologicalsignificanceofsoilPhysicalandchemicalpropertiesofsoilanditsimpactonorgasims土壤与生物第六十页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2860Theecologicalsignificanceofsoil栖息场所:为陆生植物提供基底,为土壤生物提供栖息场所;营养水分供应:提供生物生活所必须遥矿质元素为水分;环境条件:提供植物生长所需的水热肥气;维持丰富的土壤生物区系;生态介质:生态系统的许多很重要的生态过程都是在土壤中进行第六十一页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2861PhysicalandchemicalpropertiesofsoilanditsimpactonorgasimsPhysicalpropertiesofsoil土壤是由固体、液体和气体组成的三相系统,固体占85%以上,根据土粒的直径大小,可将土粒分为:粗砂、细砂、粉砂和粘粒,其组合百分比称土壤质地,根据土壤质地,可将土壤分为:砂土、壤土和粘土。土壤质地和土壤温度影响植物生长和土壤动物的水平及垂直分布。Chemicalpropertiesofsoil土壤酸碱度:过碱性和酸性不利于植物生长,酸性还不利于细菌生长。土壤有机质:植物重要碳源和氮源。土壤无机元素:植物生长的13种重要元素来源(7种大量元素:、氮、磷、钾、硫、钙、镁、铁;6种微量元素:锰、锌、铜、钼、硼、氯)第六十二页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2862植物对土壤的适应

根据植物对土壤酸度的反应,可以把植物划分为3类:酸性土植物﹑中性土植物、碱性土植物。以土壤为主导因子的植物生态类型及特征分为:A、盐碱土植物:聚盐性植物(碱蓬、浜藜、盐角羊等)泌盐性植物(红树、大米草、柽柳等)不适盐性植物(田箐、凤毛菊、蒿属)B、酸性土植物:杜鹃﹑茶﹑马尾松等C、钙土植物:南天竹﹑刺柏、黄连木、野花椒、西伯利亚落叶松等D、沙生植物:骆驼刺﹑柠条、花棒等第六十三页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2863大气组成极其生态作用大气是指地球表面到高空1100km范围内的空气层。O2占大气总量20.95%,N2占78.9%,CO2占0.032%。CO2是植物光合作用的主要原料,又是生物氧化代谢的最终产物;O2几乎是所有生物生存所依赖的媒质(除极少数厌氧生物外),没有氧,生物就不能生存。第六十四页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/28641、氧与动物能量代谢2、内温动物对高海拔低氧的适应动物或人从低海拔进入高海拔后,最明显的适应性反应表现在呼吸与血液组成成分方面。在高海拔地区,人体处于“低氧状态”,为适应低氧状态,人的心脏、肺、造血功能都自然增加,这既可强健体魄,又能在不知不觉中达到减肥、养病、健身的效果。

在平原地区氧气大约占空气成分的21%,由于天高云淡,空气稀薄,空气中的氧分压也就是氧气绝对值明显下降,因此高原空气是低氧空气。

轻度心脏病患者能够而且应当在高原地区治疗。暴露于短期的低氧环境可有效提高哺乳类包括人类心脏对急性缺血性损伤的耐受性。如果一个人能定期去海拔二三千米的高原生活,心脏功能就能得到锻炼。高原低氧环境能明显的改善轻度支气管哮喘和慢性阻塞性肺部疾病的症状。氧与生物第六十五页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2865火对生物的影响及管理在生态系统中,火既是一种自然的因素,又是人类增加的因素。火的燃烧破坏了生态平衡,同时也为土壤提供了新的养分,促进了生物的生长。火也是一个重要的生态因子。

自然火来源于雷击火﹑火山爆发﹑滚石火花﹑泥炭自燃;

人为火源来自人类生活﹑生产用火。

林冠火:发生在林冠上,其破坏性大,可毁灭地面上全部的植物群落,以及动物的组成成分,使群落的恢复要经历一段较长的时期。

地面火:发生在地面上,没有林冠火那样的毁灭性,其破坏具有选择性,仅容易烧死幼苗和抗火性差的物种(如树皮薄的植物),对抗火性强的植物反而有利。(地面火的作用经常是有利的,它仅仅烧掉了地面上的枯枝落叶层,从而促进了植物和动物群落的再生和稳定性。这种燃烧能够使枯枝落叶干草等数量降到最低,因此降低了林冠火的危险。)第六十六页,共七十一页,2022年,8月28日2023/1/2866火对

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