2.生物與環(huán)境-貴州大學(xué)課件

1、生物與環(huán)境,趙學(xué)春貴州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院 二〇一四年九月,主要內(nèi)容,生物種和生物個(gè)體環(huán)境與生態(tài)因子生物與環(huán)境關(guān)系的幾個(gè)基本定律生物與光、溫度、水的關(guān)系生物與大氣、火、土壤的關(guān)系生物對(duì)綜合環(huán)境因子的適應(yīng),生物種指一類生物個(gè)體的集合在自然條件下能相互交配產(chǎn)生具有生殖能力的正常后代個(gè)體。 生物種是基本進(jìn)化單位和功能單位,生物種與個(gè)體生態(tài)學(xué),個(gè)體生態(tài)學(xué)在個(gè)體水平層次上研究生物與環(huán)境之間一一對(duì)應(yīng)關(guān)系是研究生物個(gè)體發(fā)育、系統(tǒng)

2、發(fā)育及其與環(huán)境關(guān)系的生態(tài)學(xué)分支。,,系統(tǒng)發(fā)育在環(huán)境作用下由個(gè)體發(fā)育一代接一代為適應(yīng)環(huán)境而發(fā)生變異，并在選擇作用下的物種進(jìn)化過(guò)程。,,環(huán)境的有關(guān)概念,環(huán)境某一特定生物體或生物群體周圍一切的總和生態(tài)學(xué)中 環(huán)境指生物以外的所有自然條件大環(huán)境：地區(qū)環(huán)境，地球環(huán)境，宇宙環(huán)境小環(huán)境：對(duì)生物有直接影響的鄰接環(huán)境，指小范圍內(nèi)的特定棲息地,地球環(huán)境,大氣圈水圈巖石圈土壤圈生物圈,生態(tài)因子概念與分類,生態(tài)因子(ecological fac

3、tor)環(huán)境要素中對(duì)生物起作用的因子生境(habitat)特定生物體或群體的棲息地的生態(tài)環(huán)境稱為生境,生態(tài)因子分類氣候因子土壤因子地形因子生物因子人為因子,生態(tài)因子作用的基本特征,綜合作用主導(dǎo)因子作用階段性作用不可替代性和補(bǔ)償作用直接作用和間接作用,生態(tài)因子的時(shí)空變化,生態(tài)因子的緯向遞變性生態(tài)因子的徑向遞變性生態(tài)因子的垂直遞變性生態(tài)因子的時(shí)間遞變和周期性生態(tài)因子的非地帶性,各種生態(tài)因子都影響到生物群落的分

4、布，但其中起主要作用的是海陸分布、大氣環(huán)流和由于各地太陽(yáng)高度角的差異所導(dǎo)致的太陽(yáng)輻射量的多少及其季節(jié)分布，亦即與此相聯(lián)系的水熱狀況。,太陽(yáng)高度角：以平行光束射向地球表面的太陽(yáng)輻射與地面的交角，稱為太陽(yáng)高度角。太陽(yáng)高度角越小，太陽(yáng)輻射穿過(guò)大氣層的路程越長(zhǎng)，輻射強(qiáng)度越弱。,,,,,太陽(yáng)光,,太陽(yáng)高度角,生態(tài)因子的緯向遞變性,太陽(yáng)高度角及其季節(jié)變化因緯度而不同，太陽(yáng)輻射總量及其相關(guān)的熱量也因緯度而異。每移動(dòng)一個(gè)緯度，氣溫平均降低0.5

5、-0.6℃。我國(guó)由南向北（緯度由低向高）：太陽(yáng)輻射總量、平均氣溫明顯遞減，而年度內(nèi)的變幅呈遞增性；夏季日照長(zhǎng)度遞增，年度內(nèi)變幅逐漸增大；降水量遞減。,,,,,經(jīng)向遞變與經(jīng)向地帶性,在北美大陸和歐亞大陸，由于海陸分布格局與大氣環(huán)流特點(diǎn)，水分梯度常沿經(jīng)向變化，因此導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)向分異，即由沿海濕潤(rùn)區(qū)的森林，經(jīng)半干旱的草原到干旱區(qū)的荒漠。 有人把這種變化與緯度地帶性并列，稱為經(jīng)度地帶性。實(shí)際上，兩者是不同的，前者是一種

