環(huán)境生態(tài)學(xué)第二講

環(huán)境的內(nèi)容環(huán)境這個概念是具體的，又是相對的，在談到環(huán)境時，總要包含特定的主體。其它鯉魚非生物因素蝦,水蚤,水草,魚等異種生物一條鯉魚鯉魚種群池塘群落研究主體目前一頁\總數(shù)一百頁\編于二點按環(huán)境的主體分:人類環(huán)境、生物環(huán)境按環(huán)境的性質(zhì)分：自然環(huán)境、半自然環(huán)境和社會環(huán)境按環(huán)境范圍大小，可分為下面類型宇宙環(huán)境（spaceenvironment)地球環(huán)境（globalenvrionment)區(qū)域環(huán)境（regionalenvironment)微環(huán)境（micro-environment)內(nèi)環(huán)境（innerenvironment)環(huán)境的類型目前二頁\總數(shù)一百頁\編于二點目前三頁\總數(shù)一百頁\編于二點蜂鳥巢小氣候黎明前時的溫度，巢上方的樹枝減少了孵卵雌鳥的熱量損失（Calder,1973）小氣候（小環(huán)境）一根腐木上的小環(huán)境分布格局（Schimitschek,1931）目前四頁\總數(shù)一百頁\編于二點神經(jīng)細胞植物細胞目前五頁\總數(shù)一百頁\編于二點2、生態(tài)因子(ecologicalfactors)：環(huán)境中對生物的生長、發(fā)育、生殖、行為和分布有著直接或間接影響的環(huán)境要素。生態(tài)因子是環(huán)境中對生物起作用的因子，而環(huán)境因子則是指生物體外部的全部要素。生態(tài)因子的分類根據(jù)性質(zhì)將生態(tài)因子分為五類氣候因子(Climate)：如溫度、水分、光照、風(fēng)、氣壓和雷電等土壤因子(Soil)：如土壤結(jié)構(gòu)、土壤成分的理化性質(zhì)及土壤生物等地形因子(Topography)：如陸地、海洋、海拔高度、山脈的走向與坡度等生物因子(Bioticfactors)：包括動物、植物和微生物之間的各種相作用人為因子(Humanfactor)：人類活動對自然的破壞及對環(huán)境的污染目前六頁\總數(shù)一百頁\編于二點3、生態(tài)因子作用的一般特征綜合性:生態(tài)因子間相互聯(lián)系、相互影響、相互制約。如氣候的作用主導(dǎo)因子作用:生態(tài)因子非等價性，塜雉孵卵的溫度控制；漁業(yè)高密度養(yǎng)殖增氧直接性和間接性：直接因子：直接對生物發(fā)生影響的生態(tài)因子，間接因子：通過影響直接因子而對生物發(fā)生影響生態(tài)因子限定性（因子作用的階段性）：生物發(fā)育的不同階段，需要不同。中華絨螯蟹的孵化生態(tài)因子的不可替代性和互補性：生態(tài)因子間不可替代，但在一定程度上可以補償。譬如水體內(nèi)的鈣和鍶目前七頁\總數(shù)一百頁\編于二點二、生態(tài)因子作用的規(guī)律

