第二章生态学

第二章生态学第一页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五2环境的概念及类型1生态因子的生态作用3生态因子的概念及特征32（光、温度、水、土壤）第二章生物与环境第二页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五31环境的概念及类型（1）环境的概念（2）环境的类型（3）环境的基本功能和特性（4）环境因子分类第三页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五4（1）环境的概念环境(environment)是指某一特定生物体或生物群体以外的空间，以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。环境总是针对某一特定主体或中心而言的，是一个相对的概念，离开了这个主体或中心也就无所谓环境，因此环境只具有相对的意义。在生物科学中，环境是指生物的栖息地，以及直接或间接影响生物生存和发展的各种因素。在环境科学中，人类是主体，环境是指围绕着人群的空间以及其中可以直接或间接影响人类生活和发展的各种因素的总体第四页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五5（2）环境的类型人类环境生物环境自然环境半自然环境社会环境区域环境地球环境微环境宇宙环境内环境按环境的范围分：按环境的性质分：按环境的主体分：第五页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五6大环境（全球大气环流和洋流）第六页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五7小气候（小环境）第七页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五8（3）环境的基本功能和特性

环境是一个复杂的，有时、空、量、序变化的动态系统和开放系统。系统内外存在着物质和能量的转化。系统外部的各种物质和能量，通过外部作用，进入系统内部，这个过程称为输入；系统内部也对外部发生一定作用，通过系统内部作用，一些物质和能量排放到系统外部，这个过程称为输出。在一定的时空尺度内，若系统的输入等于输出，就出现平衡，叫做环境平衡或生态平衡。第八页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五9系统的组成和结构越复杂，它的稳定性越大，越容易保持平衡；反之，系统越简单，稳定性越小，越不容易保持平衡。因为任何一个系统，除组成成分的特征外，各成分之间还具有相互作用的机制。这种相互作用越复杂，彼此的调节能力就越强；反之则越弱。这种调节的相互作用，称为反馈作用。最常见的反馈作用是负反馈作用，负反馈控制可以使系统保持稳定，正反馈使偏离加剧。（3）环境的基本功能和特性第九页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五10环境的特性①整体性与有限性环境的有限性有三方面的含义:其一是指地球在宇宙中独一无二，而且其空间也有限，有人称其为“弱小的地球”；

其二是指人类和生物赖以生存的各种环境资源在质量、数量等方面，都是有一定限度的，不能无限供给;

第三是指环境容纳污染物质的能力有限，或对污染物质的自净能力有限。整体性指组成环境的各部分之间存在着紧密的相互联系、相互制约关系。

第十页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五11环境的特性②变动性和稳定性③显隐性与持续性变动性是指在自然和人类活动的作用下，环境的内部结构和外在状态始终处于不断变化之中。稳定性指环境系统具有一定自动调节功能的特征。即在人类活动作用下，若环境结构所发生的变化不超过一定的限度，环境可以借助于自身的调节功能使其恢复到原来的状态。持续性是指环境变化所造成的后果是长期的、连续的。显隐性指环境的结构和功能变化后，对人类和其它生物产生的后果，有时立即显现，如森林大火，农药进入水体会立即造成鱼类死亡。第十一页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五12（4）环境因子分类年代分类人依据分类1947R.F.Daubenmire环境因子特点三大类：气候类、土壤类和生物类；7个并列的项目：土壤、水分、温度、光照、大气、火和生物因子。第一性周期因子（地磁、地心引力、太阳辐射常数）、次生性周期因子（季节变化、潮汐涨落）及非周期性因子（风、降水、捕食）。第一层，植物生长所必需的环境因子（例如，温、光、水等）；第二层，不以植被是否存在而发生的，对植物有影响的环境因子（例如，风暴、火山爆发、洪涝等）；第三层，存在与发生受植被影响，反过来又直接或间接影响植被的环境因子（例如，放牧、火烧等）。1972Dajoz生物有机体对环境的反应和适应性1975Gill将非生物的环境因子分为3个层次第十二页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五132生态因子的概念和特征（1）生态因子的概念

（2）生态因子的分类（3）生态因子作用的一般特征（4）生态因子研究的一般原理（5）生态因子的相互关系（6）生物内稳态特性及其保持机制（7）生物对环境的适应（形态、生理、行为）

第十三页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五14（1）生态因子的概念生态因子(ecologicalfactors)指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。如温度、湿度、食物、氧气、二氧化碳和其他相关生物。所有生态因子构成生物的生态环境（ecologicalenvironment）。具体的生物个体和群体生活地段上的生态环境成为生境（habitat）。第十四页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五15描述自然环境的手段：气候图解第十五页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五16（2）生态因子的分类Smith(1935)曾把生态因子分为：密度制约因子（densitydependentfactors）

作用强度随种群的密度变化而变化，有调节种群数量、维持种群平衡的作用。如食物、天敌和流行病等生物因子。非密度制约因子（densityindependentfactors）

