普通生態(tài)學(xué)課件

1、普通生態(tài)學(xué)3 3大環(huán)境和小環(huán)境大環(huán)境和小環(huán)境按照范圍大小可將環(huán)境區(qū)分為大環(huán)境和小環(huán)境。按照范圍大小可將環(huán)境區(qū)分為大環(huán)境和小環(huán)境。大環(huán)境：大環(huán)境：指地區(qū)環(huán)境、地球環(huán)境和宇宙環(huán)境。指地區(qū)環(huán)境、地球環(huán)境和宇宙環(huán)境。大氣候：大氣候：大環(huán)境中的氣候，距地面大環(huán)境中的氣候，距地面1.5米以上的氣米以上的氣候。由大范圍因素（大氣環(huán)流、緯度）而定。候。由大范圍因素（大氣環(huán)流、緯度）而定。大環(huán)境（比如不同氣候的地理區(qū)域）影響到生物大環(huán)境（比如不同氣候的地理區(qū)域）影響到生物的生存與分布，由此便產(chǎn)生了生物種類的組合的生存與分布，由此便產(chǎn)生了生物種類的組合特征或生物群系（特征或生物群系（biome，具有相似非生物環(huán)，

2、具有相似非生物環(huán)境和相似生態(tài)結(jié)構(gòu)的區(qū)域），例如熱帶森林、境和相似生態(tài)結(jié)構(gòu)的區(qū)域），例如熱帶森林、溫帶森林和苔原。溫帶森林和苔原。普通生態(tài)學(xué)普通生態(tài)學(xué) 小環(huán)境：小環(huán)境：指對(duì)生物有著直接影響的鄰接環(huán)境，指對(duì)生物有著直接影響的鄰接環(huán)境，即小范圍內(nèi)的特定棲息地。即小范圍內(nèi)的特定棲息地。 小環(huán)境在大環(huán)境之內(nèi)，受大環(huán)境的影響，生物小環(huán)境在大環(huán)境之內(nèi)，受大環(huán)境的影響，生物自身對(duì)小環(huán)境的形成也有一定作用。自身對(duì)小環(huán)境的形成也有一定作用。 小氣候：小氣候：小環(huán)境中的氣候，多指距地面小環(huán)境中的氣候，多指距地面1.5米以米以內(nèi)的氣候。受局部因素影響大，變化明顯。內(nèi)的氣候。受局部因素影響大，變化明顯。 小環(huán)境對(duì)特定物

3、種生活的影響。小環(huán)境對(duì)特定物種生活的影響。 例如小氣候與蜂鳥(niǎo)巢的關(guān)系：蜂鳥(niǎo)巢總是建在例如小氣候與蜂鳥(niǎo)巢的關(guān)系：蜂鳥(niǎo)巢總是建在樹(shù)枝的遮蔽處，鳥(niǎo)巢本身又是絕熱體，雌鳥(niǎo)孵樹(shù)枝的遮蔽處，鳥(niǎo)巢本身又是絕熱體，雌鳥(niǎo)孵卵期內(nèi)，鳥(niǎo)卵在夜晚時(shí)的溫度常在卵期內(nèi)，鳥(niǎo)卵在夜晚時(shí)的溫度常在30以上。以上。普通生態(tài)學(xué)普通生態(tài)學(xué)4 4耐受限度的調(diào)整耐受限度的調(diào)整在較短的時(shí)間范圍內(nèi)，生物能對(duì)生態(tài)因子的耐受在較短的時(shí)間范圍內(nèi)，生物能對(duì)生態(tài)因子的耐受限度進(jìn)行一定程度的調(diào)整。限度進(jìn)行一定程度的調(diào)整。（1）馴化：）馴化：一種生物長(zhǎng)期生活在最適生存范圍一種生物長(zhǎng)期生活在最適生存范圍有偏離的環(huán)境條件下，該種生物適宜范圍的上有偏離的環(huán)境條

4、件下，該種生物適宜范圍的上下限會(huì)發(fā)生移動(dòng)，產(chǎn)生新的最適生存范圍。下限會(huì)發(fā)生移動(dòng)，產(chǎn)生新的最適生存范圍。馴化是在自然條件或?qū)嶒?yàn)條件下誘發(fā)的生物生理馴化是在自然條件或?qū)嶒?yàn)條件下誘發(fā)的生物生理調(diào)節(jié)機(jī)制，即決定代謝速率的酶系統(tǒng)的改變。調(diào)節(jié)機(jī)制，即決定代謝速率的酶系統(tǒng)的改變。將金魚在兩種不同溫度下長(zhǎng)期馴化，最終它們對(duì)將金魚在兩種不同溫度下長(zhǎng)期馴化，最終它們對(duì)溫度的耐受限度會(huì)產(chǎn)生明顯差異（下頁(yè)圖）。溫度的耐受限度會(huì)產(chǎn)生明顯差異（下頁(yè)圖）。普通生態(tài)學(xué)普通生態(tài)學(xué)（）（）內(nèi)穩(wěn)態(tài)（內(nèi)穩(wěn)態(tài)（homeostasishomeostasis）：）： 某些某些生物通過(guò)控制自身體內(nèi)環(huán)境（體溫體液）生物通過(guò)控制自身體內(nèi)環(huán)境（體