6、嚴(yán)格的自然地理現(xiàn)象，而后者在其他大陸如澳大利亞，這種緯向變化就大不相同。,,,,,垂直遞變與垂直地帶,海拔高度每升高100米，氣溫下降0.6℃左右，或每升高180米，氣溫下降1℃上下。降水量初隨高度的增加而增加，達(dá)到一定界限后，降水量又開(kāi)始降低。由于海拔高度的變化，常引起自燃系統(tǒng)有規(guī)律的更替，有人稱次形象為垂直地帶性。,,,,,生態(tài)因子的時(shí)間遞變和周期性,地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)以及月球繞地球的運(yùn)轉(zhuǎn)決定了地球表面太陽(yáng)輻射、氣溫、光照長(zhǎng)度、海洋潮汐

7、等主要?dú)庀笠蜃拥闹芷谛宰兓?。赤道地帶的變幅較小，隨緯度升高周期性變化幅度增大。與生物直接相關(guān)的生態(tài)因子的周期性遞變，導(dǎo)致生命活動(dòng)的周期性變化。,生物鐘現(xiàn)象：生物的生命活動(dòng)隨生態(tài)因子周期性變化而表現(xiàn)出嚴(yán)格的節(jié)律性。常見(jiàn)的生物節(jié)律現(xiàn)象如植物的開(kāi)花光周期，候鳥(niǎo)遷飛，魚(yú)類洄游、昆蟲(chóng)繁殖及動(dòng)物冬眠等。,生態(tài)因子的非地帶性,受地形、地質(zhì)構(gòu)造、土壤 礦質(zhì)、土壤溫度和水分等 非地帶性因素的影響，使具體的生態(tài)因子在特定條件下并不能全部表

8、現(xiàn)典型的地帶性和周期性。如沙漠地帶的綠洲，高山阻隔形成的局部氣候特征等，即“小氣候”。,生物與環(huán)境的相互作用,環(huán)境對(duì)生物的作用影響生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖和行為；影響生物生育力和死亡率，導(dǎo)致種群數(shù)量改變；生態(tài)因子能夠限制生物的分布區(qū)域；生物對(duì)環(huán)境的反作用改變生態(tài)因子的狀況協(xié)同進(jìn)化(coevolution),,左圖：動(dòng)物的協(xié)同進(jìn)化（引自河北師范大學(xué)編《生物進(jìn)化論》）1.鯊魚(yú) 2.魚(yú)龍（中生代的爬行類）3.海豚,生物與環(huán)境關(guān)系

9、的幾個(gè)基本定律,利比希（Liebig）最小因子定律低于某種生物需要的最小量的任何特定因子，是決定該種生物生存和分布的根本因素限制因子定律生物在一定環(huán)境中生存，必須得到生存發(fā)展的多種生態(tài)因子，當(dāng)某種生態(tài)因子不足或過(guò)量都會(huì)影響生物的生存和發(fā)展，該因子即為限制因子。,,耐受性定律（Shelford 耐性定律）生物對(duì)其生存的環(huán)境的適應(yīng)有一個(gè)最小量和最大量的界限，生物只有處在兩個(gè)限度范圍之間才能生存，這個(gè)最小到最大的限度稱為耐受范圍。,,

10、,1 2 5 8 10 15 20,小結(jié),生物種、個(gè)體生態(tài)學(xué)環(huán)境、生態(tài)因子生物與環(huán)境的相互作用生物與環(huán)境關(guān)系的基本定律,生物與光的關(guān)系,光的生態(tài)學(xué)意義光的性質(zhì)及其變化光的生態(tài)作用植物對(duì)光強(qiáng)適應(yīng)的生態(tài)類型,光的生態(tài)學(xué)意義,太陽(yáng)光是全球生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的重要源動(dòng)力太陽(yáng)輻射被綠色植物轉(zhuǎn)化成化學(xué)能貯存于植物體內(nèi)，形成生物圈賴以生存的能量和物質(zhì)基礎(chǔ)太陽(yáng)輻

