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。 例如小氣候與蜂鳥巢的關(guān)系：蜂鳥巢總是建在例如小氣候與蜂鳥巢的關(guān)系：蜂鳥巢總是建在樹枝的遮蔽處，鳥巢本身又是絕熱體，雌鳥孵樹枝的遮蔽處，鳥巢本身又是絕熱體，雌鳥孵卵期內(nèi)，鳥卵在夜晚時(shí)的溫度常在卵期內(nèi)，鳥卵在夜晚時(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：一種生物長期生活在最適生存范圍一種生物長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期馴化，最終它們對(duì)將金魚在兩種不同溫度下長期馴化，最終它們對(duì)溫度的耐受限度會(huì)產(chǎn)生明顯差異（下頁圖）。溫度的耐受限度會(huì)產(chǎn)生明顯差異（下頁圖）。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）：）： 某些某些生物通過控制自身體內(nèi)環(huán)境（體溫體液）生物通過控制自身體內(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)化過程中形成的高級(jí)機(jī)制。進(jìn)化過程中形成的高級(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限的。因?yàn)閿U(kuò)大耐受范圍不可能是無限的。 對(duì)內(nèi)穩(wěn)態(tài)生物來說，其內(nèi)穩(wěn)態(tài)機(jī)制能夠發(fā)揮作對(duì)內(nèi)穩(wěn)態(tài)生物來說，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)光是波長范圍光是波長范圍150-4 000nm的電磁波，人眼可見的電磁波，人眼可見光波長范圍光波長范圍380-760nm，可見光譜根據(jù)波長分為，可見光譜根據(jù)波長分為紅、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。紅外光波長大于光波長大于 760nm，紫外光波長小于，紫外光波長小于380nm。全部太陽輻射能量中，可見光占全部太陽輻射能量中，可見光占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)太陽光譜（可見光部分）太陽光譜（可見光部分）普通生

7、態(tài)學(xué) 可見光能在光合作用中被植物所利用并轉(zhuǎn)化為可見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，但它在穿過大氣層時(shí)，波長短于穿過大氣層時(shí)，波長短于290納米的部分將被納米的部分將被臭氧層中的臭氧吸收，只有波長在臭氧層中的臭氧吸收，只有波長在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，長波光所占比例隨減小，隨海拔升高而增加，長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，冬季長波光所占比例增加，夏在時(shí)間變化上，冬季長波光所占比例增加，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，早晚長波光所占比例較大。所占比例較大，早晚長波光所占比例較大。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，僅有波長僅有波長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，所以可見光譜中，葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)光，所以可見光譜中，波長波長760-620nm的紅光和波長的紅光和波長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)，大部分能量被樹當(dāng)日光穿透森林生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，大部分能量被樹冠層截留，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：太陽高度角。緯度因素：太陽高度角。 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。陰生植物與陽生植物在兩點(diǎn)上均有差異。陰生植物與陽生植物在兩點(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)陽地植物陽地植物陰地植物陰地植物陽地植物與陰地植物的光補(bǔ)償點(diǎn)位置示意圖陽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與合攏等。某些豆科植物葉片的展開與合攏等。生物的光周期現(xiàn)

13、象：生物的光周期現(xiàn)象： 生物對(duì)日照長短的年周期季節(jié)性變化的反應(yīng)，生物對(duì)日照長短的年周期季節(jié)性變化的反應(yīng)，它使得生物的生長發(fā)育與季節(jié)變化協(xié)調(diào)一致。它使得生物的生長發(fā)育與季節(jié)變化協(xié)調(diào)一致。如植物開花、結(jié)果、落葉和休眠，動(dòng)物繁殖、如植物開花、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： 長日照植物：長日照植物：日照長于某一數(shù)值或黑夜短于某日照長于某一數(shù)值或黑夜短于某一數(shù)值才開花。起源或分布于溫帶、寒溫帶。一數(shù)值才開花。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、或黑夜長于某日照短于某一數(shù)值或黑夜長于某一數(shù)值才開花。起源或分布于熱帶、亞熱帶。一數(shù)值才開花。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：在晝夜長度接近相等時(shí)才開花。在晝夜長度接近相等時(shí)才開花。熱帶（甘蔗）熱帶（甘蔗） 日中性植物：日中性植物：開花時(shí)間不受日照長度的影響。開花時(shí)間不受日照長度的影響。（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：長日照動(dòng)物：春季白晝漸長時(shí)開始交配繁殖，如長日照動(dòng)物：春季白晝漸長時(shí)開始交配繁殖，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)開始交配繁殖，如短日照動(dòng)物：秋季白晝漸短時(shí)開始交配繁殖，如羊、鹿、麝等，孕期長。羊、鹿、麝等，孕期長。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。 昆蟲的滯育：昆蟲的滯育：不少昆蟲生命周期中具有一個(gè)滯育階段，以度過不少昆蟲生命周期中具有一個(gè)滯育階段，以度過嚴(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，鳥類每年換羽一次，受獸類春秋季各換毛一次，