有机体与环境物质环境2

有机体(Ti)与环境物质环境演示文稿第一页，共九十一页。有机体(Ti)与环境物质环境第二页，共九十一页。3物(Wu)质环境3.4土壤的理化性质及其对生物的影响3.3大气组成及其生态作用3.2生物对水分的适应3.1地球上水的存在形式及分布第三页，共九十一页。3.1地球上水的存在形式(Shi)及分布水有什么生态作用？第四页，共九十一页。3.1地球上(Shang)水的存在形式及分布内部介质：外部介质：陆生生物生长与分布物质运输的介质生命物质组成成分水生生物获资源和栖息地第五页，共九十一页。3.1.1

水(Shui)的性质与存在形式水分子的极性营养转运水的高热容量性质缓冲温度变化水特殊的密度变化4℃冰水的相变液气固地球上的水第六页，共九十一页。3.1.2

陆地(Di)上水的分布降水量、降雨量和相对湿度的概念降水量的变化

低纬度湿润带、低纬度少雨带、中纬度湿润带、极地干燥带海陆位置、地形、季节第七页，共九十一页。相对湿度(relativehumidity)的变化随温度变化昼(Zhou)夜变化季节变化及其地区差异地理位置第八页，共九十一页。我国(Guo)降水量的地域分布

华南长江流域秦淮地区兴安以西行秦岭以北黄河上游内蒙西部和新疆南部。第九页，共九十一页。10

图：中国年(Nian)降雨量第十页，共九十一页。水的生态(Tai)作用水是生物生存的重要条件水对动植物生长发育的影响水对动植物数量和分布的影响第十一页，共九十一页。水是生物生存的(De)重要条件水是所有生物体的重要组成部分水是生命活动的基础水对稳定环境温度有重要意义水是光合作用的原料水使生物保持一定的状态第十二页，共九十一页。水对生物生长发(Fa)育的影响水对植物生长发育的影响水分对植物生长有最低、最适和最高值3基点水对动物生长发育的影响水分不足时，引起动物的滞育和休眠许多动物的周期性繁殖与降水季节密切相关第十三页，共九十一页。水对物种数量和(He)分布的影响水分与动植物种类与数量的影响降水量最大的赤道热带雨林种的植物达52种/公顷，而降水量较少的大兴安岭红松林中，仅有植物10种/公顷对植被的分布的影响我国从东南到西北可分为3个等雨量区，因而植被类型也分为3个区：湿润森林区、干旱草原区和荒漠区第十四页，共九十一页。第十五页，共九十一页。3.2生物对水分(Fen)的适应3.2.1植物对水的适应3.2.2动物对水的适应第十六页，共九十一页。3.2.1

植物对(Dui)水的适应陆生植物陆地植物的水平衡陆生植物的适应特征

水生植物水体环境的特征水生植物的适应特征植物的叶面积与根系的关系第十七页，共九十一页。陆(Lu)地植物的水平衡水分来源根系吸收茎叶吸收体内代谢水分去向蒸腾作用体内代谢第十八页，共九十一页。湿生植物：不能长时间(Jian)忍受缺水，抗旱能力差，多生长在水边或潮湿的环境中。如水稻、秋海棠、灯芯草。根据水分条件划分的陆生植物的类型第十九页，共九十一页。灯芯(Xin)草秋海棠第二十页，共九十一页。中生植物：适于生长在水分条件适中的环境中，形态结构及适应性介于湿生植物与旱生植物之间，种(Zhong)类最多、分布最光和数量最大的陆生植物。第二十一页，共九十一页。第二十二页，共九十一页。旱生植物：生长在干旱环境(Jing)中，能忍受较长时间的干旱，且能维护水分平衡和正常的生长发育。主要分布在干热草原和荒漠地区。第二十三页，共九十一页。树(Shu)形仙人掌第二十四页，共九十一页。刺叶石(Shi)竹第二十五页，共九十一页。形态适应

发达的根系、叶面积很小(Xiao)、气孔多下陷、发达的储水组织旱生植物的适应特征植物根系和水分的关系第二十六页，共九十一页。泡果沙(Sha)拐枣

(Calligonumjunceum(Fisch.etMey.)Litv.)第二十七页，共九十一页。蛇麻(Ma)黄EphedradistachyaLinn.第二十八页，共九十一页。野胡(Hu)麻DodartiaorientalisLinn.第二十九页，共九十一页。生理适应原生质渗透压特别高分子水平适应

