能量环境——温度因子的生态作用
生态因子的生态作用及生物的适应
动物的光周期现象
在脊椎动物中，鸟类的光周期现象最为明
显，很多鸟类的迁徙都是由日照长短的变 化所引起 。同样，各种鸟类每年开始生 殖的时间也是由日照长度的变化决定的。 鸟类生殖腺的年周期发育是与日照长度的 周期变化完全吻合的 。 日照长度的变化对哺乳动物的换毛和生殖 也具有十分明显的影响。
日照的高原,高山上.
3)水体中温度成层现象:中高纬度的淡水湖泊中 4)植物体温度会随气温变化而改变,不过该改变滞 后于气温变化.植物最敏感部位:叶片,根系与气温 一致.在植物群落中温度变化部位抬高到冠层,冠 层表面温度变化剧烈,内部变化和缓. 5)热源:太阳辐射是地表的热源,使地表增温,地面辐 射是近地面层大气的主要热源,使地表空气增温. 地面因接受太阳辐射而增强,同时又辐射. 大气逆辐射:大气辐射中射向地面的辐射,保温地球.
２．光变化及其生物的适应
１）光照强度及其生物的适应：
光强随（空间）纬度、海拔高度的变化，
随时间的变化，不同生境中坡向、坡度 （北半球温带，光强：南坡＞平地＞北 坡）。
a．光强对生物的生长发育和形态建成
有重要的作用光照强度对植物细胞的增 长和分化、体积的增长和重量的增加有 重要影响， 光还促进组织和器官的分化， 制约着器官的生长发育速度，使植物各 器官和组织保持发育上的正常比例。
气温变化温度年较差(年变幅):一年内最热月
与最冷月平均温度的差值.
温度季节变化的重要指标,大小受纬度与海陆
位置的影响.
纬度增加,年较差增大;大陆性气候越明显的地
方,年较差越明显.
温度日较差:昼夜间最高气温与最低气温
的差值.
纬度越高,日较差越小. 自然界最大最激烈日较差,一般在有强烈
第二章环境因子的生态作用
第二章环境因子的生态作用第一节环境与生物环境与生物是相互作用、相互影响、相互制约、不可分割的统一体。
早在原始社会，人们为了生存，在与大自然斗争中就具有了一些关于环境的感性认识，即自然力量与人周围的动植物的知识。
环境是人类以及生物有机体赖以生存的各种外界客观条件，因此只有对具体的环境、生物进行研究，才能了解环境与生物的生态作用规律及其机制。
从环境中分析出来的各种要素或条件单位，称为环境因子，如气候因子、土壤因子、地理因子、生物因子等，这些因于对生物的形态、构造、生长发育、遗传变异、生态致分布等产生一定的影响。
为了了解各生态因子的特性，下面将介绍自然环境。
一、自然环境自然环境是空间中可以直接或间接影响人类生活、生产的生物有机体和无机的大气、岩石、水、土壤等各种要素组成的自然综合体，它是人类发生、发展和生存的物质基础。
这些条件在生物和人类还未出现前就客观存在于自然界中，因此其中有需要的，也有不需要的甚至有害的。
我们应该通过科学研究、生产实践，有目的、有计划地去进行改造，消除有害因素，或使其逐步转变为更适合于人类活动生存的环境。
但是如果人们不按照自然规律办事，人为地破坏，使生态失去平衡，那么将会受到大自然的惩罚。
因此，人类生存的环境既不能是单纯的自然因素，也不是单纯的社会因素所构成，应是两者密切相关的统一整体，相互制约、相互作用，它体现着人类利用和改造自然的性质和水平，影响着人类的生产和生活，关系着人类的健康和生存。
(一) 自然环境基本特征1．纬度地带性：由于地理纬度的差异，自然环境具有规律性的变异特点。
因地球接受太阳辐射量的不同而引起热量的差异，从赤道向两极，每移动一个纬度气温平均降低0.5-0.7℃。
根据热量不同可分为若干自然地理带，有赤道、热带、亚热带、暖温带、温带、寒温带、亚寒带、寒带。
每个带的气候状况、水文特征、土壤类型以及生物种类都有明显的不同。
2．垂直地带性：因太阳辐射和水热状况随着地形高度的不同而不同，生物和气候自山麓至山顶出现垂直地带分异的规律性变化。
基础生态学-第二章生物与环境 第三节生物与温度因子
3.极端温度的生态作用
1、极端低温对生物的影响与生物适应性 极端低温对生物影响：
① ≥0℃对喜温生物造成冷害。使生物生理
机能降低，破坏生理平衡。
2、极端高温对生物的影响与生物适应性
① 形态上的适应(高温) 植物: 密毛、鳞片滤光；体色反光；叶缘向上或暂时折叠，减 少辐射伤害；干和茎具厚的木栓层，绝热。
动物:体形变小，外露部分增大；腿长将体抬离地面；背部具厚 的脂肪隔热层
② 生理上的适应(高温) 植物: 降低细胞含水量，增加糖或盐浓度，减缓代谢率；蒸腾 作用旺盛，降低体温；反射红外光。
温度系数Q10：温度每升高10℃生物生长或反应速度增加的倍数。 “三基点”温度：参与生命活动的各种酶都有其最低、最适和 最高温度；不同生物的三基点不同； 外温的季节性变化引起植物和变温动物生长 加速和减弱的交替，形成年轮； 外温影响动物的生长规模。