1、限制因子(limitingfactors)生物的生存和繁殖依賴于各種生態(tài)因子的綜合作用，其中限制生物生存和繁殖的關(guān)鍵因子就是限制因子。在眾多生態(tài)因子中，任何一種生態(tài)因子只要接近或超過某種生物的耐受性極限，它就成為了這種生物的限制因子。當(dāng)某一因子不能滿足生物一生或某一發(fā)展階段的生存需要時，就可能成為限制因子。在繁殖期，最容易阻撓和限制生物繁殖的因子可能成為限制因子。限制因子概念的意義：為分析生物與環(huán)境相互作用的復(fù)雜關(guān)系奠定了一個便利的基點；有助于把握問題的本質(zhì)，尋找解決問題的薄弱環(huán)節(jié)。目前八頁\總數(shù)一百頁\編于二點2、“最小因子定律”(Liebig’slawofminimum)植物的生長取決于那些處于最低量的營養(yǎng)元素，這些處于最低量的營養(yǎng)元素稱最小因子（JustusvonLiebig,1840,德國化學(xué)家李比西）。這與系統(tǒng)論中的“木桶原理”含義一致，即一個由多塊木板拼成的水桶，當(dāng)其中一塊木板較短時，不管其他木板多高，水桶裝水量總是受最小木板制約。最小因子之間可以相互轉(zhuǎn)化。例如：N、P、K施肥問題兩個補充條件（Odum,1983）：1）嚴格的穩(wěn)定狀態(tài)；只有環(huán)境條件處于嚴格的穩(wěn)定狀態(tài)下，物質(zhì)和能量的輸入和輸出處于平衡狀態(tài)時才能應(yīng)用。2）因子補償作用(factorcompensation)：當(dāng)一個特定因子處于最小量時，其他處于高濃度或過量狀態(tài)的物質(zhì)可能起著補償作用。目前九頁\總數(shù)一百頁\編于二點目前十頁\總數(shù)一百頁\編于二點木桶效應(yīng)示意圖ABC隨著環(huán)境條件的變化，最小因子之間可以相互轉(zhuǎn)化。請判斷哪一個是最小因子目前十一頁\總數(shù)一百頁\編于二點3、耐受性定律(lawoftolerance)美國生態(tài)學(xué)家謝爾福德（V.E.Shelford,1913）提出了耐受性定律：“任何一個生態(tài)因子在數(shù)量或質(zhì)量上的不足或過剩，均會影響生物的生長發(fā)育和生存。即當(dāng)其接近或達到某種生物的耐受限度時，就會使該種生物衰退或不能生存”。目前十二頁\總數(shù)一百頁\編于二點耐受性定律的發(fā)展生物對不同生態(tài)因子的耐受范圍不同，不同年齡、季節(jié)、棲息地等同種生物對生態(tài)因子的耐受性不同對很多生態(tài)因子耐受范圍都很寬的生物，其分布區(qū)一般很廣個體發(fā)育的不同階段，對生態(tài)因子的耐受限度不同不同的生物種，對同一生態(tài)因子的耐受性不同某一生態(tài)因子處于非最適狀態(tài)下時，生物對其他生態(tài)因子的耐受限度也下降目前十三頁\總數(shù)一百頁\編于二點14最適范圍亞適范圍亞適范圍不適范圍不適范圍不能生存因子梯度漸增生命活動或數(shù)量生物對環(huán)境因子的耐受曲線Shelford耐受性定律目前十四頁\總數(shù)一百頁\編于二點15最適范圍不適范圍不能生存因子梯度漸增生命活動強度或數(shù)量生物對環(huán)境因子耐受曲線的實際表現(xiàn)亞適范圍亞適范圍不適范圍Shelford耐受性定律目前十五頁\總數(shù)一百頁\編于二點4、生態(tài)幅(ecologicalamplitude）的概念每種生物對一種生態(tài)因子都有一個耐受范圍，即一個生態(tài)學(xué)上的最低點和一個生態(tài)學(xué)上的最高點，在最高點和最低點之間的范圍就稱為生態(tài)幅。然而，二者又是不同的：耐受限度一般是對某一生態(tài)因子而言，是從生物本身出發(fā)，主要指該種生物的生物學(xué)特性；生態(tài)幅既指某一生態(tài)因子，又指環(huán)境條件的綜合，是從生態(tài)適應(yīng)角度來談的。目前十六頁\總數(shù)一百頁\編于二點生態(tài)幅度廣溫性(eurythermal狹溫性(stenothermal)廣水性(euryhydric) 狹水性(stenohydric)廣鹽性(euryhaline) 狹鹽性(stenohaline)廣食性(euryphagic)狹食性(stenophagic)廣光性(euryphotic) 狹光性(stenophotic)生態(tài)幅往往受到適應(yīng)范圍較狹窄的生態(tài)因子的限制；物種的生態(tài)幅往往取決于它臨界期的耐受限度生物的生態(tài)幅對其分布具有重要影響目前十七頁\總數(shù)一百頁\編于二點18廣生態(tài)幅度狹生態(tài)幅度生命活動或數(shù)量環(huán)境因子變化梯度生態(tài)幅度的寬狹比較目前十八頁\總數(shù)一百頁\編于二點19廣溫性生物狹溫喜熱生物生命活動或數(shù)量溫度變化梯度低→高狹溫喜冷生物生物對溫度的耐受目前十九頁\總數(shù)一百頁\編于二點205.生物內(nèi)穩(wěn)態(tài)及耐受限度的調(diào)整馴化:自然馴化和人工馴化生理變化和遺傳變化馴化可能：生物特性差異，誘導(dǎo)條件差異生物學(xué)意義：適應(yīng)環(huán)境變化能力耐受性節(jié)律的變化:生物在不同的季節(jié)表現(xiàn)出不同的生理最適狀態(tài)休眠（Dormancy）:diapause（滯育）,torpor（蟄伏）,hibernation（冬眠）andaestivation（夏眠）內(nèi)穩(wěn)態(tài)(Homeostasis)生物通過控制體內(nèi)環(huán)境(體溫、糖、氧濃度、體液等)，使其保持相對穩(wěn)定性擴大了生物的生態(tài)幅與適應(yīng)范圍，但并不能完全擺脫環(huán)境的限制目前二十頁\總數(shù)一百頁\編于二點（人工）馴化是指在實驗條件下誘發(fā)的生理補償機制，這種生理適應(yīng)短時間即可完成。相近的名詞有：氣候馴化（acclimation）

