2生物与环境(3)
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能维护水分平衡和正常的生长发育。主要分布在干热草原和 荒漠地区。
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旱生植物的适应特征 • 形态适应
– 发达的根系、叶面积很小、发达的储水组织
• 生理适应
– 原生质渗透压特别高
➢ 水生植物2-3Pa ➢ 中生植物<20Pa ➢ 旱生植物40(60)-100Pa
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• 植物 根系 和水 分的 关系
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• 骆驼刺：发达的根系
与矮小的植株
• 仙人掌：退化的叶刺与发达的储水组织
（2）水生植物
• 水体环境的特征：
– 弱光；缺氧；粘性高；密度大；温度变化平缓。
• 水生植物的适应特征：
– 发达的通气组织 – 机械组织不发达或退化不发达甚至脱化 – 水下叶片很薄，且多分裂成带状、线状 – 水生植物的类型 ：沉水植物；浮水植物；挺水植物
1. 水是生物生存的重要条件
– 水是任何生物体的重要组成部分 – 水是生命活动的基础 – 水对稳定环境温度有重要意义 – 水是光合作用的原料 – 水使生物保持一定的状态
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2. 水对生物生长发育的影响
• 水对植物生长发育的影响
– 水分影响：种子萌发；生理代谢（蒸腾、呼吸和光合 作用）
– 水分对植物生长有最低、最适和最高值三基点
• 为土壤生物提供栖息场所和基质； • 提供生物生活所必须的矿质元素和水分； • 维持丰富的土壤生物区系； • 土壤是污染物转化的重要场地
2. 土壤质地与结构对生物的作用
• 土壤质地 ：土粒按直径大小分为粗砂、细粒、粉砂和粘粒， 不同大小土粒的组合称为土壤质地。土壤分为砂土、壤土 和粘土三大类。
• 土壤结构：指土壤固相颗粒的排列方式、孔隙度以及团聚 体的大小、多少和稳定度。
• 水对动物生长发育的影响
– 水分不足时，引起动物的滞育和休眠 – 许多动物的周期性繁殖与降水季节密切相关
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3. 水对物种数量和分布的影响
• 对动植物种类与数量的影响
– 降水量最大的赤道热带雨林种的植物达52种/公顷，而 降水量较少的大兴安岭红松林中，仅有植物10种/公顷
• 对植被的分布的影响
– 我国从东南到西北可分为3个等雨量区，因而植被类型 也分为3个区：湿润森林区、干旱草原区和荒漠区
作业1：
• 请分析骆驼和仙人掌如何适应沙漠的干热 环境.
二、土壤因子的生态作用与生物的适应
（一）土壤的生态学作用及性质
– 土壤的生态学意义 – 土壤的理化性质对生物的作用 – 土壤中的生物特征
（二）植物对土壤的适应
– 植物的生态类型 – 盐碱土植物
（一）土壤的生态学作用及性质
1.土壤的生态学意义 土壤是具有决定性意义的生命支持系统。
• 土壤质地与结构常常通过影响土壤的其它理化性质来影响 生物的活动
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3. 土壤的水分、空气和温度对生物的作用
（1）土壤水分
– 土壤的矿质营养必需溶解在水中才能被植物吸收利用 – 植物水分的主要来源，太少引起干旱，太多又导致涝害 – 影响土壤内无脊椎动物的数量和分布
（2）土壤的空气
• 等渗动物：动物血液和体液的渗透浓度与海水总渗透 浓度大致相等，如海胆、贻贝等；
• 高渗动物：血液和体液的渗透浓度略高于海水，如海 月水母、枪乌贼等。
• 低渗动物：动物的血液和体液大大低于海水的渗透浓 度，如鲱、鲑等。
(2) 陆生动物
• 保水、储水机制：减小皮肤的透水性；减少身体的表 面蒸发；减少呼吸失水；减少排泄失水；利用代谢水
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全球植被分布
（三）生物对水分的适应
1.生物体的水分获得与损失途径
• 水分的丧失途径 – 植物：蒸发（蒸腾作用、扩散作用）失水， 分泌失水。 – 动物：蒸发失水，排泄、分泌失水。
• 水分获得途径 – 植物：根部吸收，叶面吸收。 – 动物：食物，体表吸收。
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2. 植物对水的适应
• 根据栖息地不同把植物分为水生和陆生植物。 （1）陆生植物 • 根据水分条件划分的陆生植物的类型
形态结构适应
昆虫具有几丁质的体壁，防止水分的过量蒸发； 两栖类动物体表分泌粘液以保持湿润； 哺乳动物有皮质腺和毛，防止体内水分过多蒸发。
行为的适应
沙漠动物昼伏夜出或穴居。 迁徙：在水分和食物不足时，迁移到别处。
生理适应
储水的胃； 储藏丰富的脂肪，在消耗过程中产生大量的水分； 血液中具有特殊的脂肪和蛋白质，不易脱水。
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• 沉水植物
• 浮水植物
• 挺水植物