1.温度因子的生态作用
2、温度与生物的发育 温度与生物发育最普遍的规律是有效积温。 温度与生物的繁殖和遗传性：植物春化，动物繁殖的早迟。
大耳 狐
北极 狐
② 在生理方面的适应(低温)
植物：减少细胞中的水分和增加细胞中有机质的浓度以降低 冰点，增加红外线和可见光的吸收带；
动物：增加体内产热，维持体温恒定； 异温性； 休眠(冬眠)
③ 在行为上的适应(低温)
主要表现在休眠和迁移两个方面, 前者有利于增加抗寒能力， 后者可躲过低温环境。
北极灰狼的脚温度可低于冰点
2、极端高温对生物的影响与生物适应性
高温对植物的影响主要有：
生态学期末试题
生态学期末复习题名解：1.Liebig最小因子定律：低于某种生物需要的最小量的任何特定因子，是决定该种生物生存和分布的根本因素。
2.生态幅：每一个物种对环境因子适应范围的大小即为生态幅,这主要决定于各个种的遗传特性。
3.内禀增长率：具有稳定年龄结构的种群，在食物不受限制、同种或其他个体密度维持在最适水平，环境中没有天敌，并在某一特定的温度、湿度、光照和食物等环境条件组配下，种群的最大瞬时增长率。
4.群丛：凡是层片结构相同，各层片的优势种或共优种相同的植物群落联合为群丛。
5.生物群落的排序：就是把一个地区内所调查的群落样地，按照相似度来排定各样地的位序，从而分析各样地之间及其与生境之间的相互关系。
6.高斯假说：生态习性相近（食物、利用资源的方式等相同）的两个不同种群不能在同一地区长期共存。
即生态位相同的两个种群不能永久共存。
这一假说称为高斯假说，又称为竞争排斥原理。
7.他感作用：他感作用指某些植物能分泌一些有害化学物质，对别种生物发生影响的现象。
又称异种抑制作用或异株克生。
这种作用在种内也有此现象。
8.岛屿效应：岛屿面积越大种群数越多，称为岛屿效应。
9.演替：就是在地表上同一地段连续出现各种不同生物群落的时间过程，达到和当地气候条件协调和平衡的群落就是演替终点。
10.群落交错区与镶嵌性：群落交错区又称生态交错区或生态过渡带，是两个或多个群落之间(或生态地带之间)的过渡区域。
两个不同森林类型之间或两个草木群落之间也都存在交错区。
因此，这种过渡带有的宽，有的窄；有的是逐渐过渡。
有的变化突然。
群落的边缘有的是持久性的，有的在不断变化。
11.Allen规律：冷地区的内温动物身体的突出部分，如四肢、尾巴和外耳却有变小的趋势12空间异质性：群落的环境不是均匀一致的，空间异质性(spacial heterogeneity)的程度越高，意味着有更加多样的小生境、所以能允许更多的物种共存。
13.MacArthur平衡说：岛屿上的物种数决定于物种迁入和灭亡的平衡，这是一种动态平衡．不断地有物种灭亡，也不断地由同种或别种的迁入而补偿灭亡的物种。
温度的生态作用与生物的适应
• 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)
6
（一）温度因子的生态作用
2．温度与生物发育
• 水分与动植物种类与数量：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。
38
（二）生物对水因子的适应
• 需水量：生产1克干物质所需的水量。
39
（二）生物对水因子的适应
1.植物对水的适应
根据栖息地，通常把植物划分为水生植物 和陆生植物。
番茄茎的日生长量/mm 23.1 19.5 19.4 26.1-35.0
28
（3）变温与干物质积累
• 变温对于植物体内物质的转移和积累具 有良好的作用。
29
同
化
产
300公斤
量
170
125
130
175
10℃
20℃
燕麦昼夜温差对生物量的影响
30
（4）物候节律
• 物候是指生物长期适应于一年中温度的 节律性变化，形成的与此相适应的发育 节律。例如大多数植物春天发芽，夏季 开花，秋天结实，冬季休眠。
55
西非的猴面包树，树干最粗可 达4人合围，可储水4吨。
56ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
旱生植物的形态及生理适应：
（a）含水量极少或具备发达的储水组织 （b）发达的根系：
如沙漠地区的骆驼刺地面部分只有几公分，而 地下部分可深达15米，扩展范围623m2，可更多 吸收水分。
环境因子对生物的影响
一、温度因子的生态作用与生物适应1、温度因子与生物生长2、温度因子与生物发育温度与生物发育有着重要联系。
如某些植物一定要经过一个低温“春化”阶段，才能开花结果，如果过不了这关就不能完成生命周期。
温度与生物发育有一个普遍规律——有效积温。