作用强度不随种群密度的变化而变化，对种群密度不起调节作用，如温度、降水和天气变化等非生物因子。第十六页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五17种群死亡率变化种群密度梯度密度制约非密度制约逆密度制约导致种群死亡率变化的环境因子作用于种群的强度，随种群密度梯度变化而改变密度制约因子与非密度制约性因子比较第十七页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五18种群出生率变化种群密度梯度密度制约非密度制约逆密度制约导致种群出生率变化的环境因子作用于种群的强度随种群密度梯度变化而改变；具有调节种群密度作用密度制约因子与非密度制约性因子比较第十八页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五19（2）生态因子的分类依其性质归纳为五类：气候因子：如温度、湿度、光、降水、风和雷电等。土壤因子：包括土壤结构、土壤有机物和无机成分的理化性质及土壤生物等。地形因子：如地面的起伏，山脉的坡度和阴坡阳坡等，这些因子对植物的生长和分布有明显的影响。生物因子：包括生物之间的各种相互关系，如捕食、寄生、竞争和互惠共生等。人为因子：把人为因子从生物因子中分离出来是为了强调人的作用的特殊性和重要性。人类的活动对自然界和其他生物的影响已越来越大和越来越带有全球性，分布在地球各地的生物都直接或间接受到人类活动的巨大影响。非生物因素生物因素第十九页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五20（3）生态因子作用的一般特征①综合作用环境中各种生态因子不是孤立存在的，每一个生态因子都在与其他因子的相互影响、相互制约中起作用，任何一个单因子的变化，都会在不同程度上引起其他因子的变化及其反作用。生态因子所发生的作用虽然有直接和间接作用、主要和次要作用、重要和不重要作用之分，但它们在一定条件下又可以互相转化。这是由于生物对某一个极限因子的耐受限度，会因其他因子的改变而改变，所以生态因子对生物的作用不是单一的，而是综合的。例如光强度的变化大气和土壤温度和湿度改变第二十页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五21（3）生态因子作用的一般特征②主导因子作用（非等价性）对生物起作用的诸多因子是非等价的，其中必有1～2个对生物起决定性作用的生态因子，称为主导因子。主导因子的改变常会引起许多其他生态因子发生明显变化或使生物的生长发育发生明显变化。例如：光合作用时，光强是主导因子，温度为次要因子；春化作用时，温度为主导因子，湿度和通气条件是次要因子。第二十一页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五22（3）生态因子作用的一般特征③直接作用和间接作用

区分生态因子的直接作用和间接作用对认识生物的生长、发育、繁殖及分布都很重要。环境中的地形因子，其起伏程度、坡向、坡度、海拔高度及经纬度等对生物的作用不是直接的，但它们能影响光照、温度、雨水等因子的分布，因而对生物产生间接作用，这些地方的光照、温度、水分状况则对生物类型、生长和分布起直接作用。第二十二页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五23地

形

的

影

响Fig.2.3第二十三页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五24（3）生态因子作用的一般特征④限定性作用（阶段性作用）生物在生长发育的不同阶段往往需要不同的生态因子或生态因子的不同强度，某一生态因子的有益作用常常只限于生物生长发育的某一特定阶段。因此，生态因子对生物的作用具有阶段性。这种阶段性是由生态环境的规律性变化所造成的。如光照长短在植物的春化阶段不起作用，但在光周期阶段十分重要。鱼类的回游，大马哈鱼生活在海洋中，生殖季节则回游到淡水河中产卵。第二十四页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五25（3）生态因子作用的一般特征⑤不可代替性和补偿作用生态因子虽非等价，但都不可缺少，一个因子的缺失不能由另一个因子来替代，尤其是作为主导作用的因子，如果缺少，便会影响生物的正常生长发育，甚至造成其生病或死亡。所以，从总体上说生态因子是不可代替的，但某一因子的数量不足，有时可以通过另一因子的加强而得到调剂和补偿。例如光照减弱所引起的光合作用下降，可靠二氧化碳浓度的增加得到补偿；锶大量存在时可减少钙不足对动物造成的有害影响。但生态因子的补偿作用只能在一定范围内作部分补偿，而不能以一个因子代替另一个因子，且因子之间的补偿作用也不是经常存在的。第二十五页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五26（4）生态因子研究的一般原理①耐受性定律（Shelford’sLawofTolerance）

②利比希最小因子定律（Liebig’slawoftheminimum）

③生态幅

第二十六页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五27（4）生态因子研究的一般原理耐受性定律和最小因子定律合称限制因子（limitingfactor）原理。限制因子的定义：生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用，其中限制生物生存和繁殖的关键性因子就是限制因子。当生态因子（一个或相关的几个），接近或超过某种生物的耐受性极限而阻止其生存、生长、繁殖、扩散或分布时，这些因子就成为限制因子。

如氧对陆地生物来说不具限制作用，但对水生生物尤其是鱼类，缺氧就会死亡。第二十七页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五28①耐受性定律环境因子对生物的影响，通常有三方面，即选择性（preference）、耐受性（tolerance）和抗性（resistance）。选择性就是生物（动物、植物）喜欢的那个温度范围，又叫最适范围；耐受性是指生物能生存下来，且尚能繁殖后代的温度范围，包括耐受上限到耐受下限这样的区间，耐受范围又叫生态幅（ecologicalamplitude）；抗性是指生物生命周期（生活史）中的某个特殊时期（如胞囊、虫卵、种子、花粉）能经受最恶劣的环境条件的范围。

以温度为例第二十八页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五29美国生态学家谢尔福德V.E.Shelford于1913年提出：“生物的存在与繁殖依赖于综合环境因子的存在，只要其中一项因子的量或质不足或过多，超过了某种生物的耐性限度，该物种则不能生存甚至灭绝”。把任何接近或超过耐性下限或上限的因子称为限制因子。如玉米生长发育的温度最低不能低于9.4度，最高不能超过46.1度。耐受性定律（ShelfordTolerance

Law）第二十九页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五30种群数量数量很低种群消失种群消失数量很低数量最高不能耐受区生理受抑制生理受抑制不能耐受区最适区