11、射又溫暖了地球表面，使生物能夠生長(zhǎng)、繁育，并對(duì)生物分布起重要作用,,,光的性質(zhì)及其變化,光的性質(zhì) 光是太陽(yáng)輻射以電磁波形式投射到地球表面的輻射線。光因波長(zhǎng)、頻率不同而組成太陽(yáng)光譜(紫外光〈380nm、可見(jiàn)光、紅外光〉760nm）。光照強(qiáng)度及其變化太陽(yáng)輻射的重新分配；與太陽(yáng)高度角的關(guān)系；與緯度的關(guān)系；與海拔高度的關(guān)系、與坡向的關(guān)系、與植被的關(guān)系,太陽(yáng)輻射的重新分配,,光強(qiáng)與太陽(yáng)高度角的關(guān)系,,光強(qiáng)與緯度的關(guān)系,,光強(qiáng)與植被的關(guān)

12、系,葉片對(duì)輻射的吸收、反射和透射輻射在群落中的分布群落結(jié)構(gòu)不同、季節(jié)不同吸收、反射和透射的比例各不相同樹(shù)冠中的輻射分布,,,香梨樹(shù)冠內(nèi)的光照分布及其對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響（引自張琦等）,光的生態(tài)作用,光強(qiáng)的生態(tài)作用光質(zhì)的生態(tài)作用光照持續(xù)時(shí)間與植物的光周期現(xiàn)象,光強(qiáng)的生態(tài)作用,光強(qiáng)影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育及形態(tài)結(jié)構(gòu)光照強(qiáng)度與光合作用的關(guān)系,植物對(duì)光強(qiáng)適應(yīng)的生態(tài)類型,根據(jù)植物與光照強(qiáng)度的關(guān)系劃分陽(yáng)性植物：在強(qiáng)光環(huán)境中生長(zhǎng)發(fā)育良好，但在弱

13、光條件下生長(zhǎng)發(fā)育不良的植物陰性植物：在較弱的光照條件下比在強(qiáng)光下生長(zhǎng)良好的植物耐陰植物：在全日照下生長(zhǎng)最好，但也能忍受適度的庇蔭或是在生長(zhǎng)期間較輕度的遮陰,,陽(yáng)生植物陰生植物耐陰植物：豆科植物,光照強(qiáng)度與動(dòng)物的行為,,光質(zhì)的生態(tài)作用,可見(jiàn)光區(qū)：橙紅光區(qū)（760~595nm）黃綠光區(qū)（595~490nm）藍(lán)紫光區(qū)（490~380nm）不可見(jiàn)光紅外線（>760nm）紫外線（<380nm）,光照持續(xù)時(shí)間與植物的

14、光周期現(xiàn)象,植物的光周期現(xiàn)象不同長(zhǎng)短的晝夜交替對(duì)植物開(kāi)花結(jié)實(shí)的影響類型：長(zhǎng)日照植物：每天光照14-17h以上；小麥，甜菜，蠶豆等—春季開(kāi)花短日照植物：每天14h以上的黑暗；煙草，大豆，牽牛花—秋季開(kāi)花中日照植物：晝夜長(zhǎng)度近相等，光照12h日中性（中間型）植物：對(duì)日照長(zhǎng)短不敏感,,動(dòng)物的光周期現(xiàn)象,繁殖的光周期現(xiàn)象長(zhǎng)日照動(dòng)物短日照動(dòng)物昆蟲(chóng)滯育的光周期現(xiàn)象換毛與換羽的光周期現(xiàn)象動(dòng)物遷徙的光周期現(xiàn)象,生物與溫度的關(guān)系,溫

15、度的生態(tài)意義極端溫度對(duì)生物的生態(tài)作用生物對(duì)極端溫度的適應(yīng)有效積溫法則物候與物候期溫度與生物分布,溫度的生態(tài)意義,生物體內(nèi)新陳代謝中的生物化學(xué)過(guò)程必須在一定的溫度范圍內(nèi)才能進(jìn)行——直接影響溫度的變化能引起生境中其他生態(tài)因子的改變——間接影響,溫度的三基點(diǎn),極端溫度對(duì)生物的生態(tài)作用,低溫對(duì)生物的影響臨界溫度—環(huán)境中的溫度不斷變化，如果高于（或低于）某一溫度界限生物就受到傷害，那么這個(gè)溫度值便稱為臨界溫度臨界時(shí)間—達(dá)到臨界溫度