5、溫體液）保持相對(duì)穩(wěn)定，從而減少對(duì)外界條件依賴性，保持相對(duì)穩(wěn)定，從而減少對(duì)外界條件依賴性，擴(kuò)大對(duì)生態(tài)因子的耐受范圍，提高對(duì)環(huán)境的適擴(kuò)大對(duì)生態(tài)因子的耐受范圍，提高對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力，變?yōu)橐粋€(gè)廣生態(tài)幅物種應(yīng)能力，變?yōu)橐粋€(gè)廣生態(tài)幅物種 。這是在生物。這是在生物進(jìn)化過(guò)程中形成的高級(jí)機(jī)制。進(jìn)化過(guò)程中形成的高級(jí)機(jī)制。 內(nèi)穩(wěn)態(tài)機(jī)制不能完全擺脫環(huán)境所施加的限制，內(nèi)穩(wěn)態(tài)機(jī)制不能完全擺脫環(huán)境所施加的限制，因?yàn)閿U(kuò)大耐受范圍不可能是無(wú)限的。因?yàn)閿U(kuò)大耐受范圍不可能是無(wú)限的。 對(duì)內(nèi)穩(wěn)態(tài)生物來(lái)說(shuō)，其內(nèi)穩(wěn)態(tài)機(jī)制能夠發(fā)揮作對(duì)內(nèi)穩(wěn)態(tài)生物來(lái)說(shuō)，其內(nèi)穩(wěn)態(tài)機(jī)制能夠發(fā)揮作用的生態(tài)因子范圍就是它的耐受范圍。用的生態(tài)因子范圍就是它的耐受范圍。普

6、通生態(tài)學(xué)普通生態(tài)學(xué)第二章第二章 能量環(huán)境能量環(huán)境第一節(jié)第一節(jié) 生物與光的關(guān)系生物與光的關(guān)系1 1光的性質(zhì)光的性質(zhì)光是波長(zhǎng)范圍光是波長(zhǎng)范圍150-4 000nm的電磁波，人眼可見(jiàn)的電磁波，人眼可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍光波長(zhǎng)范圍380-760nm，可見(jiàn)光譜根據(jù)波長(zhǎng)分為，可見(jiàn)光譜根據(jù)波長(zhǎng)分為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種顏色。紅外紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種顏色。紅外光波長(zhǎng)大于光波長(zhǎng)大于 760nm，紫外光波長(zhǎng)小于，紫外光波長(zhǎng)小于380nm。全部太陽(yáng)輻射能量中，可見(jiàn)光占全部太陽(yáng)輻射能量中，可見(jiàn)光占45，紅外光，紅外光占占46，紫外光占，紫外光占9。普通生態(tài)學(xué)太陽(yáng)光譜（可見(jiàn)光部分）太陽(yáng)光譜（可見(jiàn)光部分）普通生

7、態(tài)學(xué) 可見(jiàn)光能在光合作用中被植物所利用并轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光能在光合作用中被植物所利用并轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，具有最大的生態(tài)學(xué)意義?；瘜W(xué)能，具有最大的生態(tài)學(xué)意義。 紅外光增熱效應(yīng)也大，可以轉(zhuǎn)化為大量的熱，紅外光增熱效應(yīng)也大，可以轉(zhuǎn)化為大量的熱，地表熱量基本上就是由紅外光能所產(chǎn)生的。地表熱量基本上就是由紅外光能所產(chǎn)生的。 紫外光對(duì)生物和人有殺傷和致癌作用，但它在紫外光對(duì)生物和人有殺傷和致癌作用，但它在穿過(guò)大氣層時(shí)，波長(zhǎng)短于穿過(guò)大氣層時(shí)，波長(zhǎng)短于290納米的部分將被納米的部分將被臭氧層中的臭氧吸收，只有波長(zhǎng)在臭氧層中的臭氧吸收，只有波長(zhǎng)在290-380納納米之間的紫外光才能到達(dá)地球表面。米之間的紫外光才能到達(dá)地球

