chapter3-2 大气组成及其生态作用.ppt

第三章之二 大气组成及其生态作用 大气组成及其生态作用 氧的作用与生物的适应 CO2的生态作用 大气污染与植物 1大气组成及其生态作用 风的主要类型 季风：全年变向两次，夏季从海洋吹向陆地，冬季相反。 干热风：春夏之交，欧亚大陆北部南下的冷空气，沿途经过已增暖的下垫面和大面积干热沙漠后，出现又干又热的干热风天气。 热带气旋： 水陆风：发生在海岸和湖岸地区，白天从水体吹向陆地，夜间相反。 山谷风：白天风从山谷吹向山顶，夜间从坡上吹向山谷。 焚风：由于气流下沉而变得又干又热的风。 中国季风区和非季风区 影响我国的冬、夏季风比较 侵入我国的寒潮和台风路径 海陆风 山谷风 焚风(chinook) 2氧的作用与生物的适应 2.1氧与动物能量代谢 空气中的氧比水中容易获得，所以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。 由于陆地上氧浓度高，从海平面直到海拔6000 m，动物代谢率没有表现出随氧浓度而改变。但氧浓度对代谢的影响可通过极低分压时表现出来。 由于水中溶解氧少，氧成为水生动物存活的限制因子，一些鱼类耗O2量依赖于水中溶氧量而改变。 2.2内温动物对高海拔低氧的适应 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方面。首先是由于低氧刺激，动物产生过度通气(呼吸深度的增加)。 高海拔土著动物、人，或是驯化到高海拔上(3100~5500 m)的人、大白鼠、豚鼠，其骨骼肌中的肌红蛋白浓度均增加(肌红蛋白的携氧能力远大于血红蛋白)，为低氧状态下的组织提供更多氧。人与其他哺乳动物从平原进入高海拔后，血液中的红血球数量、血红蛋白浓度及血球比积将升高。 高海拔低氧的适应 人由海拔850 m进入4540 m高度后，这三项指标逐渐升高，数周后达到最大值，并维持在此高水平上。当从高海拔回到平原后，这些指标将逐渐下降，恢复到原水平 2..3植物与氧 植物与动物一样呼吸消耗氧，但植物是大气中氧的主要生产者。植物光合作用中，每呼吸44g CO2，能产生32g O2。白天，植物光合作用释放的氧气比呼吸作用所消耗的氧气大20倍。 据估算，每公顷森林每日吸收1吨CO2，呼出0.73吨氧；每公顷生长良好的草坪每日可吸收0.2吨CO2，释放0.15吨O2。如果成年人每人每天消耗0.75 kg氧，释放0.9 kg CO2，则城市每人需要10 m2森林或50 m2草坪才能满足呼吸需要。 因此植树造林是至关重要的，不仅是美化环境，更主要的是给人类的生存提供了净化的空气环境。 中国最美的地方白云山 3 CO2与植物 植物在光能作用下，同化CO2与水，制造出有机物。在高产植物中，生物产量的90~95%是取自空气中的CO2，仅有5~10%是来自土壤。因此，CO2对植物生长发育具有重要作用。 各种植物利用CO2的效率不同，C3植物(水稻、小麦、大豆等)对CO2的利用效率低于C4植物(甘蔗、玉米、高粱等)。 空气中CO2浓度虽为0.032%，但仍是高产作物的限制因素。这是因为CO2进入叶绿体内的速度慢,效率低。 在强光照下，作物生长盛期，CO2不足是光合作用效率的主要限制因素，增加CO2浓度能直接增加作物产量。 CO2对动植物个体潜在的影响 使植物气孔开度减少，减少蒸腾，提高水分利用。 CO2 浓度相对提高，使C3植物光合作用不断增加(C4植物达到饱和点后则不随CO2 浓度提高，光合作用增加)。 CO2 能促进植物的生长--植物生长速率随全球CO2 浓度的提高而增加。 高浓度的CO2 能改变植物形态结构--幼苗分枝增多，叶面积指数加大等。 微生物与O2 微生物对O2也有特殊意义，土壤中分两种微生物，一是好气性微生物，另一是嫌气性微生物，在林内，接近土壤表面O2很少，对好气性微生物活动不利。如果微生物不活跃，分解缓慢，不利养分循环。 4大气污染与植物 4.1大气主要污染物对植物的危害(影响) 二氧化硫(SO2)对植物的影响：伤害阈值为0.25~0.55ppm，2~8小时；典型症状--叶片脉间呈不规则的点状、条状或块状坏死区。 氟化氢(HF)对植物的影响：伤害阈值40ppm；典型症状--叶尖和叶缘坏死。 臭氧(O3)对植物的影响：伤害阈值0.05~0.15ppm 0.5~8小时；典型症状---叶面上出现密集的细小斑点。 乙烯对植物的影响：伤害阈值10~100ppb；典型症状--“偏上生长”致使叶片、花、果脱落。 叶片伤害 液氯泄漏危害 京沪高速公路淮安段e網無際 第1062期：.tw/index.php3?action=historyurl=/windboy888/20050331164424.html 4.2植物的抗性 植物的抗性：在污染物的影响下，能尽量减少受害，或受害后能很快恢复生长，继续保持旺盛活力的特性。 杨树(Popul