3. 动物对水的适应
（1）水生动物
保持盐分与水分的平衡是水生动物适应环境的基础， 主要通过调节体内的渗透压来维持水分平衡 。
① 淡水动物
– 淡水动物对环境是高渗性，导致水不断渗入动物体 内。
– 补充丢失的盐分方法：食物补充、鳃主动吸收盐类
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② 海洋动物
2生物与环境(3)
2.4 物质因子的作用及生物的适应
一、水因子的生态作用与生物的适应 二、土壤的生态作用与生物的适应 三、大气的生态作用
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一、水因子的生态作用与生物的适应
（一）地球上水的存在形式与分布 （二） 水的生态作用 （三）生物对水的适应
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（一） 水的存在形式与分布
1. 水以多种形式存在与地球
极地干燥带等。 我国降水量的地域分布
华南地区；长江流域；秦淮地区；兴安以西行秦岭以 北地区；黄河上游；内蒙西部和新疆南部。
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图：中国年降雨量
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（2）相对湿度 定义：空气中水汽压与饱和水汽压的百分比。 变化规律
随温度变化、昼夜变化、季节变化及其地区 差异、地理位置差异而变化。
（二）水的生态作用
–湿生植物 –中生植物 –旱生植物
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湿生植物：不能长时间忍受缺水，抗旱能力差，多生长在水
边或潮湿的环境中。如水稻、秋海棠。
Βιβλιοθήκη Baidu 中生植物：适于生长在水分条件适中的环境中，形态结构及
适应性介于湿生植物与旱生植物之间，种类最多、分布最广 和数量最大的陆生植物。
旱生植物：生长在干旱环境中，能忍受较长时间的干旱，且
–海洋、冰盖 –大气中水蒸气 –陆地各种水域及地下水、冰雪 –无机化合物中的水 –生物体中的水
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2. 陆地上水的分布
（1）降水量 定义：降水量是指液态和固态(经融化后)降水,没有经过
蒸发、渗透和流失而在水平面上积聚的深度。单位：mm。 变化规律
主要受海陆位置、地形、季节的影响 可分为低纬度湿润带、低纬度少雨带、中纬度湿润带、
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旱生植物的适应特征 • 形态适应
– 发达的根系、叶面积很小、发达的储水组织
• 生理适应
– 原生质渗透压特别高
➢ 水生植物2-3Pa ➢ 中生植物<20Pa ➢ 旱生植物40(60)-100Pa
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• 植物 根系 和水 分的 关系
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• 骆驼刺：发达的根系
与矮小的植株
• 仙人掌：退化的叶刺与发达的储水组织
（2）水生植物
• 水体环境的特征：
– 弱光；缺氧；粘性高；密度大；温度变化平缓。
• 水生植物的适应特征：
– 发达的通气组织 – 机械组织不发达或退化不发达甚至脱化 – 水下叶片很薄，且多分裂成带状、线状 – 水生植物的类型 ：沉水植物；浮水植物；挺水植物
1. 水是生物生存的重要条件
– 水是任何生物体的重要组成部分 – 水是生命活动的基础 – 水对稳定环境温度有重要意义 – 水是光合作用的原料 – 水使生物保持一定的状态
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2. 水对生物生长发育的影响
• 水对植物生长发育的影响
– 水分影响：种子萌发；生理代谢（蒸腾、呼吸和光合 作用）
– 水分对植物生长有最低、最适和最高值三基点
• 为土壤生物提供栖息场所和基质； • 提供生物生活所必须的矿质元素和水分； • 维持丰富的土壤生物区系； • 土壤是污染物转化的重要场地
2. 土壤质地与结构对生物的作用
• 土壤质地 ：土粒按直径大小分为粗砂、细粒、粉砂和粘粒， 不同大小土粒的组合称为土壤质地。土壤分为砂土、壤土 和粘土三大类。
• 土壤结构：指土壤固相颗粒的排列方式、孔隙度以及团聚 体的大小、多少和稳定度。
• 水对动物生长发育的影响
– 水分不足时，引起动物的滞育和休眠 – 许多动物的周期性繁殖与降水季节密切相关
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3. 水对物种数量和分布的影响
• 对动植物种类与数量的影响
– 降水量最大的赤道热带雨林种的植物达52种/公顷，而 降水量较少的大兴安岭红松林中，仅有植物10种/公顷
• 对植被的分布的影响
– 我国从东南到西北可分为3个等雨量区，因而植被类型 也分为3个区：湿润森林区、干旱草原区和荒漠区
作业1：
• 请分析骆驼和仙人掌如何适应沙漠的干热 环境.