8、表面。普通生態(tài)學(xué)2 2光質(zhì)的變化及其對(duì)生物的影響光質(zhì)的變化及其對(duì)生物的影響 光質(zhì)（光譜成分）變化規(guī)律：光質(zhì)（光譜成分）變化規(guī)律： 在空間變化上，短波光所占比例隨緯度增加而在空間變化上，短波光所占比例隨緯度增加而減小，隨海拔升高而增加，長(zhǎng)波光所占比例隨減小，隨海拔升高而增加，長(zhǎng)波光所占比例隨緯度增加而加大，隨海拔升高而減小。緯度增加而加大，隨海拔升高而減小。 在時(shí)間變化上，冬季長(zhǎng)波光所占比例增加，夏在時(shí)間變化上，冬季長(zhǎng)波光所占比例增加，夏季短波光所占比例增加；一天之內(nèi)中午短波光季短波光所占比例增加；一天之內(nèi)中午短波光所占比例較大，早晚長(zhǎng)波光所占比例較大。所占比例較大，早晚長(zhǎng)波光所占比例較大。普通

9、生態(tài)學(xué) 綠色植物依靠葉綠素吸收日光進(jìn)行光合作用，綠色植物依靠葉綠素吸收日光進(jìn)行光合作用，僅有波長(zhǎng)僅有波長(zhǎng)380-710nm的日光才能被利用，稱為的日光才能被利用，稱為光合有效輻射光合有效輻射。 葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)光，所以可見(jiàn)光譜中，葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)光，所以可見(jiàn)光譜中，波長(zhǎng)波長(zhǎng)760-620nm的紅光和波長(zhǎng)的紅光和波長(zhǎng)490-435nm的藍(lán)的藍(lán)光對(duì)光合作用最為重要。光對(duì)光合作用最為重要。 當(dāng)日光穿透森林生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，大部分能量被樹(shù)當(dāng)日光穿透森林生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，大部分能量被樹(shù)冠層截留，到達(dá)下木層的日光不僅強(qiáng)度大大減冠層截留，到達(dá)下木層的日光不僅強(qiáng)度大大減弱，而且紅光和藍(lán)光也所剩不多，所以陰生植

10、弱，而且紅光和藍(lán)光也所剩不多，所以陰生植物必須對(duì)低輻射能環(huán)境有較好的適應(yīng)。物必須對(duì)低輻射能環(huán)境有較好的適應(yīng)。普通生態(tài)學(xué)2 2光照強(qiáng)度的變化及其對(duì)生物的影響光照強(qiáng)度的變化及其對(duì)生物的影響 光照強(qiáng)度的影響因素：光照強(qiáng)度的影響因素： 大氣層的吸收、反射與折射。大氣層的吸收、反射與折射。 地球自轉(zhuǎn)軸與公轉(zhuǎn)平面夾角。地球自轉(zhuǎn)軸與公轉(zhuǎn)平面夾角。 緯度因素：太陽(yáng)高度角。緯度因素：太陽(yáng)高度角。 地形因素：海拔高度、坡度和坡向。地形因素：海拔高度、坡度和坡向。 水對(duì)光有很強(qiáng)的吸收和散射作用，水體中的光水對(duì)光有很強(qiáng)的吸收和散射作用，水體中的光照強(qiáng)度隨深度增加呈指數(shù)函數(shù)遞減。這種情況照強(qiáng)度隨深度增加呈指數(shù)函數(shù)遞減。

11、這種情況大大限制著海洋透光帶的深度。大大限制著海洋透光帶的深度。普通生態(tài)學(xué) 光強(qiáng)對(duì)植物形態(tài)與生理的影響：光強(qiáng)對(duì)植物形態(tài)與生理的影響：黑暗條件下植物的黃化現(xiàn)象。黑暗條件下植物的黃化現(xiàn)象。光補(bǔ)償點(diǎn)：某一光照強(qiáng)度下，某一植物光合作用光補(bǔ)償點(diǎn)：某一光照強(qiáng)度下，某一植物光合作用同化能量與自身呼吸消耗能量相平衡。同化能量與自身呼吸消耗能量相平衡。光飽和點(diǎn)：光照強(qiáng)度高于一定值后，某一植物光光飽和點(diǎn)：光照強(qiáng)度高于一定值后，某一植物光合作用產(chǎn)物不再增加。合作用產(chǎn)物不再增加。陰生植物與陽(yáng)生植物在兩點(diǎn)上均有差異。陰生植物與陽(yáng)生植物在兩點(diǎn)上均有差異。 光照強(qiáng)度對(duì)動(dòng)物形態(tài)和行為的影響光照強(qiáng)度對(duì)動(dòng)物形態(tài)和行為的影響 地下

