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文檔簡介
生態(tài)適應(yīng)類型植物的光適應(yīng)類型光周期適應(yīng)類型動物婚配制度的類型生境對策類型溫度適應(yīng)性分類型陸生植物類型水生植物類型植物土壤適應(yīng)類型專題3光光溫水水土綜綜生態(tài)幅寬窄植物類型綜火氣
前蘇聯(lián)的生態(tài)學(xué)家KawKapoa(1945)生態(tài)學(xué)研究“生物的形態(tài)、生理和行為的適應(yīng)性”,即達(dá)爾文的生存斗爭學(xué)說中所指的各種適應(yīng)性。適應(yīng)
概念adaptation(適應(yīng))原意是調(diào)整、改變。
適應(yīng)是指生物個體的生理或行為特征,經(jīng)過了長時間的天擇作用之后,在某個環(huán)境下能夠順利的繁衍,并增加數(shù)量。適應(yīng)指環(huán)境條件發(fā)生變化時系統(tǒng)能通過改變結(jié)構(gòu)、參數(shù)或控制策略來保持一定的功能從而在新的環(huán)境下繼續(xù)發(fā)揮作用或生存下去的行為.
有時候“適應(yīng)”會被用來作為“天擇”的同義詞,但是一般生物學(xué)家不這么使用。
適應(yīng)的對象空氣、水、食物與養(yǎng)分。物理狀態(tài)如溫度、光線與熱。在天敵的威脅下生存生殖尋找伴侶對以上各種狀況發(fā)生改變時的反應(yīng)。
適應(yīng)類型
①生物適應(yīng)如生物群體通過遺傳和變異來適應(yīng)新的環(huán)境條件,生物個體的水土適應(yīng)等。
②生理適應(yīng)如生命有機(jī)體對冷熱的適應(yīng),對高山條件的適應(yīng)等。
③心理適應(yīng)如視覺分析器的明適應(yīng)和暗適應(yīng),在噪聲作用下聽覺鈍化等。
④功能適應(yīng)
如系統(tǒng)的功能隨著外界條件的變化而變化,決策者根據(jù)新的條件作出新的決策等。其中心理適應(yīng)和社會適應(yīng)與人的意志、思維、知識、動機(jī)和觀念等因素有關(guān)。
⑤社會適應(yīng)如學(xué)會新工作,加入新集體,企業(yè)適應(yīng)市場變化等。光適應(yīng)類型不同植物對光強(qiáng)的反應(yīng)是不一樣的,根據(jù)植物對光強(qiáng)適應(yīng)的生態(tài)類型可分為:陽性植物陰性植物中性植物
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(diǎn)、光補(bǔ)償點(diǎn)都較高,常見種類有蒲公英、薊、楊、柳、樺、槐、松、杉和栓皮櫟等。
2.陰性植物陰性植物對光的需求遠(yuǎn)較陽性植物低,光飽和點(diǎn)和光補(bǔ)償點(diǎn)都較低,其光合速率和呼吸速率都比較低。多生長在潮濕背陰的地方或密林內(nèi),常見種類有山酢漿草、連錢草、鐵杉、云冷杉等。很多藥用植物如人參、三七、半夏和細(xì)辛等也屬于陰性植物。
3.中性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
4.陽性植物與陰性植物的主要區(qū)別
特征陽地植物葉陰地植物葉形態(tài)特征枝葉葉片角質(zhì)層氣孔柵欄組織稀疏較小發(fā)達(dá)較多發(fā)達(dá)茂盛較大、薄不發(fā)達(dá)較少不發(fā)達(dá)
生理特征
細(xì)胞汁液濃度蒸騰作用CO2補(bǔ)償點(diǎn)的光強(qiáng)度光合作用的光飽和點(diǎn)RvDP羧化酶以干重計的葉綠素可溶性蛋白(=酶)++++高高++++++++低低++++