环境梯度高低耐受性下限耐受性上限生物种的耐受性限度图解（仿Smith,1980）第三十页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五31最适范围亚适范围亚适范围不适范围不适范围不能生存因子梯度渐增生命活动或数量生物对环境因子的耐受曲线耐受曲线（1）第三十一页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五32最适范围不适范围不能生存因子梯度渐增生命活动强度或数量生物对环境因子耐受曲线的实际表现亚适范围亚适范围不适范围耐受曲线（2）第三十二页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五33①耐受性定律耐受性定律的几种情况：生物对各种生态因子的耐性幅度有较大差异，生物可能对一种因子的耐性很广，而对另一种耐性很窄。自然界中，生物并不都一定在最适环境因子范围生活，对所有因子耐受范围都很广的生物，分布也广。当一个物种的某个生态因子不是处在最适度状况时，另一些生态因子的耐性限度将会下降。如土壤含氮量下降时，草的抗旱能力也下降。自然界中生物之所以不在某一个特定因子的最适范围内生活，其原因是种群的相互作用（如竞争，天敌等）和其他因素妨碍生物利用最适宜的环境。繁殖期通常是一个临界期，此期间环境因子最可能起限制作用。繁殖期的个体、胚胎、幼体的耐受限度要窄的多。第三十三页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五34②利比希最小因子定律Liebig法则

来源：1840年，德国化学家利比希BaronJustusLiebig在《有机化学及其在农业和生理学中的应用》一书中分析了土壤表层与植物生长的关系，得出结论：“作物的增产与减产和作物从土壤中所获取的矿物养分呈正相关”，“植物的生长取决于处在最小量状况的营养物的量”，被称为利比希Liebig最小因子定律。与系统论中的“水桶原理”含义一致。第三十四页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五例如鱼塘饲养草鱼，如果缺草，草鱼生长很慢，投入一定数量的杂草或繁殖浮游植物，草鱼就迅速生长。这时，草就成为草鱼生长的限制因素。但是当水生植物和其它生物大量繁殖后，它们的呼吸作用加强，导致鱼塘的水中严重缺氧，鱼因呼缺氧就会浮上水面甚至死亡。这时，氧气不足就成为塘鱼生产的限制因素。此例还说明：自然界各环境因子是经常变化的，最小因子也是经常发生改变。“瓶颈理论”常指这一原理，这个原理有时被表述为“桶的概念”。②利比希最小因子定律第三十五页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五36南北较高纬度地区的低温是影响非洲蜂进一步向高纬度范围扩散的限制因子。案例：低温对非洲蜂分布的限制第三十六页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五37②利比希最小因子定律Liebig之后，E.P.Odum（1973）建议对这个定律作两点补充：这一定律只适用于稳态环境，即在一个生态系统中，能量和物质的流入和流出处于平衡的状态；要考虑生态因子之间的相互作用。同一个生态因子，由于伴随的其他因子不同，对生物所起的作用也不同。如一种营养物质的数量过多过少会影响另一种物质；两种近亲元素常常可以互相代用。第三十七页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五38③生态幅

在自然界，由于长期自然选择的结果，每个种都适应于一定的环境，并有其特定的适应范围。每一个种对环境因子适应范围的大小即生态幅，这主要决定于各个种的遗传特性。某一物种对各种生态因子的适应范围有的窄、有的宽，这时生态幅常常为前者所限制。而且，物种的生态幅往往取决于它临界期的耐性，通常生物繁殖常常是一个临界期。生态幅相对宽度的表示：英文字首“steno”为狭窄之意，而“eury”为广的意思。例如：窄温性（Stenothermal）、广盐性（Euryhaline）第三十八页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五39（3）生态幅(ecologicalamplitude）类型划分广温性(eurythermal狭温性(stenothermal)广水性(euryhydric) 狭水性(stenohydric)广盐性(euryhaline) 狭盐性(stenohaline)广食性(euryphagic) 狭食性(stenophagic)广光性(euryphotic) 狭光性(stenophotic)…………第三十九页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五40A.冷窄温；B.广温；C.暖窄温窄温性与广温性生物的生态幅第四十页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五41③生态幅生物的分布区分为两种情况A.生理分布区和生理最适分布区：只考虑生物的生理耐受性而排除其他生物对其分布的影响；B.生态分布区和生态最适分布区：指生物在自然界的实际分布区，是非生物因子与生物因子共同作用的结果（如图）。物种之间的竞争有可能把某种生物从他们适于生存的地区排挤出去，或引起一个物种的生态最适区和生理最适区发生分离。第四十一页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五42由于种间竞争引起一个物种的生理最适范围与生态最适范围的分离（Barbour，1980）第四十二页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五43（5）生态因子的相互关系任何一个自然环境中，都包含着许多种生态因子。各种生态因子的作用并不是单独的，而是相互关系、相互影响的。因此，在进行生态因子分析时，不能只片面地注意到某一生态因子，而忽略了其他因子。在一定条件下，由于生态因子的重要性不同，具有主次之分，即非等价性。根据生态因子的相对重要性可以将它们分为主要生态因子和次要生态因子。再者，随着时间、地点等各种条件的变化，生态因子的重要性及其作用方式也可能发生相应的改变。在自然环境中，各种生态因子的作用之间存在着明显的相互影响。第四十三页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五44（6）生物内稳态特性及其保持机制①内稳态（homeostasis）及其保持机制内稳态机制，即生物控制自身的体内环境使其保持相对稳定，是进化发展过程中形成的一种更进步的机制。具有内稳态机制的生物借助于内环境的稳定而相对独立于外界条件，大大提高了生物对生态因子的耐受范围。生物的内稳态是有其生理和行为基础的。如恒温动物通过控制体内产热过程以调节体温。除调节自身体温的机制以外，许多生物还可以借助于渗透压调节机制来调节体内的盐浓度，或调节体内的其他各种状态。第四十四页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五45环境变化对内稳态生物与非对内稳态生物体内环境的影响（Putman等，1984）

