生态学授课教案.rar

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三．生态因子对生物的生态作用

1.光对生物的生态作用
（1） 光强的作用：生长发育、形态建构作用。典型例子—植物黄化现象（eitiolation　phenomenon）。
（2）光质的作用：光合作用影响
　　　　　红、橙光能对叶绿素有促进，绿光不被植物吸收称“生理无效辐射”。红光有利于糖的合成，蓝光有利于蛋白质的合成。
　　　　 光对动物生殖、体色变化、迁徙、毛羽更换、生长发育有影响。
　　　　 紫外光与动物维生素D产生关系密切，过强有致死作用，波长360nm即开始有杀菌作用，在340nm~240nm的辐射条件下，可使细菌、真菌、线虫的卵和病毒等停止活动。200~300nm的辐射下，杀菌力强，能杀灭空气中、水面和各种物体边面的微生物，这对于抑制自然界的传染病病原体是极为重要的。
（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。
植物的光周期现象：
长日照植物、短日照植物、中日照植物、日照中植物。（不同光照时间对开花的作用而定）
动物的光周期现象：
鸟类的光周期现象最为明显，它的迁徙是由日照长短变化所引起的；鸟类及某些兽类的生殖也与日照长短有关，如雪貂、野兔和刺猬等都是随着春天日照长度增加而开始生殖（称为长日照兽类）；绵羊、山羊和鹿等总随着秋天短日照的到来而进入生殖期（称短日照兽类）。
2.温度对生物的生态作用
（1）温度与生物生长发育
　　　　　生长：“三基点”——最低、最适、最高温度。
　　　　　发育：植物的春化作用（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
中国南北方几种兽类颅骨长度的比较：
说明了生活在高纬度地区的恒温动物其身体往往比生活在低纬度地区的同类个体大。个体大的动物，其单位体重散热量相对减少（贝格曼Begman定律）。
阿伦（Allen）规律：恒温动物身体的突出部分为四肢、尾巴、外身等在低温环境中有变小的趋势。
在生理方面，生活在低温环境中的植物通过减少细胞中的水分和增加细胞中的糖类、脂肪等物质来降低植物的冰点，增加抗寒能力。动物对低温的适应主要表现在代谢率与温度关系中的热中性区宽，下临界点温度以下的曲线率小等几个方面（图）。
（3）物候节律：
物候又称物候现象（phenological phenomenon），是指生物的生命活动对季节变化的反应现象。物候学（pheology）则是指研究生物与气候周期变化相互关系的科学。
3.水对生物的生态作用
（1）水因子对生物生长发育的作用：
　　　　　 水分不足，使植物萎蔫；使动物滞育或休眠。某些动物的周期性繁殖与降水季节密切相关，如澳洲鹦鹉遇到干旱年份，就停止繁殖；而某些龙脑香科植物遇到干旱年份却产生“爆发性开花结果”。
（2）生物对水因子的适应
植物依其对水分需求划分为水生植物、陆生植物两大类型。各类型下又分别划分为沉水植物、浮水植物、挺水植物、湿生植物、旱生植物和中生植物等。
陆生动物对水因子的适应
形态结构上的适应：以各种不同形态结构，使体内水分平衡。
行为上的适应：沙漠动物昼伏夜出；迁徙等。
生理上的适应：“沙漠之舟”骆驼可以17天喝水，身体脱水达体重的27%，仍然照常行走。它不仅具有贮水的胃，驼峰中还储藏丰富的脂肪，有消耗过程中产生大量水分；其血液中具有特殊的脂肪和蛋白质，不易脱水。
4.大气对生物的生态作用
（1）氧的生态作用；　　　　　　　　　　　　　　
（2）氮的生态作用；
（3）CO2的生态作用（对动植物个体潜在的影响）；
①使植物气孔开度减少，减少蒸腾，提高水分利用。
②CO2 浓度相对提高，使C3植物光合作用不断增加（C4植物达到饱和点后则不随CO2 浓度提高，光合作用增加）。
③CO2 能促进植物的生长——植物生长速率随全球CO2 浓度的提高而增加。
④高浓度的CO2 能改变植物形态结构——幼苗分枝增多，叶面积指数加大等。
（4）大气污染与植物；
①大气主要污染物对植物的危害（影响）
二氧化硫（SO2 ）对植物的影响：伤害阈值为0.25~0.55ppm，2~8小时；典型症状——叶片脉间呈不规则的点状、条状或块状坏死区。
氟化氢（HF）对植物的影响：伤害阈值>40ppm；典型症状——叶尖和叶缘坏死。
臭氧（O3）对植物的影响：伤害阈值0.05~0.15ppm 0.5~8小时；典型症状——叶面上出现密集的细小斑点。
乙烯对植物的影响：伤害阈值10~100ppb；典型症状——“偏上生长”致使叶片、花、果脱落。
②植物对大气的净化作用
吸收CO2，放出O2 ：造林绿化与人类维系呼吸；
吸收有毒气体：吸收二氧化硫（SO2 ）及氟化氢（HF）最优；
驱菌杀菌作用：有些植物分泌杀菌素，如1ha松柏林24小时分泌34kg杀菌素；
阻滞粉尘：针叶林阻粉尘量32~34吨/年，阔叶林68吨/年；
吸收放射性物质：吸收中子γ-射线。

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