-干旱诱导的(De)转录因子基因抗旱功能基因第三十页，共九十一页。水体(Ti)环境的特征思考一下！第三十一页，共九十一页。水(Shui)体环境的特征弱光缺氧粘性高密度大温度变化平缓第三十二页，共九十一页。水生(Sheng)生(Sheng)物与水1.水的粘滞性大，水生动物的运动阻力大，浮力也大

植物借其浮力而不下沉，有的具有充满气体的球形物；单细胞浮游植物含油滴。鱼类利用脂肪、减少骨骼和盐分、充气的鳔等增加浮力,以流线体型快速运动。因浮力大，水生动物体型也大。水生生物与水的关系第三十三页，共九十一页。水(Shui)与呼吸2.水与生物的呼吸

水含氧量低、粘滞性大。植物有发达的通气系统，叶片薄、带状。与陆生动物相比，水生动物呼吸耗能大。

第三十四页，共九十一页。水与(Yu)体温3.热传导快、但温度变幅小

植物、变温动物较适宜。变温动物代谢率低，生长速度快，饵料系数低，营养价值高，应重视发展水产业。

第三十五页，共九十一页。4.水生生物(Wu)的渗透压调节

变渗生物：水生生物的渗透压随环境的变化而变化。恒渗生物：水生生物的渗透压保持相对恒定，不随环境的变化而变化。

植物：淡水植物自动调节渗透压；海水植物等渗。第三十六页，共九十一页。水生植物的(De)适应特征细胞质内有高浓度的适宜物质盐腺等泌盐功能红树叶子盐腺分泌盐，沉淀在叶子外表面第三十七页，共九十一页。发达的通气(Qi)组织机械组织不发达甚至脱化第三十八页，共九十一页。水下叶片很薄，且(Qie)多分裂成带状、线状通气根第三十九页，共九十一页。水生植物沉水植物：整株沉没于水下，金鱼藻。浮水植物：叶片(Pian)漂浮于水面，浮萍。挺水植物：植物大部分挺出水面，芦苇。第四十页，共九十一页。第四十一页，共九十一页。第四十二页，共九十一页。第四十三页，共九十一页。第四十四页，共九十一页。3.2.2动物对水的适(Shi)应1）水生动物的水平衡保持盐分与水分的平衡是水生动物适应环境的基础水生动物---调节体内渗透压陆生动物---摄入与排出比较：淡水硬骨鱼、海水硬骨鱼、海水软骨鱼、广盐性洄游鱼类渗透调节机制。第四十五页，共九十一页。2）水生动物对水密度的适应体型庞大、失去四肢具有鱼鳔深海鱼：皮肤通透(Tou)性大、骨骼肌肉不发达、无鳔、无胸骨（部分甚至无肋骨）、无肌隔等，避免减压病的发生。第四十六页，共九十一页。减压过程中发病者为急性减压病。主要(Yao)发生于股骨、肱骨和胫骨，缓慢演变的缺血性骨或骨关节损害为减压性骨坏死。

第四十七页，共九十一页。第四十八页，共九十一页。3）鱼对水中低氧的适应水中氧气的来源:扩散、光合影响溶解氧的因素：温度、气体压力思考一下：夏季鱼灾常发生在(Zai)夜间是什么原因？第四十九页，共九十一页。鱼对水中低氧的适应1）增加水中提取氧气的能力2）血氧容量(Liang)增加低氧降低红细胞中ATP低氧促使Hb和HbO2比率增加过渡通气3）厌氧代谢第五十页，共九十一页。两栖类动物的水平衡肾与淡水鱼相似，皮肤相当于(Yu)鳃水中：水渗入体内，皮肤摄取无机盐，肾排稀尿陆地：皮肤吸收空气水分，膀胱表皮细胞重吸收水分保水第五十一页，共九十一页。第五十二页，共九十一页。3.2.2.3