陰地植物與陽地植物葉的比較光補(bǔ)償點(diǎn)與飽合點(diǎn)光合作用將隨著光照強(qiáng)度的增加而增加,直至達(dá)到最大值。在一定范圍內(nèi),光合作用效率與光強(qiáng)成正比,達(dá)到一定強(qiáng)度后實現(xiàn)飽和,再增加光強(qiáng),光合效率也不會提高,這時的光強(qiáng)稱為光飽和點(diǎn)。當(dāng)光合作用合成的有機(jī)物剛好與呼吸作用的消耗相等時的光照強(qiáng)度稱為光補(bǔ)償點(diǎn)。在此處的光照強(qiáng)度是植物開始生長和進(jìn)行凈生產(chǎn)所需要的最小光照強(qiáng)度。溫度適應(yīng)性分類(一)植物的溫度適應(yīng)性分類(二)動物的溫度適應(yīng)性分類(一)植物的溫度適應(yīng)性分類1、按抗寒能力分類
2、按抗熱能力分類
1、按抗寒能力分類
冷敏感植物
這一類群包括在冰點(diǎn)以上低溫下就嚴(yán)重受害的所有植物,如熱帶雨林中的維管植物,暖海洋中的藻類等;
霜凍敏感植物
這類植物可以忍耐低溫,但是它們的組織內(nèi)剛開始結(jié)冰時就受傷害,生長季內(nèi)所有維管植物都是霜凍敏感植物。全年都敏感的有熱帶,亞熱帶木本植物,以及暖溫帶的一些種,海洋中的海底植物等;
耐冰凍植物
在寒冷季節(jié),當(dāng)細(xì)胞外結(jié)冰,以及與此相關(guān)的細(xì)胞脫水時能存活下去。如寒冷冬季區(qū)域的陸生多年生木本、草本植物和蘚類等。(二)動物的溫度適應(yīng)性分類1、溫血動物和冷血動物2、外溫動物和內(nèi)溫動物1、溫血動物和冷血動物
當(dāng)考察有機(jī)體和環(huán)境溫度相互關(guān)系時,通??蓪⒂袡C(jī)體劃分為“溫血動物”和“冷血動物”。然而,這種劃分是主觀的;
溫血動物=常溫動物在動物學(xué)中指的是那些能夠調(diào)節(jié)自身體溫的動物,它們的活動性并不像冷血動物(變溫動物)那樣依賴外界溫度。鳥和哺乳動物會通過新陳代謝產(chǎn)生穩(wěn)定的體溫。身體的體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)保證體溫的恒定,并且能在外界環(huán)境升高的狀態(tài)下排出熱量。溫血動物(恒溫動物)通常需要隔熱措施,陸生的動物會通過在羽毛或毛發(fā)中封存空氣層實現(xiàn)。水生哺乳動物如鯨和海豹還有一些鳥類(企鵝)有一層特殊的隔離脂肪層(“鯨油”)。但是一些哺乳類動物其實并不是嚴(yán)格意義上恒溫的,例如在冬眠時,它們的體溫會下降10°C或更多。這樣它們就可以節(jié)省能量,可以不吃或少吃(在間或的蘇醒狀態(tài)下)的情況下度過數(shù)月的嚴(yán)冬。如刺猬和冬眠鼠。
冷血動物=變溫動物
冷血動物,是沒有體內(nèi)調(diào)溫系統(tǒng)的動物。一般體溫不平,或者以行動來調(diào)節(jié)體溫。如蛇、鱷魚等較大的冷血動物早上需要曬太陽以使體溫升高,這樣他們才能活動,因此它們幾乎都是白天活動,夜間休息。
調(diào)溫的方法蛇在石頭上曬太陽魚在水中換到不同的深度沙漠動物白天埋在沙里昆蟲顫動翅膀,溫暖它們的飛行用的肌肉
評價:
因為冷血動物不需要用自己的能量來取暖或降溫,相比溫血動物,同樣重量的冷血動物只需要1/10-1/3的能量過活,因此也只需要相對少的食物。而低能量消耗意味著冷血動物所吸取的物質(zhì)能量可以比溫血動物更多的積累起來。這對生態(tài)非常重要。盡管同樣的環(huán)境可以有十倍于溫血動物的冷血動物存活,可是溫血動物大多時候可以把冷血動物逼到絕滅,因為溫血動物可以找食物的時間比較多。2、外溫動物和內(nèi)溫動物
