生态学第二章生物与环境物资环境

生态学第二章生物与环境物资环境第一页，共二十七页，编辑于2023年，星期日2.6.1生物对水环境的适应1、水的生态作用（1）水是任何生物体的重要组成部分（2）水是生命活动的基础

——一切生化反应均在水中完成（3）水对稳定环境温度有重要意义（4）水是光合作用的原料（5）水使生物保持一定的状态第二页，共二十七页，编辑于2023年，星期日（1）水对植物生长发育的影响水分对植物生长有最低、最适和最高值3基点（2）水对动物生长发育的影响水分不足时，引起动物的滞育和休眠许多动物的周期性繁殖与降水季节密切相关水对生物生长发育的影响第三页，共二十七页，编辑于2023年，星期日水对物种数量和分布的影响对植被的分布的影响我国从东南到西北可分为3个等雨量区，因而植被类型也分为3个区：湿润森林区、干旱草原区和荒漠区水分对动植物种类与数量的影响降水量最大的赤道热带雨林种的植物达52种/公顷，而降水量较少的大兴安岭红松林中，仅有植物10种/公顷第四页，共二十七页，编辑于2023年，星期日2、陆生植物对缺水环境的适应特征陆地植物的水平衡：水分来源：根系吸收，茎叶吸收，体内代谢；水分去向：蒸腾作用，体内代谢。形态适应：发达的根系、叶面积很小、发达的储水组织；生理适应：根细胞原生质渗透压特别高，吸水性强。陆生植物适应水环境的类型：湿生植物、中生植物、旱生植物。第五页，共二十七页，编辑于2023年，星期日陆生植物的三种类型湿生植物：不能长时间忍受缺水，抗旱能力差，多生长在水边或潮湿的环境中。如水稻、秋海棠。中生植物：适于生长在水分条件适中的环境中，形态结构及适应性介于湿生植物与旱生植物之间，种类最多、分布最光和数量最大的陆生植物。旱生植物：生长在干旱环境中，能忍受较长时间的干旱，且能维护水分平衡和正常的生长发育。主要分布在干热草原和荒漠地区。

其对干旱环境的适应表现在根系发达、叶面积很小、发达的贮水组织以及高渗透压的原生质等。问题：水培植物生长的条件？第六页，共二十七页，编辑于2023年，星期日水环境与植物根系根系大叶面小叶面大根系小旱生植物湿生植物中生植物第七页，共二十七页，编辑于2023年，星期日旱生植物第八页，共二十七页，编辑于2023年，星期日旱生植物第九页，共二十七页，编辑于2023年，星期日3、水生植物对水环境的适应水体环境的特征：

弱光，缺氧，粘性高，密度大，温度变化平缓等。水生植物的适应特征

发达的通气组织,机械组织不发达甚至脱化,水下叶片很薄，且多分裂成带状、线状。水生植物的类型沉水植物浮水植物挺水植物第十页，共二十七页，编辑于2023年，星期日第十一页，共二十七页，编辑于2023年，星期日第十二页，共二十七页，编辑于2023年，星期日4、动物对水的适应水生动物对水的适应保持盐分与水分的平衡是水生动物适应环境的基础主要通过调节体内的渗透压来维持与环境的水分平衡淡水动物和海洋动物的差异陆生动物对水的适应形态结构：蛙体表的粘液；蛇、鸟、兽体表角质化；行为：迁徙；水分不足时，引起动物的滞育和休眠；生理：代谢产水，增加水分的重吸收，减少排泄许多动物的周期性繁殖与降水季节密切相关等。

动物对水环境的适应与植物不同之处动物有活动能力，动物可以通过迁移等多种行为途径来主动避开不良的水分环境第十三页，共二十七页，编辑于2023年，星期日淡水动物对水环境的适应淡水动物对环境是高渗性(淡水的渗透浓度为2-3mmol/l，而动物体液或血液渗透浓度高，一般为9%)，导致水不断渗入动物体内，过剩的水不断排出体外，保持水分平衡补充丢失的盐分方法：食物获得鳃主动吸收盐类排泄稀释的尿液减少水分摄入第十四页，共二十七页，编辑于2023年，星期日第十五页，共二十七页，编辑于2023年，星期日

水生动物对水环境的适应等渗动物（河口动物）这些动物不会由于渗透作用而失水或得水，但随代谢废物的排泄损失一部分水。补充水分方法：从食物中得到；饮用海水并排出海水中的溶质；食物氧化过程中产生代谢水低渗动物（海水动物）由于渗透作用失去一些水，会从食物、代谢中或海水摄入更多的水，其中喝水是主要来源。保持低渗：喝水同时吸入盐，对多余的盐类排除方法：尿液量；鳃通过主动作用把盐类排出体外高渗动物（淡水动物）体外的水会渗透到体内，不需要饮水、食物和代谢过程中摄取水，而是借助于排泄器官把体内的过剩水排出第十六页，共二十七页，编辑于2023年，星期日形态结构适应昆虫具有几丁质的体壁，防止水分的过量蒸发；两栖类动物体表分泌粘液以保持湿润；哺乳动物有皮质腺和毛，防止体内水分过多蒸发。行为的适应沙漠动物昼伏夜出：沙漠地区夏季昼夜地表温度相差很大，因此地面和地下的相对湿度和蒸发力相差很大迁徙：在水分和食物不足时，迁移到别处。生理适应储水的胃；储藏丰富的脂肪，在消耗过程中产生大量的水分；血液中具有特殊的脂肪和蛋白质，不易脱水。陆生动物对水环境的适应第十七页，共二十七页，编辑于2023年，星期日1、大气的组成和作用大气的组成N2、O2、CO2、CH4、O3、NxOy、H2O