根据生物体内状态对外界环境变化的反应，区分出内稳态生物（homeostaticorganisms）与非内稳态生物（non-homeostaticorganisms），它们之间的基本区别是控制其耐性限度的机制不同。（6）生物内稳态特性及其保持机制第四十五页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五46（6）生物内稳态特性及其保持机制②耐性限度的驯化：除内稳态机制可以调整生物的耐性限度外，还可通过人为驯化的方法改变生物的耐性范围。驯化过程是通过酶系统的调整而实现的，因为酶只能在特定的环境范围内起作用，所以驯化过程是生物体内酶系统的改变过程。如南方果树的北移，野生植物的栽培化等。实验室条件下的驯化（acclimation）可以在很短时间完成；自然条件下的驯化（acclimatisation）需要很长时间。第四十六页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五47案例：不同温度下驯化导致耗氧量的差异20016012080400102030温度℃耗氧量（ml·g-1·h-1

）5℃驯化25℃驯化第四十七页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五48（6）生物内稳态特性及其保持机制③休眠（dormancy）指生物的潜伏、蛰伏或不活动状态，是动植物抵御暂时不利环境条件的一种有效的生理机制。环境条件如果超出了生物的适宜范围，虽然生物也能维持生活，但却常常以休眠状态适应这种环境。因为动植物一旦进入休眠期，他们对环境条件的耐受范围就会比正常活动期宽的多。植物种子的休眠现象和后熟作用是植物对不利环境条件的一种适应。对寒带，温带等季节变化明显地区的植物有巨大意义。休眠时间最长的记录是埃及睡莲（Nelubiumspeciosum），经过1000年的休眠后仍有80%以上的莲子有萌发能力。第四十八页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五49（6）生物内稳态特性及其保持机制④指示生物：反映特定环境特征的生物。环境保护上常用地衣等敏感生物指示大气污染状况。安徽的海洲香薷（ru），指示铜矿的存在。海洲香薷指示生物？？第四十九页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五50

（7）生物对环境的适应（形态、生理、行为）适应指生物对其环境压力的调整过程。

基因型适应表现型适应不可逆适应可逆适应可遗传的非遗传的学习气候驯化例例第五十页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五51（7）生物对环境的适应（形态、生理、行为）适应包括：（1）进化适应，物种通过漫长的过程，调整遗传成分以适合于改变的环境条件；（2）生理适应，生物个体通过生理过程的调整以适合于气候条件、食物质量等环境条件改变；（3）感觉适应；（4）通过学习的适应，动物通过学习以适合于多种多样的环境改变。适应组合（adaptivesuites）：对一组特定环境条件的适应表现出彼此之间的相互关联性，这一整套协同的适应特性就称为适应组合。如骆驼和仙人掌对炎热干旱环境的适应。第五十一页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五52生物对生物环境的响应与适应物种间的相互作用＋得利；—表示受损；0无明显影响物种间的协同进化一个物种在进化上的变化同时改变了与该物种相关的其它物种所承受的选择压力，导致相关物种的改变，反过来又对该物种的变化施以影响的过程。二个或更多的相互作用的物种，其各自的进化是相互影响的，从而形成了一个相互作用的进化系统，这一机制称为协同进化。相互作用类型互利共生偏利作用捕食/牧食/寄生种间竞争偏害作用中性作用A＋＋＋——０B＋０——００第五十二页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五趋同进化第五十三页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五54胡椒蛾黑化胡椒蛾个体案例1.胡椒蛾黑化现象第五十四页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五551008060300200100Wintersmoke,ug/m3Percentfrequencyofmelanicpepperedmoths196019701980烟尘实测值烟尘变化趋势黑化蛾变化趋势随着污染减轻，黑化蛾在群体中的频率逐渐下降第五十五页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五56夜间降低代谢率有花蜜供给，没有休眠，要消耗大量能量案例2.食物与代谢第五十六页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五573生态因子的生态作用（1）生物与光（2）生物与温度（3）生物与水（4）生物与土壤第五十七页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五58（1）生物与光①光的性质②光质的变化及其对生物的影响③光照强度的变化及其对生物的影响④日照长度与光周期现象⑤植物对紫外线辐射的防护

第五十八页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五59光是地球上所有生物生存和繁衍的最基本能量源泉，地球上生物生活所必需的全部能量，都直接或间接地源于太阳光。生态系统内部的平衡状态是建立在能量的基础上，绿色植物的光合系统是太阳能以化学能的形式进入生态系统的唯一通路，也是食物链的起点。（1）生物与光第五十九页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五60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。绿色植物的光合作用有效范围是380－700nm之间。紫外线可见光红外线

400630

1000

25004000波长(nm)能量强度①光的性质第六十页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五61②光质的变化及其对生物的影响A.光质的变化

光质（光谱成分）随空间发生变化的一般规律是短波光随纬度增加而减少，随海拔升高而增加。在时间变化上，冬季长波光增加，夏季短波光增加；一天之内中午短波光较多，早晚长波光较多。第六十一页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五62叶绿素的吸收光谱蓝紫光：430～450nm红光：640～660nm不同光质的作用蓝紫光：促进蛋白质的合成红光：促进糖的合成青光、蓝紫光和紫外线等短波光抑制植物的伸长生长，使植物向光性更敏感紫外线能杀菌，对生物体造成损伤，促进维生素D的合成红外线是地表的基本热源，对外温动物的体温调节和能量代谢有决定性作用光质的生态作用第六十二页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五63②光质的变化及其对生物的影响B.光质的变化对生物的影响光合作用的光谱范围:可见光区（380-760nm），其中红、橙光主要被叶绿素吸收，对叶绿素的形成有促进作用；蓝紫光也能为叶绿素和胡萝卜素吸收，这部分辐射称为生理有效辐射。绿光很少被吸收利用，称为生理无效辐射。海洋植物—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—对紫外光作用的适应，发展了特殊的莲座状叶丛。动物—不同动物发展不同的色觉。第六十三页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五64②光质的变化及其对生物的影响举例：上图：绿藻和红藻对不同光色的相对光合作用率；下图：不同波长的光，其相对能值随海水（纯）深度而变化（引自Ricklefs,1979）分布在海水表层的植物，如绿藻海白菜所含有的色素与陆生植物所含有的色素很相似，主要是吸收蓝、红光，但是，分布在深水中的红藻紫菜，则能通过另一些色素有效地利用绿光。