有效积温是从变温动物开始研究总结出来的规律。
K=N（T-T0）主要应用于植物和变温动物。
温度是一个变化较大的生态因子，因此生物要适应温度的变化，必须自行改变。
有句话说得好“如果我们改变不了环境，那么就必须改变自己适应环境”。
1、变温的生物适应1.1生物的地理分布决定某种生物地理分布区的因子，绝不仅仅是温度因子的作用，但是温度因子是一个很重要的方面。
温度制约着生物的生长和发育，经过长时间的优胜劣汰，能够生存在某一区域的生物就是能适应该环境的具有该区域气候特点的生物。
年平均温度、最冷月平均温度、最热月平均温度是影响分布的重要指标。
因此一般介绍一个地域的气候状况，就会测试这几个指标。
例如哈尔滨（年平均气温3.5℃、1月平均气温约-22℃、7月的平均气温约21℃），三亚（年均气温23.8℃，月最高气温25℃-36℃，月最低气温在10℃以上），从这个指标我们大概能推断他们各自处于哪个地域。
人们就是通过这三个指标来划分植被的气候类型。
如热带植被类型：热带雨林、季风林、稀树草原、红树林。
亚热带植被类型：常绿阔叶林、常绿硬叶林（地中海气候下形成，冬季温和湿润夏季炎热干燥的亚热带季风气候）。
温带植被类型：夏绿阔叶林（一年有4-6个月的温暖生长季节，3-4个月的冬季）影响生物分布的指标很重要，但是极端温度是限制生物分布的重要条件。
如椰子、橡胶、可可、罂粟只能分布在热带，这是受到低温的限制；而苹果和某些品种的梨不能在热带地区栽培，这是受到高温的限制。
动物也不例外，大象不会分布到寒冷的地方，因为它受到低温的限制，并且皮肤上没有长毛，没有御寒能力；而北极熊也不会分布到热带去，因为它受到高温的限制，北极熊长有很多毛，有保暖作用，并且汗腺也不发达，如果贸然把北极熊移到热带生活，必然会导致它无法散热而热死。
生态学(2.3.1)--光和温度因子的生态作用及生物的适应
• 长日照植物：萝卜、菠菜、小麦、油菜、凤仙花、牛蒡等 • 短日照植物：玉米、高粱、水稻、棉花、菊花、牵牛等 ～ • 中日照植物：甘蔗等少数热带植物 • 日中性植物：蒲公英、四季豆、黄瓜、番茄等
长日照植物
《普通生态学》 第二章 生物与 环境
凤仙花
油菜
短日照植物
牵牛花
《普通生态学》 第二章 生物与 环境
《普通生态学》 第二章 生物与 环境
§1.3 生态因子的生态作用及生物的适 应
光因子的生态作用及生物的适应 温度因子的生态作用及生物的适
应 水分因子的生态作用及生物的适
应 土壤因子的生态作用及生物的适
《普通生态学》 第二章 生物与 环境
一、光因子的生态作用及生物的适应
光是地球上所有生物赖以生存最基本的能量来源—— 没有光就没有繁茂的生命世界
高山植物
高山植物对紫外光的适应，发展了特殊的 莲座状叶丛，含花青素、叶面缩小、毛绒
发达
《普通生态学》 第二章 生物与 环境
紫外线对动物的特殊作用
某些动物靠紫外线才能 辨别方向或看清楚物体。 例如蜜蜂在找寻花蜜、 为花朵传粉的時，须借助 紫外线
《普通生态学》 第二章 生物与 环境
生物的趋光性往往与光质有关：
CP sp
B 呼吸作用
率
光强
CP
sp 光饱和点 CP 光补偿点
光 净 生强产 力
陆生植物的类型：
《普通生态学》 第二章 生物与 环境
阳地植物 (Sun species) ：适应于强光照的植物，只有 在足够光照条件下才能进行正常生长，光补偿点高， 光合和代谢（呼吸）速率高
阴地植物 (Shade species) ：对光的需要远较阳性植物低 ，光补偿点低，代谢 / 呼吸作用、蒸腾作用较弱，抗 高温和干旱能力较低
1简述温度因子的生态作用
1简述温度因子的生态作用温度影响着生物的生长和生物的发育并决定着生物的地理分布。
任何一种生物都必须在一定的温度范围内才能正常生长发育。
当环境温度高于或低于生物所能忍受的温度范围时生物的生长发育就会受阻甚至造成死亡。
此外地球表面的温度在时间上有四季变化和昼夜变化温度的这些变化都能给生物带来多方面的深刻的影响。
2简述有毒物质的富集及其危害有毒物质是指对有机体和人本身有毒害的物质如有机合成农药重金属元素和放射性物质等物质进入生态系统后通过水、土、食物的聚集对在生物链上的每一个生物产生影响并随食物链而富集危害人类健康。
有毒物质通过食物链富集其浓度提高数十万乃至数百万倍使本来不产生毒害的低浓度变成危害严重的高浓度造成对人类的危害如著名的日本水俣病(汞中毒)就是这么引起的。
食物链富集还可以通过生物将有毒物质扩散到很远的地区甚至遍及全世界(如DDT)就连南极企鹅和北极的爱斯基摩人也难幸免。
3\什么是生态型?根据其形成的主导因子不同可分哪几种类型?同种生物的不同个体群长期生存在不同的自然生态条件和人为培育条件下发生趋异适应并经自然选择与人工选择而分化成的生态、形态和生理特性不同的基因型类群叫生态型。
