普通生态学课件

1、普通生态学3 3大环境和小环境大环境和小环境按照范围大小可将环境区分为大环境和小环境。按照范围大小可将环境区分为大环境和小环境。大环境：大环境：指地区环境、地球环境和宇宙环境。指地区环境、地球环境和宇宙环境。大气候：大气候：大环境中的气候，距地面大环境中的气候，距地面1.5米以上的气米以上的气候。由大范围因素（大气环流、纬度）而定。候。由大范围因素（大气环流、纬度）而定。大环境（比如不同气候的地理区域）影响到生物大环境（比如不同气候的地理区域）影响到生物的生存与分布，由此便产生了生物种类的组合的生存与分布，由此便产生了生物种类的组合特征或生物群系（特征或生物群系（biome，具有相似非生物环，

2、具有相似非生物环境和相似生态结构的区域），例如热带森林、境和相似生态结构的区域），例如热带森林、温带森林和苔原。温带森林和苔原。普通生态学普通生态学 小环境：小环境：指对生物有着直接影响的邻接环境，指对生物有着直接影响的邻接环境，即小范围内的特定栖息地。即小范围内的特定栖息地。 小环境在大环境之内，受大环境的影响，生物小环境在大环境之内，受大环境的影响，生物自身对小环境的形成也有一定作用。自身对小环境的形成也有一定作用。 小气候：小气候：小环境中的气候，多指距地面小环境中的气候，多指距地面1.5米以米以内的气候。受局部因素影响大，变化明显。内的气候。受局部因素影响大，变化明显。 小环境对特定物

3、种生活的影响。小环境对特定物种生活的影响。 例如小气候与蜂鸟巢的关系：蜂鸟巢总是建在例如小气候与蜂鸟巢的关系：蜂鸟巢总是建在树枝的遮蔽处，鸟巢本身又是绝热体，雌鸟孵树枝的遮蔽处，鸟巢本身又是绝热体，雌鸟孵卵期内，鸟卵在夜晚时的温度常在卵期内，鸟卵在夜晚时的温度常在30以上。以上。普通生态学普通生态学4 4耐受限度的调整耐受限度的调整在较短的时间范围内，生物能对生态因子的耐受在较短的时间范围内，生物能对生态因子的耐受限度进行一定程度的调整。限度进行一定程度的调整。（1）驯化：）驯化：一种生物长期生活在最适生存范围一种生物长期生活在最适生存范围有偏离的环境条件下，该种生物适宜范围的上有偏离的环境条

4、件下，该种生物适宜范围的上下限会发生移动，产生新的最适生存范围。下限会发生移动，产生新的最适生存范围。驯化是在自然条件或实验条件下诱发的生物生理驯化是在自然条件或实验条件下诱发的生物生理调节机制，即决定代谢速率的酶系统的改变。调节机制，即决定代谢速率的酶系统的改变。将金鱼在两种不同温度下长期驯化，最终它们对将金鱼在两种不同温度下长期驯化，最终它们对温度的耐受限度会产生明显差异（下页图）。温度的耐受限度会产生明显差异（下页图）。普通生态学普通生态学（）（）内稳态（内稳态（homeostasishomeostasis）：）： 某些某些生物通过控制自身体内环境（体温体液）生物通过控制自身体内环境（体

5、温体液）保持相对稳定，从而减少对外界条件依赖性，保持相对稳定，从而减少对外界条件依赖性，扩大对生态因子的耐受范围，提高对环境的适扩大对生态因子的耐受范围，提高对环境的适应能力，变为一个广生态幅物种应能力，变为一个广生态幅物种 。这是在生物。这是在生物进化过程中形成的高级机制。进化过程中形成的高级机制。 内稳态机制不能完全摆脱环境所施加的限制，内稳态机制不能完全摆脱环境所施加的限制，因为扩大耐受范围不可能是无限的。因为扩大耐受范围不可能是无限的。 对内稳态生物来说，其内稳态机制能够发挥作对内稳态生物来说，其内稳态机制能够发挥作用的生态因子范围就是它的耐受范围。用的生态因子范围就是它的耐受范围。普