不同波长的光被海水吸收的程度是不一样的。红外光仅在几米深处就会被完全吸收，而紫色和蓝色等短波光则很容易被水分子散射，也不能射入到很深的海水中，结果在较深的水中只有绿色占较大优势。

第六十四页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五65③光照强度的变化及其对生物的影响A.光照强度的变化a.光强宏观的变化b.光强在一个生态系统内部的变化

光照强度随纬度变化(仿Shulgin，1959）太阳辐射到达林内和草甸的分配情况（引自李振基等，2004）第六十五页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五66地球自转时，赤道附近照射的时间长（日周期）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（季节周期）低纬度地区有较为恒定的热量，高纬度比低纬度地区接受的能量更少23°27'夏至NSWENWES23°27'冬至光强的变化规律(A.Mackenzieet.Al.,1999)③光照强度的变化及其对生物的影响第六十六页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五67①光强对生物的生长发育和形态建成有重要的作用光照强度对植物细胞的增长和重量的增加有重要影响；光还促进组织和器官的分化，制约着器官的生长发育速度，使植物各器官和组织保持发育上的正常比例。黄化现象是光与形态建成最极端的例子，黄化是植物对黑暗环境的特殊适应。蛙卵、鲑鱼卵在有光环境下孵化快，发育也快。蚜虫在光暗交替下才能产生较多的有翅个体。③光照强度的变化及其对生物的影响第六十七页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五68（3）光照强度的变化及其对生物的影响

②光强度变化对生物的影响植物—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—水生植物在水中的分布与光照强度有关。陆生生物—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。第六十八页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五69C3植物与C4植物高等植物分为两类：1，在光下释放CO2的植物，称为“光呼吸植物”，它们的光合效率较低，也叫做“低效植物”。如大豆、烟草、小麦、水稻和绝大多数树木。2，在光下不释放CO2的植物，称为“非光呼吸植物”，它们的光合效率较高，也叫“高效植物”。如甘蔗、玉米和高粱、禾本科杂草等。光呼吸的强弱常用“CO2补偿点”的高低来表示。即：光和强度和呼吸强度相等，植物内的干物质不增加也不减少。如果CO2浓度高于该植物的补偿点，有机物质就逐渐积累，生长正常。如果CO2浓度低于补偿点，有机物质就逐渐被消耗，生长不正常，以至死亡。CO2补偿点低于5ppm的植物称为低补偿点植物或非光呼吸植物；又称“C4植物”，干物质积累快，具有良好的丰产基础。CO2补偿点高于40-60ppm的植物称为高补偿点植物或光呼吸植物；又称“C3植物”。

第六十九页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五70光合作用率光合作用率光强度光强度净生产力光合作用呼吸作用ABABACP光补偿点CPCPabspsp光饱和点B光补偿点(compensationpoint)光饱和点(saturatepoint)：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；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。植物的光补偿点示意图(仿Emberlin,1983)阳生植物阴生植物第七十页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五71（4）日照长度与光周期现象

日照长度是指白昼的持续时数或太阳的可照时数。在北半球从春分到秋分是昼长夜短，夏至昼最长；从秋分到春分是昼短夜长，冬至夜最长。在赤道附近，终年昼夜平分。纬度越高，夏半年（春分到秋分）昼越长而冬半年（秋分至春分）昼越短。在两极地区则半年是白天，半年是黑夜。

春分夏至秋分冬至第七十一页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五72（4）日照长度与光周期现象

光周期现象(photoperiodism)：Garner等人(1920)发现明暗交替与长短对植物的开花结实有很大的影响。这种植物对自然界昼夜长短规律性变化的反应，称光周期现象。A.植物的光周期现象a.长日照植物：日照时间超过一定数值（这个时间成为临界光期）才开花，否则只进行营养生长，不能形成花芽。例如北方体系的植物，大麦、小麦、油菜、菠菜、甜菜、甘蓝、萝卜以及牛蒡、紫菀、凤仙花等都属于长日照植物。b.短日照植物：光照短于临界光期才能开花的植物

。这类植物通常在早春或深秋开花。我国南方体系的植物，如水稻、大豆、玉米、棉、烟草、向日葵、菊芋均属于短日照植物，

c.中间性植物：对光照条件不敏感的植物。如蒲公英、番茄、黄瓜、四季豆等

第七十二页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五73了解植物的光周期现象对植物的引种驯化工作非常重要，园艺栽培上常利用光周期现象人为控制花期。如菊花、一品红等。（4）日照长度与光周期现象第七十三页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五74（4）日照长度与光周期现象B.动物的光周期现象鸟类的光周期最为明显，鸟类的迁徙大都是日照长短的变化引起的。如此严格的迁飞节律是任何其他因素不能解释的。鸟类的生殖时间也是由日照长度的变化决定的。哺乳动物可以区分为:长日照动物和短日照动物

