生物和环境省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第三章第三章 生物与环境生物与环境第1页本章内容本章内容一一.环境与生物环境与生物二二.主要因子生态作用主要因子生态作用三三.生态因子作用分析生态因子作用分析第2页一一.环境与生物环境与生物第3页（一）生物（一）生物是由内在原因联络起来个体集合是由内在原因联络起来个体集合,是是自然界中一个基本进化单位和功效单位。自然界中一个基本进化单位和功效单位。1.物种物种(species)第4页2.生态适应生态适应生物为了适应环境，从形态、生物为了适应环境，从形态、生理及生化机制上作出有利于生存生理及生化机制上作出有利于生存改变。改变。第5页3.3.个个体体发发育育与与系系统统发发育育个体发育：个体发育：指生物个体从出生到死亡生指生物个体从出生到死亡生长发育过程；长发育过程；一个物种性状随环境条件而改变程度称为一个物种性状随环境条件而改变程度称为该种该种可塑性可塑性；系统发育：系统发育：物种变异是经过基因型改变物种变异是经过基因型改变实现，假如特定环境因子作用下，变异幅实现，假如特定环境因子作用下，变异幅度朝一个方向继续改变，则造成种分化，度朝一个方向继续改变，则造成种分化，这个过程即为系统发育。这个过程即为系统发育。第6页4.适者生存第7页（二）（二）环境环境第8页广义环境（Environment）是指某一主体周围一切事物总和。在生态学中，环境是指生物栖息地,以及直接或间接影响生物生存和发展各种原因。生物是环境主体，主体不一样，环境不一样。1.环境概念第9页以以人人为为主主体体人人类类环环境境，其其它它生生命命物物质质和和非非生生命命物物质质均均被被视视为为组组成成人人类类环环境境要要素；素；另另一一个个是是以以生生物物为为主主体体生生物物环环境境，即生物体以外全部要素。即生物体以外全部要素。2.环境类型(1)(1)按环境主体分类：按环境主体分类：第10页自然环境自然环境半自然环境半自然环境社会环境社会环境(2)(2)按环境性质可分为：按环境性质可分为：第11页原生环境原生环境(自然环境自然环境)次生环境次生环境(半自然环境和人工环境半自然环境和人工环境)(3)(3)按人类对环境影响是否有：按人类对环境影响是否有：第12页宇宙环境（星际环境）宇宙环境（星际环境）地球环境地球环境区域环境区域环境微环境微环境内环境内环境(4)(4)按环境范围大小分为按环境范围大小分为第13页宇宙环境宇宙环境地球环境地球环境区域环境区域环境内环境内环境微环境微环境第14页（三）生物对环境适应第15页同种生物适应不一样环境产生了不一样适应叫趋异适应趋异适应趋异适应产生同种生物不一样基因型类群叫生态型生态型气候生态型（籼稻与粳稻）土壤生态型（水稻与陆稻）生物生态型（红花碗豆与白花碗豆）1.趋异适应与生态型趋异适应与生态型第16页不一样生物适应相同环境产生了相同适应叫趋同适应趋同适应产生相同生态习性不一样生物类群叫生活型2.趋同适应与生活型趋同适应与生活型鲨鱼鲨鱼鱼龙鱼龙海豚海豚 第17页非非洲洲沙沙漠漠浆浆草草 霸霸王王花花仙仙人人掌掌生生活活型型第18页温度温度温度温度湿度湿度温度温度湿度湿度pH空间生态位空间生态位多维生态位多维生态位营养生态位营养生态位生态位生态位3.生态位生态位生物完成其正常生活周期所表现对特定生物完成其正常生活周期所表现对特定生态因子综适当应位置生态因子综适当应位置第19页（四）（四）.生态因子生态因子第20页组成环境各要素称为组成环境各要素称为环境因子环境因子。环环境境因因子子中中一一切切对对生生物物生生长长、发发育育、生生殖殖、行行为为和和分分 布布 有有 直直 接接 或或 间间 接接 影影 响响 因因 子子 则则 称称 生生 态态 因因 子子(Ecological factor)。生生态态因因子子中中生生物物生生存存不不可可缺缺乏乏因因子子称称为为生生物物生生存存因因子子(或生存条件、生活条件或生存条件、生活条件)。全全 部部 生生 态态 因因 子子 综综 合合 作作 用用 组组 成成 生生 物物 生生 态态 环环 境境（Ecological environment）。）。详详细细生生物物个个体体或或群群体体生生活活区区域域生生态态环环境境与与生生物物影影响响下次生环境统称为下次生环境统称为生境（生境（Habitat）。）。环环境境因因子子、生生态态因因子子、生生存存因因子子是是现现有有联联络络，又又有有区分概念。