光和温度因子的生态作用解析

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光质的生态作用与生物的适应
可见光对动物的影响： – 体色变化：如蛱蝶光照下体色变淡，黑暗中呈
暗色； – 色觉：节肢动物、鱼类、鸟类和哺乳动物发达，
另一些则完全没有色觉。 不可见光对动物的影响： – 紫外光：昆虫趋光、草履虫避光；杀菌；高山
动物体色暗。
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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。
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美洲飞鼠在自然光照条件下 每天开始活动的时间与季节的关系
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光质的生态作用与生物的适应
光的性质：波长150－4000nm,分紫外光、可见光和红外光 三类，波长在380－760nm之间的光为可见光。全部太阳辐 射中，红外光约占50-60%，紫外光占1%，其余为可见光。 绿色植物的光合作用有效范围是380－760nm之间。
能
量
强
度
可见光
光周期现象(photoperiodism)：Garner等人(1920) 发现明相暗相的交替与长短对植物的开花结实有 很大的影响。这种植物对自然界昼夜长短规律性 变化的反应，称光周期现象。
Hale Waihona Puke 2020/10/26紫外线 150 380
760
红外线
4000
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光质的生态作用与生物的适应
可见光对植物光合作用和产量的影响： – 生理有效辐射：占太阳总辐射的40-50%。红橙
光(被叶绿素吸收)；蓝紫光(被叶绿素和类胡萝 卜素吸收)； – 生理无效辐射：绿光(绿叶反射和透射，很少被 利用)。 – 红光有利于碳水化合物（譬如糖）的合成，蓝 光有利于蛋白质的合成。 – 对产量的影响：紫色薄膜对茄子增产；蓝色薄 膜对草霉增产，但对洋葱不利；红光促进甜瓜 发育和果实成熟，提高果肉糖分和维生素含量。
第一章 生物与环境
第一节 生物种的概念 第二节 环境的概念及其类型 第三节 生态因子作用分析 第四节 生态因子的生态作用及生物 的适应
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第四节 生态因子的生态作用及生物 的适应
一、生物与光的关系 二、生物与温度的关系 三、生物与水的关系 四、生物与土壤的关系
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光对果实的品质也有良好作用。强光下能增加
果实的含糖量和耐贮性，且着色良好。
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光照强度与水生生物
海洋中，光的穿透性限制海洋植物的分布。透光带 以内，植物的光合作用才能大于呼吸作用。
光补偿点和光饱和点：
– 光补偿点：在透光带的下部，植物光合作用量等于呼 吸作用消耗量时的光照强度。不同的水域补偿点存在 很大差异。如清澈水体、混浊水体、受污染水体等。
陆生生物— 对不同光照强度的适应产生阳性植物和阴性植 物和耐阴性植物。
– 阳地植物(cheliophytes)、阳性植物对光要求比较迫切， 光补偿点较高，只有在足够光照条件下才能进行正常生 长。如蒲公英、杨、柳、松、桦、槐等；
– 阴地植物(sciophytes)：对光的需要远较阳性植物低，光 补偿点低，呼吸作用、蒸腾作用都较弱，抗高温和干旱 能力较低。如山酢浆草、观音莲座、铁杉和红豆杉等。
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光强对生物的生长发育和形态建成的作用
光强影响植物细胞的增长和分化、体积的增长 和重量的增加；
光促进组织和器官的分化，制约器官的生长发 育速度。黄化现象：是植物对黑暗环境的特殊 适应。植物叶绿体必须在一定光强条件下才能 形成。如种子植物、裸子植物、蕨类植物和苔 藓植物。
光强影响植物和动物的生长和发育：植物遮光 后,同化量减少,花芽形成减少,造成结实不育或 落果等现象。动物：贻贝、蛙卵、蚜虫等。
– 光饱和点：一定范围内，光合作用的效率与光强成正 比，但是到达一定强度，倘若继续增加光强，光合作 用的效率不仅不再增加，或者增加很少，这时的光强 度称为光饱和点。
光照强度影响水生生物的分布：如巨型藻类、小型 浮游动物等。
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光照强度与陆生植物
植物的光合作用率在光补偿点 附近与光强度成正比，但达 光饱和点后, 不随光强增加。
光质的生态作用与生物的适应
光质在植物形态建成、向光性及色素形成等方面 的作用。
– 可见光：蓝紫光与青光抑制植物的伸长而使植 物矮小；青蓝紫光引起植物向光性的敏感，促 进花青素形成。蓝光还能激活光合作用中同化 CO2的酶类。
– 不可见光：紫外线抑制植物体某些生长激素的 形成，从而抑制茎的伸长；紫外线还能引起植 物向光性的敏感和促进花青素形成。高山植物 特征：茎干短矮、叶面缩小、毛茸发达、叶绿 素增加，茎叶富含花青素、花色鲜艳。
思考题
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一、生物与光的关系
（一）光强的生态作用与生物的适应 （二）光质（光谱成分）的生态作用与
生物的适应 （三）生物对光周期的适应
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光强的生态作用与生物的适应
光强对生物的生长发育和形态建成的作用 光照强度与水生植物 光照强度与陆生植物 光照强度与动物的行为
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– 耐阴性植物(shade plant)：对光照具有较广泛的适应能
力，对光的需要介于前两类植物之间。如山毛榉、云杉
等。
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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等时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，该时的光强度即为光 饱和点。
A
光
光
合
合
A
作
作
B
用
用
率
率
B
a
CP sp 光强度
b
CP
光强度
A 光合作用 B 呼吸作用 sp 光饱和点 CP 光补偿点
净生产力
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a 阳地植物
b 阴地植物
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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；
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生物对光周期的适应
昼夜节律 光周期现象
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昼夜节律
生物的生理 与行为存在 昼夜节律。
光合作用中除C3途径 外，还有以草酰乙酸 甘光油合酸作为为用最最以称初初3为-产磷产C物酸4物途的径途。径， 的反应途径称为 C3途径。
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光周期现象