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)境當(dāng)前1頁，總共92頁。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當(dāng)前2頁，總共92頁。3.1地球上水的存在形式及分布水有什么生態(tài)作用？當(dāng)前3頁，總共92頁。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當(dāng)前4頁，總共92頁。3.1.1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當(dāng)前5頁，總共92頁。3.1.2陸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)當(dāng)前6頁，總共92頁。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)差異地理位置當(dāng)前7頁，總共92頁。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。當(dāng)前8頁，總共92頁。9

圖：中國年降雨量當(dāng)前9頁，總共92頁。水的生態(tài)作用水是生物生存的重要條件水對動植物生長發(fā)育的影響水對動植物數(shù)量和分布的影響當(dāng)前10頁，總共92頁。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)當(dāng)前11頁，總共92頁。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)水對動物生長發(fā)育的影響水分不足時(shí)，引起動物的滯育和休眠許多動物的周期性繁殖與降水季節(jié)密切相關(guān)當(dāng)前12頁，總共92頁。水對物種數(shù)量和分布的影響水分與動植物種類與數(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)當(dāng)前13頁，總共92頁。當(dāng)前14頁，總共92頁。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動物對水的適應(yīng)當(dāng)前15頁，總共92頁。3.2.1

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)系當(dāng)前16頁，總共92頁。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)代謝當(dāng)前17頁，總共92頁。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當(dāng)前18頁，總共92頁。燈芯草秋海棠當(dāng)前19頁，總共92頁。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。當(dāng)前20頁，總共92頁。當(dāng)前21頁，總共92頁。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)。當(dāng)前22頁，總共92頁。樹形仙人掌當(dāng)前23頁，總共92頁。刺葉石竹當(dāng)前24頁，總共92頁。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)的儲水組織旱生植物的適應(yīng)特征植物根系和水分的關(guān)系當(dāng)前25頁，總共92頁。泡果沙拐棗

(Calligonumjunceum(Fisch.etMey.)Litv.)當(dāng)前26頁，總共92頁。蛇麻黃EphedradistachyaLinn.當(dāng)前27頁，總共92頁。野胡麻DodartiaorientalisLinn.當(dāng)前28頁，總共92頁。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當(dāng)前29頁，總共92頁。水體環(huán)境的特征思考一下！當(dāng)前30頁，總共92頁。水體環(huán)境的特征弱光缺氧粘性高密度大溫度變化平緩當(dāng)前31頁，總共92頁。水生生物與水1.水的粘滯性大，水生動物的運(yùn)動阻力大，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。因浮力大，水生動物體型也大。水生生物與水的關(guān)系當(dāng)前32頁，總共92頁。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。與陸生動物相比，水生動物呼吸耗能大。

當(dāng)前33頁，總共92頁。水與體溫3.熱傳導(dǎo)快、但溫度變幅小

植物、變溫動物較適宜。變溫動物代謝率低，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)。

當(dāng)前34頁，總共92頁。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：淡水植物自動調(diào)節(jié)滲透壓；海水植物等滲。當(dāng)前35頁，總共92頁。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，沉淀在葉子外表面當(dāng)前36頁，總共92頁。發(fā)達(dá)的通氣組織機(jī)械組織不發(fā)達(dá)甚至脫化當(dāng)前37頁，總共92頁。水下葉片很薄，且多分裂成帶狀、線狀通氣根當(dāng)前38頁，總共92頁。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。當(dāng)前39頁，總共92頁。當(dāng)前40頁，總共92頁。當(dāng)前41頁，總共92頁。當(dāng)前42頁，總共92頁。當(dāng)前43頁，總共92頁。3.2.2動物對水的適應(yīng)1）水生動物的水平衡保持鹽分與水分的平衡是水生動物適應(yīng)環(huán)境的基礎(chǔ)水生動物---調(diào)節(jié)體內(nèi)滲透壓陸生動物---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。當(dāng)前44頁，總共92頁。2）水生動物對水密度的適應(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。當(dāng)前45頁，總共92頁。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。

當(dāng)前46頁，總共92頁。當(dāng)前47頁，總共92頁。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？當(dāng)前48頁，總共92頁。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）厭氧代謝當(dāng)前49頁，總共92頁。兩棲類動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)胞重吸收水分保水當(dāng)前50頁，總共92頁。當(dāng)前51頁，總共92頁。3.2.2.3陸生動物1.陸生動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)取得最大量的水當(dāng)前52頁，總共92頁。駱駝與仙人掌等耐受高溫和干旱當(dāng)前53頁，總共92頁。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)

動物的夏眠、昆蟲的滯育

當(dāng)前54頁，總共92頁。2動物與濕度行為適應(yīng)遷徙夏眠滯育

當(dāng)前55頁，總共92頁。喜旱動物：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。

喜濕動物：當(dāng)前56頁，總共92頁。3動物與雪被雪被（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不便獲食困難當(dāng)前57頁，總共92頁。適應(yīng)：四只長增大腳底面積大型動物能撥開雪取食小型動物遷徙、改變食性與有蹄類互利共生當(dāng)前58頁，總共92頁。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%。當(dāng)前59頁，總共92頁。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、氧與動物能量代謝動物生存必須消耗能量，這些能量來自于食物的氧化過程。陸生動物支撐身體必須克服自身的重力。因而消耗能量比水生動物大，所需氧氣更大。當(dāng)前60頁，總共92頁。由于空氣中的氧比水中更易獲得，使陸地動物能得到足夠多的氧，保證了陸生動物有高的代謝率，能進(jìn)化成恒溫動物。陸地氧濃度高，動物代謝率沒有表現(xiàn)出隨氧濃度改變而改變。水中溶解氧少，氧成為水生動物存活的限制因子。當(dāng)前61頁，總共92頁。2、內(nèi)溫動物對高海拔低氧的適應(yīng)動物對低氧環(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。高山動物血象相同于平原動物正常值，不因海拔高度而變化當(dāng)前62頁，總共92頁。3、植物與氧植物與動物一樣，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。當(dāng)前63頁，總共92頁。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。當(dāng)前64頁，總共92頁。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。當(dāng)前65頁，總共92頁。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)。當(dāng)前66頁，總共92頁。2、CO2與植物植物光合作用中，在光能推動下，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。當(dāng)前67頁，總共92頁。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。當(dāng)前68頁，總共92頁。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)及其對生物的影響當(dāng)前69頁，總共92頁。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)化的重要場地當(dāng)前70頁，總共92頁。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當(dāng)前71頁，總共92頁。

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)無脊椎動物的數(shù)量和分布當(dāng)前72頁，總共92頁。土壤水分過多或過少的影響：當(dāng)前73頁，總共92頁。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)能就會受阻動物：地下獸；微生物當(dāng)前74頁，總共92頁。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低的土溫會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物：垂直遷移當(dāng)前75頁，總共92頁。土壤酸堿度與土壤微生物活動、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物的分布土壤礦質(zhì)元素植物生命活動需要9種大量元素和7種微量元素影響土壤動物的種類和數(shù)量土壤化學(xué)性質(zhì)與生物當(dāng)前76頁，總共92頁。土壤的生物特性土壤生物種類繁多生物活動產(chǎn)生土壤土壤生物與土壤肥力當(dāng)前77頁，總共92頁。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)當(dāng)前78頁，總共92頁。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)當(dāng)前79頁，總共92頁。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)閉當(dāng)前80頁，總共92頁。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