16、而使生物受害的最短時(shí)間稱為臨界時(shí)間,,低溫傷害的類型：寒害(冷害)—零度以上的溫度造成的傷害凍害—冰點(diǎn)以下低溫造成的傷害霜害—零度或零度以下，過(guò)飽和水汽凝結(jié)成冰晶造成的傷害,低溫對(duì)植物的傷害,冷害原因損害細(xì)胞生物膜生物膜的結(jié)合酶與游離酶之間反應(yīng)速度失衡凍害原因原生質(zhì)失水，蛋白質(zhì)凝固原生質(zhì)機(jī)械損傷等,,決定低溫傷害程度的因素臨界溫度以下的溫度值降溫速度和溫度回升速度低溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短植物種類及品種植物所處的物候期,

17、低溫對(duì)動(dòng)物的影響,耐受方式：抗凍結(jié)；過(guò)冷現(xiàn)象,極端溫度對(duì)生物的生態(tài)作用,高溫對(duì)動(dòng)物的影響 破壞酶活性，使蛋白質(zhì)凝固，造成缺氧、排泄功能失調(diào)和神經(jīng)麻痹等高溫對(duì)植物的傷害 生理饑餓；蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)破壞；毒物生成；高溫引起旱害；縮短生育期等,生物對(duì)極端溫度的適應(yīng),植物對(duì)低溫環(huán)境的適應(yīng)形態(tài)上—保護(hù)性結(jié)構(gòu)：蠟質(zhì)、針葉生理上—原生質(zhì)特性改變：減少水，增加糖、脂肪、色素吸收更多的紅外線、休眠,動(dòng)物對(duì)低溫環(huán)境的適應(yīng)形態(tài)上：體型貝格曼規(guī)律

18、（Bergmann's  rule） 高緯度恒溫動(dòng)物往往比來(lái)自低緯度恒溫動(dòng)物個(gè)體高大，導(dǎo)致其相對(duì)體表面積變小，使單位體重的熱散失減少，有利于抗寒,中國(guó)幾種獸類頭骨長(zhǎng)度的比較（單位: mm）,,阿倫（Allen）規(guī)律（圖）：生活在寒冷地區(qū)的恒溫動(dòng)物，其體表的突出部分（四肢、耳朵等）趨于縮短，有利于防止熱量散失。而生活在熱帶地區(qū)的恒溫動(dòng)物，其體表的突出部分相對(duì)較長(zhǎng)，有利于熱量散失。生理上—增加產(chǎn)熱、毛皮行為上

19、—休眠或遷移,北極狐 非洲狐,,,植物對(duì)高溫環(huán)境的適應(yīng)保護(hù)性結(jié)構(gòu)；調(diào)整葉片排列方式；降低細(xì)胞含水量，增加糖、鹽濃度；加強(qiáng)蒸騰動(dòng)物對(duì)高溫環(huán)境的適應(yīng)適當(dāng)放松恒溫性；夏眠、穴居、晝伏夜出等躲避行為,,,生物與水的關(guān)系,水的生態(tài)意義植物與水的關(guān)系動(dòng)物與水的關(guān)系,水的生態(tài)意義,水是生物體的重要組成部分水是生物代謝活動(dòng)的介質(zhì)水是光合作用的原料水能緩和原生質(zhì)的溫度變化,,,植物與水的關(guān)系,降水及其生態(tài)作

20、用降水量：降落地面上的雨、雪等未經(jīng)蒸發(fā)、滲透、 流失而積聚在水平面上的水層厚度降水強(qiáng)度： 單位時(shí)間內(nèi)的降水量。單位：mm·h-1 降水變率：各地區(qū)的降水量在年季間或逐月間波動(dòng)的程度,,,,,土壤水的生態(tài)作用,影響種子萌發(fā)影響根系發(fā)育蘆葦；梭梭影響植物產(chǎn)品的品質(zhì),土壤含水量對(duì)小麥籽粒品質(zhì)的影響（單位：%）,按水分因子劃分的植物生態(tài)類型,水生植物 長(zhǎng)期適應(yīng)于水中或多水的環(huán)境中生活的植物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：通氣組織發(fā)達(dá)；葉片