长日照动物(long-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；短日照动物(short-dayanimals)：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。前者如雪貂、野兔、刺猬；后者如绵羊、山羊和鹿等。第七十四页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五75（5）植物对紫外线辐射的防护植物通过进化对UV-B辐射已经产生了一系列的防护适应，使UV-B辐射不能进入叶的内部。防止UV-B辐射进入叶内的主要障碍是叶的表层细胞，它们含有某些能吸收UV-B辐射的物质，但能确保有光合作用活性的辐射进入叶内。植物在防护UV-B辐射能力方面存在着广泛差异，热带植物和高山植物由于受紫外线辐射比较强烈，因此它们对UV-B辐射的防护比温带植物和低海拔植物更为有效。UV-AUV-B315nm~380nm280nm~350nm紫外辐射第七十五页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五762.生物与温度（1）温度的生态意义（2）极端温度对生物的影响及生物对环境温度的适应A.低温对生物的影响及生物对低温环境的适应B.高温对生物的影响及生物对高温环境的适应第七十六页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五77（1）温度的生态意义温度与植物生长：任何一种生物的生命活动中的生理生化过程都有酶系统的参与。而每一种酶的活性都有它的最低温度、最适温度和最高温度，相应形成生物生长的“三基点”。一旦超过生物的耐受能力，酶的活性将受到制约。如：高温将使蛋白质凝固，酶系统失活；低温将引起细胞膜系统渗透性改变，脱水，蛋白质沉淀等。不同生物的“三基点”不一样，生长在低纬度的生物高温阀值偏高，生长在高纬度的生物低温阀值偏低。在一定的温度范围内，生物的生长速率与温度成正比，“年轮”就记载了植物生长快慢与温度高低的关系。第七十七页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五78温度与生物发育：温度与生物发育最普遍的规律是有效积温。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。温度对生物的间接影响：温度的变化能引起环境中其他生态因子的改变，如引起湿度、降水、风、氧在水中的溶解度及食物和其他生物活动和行为的改变等（1）温度的生态意义第七十八页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五79（1）温度的生态意义春化阶段—植物要经过一个低温阶段才能完成花芽的分化、开花结果。有效积温—法国学者Reaumur（1735）总结出有效积温法则。在植物生态学、作物栽培学和植物保护、病虫害防治中普遍应用。有效积温研究的最初含义：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阶段的发育，而且植物各个发育阶段所需的总热量是一个常数。第七十九页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五80有效积温有效积温公式：K=N（T-To）K—某生物所需的有效积温是个常数；T---生物发育期间当地的平均温度，℃；To—该生物生长活动所需最低临界温度（生物零度）、又称发育起点温度或最低有效温度，℃。N---生长发育所需时间(天数d)。第八十页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五81有效积温有效积温公式K=N（T-To）可以写为：N（T-To）=K(1)T-To=K/N即：T=To+K/N(2)T=To+K·1/N=To+K·V(3)其中V是发育速率，它是发育时间的倒数；公式（2）相当于数学上的双曲线公式y=a+b/x，表示温度与发育所需时间成双曲线关系；公式（3）相当于数学上的直线关系y=a+b·x，表示温度与发育速度呈直线关系。第八十一页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五82有效积温第八十二页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五83有效积温

有效积温法则的实际应用a.预测生物发生的世代数；例如小地老虎完成一个世代所需总积温K1=504.7日度，而南京地区对该昆虫发育的年总积温K=2220.9，因此小地老虎可能发生的世代数为：K/K1=2220.9/504.7=4.54（代）；南京地区小地老虎每年的实际发生4-5代，与理论预测相同。b.预测生物地理分布的北界；一种生物分布区域的全年有效总积温必须满足该种生物完成一个世代所需的K值，否则该种生物不能分布在那里。第八十三页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五84有效积温有效积温法则的实际应用c.预测虫害来年发生程度；例如东亚飞蝗只能以卵越冬，如果某年气温偏高使东亚飞蝗在秋季又多发生了一代（第三代），该代在冬季到来之前难以发育成熟，于是越冬卵基数大大减少，来年飞蝗发生程度必然减轻。d.推算生物的年发生历；根据某种生物各发育阶段的发育起点温度和有效积温，再参考当地气象资料就可以推算该生物的年发生历。f.根据有效积温制定农业气候区划，合理安排作物；不同作物所要求的有效积温是不同的，如小麦、马铃薯大约需要有效积温1000-1600日度；棉花、玉米为2000-4000日度；椰子为5000日度以上。第八十四页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五85有效积温有效积温法则的局限性：a.发育起点温度通常是在恒温条件下测得的，这与昆虫在变温条件下的发育有所出入（变温下的昆虫发育快）；b.有效积温法则是以温度与发育速率呈直线关系为前提，但事实上两者间呈S形关系；生物发育还受其它生态因子的影响。c.积温法则不能用于有休眠和滞育生物的世代数计算。第八十五页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五86（2）极端温度的影响及生物的适应A.低温对生物的影响及生物对低温环境的适应a．低温对生物的影响温度低于一定的数值，生物便会因低温而受害，这个数值称为临界温度。在临界温度以下，温度越低生物受害越重。低温对生物的伤害可分为冷害、霜害和冻害三种。--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。第八十六页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五87（2）极端温度的影响及生物的适应昆虫生理状态与温度的关系[其中T1为过冷点（临界点），T2为死亡点]（仿孙儒泳等，1993）第八十七页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五88A.低温对生物的影响及生物对低温环境的适应b．生物对低温环境的适应保暖、抗冻－－形态、生理、行为的适应