区分概念。生态因子概念与类型第21页(1)(1)气气候候因因子子(Climatic(Climatic factors),factors),如光、温、湿度、降水量和大气运动等因子。(2)(2)土土壤壤因因子子(Edaphic(Edaphic factors)factors),主要指土壤物理、化学性质、营养情况等,如土壤深度、质地、母质、容重、孔隙度、pH、盐碱度、肥力等。(3)(3)地地形形因因子子(Topographic(Topographic factors)factors),指地表特征，如地形起伏、海拔、山脉、坡度、坡向、高度等地貌特征。(4)(4)生生物物因因子子(Biotic(Biotic factors)factors),指生物之间相互关系，如种群结构、密度、竞争、捕食、共生、寄生等。(5)人人为为因因子子(Anthropogenic(Anthropogenic factorsfactors),即指人类活动对生物和环境影响。生态因子类型生态因子类型=第22页美美国国生生态态学学家家将将环环境境因因子子分分为为3 3大大类类：气候类、土壤类和生物类；气候类、土壤类和生物类；这这三三大大类类可可归归结结为为7 7个个并并列列项项目目：土土壤壤、水水分分、温温度度、光光照照、大大气气、火火、生生物。物。生态因子类型生态因子类型第23页(1)第第一一周周期期性性原原因因，是指由地球自转或公转及月相改变形成光、温、潮汐日、月、季节、年周期性改变，(2)次生性周期原因，取决于第一性周期原因，如太阳辐射和温度周期性改变造成大气湿度、降水量周期性改变。(3)非周期性原因，指突发性或间断性出现原因，如暴雨、山洪、冰雹、蝗灾及火山喷发、地震、地外物体撞击等突发性灾难，生物对这类原因极难形成适应性。生态因子类型生态因子类型第24页(1)生态因子纬向递变性(2)生态因子经向递变性(3)生态因子垂直递变性(4)生态因子非地带性改变（生态因子地形改变）4.生态因子改变规律及生物分布第25页(1)生态因子纬向递变性南热带中热带北热带南亚热带中亚热带北亚热带南温带中温带北温带南北热带雨林亚热带常绿阔叶林温带落叶林寒温带针叶林第26页热带雨林亚热带常绿阔叶林温带落叶林寒温带针叶林第27页自北向南土壤分布次序大致为：冰沼土、灰化土、生草灰化土、灰色森林土、黑土、栗钙土和荒漠土；我国东部和东南沿海因为季风气候影响，自北向南土壤分布为：灰棕壤、棕壤、褐土、黄棕壤、黄褐土、黄壤、红壤和砖红壤。动物种群分布也存在显著地带性。(1)生态因子纬向递变性第28页(2)生态因子经向递变性我国自东向西，随经度数增加，海洋性气候向大陆性气候递变，生态因子大陆性逐步增强，年降水量递减，气温日较差递增。原因：因海陆分布和大气环流与地形相互作用影响形成。第29页经度(东经)809090100100110110120120125125130代表地域及分界限准噶尔盆地马鬃山阿拉善高原内蒙古高原东北平原长白山脉年降水量(mm)10012050801001202503504005006001000区域干旱区极端干旱区干旱区干旱区半湿润区湿润区植被半荒漠、荒漠荒漠、裸露荒漠半荒漠、荒漠草原森林草原森林土壤灰棕漠土棕漠土灰棕漠土、灰漠土粟钙土、淡粟钙土黑钙土、暗粟钙土暗棕壤(2)生态因子经向递变性（北纬400450）第30页(3)生态因子垂直递变性海拔积雪高山雪雪荒漠高山草甸高山寒漠土高山灌丛高山草原土亚高山针叶林山地灰化土落叶阔叶林山地棕壤常绿阔叶林山地黄壤热带雨林红壤热带山体亚热带山体温带山体纬向永久雪线在相同或相近经、纬地域，因海拔高度垂直性改变引在相同或相近经、纬地域，因海拔高度垂直性改变引发气候、生态因子垂直性递变发气候、生态因子垂直性递变第31页西藏墨脱森林类型及垂直分布第32页第33页第34页(4)生态因子非地带性改变怎样解释沙漠地带绿洲？受地形、地质结构、土壤矿质、土壤温度和水分等非地带性原因影响，会产生非地带性生态因子组合，使该地生态特征不符合大地带性改变规律特征，形成各地带内部局部区域差异性。第35页第36页第37页第38页二二.主要因子生态作用主要因子生态作用第39页3.2.1 生物与环境基本关系生物与环境基本关系生物与环境关系本质是既协同、又斗争，生物与环境关系本质是既协同、又斗争，主要表现为受环境制约、对环境适应和主要表现为受环境制约、对环境适应和对环境反作用三种形式。对环境反作用三种形式。第40页1.