也可以说生态型是生物与特定生态环境相协调的基因性集群。
根据形成生态型主导因子的不同可把生态型分为:气候生态型、土壤生态型和生物生态型。
4什么是光周期现象?试举例说明光周期现象在农业生产上的应用光周期是指每天光照(理论是指日照加上曙、暮光)和黑夜的交替一个交替称一个光周期。
由于分布在地球各地上的动植物长期生活在各自的光周期环境中在自然选择和进化中形成了各类生物所特有的对日照长度的反应方式这就是生物中普遍存在的光周期现象。
园艺工作者利用控制照光时间来满足某些花卉的需要达到控制开花时间的目的;养鸡场利用增加光照来增加产蛋量。
5逻辑斯蒂曲线常被划分为哪几个时期,各代表什么生态意义?1)开始期种群个体数少密度增长缓慢; (2)加速期随着个体数增加密度增长逐渐加快; (3)转折期当个体数达到饱和度的一半(即N=K/2时)密度增长最快; (4)减速期个体数超过K/2以后密度增长逐渐缓慢; (5)饱和期种群个体数达到环境容量K处于饱和状态。
环境及其类型生态因子及其作用分析生态因子的生态作用及生物的适应
限制因子的价值
某种生物的限制因子即是其生存的关键； 找到了限制因子就意味着掌握了最小因子定律
基本描述
植物的生长取决于处在最小量状况的食物的量。
最小因子定律的补充
该定律只适用于稳定状态
2 生物与环境
生物种的概念 环境及其类型 生态因子及其作用分析 生态因子的生态作用及生物的适应
2.1 生物种的概念
生物种即物种 概念一：形态相似的个体的集合
强调形态相似与能够繁殖延续
概念二：能实际地或潜在地彼此杂交的种群的集合
强调能够杂交繁殖
物种的性状可以分为两类
基因型：遗传本质，内在因素；与环境结合可产生变异，甚 至导致物种的分化；
以促进甜瓜的植株发育。
光质对动物的作用
主要影响动物的生殖、迁涉、毛羽更换、生长和发育； 对动物的分布和器官功能的影响尚不清楚； 对色觉的影响差别较大：只有灵长类动物的色觉发达。
紫外光对动物和微生物都有有害影响
对微生物有抑制作用； 对人类有致癌作用 对昆虫的新陈代谢有促进作用
图2-7 地表上太阳光谱中能量（E）的分布及强度相等但波长不同的 光照下，小麦光合作用的相对速度（P）
图2-4 环境变化对内稳态和非内稳态体内环境的影响
图2-5 金鱼在两种不同温度下的驯化结果
（6）指示生物
指示生物具有对环境状态及特点的指示作用：
指示节气
枣花发，种棉花；杏花开，快种麦
指示天气
燕子低飞预示雨将来临，蜻蜓高飞预示天晴
指示水质
美国威斯康星地区湖泊中的软水指示植物为Gratiola，硬水指示 植物为Ranunculus aquatilis。
第2章主要海洋环境因子的生态作用(海洋环境生态学)
三、盐度因子的生态作用及生物的适应
盐度（salinity） 海水总含盐量的度量单位，指溶解于1kg海水中的无机 盐总质量（g）。 碳酸盐全部转化为氧化物，溴和碘为氯所取代，所有 有机物均完全氧化时，1kg海水中所含全部可溶性无机 物的总质量（g）。
②对光强的适应类型 光合作用速率随光强的逐渐减弱达到光合作用的积累等于呼 吸作用的消耗时的光强，即光补偿点(compensation point)。 根据饱和点和补偿点的高低，可把植物分成阳生植物和阴生 植物。
（1）阳生植物适应于强光照地区生活，其光饱和点和补偿点较高，光 合速率和代谢速率亦较高； （2）阴生植物能够利用弱光进行光合作用，其光饱和点及补偿点相对 较低，光合速率和代谢速率亦相对较低； （3）中生植物界于两者之间。
➢长日照生物：一般光照长度超过12-14h称为长日照。长日照 植物或动物通常是在日照时间超过一定数值才开花、生殖、迁 移、冬眠和换毛换羽等。人为延长光照时间可促使这些动植物 提前开花、生殖、迁移、冬眠和换毛换羽等。
➢短日照生物：一般每天日照不足8-10h称为短日照。
➢中间日照生物：对日照时间无要求，只要其他条件合适，在 什么日照条件下都能的开花、生殖、迁移或休眠等。
二、温度因子的生态作用及生物的适应
（3）温度与海洋生物的迁移 很多海洋动物（如大黄鱼、小黄鱼、带鱼、蓝点马鲛、中国 对虾等）的洄游路线也与海水温度的季节变化密切相关。 水温可作为渔期、渔区预报的重要指标之一。
二、温度因子的生态作用及生物的适应
（4）变温对生物的影响
在适温范围内，周期性的变温对生物产生有益作用。
有的鱼类有春秋两个产卵群体，应分为长光照期和短光照期 两个产卵类型。如我国近海的大黄鱼就分为“春宗”和“秋 宗”两个产卵类群。
环境生态学习题答案
