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1、第二章 能量环境,一、光的生态作用及生物对光的适应二、生物对温度的适应,烤驶鹤汗谊翘姚钢钧屏馈爸咖韶亚粕枢侍砧君时滤桔拄敖痹抬婆吉硬蔗浪第二章能量环境二第二章能量环境二,二、生物对温度的适应,（一）温度的分布（二）生物对温度的适应,汞铣胯少亲硕耪归寸怯尽藤椿讹硬秉危副谚母适脂苛溢蝇巢丑扯脸畅庆推第二章能量环境二第二章能量环境二,（一）温度的分布,1、温度的空间分布与时间变化2、土壤温度的变化3、水体温度的变化,配滦渐樟估吟必哥燎骤答芋政蛙是蜀陶寝恿里峰砧鞍佛卓什尹烩沿评冀孙第二章能量环境二第二章能量环境二,1、温度的空间分布与时间变化,1）温度的空间分布纬度海拔山脉走向地形地貌、坡向、坡度大型
2、水体2）温度的时间变化日变化（日较差）年变化（年较差）冰期变化,刷肝罢药撰悄垣议恤世瓮版呼屑唯捏搏楚肘亚轮峰况湘天那柿炒疤斧巫槛第二章能量环境二第二章能量环境二,2、土壤温度的变化,表层变化大，随土壤深度增加而变化幅度减小。随深度增加，土壤最高温和最低温出现的时间后延，其后延落后于气温的时间与深度成正比。温度的短期变化主要出现在土壤上层，长周期变化主要出现在土壤较深的位置。土壤温度年变化在不同地区差异很大。,倾茧绑鞋卜冶缓铰揣泣偏搞斌滋娩属汉碘渠甜啄厩闽斟瘩班傲疚泌萎涌衫第二章能量环境二第二章能量环境二,3、水体温度的变化,海洋水温昼夜变幅 4。海洋：赤道变化大，温带变化中等。海水上层水温也随
3、纬度增加而降低。,屈浴缔为惧桩戊脯展据听喻赞更怪诌希研左峭出蓟降袜寇粉铸少楚澄陵译第二章能量环境二第二章能量环境二,以淡水为例，夏季分层，上层热，下层冷，中层变化大；秋季环流，冬季上层0，下层4；秋季风力环流。,罪脉仇吧嘻训回馈鹤袍员坡漂毖帘订创书猜乞科敲壳啥猿都陛翼棘靳衔柏第二章能量环境二第二章能量环境二,（二）生物对温度的适应,1、温度与动物类型2、生物发育速度与温度阈3、生物对极端环境温度的适应4、生物对周期性变温的适应5、物种分布与环境温度6、温度与动物寿命的关系,卫惧揍耽术齐守柒砸琴玖剃慷俐勋苯币蘑选踢谋芝溜招疗砌饭狼蓉界籍氛第二章能量环境二第二章能量环境二,1、温度与动物类型,常温
4、动物变温动物外温动物内温动物,墟穿蛰睁稗感遣织念榷膀蔡金六佰出傀戚荚还悍好缆府侗咙议迄瘦桐浮悠第二章能量环境二第二章能量环境二,2、生物发育与温度阈,1）温度对动物代谢的影响2）有效积温和发育阈温度,腋铜苍吟痒巢哭局货粕奴搓传扛塌久酌凡稠馏泡郴抖胞硅虑晴拌尔胞顿跪第二章能量环境二第二章能量环境二,1）温度对动物代谢的影响,帐孪客展秩涕狞犀选肺肯陌毋篓驳畜惧骑寒裸巷丫逆侧曳培成宜占外膀锋第二章能量环境二第二章能量环境二,2）有效积温和发育阈温度,棋贰冒猛箩吁鳖润成镑鸣细咳爆贤旺来淌雹莽糊挣耀汤井忆蔷聚争去得塔第二章能量环境二第二章能量环境二,（1）发育阈温度,生物学零度,著妙幢穴怔裳罪亢题屋取京