生态作用生态作用定义：定义：指因为生态因子对生物发生作用指因为生态因子对生物发生作用(也称影响也称影响)，使生命系统结构、过程和功效发生对应改变。，使生命系统结构、过程和功效发生对应改变。非生物生态因子对生物作用形式表达在因子非生物生态因子对生物作用形式表达在因子质、量和连续时间三个方面质、量和连续时间三个方面:1.因子质：因子质：指因子状态是否对生物有意义指因子状态是否对生物有意义2.因子量因子量：因子量：因子量(数量或强度数量或强度)决定其对生物作决定其对生物作用及生物响应程度，属于连续变量用及生物响应程度，属于连续变量3.因子连续时间：因子连续时间：在质和量基础上，环境因子对在质和量基础上，环境因子对生物作用必须有一定连续时间才能对生物起生物作用必须有一定连续时间才能对生物起作用，使生物做出响应。作用，使生物做出响应。第41页2.生态适应生态适应生态适应生态适应是生物处于特定环境条件(尤其是极端环境)之下时发生结构、过程和功效改变，这种改变有利于生物在新环境下生存和发展。适应有短期适应和长久适应两类。第42页3.生态反作用与生态反作用与Gaia假说假说生态反作用：生态反作用：生物反过来对环境影响和改变。生物反过来对环境影响和改变。Gaia假说认为：假说认为：地球大气化学成份、温度和氧化地球大气化学成份、温度和氧化状态受天文、生物或其它干扰而发生改变，产生状态受天文、生物或其它干扰而发生改变，产生偏离，生物经过改变其生长和代谢，如光合作用偏离，生物经过改变其生长和代谢，如光合作用吸收二氧化碳释放氧气，呼吸作用吸收氧气释放吸收二氧化碳释放氧气，呼吸作用吸收氧气释放二氧化碳，还有排泄、分解废物等，对偏离做出二氧化碳，还有排泄、分解废物等，对偏离做出反应，缓解地球表面这些改变。反应，缓解地球表面这些改变。第43页1.1.光质生态作用光质生态作用2.2.光照强度生态作用光照强度生态作用3.3.光照时间生态作用光照时间生态作用3.2.2光生态作用及生物适应性光生态作用及生物适应性CGCao第44页光谱成份光谱成份1.光质生态作用光质生态作用第45页叶绿素叶绿素a吸收光谱，有两个吸收高峰分吸收光谱，有两个吸收高峰分别位于别位于430nm及及660nm处。处。第46页不一样波段光对植物生理生态效应不一样波段光对植物生理生态效应光波段光色吸收特征生理生态效应1000nm红外能被组织中水吸收热效应1000720nm远红光植物稍有吸收促进种子萌发，刺激植物延伸720610nm红光被叶绿素强烈吸收对植物光合作用和光周期有强烈影响610510nm黄橙叶绿素吸收稍有下降对植物光合作用和形态建成影响稍有下降510400nm蓝光被叶绿素与胡罗卜素强烈吸收能强烈影响光合作用，并抑制植物生长，使之形成矮粗形体400315nm绿蓝被叶绿素与原生质吸收对光合作用光稍有影响，对植物没有特殊效应315280nm紫光被原生质吸收强烈影响植物形态建成，影响生理过程，刺激一些生物合成280nm紫外被原生质吸收大剂量能使植物致死CGCao第47页光形态建成作用CGCao第48页光赔偿点光饱和点光合作用呼吸作用光合作用率净生产力光赔偿点光饱和点呼吸作用光合作用光合作用率净生产力2.光强生态作用光强生态作用光照强度光照强度是指单位面积上光通量大小是指单位面积上光通量大小C3C4第49页植物对光强适应植物对光强适应适应类型适应类型生境生境代表代表阳性植物阳性植物阳性植物阳性植物原野、路边、森林中上层乔木，草原及荒漠中旱生、超旱生植物高山植物及多数大田作物等均属这类型，如蒲公英、蓟、槐、松、杉和栓皮砾等阴性植物阴性植物阴性植物阴性植物潮湿背阴或密林下部，生长季节生境往往较湿润苔藓类、部分蕨类、连钱草、观音座莲、铁杉、紫果云杉、红豆杉、热带相思树下咖啡、亚热带地域山林中茶树等，很多药用植物如人参、三七、半夏和细辛等耐阴植物耐阴植物耐阴植物耐阴植物叶菜类一些豆科植物叶菜类一些豆科植物叶菜类一些豆科植物叶菜类一些豆科植物CGCao第50页CGCao阳性植物阳性植物第51页阴性植物阴性植物CGCao第52页CGCao阴阳结合阴阳结合第53页3.光长生态作用光长生态作用（1）光照长度指理论日照加上曙、暮光有效光照时间，天天光照与黑夜交替称为一个光周期。第54页长长日日照照植植物物：牛牛旁旁、紫紫苑苑、凤凤仙仙花花和和除除虫虫菊菊等等，作作物物中中有有冬冬小小麦麦、大大麦麦、油油菜菜、菠菠菜菜、甜菜、甘蓝和萝卜等。甜菜、甘蓝和萝卜等。短短日日照照植植物物：牵牵牛牛、苍苍耳耳和和菊菊类类，作作物物中中则则有有水水稻稻、玉米、大豆、烟草、麻、棉等。