、各种惰气N278.9%、O220.95%、CO20.032%大气压随海拔的变化海平面1atm=101.32kPa海拔升高100m，大气压降低1.11kPa海拔5400m处约为0.5atm（大气压，1atm=101325帕

）大气与生物的关系植物光合作用：消耗大气中的CO2，释放出O2生物的呼吸作用：消耗大气中的

O2，释放出CO22.6.2大气组成及其生态作用第十八页，共二十七页，编辑于2023年，星期日2、氧与生物的关系氧的来源:（1）光合作用产生；（2）紫外线光解O3而形成。氧与动物的能量代谢：氧化脱羧AMPADPATP动物对高海拔低氧的适应：

肺活量大；血液中血红蛋白含量高；心脏动力加强等。植物与氧的常数:（1）光合作用=20×呼吸作用；（2）森林吸收CO2释放O2的量约为草地的5倍；（3）成人呼吸耗O2和释放CO2的量与10m2森林光合作用的产物相当。2.6.2大气组成及其生态作用第十九页，共二十七页，编辑于2023年，星期日2.6.2大气组成及其生态作用

3、CO2的生态作用：大气中CO2的浓度与温室效应：-CO2来源：煤、石油等燃料的燃烧及生物呼吸和微生物的分解作用；-

CO2特点：透过太阳辐射，而不能透过地面反射的红外线；-

结果：导致地面温度升高。CO2与植物的生理功能：-C3和C4植物比较：与CO2浓度有关。

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CO2与光合作用效率：CO2在空气中分压愈高，光合作用效率愈高，（问题：大棚温室提高光合效率的方法？）。第二十页，共二十七页，编辑于2023年，星期日2.6.3土壤的理化性质及其对生物的影响1、土壤的生态学意义（1）土壤是陆地生态系统的基础（2）土壤是具有决定性意义的生命支持系统（3）土壤是许多生物的栖息场所（4）土壤是生物进化的过渡环境（5）土壤是植物生长的基质和营养库（6）土壤是污染物转化的重要场地第二十一页，共二十七页，编辑于2023年，星期日2、土壤质地与结构

（1）土壤由固、液和气三相系统组成，固体颗粒是组成土壤的物质基础；（2）土粒按直径大小分为粗砂、细粒、粉砂和粘粒，不同大小土粒的组合称为土壤质地(soiltexture)；

（3）根据土壤质地可把土壤分为砂土、壤土和粘土三大类，其通气透水、保水保肥性能都不一样；

（4）土壤结构(soilstructure)是指固体颗粒的排列方式、孔隙的数量和大小以及团聚体的大小和数量等；（5）土壤质地与结构常常通过影响土壤的其它理化性质来影响生物的活动。第二十二页，共二十七页，编辑于2023年，星期日3、土壤水分土壤的矿质营养必需溶解在水中才能被植物吸收利用植物水分的主要来源，太少引起干旱，太多又导致涝害影响土壤内无脊椎动物的数量和分布4、土壤空气O2的含量较大气低，可能抑制植物根系的呼吸作用CO2含量过高时，根系的呼吸和吸收机能就会受阻5、土壤温度植物种子的萌发和根系的生长、呼吸及吸收能力有直接影响限制养分的转化来影响根系的生长活动低的土温会降低根系的代谢和呼吸强度，抑制根系的生长，减弱其吸收作用土温过高则促使根系过早成熟，根部木质化加大，从而减少根系的吸收面积第二十三页，共二十七页，编辑于2023年，星期日土壤酸碱度与土壤微生物活动、有机质的合成与分解、营养元素的转化与释放、微量元素的有效性、土壤保持养分的能力及生物生长等有密切关系土壤酸碱度对土壤动物区系及其分布有重要影响土壤有机质腐殖质和非腐殖质影响土壤微生物和土壤动物的分布土壤矿质元素植物生命活动需要9种大量元素和7种微量元素影响土壤土壤动物的种类和数量6、土壤化学性质与生物第二十四页，共二十七页，编辑于2023年，星期日7、盐碱土植物对环境的适应形态植物矮小、干硬、叶不发达、蒸腾面小、气孔下陷、表皮有厚外皮、灰白绒毛结构细胞间隙小、栅栏组织发达、贮水细胞生理聚盐性植物：从土壤里吸收盐，并把这些盐积聚在体内而不受伤害泌盐性植物：植物而是通过茎、叶表面上密布的分泌腺，把吸收的过多盐分排出体外不透盐性植物：根细胞对盐类的透过性非常小，几乎不或很少吸收土壤中的盐类关于耐盐基因的讨论。第二十五页，共二十七页，编辑于2023年，星期日8、沙生植物对环境的适应沙生环境特征高温、干旱、强风