（適應(yīng)）（acclima-tization），指自然條件下所誘發(fā)的生理補償變化，這種生理適應(yīng)需較長時間完成；如金魚在24℃和37.5℃兩種溫度條件下長期馴化后，對溫度的耐受范圍分別為：5--36℃和15--41℃。（1）馴化目前二十一頁\總數(shù)一百頁\編于二點2230

溫度耗氧率5℃馴化25℃馴化豹蛙在不同溫度下的耗氧率5153641℃金魚的耐受溫度24℃馴化37.5℃馴化目前二十二頁\總數(shù)一百頁\編于二點（2）耐受性的節(jié)律變化動物的補償能力表現(xiàn)出明顯的周期性變化，如季節(jié)性、晝夜變化和熱帶的干旱、雨季的周期性變化。耐受性的節(jié)律變化或?qū)ψ钸m條件選擇的節(jié)律變化大多是由外在因素決定的，少數(shù)是由生物本身的內(nèi)在節(jié)律引起的。目前二十三頁\總數(shù)一百頁\編于二點休眠是生物抵御暫時不利環(huán)境條件的一種非常有效的生理機制。在休眠期，生物對環(huán)境條件的耐受范圍就會比正?；顒訒r寬的多。如動物學(xué)中學(xué)習(xí)過的動物冬眠、夏眠和日眠。植物種子休眠時代謝率幾乎下降到零。（3）休眠目前二十四頁\總數(shù)一百頁\編于二點內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)根據(jù)生物對非生物因子的反應(yīng)或者依據(jù)外部條件對生物體內(nèi)狀態(tài)的影響，將生物分為：內(nèi)穩(wěn)態(tài)生物（homeostaticorganism）非內(nèi)穩(wěn)態(tài)生物（non-homeostaticorganism）內(nèi)穩(wěn)態(tài)（homeostasis）是指生物控制自身體內(nèi)環(huán)境，使其保持相對恒定。（4）內(nèi)穩(wěn)態(tài)目前二十五頁\總數(shù)一百頁\編于二點生物保持內(nèi)穩(wěn)態(tài)的行為機制生物為保持內(nèi)穩(wěn)態(tài)，發(fā)展了很多復(fù)雜的形態(tài)和生理適應(yīng)，如動物的羽和毛起保溫隔熱作用，高代謝率增加體內(nèi)產(chǎn)熱。但動物最普遍的方法是行為適應(yīng)。高等植物：葉子和花瓣的晝夜運動和變化。如豆葉的晝挺夜垂，向日葵的花序隨太陽的方向轉(zhuǎn)動等。動物：爬行類改變姿勢接受太陽輻射。洄游、遷徙、遷移；建造巢穴等。目前二十六頁\總數(shù)一百頁\編于二點①大氣主要污染物對植物的危害（影響）二氧化硫（SO2）對植物的影響：傷害閾值為0.25-0.55ppm，2-8小時；典型癥狀——葉片脈間呈不規(guī)則的點狀、條狀或塊狀壞死區(qū)。氟化氫（HF）對植物的影響：傷害閾值>40ppm；典型癥狀——葉尖和葉緣壞死。臭氧（O3）對植物的影響：傷害閾值0.05-0.15ppm0.5-8小時；典型癥狀——葉面上出現(xiàn)密集的細小斑點。