形态上的适应植物：北极和高山植物的芽和叶片常受到油脂类物质的保护，芽具鳞片，植物体表面生有蜡粉和密毛，植株矮小常成匍匐状、垫状或莲座状等，利于保持较高的温度。动物：贝格曼（Bergman）规律：生活在高纬度地区的恒温动物，身体往往比生活在低纬度地区的同类个体大。个体大的动物，其单位体重散热量相对较少。如东北虎大于华南虎。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。阿伦（Allen）规律：恒温动物的四肢、尾巴和外耳等在低温环境中有变小变短的趋势，也是减少散热的一种形态适应，这一适应称为阿伦规律。第八十八页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五89生理上的适应植物：减少细胞中的水分和增加细胞中有机质的浓度以降低冰点，增加红外线和可见光的吸收带（高山和极地植物）；动物：超冷和耐受冻结，当环境温度偏离热中性区增加体内产热，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。b．生物对低温环境的适应第八十九页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五90b．生物对低温环境的适应不同温度带狐的耳壳大小比较（仿Hesseetal.,1951）（a）北极狐（Alopexlagopus）；（b）赤狐（Vulpesvulpes）；（c）非洲大耳狐（Fennecuszerda）第九十页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五91B.高温对生物的影响及生物对高温环境的适应a．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。第九十一页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五92B.高温对生物的影响及生物对高温环境的适应b．生物对高温环境的适应抗辐射、保水、散热－－形态、生理、行为的适应

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。第九十二页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五93仙人掌和骆驼对高温干旱环境的适应

(自M.C.Molles,Jr,1999)第九十三页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五94（3）生物对环境温度的适应A.温度与生物的地理分布广温种：能在较宽的温度范围内生活，例如马尾松、白桦、栓皮栎、蟾蜍、美洲狮、亚洲虎、甲壳虫等能在-5～55℃的范围内生活，成为广温动物或广温种；窄温种：只能在很窄的范围内生活，不能适应温度的波动，成为窄温动物，如雪球藻、雪衣藻、真涡虫等，只能生活在冰点温度范围内，属于窄温好冷种；有一种菊科植物、某些蓝绿藻、多种昆虫，属于窄温好热种。另一些喜温植物，如椰子、可可等只能生活在热带。第九十四页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五95温度因子对生物分布的影响，主要是节律性变温（年平均温度、最冷月和最热月平均温度）和极端温度（最高、最低温度）。如：苹果和梨不能在热带地区栽培，就是由于高温的限制；橡胶、椰子只能在热带地区栽培，也是由于高温的限制。暖和的地区生物种类多，寒冷的地区生物种类少。例如，我国两栖类动物，广西有57种，福建有41种，浙江有40种，江苏有21种，山东、河北有9种，到内蒙古只有8种。（3）生物对环境温度的适应第九十五页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五96变温与生物生长：由于地表太阳辐射的周期性变化产生温度有规律的昼夜变化，大多数生物适应了变温环境，在变温下比恒温下生长好。植物生长与昼夜温度变化的关系，即温周期现象（thermoperiodism）。植物的温周期现象表现在：种子萌发期和生长期。

变温与干物质积累：变温对植物体内物质的转移和积累具有良好作用。例如，小麦在青藏高原地区（日温差大）一般每千粒重40-50g，比同一品种在平原地区重5%-30%。白天温度高，光合作用强度大;夜间强度低，呼吸作用弱，物质消耗少，对植物有机质的积累是有利。B.变温与温周期现象第九十六页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五97（3）生物对环境温度的适应C.物候生物长期适应于一年中温度的寒暑节律性变化，形成与此相适应的生物发育节律称为物候。物候学（phenology）：研究自然界植物（包括农作物）、动物和环境条件（气候、水文、土壤、地形等）的周期性变化之间相互关系的科学。我国近代物候学的创始人前中国科学院副院长竺可桢教授，从本世纪20年代开始物候学的研究，亲身观测物候长达33年，倡导用物候学的方法编制各地自然历。研究物候的方法主要靠观测，观测的结果整理成物候谱、物候图或等物候线以说明物候期与生态因子或地理区域的联系。这些研究结果可应用于确定农时，牧场利用时间，了解群落动态，指导植物引种工作。

第九十七页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五98人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开。长恨春归无觅处，不知转入此中来。大林寺桃花

（唐）白居易第九十八页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五99（3）生物对环境温度的适应物候：指自然界中的生物和非生物受气候和其他环境因素的影响而出现的现象。如植物的萌芽、展叶、开花、结实、落叶等；候鸟的来去；下霜、下雪、打雷、河冻等。黄河流域流传的九九歌：“一九二九不出手，三九四九冰上走，五九六九沿河看柳。七九河开，八九燕来，九九耕牛遍地走。”说明了物候现象。物候观测方法：1.选定物候观测点；理想的观测点应具备：一是可以进行多年观测。二是具有环境代表性。2.物候观测目标的确定；应以陆地栽培或野生植物为主。木本植物选已经开花结实的中龄树，草本植物宜选空旷地。3.物候观测的时间和记录；应常年进行，植物生长活动旺盛期宜每天进行或隔天进行。4.树木观测部位及观测人员应固定。第九十九页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五100物候观测内容（以木本植物物候观测表为例）日期：……编号中文名拉丁学名树木年龄观测地点省（市）县北纬东经海拔生态环境地形土壤同生植物Ⅰ萌动期：1.芽开始膨大期2.芽开放期Ⅱ展叶期：1.开始展叶期2.展叶盛期Ⅲ开花期：1.花蕾或花序出现期2.开花始期3.开花盛期

4.开花末期5.第二次开花期6.二次梢开花期7.三次梢开花期Ⅳ果熟期：1.果实成熟期2.果实脱落开始期3.果实脱落末期Ⅴ新梢生长期：1.一次梢开始生长期2.一次梢停止生长期3.二次梢开始生长期4.二次梢停止生长期5.三次梢开始生长期6.三次梢停止生长期Ⅵ叶秋季变色期：1.叶开始变色期2.叶全部变色期Ⅶ落叶期：1.开始落叶期2.落叶末期物候观测单位：观测员：