12、動(dòng)物、夜行性動(dòng)物與晝行性動(dòng)物不同的眼地下動(dòng)物、夜行性動(dòng)物與晝行性動(dòng)物不同的眼睛結(jié)構(gòu)與行動(dòng)方式。睛結(jié)構(gòu)與行動(dòng)方式。普通生態(tài)學(xué)陽(yáng)地植物陽(yáng)地植物陰地植物陰地植物陽(yáng)地植物與陰地植物的光補(bǔ)償點(diǎn)位置示意圖陽(yáng)地植物與陰地植物的光補(bǔ)償點(diǎn)位置示意圖（EmberlinEmberlin，1983）普通生態(tài)學(xué)生物對(duì)光照周期的適應(yīng)生物對(duì)光照周期的適應(yīng)生物的晝夜節(jié)律：生物的晝夜節(jié)律：與光照的日周期相適應(yīng)，生物常具有晝夜節(jié)律，與光照的日周期相適應(yīng)，生物常具有晝夜節(jié)律，如動(dòng)物的行為、生理（體溫、代謝、激素）。如動(dòng)物的行為、生理（體溫、代謝、激素）。某些豆科植物葉片的展開(kāi)與合攏等。某些豆科植物葉片的展開(kāi)與合攏等。生物的光周期現(xiàn)

13、象：生物的光周期現(xiàn)象： 生物對(duì)日照長(zhǎng)短的年周期季節(jié)性變化的反應(yīng)，生物對(duì)日照長(zhǎng)短的年周期季節(jié)性變化的反應(yīng)，它使得生物的生長(zhǎng)發(fā)育與季節(jié)變化協(xié)調(diào)一致。它使得生物的生長(zhǎng)發(fā)育與季節(jié)變化協(xié)調(diào)一致。如植物開(kāi)花、結(jié)果、落葉和休眠，動(dòng)物繁殖、如植物開(kāi)花、結(jié)果、落葉和休眠，動(dòng)物繁殖、冬眠、遷徙和換毛換羽。冬眠、遷徙和換毛換羽。普通生態(tài)學(xué) 植物的光周期現(xiàn)象：植物的光周期現(xiàn)象： 長(zhǎng)日照植物：長(zhǎng)日照植物：日照長(zhǎng)于某一數(shù)值或黑夜短于某日照長(zhǎng)于某一數(shù)值或黑夜短于某一數(shù)值才開(kāi)花。起源或分布于溫帶、寒溫帶。一數(shù)值才開(kāi)花。起源或分布于溫帶、寒溫帶。（蘿卜、菠菜、小麥）（蘿卜、菠菜、小麥） 短日照植物：短日照植物：日照短于某一數(shù)值

14、或黑夜長(zhǎng)于某日照短于某一數(shù)值或黑夜長(zhǎng)于某一數(shù)值才開(kāi)花。起源或分布于熱帶、亞熱帶。一數(shù)值才開(kāi)花。起源或分布于熱帶、亞熱帶。（玉米、水稻、棉花）（玉米、水稻、棉花） 中日照植物：中日照植物：在晝夜長(zhǎng)度接近相等時(shí)才開(kāi)花。在晝夜長(zhǎng)度接近相等時(shí)才開(kāi)花。熱帶（甘蔗）熱帶（甘蔗） 日中性植物：日中性植物：開(kāi)花時(shí)間不受日照長(zhǎng)度的影響。開(kāi)花時(shí)間不受日照長(zhǎng)度的影響。（蒲公英、四季豆、黃瓜、番茄）（蒲公英、四季豆、黃瓜、番茄）普通生態(tài)學(xué) 動(dòng)物的光周期現(xiàn)象：動(dòng)物的光周期現(xiàn)象： 溫帶和寒溫帶動(dòng)物的繁殖：溫帶和寒溫帶動(dòng)物的繁殖：長(zhǎng)日照動(dòng)物：春季白晝漸長(zhǎng)時(shí)開(kāi)始交配繁殖，如長(zhǎng)日照動(dòng)物：春季白晝漸長(zhǎng)時(shí)開(kāi)始交配繁殖，如黃鼬、水貂、刺猬、田鼠等，孕期短。黃鼬、水貂、刺猬、田鼠等，孕期短。短日照動(dòng)物：秋季白晝漸短時(shí)開(kāi)始交配繁殖，如短日照動(dòng)物：秋季白晝漸短時(shí)開(kāi)始交配繁殖，如羊、鹿、麝等，孕期長(zhǎng)。羊、鹿、麝等，孕期長(zhǎng)。結(jié)果均為春夏季產(chǎn)仔，對(duì)種群存活有重要意義。結(jié)果均為春夏季產(chǎn)仔，對(duì)種群存活有重要意義。 昆蟲(chóng)的滯育：昆蟲(chóng)的滯育：不少昆蟲(chóng)生命周期中具有一個(gè)滯育階段，以度過(guò)不少昆蟲(chóng)生命周期中具有一個(gè)滯育階段，以度過(guò)嚴(yán)冬，多由光周期決定。嚴(yán)冬，多由光周期決定。普通生態(tài)學(xué) 換毛與換羽：換毛與換羽：獸類春秋季各換毛一次，鳥(niǎo)類每年換羽一次，受獸類春秋季各換毛一次，