盐碱土盐土
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相对湿度(relative humidity)的变化
我国降水量的地域分布
3.1.3 水的生态作用
• 水是生物生存的重要条件
• 水对动植物生长发育的影响
• 水对动植物数量和分布的影响
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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
• 水分与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
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3.2 生物对水分的适应
3.2.1 植物对水的适应 3.2.2 动物对水的适应
10
3.2.1 植物对水的适应
• 陆生植物
– 陆地植物的水平衡
–
陆生植物的适应特征 水体环境的特征
水生植物的适应特征
•
水生植物
–
–
•
植物的叶面积与根系的关系
11
陆地植物的水平衡
• 水分来源
– 根系吸收
– 茎叶吸收
– 体内代谢
• 水分去向
– 蒸腾作用 – 体内代谢
12
陆生植物的适应特征
• • • 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
陆生植物的类型
– 湿生植物、中生植物、旱生植物
21
3.3.3 CO2的生态作用
• 大气中CO2的浓度与温室效应
- CO2来源：煤、石油等燃料的燃烧及生物呼吸和微生 物的分解作用。 - CO2特点：透过太阳辐射，而不能透过地面反射的红 外线
- 结果：导致地面温度升高
• CO2与植物
- C3和C4植物比较 - CO2与光合作用效率
22
3.4 土壤的理化性质及其对生物的影响
3.3.3 CO2的生态作用
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3.3.1 大气的组成和作用
• 大气的组成
– N2、O2、CO2 、CH4 、O3 、NxOy 、H2O 、各种惰气 – N2 78.9%、O2 20.95%、CO2 0.032%
• 大气压随海拔的变化
– 海平面 1atm = 101.32 kPa
– 海拔升高100m，大气压降低1.11 kPa
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水对生物生长发育的影响
• 水对植物生长发育的影响
– 水分对植物生长有最低、最适和最高值3基点
• 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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水对物种数量和分布的影响
• 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
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与环境的水分平衡 淡水动物和海洋动物的差异
•
– –
陆生动物
形态结构 行为
–
生理
•
–
动物对水环境的适应与植物不同之处
动物有活动能力，动物可以通过迁移等多种行为途径来 主动避开不良的水分环境
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3.3 大气的组成及其生态作用
3.3.1 大气的组成和作用 3.3.2 氧与生物
• 土壤的生态学意义 • 土壤物理性质与生物
– 土壤的质地与结构
– 土壤水分、土壤空气、土壤温度
• 土壤化学性质与生物
• 土壤生物特性
• 植物对土壤的适应
23
土壤的生态学意义
• 土壤是陆地生态系统的基础
Fra Baidu bibliotek• 土壤是具有决定性意义的生命支持系统
• 土壤是许多生物的栖息场所
• 土壤是生物进化的过渡环境
• 土壤是植物生长的基质和营养库 • 土壤是污染物转化的重要场地
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土壤质地与结构对生物的影响
• 土壤由固、液和气三相系统组成，固体颗粒是组成土壤
的物质基础
• 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 (soil texture) • 根据土壤质地可把土壤分为砂土、壤土和粘土三大类， 其通气透水、保水保肥性能都不一样 • 土壤结构 (soil structure)是指固体颗粒的排列方式、孔隙 的数量和大小以及团聚体的大小和数量等 • 土壤质地与结构常常通过影响土壤的其它理化性质来影
普通生态学
（3）
云南大学生命科学学院
1
第三章 物质环境
3.1 地球上水的存在形式与分布 3.2 生物对水分的适应 3.3 大气组成及其生态作用
3.4 土壤的理化性质及其对生物的影响
3.5 火作为生态因子对生物的影响及管理
2
3.1 地球上水的存在形式与分布
3.1.1 水的特征与存在形式 3.1.2 陆地上水的分布
– 海拔5400m处约为0.5atm
• 大气与生物的关系
– 植物光合作用 – 生物的呼吸作用
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3.3.2 氧与生物
• 氧的来源
– 光合作用 – 紫外线的光解作用、O3的形成和作用
• 氧与动物的能量代谢 • 动物对高海拔低氧的适应 • 植物与氧
– 光合作用 = 20×呼吸作用
– 森林吸收CO2释放O2的量约为草地的5倍 – 成年人呼吸消耗O2释放CO2的量与10m2森林光合作用的 产物相当
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陆生植物类型
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。
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、分布最光 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
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。 其对干旱环境的适应表现在根系发达、叶面积很 小、发达的贮水组织以及高渗透压的原生质等。
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水体环境的特征
• • • • 弱光 缺氧 粘性高 密度大
•
温度变化平缓
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水生植物的适应特征
• 发达的通气组织
•
•
机械组织不发达甚至脱化
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
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水环境与植物根系
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3.2.2 动物对水的适应
•
–
– –
水生动物
3.1.3 水的生态作用
3
3.1.1 水的特性与存在形式
• 水分子的极性 • 水的高热容量性质 • 水特殊的密度变化 • 水的相变
• 地球上的水
4
3.1.2 陆地上水的分布
降水量、降雨量(precipitation)和相对湿度的概念
降水量的变化
低纬度湿润带、低纬度少雨带、中纬度湿润带、极地干燥带 海陆位臵、地形、季节 随温度变化、昼夜变化、季节变化及其地区差异、地理位臵 华南、长江流域、秦淮地区、兴安以西行秦岭以北、黄河上 游、内蒙西部和新疆南部。
相对湿度(relative humidity)的变化
我国降水量的地域分布
3.1.3 水的生态作用
• 水是生物生存的重要条件
• 水对动植物生长发育的影响
• 水对动植物数量和分布的影响
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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
