物质环境.ppt

第三章 物质环境 3.1 地球上水的存在形式与分布 3.1.1 水的特征与存在形式 3.1.2 陆地上水的分布 3.1.3 水的生态作用 3.1.1 水的特性与存在形式 水分子的极性 水的高热容量性质 水特殊的密度变化 水的相变 地球上的水 3.1.2 陆地上水的分布 降水量、降雨量(precipitation)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 相对湿度(relative humidity)的变化 随温度变化、昼夜变化、季节变化及其地区差异、地理位置 我国降水量的地域分布 等雨线: 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。 3.1.3 水的生态作用 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 水是生物生存的重要条件 水是任何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 水对生物生长发育的影响 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 水对物种数量和分布的影响 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 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 3.2 生物对水分的适应 3.2.1 植物对水的适应 3.2.2 动物对水的适应 3.2.1 植物对水的适应 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 陆地植物的水平衡 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 陆生植物的适应特征 形态适应 发达的根系、叶面积很小、发达的储水组织 生理适应 原生质渗透压特别高 陆生植物的类型 湿生植物、中生植物、旱生植物 陆生植物类型 湿生植物：不能长时间忍受缺水，抗旱能力差，多生长在水边或潮湿的环境中。根系不发达, 通气组织发达.如水稻、秋海棠。 中生植物：适于生长在水分条件适中的环境中，根系与输导组织发达,形态结构及适应性介于湿生植物与旱生植物之间，种类最多、分布最光和数量最大的陆生植物。 旱生植物：生长在干旱环境中，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。 其对干旱环境的适应表现在根系发达、叶面积很小、发达的贮水组织以及高渗透压的原生质等。包括多浆液植物和少浆液植物等亚类群, 如:刺叶石竹和树形仙人掌等. 水体环境的特征 弱光 缺氧 粘性高 密度大 温度变化平缓 水生植物的适应特征 发达的通气组织 机械组织不发达甚至脱化 水下叶片很薄，且多分裂成带状、线状 水生植物的类型 沉水植物 浮水植物 挺水植物 水环境与植物根系 3.2.2 动物对水的适应 水生动物 保持盐分与水分的平衡是水生动物适应环境的基础 主要通过调节体内的渗透压来维持与环境的水分平衡 对水的密度的适应 鱼类对水中低氧的适应 淡水鱼类、海洋鱼类和洄游鱼类的差异 陆生动物 形态结构 行为 生理 动物对水环境的适应与植物不同之处 动物有活动能力，动物可以通过迁移等多种行为途径来主动避开不良的水分环境 3.3 大气的组成及其生态作用 3.3.1 大气的组成和作用 3.3.2 氧与生物 3.3.3 CO2的生态作用 3.3.1 大气的组成和作用 大气的组成(1100km范围) N2、O2、CO2 、CH4 、O3 、NxOy 、H2O 、各种惰气 N2 78.9%、O2 20.95%、CO2 0.032% 大气压随海拔的变化 海平面 1atm = 101.32 kPa 海拔升高100m，大气压降低1.11 kPa 海拔5400m处约为0.5atm 大气与生物的关系 植物光合作用 生物的呼吸作用 3.3.2 氧与生物 氧的来源 光合作用 紫外线的光解作用、O3的形成和作用 氧与动物的能量代谢 陆生代谢为水下代谢6~8倍 内温动物对高海拔低氧的适应 红细胞数量、血红蛋白浓度、血红蛋白对氧的亲和力提高，肌红蛋白浓度增加 植物与氧 光合释氧 = 20×呼吸耗氧 森林吸收CO2释放O2的量约为草地的5倍 成年人呼吸消耗O2释放CO2与10m2森林或50m2的草坪光合作用的产物相当 3.3.3 CO2的生态作用 大气中CO2的浓度与温室效应 - CO2来源：煤、石油等燃料的燃烧及生物呼吸和微生物的分解作用。 - CO2特点：透过太阳辐射，而不能透过地