玉米、大豆、烟草、麻、棉等。日中性植物：黄瓜、番薯、四季豆和蒲公英等，日中性植物：黄瓜、番薯、四季豆和蒲公英等，（2）植物对光长适应：光周期现象）植物对光长适应：光周期现象CGCao第55页 日照长度改变对哺乳动物换毛和生殖，对鸟日照长度改变对哺乳动物换毛和生殖，对鸟迁飞等有十分显著影响。迁飞等有十分显著影响。长日照兽类：雪貂、野兔和刺猬等长日照兽类：雪貂、野兔和刺猬等 短日照兽类：绵羊、山羊和鹿短日照兽类：绵羊、山羊和鹿 鸟类生殖腺年周期发育与日照长度周期改变鸟类生殖腺年周期发育与日照长度周期改变完全吻合。在鸟类生殖期间人为改变光周期能够完全吻合。在鸟类生殖期间人为改变光周期能够控制鸟类产卵量。控制鸟类产卵量。CGCao（3）光长对动物影响）光长对动物影响第56页平均温度极端温度积温温周期3.2.3 温度作用及生物适应温度作用及生物适应第57页致死低温区亚致死低温区亚致使高温区致死高温区温区温度对生物作用原生质结冰，组织冻结破坏，以致死亡。代 谢 过 程很 慢，引发 生 理 功效 失 调，死 亡 决 定于 低 温 强度 和 连 续时间发育速度随温度降低而减漫死 亡率 最小,繁 殖率 最大,发 育速 度靠 近最快发 育速 度随 温度 升高 而减漫死亡决定于高温强度和连续时间短时间内造成死亡-40-30-20-100102030405060温度图解冷眠冷死活动下限活动下降新陈代谢下限活动正常活动上限热眠热死最适温区高适温区低适温区最低有效温度最高有效温度适宜温区(有效温区)生物量（1）温度对生物影响）温度对生物影响第58页-1001020304050607020406080100温度光合速率(最大值百分比)最低最高最适15最低最高最适45苔藓植物沙漠灌丛三基点温度三基点温度最低温度、最适温度和最高温度称为酶活性最低温度、最适温度和最高温度称为酶活性三基点温度三基点温度第59页温度系数温度系数第60页芽和叶片常受到油脂类物质保护，芽具芽和叶片常受到油脂类物质保护，芽具鳞片，植物体表面生有腊粉和密毛，植物矮鳞片，植物体表面生有腊粉和密毛，植物矮小并常成匍匐状、垫状或莲座状等，反射光小并常成匍匐状、垫状或莲座状等，反射光 对低温形态适应：对低温形态适应：（2）植物对温度适应）植物对温度适应第61页降低细胞中水分和增加细胞中糖类、脂降低细胞中水分和增加细胞中糖类、脂肪和色素等物质来降低植物冰点，增加抗寒肪和色素等物质来降低植物冰点，增加抗寒能力。可见光谱中吸收带较宽，并能吸收更能力。可见光谱中吸收带较宽，并能吸收更多红外线，一些植物叶片在冬季因为叶绿素多红外线，一些植物叶片在冬季因为叶绿素破坏和其它色素增加而变为红色，有利于吸破坏和其它色素增加而变为红色，有利于吸收更多热量收更多热量 生理生化适应：生理生化适应：第62页A.非洲大耳狐B.赤狐C.北极狐Bergmam规律：降低比表面积Allen规律：缩减无效附件休眠：（冬眠、夏眠、昼眠夜出）第63页第64页第65页（3）积温定律）积温定律发育起点温度：发育起点温度：植物在一定温度下，便能够生长，但生长久间植物在一定温度下，便能够生长，但生长久间温度低于一定临界值时，植物生长停顿，这时温度是无效，这个最温度低于一定临界值时，植物生长停顿，这时温度是无效，这个最低温度也称为低温度也称为生物学零度生物学零度。有效积温：有效积温：一定生育期内有效温度总和一定生育期内有效温度总和=（i-0）i=1n喜凉作物：小麦、早熟马铃薯需要l0以上有效积温为10001600；温凉作物：番茄等需有效积温15002100；喜温作物：玉米、棉花等约为4000；耐热作物：柑桔和椰子约40005000。第66页（4）变温与温周期性）变温与温周期性 第67页促进一些种子萌发促进一些种子萌发促进植物生长促进植物生长提升产品质量提升产品质量影响动物行为影响动物行为 一天中活动时间一天中活动时间生物对温度有节奏昼夜改变和反应生物对温度有节奏昼夜改变和反应温周期现象温周期现象温周期现象温周期现象温周期现象温周期现象第68页季节变温季节变温：形成物候形成物候物候物候 植物适应一年中气候条件季节性植物适应一年中气候条件季节性改变，形成与之对应生长发育规律改变，形成与之对应生长发育规律 Eg.Eg.Eg.Eg.春季春季春季春季萌芽萌芽萌芽萌芽 秋季秋季秋季秋季落叶落叶落叶落叶 冬季冬季冬季冬季休眠休眠休眠休眠物候期物候期 植物器官在不一样季节中从形植物器官在不一样季节中从形态上显示各种改变现象态上显示各种改变现象Eg.Eg.