武汉轻工大学水域生态学..doc

水域生态学 环境(Environment)：某一特定生物体或生物群体周围一切事物的总和。 ? 生物因子(Biotic factors)：对特定有机体产生影响的生物成分，即该有机体与其他有机体的相互关系。 ? 非生物因子(Abiotic factors)：非生物成分，影响特定有机体的物理环境和化学环境。非生物环境因子包括土壤、水、空气、光、营养盐等等。 趋同适应(Convergence)：在相同条件下，不同种类的有机体产生彼此相似的特征的过程--是对特定的选择性条件产生相似的适应性反应。 趋异适应：从同一祖先分化出不同形态，以适应显著不同的生活方式的进化 利比希最小因子定律(Liebig’s Lawof the Minimum)：任何生物学过程都受对其需求言相对最少的因子所限制。亦即，个体或种群的生长受其必需营养物中量最少的一种的限制。 谢尔福德耐性定律(Shelford’s Law of Tolerance)：物种的分布受有机体耐受范围最窄的环境因子所控制。亦即，有机体生活于限制它们存活的物质或条件的最大值和最小值范围之内。 水的自然循环——降水→地下水或地表河流→海洋。任何静止的水体，从树叶上的水滴到整个大洋的表面，都在不停蒸发。蒸发向大气补充水汽。即使是在积贮了千万年的冰川和冰帽、深海以及地下的水，都通过降雨或降雪的补充，而与地表水和大气中水汽联系在一起 光是生物圈最重要的能量来源 水下可见光的穿透遵循比耳定律 “Beer’s law”——负的指数关系吸收 RS=RSCe- a x RSC : 太阳常数指地球在日地平均距离处与太阳光垂直的大气上界单位面积上在单位时间内所接收太阳辐射的所有波长总能量。 RS : 深度x处的太阳辐射 a: 消光系数? 消光系数Extinction coefficient：某深度处光 强与表面光强的比 补偿点(Compensation point): 植物光合作用 呼吸作用相等时光的强度，真光层(euphoticzone)的下限 补偿深度(Compensation depth): 光照强度达到补偿点的深度，粗略计算，补偿深度在光强约为入射光1%的深度处 饱和点(Saturation point): 光合作用达到最大速率时的光强 光抑制(Photo-inhibition)：随着光强超过饱和点，光合作用速率下降的现象 根据光强对水体分层 真(透)光层(Euphotic zone): 水面至补偿深度处的 水层/水面至光合作用与呼吸作用相等时的深度 无光层(Aphotic zone): 光不能穿透的水层 光和生命活动繁殖: 主要是光照长度 洄游 (昼夜, 季节): 光照强度、光周期 生长: 光照强度，颜色（光波成分）发育: 光照强度，颜色（光波成分） 行为:趋光性(phototaxis)(正趋光性 负趋光性)昼行性（diurnal）、夜行性(nocturnal)、 晨昏性（crepuscular 恒温动物(Homeotherms ) (暖血动物)：维持相对恒定的内部温度 变温动物(Poikilotherms )(冷血动物) ：体内温度倾向于与外部环境温度保持一致 对冰冻的耐受力 冰冻破坏生命过程，冰晶可摧毁精细的细胞结构 有机体的适应是多样的：维持内部温度远高于冰点 激活抗冻机制 ? 甘油Glycerol 或糖蛋白glycoproteins 能有效降低冰点 (“抗凝”溶液) glycoproteins 能阻碍冰晶的形成，从而允许 “过冷(supercooling )” (爬行类可到 -8℃，无脊椎动物则可达到 -18℃)?激活耐冻机制 ? 适应 驯化提高对环境的耐受力 金鱼的热适应 在25 ℃下驯化，放置于25 ℃~30℃水中时游泳最快 在 5 ℃下驯化，在15 ℃水中游泳最快，丧失了在25 ℃快速游泳的能力 对一个极限的耐受能力增强，同时导致对另一个极限之耐受力的下降 恒温动物摆脱环境的热限制 constraints ：迁徙 ? 迟钝/蛰伏Torpor , 帮助某些动物节约能量动物利用小气候 microclimates 调节温度 隔热Insulation 减少热交换(e.g.豚dolphin) 动物中重要的蒸发冷却Evaporativecooling某些动物有独一无二的维持热平衡的生理学方法 ? 逆流循环Countercurrent circulation, 保存热 （减少热损失） 随渗生物Osmoconformer ：大多数海洋无脊椎动物 通过使其体液与外环境具有相同的渗透压而适应一定范围的环境盐度(isotonic 等渗) 调渗生物Osmoregulator ： 能维持一个与其外环境不同的稳定的体液渗