21、分裂成帶狀、線狀或很??；植物體抗扭曲能力強(qiáng)。,,沉水植物：金魚(yú)藻浮水植物：睡蓮、菱角、荇菜、鳳眼蓮?fù)λ参铮禾J葦、香蒲、水蔥,,陸生植物： 長(zhǎng)期適應(yīng)于陸地生活的植物濕生植物：在潮濕環(huán)境中生長(zhǎng)、不能忍受較長(zhǎng)時(shí)間的水分不足、抗旱能力弱的陸生植物陰性濕生植物：光照弱；例：蕨類、蘭科；陽(yáng)性濕生植物：陽(yáng)光充沛；例：水稻、燈心草、毛茛、澤瀉,,中生植物：生長(zhǎng)在水分條件適中的陸地上主要特點(diǎn)根系、輸導(dǎo)系統(tǒng)比濕生植物發(fā)達(dá)葉表面有角質(zhì)層等

22、細(xì)胞滲透壓界于濕物和旱生植物之間沒(méi)有完整的通氣系統(tǒng),,旱生植物：生活于干旱環(huán)境中，經(jīng)受較長(zhǎng)時(shí)間的干旱仍然能維持水分平衡肉質(zhì)旱生植物：莖、葉或整個(gè)植物體肉質(zhì)化仙人掌、猴猻面包樹(shù)、 瓦松、馬齒莧、 費(fèi)菜、堿蓬,,,硬葉旱生植物：最典型的旱生植物，體內(nèi)含水量較低，生長(zhǎng)于氣候干旱地區(qū)主要特征葉表皮具有很厚的角質(zhì)層或密生絨毛等根系十分發(fā)達(dá)；滲透壓 20~40個(gè)大氣壓柵欄組織發(fā)達(dá),,,薄葉旱生植物：葉片薄而柔軟，蒸騰作用強(qiáng)烈，在

23、炎熱時(shí)期氣孔幾乎全部開(kāi)放等蒿屬植物；駱駝刺。短命植物：在沙漠地區(qū)生長(zhǎng)，趁水分條件較好的短暫時(shí)期（雨季）迅速完成其生活周期，以種子形式度過(guò)極度干旱的季節(jié),,,短命植物,沙漠菊沙漠勿忘草風(fēng)信子天山郁金香小甘菊,水與植物產(chǎn)量,植物的需水量植物生產(chǎn)1克干物質(zhì)所需的水量，即在整個(gè)生長(zhǎng)期或某一發(fā)育階段所吸收的水分總量與該時(shí)期所生產(chǎn)的總干物質(zhì)量的比值。平均：300～600g,,植物需水量的差異不同植物的需水量不同不同發(fā)育階段的需水

24、量不同需水量大小受環(huán)境條件影響,不同植物的需水量（單位：g）,水分臨界期與最大需水期,水分臨界期：植物對(duì)水分最敏感的時(shí)期禾本科植物的水分臨界期為孕穗期和抽穗期豆科植物的水分臨界期為孕蕾期。最大需水期：植物需水量最大的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期,豆科植物個(gè)發(fā)育階段的需水量分配,播種→5%出苗→ 13%分枝→ 17%孕蕾期→ 45%開(kāi)花至鼓?！?20%,動(dòng)物與水的關(guān)系,水生動(dòng)物的滲透壓調(diào)節(jié)三種典型天然水的組成（單位：g/L）,海洋生物,

25、等滲動(dòng)物：血液或體液濃度與海水的總滲 透濃度相等或接近海膽、貽貝、蟹補(bǔ)水途徑：從食物中獲得、飲用海水并排除溶質(zhì)、食物同化過(guò)程中產(chǎn)生代謝水,,低滲動(dòng)物：體液濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于海水， 需大量飲水鯡、鮭低鹽環(huán)境和淡水環(huán)境中的動(dòng)物河海交匯處的變滲動(dòng)物，例：沙蠶淡水動(dòng)物,陸生動(dòng)物的滲透壓調(diào)節(jié)與適應(yīng),形態(tài)結(jié)構(gòu)上的適應(yīng)皮膚特征；昆蟲(chóng)的氣門(mén)控制；呼吸道特征；可回收水分的腎臟行為適應(yīng) ：穴居；休眠；遷徙,駱駝對(duì)缺水的適應(yīng)組合,取食含露水多汁植物

