有機(jī)體與環(huán)境物質(zhì)環(huán)境

有機(jī)體與環(huán)境物質(zhì)環(huán)境第一頁，共九十三頁，2022年，8月28日第一部分有機(jī)體與環(huán)境1生物與環(huán)境2能量環(huán)境3物質(zhì)環(huán)境第二頁，共九十三頁，2022年，8月28日3物質(zhì)環(huán)境3.4土壤的理化性質(zhì)及其對生物的影響3.3大氣組成及其生態(tài)作用3.2生物對水分的適應(yīng)3.1地球上水的存在形式及分布第三頁，共九十三頁，2022年，8月28日3.1地球上水的存在形式及分布水有什么生態(tài)作用？第四頁，共九十三頁，2022年，8月28日3.1地球上水的存在形式及分布內(nèi)部介質(zhì)：外部介質(zhì)：陸生生物生長與分布物質(zhì)運(yùn)輸?shù)慕橘|(zhì)生命物質(zhì)組成成分水生生物獲資源和棲息地第五頁，共九十三頁，2022年，8月28日

水的性質(zhì)與存在形式水分子的極性營養(yǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)水的高熱容量性質(zhì)緩沖溫度變化水特殊的密度變化4℃冰水的相變液氣固地球上的水第六頁，共九十三頁，2022年，8月28日

陸地上水的分布降水量、降雨量和相對濕度的概念降水量的變化

低緯度濕潤帶、低緯度少雨帶、中緯度濕潤帶、極地干燥帶海陸位置、地形、季節(jié)第七頁，共九十三頁，2022年，8月28日相對濕度(relativehumidity)的變化隨溫度變化晝夜變化季節(jié)變化及其地區(qū)差異地理位置第八頁，共九十三頁，2022年，8月28日我國降水量的地域分布

華南長江流域秦淮地區(qū)興安以西行秦嶺以北黃河上游內(nèi)蒙西部和新疆南部。第九頁，共九十三頁，2022年，8月28日10

圖：中國年降雨量第十頁，共九十三頁，2022年，8月28日水的生態(tài)作用水是生物生存的重要條件水對動(dòng)植物生長發(fā)育的影響水對動(dòng)植物數(shù)量和分布的影響第十一頁，共九十三頁，2022年，8月28日水是生物生存的重要條件水是所有生物體的重要組成部分水是生命活動(dòng)的基礎(chǔ)水對穩(wěn)定環(huán)境溫度有重要意義水是光合作用的原料水使生物保持一定的狀態(tài)第十二頁，共九十三頁，2022年，8月28日水對生物生長發(fā)育的影響水對植物生長發(fā)育的影響水分對植物生長有最低、最適和最高值3基點(diǎn)水對動(dòng)物生長發(fā)育的影響水分不足時(shí)，引起動(dòng)物的滯育和休眠許多動(dòng)物的周期性繁殖與降水季節(jié)密切相關(guān)第十三頁，共九十三頁，2022年，8月28日水對物種數(shù)量和分布的影響水分與動(dòng)植物種類與數(shù)量的影響降水量最大的赤道熱帶雨林種的植物達(dá)52種/公頃，而降水量較少的大興安嶺紅松林中，僅有植物10種/公頃對植被的分布的影響我國從東南到西北可分為3個(gè)等雨量區(qū)，因而植被類型也分為3個(gè)區(qū)：濕潤森林區(qū)、干旱草原區(qū)和荒漠區(qū)第十四頁，共九十三頁，2022年，8月28日第十五頁，共九十三頁，2022年，8月28日3.2生物對水分的適應(yīng)3.2.1植物對水的適應(yīng)3.2.2動(dòng)物對水的適應(yīng)第十六頁，共九十三頁，2022年，8月28日