第一百页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五1013.生物与水（1）水的生态意义（2）植物与水的关系（3）动物与水的关系

第一百零一页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五102（1）水的生态意义水是生物体不可缺少的组成成份：水是生物体的重要组成部分；植物体水分高达60%-80%，动物体更高。水是生物体所有代谢活动的介质。水对稳定环境温度有重要意义。水是光合作用的原料。水对动植物生长发育的影响：水对植物的生长有“最高，最适，最低”三基点。水对动植物数量和分布的影响：降水在地球上分布不均匀，雨量分布对生物是一个重要因子，影响动植物的种类和数量。第一百零二页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五103降水量、降雨量(precipitation)和相对湿度的概念降水量的变化低纬度湿润带、低纬度少雨带、中纬度湿润带、极地干燥带海陆位置、地形、季节相对湿度(relativehumidity)的变化随温度变化、昼夜变化、季节变化及其地区差异、地理位置我国降水量的地域分布华南、长江流域、秦淮地区、兴安以西行秦岭以北、黄河上游、内蒙西部和新疆南部。陆地上水的分布第一百零三页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五104图：中国年降雨量第一百零四页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五第一百零五页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五第一百零六页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五第一百零七页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五第一百零八页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五109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。水分获得途径*植物－－根部吸收，叶面吸收。*动物－－食物，体表吸收，代谢水。生物体的水分获得与损失途径第一百零九页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五110生物的水分获得与损失途径(自M.C.Molles,Jr,1999)第一百一十页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五111（2）植物与水的关系A.植物与水的关系B.植物的生态类型水生植物陆生植物第一百一十一页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五112A.植物与水的关系

在根吸收水和叶蒸腾水之间保持适当的平衡是保证植物正常生活所必需的。要维持水分平衡必须增加根的吸水能力和减少叶片的水分蒸腾，植物在这一方面具有一系列的适应性。水与植物的生产量有着十分密切的关系。所谓需水量就是指生产1g干物质所需要的水量。一般说来，植物每生产1g干物质约需300～600g水。

第一百一十二页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五113B.植物的生态类型①水生植物a.沉水植物b.漂浮植物c.浮叶植物d.挺水植物②陆生生物a.湿生植物b.中生植物c.旱生植物水生植物适应方式有发达的通气组织;机械组织不发达或退化;叶片薄而长,以增加光合和吸收营养物质的面积。陆生植物的水平衡调节机制形态适应：发达的根系；叶面小；具发达的贮水组织；单子叶植物中一些具扇状的运动细胞，可使叶面卷曲；生理适应：水分运输的动力；原生质的渗透浓度高。第一百一十三页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五114B.植物的生态类型①水生生物水生植物叶片的横切面（引自Daubenmire，1974）（a）漂浮植物；（b）浮叶植物；（c）沉水植物；（d）挺水植物（上部）；（e）挺水植物（下部）第一百一十四页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五115B.植物的生态类型②陆生生物--旱生植物

旱生植物叶片的横切面（引自Daubenmire，1974）第一百一十五页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五116陆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

陆生植物水分运输的动力(自M.C.Molles,Jr,1999)B.植物的生态类型第一百一十六页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五117（3）动物与水的关系

A.水生动物渗透压的调节a.海洋生物b.低盐环境和淡水环境中的动物B.陆生动物渗透压的调节C.水的物理性质对水生生物的影响D.水生生物的呼吸第一百一十七页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五118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。水生动物渗透压的调节(自M.C.Molles,Jr,1999)第一百一十八页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五119A.水生动物渗透压的调节

鲨鱼和无脊椎动物：等渗硬骨鱼：低渗如鲱、鲑、鮟鱇、豹蟾鱼淡水动物硬骨鱼：高渗河口动物洄游鱼类：变渗透压第一百一十九页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五120A.水生动物渗透压的调节a．海洋生物海洋是高渗环境，生活在海洋中的动物大致有两种渗透压调节类型。*动物的血液或体液的渗透浓度与海水的总渗透浓度相等或接近；*动物的血液或体液大大低于海水的渗透浓度。

一个低渗鱼的水和溶质代谢

（仿Hainsworth，1983）

第一百二十页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五121A.水生动物渗透压的调节b.低盐环境和淡水环境中的动物*高渗*变渗透压一个高渗性鱼类的水分和溶质代谢（仿Hainsworth，1983）第一百二十一页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五122B.陆生动物渗透压的调节*失水的主要途径：皮肤蒸发、呼吸失水、排泄失水*补充水的主要途径：食物、代谢水、饮水*保水机制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*生态类型喜湿耐旱第一百二十二页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五1234生物与土壤（1）土壤的生态意义（2）影响土壤形成的五种因素

（3）土壤的质地和结构对生物影响（4）土壤的化学性质与生物的关系

（5）土壤生物的多样性

（6）土壤的侵蚀和破坏

第一百二十三页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五124（1）土壤的生态意义**为陆生植物提供基底，为土壤生物提供栖息场所；**提供生物生活所必须矿质元素和养分；**提供植物生长所需的水热肥气；**维持丰富的土壤生物区系；**生态系统的许多很重要的生态过程都是在土壤中进行。第一百二十四页，共一百四十页，编辑于2023年，星期五125（2）影响土壤形成的五种因素任何一种土壤和土壤特性都是在5种成土因素的综合作用下形成的，这5种相互依存的成土因素是母质（parentmaterial）、气候、生物因素、地形和时间。Verticalstructure:Ohorizon:Upperlayercontainsloose,somewhatfragmentedplantlitter;Ahorizon:Mineralsoilmixedwithsomeorganicmatter.Bhorizon:Depositionhorizon.