26、 尿高度濃縮 利用脂肪代謝的代謝水 提高體溫，貯存熱量， 防止出汗 失水不會(huì)使血液變稠、 紅細(xì)胞構(gòu)造特殊可一 次大量飲水。,生物與土壤的關(guān)系,土壤的生態(tài)學(xué)意義土壤物理性質(zhì)及其對(duì)生物的影響土壤化學(xué)性質(zhì)及其對(duì)生物的影響以土壤因子劃分的植物生態(tài)類型,土壤的生態(tài)意義,土壤是巖石圈表面的疏松表層，是陸生植物生活的基質(zhì)和陸生動(dòng)物生活的基底意義土壤為植物提供水分和必須的營(yíng)養(yǎng)，為動(dòng)物提 供棲息場(chǎng)所土壤是陸

27、地生態(tài)系統(tǒng)的基底和基礎(chǔ)生態(tài)系統(tǒng)的許多重要過(guò)程在土壤內(nèi)進(jìn)行,土壤物理性質(zhì)及其對(duì)生物的影響,關(guān)于土壤物理性質(zhì)的基礎(chǔ)知識(shí)土壤的物理性質(zhì)包括土壤的質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、容重、孔隙度等特征其中土壤質(zhì)地是指土壤中不同大小土粒(固相顆粒)的百分比組合粘土類：以粉砂、粘粒為主，占60%以上壤土類：砂粒、粉砂、粘粒比例大致相等，質(zhì)地均勻砂土類：以粗砂、細(xì)砂為主，粉砂、粘粒比重<10%,國(guó)際制土壤粒級(jí)分類標(biāo)準(zhǔn),,土壤結(jié)構(gòu)是指土壤固相顆粒的排列形式、

28、孔隙的數(shù)量、大小以及團(tuán)聚體的數(shù)量和大小等。土壤的水、肥、氣、熱狀況的協(xié)調(diào)主要取決于土壤結(jié)構(gòu)常見(jiàn)的土壤結(jié)構(gòu)類型：塊狀、核狀、柱狀、片狀、團(tuán)粒等,團(tuán) 粒 結(jié) 構(gòu),團(tuán)粒結(jié)構(gòu)：土壤中的腐殖質(zhì)把礦質(zhì)土粒粘結(jié)成直徑0.25~10mm的小團(tuán)塊，具有泡水不散的特點(diǎn)。,土壤水分對(duì)生物的影響,對(duì)植物的影響影響根系吸收；土壤水分關(guān)系到土壤養(yǎng)分的有效性對(duì)土壤動(dòng)物的影響大多數(shù)昆蟲(chóng)在行為上具有正趨濕性。土壤昆蟲(chóng)隨土壤濕度變化而發(fā)生垂直遷移現(xiàn)象；水分過(guò)多或水

29、淹對(duì)土壤動(dòng)物不利甚至導(dǎo)致死亡土壤中空氣對(duì)生物的影響低O2高CO2是土壤空氣的突出特征,土壤的化學(xué)性質(zhì)及其對(duì)生物的影響,土壤酸堿度土壤的很多化學(xué)性質(zhì)尤其是鹽基狀況的綜合反應(yīng)我國(guó)執(zhí)行五級(jí)分類標(biāo)準(zhǔn)：8.5強(qiáng)酸性，酸性，中性，堿性，強(qiáng)堿性,,對(duì)植物的影響直接影響植物的代謝活動(dòng)通過(guò)影響鹽分的溶解度和土壤微生物的活動(dòng)而間接影響植物所需養(yǎng)分的有效性；通常在酸性土壤中易引起K、Ca、Mg、P 等元素的缺乏；在強(qiáng)堿性土壤中易發(fā)生Fe、B、

30、Mn、Cu、Zn 等元素的缺乏,,對(duì)土棲動(dòng)物的影響 陸生蝸牛、蚯蚓種類的分布，pH=8.金針蟲(chóng)為嗜酸性種 ，pH4.0~5.2,,土壤有機(jī)質(zhì)土壤中動(dòng)植物殘?bào)w腐爛分解的物質(zhì)以及重新合成的物質(zhì)其中：非腐殖物質(zhì)是原來(lái)的動(dòng)植物殘?bào)w和未完全分解的組織；腐殖質(zhì)是土壤微生物分解有機(jī)質(zhì)時(shí)重新合成的具有相對(duì)穩(wěn)定性的多聚體化合物，其主要成分是胡敏酸和富里酸,,土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)植物的作用碳源與氮源異養(yǎng)微生物的養(yǎng)料和能源胡敏酸是一種植物生