萌芽、展叶、初花、盛花、末花、果熟、落叶、休眠萌芽、展叶、初花、盛花、末花、果熟、落叶、休眠萌芽、展叶、初花、盛花、末花、果熟、落叶、休眠萌芽、展叶、初花、盛花、末花、果熟、落叶、休眠物候物候第69页物候规律物候规律春季春季 山上比山下晚山上比山下晚 高纬度比低纬度晚高纬度比低纬度晚 沿海比内陆晚沿海比内陆晚枣发芽、种棉花枣发芽、种棉花杏花开、快种麦杏花开、快种麦野人无历日，鸟啼知四时野人无历日，鸟啼知四时第70页妇孺皆知妇孺皆知“九九歌九九歌”一九二九不出手，三九四九冰上走，五九六九沿河看柳，七九河开，八九雁来，九九加一九，耕牛遍地走。第71页3.2.4 水作用及生物适应水作用及生物适应第72页生物起源于水环境生物起源于水环境水是生物体不可缺乏组成成份，水是生物体不可缺乏组成成份，水是生物代谢过程中主要原料。水是生物代谢过程中主要原料。水是生物新陈代谢介质水是生物新陈代谢介质水水分分保保持持植植物物固固有有姿姿态态、保保持持动动物物体体水水分平衡分平衡水能调整体温水能调整体温（1）水生理生态作用）水生理生态作用第73页（2）动物对水适应）动物对水适应第74页 昆昆虫虫几几丁丁质质体体壁壁；烟烟管管螺螺产产生生膜膜以以封封闭闭壳壳口口适适应应低低湿湿条条件件；两两栖栖类类动动物物体体表表分分泌泌粘粘液液以以保保持持湿湿润润；爬爬行行动动物物角角质质层层；鸟鸟类类羽羽毛毛和和尾尾脂脂腺；哺乳动物有尾脂腺和毛。腺；哺乳动物有尾脂腺和毛。动物对水形态适应动物对水形态适应CGCao第75页 骆骆驼驼能能够够17d17d不不喝喝水水，身身体体脱脱水水达达体体重重27%27%，依依然然照照常常行行走走。它它不不但但含含有有贮贮水水胃胃，驼驼峰峰中中还还储储备备有有丰丰富富脂脂肪肪，在在消消耗耗过过程程中中产产生生大大量量水水分分，血血液液中中含含有有特特殊殊脂脂肪肪和蛋白质，不易脱水。和蛋白质，不易脱水。动物对水生理适应动物对水生理适应CGCao第76页 沙沙漠漠地地域域夏夏季季昼昼夜夜地地表表温温度度相相差差很很大大，所所以以，地地面面和和地地下下相相对对湿湿度度和和蒸蒸发发力力相相差差也也很很大大。普普通通沙沙漠漠动动物物白白天天躲躲在在洞洞内内，夜夜里里出出来活动。来活动。动物对水行为适应动物对水行为适应CGCao第77页水生植物旱生植物沉水植物：浮叶植物：挺水植物：湿生植物：中生植物：旱生植物：少浆植物多浆植物黑藻、苦草浮萍、荷花芦苇、香蒲水稻、泽泻棉花、大豆（3）植物对水适应）植物对水适应第78页生境：水很深。弱光、流动、缺氧、密度大、粘性高、温度改变平缓，能溶解各种无机盐类。沉水植物沉水植物黑黑藻藻金金鱼鱼藻藻第79页苦苦草草第80页沉水植物黄化狸藻沉水植物黄化狸藻第81页沉水植物水车前沉水植物水车前第82页根退化或消失，通气系统发达，叶片常呈带状、根退化或消失，通气系统发达，叶片常呈带状、丝状或极薄，有利于增加采光面积和对丝状或极薄，有利于增加采光面积和对COCO2 2，与无机，与无机盐吸收，表皮细胞可直接吸收水中气体、营养物和水盐吸收，表皮细胞可直接吸收水中气体、营养物和水分，叶绿体大而多，适应水中弱光环境。植物体含有分，叶绿体大而多，适应水中弱光环境。植物体含有较强弹性和抗扭曲能力以适应水流动，淡水植物含有较强弹性和抗扭曲能力以适应水流动，淡水植物含有自动调整渗透压能力，而海水植物则是等渗。无性繁自动调整渗透压能力，而海水植物则是等渗。无性繁殖比有性繁殖发达。殖比有性繁殖发达。沉水植物沉水植物特征：特征：第83页浮叶植物浮叶植物第84页第85页生境：水较深。流动、温度改变平缓，根系缺氧。特征：叶片飘浮水面，气孔通常分布在叶上面，维管束和机械组织不发达，输导组织弱，通气组织发达，根扎于泥土中，抗旱性差，无性繁殖快。浮叶植物浮叶植物第86页野菱野菱大漂大漂第87页浮萍浮萍满满江江红红槐槐叶叶苹苹第88页杏菜杏菜凤凤眼眼莲莲第89页根扎于泥土中，茎叶下部浸于水中，上部露于空气中。通气组织发达。挺水植物挺水植物第90页莲莲水葱水葱第91页第92页千屈菜千屈菜第93页多生于沼生环境。根系缺氧，根、茎、叶有通气组织连接，有较发达输导组织，叶片有角质层，根系不发达，无根毛，抗旱力较差。湿生植物：湿生植物：第94页多生于旱生环境、土壤通气良好。根茎叶结构，抗旱能力介于湿生植物和旱生植物之间。无通气组织，不能生长于积水或干旱土壤中。