陆生动(Dong)物1.陆生动物水平衡得水减少失水饮水、食物中水分、潮湿空气中吸水（蟑螂、蜘蛛）、代谢水（荒漠生物：沙鼠、更格卢鼠）、能得水时取得最大量的水第五十三页，共九十一页。骆(Luo)驼与仙人掌等耐受高温和干旱第五十四页，共九十一页。减少失水1）减少蒸发失水：

逆流交换：呼出气温越低，失水越少。（骆驼收回(Hui)95%）

昆虫通过气孔的开放与关闭，表层有厚的蜡质膜

爬行类表皮有鳞

鸟兽类皮肤2）减少排泄失水

哺乳动物肾保水。肾通过亨利氏袢和集合管的吸收使尿浓缩

鸟类与爬行类直肠和泄殖腔

昆虫直肠腺

排尿素（两栖、兽类）、尿酸（爬行类、昆虫）3）行为适应

动物的夏眠、昆虫的滞育

第五十五页，共九十一页。2动物与湿度(Du)行为适应迁徙夏眠滞育

第五十六页，共九十一页。

喜旱动物：最适湿(Shi)度时，生物发育快，性成熟早，完成生活史快，寿命较短。

喜湿动物：第五十七页，共九十一页。3动物与雪被雪被（snowcover）：利提供温暖的筑巢场所提供丰富(Fu)的食物天然的蓄水库弊行动不便获食困难第五十八页，共九十一页。适应：四只长增大(Da)脚底面积大型动物能拨开雪取食小型动物迁徙、改变食性与有蹄类互利共生第五十九页，共九十一页。3.3大(Da)气组成及其生态作用大气指从地球表面到高空1100km范围的空气层。大气压随海拔高度而变化。海拔每升高300m，大气压降低3.33kpa.大气由氮、氧、二氧化碳、氩、氦、氖、氢、氪、氨、甲烷、氧化氮及不同含量的水蒸气组成。O2占20.95%，N2占78.9%，CO2占0.032%。第六十页，共九十一页。一、氧与生物大气中的氧主要来源于植物的光合作用，少部分(Fen)来自大气层的光解作用。1、氧与动物能量代谢动物生存必须消耗能量，这些能量来自于食物的氧化过程。陆生动物支撑身体必须克服自身的重力。因而消耗能量比水生动物大，所需氧气更大。第六十一页，共九十一页。由于空气中的氧比水中更易获得，使陆地动物能得到足够多的氧，保证了陆生动物有高的代谢率，能进化成恒温动物。陆地氧浓(Nong)度高，动物代谢率没有表现出随氧浓(Nong)度改变而改变。水中溶解氧少，氧成为水生动物存活的限制因子。第六十二页，共九十一页。2、内温动物对高海拔低氧的适应动物对低氧环境的适应，一方面要解(Jie)决氧的摄入和运输能力，另一方面要提高组织和细胞对氧的充分利用能力。动物或人从低海拔进入高海拔后，最明显的适应性反应表现在呼吸与血液组成成分方面。高山动物血象相同于平原动物正常值，不因海拔高度而变化第六十三页，共九十一页。3、植物与(Yu)氧植物与动物一样，呼吸，消耗氧。植物又是氧的主要生产者。白天植物光合作用释放的氧比呼吸作用消耗的氧大20倍。植树造林至关重要，不仅美化环境，更为人类提供净化的空气环境。第六十四页，共九十一页。二、CO2的生态作用1、大气中CO2浓度与温室效应大气中的CO2来源于煤(Mei)、石油等燃料的燃烧及生物呼吸和微生物的分解作用。CO2具有日变化和年变化周期。第六十五页，共九十一页。每日午前，由于光合作用，植物顶层CO2浓度最低；午后温度上(Shang)升，湿度降低，光合作用减弱，呼吸作用增强，CO2浓度增加；夜间随呼吸作用逐渐累积，CO2浓度最大。年周期变化：春天植物消耗量大，CO2量显著降低。第六十六页，共九十一页。大气中CO2浓度(Du)从290X10-6上升到320X10-6.大气中CO2能透过太阳辐射，不能透过地面反射的红外线，导致地面温度升高，犹如玻璃温室的热效应。第六十七页，共九十一页。2、CO2与植物植物光合作用中，在光能推(Tui)动下，同化CO2与水，制造出有机物。高产植物中90%-95%的产量来自CO2，5%-10%来自土壤。第六十八页，共九十一页。各种(Zhong)植物利用CO2的效率不同。C3植物比C4植物低。CO2是高产作物的限制因素，因CO2进入叶绿体的速度慢、效率低，主要受叶内表皮阻力和气孔阻力。强光照下，作物生长盛期CO2不足是光合作用效率的限制因素。增加CO2浓度能直接增加产量。第六十九页，共九十一页。土壤的生态学意义土壤物理性质与(Yu)生物土壤的质地与结构土壤水分、土壤空气、土壤温度土壤化学性质与生物土壤生物特性植物对土壤的适应