6、通生态学普通生态学第二章第二章 能量环境能量环境第一节第一节 生物与光的关系生物与光的关系1 1光的性质光的性质光是波长范围光是波长范围150-4 000nm的电磁波，人眼可见的电磁波，人眼可见光波长范围光波长范围380-760nm，可见光谱根据波长分为，可见光谱根据波长分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。红外红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。红外光波长大于光波长大于 760nm，紫外光波长小于，紫外光波长小于380nm。全部太阳辐射能量中，可见光占全部太阳辐射能量中，可见光占45，红外光，红外光占占46，紫外光占，紫外光占9。普通生态学太阳光谱（可见光部分）太阳光谱（可见光部分）普通生

7、态学 可见光能在光合作用中被植物所利用并转化为可见光能在光合作用中被植物所利用并转化为化学能，具有最大的生态学意义。化学能，具有最大的生态学意义。 红外光增热效应也大，可以转化为大量的热，红外光增热效应也大，可以转化为大量的热，地表热量基本上就是由红外光能所产生的。地表热量基本上就是由红外光能所产生的。 紫外光对生物和人有杀伤和致癌作用，但它在紫外光对生物和人有杀伤和致癌作用，但它在穿过大气层时，波长短于穿过大气层时，波长短于290纳米的部分将被纳米的部分将被臭氧层中的臭氧吸收，只有波长在臭氧层中的臭氧吸收，只有波长在290-380纳纳米之间的紫外光才能到达地球表面。米之间的紫外光才能到达地球

8、表面。普通生态学2 2光质的变化及其对生物的影响光质的变化及其对生物的影响 光质（光谱成分）变化规律：光质（光谱成分）变化规律： 在空间变化上，短波光所占比例随纬度增加而在空间变化上，短波光所占比例随纬度增加而减小，随海拔升高而增加，长波光所占比例随减小，随海拔升高而增加，长波光所占比例随纬度增加而加大，随海拔升高而减小。纬度增加而加大，随海拔升高而减小。 在时间变化上，冬季长波光所占比例增加，夏在时间变化上，冬季长波光所占比例增加，夏季短波光所占比例增加；一天之内中午短波光季短波光所占比例增加；一天之内中午短波光所占比例较大，早晚长波光所占比例较大。所占比例较大，早晚长波光所占比例较大。普通

9、生态学 绿色植物依靠叶绿素吸收日光进行光合作用，绿色植物依靠叶绿素吸收日光进行光合作用，仅有波长仅有波长380-710nm的日光才能被利用，称为的日光才能被利用，称为光合有效辐射光合有效辐射。 叶绿素主要吸收红光和蓝光，所以可见光谱中，叶绿素主要吸收红光和蓝光，所以可见光谱中，波长波长760-620nm的红光和波长的红光和波长490-435nm的蓝的蓝光对光合作用最为重要。光对光合作用最为重要。 当日光穿透森林生态系统时，大部分能量被树当日光穿透森林生态系统时，大部分能量被树冠层截留，到达下木层的日光不仅强度大大减冠层截留，到达下木层的日光不仅强度大大减弱，而且红光和蓝光也所剩不多，所以阴生植

10、弱，而且红光和蓝光也所剩不多，所以阴生植物必须对低辐射能环境有较好的适应。物必须对低辐射能环境有较好的适应。普通生态学2 2光照强度的变化及其对生物的影响光照强度的变化及其对生物的影响 光照强度的影响因素：光照强度的影响因素： 大气层的吸收、反射与折射。大气层的吸收、反射与折射。 地球自转轴与公转平面夹角。地球自转轴与公转平面夹角。 纬度因素：太阳高度角。纬度因素：太阳高度角。 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。 水对光有很强的吸收和散射作用，水体中的光水对光有很强的吸收和散射作用，水体中的光照强度随深度增加呈指数函数递减。这种情况照强度随深度增加呈指数函数递减。

