第三章能量环境.ppt

2.高温对生物的影响 高温对生物的影响 温度超过生物适宜温区的上限后就会对生物产生有害影响，温度越高对生物的伤害越大 高温可减弱光合作用，增强呼吸作用，使植物的这两个过程失调 高温还可破坏植物的水分平衡，加速生长发育，促使蛋白质凝固和导致有害代谢产物在体内的积累 高温对动物的有害影响主要是破坏酶的活性，使蛋白质凝固变性，造成缺氧、排泄功能失调和神经系统麻痹等 三、生物对温度的适应 1. 生物对低温的适应 植物 形态结构：油脂、鳞片、腊粉和密毛、矮小、匍匐状 生理适应：细胞内物质含量变化(糖类、脂肪) 动物 形态：贝格曼规律、阿仑规律，毛，羽毛，皮下脂肪 生理：通过基础代谢和非颤抖性产热来增强御寒能力 和保持恒定的体温 行为：迁徙、休眠 贝格曼规律(Bergmann’s rule) 生活在高纬度地区的恒温动物，其身体往往比生活在低纬度地区的同类个体大 因为个体大的动物，相同质量所对应的体表面积就小，单位体重热量散失较少 东北虎和华南虎 * 阿仑规律 (Allen’s rule) 内容：在寒冷地区生活的哺乳动物的四肢、耳、鼻、尾均有 明显缩短的趋势 原因：寒冷地区对哺乳动物的主要生态问题是保持体温，躯 体突出部分缩短可减少散热，对动物在环境中竞争显然是有利的 2.生物对高温的适应 植物 形态：有些植物生有密绒毛和鳞片，能过滤一部分阳光；有些植物体呈白色、银白色，叶片革质发亮，能反射一部分阳光；有些植物叶片垂直排列使叶缘向光或在高温条件下叶片折叠，减少光的吸收面积 生理：降低细胞含水量，增加糖或盐的浓度，有利于减缓代谢速率和增加原生质的抗凝结力；靠旺盛的蒸腾作用避免使植物体因过热受害 动物 夏眠，穴居，昼伏夜出 温度与生物发育的关系—有效积温法则 有效积温法则：植物在生长发育过程中必须从环境中摄取一定的热量才能完成某一阶段的发育，而且植物各个发育阶段所需要的热量是一个常数，可用以下公式来表示： N(T-C)=K 其中，N为生长发育所需时间，T为发育期间的平均温度， C表示发育起点温度，K是总积温（常数） 温度与生物的分布 生物群落分布与温度带 低温的限制作用——致死 高温的限制作用——难以实现春化 温度与其它生态因子的综合作用 * 以平行光束射向地球表面与地面的夹角，成为太阳高度角。 * (红、橙光是被叶绿素吸收最多的部分， 具有最大的光合活性；蓝紫光也可被叶绿素、类胡萝卜素吸收)。 * 同化二氧化碳的最初产物是三碳化合物3－磷酸甘油酸的植物 ;4碳植物：苹果酸和天门冬氨酸；? ? ?植物 在 夜 晚 时显示 从 大 气 中二 氧化 碳 的 净 吸 收, 而 在 自天 则二氧 化碳 净吸 收 停 止 。 真 正 的 ? ? ? 植物 必 定 伴 随 着 与 非 ? ? ? 植 物相 反 的 气 孔开 放节 女 , 亦就 是气孔 在 夜 间 开 放 。 至 少 有 ? ? 科 植物具 有 ? ? ? 现 象 , 其 中 大 部 分 是 多 肉及 耐干 旱 植 物 , 这 是一 个 很 有 趣的 现 象 。 最重要 的 ? ? ? 植 物 约 有 下 列 儿 种 ? 又 ? ? 仙 人 赏 科 ? 如 各种 仙人 掌 及 仙 人 球 ? ? 约 景 天科 ? 如 景天 , ? ? ? 大戟 科 ? 如 虎 刺 , ? ? ? 番 杏科 ? 如番杏 ? ? ? ? 百合科 ? 如 芦荟 ? ? ? ? 龙 舌 兰 科 ? 如 龙 舌 兰 , ? ? ? 凤 梨 科 ? 如 风 梨 ? 菠 萝 ? , ? ? ? 简萄 科 ? 如 葡 萄 。 在自然条件下动物每天开始活动的时间常常是由光照强度决定的，当光照强度上升到一定水平或下降到一定水平它们才开始一天的活动，因此这些动物随着每天日出日落时间的季节性变化而改变其活动的时间 * 在黑暗层至少有44％的鱼类具备自身发光的本领，以便在长夜里能够看见其他物体，方便捕食，寻找同伴和配偶。 根据动物繁殖与日照长短的关系，动物分为长日照动物和短日照动物；在夜晚给予人工光照可提高母鸡产蛋量 * 它主要由地形造成，主要在盆地和谷地中。由于山坡散热快，冷空气循山坡下沉到谷底，谷底原来的较暖空气被冷空气抬挤上升，从而出现气温的倒置现象。或者冬季冷空气重，一沉聚谷底，造成下冷上热的现象。 (例子:果树，蔬菜等农作物不种谷底) 有效积温法则的局限性： ? 有效积温和发育起点温度是在恒温下测得的，变温下昆虫发育较快。 ? 温度和发育速度的关系为 S 型，而非直线型。 ? 生物的生长还受温度外其他因素的影响，如长日照促进小麦发育。 ? 不能用于休眠、滞育生物的时代数计算。 有效积温在农业生产上有很大的应用价值，如可以根据有效积温来预测作物分布的北界，制定农业气候区划，合理安排作物等 ，如海