《环境生态学》习题集参考答案第一章绪论（合计43题）一、填空题1.人类对自然的适应环境污染5.《寂静的春天》原生环境问题和次生环境问题7.生态破坏和环境污染8.生态破坏环境污染产生9.《增长的极限》10. Haeckel英美学派法瑞学派前苏联学派12.生物圈生命支持系统13. 大气圈微观二、选择题1. A2. B3. D4. D5.A B C D6. A7. A B8. B9. A 10. C三、判断题1. （√）2. （×）3.（√）4.（×）5.（×）6.（√）四、名词解释——指人类为其自身生存和发展，在利用和改造自然的过程中，对自然环境破坏或污染所产生的危害人类生存的各种不利的反馈效应。
或指由于人类不恰当的生产活动引起全球环境或区域环境质量的恶化，出现了不利于人类生存和发展的问题。
——是研究认为干扰下，生态系统内在的变化机制、规律和人类的反效应，寻求受损生态系统的恢复、重建和保护对策的科学。
即应用生态学的原理，阐明人与环境间相互作用的机制和效应以及解决环境问题的生态途径的科学。
——是研究生物与其环境之间相互关系的科学。
——是研究和指导人类在认识、利用和改造自然中，正确协调人与环境相互关系，寻求人类社会可持续发展途径与方法的科学，是由众多分支学科组成的学科体系的总称。
——是生物圈与生命支持系统的统一体，是地球上全部生物与之发生相互作用的环境的总和。
五、简答题1.生态圈运行的主要特点及启示。
答：特点：生态圈的物质是封闭循环的；生态圈是具有自我调节和控制能力的自持系统；生态圈具有优化演进的能力。
启示以自己的理解围绕要怎么善待生态圈来作答。
2.简答环境生态学的主要研究内容和学科任务。
答：研究内容包括人为干扰下生态系统内在变化机制和规律研究；生态系统受损程度及危害性的判断研究；各类生态系统的功能和保护措施的研究；解决环境问题的生态学对策研究。
学科任务：研究以人为主体的各种环境系统在人类活动的干扰下，生态系统演变过程、生态环境变化的效应以及相互作用的规律和机制，寻求受损生态系统恢复和重建的措施。
第二章环境因子
辐射
辐射是能量通过空气传播的一种 物理现象。能量通过波动传播 的现象称为电磁辐射，与微生 物有关的电磁辐射主要包括可 见光和紫外光等。另外，波长 很短的X射线、γ射线等能引起 H2O和其他物质的电离，称为 电离辐射。
辐射
▪ 太阳辐射波长的范围很宽，可从接近零至无穷 大，但主要集中在150～4000nm的范围内。
(3)温度还可能影响剩余污泥的成分与性状
（4）在废水处理装置和设备的运行中，要维 持一定的反应温度又与耗能和运行成本有关
温度
环水境体中热的 污温 染度 就过属高于会热带污来染一中定的的一环种境。生 它态 主问 要题 来。 源 在于人 热口 电稠 站密 、和 医能院源和消冶费金量等大工的厂城。市将、高工 温厂 废、 水原 或 子废能 热发 排电 入站 水等体地，区会，使随自着然工水业系生的产温的 度发 升展 高和 。人 水 们体生 热活 污的 染需 会要 由，于能水源体的温消度耗的急升剧高增而加导。 致在 水能 中源 含 大氧量的消下耗降的，同还时会，加产速生其了他大污量染的物二的氧化学碳反、应水， 蒸导汽 致， 水热 质废 恶水化等或物丧质失，水它体们自会净引能起力环 。境 这中 些的 问温 题 度会升 影高 响， 水并 生影 生响物生的态生系长统、结发构育和功繁能殖效 ，应 从， 而这 危 种害现 水象 生被 生称 态为 系热统污，染也(威th胁er着m陆al 生po生llu态ti系on统)。，进 而影响人类健康，给人类的生活造成严重后果。
温度还会影响微生物代谢速率和代谢目 的产物的种类。
温度
生物处理工艺
（1）温度主要通过对微生物细胞内某些酶的活性的影响 而影响微生物的生长速率和微生物对基质的代谢速度， 这样会影响到生物处理工艺中污泥的产量、有机物的去 除率、反应器所能达到的处理负荷；
专升本生态学基础重点：论述题(1)-(4)
专升本
专升本生态学基础重点-论述题(1)
1、试述光的生态作用。
太阳光是地球上所有生物得以生存和繁衍的最基本的能量源泉，地球上生物生活所必需的全部能量，都直接或间接地源于太阳光。
(1)光照强度对生物的生长发育和形态建成有重要影响。
(2)不同光质对生物有不同的作用。
光合作用的光谱范围只是可见光区，红外光主要引起热的变化;紫外光主要是促进维生素D的形成和杀菌作用等。
此外，可见光对动物生殖、体色变化、迁徙、毛羽更换、生长、发育等也有影响。
(3)日照长度的变化使大多数生物的生命活动也表现出昼夜节律;由于分布在地球各地的动植物长期生活在具有一定昼夜变化格局的环境中，借助于自然选择和进化而形成了各类生物所特有的对日照长度变化的反应方式，即光周期现象。
根据对日照长度的反应类型可把植物分为长日照植物和短日照植物。