根據(jù)有機(jī)體熱能的主要來源,把有機(jī)體分為外溫動物和內(nèi)溫動物。
內(nèi)溫動物
是通過自己體內(nèi)氧化代謝產(chǎn)熱來調(diào)節(jié)體溫.如鳥獸;在一定的環(huán)境溫度范圍內(nèi)(熱中性區(qū)),內(nèi)溫動物消耗的能量是在基礎(chǔ)代謝率的水平上。當(dāng)環(huán)境溫度離這個區(qū)越來越遠(yuǎn)時,內(nèi)溫動物維持恒定體溫消耗的能量越來越多。即使在熱中性區(qū),內(nèi)溫動物消耗的能量通常比外溫動物多。內(nèi)溫動物由腦控制其產(chǎn)熱速率,它們通常保持在35—40℃恒定的體溫,因此趨向于向環(huán)境散熱。
外溫動物依賴外部的熱源,如魚類、兩棲類和爬行類。但這種劃分也不是很完善的,如一些爬行動物和昆蟲能夠升高體溫促進(jìn)其活動。外溫動物調(diào)節(jié)體溫的能力是很低的,總是有點(diǎn)依賴外部熱源。濕生植物
抗旱能力小,不能長時間忍受缺水。生長在光照弱、濕度大的森林下層,如熱帶雨林中的各種附生植物(蕨類和蘭科植物)和秋海棠等;又如陰性濕生植物大海芋生長在熱帶雨林下層隱蔽潮濕環(huán)境中,大氣濕度大,植物蒸騰弱,容易保持水分,因此其根系極不發(fā)達(dá)。濕生植物抗旱能力小,不能忍受長時間缺水、土壤水分經(jīng)常飽和的環(huán)境中,但抗?jié)承院軓?qiáng),根部通過通氣組織和莖葉的通氣組織相連接,以保證根的供氧。屬于這一類的植物有秋海棠、毛茛、水稻、燈芯草等。中生植物適于生長在水濕條件適中的環(huán)境中,其形態(tài)結(jié)構(gòu)及適應(yīng)性均介于濕生植物和旱生植物之間,如根系與輸導(dǎo)組織比濕生植物發(fā)達(dá),保證能吸收、供應(yīng)更多的水分;葉片表面有角質(zhì)層,柵欄組織較整齊,防止蒸騰能力比濕生植物高。中生植物是種類最多、分布最廣和數(shù)量最大的陸生植物,如大多數(shù)農(nóng)作物,森林樹種。干旱
干旱的概念
長時期的缺雨或雨水不足,從而引發(fā)水分嚴(yán)重不平衡,造成缺水、作物枯萎、河流流量減少以及地下水和土壤水分枯竭。當(dāng)蒸發(fā)和蒸騰(土壤中的水分通過植物進(jìn)入大氣)長時期超過降水量時,即發(fā)生干早。對于世界上的所有地區(qū)而言,干旱都是農(nóng)業(yè)最嚴(yán)重的自然災(zāi)害。
干旱的標(biāo)準(zhǔn)干旱的標(biāo)準(zhǔn)氣象上通常將降水量的多少作為干旱的標(biāo)準(zhǔn)。其中,常用的是降水量距平百分率來表示某地某時段內(nèi)降水量與常年的偏離程度,并以此衡量干旱是否發(fā)生及干旱程度。在氣象部門日常業(yè)務(wù)中,干早標(biāo)準(zhǔn)如下表所示:
時間長度一般干旱標(biāo)準(zhǔn)重量標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)3個月以上-25%--50%-50%連續(xù)2個月-50%--80%-80%1個月-80%以上
中國的干旱等級劃分
小旱:連續(xù)無降雨天數(shù),春季達(dá)16至30天、夏季16至25天、秋、冬季31至50天。
中旱:連續(xù)無降雨天數(shù),春季達(dá)31至45天、夏季26至35天、秋冬季51至70天。
大旱:連續(xù)無降雨天數(shù),春季達(dá)46至60天、夏季36至45天、秋冬季71至90天。
特大旱:連續(xù)無降雨天數(shù),春季在61天以上、夏季在46天以上、秋冬季在91天以上。防旱植物本身不能忍耐干旱,通常有兩種適應(yīng)干旱的方式,即保水型和耗水型。