中生植物：中生植物：第95页沙沙漠漠环环境境多多浆浆植植物物：有根、茎、叶特化形成贮水组织，表面积对体积百分比小，叶片小或退化，角质层厚，气孔少而深埋，有特殊水分与光合代谢路径。旱生植物：旱生植物：多浆植物多浆植物第96页干干旱旱环环境境少少浆浆植植物物：根系发达，叶面积小，有各种降低蒸腾特化结构，有亲水性强原生质体，抗旱能力强。旱生植物：旱生植物：少浆植物：少浆植物：第97页根系发达。根系发达。维维管管束束发发达达，叶叶脉脉致致密密，单单位位面面积积气气孔数目多。孔数目多。叶细胞较小，能减轻机械损伤。叶细胞较小，能减轻机械损伤。形态适应特征形态适应特征（4）陆生植物对干旱适应）陆生植物对干旱适应第98页生理适应特征：生理适应特征：原生质含有较大粘性与弹性原生质含有较大粘性与弹性在干旱条件下酶活性保持稳定在干旱条件下酶活性保持稳定光合和呼吸作用仍维持较高水平光合和呼吸作用仍维持较高水平第99页（5）提升植物抗旱性路径）提升植物抗旱性路径(1)抗旱锻炼：抗旱锻炼：蹲苗蹲苗蹲苗蹲苗,搁苗搁苗搁苗搁苗,饿苗饿苗饿苗饿苗,种子锻炼种子锻炼种子锻炼种子锻炼(双芽法双芽法双芽法双芽法)植株根系发达植株根系发达植株根系发达植株根系发达,保水能力强保水能力强保水能力强保水能力强,叶绿素含叶绿素含叶绿素含叶绿素含量高量高量高量高,干物质积累多干物质积累多干物质积累多干物质积累多,抗逆能力强。抗逆能力强。抗逆能力强。抗逆能力强。(2)化学诱导化学诱导 0.25 0.25 CaCl CaCl2 2 浸种浸种浸种浸种20 h20 h0.05 0.05 ZnSO ZnSO4 4 喷洒叶面喷洒叶面喷洒叶面喷洒叶面ABA B9 CCC ABA B9 CCC(3)矿质营养矿质营养 P P、KK、B B、CuCu肥肥肥肥第100页3.2.5 土壤作用及生物适应土壤作用及生物适应第101页作用：生物生存场所、生存基质和营养库物理原因：土壤温度、水分含量、空气含量及土壤质地和结构化学原因：土壤化学组成、有机质合成和分解、矿质元素转化和释放、土壤酸碱度等生物原因：动植物和微生物。第102页土壤盐胁迫对植物伤害土壤盐胁迫对植物伤害(1)(1)吸吸吸吸水水水水困困困困难难难难:土土土土壤壤壤壤盐盐盐盐分分分分过过过过多多多多，降降降降低低低低土土土土壤壤壤壤溶溶溶溶液液液液渗渗渗渗透透透透势势势势，植物吸水困难植物吸水困难植物吸水困难植物吸水困难,形成生理干旱。形成生理干旱。形成生理干旱。形成生理干旱。(2)(2)生生生生物物物物膜膜膜膜破破破破坏坏坏坏:高高高高浓浓浓浓度度度度 NaCl NaCl 可可可可置置置置换换换换细细细细胞胞胞胞膜膜膜膜结结结结合合合合Ca2+Ca2+，膜结构破坏，功效也改变。，膜结构破坏，功效也改变。，膜结构破坏，功效也改变。，膜结构破坏，功效也改变。(3)(3)生生生生理理理理紊紊紊紊乱乱乱乱:降降降降低低低低蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质合合合合成成成成速速速速率率率率，加加加加速速速速贮贮贮贮藏藏藏藏蛋蛋蛋蛋白白白白质水解，氨积累。质水解，氨积累。质水解，氨积累。质水解，氨积累。(4)(4)抑制光合抑制光合抑制光合抑制光合:光合速率、呼吸速率降低光合速率、呼吸速率降低光合速率、呼吸速率降低光合速率、呼吸速率降低,缺乏营养。缺乏营养。缺乏营养。缺乏营养。第103页生态类型生态类型举例举例适应机制及特征适应机制及特征土壤特征土壤特征盐盐碱碱土土植植物物聚盐性植物碱蓬、滨藜、盐角草等可吸收土壤可溶性盐聚集于体内，不受伤害植物体干而硬，叶子不发达，蒸腾表面强烈缩小，气孔下陷；表皮含有厚外壁，常具灰白色绒毛。在内部结构上，细胞间隙强烈缩小，栅栏组织发达。有一些盐土植物枝叶含有肉质性，叶肉中有特殊贮水细胞。似旱生植物特征盐土：盐土：NaCl、Na2SO4等可溶性盐含量大于土重1%。碱土碱土：富含Na2CO3、NaHCO3、K2SO4，钙、镁盐类。盐碱度高毒害植物根系，土壤结构破坏，引发植物生理干旱、代谢失调。普通植物不能正常生长泌盐性植物红树、大米草、柽柳等吸收土壤可溶性盐，经过茎、叶表面盐腺分泌排出不透盐性植物蒿属、盐地凤毛菊、田菁等不吸收或极少吸收土壤盐类第104页酸性土酸性土植物植物茶、杜鹃、马尾松等生长慢，叶小而厚，直根深扎。不能在钙土中生长土壤酸性或强酸性，缺钙，多铁、铝。