日照长度的变化对大多数动物尤其是鸟类的迁徙和生殖具有十分明显的影响。
2、试论述生态学的基本视角。
(1)整体观和综合观。
生物的不同层次是由具有特定功能的、相互间具有有机联系的许多要素所构成的一个生态整体;组成生态整体的各个要素总是综合地发挥作用。
整体性观点是生态学区别于其他学科的基本观点，他要求始终把不同层次的研究对象作为一个生态整体来对待，注意其整体的生态特征。
一般来说，科学研究需要由整体到部分的还原方法和从部分到整体的综合方法这两者的结合，但由于长期以。
光和温度因子的生态作用
实例１：地中海果蝇发育历程与温度的关系
温度与发育 速度的关系
温度与发育 历程的关系
T=C+K/N=C+KV
2013-7-29 27
实例２：江苏省南京地区小地老虎幼虫的发育温 度和发育历期资料
观测年次 １ ２ ３ 发育历期N(d) 41 40 38 发育平均温度 Ｔ(℃) 17.39 17.32 17.6 发育速率V=1/N 0.02439 0.02500 0.02632
A
光 合 作 用 率
B
光 合 作 用 率
A
B
a
A 光合作用
CP
sp 光强度
b
CP CP 光补偿点
光强度
净生产力
B 呼吸作用
sp 光饱和点
a 阳地植物
2013-7-29
b 阴地植物
8
光照强度与动物的行为
昼行性（广光性）动物：在白天强光下活动， 如灵长类、有蹄类、松鼠、旱獭、晰蜴、蝶类、 蝇类等； 夜行性（狭光性）动物：在夜晚或弱光下活动， 如夜猴、蝙蝠、家鼠、夜鹰、壁虎、蛾类等。 光照强度决定动物每天开始活动的时间。光强 上升到一定程度（昼行性动物）和下降到一定 程度（夜行性动物），才开始一天的活动。如 夜行性的美洲飞鼠。
2013-7-29 7
植物的光补偿点示意图(仿Emberlin,1983)
光补偿点 (compensation point)光饱和点(saturate point)：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；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。
有效积温法则及其意义
有效积温法则（Reaumur，法国，1735）
2023成考专升本《生态学基础》精选问答题
2023成考专升本《生态学根底》精选问答题2023成考专升本《生态学根底》精选问答题1、简述光照强度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有重要影响。
不同植物对光照强度的反响不一样，形成阳性植物和阴性植物两个生态类型。
2、简述光质的生态作用。
(1)太阳光由红外光、可见光区和紫外光三部分构成，不同光质对生物有不同的作用。
光合作用的光谱范围只是可见光区;红外光主要引起热的变化;紫外光主要促进维生素D的形成和杀菌作用等。
(2)可见光对动物生殖、体色变化、迁徙、毛羽更换、生长、发育等也有影响。
3、简述日照长度的生态作用与光周期现象。
太阳光在地球上一天完成一次昼夜交替，而大多数生物的生命活动也表现出昼夜节津。
由于分布在地球各地的动植物长期生活在具有一定昼夜变化格局的环境中，借助于自然选择和进化而形成了各类生物所特有的对日照长度变化的反响方式，即光周期现象。
根据对日照长度的反响类型可把植物分为长日照植物和短日照植物。
日照长度的变化对动物尤其是鸟类的迁徙和生殖具有十清楚显的影响。
4、简述温度因子的生态作用。
温度影响着生物的生长和生物的发育，并决定着生物的地理分布。
任何一种生物都必须在一定的温度范围内才能正常生长发育。
当环境温度高于或低于生物所能忍受的温度范围时，生物的生长发育就会受阻，甚至造成死亡。
此外，地球外表的温度在时间上有四季变化和昼夜变化，温度的这些变化都能给生物带来多方面的深化的影响。
5、简述植物温周期现象。
自然界温度有规律的昼夜变化，使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。
植物生长与昼夜温度变化的关系更为亲密，形成温周期现象。
其主要表在：(1)大多数植物在变温下发芽较好;(2)植物的生长往往要求温度因子有规律的昼夜变化的`配合。
6、分解过程的特点和速率决定于哪些因素?分解过程的特点和速率决定于待分解者的质量，分解者的生物种类和分解时的理化环境条件。
三方面的组合决定分解过程每一阶段的速率。
生态因子对生物的生态作用及生物的适应
耐度限制的调节通过下列主要方式： –新环境适应：驯化培育 –休眠——“逃避”限制 –生理节律变化和其他周期性补偿变化 调节的目的是对恶劣环境的克服， 通过这些方式，使体内生理、态因子对生物的生态作用及生物的适应