植物對水的適應(yīng)陸生植物陸地植物的水平衡陸生植物的適應(yīng)特征

水生植物水體環(huán)境的特征水生植物的適應(yīng)特征植物的葉面積與根系的關(guān)系第十七頁，共九十三頁，2022年，8月28日陸地植物的水平衡水分來源根系吸收莖葉吸收體內(nèi)代謝水分去向蒸騰作用體內(nèi)代謝第十八頁，共九十三頁，2022年，8月28日濕生植物：不能長時(shí)間忍受缺水，抗旱能力差，多生長在水邊或潮濕的環(huán)境中。如水稻、秋海棠、燈芯草。根據(jù)水分條件劃分的陸生植物的類型第十九頁，共九十三頁，2022年，8月28日燈芯草秋海棠第二十頁，共九十三頁，2022年，8月28日中生植物：適于生長在水分條件適中的環(huán)境中，形態(tài)結(jié)構(gòu)及適應(yīng)性介于濕生植物與旱生植物之間，種類最多、分布最光和數(shù)量最大的陸生植物。第二十一頁，共九十三頁，2022年，8月28日第二十二頁，共九十三頁，2022年，8月28日旱生植物：生長在干旱環(huán)境中，能忍受較長時(shí)間的干旱，且能維護(hù)水分平衡和正常的生長發(fā)育。主要分布在干熱草原和荒漠地區(qū)。第二十三頁，共九十三頁，2022年，8月28日樹形仙人掌第二十四頁，共九十三頁，2022年，8月28日刺葉石竹第二十五頁，共九十三頁，2022年，8月28日形態(tài)適應(yīng)

發(fā)達(dá)的根系、葉面積很小、氣孔多下陷、發(fā)達(dá)的儲(chǔ)水組織旱生植物的適應(yīng)特征植物根系和水分的關(guān)系第二十六頁，共九十三頁，2022年，8月28日泡果沙拐棗

(Calligonumjunceum(Fisch.etMey.)Litv.)第二十七頁，共九十三頁，2022年，8月28日蛇麻黃EphedradistachyaLinn.第二十八頁，共九十三頁，2022年，8月28日野胡麻DodartiaorientalisLinn.第二十九頁，共九十三頁，2022年，8月28日生理適應(yīng)原生質(zhì)滲透壓特別高分子水平適應(yīng)

-干旱誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄因子基因抗旱功能基因第三十頁，共九十三頁，2022年，8月28日水體環(huán)境的特征思考一下！第三十一頁，共九十三頁，2022年，8月28日水體環(huán)境的特征弱光缺氧粘性高密度大溫度變化平緩第三十二頁，共九十三頁，2022年，8月28日水生生物與水1.水的粘滯性大，水生動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)阻力大，浮力也大

植物借其浮力而不下沉，有的具有充滿氣體的球形物；單細(xì)胞浮游植物含油滴。魚類利用脂肪、減少骨骼和鹽分、充氣的鰾等增加浮力,以流線體型快速運(yùn)動(dòng)。因浮力大，水生動(dòng)物體型也大。水生生物與水的關(guān)系第三十三頁，共九十三頁，2022年，8月28日水與呼吸2.水與生物的呼吸

水含氧量低、粘滯性大。植物有發(fā)達(dá)的通氣系統(tǒng)，葉片薄、帶狀。與陸生動(dòng)物相比，水生動(dòng)物呼吸耗能大。

第三十四頁，共九十三頁，2022年，8月28日水與體溫3.熱傳導(dǎo)快、但溫度變幅小

植物、變溫動(dòng)物較適宜。變溫動(dòng)物代謝率低，生長速度快，餌料系數(shù)低，營養(yǎng)價(jià)值高，應(yīng)重視發(fā)展水產(chǎn)業(yè)。

第三十五頁，共九十三頁，2022年，8月28日4.水生生物的滲透壓調(diào)節(jié)

變滲生物：水生生物的滲透壓隨環(huán)境的變化而變化。恒滲生物：水生生物的滲透壓保持相對恒定，不隨環(huán)境的變化而變化。

植物：淡水植物自動(dòng)調(diào)節(jié)滲透壓；海水植物等滲。第三十六頁，共九十三頁，2022年，8月28日水生植物的適應(yīng)特征細(xì)胞質(zhì)內(nèi)有高濃度的適宜物質(zhì)鹽腺等泌鹽功能紅樹葉子鹽腺分泌鹽，沉淀在葉子外表面第三十七頁，共九十三頁，2022年，8月28日發(fā)達(dá)的通氣組織機(jī)械組織不發(fā)達(dá)甚至脫化第三十八頁，共九十三頁，2022年，8月28日水下葉片很薄，且多分裂成帶狀、線狀通氣根第三十九頁，共九十三頁，2022年，8月28日水生植物沉水植物：整株沉沒于水下，金魚藻。浮水植物：葉片漂浮于水面，浮萍。挺水植物：植物大部分挺出水面，蘆葦。第四十頁，共九十三頁，2022年，8月28日第四十一頁，共九十三頁，2022年，8月28日第四十二頁，共九十三頁，2022年，8月28日第四十三頁，共九十三頁，2022年，8月28日第四十四頁，共九十三頁，2022年，8月28日3.2.2動(dòng)物對水的適應(yīng)1）水生動(dòng)物的水平衡保持鹽分與水分的平衡是水生動(dòng)物適應(yīng)環(huán)境的基礎(chǔ)水生動(dòng)物---調(diào)節(jié)體內(nèi)滲透壓陸生動(dòng)物---攝入與排出比較：淡水硬骨魚、海水硬骨魚、海水軟骨魚、廣鹽性洄游魚類滲透調(diào)節(jié)機(jī)制。第四十五頁，共九十三頁，2022年，8月28日2）水生動(dòng)物對水密度的適應(yīng)體型龐大、失去四肢具有魚鰾深海魚：皮膚通透性大、骨骼肌肉不發(fā)達(dá)、無鰾、無胸骨（部分甚至無肋骨）、無肌隔等，避免減壓病的發(fā)生。第四十六頁，共九十三頁，2022年，8月28日減壓過程中發(fā)病者為急性減壓病。主要發(fā)生于股骨、肱骨和脛骨，緩慢演變的缺血性骨或骨關(guān)節(jié)損害為減壓性骨壞死。