土壤质坚实，通气差，缺水，土温低钙土钙土植物植物南天竹、刺柏、黄连木、野花椒等喜钙富含CaCO3石灰性土壤，碱性较强沙生沙生植物植物骆驼刺、柠条、花棒等具旱生植物特征，根系尤其发达，无性繁殖力强。抗旱、耐热、耐冷、细胞渗透压高沙丘性土质，流动性强、干旱、缺营养、温度改变大生态生态类型类型举例举例适应机制及特征适应机制及特征土壤特征土壤特征第105页岗松岗松酸酸性性土土壤壤指指示示植植物物芒萁芒萁第106页钙质土壤指示植物蜈蚣草钙质土壤指示植物蜈蚣草沙质盐碱地沙质盐碱地植物胜柳植物胜柳第107页盐土植物改良盐土植物改良第108页3.2.6 大气作用及生物适应大气作用及生物适应第109页CO2是光合作用主要原料 O2是生物生命活动所必需SO2、HF、CH2CH2、NH3、O3、Cl、HCl、Hg等过量对植物造成危害（1）大气对植物影响）大气对植物影响第110页（2）大气污染物影响）大气污染物影响第111页风输送作用 风影响动物行为活动，如取食、迁移、分布 风媒 风破坏作用（风折、风倒、风拔）（3）大气运动：风作用）大气运动：风作用第112页风播第113页偏冠第114页风干第115页风倒第116页3.2.7 火作用及生物适应火作用及生物适应 第117页1.火发生条件火发生条件 森森林林火火灾灾主主要要发发生生在在干干旱旱季季节节，中中高高纬纬度度温温带带和和寒寒温温带带，春春秋秋两两季季干干旱旱、多多风风、相相对对湿湿度度低低，是是火火灾灾易易发发季季节节。另另外外又又以以针针阔阔混混交交林林和和针针叶叶林林为为主主，因因树树体体和和森森林林死死地地被被物物含含有有树树脂及挥发油等易燃物。脂及挥发油等易燃物。林火发生需要有可燃物、助燃物和火源林火发生需要有可燃物、助燃物和火源主要是地上部分叶、干、枝及地下根系和主要是地上部分叶、干、枝及地下根系和主要是地上部分叶、干、枝及地下根系和主要是地上部分叶、干、枝及地下根系和主要是地上部分叶、干、枝及地下根系和主要是地上部分叶、干、枝及地下根系和森林死地被物以及土壤中泥炭层森林死地被物以及土壤中泥炭层森林死地被物以及土壤中泥炭层森林死地被物以及土壤中泥炭层森林死地被物以及土壤中泥炭层森林死地被物以及土壤中泥炭层空气中氧空气中氧空气中氧空气中氧第118页2.林火类型林火类型地表火：地表火：火沿林地表面蔓延，火沿林地表面蔓延，以烧毁死地被物和林下植物为主，以烧毁死地被物和林下植物为主，也能烧伤林木干基和露出根系。也能烧伤林木干基和露出根系。地下火：地下火：林地腐殖质层或泥炭林地腐殖质层或泥炭层中燃烧火灾。地表只有烟雾，基层中燃烧火灾。地表只有烟雾，基本见不到火焰。本见不到火焰。树冠火树冠火第119页3.火对土壤影响火对土壤影响(1)物理改变物理改变:土土土土壤壤壤壤含含含含水水水水率率率率：在在在在低低低低洼洼洼洼地地地地域域域域，假假假假如如如如植植植植被被被被全全全全被被被被烧烧烧烧死死死死，可可可可能造成沼泽化。能造成沼泽化。能造成沼泽化。能造成沼泽化。土壤温度：土壤温度：土壤温度：土壤温度：造成土壤温度增加。造成土壤温度增加。造成土壤温度增加。造成土壤温度增加。(2)化学改变化学改变pHpH值：值：值：值：火烧后会促使火烧后会促使火烧后会促使火烧后会促使pHpH值增加。值增加。值增加。值增加。土壤有机质：土壤有机质：土壤有机质：土壤有机质：不一样程度损失。不一样程度损失。不一样程度损失。不一样程度损失。养养养养分分分分含含含含量量量量和和和和可可可可利利利利用用用用性性性性：总总总总土土土土壤壤壤壤养养养养分分分分含含含含量量量量下下下下降降降降，养养养养分分分分可利用性增加。可利用性增加。可利用性增加。可利用性增加。(3)改改土土、升升温温、消消除除有有害害物物质质、减减低低病病虫虫害害第120页4.火对植物影响和植物适应火对植物影响和植物适应 Odum把把依依赖赖火火或或耐耐火火种种分分为为两两个个类类型型：再萌芽型，再萌芽型，火后大量坚固型。火后大量坚固型。营营养养阶阶段段对对火火适适应应:抗抗火火树树皮皮、减减小小易易燃燃性性（阔叶树抗火性较强）、保护芽。（阔叶树抗火性较强）、保护芽。繁殖阶段对火适应繁殖阶段对火适应:提早开花坚固提早开花坚固,种子散布种子散布第121页野火烧不尽，野火烧不尽，春风吹又生春风吹又生第122页5.火对动物影响火对动物影响直直接接影影响响：取取决决于于动动物物逃逃避避能能力力、火火燃燃烧烧程程度度和蔓延速度。和蔓延速度。间间接接影影响响：火火经经过过改改变变环环境境，使使动动物物种种类类、多多度度和和繁繁殖殖发发生生改改变变。