1．光因子对生物的生态作用及生物的适应
2．温度因子对生物的生态作用及生物的适应 3．水因子对生物的生态作用及生物的适应 4．土壤因子对生物的生态作用及生物的适应
（3）光周期现象—生物对光的生态反应与适应 定义：生物对昼夜光暗循环格局的反应所 表现出的现象称之为光周期现象。 生物和许多周期现象是受日照长短控制的， 光周期是生命活动的定时器和启动器。
表2-1 不同纬度地区的日照时间 单位：h
纬度
最长日 最短日
0
10
20
30
40
50
60
65
66.5
12.00 12.58 13.22 13.93 14.85 16.15 18.50 21.15 24.00 12.00 11.42 10.78 10.07 9.15 7.85 5.50 2.85 0.00
五种生态因子
• 气候因子（光、温、水、空气等因子）； • 土壤因子（土壤物理性质、化学性质、肥 力和土壤生物等因子）； • 生物因子（动物、植物、微生物等因子）； • 地形因子（海拔高度、坡度、坡向等）； • 人为因子。
2. 生态因子作用的特征
• • • • • • （1）综合作用； （2）主导因子作用； （3）直接作用和间接作用； （4）阶段性作用； （5）可调节（补偿）作用但不可代替性； （6）限制性作用—耐度限制及耐度限制的 调节。
2．温度因子对生物的生态作用及生物的适应
（1）温度与生物生长发育 生长：“三基点”——最低、最适、最高温度。不 同的生物“三基点”不一样。 发育：植物的春化作用（vernaligation）（某些植 物要经过一个“低温“阶段才能开花结果）。 （2）生物对极端温度的适应 对低温适应——在形态、生理和行为方面的表现
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
能量环境
地球上温度分布
一、地表大气温度的分布和变化
二、土壤温度的变化
三、水体温度的变化
生物对温度的适应
常温动物与变温动物。
外温动物和内温动物。
在一定的环境温度范围内（热中性区），内温动物消耗的能量是在基础代谢率的水平上。
当环境温度离这个区越来越远时，内温动物维持恒定的体温消耗的能量越来越多。
一、温度因子的生态作用
(一)温度对生物的生长有重要影响
1.参与生命活动的各种酶都有其最低、最适和最高温度，即三基点温度。
2.外温的季节性变化引起植物和变温动物生长加速和减弱的交替，形成年轮；
3.外温影响动物的生长规模。
在一定的范围内，生物的生长速率与温度成正比。
(二)温度对生物的发育有重要影响
1.春化作用——某些植物需要经过一个低温春华阶段，才能开花结果，完成生命周期，此
称为春化作用。
2.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。
有效积温法则的意义：
1)预测生物发生的世代数；
2)预测生物地理分布的北界；
3)预测害虫来年的发生历程；
4)制定农业气候区域，合理安排作物；
5)应用积温预报农时。
(三)温度对生物分布有影响
1.高温限制生物的分布：
原因：主要是破坏生物体内的代谢过程和光合呼吸平衡。
2.低温限制生物的分布：对生物分布的限制作用更为明显。
原因：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限的主要因素就
是低温。
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。
3.温度对恒温动物分布的直接限制相对较小。
(四)温度对生物行为有影响
1.变温动物的行为直接与温度相关联
变温动物日出时的取暖行为；
变温动物繁殖行为直接与温度相关。
2.某些恒温动物的行为直接与温度相关联
1)鸟兽随环境温度变化具迁飞或迁徙行为；
2)沙漠动物白天昼伏或穴居躲避高温，晚上出来活动觅食的行为；
3)环境温度对恒温动物的繁殖行为也有一定的影响。
(五)温度对生物生理结构与反应有影响
1.低温的生态作用
2.高温的生态作用
驯化和气候驯化：生物体经过锻炼后，使自身变化去适应于环境变化就，以争取生
存的生态适应。
这个过程是由实验诱导的，称为驯化，如果在自然界中产生的则称
为气候驯化。
春化：某些植物需要经过一定的低温阶段才能成花，这种现象叫做春化作用，也叫
感温性。
这个低温周期叫做春化阶段。
不同植物所要求的低温值和处理时间不同。
根据花卉对低温的要求不同，将其分为三类：
1)冬性植物：这类花卉要求低温0-10度，30-70天内完成春化作用。
如两年生花
卉月见草、毛地黄等，虞美人等多年生早春开花种类，如芍药等。
2)春性植物：这类植物要求5-12度，5-15天的低温才能开花，一年生花卉、秋