3.4土壤的理化性质及其对生物的影响第七十页，共九十一页。土(Tu)壤的生态学意义土壤是陆地生态系统的基础土壤是具有决定性意义的生命支持系统土壤是许多生物的栖息场所土壤是植物生长的基质和营养库土壤是污染物转化的重要场地第七十一页，共九十一页。土(Tu)壤质地与结构对生物的影响土壤是固、液、气三相复合系统土壤质地(soiltexture)：土粒按直径大小分为粗砂、细粒、粉砂和粘粒，不同大小土粒的组合称为土壤质地土壤结构(soilstructure)：是指固体颗粒的排列方式、孔隙的数量和大小以及团聚体的大小和数量等土壤质地与结构常常通过影响土壤的其它理化性质来影响生物的活动根据土壤质地可把土壤分为砂土、壤土和粘土三大类，其通气透水、保水保肥性能都不一样第七十二页，共九十一页。

土(Tu)壤水分土壤的矿质营养必需溶解在水中才能被植物吸收利用植物水分的主要来源，太少引起干旱，太多又导致涝害影响土壤内无脊椎动物的数量和分布第七十三页，共九十一页。土壤水分过多或过少(Shao)的影响：第七十四页，共九十一页。土壤空(Kong)气植物：O2的含量较大气低，可能抑制植物根系的呼吸作用；CO2含量过高时，根系的呼吸和吸收机能就会受阻动物：地下兽；微生物第七十五页，共九十一页。土壤(Rang)温度直接影响植物种子的萌发和扎根出苗直接影响根系的生长、呼吸及吸收能力限制养分的转化来间接影响根系的生长活动低的土温会降低根系的代谢和呼吸强度，抑制根系的生长，减弱其吸收作用土温过高则促使根系过早成熟，根部木质化加大，从而减少根系的吸收面积动物：垂直迁移第七十六页，共九十一页。土壤酸碱(Jian)度与土壤微生物活动、有机质的合成与分解、营养元素的转化与释放、微量元素的有效性、土壤保持养分的能力及生物生长等有密切关系土壤酸碱度对土壤动物区系及其分布有重要影响土壤有机质腐殖质和非腐殖质影响土壤微生物和土壤动物的分布土壤矿质元素植物生命活动需要9种大量元素和7种微量元素影响土壤动物的种类和数量土壤化学性质与生物第七十七页，共九十一页。土壤的(De)生物特性土壤生物种类繁多生物活动产生土壤土壤生物与土壤肥力第七十八页，共九十一页。根据植物对土壤酸碱度的反应的植物分类酸性土植物、中性土植物和碱性土植物根据植物对土壤钙质的反应的植物分类喜钙植物和嫌钙植物根据植物对土壤含盐量的反应的植物分类盐土植物和碱土植物植物对极端土壤环境的适应盐碱土植物沙(Sha)生植物植物对土壤的适应第七十九页，共九十一页。盐碱土盐土：含可溶性盐(氯化钠、硫酸钠盐等)1%以上，pH中(Zhong)性，土壤结构未被破坏碱土：含弱酸强碱盐(碳酸盐类)较多，pH在8.5以上，土壤结构被破坏盐碱土对植物的危害植物对盐碱土的适应盐碱土对植物的危害和植物的适应第八十页，共九十一页。盐碱土(Tu)对植物的危害引起植物的生理干旱伤害植物组织引起细胞中毒影响植物的正常营养在高浓度盐类作用下气孔不能关闭第八十一页