保水型植物最好的例子是肉質(zhì)和某些硬葉植物。肉質(zhì)植物能隨時、大量吸收可利用水并貯存在薄壁細(xì)胞和液泡中。氣孔僅在夜間和上午短時間開放,以避免水分損失。
如南美的瓶子樹:可儲水4噸以上。旱季時,人們??晨眉忓N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。
耗水型植物植物蒸騰速率高,以加速水分吸收,保持體內(nèi)的水分。這類植物根系發(fā)達(dá),可扎入土壤深層。葉脈、維管束等輸導(dǎo)組織發(fā)達(dá),蒸騰速率高、根莖比值極大。如沙漠植物通常地上部分很小,而地下卻有龐大的根系。耐旱植物有各種特征達(dá)到耐旱或避免脫水的目的,例如嚴(yán)重脫水時,細(xì)胞液的溶質(zhì)含量的提高能使細(xì)胞產(chǎn)生低滲透勢(高滲透壓)維持細(xì)胞膨脹,從而防止脫水。盡管植物體內(nèi)水分含量不高,仍能維持氣孔的開放而避免二氧化碳的供應(yīng)不足,達(dá)到耐旱的目的。耐旱象耐低溫一樣,受預(yù)先調(diào)節(jié)或耐旱“鍛煉”的影響。預(yù)先調(diào)節(jié)是將該種植物處在不能致命的干旱條件下進(jìn)行鍛煉,從而可產(chǎn)生對致命干旱生境的抗性。適旱植物具有對形態(tài)和生理方面對干旱條件的適應(yīng)。主要的形態(tài)特征是:縮小枝條,增加根系擴(kuò)展范圍,縮小葉面,增加葉厚度,增厚細(xì)胞壁和角質(zhì)層,減少氣孔,縮小細(xì)胞間隙等。主要的生理特征是:含糖量高,細(xì)胞葉濃度高,滲透勢低,細(xì)胞含水量低,單位葉面積蒸騰速率和光合速率高,開花結(jié)實早,壽命長等。
多漿液植物根、莖、葉薄壁組織逐漸變?yōu)橘A水組織,成為肉質(zhì)性器官。這是由于細(xì)胞內(nèi)有大量五碳糖,提高了胞汁液濃度,能增強(qiáng)植物的保水性能。由于體內(nèi)貯有水、生境中有充足的光照和溫度,能在極端干旱的荒漠地帶長成高大喬木,如仙人掌樹高達(dá)15—20m,貯水達(dá)2t,其致密的淺根網(wǎng)以圓形模式排列,擴(kuò)展到近似樹高的距離。這類植物表面積與體積的比例減少,可減少蒸騰表面積。在干旱時它們中大多數(shù)失去葉片,由綠色莖代行光合作用。白天氣孔關(guān)閉以減少蒸騰量,夜間氣孔張開,CO2進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)被有機(jī)酸固定。到白天光照下,CO2被分解出來,成為光合作用的原料。由于其代謝的特殊性,植物生長緩慢,生產(chǎn)量很低。
水生植物類型
1.沉水植物整株植物沉沒在水下,為典型的水生植物。根退化或消失,表皮細(xì)胞可直接吸收水中氣體、營養(yǎng)物和水分,葉綠體大而多,適應(yīng)水中的弱光環(huán)境,無性繁殖比有性繁殖發(fā)達(dá)。如貍藻、金魚藻和黑藻等。
2.浮水植物葉片飄浮水面,氣孔通常分布在葉的上面,維管束和機(jī)械組織不發(fā)達(dá),無性繁殖速度快,生產(chǎn)力高。不扎根的浮水植物有鳳眼蓮、浮萍和無根萍等,扎根的有睡蓮和眼子菜等。
3.挺水植物植物體大部分挺出水面,如蘆葦、香蒲等。中性土植物大多數(shù)植物和農(nóng)作物適宜在中性土壤中生長,為中性土植物。其中耐酸性的農(nóng)作物有蕎麥、甘薯、煙草、紫云英、小麥、大麥、大豆、豌豆。耐堿性的農(nóng)作物有田菁、甜菜、高粱、棉花等。