二、土壤因子的生态作用与生物的适应
（一）土壤的生态学作用及性质
– 土壤的生态学意义 – 土壤的理化性质对生物的作用 – 土壤中的生物特征
（二）植物对土壤的适应
– 植物的生态类型 – 盐碱土植物
（一）土壤的生态学作用及性质
1.土壤的生态学意义 土壤是具有决定性意义的生命支持系统。
• 土壤质地与结构常常通过影响土壤的其它理化性质来影响 生物的活动
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3. 土壤的水分、空气和温度对生物的作用
（1）土壤水分
– 土壤的矿质营养必需溶解在水中才能被植物吸收利用 – 植物水分的主要来源，太少引起干旱，太多又导致涝害 – 影响土壤内无脊椎动物的数量和分布
（2）土壤的空气
• 等渗动物：动物血液和体液的渗透浓度与海水总渗透 浓度大致相等，如海胆、贻贝等；
• 高渗动物：血液和体液的渗透浓度略高于海水，如海 月水母、枪乌贼等。
• 低渗动物：动物的血液和体液大大低于海水的渗透浓 度，如鲱、鲑等。
(2) 陆生动物
• 保水、储水机制：减小皮肤的透水性；减少身体的表 面蒸发；减少呼吸失水；减少排泄失水；利用代谢水
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全球植被分布
（三）生物对水分的适应
1.生物体的水分获得与损失途径
• 水分的丧失途径 – 植物：蒸发（蒸腾作用、扩散作用）失水， 分泌失水。 – 动物：蒸发失水，排泄、分泌失水。
• 水分获得途径 – 植物：根部吸收，叶面吸收。 – 动物：食物，体表吸收。
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2. 植物对水的适应
• 根据栖息地不同把植物分为水生和陆生植物。 （1）陆生植物 • 根据水分条件划分的陆生植物的类型
形态结构适应
昆虫具有几丁质的体壁，防止水分的过量蒸发； 两栖类动物体表分泌粘液以保持湿润； 哺乳动物有皮质腺和毛，防止体内水分过多蒸发。
行为的适应
沙漠动物昼伏夜出或穴居。 迁徙：在水分和食物不足时，迁移到别处。
生理适应
储水的胃； 储藏丰富的脂肪，在消耗过程中产生大量的水分； 血液中具有特殊的脂肪和蛋白质，不易脱水。
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• 沉水植物
• 浮水植物
• 挺水植物
3. 动物对水的适应
（1）水生动物
保持盐分与水分的平衡是水生动物适应环境的基础， 主要通过调节体内的渗透压来维持水分平衡 。
① 淡水动物
– 淡水动物对环境是高渗性，导致水不断渗入动物体 内。
– 补充丢失的盐分方法：食物补充、鳃主动吸收盐类
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② 海洋动物
2生物与环境(3)
2.4 物质因子的作用及生物的适应
一、水因子的生态作用与生物的适应 二、土壤的生态作用与生物的适应 三、大气的生态作用
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一、水因子的生态作用与生物的适应
（一）地球上水的存在形式与分布 （二） 水的生态作用 （三）生物对水的适应
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（一） 水的存在形式与分布
1. 水以多种形式存在与地球
极地干燥带等。 我国降水量的地域分布
华南地区；长江流域；秦淮地区；兴安以西行秦岭以 北地区；黄河上游；内蒙西部和新疆南部。
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图：中国年降雨量
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（2）相对湿度 定义：空气中水汽压与饱和水汽压的百分比。 变化规律
随温度变化、昼夜变化、季节变化及其地区 差异、地理位置差异而变化。
（二）水的生态作用
–湿生植物 –中生植物 –旱生植物
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湿生植物：不能长时间忍受缺水，抗旱能力差，多生长在水
边或潮湿的环境中。如水稻、秋海棠。
Βιβλιοθήκη Baidu 中生植物：适于生长在水分条件适中的环境中，形态结构及
适应性介于湿生植物与旱生植物之间，种类最多、分布最广 和数量最大的陆生植物。
旱生植物：生长在干旱环境中，能忍受较长时间的干旱，且
–海洋、冰盖 –大气中水蒸气 –陆地各种水域及地下水、冰雪 –无机化合物中的水 –生物体中的水
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2. 陆地上水的分布
（1）降水量 定义：降水量是指液态和固态(经融化后)降水,没有经过
蒸发、渗透和流失而在水平面上积聚的深度。单位：mm。 变化规律
主要受海陆位置、地形、季节的影响 可分为低纬度湿润带、低纬度少雨带、中纬度湿润带、