• 水分与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
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3.2 生物对水分的适应
3.2.1 植物对水的适应 3.2.2 动物对水的适应
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3.2.1 植物对水的适应
• 陆生植物
– 陆地植物的水平衡
–
陆生植物的适应特征 水体环境的特征
水生植物的适应特征
•
水生植物
–
–
•
植物的叶面积与根系的关系
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陆地植物的水平衡
• 水分来源
– 根系吸收
– 茎叶吸收
– 体内代谢
• 水分去向
– 蒸腾作用 – 体内代谢
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陆生植物的适应特征
• • • 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
陆生植物的类型
– 湿生植物、中生植物、旱生植物
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3.3.3 CO2的生态作用
• 大气中CO2的浓度与温室效应
- CO2来源：煤、石油等燃料的燃烧及生物呼吸和微生 物的分解作用。 - CO2特点：透过太阳辐射，而不能透过地面反射的红 外线
- 结果：导致地面温度升高
• CO2与植物
- C3和C4植物比较 - CO2与光合作用效率
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3.4 土壤的理化性质及其对生物的影响
3.3.3 CO2的生态作用
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3.3.1 大气的组成和作用
• 大气的组成
– N2、O2、CO2 、CH4 、O3 、NxOy 、H2O 、各种惰气 – N2 78.9%、O2 20.95%、CO2 0.032%
• 大气压随海拔的变化
– 海平面 1atm = 101.32 kPa
– 海拔升高100m，大气压降低1.11 kPa
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水对生物生长发育的影响
• 水对植物生长发育的影响
– 水分对植物生长有最低、最适和最高值3基点
• 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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水对物种数量和分布的影响
• 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
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与环境的水分平衡 淡水动物和海洋动物的差异
•
– –
陆生动物
形态结构 行为
–
生理
•
–
动物对水环境的适应与植物不同之处
动物有活动能力，动物可以通过迁移等多种行为途径来 主动避开不良的水分环境
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3.3 大气的组成及其生态作用
3.3.1 大气的组成和作用 3.3.2 氧与生物
• 土壤的生态学意义 • 土壤物理性质与生物
– 土壤的质地与结构
– 土壤水分、土壤空气、土壤温度
• 土壤化学性质与生物
• 土壤生物特性
• 植物对土壤的适应
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土壤的生态学意义
• 土壤是陆地生态系统的基础
Fra Baidu bibliotek• 土壤是具有决定性意义的生命支持系统
• 土壤是许多生物的栖息场所
• 土壤是生物进化的过渡环境
• 土壤是植物生长的基质和营养库 • 土壤是污染物转化的重要场地
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土壤质地与结构对生物的影响
• 土壤由固、液和气三相系统组成，固体颗粒是组成土壤
的物质基础
• 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 (soil texture) • 根据土壤质地可把土壤分为砂土、壤土和粘土三大类， 其通气透水、保水保肥性能都不一样 • 土壤结构 (soil structure)是指固体颗粒的排列方式、孔隙 的数量和大小以及团聚体的大小和数量等 • 土壤质地与结构常常通过影响土壤的其它理化性质来影
普通生态学
（3）
云南大学生命科学学院
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第三章 物质环境
3.1 地球上水的存在形式与分布 3.2 生物对水分的适应 3.3 大气组成及其生态作用
3.4 土壤的理化性质及其对生物的影响
3.5 火作为生态因子对生物的影响及管理
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3.1 地球上水的存在形式与分布
3.1.1 水的特征与存在形式 3.1.2 陆地上水的分布
– 海拔5400m处约为0.5atm
• 大气与生物的关系
– 植物光合作用 – 生物的呼吸作用
20
3.3.2 氧与生物
• 氧的来源
– 光合作用 – 紫外线的光解作用、O3的形成和作用
• 氧与动物的能量代谢 • 动物对高海拔低氧的适应 • 植物与氧
– 光合作用 = 20×呼吸作用
– 森林吸收CO2释放O2的量约为草地的5倍 – 成年人呼吸消耗O2释放CO2的量与10m2森林光合作用的 产物相当
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陆生植物类型
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。
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、分布最光 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
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。 其对干旱环境的适应表现在根系发达、叶面积很 小、发达的贮水组织以及高渗透压的原生质等。
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水体环境的特征
• • • • 弱光 缺氧 粘性高 密度大
•
温度变化平缓
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水生植物的适应特征
• 发达的通气组织
•
•
机械组织不发达甚至脱化
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
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水环境与植物根系
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3.2.2 动物对水的适应
•
–
– –
水生动物
3.1.3 水的生态作用
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3.1.1 水的特性与存在形式
• 水分子的极性 • 水的高热容量性质 • 水特殊的密度变化 • 水的相变
• 地球上的水
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3.1.2 陆地上水的分布
降水量、降雨量(precipitation)和相对湿度的概念
降水量的变化
低纬度湿润带、低纬度少雨带、中纬度湿润带、极地干燥带 海陆位臵、地形、季节 随温度变化、昼夜变化、季节变化及其地区差异、地理位臵 华南、长江流域、秦淮地区、兴安以西行秦岭以北、黄河上 游、内蒙西部和新疆南部。