季开花的多年生草花属此类。
3)半冬性植物：这类植物介于上述两类之间就，对低温不太敏感，3-15度，15-
20天完成春化阶段。
二、生物对温度的适应
(一)生物对低温的适应
两个基本原则：保暖、抗冻
1.植物对低温的适应
1)植物的形态适应
a)芽和叶片有油脂类物质的保护；
b)芽有鳞片的保护；
c)植物器官的表面有蜡粉和密毛；
d)树皮有较发达的木栓组织；
e)植株矮小，常成匍匐垫状或莲座状。
2)植物的生理适应
a)原生质特性改变（降低冰点）；
I.减少细胞中的水分；
II.水解淀粉等，增加糖的浓度；
III.增加脂类、色素等物质。
b)增加红外线和可见光的吸收带；（高山和极地植物）
c)植物在低温时及时转入休眠。
2.动物对低温的适应
1)动物形态的适应
a)贝格曼规律：生活在寒冷气候中的内温动物的身体比生活在温暖气候中的
同类个体更大，这种趋向称贝格曼规律，是相对体表面变小减少散热的适
应。
b)阿伦规律：寒冷地区的内温动物较温暖地区内温动物外露部分（如四肢、
尾、耳朵及鼻）有明显趋于缩小的现象，称阿伦规律，是减少散热的适应。
c)增加隔热层（毛、羽及皮下脂肪）
d)肢体中动静血管的几何排列：逆流热交换——内温动物肢体中动静脉血管
的几何排列，增加了逆热流交换，减少了体表热散失，有利于动物在寒冷
中保持恒定的体温。
2)动物的生理适应
a)增加基础代谢产热；
b)褐色脂肪组织形成非颤抖性产热；
c)极性冷暴露中形成颤抖性产热；
d)局部异温：局部体温降低减少散热
3)动物的行为适应
a)迁徙、迁移——选择温度适宜的环境
b)冬眠——躲过寒冷季节
c)集群（企鹅）——减少冷暴露面积
(二)生物对高温的适应
三个基本原则：保水、抗辐射、散热
1.植物对高温的适应
1)植物的形态适应
a)密毛、鳞片滤光
b)体色反光
c)植物叶片垂直主轴排列，叶缘向光
d)叶片对折，减少辐射50%
e)茎干具厚的木栓层，绝热和保护作用
2)植物的生理适应
a)降低细胞含水量——减缓代谢率，降低体温
b)增加糖或盐浓度——减缓代谢率，降低体温
c)蒸腾作用旺盛
d)某些植物具反射红外光的能力
3)植物的行为适应
a)关闭气孔——保水
b)叶片卷曲——减少辐射
c)叶片运动——躲避阳光
2.动物对高温的适应
1)动物的形态适应
a)体形变小，外露部分增大；
b)腿长将体抬离地面；
c)背部具厚的脂肪隔热层；
d)阴囊型精巢；
e)脑颅周围特殊的血管结构降低脑血温度
2)动物的生理适应
a)放宽恒温范围
b)贮存热量，减少内外温差
3)动物的行为适应
夏眠、穴居、昼伏夜出
三、变温与温周期
(一)温周期：自然条件中，温度的周期性变化称为温周期。
生物对温度有节奏的昼夜变化和
季节变化具有生理和行为等反应。
(二)温周期对生物的生态意义
1.变温能提高种子的萌发率，主要是由于降温后可增加氧在细胞中的溶解度，从而改
善了萌发中的通气条件。
1)变温对植物生长有明显的促进作用；
2)变温有利于开花结实：春化作用
3)变温有利于产品品质：哈密瓜、山苍子
4)变温有利于干物质积累：银胶草
2.生物对周期性变温的适应
1)物候：植物适应一年中温度等的周期性变化，形成与此相适应的发育节律；
2)温周期现象：植物生长发育与温度昼夜变化同步的现象。
昼夜变温对种子萌发、
植物生长都是有力的。
3)温度三基点：最低温度、文稿温度和最是温度分布曲线。
年均温度、最高温度
和最低温度都是影响生物分布的重要因子。
3.物种分布与环境温度
1)极端温度是限制温度分布的重要因素
2)有效积温足够完成一个生活周期的地方才能分布
四、温度与引种驯化
1.在引种过程中要注意气候相似性原则
2.采用引种经验
1)北种南移比南种北移容易成功（如凤凰米、荔枝、大白菜）
2)草本植物比木本植物容易成活
3)一年生比多年生容易成功
4)落叶植物容易成功
五、城市惹到效应
城市人口密集，建筑物林立，是一个人工补加能量的城市生态系统。
其市内温度明显高于周围温度，是一个明显的热岛。
(一)城市的热岛效应
1)热岛中心温度高，逐渐向市外减低。
2)热岛城市上空形成局部环流，这在一定程度上使污染物停滞于环流中，而不易
向更大范围扩散、稀释。
3)环流中的污染物易发生光化学反应或交叉作用，形成更强的污染效应。
（二次
污染）
(二)产生热岛效应的主要原因
1)市内建筑材料多，吸热性强；
2)城市内热源多，如工厂、汽车、火车、集中的人员等形成了大量的热能聚集在
城市中；
3)城市内二氧化碳排放量较大，在城市上空容易形成隔热屏障，阻止城市热量的
散发；
4)城市上空大气的风速很低或处于静风，大气层中的热气流像保温层一样包围在
城市上空，容易形成城市热岛。