生物与环生境—个体生态学.ppt

§2-3 生物对环境的生态适应性 四、适应机理 这一驯化过程涉及到酶系统的改变，所以驯化也 可以理解为是生物体内决定代谢速率的酶系统的适应 改变。 休眠 昼夜节律和其它周期性的补偿变化 1. 生物对生态因子耐受限度的调整 2. 内稳态机制 §2-3 生物对环境的生态适应性 四、适应机理 内稳态生物和 非内稳态生物 依据生物对非生物因子的反应或者依据外部条件变化对生物体内状态的影响，可以把生物区分为内稳态生物(homeostatic organisms)和非内稳态生物(non-homeostatic organisms)。 这两类生物之间的基本差异是决定其耐受限度的根据不同。 对非内稳态生物(植物和某些动物)来讲，其耐受限度只简单地决定于其特定酶系统在什么范围内起作用。 对内稳态生物来讲，其内稳态机制能够发挥作用的范围就是它的耐受范围。 内稳态机制 内稳态机制 (homeostasis) ，即生物控制自身的体内环境使其保持相对稳定，是进化发展过程中形成的一种更进步的机制，它或多或少能够减少生物对外界条件的依赖性，扩大耐受限度，提高了对环境的适应能力。 生物为保持内稳态发展了很多复杂的形态、生理和行为适应。 如恒温动物主要是依靠控制体内产热的生理过程（生理适应），而变温动物则主要依靠减少热量散失或利用环境热源使身体增温，这类动物主要是靠行为来调节，即行为适应，这种方法是最简单、最普通和十分有效。 稳定性差、耐受范围低、地理分布范围受到限制 需要注意的是: 内稳态只是扩大了生物的生态幅和适应能力，并不能完全摆脱环境的限制。 §2-4 主要生态因子的生态作用 一、光与生物的关系 1. 光的生态作用 光的生态作用 是食物链的起点 紫外线具有杀伤和致癌作用 地表热量基本本上是由红外线产生的 是重要的能量环境之一 §2-4 主要生态因子的生态作用 一、光与生物的关系 2. 光质的生态作用及生物的适应 光的性质 波长150－4000nm,分紫外光(1%)、可见光和红外光三类(50-60%)，波长在380－760nm之间的光为可见光。绿色植物的光合作用有效范围是380－700nm之间。 400 630 1000 2500 4000 波长(nm) 紫外线 可见光 红外线 能 量 强 度 §2-4 主要生态因子的生态作用 一、光与生物的关系 光质变化对 生物的影响及 生物的适应 植物 光质不同对 植物的形态 建成、向光 性与色素的 形成影响也 不同。 动物 发展不同的色觉。 2. 光质的生态作用及生物的适应 如: 蓝紫光和青光能抑制 植物伸长，使植物成 矮小形态。 海洋植物— 光合作用色素对光 谱变化具有明显的适 应性。 高山植物— 茎叶含花青素，发展 了特殊的莲座状叶丛 → 对紫外光作用 的适应。 §2-4 主要生态因子的生态作用 一、光与生物的关系 3. 光强的生态作用及生物的适应 光照强度对生物的生长、 发育和形态建成的作用 对植物的影响 影响叶绿素的合成 促进植物细胞的增长和 分化、对植物组织和 器官的生长发育及分 化有重要的影响。 对动物的影响 影响动物的生长发育 典型例子 →黄化现象(etiolation phenomenon) 植物一般在黑暗中不能合成叶绿素，但能形成胡萝卜素，导致叶子发黄。 光 合 作 用 率 光 合 作 用 率 光强度 光强度 净生产力 A 光合作用 B 呼吸作用 A B A CP 光补偿点 CP CP 阳性植物 sp SP 光饱和点 B 光补偿点与光饱和点： 光合作用强度和呼吸作用强度相当处的光强度为光补偿点(compensation point) ；当光照强度达到一定水平后，光合产物不再增加或增加得很少，该处的光强度即为光饱和点(saturate point) 。 植物的光补偿点示意图(仿Emberlin,1983) sp 净生产力 阴性植物 §2-4 主要生态因子的生态作用 一、光与生物的关系 3. 光强的生态作用及生物的适应 植物对光照强度的适应 在不同的植物种中，植物 光合能力(photosynthetic capacity)对光照强度的反 应是有差异的。 当传入的辐射能是饱和的、温度适宜、相对湿度高、大气CO2 和O2的浓度正常时的光合作用速率，称为光合能力。 C4植物多起源于热带和亚热带植物区系。 C3植物多起源于温带。 高梁 小麦 玉米 光强度 CO2摄取 CP