生态学基础2

土壤温度对植物的生态作用在于：影响植物种子的萌发、扎根出苗，制约土壤
盐类的溶解度、气体交换和水分蒸发、有机物的分解和转化等。 土壤温度在空间上的垂直变化深刻影响着土壤动物的行为。不同类型土壤动物
对土壤温度的耐受能力是不同的。土壤动物对高温的耐受力较弱，尤其当土壤干燥
时。
第五节 生物与土壤的关系
二、土壤的化学性质与生物
可区分为嗜酸性类群和嗜碱性类群。
土壤酸碱度对于土壤动物群落组成及其分布有很大的影响，
二、土壤的化学性质与生物
2、土壤有机质
土壤有机质包括非腐殖质和腐殖质两大类。前者是原来动植
物残体和部分分解的组织；腐殖质是指土壤微生物在分解有机
质时重新合成的具有相对稳定性的多聚体化合物，主要成分为 胡敏酸和富里酸。 一般来说，土壤有机质的含量越多，土壤动物的种类和数 量也越多。
第五节 生物与土壤的关系
一、土壤的物理性质与生物 2、土壤水分
土壤水分主要来源于降水、灌溉和地下水的渗透作用。 土壤中的水分可直接被植物的根系吸收；影响土壤中各
种盐类的溶解、物质的转化和有机物的分解与合成，从而改
善植物的营养状况；调节土壤温度。 土壤水分状况对土壤无脊椎动物及昆虫的数量与分布有 重要影响。生活在土壤中的动物，对于土壤水分有不同的要 求和耐受范围。土壤动物在行为上一般是正趋湿性的。
第五节 生物与土壤的关系
一、土壤的物理性质与生物
3、土壤空气：土壤空气来自大气，但土壤空气成分与大气有所不同。土壤空
气的含氧量一般只有10%～12%，二氧化碳的含量约为0.1% 。 4、土壤温度 一般来说，夏季时土壤温度随深度的增加而下降，冬季随深度增加而升高；白 天温度随深度的增加而下降，夜间随深度的增加而升高。但土壤温度在 35～100cm 深度以下即无昼夜变化，30m以下无季节变化。
1、土壤酸碱度与生物 土壤酸碱度（pH值）对土壤肥力、土壤微生物的 活动、有机质的合成与分解、营养元素的转化和释放、 微量元素的有效性以及土壤动物的分布等都有重要作 用。土壤酸碱度常用pH值表示。 我国土壤酸碱度一般分为5级：pH < 5.0 为强酸性， 5.0～6.5为酸性，6.5～7.5为中性，7.5～8.5为碱性， pH >8.5为强碱性土壤。
失
（3）行为方面：
休眠或者穴居（昼伏野出）
第三节 生物与温度的关系
三、温度与生物的地理分布
温度（有效积温和极端温度）是影响生物分布的重要因子，每个 地区都生长繁衍着适应于该地区气候特点的生物。
亚热带次生灌丛：
第三节 生物与温度的关系
温度对生物分布的影响：
高温限制生物分布的原因主要是破坏生物体内的代谢过 程和光合呼吸平衡，其次是植物因得不到必要的低温刺激而 不能完成发育阶段。低温对生物分布的限制作用更为明显。 对植物和变温动物来说，决定其水平分布北界和垂直分布上
钙的植物，又称嫌钙植物。如茶树等。
四、生物对土壤的适应性
3. 盐生植物：生长在盐土中并在器官内积聚了相
第三节 生物与温度的关系
一、温度因子的生态作用 1、温度与生物生长: 温度影响生物的生存、分布、数量、发育、生 理活动（酶活性）等。 温度与生物生长：“三基点” 最低温度、最 适温度、最高温度 高温 低温 使蛋白质凝固，酶系统失活；
将引起细胞膜渗透性改变、脱水、蛋 白质沉淀等不可逆转的化学变化。
在一定范围内，生物的生长速率与温度成正比。
第三节 生物与温度的关系
一、温度因子的生态作用 2、温度与生物发育: 温度影响生物的新陈代谢。当环境温度高于或 低于某种生物的适宜范围时, 生物生长发育受阻, 甚 至死亡。
生物完成生命周期，通过繁衍后代得到延续， 不仅要生长期，还要完成个体的发育阶段。最明 显的是某些植物一定要经过一个低温“春化”阶 段，才能开花结果，它就像信号开关一样，这个 关不过，就不能完成生命周期。
第四节 生物与水的关系
一、水因子的生态作用
3、水对动植物数量和分布的影响：水分与动植物的 种类和数量存在着密切关系。 热带雨林52种/hm2，大兴安林红松林10种/ hm2
第四节 生物与水的关系
二、生物对水因子的适应
1、植物对水因子的适应
（1）陆生植物对水因子的适应： 陆生植物在维持水平衡的适应，主要是增加根的吸水能力和 减少叶片的蒸腾作用。对于陆生植物，根系生长的深度及其分
的物质交换，彼此强烈影响。因此通过控制土壤因素就可影响植物的生
长和产量。 对动物来说，土壤是比大气环境更为稳定的生活环境，其温度和湿
度的变化幅度要小得多，因此土壤常常成为动物极好的隐蔽所，在土壤
中可以躲避高温、干燥、大风和直射阳光。 土壤作为一类生态因子，包括土壤的温度、水分、通气状况、质地
结构、化学性质等，都直接影响土壤生物和生长在其中的植物的生活和
收水分功能的肾脏。
第五节 生物与土壤的关系