第四十七頁，共九十三頁，2022年，8月28日第四十八頁，共九十三頁，2022年，8月28日3）魚對水中低氧的適應(yīng)水中氧氣的來源:擴(kuò)散、光合影響溶解氧的因素：溫度、氣體壓力思考一下：夏季魚災(zāi)常發(fā)生在夜間是什么原因？第四十九頁，共九十三頁，2022年，8月28日魚對水中低氧的適應(yīng)1）增加水中提取氧氣的能力2）血氧容量增加低氧降低紅細(xì)胞中ATP低氧促使Hb和HbO2比率增加過渡通氣3）厭氧代謝第五十頁，共九十三頁，2022年，8月28日兩棲類動(dòng)物的水平衡腎與淡水魚相似，皮膚相當(dāng)于鰓水中：水滲入體內(nèi)，皮膚攝取無機(jī)鹽，腎排稀尿陸地：皮膚吸收空氣水分，膀胱表皮細(xì)胞重吸收水分保水第五十一頁，共九十三頁，2022年，8月28日第五十二頁，共九十三頁，2022年，8月28日

陸生動(dòng)物1.陸生動(dòng)物水平衡得水減少失水飲水、食物中水分、潮濕空氣中吸水（蟑螂、蜘蛛）、代謝水（荒漠生物：沙鼠、更格盧鼠）、能得水時(shí)取得最大量的水第五十三頁，共九十三頁，2022年，8月28日駱駝與仙人掌等耐受高溫和干旱第五十四頁，共九十三頁，2022年，8月28日減少失水1）減少蒸發(fā)失水：

逆流交換：呼出氣溫越低，失水越少。（駱駝收回95%）

昆蟲通過氣孔的開放與關(guān)閉，表層有厚的蠟質(zhì)膜

爬行類表皮有鱗

鳥獸類皮膚2）減少排泄失水

哺乳動(dòng)物腎保水。腎通過亨利氏袢和集合管的吸收使尿濃縮

鳥類與爬行類直腸和泄殖腔

昆蟲直腸腺

排尿素（兩棲、獸類）、尿酸（爬行類、昆蟲）3）行為適應(yīng)