(pH6.5-7.5)堿性土植物堿土植物是生長在堿土上的植物。大多是干硬植物。葉子多裂成小裂片或成小針形,覆蓋白或灰色毛層,常有很深的根。上述特征,表明堿土植物接近于旱生植物,如鹽地假木賊、伏地膚等,它們是鹽生與旱生植物之間的過渡類型。(pH>7.5)鈣質(zhì)土植物又稱喜鈣植物。鈣質(zhì)土植物生長在含有高量代換性Ca2+、Mg2+,而缺乏代換性H+的鈣質(zhì)土或石灰性土壤上,不能生長在酸性土中。
嫌鈣植物如果土壤中鈣質(zhì)(特別是碳酸鈣)過多則顯著妨礙生長發(fā)育,而對鈣的存在不適應(yīng)的植物稱為嫌鈣植物。實際上,土壤從中性到堿性都成為不適宜的條件。泥炭蘚就是最好的例子。鹽堿土植物
鹽堿土的基本特征鹽堿土是鹽土和堿土以及各種鹽化、堿化土的統(tǒng)稱。
鹽土鹽土中可溶性鹽含量達(dá)1%以上,主要是氯化鈉與硫酸鈉鹽,土壤pH為中性,土壤結(jié)構(gòu)未被破壞。我國內(nèi)陸鹽土形成是因氣候干旱、地面蒸發(fā)大,地下鹽水經(jīng)毛細(xì)管上升到地面。海濱鹽土受海水浸漬形成。
堿土堿土主要含碳酸鈉、碳酸氫鈉或碳酸鉀。pH在8.5以上,土壤上層結(jié)構(gòu)被破壞,下層常為柱狀結(jié)構(gòu),通透性和耕性極差。土壤堿化是由于土壤膠體中吸附很多交換性鈉而造成。我國堿土僅分布在東北、西北部分地區(qū)。
鹽堿土對植物的影響鹽堿土對植物生長的危害表現(xiàn)在:傷害了植物組織,特別是根系;由于過多鹽積累引起植物代謝混亂;能引起植物生理干旱,植物易枯萎;影響植物的營養(yǎng)狀況;使土壤的物理性質(zhì)惡化,土壤結(jié)構(gòu)破壞。
鹽堿植物的基本特征
形態(tài)上,鹽土植物矮小、干硬、葉子不發(fā)達(dá)、蒸騰表面縮小、氣孔下陷,表皮具厚的外皮,常具灰白色絨毛。
內(nèi)部結(jié)構(gòu)上,細(xì)胞間隙小,柵欄組織發(fā)達(dá)。有的具有肉質(zhì)性葉,有特殊的貯水細(xì)胞,能使同化細(xì)胞不受高濃度鹽分的傷害。
生理上,鹽土植物具一系列的抗鹽特性。
鹽堿植物的類型根據(jù)對過量鹽類的適應(yīng)特點(diǎn),分:聚鹽性植物泌鹽性植物不透鹽性植物沙生植物
分布沙生植物生長在以砂粒為基質(zhì)的沙區(qū),在我國北方分布在荒漠、半荒漠、干草原和草原4個地帶中。
植物特征
總特征沙生植物在長期自然適應(yīng)過程中,形成了抗風(fēng)蝕沙割、耐沙埋、抗日灼、耐干旱貧瘠等特征。如地面植被矮,主根長,側(cè)根分布寬,以便獲取水,同時起了固沙作用;又如,有的沙生植物在特別干旱時,進(jìn)入休眠,待有雨時再恢復(fù)生長。
芽當(dāng)被流沙埋沒時,在埋沒的莖上能長出不定芽和不定根,甚至在風(fēng)蝕露根時,從暴露的根系上也能長出不定芽,如綠沙竹、白刺等。
根它們的根系生長極為迅速,比地上部分生長快得多。根上具有根套,是由一層團(tuán)結(jié)的沙粒形成的囊套,能保護(hù)暴露到沙面上的根免受灼熱沙粒灼傷和流沙的機(jī)械傷害。
葉植物葉片極端縮小,有的甚至退化,以減少蒸騰;有的葉具貯水細(xì)胞;有的在葉表皮下有一層沒有葉綠素的細(xì)胞,積累脂類物質(zhì),能提高植物的抗熱性;
其它方面細(xì)胞具高滲透壓,如紅砂、珍珠滲透壓達(dá)50atm(5066kPa),鎖鎖可達(dá)80atm(8106kPa),使根系主動吸水能力增強(qiáng),提高植物的抗旱性。
生境對策類型
1、生態(tài)類型生境與生活史的模式。一個生境是均質(zhì)性還是異質(zhì)性的,是良好還是惡劣的,會因生物的不同而不同。例如,可將生境劃分為導(dǎo)致高繁殖付出(高—CR)的生境和導(dǎo)致低繁殖付出(低—CR)的生境。