乙烯對植物的影響：傷害閾值10-100ppb；典型癥狀——“偏上生長”致使葉片、花、果脫落。6、指示生物目前二十七頁\總數(shù)一百頁\編于二點吸收CO2，放出O2：造林綠化與人類維系呼吸；吸收有毒氣體：吸收二氧化硫（SO2）及氟化氫（HF）最優(yōu)；驅(qū)菌殺菌作用：有些植物分泌殺菌素，如1ha松柏林24小時分泌34kg殺菌素；阻滯粉塵：針葉林阻粉塵量32-34噸/年，闊葉林68噸/年；吸收放射性物質(zhì)：吸收中子γ-射線。②植物對大氣的凈化作用目前二十八頁\總數(shù)一百頁\編于二點a.作為指示植物的基本條件：能夠綜合反映大氣污染對生態(tài)系統(tǒng)影響的強度；能夠較早地發(fā)現(xiàn)污染（對大氣污染敏感）；能夠同時檢測多種大氣污染物；能夠反映出一個地區(qū)的污染歷史（基本年輪的化學(xué)分析）。b．常見（用）的指示植物：地衣最敏感，0.015-0.105ppm二氧化硫下無法生存（但反應(yīng)慢）。③大氣污染監(jiān)測——指示植物目前二十九頁\總數(shù)一百頁\編于二點形態(tài)及生長量觀測；群落生活力調(diào)查；現(xiàn)場盆栽定點監(jiān)測；生理生化指標測定——光合作用，呼吸作用，氣孔開放度，細胞膜透性，葉液PH值變化，植物體內(nèi)酶體變化等。④大氣污染的植物監(jiān)測目前三十頁\總數(shù)一百頁\編于二點在環(huán)境保護上，常利用敏感生物指示大氣污染狀況等。用金絲雀監(jiān)測煤礦坑道中的一氧化碳。安徽的海州香薷是著名的銅礦指示植物，許多植物對大氣污染的反應(yīng)也很敏感。例如地衣、苔蘚植物、紫花苜蓿等對二氧化硫敏感，唐昌蒲等對氟化氰敏感，煙草對臭氧敏感。目前三十一頁\總數(shù)一百頁\編于二點32三、生物對環(huán)境的適應(yīng).生態(tài)適應(yīng)（ecologicaladaption)生物在與環(huán)境的長期相互作用中，形成一些具有生存意義的特征，生物依靠這些特征能免受各種環(huán)境因素的不利影響，同時還能有效地從其生境中獲取所需的物質(zhì)、能量，以確保個體發(fā)育的正常進行，自然界的這種現(xiàn)象稱為生態(tài)適應(yīng)。生物對環(huán)境的適應(yīng)主要表現(xiàn)為趨同適應(yīng)和趨異適應(yīng)目前三十二頁\總數(shù)一百頁\編于二點生態(tài)適應(yīng)(Ecologicaladaptation)生物對環(huán)境的適應(yīng)方式形態(tài)結(jié)構(gòu)適應(yīng)擬態(tài)警戒色保護色體形體態(tài)行為適應(yīng)防御和抗敵遷移和遷徙繁殖運動生理適應(yīng)生理生態(tài)變化休眠生物鐘營養(yǎng)的適應(yīng)目前三十三頁\總數(shù)一百頁\編于二點動物的保護色、警戒色與擬態(tài)A