11、这种情况大大限制着海洋透光带的深度。大大限制着海洋透光带的深度。普通生态学 光强对植物形态与生理的影响：光强对植物形态与生理的影响：黑暗条件下植物的黄化现象。黑暗条件下植物的黄化现象。光补偿点：某一光照强度下，某一植物光合作用光补偿点：某一光照强度下，某一植物光合作用同化能量与自身呼吸消耗能量相平衡。同化能量与自身呼吸消耗能量相平衡。光饱和点：光照强度高于一定值后，某一植物光光饱和点：光照强度高于一定值后，某一植物光合作用产物不再增加。合作用产物不再增加。阴生植物与阳生植物在两点上均有差异。阴生植物与阳生植物在两点上均有差异。 光照强度对动物形态和行为的影响光照强度对动物形态和行为的影响 地下

12、动物、夜行性动物与昼行性动物不同的眼地下动物、夜行性动物与昼行性动物不同的眼睛结构与行动方式。睛结构与行动方式。普通生态学阳地植物阳地植物阴地植物阴地植物阳地植物与阴地植物的光补偿点位置示意图阳地植物与阴地植物的光补偿点位置示意图（EmberlinEmberlin，1983）普通生态学生物对光照周期的适应生物对光照周期的适应生物的昼夜节律：生物的昼夜节律：与光照的日周期相适应，生物常具有昼夜节律，与光照的日周期相适应，生物常具有昼夜节律，如动物的行为、生理（体温、代谢、激素）。如动物的行为、生理（体温、代谢、激素）。某些豆科植物叶片的展开与合拢等。某些豆科植物叶片的展开与合拢等。生物的光周期现

13、象：生物的光周期现象： 生物对日照长短的年周期季节性变化的反应，生物对日照长短的年周期季节性变化的反应，它使得生物的生长发育与季节变化协调一致。它使得生物的生长发育与季节变化协调一致。如植物开花、结果、落叶和休眠，动物繁殖、如植物开花、结果、落叶和休眠，动物繁殖、冬眠、迁徙和换毛换羽。冬眠、迁徙和换毛换羽。普通生态学 植物的光周期现象：植物的光周期现象： 长日照植物：长日照植物：日照长于某一数值或黑夜短于某日照长于某一数值或黑夜短于某一数值才开花。起源或分布于温带、寒温带。一数值才开花。起源或分布于温带、寒温带。（萝卜、菠菜、小麦）（萝卜、菠菜、小麦） 短日照植物：短日照植物：日照短于某一数值

14、或黑夜长于某日照短于某一数值或黑夜长于某一数值才开花。起源或分布于热带、亚热带。一数值才开花。起源或分布于热带、亚热带。（玉米、水稻、棉花）（玉米、水稻、棉花） 中日照植物：中日照植物：在昼夜长度接近相等时才开花。在昼夜长度接近相等时才开花。热带（甘蔗）热带（甘蔗） 日中性植物：日中性植物：开花时间不受日照长度的影响。开花时间不受日照长度的影响。（蒲公英、四季豆、黄瓜、番茄）（蒲公英、四季豆、黄瓜、番茄）普通生态学 动物的光周期现象：动物的光周期现象： 温带和寒温带动物的繁殖：温带和寒温带动物的繁殖：长日照动物：春季白昼渐长时开始交配繁殖，如长日照动物：春季白昼渐长时开始交配繁殖，如黄鼬、水貂、刺猬、田鼠等，孕期短。黄鼬、水貂、刺猬、田鼠等，孕期短。短日照动物：秋季白昼渐短时开始交配繁殖，如短日照动物：秋季白昼渐短时开始交配繁殖，如羊、鹿、麝等，孕期长。羊、鹿、麝等，孕期长。结果均为春夏季产仔，对种群存活有重要意义。结果均为春夏季产仔，对种群存活有重要意义。 昆虫的滞育：昆虫的滞育：不少昆虫生命周期中具有一个滞育阶段，以度过不少昆虫生命周期中具有一个滞育阶段，以度过严冬，多由光周期决定。严冬，多由光周期决定。普通生态学 换毛与换羽：换毛与换羽：兽类春秋季各换毛一次，鸟类每年换羽一次，受兽类春秋季各换毛一次，