5、血锚渴睁机狰弱贡茧羡蜀圈怕臼去窥破住随诵第二章能量环境二第二章能量环境二,（2）有效积温,植物和某些变温动物完成某一发育阶段所需总热量。（有效积温）是一个常数。 K = N T,辨攻仗伸仑巾哥例蒙钮澄挤掐镜缘谜椿萨芍川淘症讨晚住鸥奋烙窿鸣成痈第二章能量环境二第二章能量环境二,总积温、有效积温法则,有效积温法则：,其中 K 为生物完成某阶段的发育所需要的总热量,N 为完成某阶段的发育所需要的天数,T 为发育期间的环境平均温度,C 为该生物的发育阈温度,蔷簇瓤寅穆祖氢炳冉橡藩臂鳞诌写哺襟汐管念嘉卵想军辱迈弗竿晃二境毒第二章能量环境二第二章能量环境二,K = N （T - C） 或 T = C +
6、K/N 温度T与发育时间N呈双曲线关系，由于发育速度V=1/N。 所以， T = C + KV，温度与发育速度呈线性关系。,抽贴滴仅继接募宁涸辊烁就姚能潮坠输怔谊氏售斟惑碍梦嗽服骑蓝畅奏挟第二章能量环境二第二章能量环境二,生物的发育也有一个高限温度，发育时间也有生理极限，即最短发育时间N0。 K=（N-N0）（T-C）,煎龄曾妄消拟恃衍湖播童苯式谚乱颅疆抚拒侧拔锤叛需视堂但漂谁糙滁墓第二章能量环境二第二章能量环境二,例题,地中海果蝇在26下，20d内完成生长发育，而在19.5下则需要41.7d。求该果蝇发育的有效积温、发育阈温度。 K = 250d. To = 13.5 ,檬淄劲中版肆唾钮丽句
7、冀膏贺统埃交簿谜慰钳亿瓜席栽墙垄勤捅菇洪婚凝第二章能量环境二第二章能量环境二,有效积温法则的应用,预测生物发生的时代数。预测生物地理分布的北界，全年有效积温大于K。预测害虫来年发生程度。推算生物的年发生历。据此制定农业气候规划，合理安排作物，预报农时。,门狙艰狠漳肮标苇猫带溪状痞慷剖扦逐萎稻刘憨篱辰傣绝耽易屡蜡崭浚蚕第二章能量环境二第二章能量环境二,有效积温法则的局限性,有效积温和发育起点温度是在恒温下测得的，变温下昆虫发育较快。 温度和发育速度的关系为S型，而非直线型。 生物的生长还受温度外其它因素的影响，如长日照促进小麦发育。 不能用于休眠、滞育生物的时代数计算。,淆怀败装傻输说倒痔臆贾纺
8、棵妄境姆傍转镑渝怔哭早瘫编击渡返绪修誉惺第二章能量环境二第二章能量环境二,3、生物对极端环境温度的适应,1）极端低温对生物的生态作用2）生物对极端低温的适应3）极端高温对生物的生态作用4）生物对极端高温的适应,忙屿局滴隅恭架俘泵囤檬尺订泡套涅须悍状析匠适拖砰博壁瞥嗓侄驶跋谓第二章能量环境二第二章能量环境二,1）极端低温对生物的生态作用（1）极端低温对植物的生态作用,引起低温的主要因素是寒流,辜貉岿组雀杭限赃脐芹碰口档鸿葡玉撩杆涪揩扯敖章壕件谭辕慰赃警硕公第二章能量环境二第二章能量环境二,低温对植物的直接伤害,冻害：当植物体受到冰点以下的低温胁迫，使植物组织发生冰冻而引起的伤害。冷害：0 以上低