高—CR生境(那里競爭劇烈,或?qū)π⌒统审w捕食嚴(yán)重),任何由于繁殖而導(dǎo)致的生長下降都會使未來繁殖付出高代價。因此可預(yù)期,在高—CR生境中生活的物種,其繁殖會在達(dá)到一個適度的身體大小以后才開始。
低—CR生境(此處競爭弱,大型個體處在較強(qiáng)的捕食壓力下,或死亡率很高而且是隨機(jī)的),推遲繁殖沒有任何優(yōu)勢。
2、Grime的CSR三角形Grime的CSR三角形是對植物生活史的三途徑劃分,這比r/K二分法應(yīng)用更廣些。這種劃分有兩個軸,一軸代表生境干擾(或穩(wěn)定性),一軸代表生境對植物的平均嚴(yán)峻度。植物的潛在生境有3種類型,且每一種都支持特定的生活史對策。
①低嚴(yán)峻度,低干擾C低嚴(yán)峻度、低干擾生境支持成體間競爭能力最大化的生活史對策(C—選擇);
②低嚴(yán)峻度,高干擾R低嚴(yán)峻度,高干擾生境支持高繁殖率,這是雜草種類特有的雜草對策(R—選擇);
③高嚴(yán)峻度,低干擾S高嚴(yán)峻度,低干擾生境,如沙漠,支持脅迫—忍耐對策(S—選擇)。
④高嚴(yán)峻度,高干擾此類生境,如活躍的火山和高移動性的沙丘,生物是不能生活的。CRS動物婚配制度的類型單配偶制雌雄兩性都只能獨(dú)占一個異性一雄多雌制雄性占有多個雌性保衛(wèi)資源型一雄多雌制雄性間接控制雌性,通過占有最重要資源-食物保衛(wèi)雌性型一雄多雌制雄性直接控制雌性,由于雌性有集群性雌性優(yōu)勢型一雄多雌制在繁殖季節(jié)中,雄性集中格斗,雌性選擇雄性配偶暴發(fā)性繁殖集會雌雄兩性的繁殖期短促而同步,性比接近1,性選擇低求偶集會(lek)雄性在集會中為爭奪優(yōu)勢地位而進(jìn)行直接競爭高速多窩型一雄多雌制在短期中生產(chǎn)多窩,雌雄兩性各自分別伏窩孵卵一雌多雄制雌性占有多個雄性保衛(wèi)資源型一雌多雄制雌性間接控制雄性,通過占有最重要資源-食物雌性控制型一雌多雄制雌性不保衛(wèi)雄性所需資源,但雌性之間相互作用抑制某些雌性與雄性交配。單配偶制
單配偶制(monogamy)出現(xiàn)在一雄與一雌結(jié)成配偶對,或者只在生殖季節(jié),或者保持到有一個死亡。單配制在鳥類中很常見,如天鵝、丹頂鶴等,有90%的種是單配制的。但哺乳類中單配制的不多,狐、鼬與河貍屬此類。一雄多雌制
一雄多雌制(polygamy)是最普遍的婚配制度。一雄多雌出現(xiàn)在一個雄體與數(shù)個或許多雌體交配時。如海狗營集群生活,繁殖期雄獸先到達(dá)繁殖地,并爭奪和保護(hù)領(lǐng)域,雌獸到達(dá)較晚。一只雄獸獨(dú)占雌獸少則3只,多至40只以上。一雌多雄制一雌多雄(polyandry),即由一個雌體為中心的與多個雄體形成的交配群體,在任何動物類群中都不多見。典型的例子有距翅水雉,其雌鳥可與若干只雄鳥交配,在不同地方產(chǎn)卵。雌鳥比雄鳥大,更具進(jìn)攻性,可協(xié)助雄鳥保護(hù)領(lǐng)域。雄鳥負(fù)擔(dān)孵窩和育雛工作。生態(tài)幅寬窄植物類型生態(tài)學(xué)中常用“廣”(‘eury-’)和“狹”(‘steno’)表示生態(tài)幅的寬度,寬與狹作為字首與不同因子配合,就表示某物種對某一生態(tài)因子的適應(yīng)范圍,例如:廣溫性(eurythermal)狹溫性(stenothennal)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)廣棲性(euryecious)狹棲性(stenoecious)廣土性(euryedapic)狹土性(stenoedapic)廣溫性生物與狹溫性生物的生態(tài)幅比較狹溫性生物的耐受性下限、上限與最適溫度相距很近,對廣溫性動物影響很小的溫度變化,對狹溫性生物常常成為臨界的。狹溫性生物可以是耐低溫的(冷狹溫性)與耐高溫的(暖狹溫性),或處于兩者之間的。馴化