31、長(zhǎng)激素土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)動(dòng)物的作用某些土壤動(dòng)物的食物來(lái)源，如蚯蚓等,,土壤中的無(wú)機(jī)元素1939年Arnon 和Stout確定的高等植物必需的16種營(yíng)養(yǎng)元素：C，H，O，N，P，K，S，Mg，Ca，F(xiàn)e，Cl，Zn，Mn，B，Cu，Mo無(wú)機(jī)元素對(duì)動(dòng)物的分布、數(shù)量也有一定影響例： Ca與動(dòng)物甲殼發(fā)育；營(yíng)養(yǎng)元素與動(dòng)物疾病,以土壤因子劃分的植物生態(tài)類型,酸性土植物、中性土植物和堿土植物酸性土植物：pH7.5；例：藜科、檉柳科植物,土壤的南

32、北方差異？,,,植物對(duì)鹽堿土的適應(yīng),形態(tài)適應(yīng)：矮小、干硬、葉子不發(fā)達(dá)、孔下陷，表皮具厚的外皮，常具灰白色絨毛。細(xì)胞間隙小，柵欄組織發(fā)達(dá)。有的具有肉質(zhì)性葉，有特殊的儲(chǔ)水細(xì)胞。,鹽生植物與耐鹽植物,鹽生植物：適應(yīng)于多鹽環(huán)境中生長(zhǎng)，在生理上和形態(tài)上具有一系列的抗鹽特性聚鹽植物：在強(qiáng)鹽漬化的土壤中生長(zhǎng)，從土 壤中吸收大量的鹽分并將其積累與體內(nèi)而不受害。例：堿蓬屬（Suaeda）、濱藜屬(Atriplex),,泌鹽植物：能夠吸收大量的鹽分，但并

33、不完全積累于體內(nèi)，而是由莖、葉表面上密布的分泌腺將過(guò)剩的鹽分排出體外例：磯松屬（Limonium）的二色補(bǔ)血草；大米草,,不透鹽植物：根部細(xì)胞對(duì)鹽分的透過(guò)性非常小，幾乎不吸收有害鹽類。植物的滲透作用依靠有機(jī)質(zhì)如有機(jī)酸、糖、氨基酸等進(jìn)行調(diào)節(jié)例：堿茅屬（Puccinellia）、蒿屬的某些植物,,耐鹽植物：在非鹽堿生境中生長(zhǎng)良好，但能夠忍受一定的鹽堿生境的植物。這類植物通常沒(méi)有特殊的抗鹽結(jié)構(gòu)，但生理上具有一定的耐鹽特性例：虎尾草、馬藺

34、、羊草、野大麥等。,,沙生植物：適應(yīng)于沙地環(huán)境生長(zhǎng)的植物統(tǒng)稱為沙生植物沙區(qū)生境特點(diǎn)氣候干旱、風(fēng)大沙多 土壤貧瘠、日照強(qiáng)烈、冷熱劇變,,沙生植物的適應(yīng)特征形成不定根、不定芽的能力很強(qiáng)；例：黃柳、沙竹、梭梭、白刺等根系發(fā)達(dá)、生長(zhǎng)迅速根具沙套或很厚的木栓層；例：沙生冰草具有強(qiáng)烈的旱生結(jié)構(gòu)或生理特點(diǎn)特別干旱時(shí)休眠，例：木本豬毛菜某些沙生植物靠風(fēng)力傳播種子或果實(shí),植物與大氣、火的關(guān)系,大氣成分CO2對(duì)植物的生態(tài)作用風(fēng)的生態(tài)作

35、用火的生態(tài)作用關(guān)于沙塵暴,大氣成分,大氣是指地球表面到高空1100 km 范圍內(nèi)的空氣層100km以內(nèi)的大氣層由干潔空氣、水汽和一些氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)雜質(zhì)所組成,,CO2對(duì)植物的生態(tài)作用,光合作用的原料影響產(chǎn)量,風(fēng)的生態(tài)作用,強(qiáng)風(fēng)能降低植物的生長(zhǎng)量，造成植物矮化強(qiáng)風(fēng)能造成植物體的機(jī)械損傷，折斷莖桿、枝條，甚至形成“風(fēng)倒”現(xiàn)象風(fēng)是某些植物種的花粉、種子或果實(shí)的傳播者風(fēng)蝕、風(fēng)積對(duì)植物產(chǎn)生一定的傷害,落葉松枯梢病,該病在日本主要發(fā)

