生物与环境因子的相互作用

生物与环境因子的相互作用笔记，包括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等内容。

生物与环境因子的相互作用

• 光因子的生态作用及生物的适应
  • 生态作用
    • 生物生存和繁衍的能量源泉
    • 绿色植物的光合作用
    • 光的光强，光谱组成、光照时间影响生物的生长发育和地理分布
    • 太阳辐射是生命周期节律的触发器
  • 影响光环境的因素
    • 大气圈
    • 太阳高度角
    • 日照长度
    • 地形、生境
  • 太阳辐射的光谱组成
    • 红外光（760nm）:50%,产生热
    • 紫外光（<380nm）:9%.对生物有杀伤和致癌效应
    • 可见光（380~760nm）:41%,具有极大的生物学意义生理有效光辐射，能被植物光合作用利用的太阳辐射，主要是红光（620-760nm）和蓝光（435-490nm）
  • 光质强度及其变化
    • 随纬度增加光照强度逐渐减弱
    • 随海拔高度增加光照强度增加
    • 光强受坡向，坡度的影响
    • 时间上光强存在年度、季节、昼夜周期变化
    • 光强在群落中空间、时间变化。
  • 生物对光的适应
    • 动物
      • 夜行动物
      • 昼行动物
      • 晨昏性动物
      • 长日照动物：在春夏之际白昼逐渐延长的季节繁殖后代，如雪貂、野兔、刺猬
      • 短日照动物：在白昼逐步缩短的秋冬之际才开始性腺发育和进行繁殖，称短日照动物。如绵羊、山羊和鹿等
    • 植物
      • 长日照植物（光照长度超度12～14h ）经过一定日照才开花，如牛蒡、紫菀、凤仙花和除虫菊等。
      • 短日照植物（光照长度短于12h）日照时间短于一定值时开花，如苍耳、菊类、水稻、玉米、大豆等。
      • 中间性植物：只要其他条件合适，什么日照条件下都开花，如黄瓜、番茄、蒲公英等。
  • 植物与光照强度
    • 光饱和点
      • 一定范围内，光合作用的效率与光强成正比，但到达一定强度光合效率不会再增加，若继续增加光强，光合效率下降
    • 光补偿点
      • 在光饱和点以下，当光照强度降低时，光合作用也随之降低，当植物通过光合作用制造的有机物质与呼吸作用消耗的物质相平衡时的光照强度称为光补偿点。
• 温度因子的生态作用及生物的适应
  • 生态意义
    • 任何生物都接受到温度变化的影响
    • 温度直接影响生物体温，体温的高低又决定生物的代谢过程和特点
    • 温度对生物的影响是温度高低、积温、温差、温度节律性变化、极端温度等多因素的综合作用
    • 不同生物及同一生物在不同发育阶段所能忍受的温度范围有很大差异（耐受限度
    • 温度是影响生物分布的重要因子
    • 温度的变化会引起其他生态因子的改变
  • 温度环境
    • 水体温度环境
      • 最低：海洋不低于-2.5℃，淡水水温不低于0 ℃
      • 最高温度：大洋海水温度的最高纪录为36 ℃
    • 陆地温度环境
      • 南极大陆最低气温是-88.3 ℃
      • 沙漠中夏季最高气温记录可达60-80 ℃
    • 自然环境变化
      • 空间变化
        • 赤道到两极逐渐降低，海拔升高温度逐渐降低
      • 水体中温度存在成层现象
      • 温度的时间变化
  • 温度与生物生长
    • 生物的三基点
      • ：参与生物生命活动中生理生化过程中的酶的活性有最低温度、最适温度、最高温度，相应的则是生物生长的“三基点”。
  • 温度与生物发育
    • 生物完成生命周期，通过繁衍后代种族得到延续，不仅要生长期还要完成个体的发育阶段。
    • 春化现象：某些植物一定要经过一定时间的低温才能开花结果。
      • 耐寒花卉，较长的冬季和适度严寒，才能开花
      • 冬性草本植物（如冬小麦）一般于秋季萌发，经过一段 营养生长后度过寒冬，于第二年夏初开花结实。
      • 二年生作物（如甜菜、萝卜、大白菜）以及某些多年 生草本植物（如牧草），都有春化现象
    • 有效积温
      • 生物在生长发育过程中，需从环境中摄取一定的热量才能完成某一阶段的发育，而且某一特定生物类别各发育阶段所需要的总热量是一个常数。
      • 法则
        • K = N（t - t0） K——生物所需的有效积温 N——天数，d t——当地该时期的平均温度，℃ t0——生物生长活动所需最低临界温度(生物学零度)，℃
    • 生物学零度
      • 生物的生长和发育常有一个温度下限值，低于这个温度值，生物就停止生长和发育
    • 极端温度
      • 低温环境对生物的影响和生物对低温环境的适应
        • 形态方面
        • 生理方面
      • 生物对高温环境的适应表现
        • 形态
        • 生理
        • 行为
      • 温度与生物的地理分布
      • 变温对生物的影响
        • 变温能提高种子萌发率，这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
        • 变温通过改变植物的生理现象如呼吸、蒸腾等，可以造成糖分在体内的大量聚集