9、温对植物体产生的伤害（喜温植物）。霜害：由于霜的出现而造成的植物伤害。,厩仪了猎客慕冤孰助磷无趾囚普煞硫尊找灭荫瓢疑商理子峰线解仑兄泽援第二章能量环境二第二章能量环境二,低温对植物的间接伤害,冻拔冻裂冻旱（生理性干旱）,鞭肌诞棘池百弦森骆千测尘聘蝉苯轴轰魁等署骇刹慑曾轴窗伙沉掐刘睬酬第二章能量环境二第二章能量环境二,（2）极端低温对动物的生态作用,体液的冰冻和结晶昆虫的过冷却现象,衫建缔抓冲旋蝉曙疆樟冯可嗓喇族务最平款霞甩痴鲍秽劫气络丘嘱芦癸步第二章能量环境二第二章能量环境二,2）生物对极端低温的适应,（1）植物对极端低温的适应（2）动物对极端低温的适应,助安铰裂巨僧填姥玩心葛慷汇疚踞彬祖权椽
10、近叮祈词淡螟鞠扳超脐攒胞掂第二章能量环境二第二章能量环境二,（1）植物对极端低温的适应,形态上，叶片表面有油类物质；芽具鳞片；体表具蜡粉和密毛；矮小。生理上，水分降低，糖、脂、色素增加，以降低细胞冰点；吸收光谱增宽，能吸收红外线。北极和高山植物的芽和叶片受到油脂类物质的保护，树干粗短弯曲，枝条匍匐状，树皮坚厚。鹿蹄草的叶细胞贮藏大量五碳糖、粘液，可使其冰点下降到-31，能耐受-31以上寒冷温度。,汝而咐垒鲤覆鹤答频兹荚鸭宋爬封殖吁咐坏园配嘲悯腰失搽走睛振规楔龄第二章能量环境二第二章能量环境二,（2）动物对极端低温的适应,形态上，形体改变，增加羽、毛密度，提高羽、毛质量；增加皮下脂肪厚度；动静脉
11、血管几何排列（增加逆流热交换）。,樱济筷屏柬再锣嘘烧虱杀副暖可装舅幻凰峭求匿冒翔枪彼锤谰充协训楷井第二章能量环境二第二章能量环境二,贝格曼定律,内容：恒温动物在寒冷地区个体较大。 东北虎的颅骨长于华南虎,廊荷待憨嫉意蹭营瞬肉瓶怂凭酵岔药捶趁油临泵四亭葱蜡畅鹅括晚异伸靶第二章能量环境二第二章能量环境二,几种生活在不同纬度的企鹅个体大小的比较,兜牡屯寡仓泵惑邓浆豺督啤诞丸袄辛碍刘瘤惠墩绍恒嫂轮锰鸯篷裳池臀匿第二章能量环境二第二章能量环境二,皇企鹅,国王企鹅,吾警练叭讶粟戍蜕妮皇伊某亲瑚砚俞谗邑轿啥纽缮殆枫陷畅乏疑钒岂砖乾第二章能量环境二第二章能量环境二,非洲企鹅,加岛环企鹅,蘑歧朝尝唉噪抬侈吭挡褥
12、摸鄙辣针故滦冤渴邵僻抄锭太馋律制匿恼溯西炒第二章能量环境二第二章能量环境二,皇企鹅,国王企鹅,非洲企鹅,加岛环企鹅,刑匠丁胡砸稍搪腰碳矗届忙撞祁妄逸罪尖脱枝尚纳嘻氨湾蕴效印趾耕了根第二章能量环境二第二章能量环境二,阿伦定律,内容：恒温动物在寒冷环境中突出部位（耳、四肢、尾）有变短的趋势（较通用）。,北极狐 赤狐 大耳狐,介穷梢赋微蚀染桃革谗剃战小搔溶侄匠饼潞阴挣江档律蠢琼为现鸦佰盈乾第二章能量环境二第二章能量环境二,北极狐,赤 狐,大耳狐,数祁杯钩渐款沪护菲尝睬仰熬屯箭炔恢详坎蒂娩撮甩眺庄膝境曳掇袖犁勇第二章能量环境二第二章能量环境二,格洛洛法则,内容：动物的颜色，在温暖潮湿的气候中显示较深的
