温度的生态作用与生物的适应.ppt

二、温度的生态作用与生物的适应 （一）温度因子的生态作用 1．温度对生物生长的影响 ?? 温度对生物的作用可分为最低温度、最适温度和最高温度，即生物的三基点温度。 生长在温带地区的树木，形成层细胞的分裂活动，受气温变化的影响很明显，长成春材和秋材，同一年的春材与秋材区同构成一个环带--年轮。 动物与环境温度相互关系类型 （一）温度因子的生态作用2．温度与生物发育 发育阈温度：高于一定的温度，生物才开始发育，这个温度称为发育阈温度或称为生物学零度。 A 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总热量是一个常数。K=N (T-T0) （一）温度因子的生态作用2．温度与生物发育 K=N (T-T0) K为该生物所需的有效积温（常数），N为发育历期即生长发育所需时间，T为发育期间的平均温度，T0为生物发育起点温度 K=N·(T-T0) （1） T=T0+K/N (2) T= T0 +KV (1/N=V) (3) 2．温度与生物发育 有效积温的计算 如果知道某种生物在实验温度T1下发育时间N1，实验温度T2下发育时间N2. T0＝(N2*T2-N1T1)/(N2-N1) 有效积温法则的用途 预测生物地理分布北界； 预测害虫发生的世代数； 来年发生程度； 根据有效积温制定农业规划。合理安排作物和预测农时（不同作物的有效积温不同：如马铃薯的有效积温为1000-1600度；玉米为2000-4000度；椰子为5000度以上）。 2．温度与生物发育 春化：某些植物由低温诱导才能开花。 （二）生物对极端温度的适应 1.生物对低温的适应 ??? 低温的危害（P25)： ??? 寒害:是指温度在0℃以上对喜温生物造成的伤害。植物寒害的主要原因有蛋白质合成受阻、碳水化合物减少和代谢紊乱等。 冻害:是指0℃以下的低温使生物体内（细胞内和细胞间）形成冰晶而造成的损害。植物在温度降至冰点以下时，会在细胞间隙形成冰晶，原生质因此而失水破损。极端低温对动物的致死作用主要是体液的冰冻和结晶，使原生质受到机械损伤、蛋白质脱水变性。 （1）动物对低温的适应 *形态结构： 贝格曼（Bergman）规律：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,导致相对体表面积变小，单位体重散热量相对较少。 阿伦规律（Allen） 恒温动物身体的突出部分如四肢、尾巴和外耳等在低温环境下有变小变短的趋势。 生理适应： 增加体内产热量来增强御寒能力和保持恒定的体温； 热中性区：指动物的代谢率最低，并不随环境温度而变化的环境温度范围（P28）。 生理适应：大大降低身体终端部位的温度，而身体中央的温暖血液很少流到这些部位。 *行为适应： 集群（抗寒） 迁徙（避寒） （2）植物对低温的适应 植物对低温的形态适应： 表现在芽及叶片常有油脂类物质保护，芽具有鳞片。 器官的表面有蜡粉和密毛，树皮有较发达的木栓组织。 植株矮小，常呈匍匐、垫状或莲座状； （2）植物对低温的适应 生理适应： 减少细胞中的水分和增加细胞液的浓度。 极地和高山植物能吸收更多的红外线。 行为适应：休眠来增加抗寒能力 （2）植物对低温的适应 研究意义： 植物抵抗低温能力的强弱，主要决定于植物体内内含物的多少。 2.生物对高温的适应 自学 5分钟 2.生物对高温的适应 ??? 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作用越大。 高温对植物的危害：高温可减弱光合作用，增强呼吸作用，使植物的这两个重要过程失调；破坏植物的水分平衡，促使蛋白质凝固、脂类溶解，导致有害代谢产物在体内的积累。 高温对动物的危害：（动物对高温的忍受能力因种而异，一般哺乳动物不能忍受42度以上高温；鸟类不能忍受48度以上高温）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。 （1）植物对高温的适应 a 形态适应：有些植物体具有密绒毛或鳞片，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，能反射大部分光线；有些植物叶片垂直排列，或高温下叶片折叠，减少吸光面积等。 b 生理适应：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；蒸腾作用避免值物体因过热受害。 （2）动物对高温的适应 夏眠 穴居 昼伏夜出 （三）生物对周期性变温的适应 由于地表太阳辐射的周期性变化产生温度有规律的昼夜变化,许多生物适应了变温环境,多数生物在变温下比恒温下生长得更好。 1. 植物的温周期现象主要表现：