课件：物质环境.ppt

饮水 食物水 代谢水 排泄失水 皮肤失水 呼吸失水 动物减少失水的适应形式有： 1. 减少蒸发失水。 逆流交换机制（骆驼，通过逆流交换可回收呼出气全部水分的95%） 昆虫通过气孔的开放与关闭，可使失水量相差数倍 节肢动物具厚的角质层及上腊膜; 爬行动物具鳞片；鸟兽皮肤防止水分蒸发。 图 黄粉？幼虫在0-15% 相对湿度下的失水率。 “↓”表示加入5% CO2，使气孔开放 2. 减少排泄和粪便失水 哺乳动物肾脏的保水能力: 肾脏通过亨利氏袢和集合管的吸水作用使尿浓缩。 鸟类与爬行类的大肠和泄殖腔以及昆虫的直肠腺具重吸收水的作用。 兽类虽无泄殖腔，但大肠也能重吸收水。 3. 陆生动物排泄尿素和尿酸代替氨 鱼类排氨（排1克需水300—500 ml） 两栖类、兽类排泄尿素（排1克需水50 ml） 爬行类、鸟类及昆虫排尿酸（排1克需水10 ml） 4. 行为适应：夜间活动、穴居、夏眠等。 第三章 物质环境 地球上水的存在及分布 生物对水分的适应 大气组成及其生态作用 土壤的理化性质及其对生物的影响 大气组成 氧与生物 1．氧与动物能量代谢 动物生存必须依靠食物氧化产生的能量。 陆生动物耗能大于水生动物。中华鳖陆生代谢是水下代谢的5.9-8.3倍。 空气中氧气够多，保证陆生动物高的代谢率，进化成恒温动物。 空气中氧气足，陆生动物代谢率不随氧浓度改变；水中溶解氧少，水生动物代谢率随氧浓度改变。 图 在低氧浓度下，金鱼的氧耗随水中氧浓度成线性改变。 图 内温动物的耗氧量与环境温度的关系 鱼类对低氧的适应 （mmol/Kg 鱼） 组织中乳酸 组织中的乙醇 水中的乙醇 正常 0.81 0 0 缺氧时 5.81 4.58 6.63 低氧驯化的鱼类可增加血氧容量和血氧亲和力，从而增强对低氧的耐受能力。部分鱼类能忍受缺氧，靠厌氧代谢提供能量。 金鱼在缺氧12小时后，组织中产生大量乳酸，乳酸可转化成酒精，由鳃排出，减少体内的贮存。 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，产生适应性反应：表现在呼吸循环系统与血液组成成分两方面。 呼吸： 产生过度通气（呼吸深度的增加） 肺泡膜的气体弥散能力增高 低氧刺激组织内毛细血管增生， 缩短了气体弥散距离，有利于给组织供氧。 血液成分等的改变： 骨骼肌中的肌红蛋白浓度增加（肌红蛋白的携氧能力远大于血红蛋白）；血液中的红血球数量、血红蛋白浓度及血球比积升高。? 人由海拔850 m进入4540 m高度后，血球比积、红细胞数和血红蛋白逐渐升高，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。  3 植物与氧 植物是氧的主要生产者。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。因此必须绿化环境，才能为人类生存提供净化的空气。 ? CO2与植物 * 植物光合作用所必需。高产植物产量的90-95%取自空气中的CO2，仅有5-10%是来自土壤。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）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。 第三章 物质环境 地球上水的存在及分布 生物对水分的适应 大气组成及其生态作用 土壤的理化性质及其对生物的影响 一 土壤的生态意义： 1 土壤位于陆地生态系统的底部，具有营养物传递系统，再循环系统和废物处理系统，是陆地生态系统的基底或基础。在土壤中进行的两个最重要的生态过程是分解过程和固氮过程。 2 土壤为陆生植物提供了基质，是植物萌芽、支撑和腐烂的地方，又是水和营养物储存场所；土壤为陆生动物提供了栖息地。是动物和微生物藏身处，排污处；是污染物质转化的重要基地。 二 土壤的物理性质与生物的关系 土壤由固体、水份和空气组成。固相颗粒是土壤的物质基础。 1. 土壤质地与结构： 土壤由粗砂（2.0—0.2 mm）、细砂(0.2—0.02 mm)、粉砂(0.02-0.002 mm)和粘粒(0.002 mm以下)组成。这些颗粒组合的百分比，称为土壤