動(dòng)物的夏眠、昆蟲的滯育

第五十五頁，共九十三頁，2022年，8月28日2動(dòng)物與濕度行為適應(yīng)遷徙夏眠滯育

第五十六頁，共九十三頁，2022年，8月28日

喜旱動(dòng)物：最適濕度時(shí)，生物發(fā)育快，性成熟早，完成生活史快，壽命較短。

喜濕動(dòng)物：第五十七頁，共九十三頁，2022年，8月28日3動(dòng)物與雪被雪被（snowcover）：利提供溫暖的筑巢場所提供豐富的食物天然的蓄水庫弊行動(dòng)不便獲食困難第五十八頁，共九十三頁，2022年，8月28日適應(yīng)：四只長增大腳底面積大型動(dòng)物能撥開雪取食小型動(dòng)物遷徙、改變食性與有蹄類互利共生第五十九頁，共九十三頁，2022年，8月28日3.3大氣組成及其生態(tài)作用大氣指從地球表面到高空1100km范圍的空氣層。大氣壓隨海拔高度而變化。海拔每升高300m，大氣壓降低3.33kpa.大氣由氮、氧、二氧化碳、氬、氦、氖、氫、氪、氨、甲烷、氧化氮及不同含量的水蒸氣組成。O2占20.95%，N2占78.9%，CO2占0.032%。第六十頁，共九十三頁，2022年，8月28日一、氧與生物大氣中的氧主要來源于植物的光合作用，少部分來自大氣層的光解作用。1、氧與動(dòng)物能量代謝動(dòng)物生存必須消耗能量，這些能量來自于食物的氧化過程。陸生動(dòng)物支撐身體必須克服自身的重力。因而消耗能量比水生動(dòng)物大，所需氧氣更大。第六十一頁，共九十三頁，2022年，8月28日由于空氣中的氧比水中更易獲得，使陸地動(dòng)物能得到足夠多的氧，保證了陸生動(dòng)物有高的代謝率，能進(jìn)化成恒溫動(dòng)物。陸地氧濃度高，動(dòng)物代謝率沒有表現(xiàn)出隨氧濃度改變而改變。水中溶解氧少，氧成為水生動(dòng)物存活的限制因子。第六十二頁，共九十三頁，2022年，8月28日2、內(nèi)溫動(dòng)物對高海拔低氧的適應(yīng)動(dòng)物對低氧環(huán)境的適應(yīng)，一方面要解決氧的攝入和運(yùn)輸能力，另一方面要提高組織和細(xì)胞對氧的充分利用能力。動(dòng)物或人從低海拔進(jìn)入高海拔后，最明顯的適應(yīng)性反應(yīng)表現(xiàn)在呼吸與血液組成成分方面。高山動(dòng)物血象相同于平原動(dòng)物正常值，不因海拔高度而變化第六十三頁，共九十三頁，2022年，8月28日3、植物與氧植物與動(dòng)物一樣，呼吸，消耗氧。植物又是氧的主要生產(chǎn)者。白天植物光合作用釋放的氧比呼吸作用消耗的氧大20倍。植樹造林至關(guān)重要，不僅美化環(huán)境，更為人類提供凈化的空氣環(huán)境。第六十四頁，共九十三頁，2022年，8月28日二、CO2的生態(tài)作用1、大氣中CO2濃度與溫室效應(yīng)大氣中的CO2來源于煤、石油等燃料的燃燒及生物呼吸和微生物的分解作用。CO2具有日變化和年變化周期。第六十五頁，共九十三頁，2022年，8月28日每日午前，由于光合作用，植物頂層CO2濃度最低；午后溫度上升，濕度降低，光合作用減弱，呼吸作用增強(qiáng)，CO2濃度增加；夜間隨呼吸作用逐漸累積，CO2濃度最大。年周期變化：春天植物消耗量大，CO2量顯著降低。第六十六頁，共九十三頁，2022年，8月28日大氣中CO2濃度從290X10-6上升到320X10-6.大氣中CO2能透過太陽輻射，不能透過地面反射的紅外線，導(dǎo)致地面溫度升高，猶如玻璃溫室的熱效應(yīng)。第六十七頁，共九十三頁，2022年，8月28日2、CO2與植物植物光合作用中，在光能推動(dòng)下，同化CO2與水，制造出有機(jī)物。高產(chǎn)植物中90%-95%的產(chǎn)量來自CO2，5%-10%來自土壤。第六十八頁，共九十三頁，2022年，8月28日各種植物利用CO2的效率不同。C3植物比C4植物低。CO2是高產(chǎn)作物的限制因素，因CO2進(jìn)入葉綠體的速度慢、效率低，主要受葉內(nèi)表皮阻力和氣孔阻力。強(qiáng)光照下，作物生長盛期CO2不足是光合作用效率的限制因素。增加CO2濃度能直接增加產(chǎn)量。第六十九頁，共九十三頁，2022年，8月28日土壤的生態(tài)學(xué)意義土壤物理性質(zhì)與生物土壤的質(zhì)地與結(jié)構(gòu)土壤水分、土壤空氣、土壤溫度土壤化學(xué)性質(zhì)與生物土壤生物特性植物對土壤的適應(yīng)