概說生物對環(huán)境生態(tài)因子的耐受范圍并不是固定不變的,通過自然馴化或人為馴化可改變生物的耐受范圍,使適宜生存范圍的上下限發(fā)生移動,形成一個新的最適度,去適應(yīng)環(huán)境的變化。這種耐受性的變化是直接與生物化學(xué)的、生理的、形態(tài)的及行為的特征等相關(guān)。
馴化機(jī)理
生物借助于馴化過程可以稍稍調(diào)整它們對某個生態(tài)因子或某些生態(tài)因子的耐受范圍。如果一種生物長期生活在它的最適生存范圍偏一側(cè)的環(huán)境條件下,久而久之就會導(dǎo)致該種生物耐受曲線的位置移動,并可產(chǎn)生一個新的最適生存范圍,而適宜范圍的上下限也會發(fā)生移動。這一馴化過程涉及到酶系統(tǒng)的改變,因為酶只能在環(huán)境條件的一定范圍內(nèi)最有效地發(fā)揮作用,正是這一點(diǎn)決定著生物原來的耐受限度,所以馴化也可以理解為是生物體內(nèi)決定代謝速率的酶系統(tǒng)的適應(yīng)性改變。
馴化時間馴化過程可以在很短的時間內(nèi)完成,對很多小動物來說,最短只需24小時便可完成馴化過程,這里所說的馴化(acclimation)一詞是指在實驗條件下誘發(fā)的生理補(bǔ)償機(jī)制,一般只需要較短的時間。而在自然環(huán)境條件下所誘發(fā)的生理補(bǔ)償變化,這種變化通常需要較長的時間。
馴化實例
水溫與魚的適應(yīng)馴化蛙的馴化
水溫與魚的適應(yīng)馴化隨著冬季向夏季的轉(zhuǎn)變,水溫逐漸升高,魚可能由這種季節(jié)的馴化而對溫度的耐受限度升高,使耐受曲線向右移動,以至冬季能使魚致死的高溫,在夏季時魚就能忍受了。這個馴化過程是通過生物的生理調(diào)節(jié)實現(xiàn)的,即是通過酶系統(tǒng)的調(diào)整,改變了生物的代謝速率與耐受限度。蛙的馴化在環(huán)境溫度10℃條件下檢測到,5℃馴化的蛙比25℃馴化的蛙的代謝速率(以耗氧量為指標(biāo))提高了一倍,所以5℃蛙能耐受低溫環(huán)境。
休眠(即處于不活動狀態(tài))是動植物抵御暫時不利環(huán)境條件的一種非常有效的生理機(jī)制。環(huán)境條件如果超出了生物的適宜范圍(但不能超出致死限度),雖然生物也能維持生活,但卻常常以休眠狀態(tài)適應(yīng)這種環(huán)境,因為動植物一旦進(jìn)入休眠期,它們對環(huán)境條件的耐受范圍就會比正?;顒訒r寬得多。休眠
關(guān)于休眠的一些例證
一個明顯的例子是變形蟲,當(dāng)小池塘一旦干涸時就會進(jìn)入休眠的胞囊期。更高級一些的生物如甲殼綱的豐年蟲,它們的卵可以休眠很多年。休眠時間最長的記錄是埃及睡蓮(潛生現(xiàn)象),它經(jīng)過了1000年的休眠之后仍有80%以上的蓮子保持著萌發(fā)能力。埃及睡蓮顯然是一個極為罕見的例子,但是休眠30年仍能保持萌發(fā)能力的植物是很普通的。黃鼠在冬眠期間的心跳速率是每分鐘7~10次,而在正?;顒訒r是每分鐘200~400次。體溫調(diào)控很多動物都表現(xiàn)出一定程度的恒溫性,即能控制自身的體溫??刂企w溫的方法在恒溫動物主要是靠控制體內(nèi)產(chǎn)熱的生理過程,在變溫動物則主要靠減少熱量散失或利用環(huán)境熱源使身體增溫,這類動物主要是靠行為來調(diào)節(jié)自己的體溫,而且這種方法也十分有效,依靠行為機(jī)制也能保持相當(dāng)恒
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