樹皮紡織娘(Barkkatydid)B

梟蝶(Owlbutterfly)C枯葉蝶(Leaflikeinsect(Anaea))D

捕食花螳螂(Predatoryflowermantis)E

蛙魚(Frogfish)ABDEC目前三十四頁\總數(shù)一百頁\編于二點這是什么動物？目前三十五頁\總數(shù)一百頁\編于二點目前三十六頁\總數(shù)一百頁\編于二點目前三十七頁\總數(shù)一百頁\編于二點生活型（lifeform）鯨海豚海象海獅海豹魚蝙蝠各種鳥類動物生活型——由于環(huán)境對生物的限制作用，不同種的生物長期生存在相同的自然生態(tài)條件和人為培育條件下，會發(fā)生趨同效應(yīng)，經(jīng)過自然選擇和人工選擇形成具有類似形態(tài)、生理和生態(tài)特性的物種類群，稱為生活型。生活型是生物對綜合環(huán)境條件的長期適應(yīng)，而在外貌上反映出相似性和一致性的生物類型。生活型是種以上的分類單位。目前三十八頁\總數(shù)一百頁\編于二點目前三十九頁\總數(shù)一百頁\編于二點目前四十頁\總數(shù)一百頁\編于二點目前四十一頁\總數(shù)一百頁\編于二點目前四十二頁\總數(shù)一百頁\編于二點目前四十三頁\總數(shù)一百頁\編于二點生態(tài)型（ecotype）——同種生物的不同個體群，長期生活在不同的自然生態(tài)條件和人為培育條件下，發(fā)生趨異適應(yīng)，并經(jīng)自然選擇和人工選擇而分化形成的生態(tài)、形態(tài)和生理特性不同的可以遺傳的類群。生態(tài)型是種類適應(yīng)于不同生態(tài)條件或區(qū)域的遺傳類群，是由生態(tài)因子對一個物種種群內(nèi)許多基因型選擇的種內(nèi)產(chǎn)物，在分類學(xué)上屬于種以下的分類單位。分布區(qū)域和分布季節(jié)越廣的生物種，生態(tài)型越多。生態(tài)型越單一的生物種，適應(yīng)性越窄。生態(tài)型（Ecotype）生活型種生態(tài)型目前四十四頁\總數(shù)一百頁\編于二點植物生態(tài)型分類氣候生態(tài)型土壤生態(tài)型生物生態(tài)型光照生態(tài)型如早中晚稻氣溫生態(tài)型如秈、粳稻水分生態(tài)型如水、旱稻喜肥植物耐瘠植物耐旱植物耐酸植物耐堿植物耐鹽植物耐污染植物是指主要在生物因子的作用下形成的生態(tài)型，如種內(nèi)基因交換的限制、或物種競爭關(guān)系所致。如稗草的生態(tài)型目前四十五頁\總數(shù)一百頁\編于二點北極狐赤狐大耳狐動物生態(tài)型例子目前四十六頁\總數(shù)一百頁\編于二點47北極熊是由棕熊發(fā)展而來趨異（divergence）

最初由一個共同祖先適應(yīng)不同環(huán)境，向著兩個或兩個以上方向發(fā)展的進化過程。目前四十七頁\總數(shù)一百頁\編于二點2.適應(yīng)組合（adaptivesuites）生物對一組特定環(huán)境條件的適應(yīng)表現(xiàn)出彼此之間的相互關(guān)聯(lián)性，這一整套協(xié)同的適應(yīng)特性就稱為適應(yīng)組合。植物：沙漠植物動物：如駱駝目前四十八頁\總數(shù)一百頁\編于二點3.生態(tài)位（niche）生態(tài)位——生物完成其正常生活周期所表現(xiàn)的對特定生態(tài)因子的綜合適應(yīng)位置。生態(tài)位是各種環(huán)境因子組成的超幾何空間。目前四十九頁\總數(shù)一百頁\編于二點一、生物與光因子二、生物與溫度因子三、生物與水因子四、生物與土壤因子五、生物與大氣因子第二節(jié)各種主要生態(tài)因子的影響

及生物的適應(yīng)目前五十頁\總數(shù)一百頁\編于二點一、生物與光因子太陽輻射對于地球上的生物來講，太陽輻射的作用體現(xiàn)在光和熱量（溫度）兩個方面，光的生物學(xué)作用表現(xiàn)在三個方面：光質(zhì)、光照強度和光照周期。目前五十一頁\總數(shù)一百頁\編于二點1.光強的變化緯度的影響；海拔高度的影響；山的坡度和坡向的影響；季節(jié)的變化；一天內(nèi)的變化；生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的變化；（一）光強的生態(tài)作用與生物的適應(yīng)目前五十二頁\總數(shù)一百頁\編于二點2.對生物生長發(fā)育和形態(tài)建成的作用目前五十三頁\總數(shù)一百頁\編于二點

陸生植物對光強的適應(yīng)

如下圖，植物光合作用達到最大值時的光照強度，稱為該種植物的光飽和點。光合作用和呼吸作用相等時的光照強度稱為光補償點。3.植物對光照強度的適應(yīng)類型

目前五十四頁\總數(shù)一百頁\編于二點（1）陽性植物陽性植物對光要求比較迫切，只有在足夠光照條件下才能正常生長，其光飽和點、光補償點都較高，光合作用的速率和代謝速率都比較高。如蒲公英、樺樹、櫟。目前五十五頁\總數(shù)一百頁\編于二點（2）陰性植物：