36、生于北海道、本州東北地區(qū)沿海及部分內(nèi)陸地區(qū)主要誘因是季節(jié)性臺(tái)風(fēng)和海風(fēng)由于經(jīng)常受到臺(tái)風(fēng)和海風(fēng)的侵襲，使落葉松嫩梢形成傷口或使芽枯死，這樣易于導(dǎo)致病原菌侵染臺(tái)風(fēng)和海風(fēng)的搖動(dòng)能切斷落葉松細(xì)根，也易于病原菌從根系侵入,火的生態(tài)作用,,火及火生態(tài)的基本知識(shí),1900-1960年，認(rèn)為火是“壞”的，研究較少且分散1960-1985年,對(duì)火的認(rèn)識(shí)態(tài)度發(fā)生轉(zhuǎn)變，更好地理解了火在自然環(huán)境中的作用規(guī)律1985年以后,火生態(tài)學(xué)作為擾動(dòng)生態(tài)學(xué)的一部分

37、被進(jìn)行了系統(tǒng)論述，成熟的火生態(tài)學(xué)理論和成果為擾動(dòng)生態(tài)學(xué)提供了堅(jiān)實(shí)的背景,火生態(tài)學(xué)研究的主要問(wèn)題,各生態(tài)系統(tǒng)火發(fā)生規(guī)律與行為火與物種及群落的選擇與適應(yīng)關(guān)系火對(duì)生態(tài)系統(tǒng)各組分的影響火對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能的影響如何將火作為“生態(tài)工具”管理生態(tài)系統(tǒng)火管理經(jīng)濟(jì)分析,,對(duì)火因子的正確認(rèn)識(shí)火是大多數(shù)生態(tài)系統(tǒng)中獨(dú)特的、重要的、正常的、自然的環(huán)境因子如同光照、溫度、水分一樣，自從自然植被存在時(shí)起，火就和植被發(fā)生作用,,2個(gè)概念火強(qiáng)度(fire

38、intensity): 燃燒時(shí)熱能產(chǎn)生的速度。通常是一個(gè)理論估測(cè)值火頻度(fire frequency): 又稱火周期，指同一地區(qū)兩次著火的時(shí)間間隔,火發(fā)生的必要條件,火源(點(diǎn)燃物)可燃物可燃物濕度氣候條件,火的生態(tài)作用,燒掉枯草后次年春季牧草萌發(fā)較早；一般可增加優(yōu)良牧草所占的比例火燒能消滅一部分蟲(chóng)卵、蛹以及病原孢子，從而減少病蟲(chóng)害發(fā)生草木灰可提高土壤肥力,火的生態(tài)作用,火燒后地表裸露，易發(fā)生風(fēng)蝕燒掉一部分植物種子，會(huì)使群

39、落內(nèi)植物密度降低燒毀動(dòng)物巢穴甚至動(dòng)物、毀壞樹(shù)木等,草地火燒的生態(tài)作用,火燒對(duì)草地土壤的影響土壤物理性質(zhì)(融化速度/硬度/容重)土壤含水量地表溫度土壤養(yǎng)分,草原火燒后土壤水分含量的變化,草原火燒后，土壤水分含量降低；0～40cm 范圍內(nèi)平均含水量的差異在每年的 8月份消失，平均影響深度為 55cm火燒不利于土壤墑情保護(hù)，火燒日期距離春季萌發(fā)的時(shí)間越近，土壤水分含量損失越多,草原火燒后地溫的變化,草原火燒后，火燒地白天地表溫度比

40、未燒地高，夜間比未燒地低，導(dǎo)致火燒地晝夜溫差加大地表層以下，火燒地溫度的日變化恒高于未燒地,草原火燒后土壤養(yǎng)分含量的變化,草原不同時(shí)間、不同頻次火燒后，土壤的金屬元素和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)發(fā)生很大變化火燒后，土壤中大多數(shù)金屬元素和表層水解性氮含量有所增加，而速效鉀、全氮和金屬銅含量有所降低火燒后，鐵、鉀和鎂在土壤中有一明顯積累層，該層隨時(shí)間推移而下移,火燒對(duì)草地植物群落成分的影響,火燒后由于不同的植物種類的生態(tài)生物學(xué)特性不同，因此火燒后反應(yīng)各