3.4土壤的理化性質(zhì)及其對生物的影響第七十頁，共九十三頁，2022年，8月28日土壤的生態(tài)學(xué)意義土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)土壤是具有決定性意義的生命支持系統(tǒng)土壤是許多生物的棲息場所土壤是植物生長的基質(zhì)和營養(yǎng)庫土壤是污染物轉(zhuǎn)化的重要場地第七十一頁，共九十三頁，2022年，8月28日土壤質(zhì)地與結(jié)構(gòu)對生物的影響土壤是固、液、氣三相復(fù)合系統(tǒng)土壤質(zhì)地(soiltexture)：土粒按直徑大小分為粗砂、細(xì)粒、粉砂和粘粒，不同大小土粒的組合稱為土壤質(zhì)地土壤結(jié)構(gòu)(soilstructure)：是指固體顆粒的排列方式、孔隙的數(shù)量和大小以及團(tuán)聚體的大小和數(shù)量等土壤質(zhì)地與結(jié)構(gòu)常常通過影響土壤的其它理化性質(zhì)來影響生物的活動(dòng)根據(jù)土壤質(zhì)地可把土壤分為砂土、壤土和粘土三大類，其通氣透水、保水保肥性能都不一樣第七十二頁，共九十三頁，2022年，8月28日

土壤水分土壤的礦質(zhì)營養(yǎng)必需溶解在水中才能被植物吸收利用植物水分的主要來源，太少引起干旱，太多又導(dǎo)致澇害影響土壤內(nèi)無脊椎動(dòng)物的數(shù)量和分布第七十三頁，共九十三頁，2022年，8月28日土壤水分過多或過少的影響：第七十四頁，共九十三頁，2022年，8月28日土壤空氣植物：O2的含量較大氣低，可能抑制植物根系的呼吸作用；CO2含量過高時(shí)，根系的呼吸和吸收機(jī)能就會(huì)受阻動(dòng)物：地下獸；微生物第七十五頁，共九十三頁，2022年，8月28日土壤溫度直接影響植物種子的萌發(fā)和扎根出苗直接影響根系的生長、呼吸及吸收能力限制養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化來間接影響根系的生長活動(dòng)低的土溫會(huì)降低根系的代謝和呼吸強(qiáng)度，抑制根系的生長，減弱其吸收作用土溫過高則促使根系過早成熟，根部木質(zhì)化加大，從而減少根系的吸收面積動(dòng)物：垂直遷移第七十六頁，共九十三頁，2022年，8月28日土壤酸堿度與土壤微生物活動(dòng)、有機(jī)質(zhì)的合成與分解、營養(yǎng)元素的轉(zhuǎn)化與釋放、微量元素的有效性、土壤保持養(yǎng)分的能力及生物生長等有密切關(guān)系土壤酸堿度對土壤動(dòng)物區(qū)系及其分布有重要影響土壤有機(jī)質(zhì)腐殖質(zhì)和非腐殖質(zhì)影響土壤微生物和土壤動(dòng)物的分布土壤礦質(zhì)元素植物生命活動(dòng)需要9種大量元素和7種微量元素影響土壤動(dòng)物的種類和數(shù)量土壤化學(xué)性質(zhì)與生物第七十七頁，共九十三頁，2022年，8月28日土壤的生物特性土壤生物種類繁多生物活動(dòng)產(chǎn)生土壤土壤生物與土壤肥力第七十八頁，共九十三頁，2022年，8月28日根據(jù)植物對土壤酸堿度的反應(yīng)的植物分類酸性土植物、中性土植物和堿性土植物根據(jù)植物對土壤鈣質(zhì)的反應(yīng)的植物分類喜鈣植物和嫌鈣植物根據(jù)植物對土壤含鹽量的反應(yīng)的植物分類鹽土植物和堿土植物植物對極端土壤環(huán)境的適應(yīng)鹽堿土植物沙生植物植物對土壤的適應(yīng)第七十九頁，共九十三頁，2022年，8月28日鹽堿土鹽土：含可溶性鹽(氯化鈉、硫酸鈉鹽等)1%以上，pH中性，土壤結(jié)構(gòu)未被破壞堿土：含弱酸強(qiáng)堿鹽(碳酸鹽類)較多，pH在8.5以上，土壤結(jié)構(gòu)被破壞鹽堿土對植物的危害植物對鹽堿土的適應(yīng)鹽堿土對植物的危害和植物的適應(yīng)第八十頁，共九十三頁，2022年，8月28日鹽堿土對植物的危害引起植物的生理干旱傷害植物組織引起細(xì)胞中毒影響植物的正常營養(yǎng)在高濃度鹽類作用下氣孔不能關(guān)閉第八十一頁，共九十三頁，2022年，8月28日鹽堿土植物對環(huán)境的適應(yīng)形態(tài)植物矮小、干硬、葉不發(fā)達(dá)、蒸騰面小、氣孔下陷、表皮有厚外皮、灰白絨毛結(jié)構(gòu)細(xì)胞間隙