生理生态学

第一部分生理生态学

1、生态学：研究有机体及其周围环境相互关系的科学。（环境包括非生物环境和生物环境。强调的是相互作用。）

2、生态因子(ecological factor):环境要素中对生物起作用的因子，如光照、温度、水分、氧气，二氧化碳和其他生物。

3、生境(habitat)：所有生态因子构成生物的生态环境，特定生物体或群体的栖息地的生态环境称为生境。

4、耐受性定律：任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多，即当其接近或达到某种生物的耐受限度时会使该种生物衰退或不能生存。

5、生态幅：每一种生物对任何一种生态因子都有一个耐受范围，即有一个生态上的最低点和最高点，在最低点和最高点（或称耐受下限和上限）之间范围，称为生态幅或生态价。

6、光补偿点：绿色植物光合作用吸收二氧化碳量与呼吸作用释放的二氧化碳量，处于动态平衡时的光照强度。

7、光饱和点：在一定的光强范围内，植物的光合强度随光照度的上升而增加，当光照度上升到某一数值之后，光合强度不再继续提高时的光照度值。

8、短日照植物：日照超过某一数值或黑夜小于某一数值时才能开花的植物。这类植物在全年日照较长时间里开花。起源和分布在温带和寒温带地区。

9、长日照植物：日照小于某一数值或黑夜长于某一数值时才能开花的植物。这类植物通常在早春和深秋开花。起源和分布在日带和亚热带地区，在中等纬度也有分布。

10、冷害：喜温动物在0℃以上的温度条件下受害或死亡，这可能是通过降低了生物的生理活动及破坏生理平衡造成的，它是喜温生物向北方引种和扩张分布区的主要障碍。

11、冻害：当温度低于-1℃时，很多物种被冻死，这是由于细胞内冰晶形成的损伤效应，使原生质膜发生破裂，蛋白质失活或变性。

12、驯化：如果一个种长期生活中最适范围的一侧，将逐渐导致该种耐性限度的改变，适宜生存的上下限会发生移动，并形成一个新的最适点，这一过程叫驯化。应用：品种移植，实验室试验等

1、什么是生态因子，其作用特点有哪些？

生态因子(ecological factor):环境要素中对生物起作用的因子。

生态因子作用的基本特征：

（1）综合作用：每一个生态因子都不是孤立的、单独的存在，总是与其他因子相互联系、相互影响、相互制约。如作物生长受水，光，营养物的综合作用。

（2）主导因子作用：对生物起作用的众多因子并非等价的，其中有一个是起主导作用的，它的改变会其他生态因子作用的变化，是生物的生长发育发生变化，称之为主导因子，如植物春化阶段的低温因子。

（3）阶段性作用：在生物发育的不同阶段，需要不同的生态因子或生态因子的不同强度。如水是蝌蚪期青蛙生存的必要条件，而成体青蛙对水的依赖性就大大减弱。

（4）不可替代性和补偿作用：一种因子的作用不能完全由另一因子来替代，但是如果一个因子数量不足，可部分由另一因子的加强来补偿。如植物生长需要土壤中N，P，K，Ca，Mg等多种元素，缺一不可，光照不足导致的光合作用效率下降可部分有二氧化碳的浓度的提高来补偿。

（5）直接作用和间接作用：生态因子对生物生长，发育，繁殖和分布等的影响可以是直接的，也可以是间接的。如温度，光照，水分等直接影响植物生长；山脉坡向，高度等通过影响光照，风，温度等因素间接的对植物生长发生作用。

2、动物对低温的适应：形态，生理，行为？

形态：贝格曼规律、阿仑规律、毛、皮结构、脂肪层

生理：基础代谢和非颤抖性产热(褐色脂肪)，身体异温，水生哺乳动物的乳汁构成、热交换器等

行为：迁徙、冬眠、冬睡、滞育、集群、活动位置

3、生物的光周期现象植物，动物

1、植物的光周期现象

植物的光周期：长日照、短日照、中日照和日中性植物。

植物光周期的应用：杂交、抗性选育、异地种植（调控光周期）。

2、动物的光周期现象

动物繁殖的光周期：长日照和短日照动物。

昆虫滞育、动物换毛换羽和迁徙的光周期。

4、淡水鱼类和海洋鱼类对水盐平衡时如何进行调节适应的？

（1）淡水硬骨鱼类的水平衡：

属于高渗性，其血液浓度高于（周围环境）水

调节机制：保盐排水

肾脏发达，肾小球滤过性高，可以大量过滤水，而且速度快，也就是主要靠大量排尿（低渗尿，其实就是大量向外排水）来维持水平衡；

由于在大量排尿的过程中，体内的高浓度的盐类可能也被排出，所以还需要摄入盐类来维持平衡，一方面从食物中摄入，另一方面靠鳃从周围环境中摄取盐离子。

（2）海洋硬骨鱼类的水平衡：

与淡水鱼类相反，与海水中3.5%的盐浓度相比，海水鱼属于低渗性的。容易失水，同时环境中的盐类也会渗透到体内。

调节机制：保水排盐

主要靠大量吞海水来补充水分，其肾小球退化排除极少的低渗尿，主要是二价离子Mg2+等，随吞海水进入体内多余盐靠鳃排出体外。

（3）海洋软骨鱼类的水平衡

这类鱼其血液和体液的渗透压与海水的渗透压大致相等，属于等渗性的，如鲨鱼。其体内的无机盐类浓度与硬骨鱼类似，需要主动调节。

机制：

①主要靠血液中储存大量尿素和氧化三甲胺来维持高度渗透压。

尿素是体内的代谢废物，对蛋白质和酶有毒性。但在软骨鱼进化过程中被充分利用，原因是氧化三甲胺可以抵抗尿素对蛋白质的危害。尿素与氧化三甲胺的比例正好是2：1。

②离子调节，血液中的Na+大约是海水的一半，主要靠直肠腺和肾脏来排除体内多余的Na+和其他盐类。

5、陆生动物如何适应干热环境？

陆生动物的渗透压调节

对于陆生动物来讲：连续的失水（皮肤蒸发，呼吸失水，排泄失水）。其调节机制就是如何减少失水和保水。想法维持得水与失水之间的平衡。

动物减少失水的方式

1）减少蒸发失水：

节肢动物，昆虫等体表的角质膜及其上面的蜡膜；爬行动物的鳞片，鸟兽的皮肤等都有防止水蒸发的作用。龟的失水率：池龟，沙龟比较，干燥地区的龟皮肤失水少。

靠体温的大幅度变动来维持体温并散热，减少蒸发水。