陰性植物對光的需求遠較陽性植物低，光飽和點和光補償點都較低。其光合速率和呼吸速率都比較低。如人參、紅豆杉、三七。目前五十六頁\總數(shù)一百頁\編于二點（3）中性植物（耐陰植物）：

中性植物對光照具有較廣的適應(yīng)能力，對光的需要介于上述兩者之間，但最適在完全的光照下生長，也能忍耐適度的蔭蔽或在生育期間需要較輕度的遮蔭。如黨參、沙參。目前五十七頁\總數(shù)一百頁\編于二點形態(tài)結(jié)構(gòu)陽生葉陰生葉葉片厚而小薄而大角質(zhì)層較厚較薄葉肉組織分化柵欄組織較厚或多層海綿組織較豐富葉脈密疏葉綠素較少較多氣孔分布較密較稀陰生葉和陽生葉形態(tài)結(jié)構(gòu)差別目前五十八頁\總數(shù)一百頁\編于二點

遠洋區(qū)域可依深度分為三個區(qū)：透光帶，陽光可穿透的水體稱為透光帶，一般介于100～200m深度范圍內(nèi)；半深海帶，可深達六千尺；超過這個深度一直到海底，稱為深海底帶。海洋植物只能分布在海洋表層的透光帶內(nèi)，植物的光合作用量才能大于呼吸量。3.植物對光照強度的適應(yīng)類型

水生植物對光強的適應(yīng)目前五十九頁\總數(shù)一百頁\編于二點光照強度決定動物開始活動的時間。根據(jù)動物的活動時間將動物分為：晝行性動物：多數(shù)鳥類、靈長類、有蹄類等；夜行性動物：夜猴、蝙蝠、家鼠等。鱉屬夜行性，光照強度（10-3000lux）越低，攝食量越大，生長越快。大麻哈魚、鰈類等必須有一定的光照強度才能攝食。多數(shù)鳥類在光亮?xí)r活動，但光照過強時也抑制其活動。4.動物對光照強度目前六十頁\總數(shù)一百頁\編于二點（二）光質(zhì)的生態(tài)作用與生物的適應(yīng)1.光質(zhì)的變化光是由波長范圍很寬的電磁波組成的。地球上的電磁波的波長范圍為數(shù)米--1/10000nm。相差13個數(shù)量級。太陽輻射的波長范圍為150-4000nm。目前六十一頁\總數(shù)一百頁\編于二點光的組成微波和無線電波（0.4mm以上，一般1m以上）：微波通訊、廣播、電視等。紅外線（0.4mm-760nm）：產(chǎn)生熱效應(yīng)。大氣層外的太陽輻射中50％的能量是紅外線?？梢姽猓?60-380nm）：太陽輻射中41％的能量是可見光?？梢姽夥制呱?，紅光（760-620nm）和藍光（490-435nm）是光合作用的主要光譜。紫外線(380-4nm)：紫外線對生物有殺傷和致癌作用，大氣層允許290-380nm的紫外線到達地球表面。X射線和γ射線(10-10-4nm)：高能輻射，可傷害原生質(zhì)，主要來自原子能。目前六十二頁\總數(shù)一百頁\編于二點