火火轻轻重重不不一一样样地地烧烧过过林林区区时时，会会形形成成老老龄龄和和幼幼龄龄植植被被镶镶嵌嵌分分布布，从从而而增增加加动动物物区区系系多样性。多样性。第123页三三.生态因子作用生态因子作用 分析分析第124页1.1.限制因子定律限制因子定律2.2.耐性定律耐性定律 3.3.生态因子综合作用定律生态因子综合作用定律（一）.生态因子作用规律第125页1.限制因子定律（1）最小因子定律）最小因子定律1840年德国化学家李比西分析了土壤表层与植物生长关系，年德国化学家李比西分析了土壤表层与植物生长关系，他认为植物生长环境中水和二氧化碳数量较多，轻易满足他认为植物生长环境中水和二氧化碳数量较多，轻易满足植物需要，作物产量往往取决于最小量矿质营养元素供给植物需要，作物产量往往取决于最小量矿质营养元素供给情况；作物增产与减产是与作物从土壤中所能取得矿物营情况；作物增产与减产是与作物从土壤中所能取得矿物营养多少成正相关；每一个植物都需要一定种类和一定数量养多少成正相关；每一个植物都需要一定种类和一定数量营养物质，假如其中有一个营养物质完全缺乏，植物就不营养物质，假如其中有一个营养物质完全缺乏，植物就不能生存，假如这种营养物质数量极微，植物生长就会受到能生存，假如这种营养物质数量极微，植物生长就会受到不良影响，这就是最小因子定律。不良影响，这就是最小因子定律。最小因子定律所揭示原理只能在严格最小因子定律所揭示原理只能在严格“稳定状态稳定状态”下，即下，即物质、能量输入和输出处于平衡状态下才适用。物质、能量输入和输出处于平衡状态下才适用。第126页（2）限制因子）限制因子生物在一定环境中生存，必须得到生存发展各种生物在一定环境中生存，必须得到生存发展各种生态因子，当某种生态因子不足或过量都影响生生态因子，当某种生态因子不足或过量都影响生物生存和发展，该因子即为限制因子。物生存和发展，该因子即为限制因子。限制因子是相正确，即相对于该因子对生物影响限制因子是相正确，即相对于该因子对生物影响结果而言，当该因子量过小，不能满足生物需要结果而言，当该因子量过小，不能满足生物需要量成为限制因子量成为限制因子;该因子量过大，难以同其它因该因子量过大，难以同其它因子配合，对生物产生不良影响，也成为限制因子子配合，对生物产生不良影响，也成为限制因子;而该因子量比较适合时，原来相对不缺乏其它而该因子量比较适合时，原来相对不缺乏其它因子则上升为因子则上升为“限制因子限制因子”。限制因子并不等同于主要作用因子。限制因子并不等同于主要作用因子。第127页2.耐性定律耐性定律也称谢尔福德耐性定律(Shelford）。19美国生态学家Shelford经大量调查后指出，生物对其生存环境适应有一个最小量和最大量界限，生物只有处于这两个程度范围之间才能生存，这个最小到最大程度称为生物耐性范围。生物对环境适应存在耐性程度法则称耐性定律。耐性定律说明，任何一个因子数量上不足或过剩，均会影响生物生长发育和生存第128页生理担心带环境梯度分布中心生物最多生物不多生物不多没有生物没有生物耐受上限耐受下限不能忍受带不能忍受带种群数量耐性定律图示第129页不一样生物耐性不一样同一生物不一样时期耐性不一样对不一样因子耐性无可比性不一样因子耐性可相互影响生物耐性可人为改变（驯化）耐性改变第130页)95%85%90%适合度25203040温度/35适合度858090100相对湿度%953032.535耐性改变第131页(Ecologicalamplitute)每个种对环境因子适应范围大小每个种对环境因子适应范围大小窄食性(Stenophagic)、广食性(Euryphagic)窄温性(Stenothermal)、广温性(Eurythermal)窄水性(Stenohydric)、广水性(Euryhydric)窄盐性(Stenohaline)、广盐性(Euryhaline)窄栖性(Stenokecious)、广栖性(Euryoecious)。生态幅第132页环境梯度活动性(生长、繁殖)A冷窄温B广温C暖窄温最低最高最适最适最适最低最高生态幅第133页狭光动物第134页广光动物第135页(1)生态因子综合作用；(2)生态因子交互作用；(3)生态因子作用主次；(4)直接作用和间接作用；(5)生态因子阶段性作用；(6)不可代替性和赔偿作用。3.因子综合作用定律第136页 生态环境中单因子改变，都必将引发生态环境中单因子改变，都必将引发其它因子不一样程度响应，所以在进行生其它