土壤是陆地上能够生长植物的疏松表层，是岩 石的风化物（成土母质）在生物、气候等因素的综
合作用下形成的。土壤由矿物质、有机质、水分、
空气及土壤生物等共同组成，并具有不断供给植物
生长发育所必需的水、肥、气、热的能力。
第五节 生物与土壤的关系
土壤的生态意义：
植物的根系与土壤有极大的接触面，在植物和土壤之间进行着频繁
（3）植物分类：
水生植物： 沉水植物，浮水植物，挺水植物。 陆生植物： 湿生植物，中生植物，旱生植物。
第四节 生物与水的关系
二、生物对水因子的适应
2、动物对水因子的适应
（1）水生动物的渗透压调节
不同类群的水生动物有着各自不同的适应能力和调节机 制。 渗透压调节可以通过限制外表对盐类和水的通透性，改 变所排出的尿和粪便的浓度与体积，逆浓度梯度地主动吸收
（2）生理方面： 植物常通过以减少细胞中的水分和增加细胞中 的糖类、脂肪和色素等物质来降低植物的冰点，增 加抗寒能力。 动物靠增加体内产热量或减少体内热量损失 （毛皮）来适应低温环境。
第三节 生物与温度的关系
行为方面： 休眠、迁移、筑巢
第三节 生物与温度的关系
2、生物对高温环境的适应 （1）形态方面：
限的主要因素就是低温。温度对恒温动物分布的直接限制较
小，常常是通过其他生态因子（如食物）而间接影响其分布。
第三节 生物与温度的关系
温度对我国动物分布的影响：
第三节 生物与温度的关系
四、变温与温周期现象：
1 、变温与生物生长：多数生物在变温下比恒
温下生长得更好
2 、变温与干物质积累：变温对于植物体内物
或主动排出盐类和水等的方法里实现。
第四节 生物与水的关系
二、生物对水因子的适应
2、动物对水因子的适应
（2）陆生动物对环境湿度的适应
影响陆生动物水平衡更多的是环境中的湿度，动物在形 态结构上、行为上、生理上都有不同程度的适应。 如两栖类体表分泌黏液以保持湿润，昆虫、爬行类、啮 齿类等白天躲在洞内夜里出来活动，荒漠鸟兽具有可重新吸
贝格曼（Bergman）规律
孟加拉虎（180-230公斤）
东北虎又称西伯利亚虎雄 性重量可达400公斤以上
华南虎（150公斤）
第三节 生物与温度的关系
（1）形态方面： 植物： 寒冷地区植物的芽和叶片受到油脂类物质保护， 芽具鳞片，植物体表面生有蜡粉和密毛，植物矮小 并常成匍匐状、垫状或莲座状。
第三节 生物与温度的关系
3、土壤矿质元素
大量元素有N、P、K、Ca、Mg和Fe ，微量元素有Mn、Zn、 Cu、Mo、B和 Cl 等。
三、土壤的生物特性
植物的代谢产物及其残体给土壤增添了有机质。
土壤动物通过在土壤中移动以及粉碎并分解植物残体，
疏松了土壤，提高了土壤的通气性和吸水能力，混合
搅拌了土壤中的有机物和无机物，从而大大改变了土
第五节 生物与土壤的关系
一、土壤的物理性质与生物 1、土壤质地与结构：
3)土壤质地和结构对生物的影响 不同质地土壤中土壤动物的种类和数量明显不同。如蚯蚓
喜栖壤质土中，砂质土中的蚯蚓数量只占壤质土中的 1/3 ～
1/4，在粘土中蚯蚓也很少。 土壤结构和机械组成直接影响许多土壤动物在土中的运动 和挖掘活动，长期生活在不同结构和机械组成的土壤动物， 形成了相应不同的挖掘方式。
第三节 生物与温度的关系
一、温度因子的生态作用 2、温度与生物发育:
温度与生物发育：有效积温指植物在生长发育过程中， 需从环境中摄取一定的热量才能完成某一阶段的发育，而且 某一特定植物类别各发育阶段所需要的总热量是一个常数。 K=N（T-T0）
K——常数，生物所需的有效积温
T——当地该时期的平均温度，0C T0——该生物生长活动所需最低临界温度， 0C N——天数，d
分布。
第五节 生物与土壤的关系
一、土壤的物理性质与生物 1、土壤质地与结构：
1)土壤质地 ：是指土壤中各粒级的组合比例或各粒级所 占的百分数，也即土壤的砂粘程度。粗砂（2.0～0.2mm）、
细砂(0.2～0.02mm)、粉砂 (0.02～0.002mm) 和粘粒(0.002mm
以下)；砂土、壤土和粘土 2) 土壤结构：是指土壤固相颗粒相互作用而聚成大小不 同的、形状各异的团聚体。
在巧妙的测时机制——“生物钟”。
第三节 生物与温度的关系
六、休眠
指生物的潜伏，蛰伏或不活动状态，是抵御不利环境
的一种有效的生理机制。 植物休眠：在大自然长期的发展过程中，植物形成了 各种各样的休眠越冬方式。如一年生植物，以成熟而干燥 的种子休眠来度过低温；大多数多年生植物，以落叶的树
干、树芽或块茎、鳞茎、根茎等潜伏休眠来越冬。 微生物休眠：
第三节 生物与温度的关系
二、生物对极端温度的适应 1、生物对低温的适应： 温度低于一定的数值，生物会因低温而受害， 该值称为临界温度。低于临界温度生物受冷害；低 于0℃受冻害（生物体内形成冰晶）(霜害)。