上述人為分類是相對于人而言的，對于不同的動物和植物，會有一定的差異，例如，一定波長的紅外線是某些動物的可見光。目前六十三頁\總數(shù)一百頁\編于二點（二）光質(zhì)的生態(tài)作用與生物的適應(yīng)2.光質(zhì)對植物的生態(tài)作用紅、橙光是被葉綠素吸收最多的成分；藍紫光：也能被葉綠素和類胡蘿卜素吸收，促進蛋白質(zhì)的合成紅光：促進糖的合成青光、藍紫光和紫外線等短波光抑制植物的伸長生長，使植物向光性更敏感紫外線能殺菌，對生物體造成損傷，促進維生素D的合成紅外線是地表的基本熱源，對外溫動物的體溫調(diào)節(jié)和能量代謝有決定性作用目前六十四頁\總數(shù)一百頁\編于二點（二）光質(zhì)的生態(tài)作用與生物的適應(yīng)2.光質(zhì)對動物的生態(tài)作用靈長類、鳥類、魚類、節(jié)肢動物等都有很發(fā)達的色覺，應(yīng)加強這方面的研究。不同發(fā)育階段對光質(zhì)反應(yīng)不同，如紅光促進雞的繁殖，抑制啄肛，短波光（藍光）有助于生長。魚類對綠、藍、紅光比較敏感。目前六十五頁\總數(shù)一百頁\編于二點（三）日照長度的生態(tài)作用與光周期現(xiàn)象1.晝夜節(jié)律植物：光合作用、蒸騰作用等；向日葵等動物：蝶類白天活動，而蛾類夜晚活動；目前六十六頁\總數(shù)一百頁\編于二點2.光周期現(xiàn)象一天之中白天和黑夜的相對長度，稱為光周期。目前六十七頁\總數(shù)一百頁\編于二點目前六十八頁\總數(shù)一百頁\編于二點光周期現(xiàn)象（photoperiodism）生長在同一地區(qū)的同種植物每年都大約在相同的日子開花。1920年，GarnerandAllard的發(fā)現(xiàn)。植物對白天和黑夜的相對長度的反應(yīng),稱為光周期現(xiàn)象。目前六十九頁\總數(shù)一百頁\編于二點植物光周期類型（1）長日植物（lang-dayplant，LDP）：在日照長度必須長于一定時數(shù)才能正常開花的植物如冬小麥、大麥、油菜和甜菜等。（2）短日植物（short-dayplant，SDP）：日照長度必須短于一定時數(shù)才能正常開花的植物。如牽牛花、水稻、煙草等。（3）日中性植物（day-neutralplant）:在任何日照條件下都可以開花的植物。如番茄、黃瓜和辣椒等.（4）中日性植物（intermediate-dayplant）:只能在一定的日照長度下開花的植物。如甘蔗等（12小時左右）。目前七十頁\總數(shù)一百頁\編于二點動物的光周期現(xiàn)象許多動物的行為對日照長短也表現(xiàn)出周期性。鳥、獸、魚、昆蟲等的繁殖，以及鳥、魚的遷移活動，都受光照長短的影響（如延長光照時間，提高母雞產(chǎn)蛋量）。日照長度對哺乳動物生殖：長日照獸類：野生哺乳動物（特別是高緯度地區(qū)的種類）都是隨著春天日照長度的逐漸增加而開始生殖，如雪貂、野兔等。短日照獸類：哺乳動物總是隨著秋天短日照的來到而進入生殖期，如綿羊、鹿等。目前七十一頁\總數(shù)一百頁\編于二點1.生物生長生物生長的“三基點”——最低、最適、最高溫度。年輪——植物生長快慢與溫度高低關(guān)系的真實寫照。2.生物發(fā)育植物的春化作用（某些植物要經(jīng)過一個低溫“春化”階段才能開花結(jié)果）；二、生物與溫度因子目前七十二頁\總數(shù)一百頁\編于二點5.極端溫度對生物的作用（1）低溫：溫度低于一定的數(shù)值，生物會因低溫而受害，該值稱為臨界溫度。低于臨界溫度生物受冷害；低于0℃受凍害（生物體內(nèi)形成冰晶）(霜害)。（2）高溫：生物呼吸加強，多因體液不平衡所致（缺水、代謝物積累、蛋白質(zhì)凝固）。植物：光合作用下降；呼吸作用加強；水分代謝不平衡；代謝物積累；蛋白質(zhì)凝固。動物：呼吸作用加強；排泄失調(diào)；蛋白質(zhì)凝固，酶失活；神經(jīng)麻痹。目前七十三頁\總數(shù)一百頁\編于二點6、生物對極端溫度的適應(yīng)低溫：形態(tài)上，葉片表面有油類物質(zhì)；芽具鱗片；體表具蠟粉和密毛；矮小。生理上，水分降低，糖、脂、色素增加，以降低細胞冰點；吸收光譜增寬，能吸收紅外線。高溫：形態(tài)上，某些植物生有密絨毛和鱗片，體呈白色，可反射部分光線；葉片垂直排列；木栓層厚。生理上，含水少，糖、鹽濃度高；蒸騰作用旺盛。

植物的適應(yīng)目前七十四頁\總數(shù)一百頁\編于二點6、生物對極端溫度的適應(yīng)低溫：形態(tài)上，皮下脂肪加厚；貝格曼定律；阿倫定律；生理上，增加產(chǎn)熱，局部異溫。行為上，休眠和遷移。在溫寒帶，變溫動物的休眠很常見，在變溫動物（如鱉、牛蛙）生態(tài)養(yǎng)殖中，提高溫度打破冬眠使其快速生長和繁殖，是最重要而有效的手段。高溫：形態(tài)上，難以奏效。生理上，放松對恒溫的要求，提高體溫。行為上，夜出加穴居。動物的適應(yīng)目前七十五頁\總數(shù)一百頁\編于二點貝格曼規(guī)律貝格曼（Bergman）規(guī)律：生活在高緯度地區(qū)的恒溫動物，其身體往往比生活在低緯度地區(qū)的同類個體大。因為個體大的動物，其單位體重散熱量相對較少。北方種類顱骨長（mm）南方種類顱骨長（mm）東北虎331-345華南虎273-313華北赤狐148-160華南赤狐127-140東北野豬400-472華南野豬295-354雪兔95-97華南兔77-86中國南北方幾種獸類顱骨長度的比較：目前七十六頁\總數(shù)一百頁\編于二點阿倫定律北極狐赤狐大耳狐恒溫動物身體的突出部分如四肢、尾巴和外耳等在低溫環(huán)境下有變小變短的趨勢。目前七十七頁\總數(shù)一百頁\編于二點蜥蜴身體壓扁，黑褐色，利于吸收熱量目前七十八頁\總數(shù)一百頁\編于二點蝗蟲

在低溫下體色黑；

在高溫下體色淺。目前七十九頁\總數(shù)一百頁\編于二點動物的行為適應(yīng)

休眠（抗寒）和遷徙（避寒）目前八十頁\總數(shù)一百頁\編于二點三、生物與水因子（一）水因子的生態(tài)作用1.水是生物生存的重要條件2.水對生物生長發(fā)育的作用：水分不足，使植物萎蔫；使動物滯育或休眠。某些動物的周期性繁殖與降水季節(jié)密切相關(guān)，如澳洲鸚鵡遇到干旱年份，就停止繁殖；而某些龍腦香科植物遇到干旱年份卻產(chǎn)生“爆發(fā)性開花結(jié)果”。3.水對動植物數(shù)量和分布的影響目前八十一頁\總數(shù)一百頁\編于二點（二）生物對水因子的適應(yīng)1.植物依其對水分需求劃分為水生植物、陸生植物兩大類型。1)水生植物：根據(jù)其生長環(huán)境中水的深淺劃分為沉水植物、浮水植物、挺水植物。金魚藻目前八十二頁\總數(shù)一百頁\編于二點（二）生物對水因子的適應(yīng)2）陸生植物：可分為濕生植物、中生植物和旱生植物等。目前八十三頁\總數(shù)一百頁\編于二點旱生植物對干旱環(huán)境的適應(yīng)表現(xiàn)根系發(fā)達葉面積很小發(fā)達的貯水組織高滲透壓的原生質(zhì)。目前八十四頁\總數(shù)一百頁\編于二點發(fā)達的根系：如沙漠地區(qū)的駱駝刺地面部分只有幾公分，而地下部分可深達15米，擴展范圍623m2，可更多吸收水分.目前八十五頁\總數(shù)一百頁\編于二點目前八十六頁\總數(shù)一百頁\編于二點目前八十七頁\總數(shù)一百頁\編于二點葉面積很小:葉片化成刺狀、針狀或鱗片狀，且氣孔下陷。如仙人掌科：葉片化成刺狀目前八十八頁\總數(shù)一百頁\編于二點發(fā)達的儲水組織如南美的瓶子樹：可儲水4噸以上。它的樹干兩頭細中間粗，最粗的地方直徑達5米，紡錘樹的上端有少數(shù)生葉子的枝條。遠遠看去，這種樹又象一個插著枝條的花瓶，因此又叫瓶子樹。

旱季時，人們常砍棵紡錘樹作為飲水的來源。若以每人平均每天飲水6斤計算，砍一棵紡錘樹至少可供四口之家飲用半年。目前八十九頁\總數(shù)一百頁\編于二點西非的猴面包樹目前九十頁\總數(shù)一百頁