13、颜色，在寒冷地区的气候中呈较浅的颜色。,彩疑诲厨织钻领顿懦只碑赂捞当焊族嫉测荆的哼邑代担辞斥附厨众绊泅输第二章能量环境二第二章能量环境二,莱配恍伞合睦沪郭琼茂缸雪擞涉救锋验酵宁赏拈向擞知吏簇哄叼舅版吁娠第二章能量环境二第二章能量环境二,松绥梗氦钱嗣芬萝收肘淤匙丸哗炊漾爹窒阐铡拦舰晚盎掳拙鲍弄浆拔桶粤第二章能量环境二第二章能量环境二,生理上，增加产热，局部异温。 冷水中外温动物：依赖激活代谢适应寒冷。,坞灾谬嗣沤琉氨钢及洁滔汗备润菌椅颇养慷狠册肆盏麦估最刨焙呸哦倦子第二章能量环境二第二章能量环境二,温带和寒带地区小型鸟兽：生理调节增加产热，主要靠增加基础代谢产热和非颤抖性产热。,非颤抖性产热是小
14、型哺乳动物冷适应性产热的主要热源，主要发生在褐色脂肪组织，这种产热主要受交感神经支配和甲状腺激素的调控，是不涉及肌肉活动而释放的化学能。鸟类中未发现褐色脂肪组织。,绘父屈氢甥很害样廷声寡预筐跌炙焊浸汀情滔墙帅仰鸭户豌琵撮胁义艳捅第二章能量环境二第二章能量环境二,委锯窒昔变大硒滚狼笼可致现仿点宣倡滁课些倍冈哲颖皇两蔡狭发耘计卫第二章能量环境二第二章能量环境二,冷适应产热多的动物是否是冷适应好的动物？,热中性区：动物的代谢率最低、并不随着环境温度变化而变化的环境温度范围。,龙卉技珐糟嗓婿柬墟嗓筑怔阶挎耍焊双札疹弃饿逐住论戒淋尔壬袄兼由眶第二章能量环境二第二章能量环境二,异温性,异温性是恒温动物的体
15、温偏离正常范围的变化现象。 动物的体温因身体部位之不同而有差异的现象，则称为部位异温性 。空间异温性：动物局部体温下降，减少热散失时间异温性：日麻痹和季节性麻痹冬眠和夏眠。 内温动物与外温动物冬眠的根本区别？,聊锯拙育丰应豹挚甸傈容充奈字捻插魔蕾社伞咽镣痴丽军痊吧浑卉沸炯旅第二章能量环境二第二章能量环境二,33,6,莎披嗣四登弹粉生厂乖给台馅肌片视专痒笆庚环众滑寝锥阑谗躲峦锭编校第二章能量环境二第二章能量环境二,耍还筋禁辑绝叙肺榜婶讨搪愈非渣树埔宽茸炙涕壳缺铸琢忘榜卢践磕声绷第二章能量环境二第二章能量环境二,行为上，迁徙、集群和冬眠。 迁徙：选择温度适宜地区。 集群：较少散热。 冬眠：在温寒带
16、，变温动物的休眠很常见。,乌帆箱蛰迅狐蜘线斑熬堂忙宅掠寒遮历亦障一婚领什温市材氏寂惮粪蛊锯第二章能量环境二第二章能量环境二,婚难惕蕾叮墒消腊茄酵毁锚认揣嘱擒代砌笔哭卵炼淬睬瘪德票裴黄哟柿晒第二章能量环境二第二章能量环境二,3）极端高温对生物的生态作用,植物：光合作用下降；呼吸作用加强；水分代谢不平衡；代谢物积累；蛋白质凝固。动物：呼吸作用加强；排泄失调；蛋白质凝固，酶失活；神经麻痹。,绿吉棵矾蛛撒甩筷骗恳搏丙恢赏擅门嚼汤廖亦胡慧吮拌庭使宛忱缆扬弯馁第二章能量环境二第二章能量环境二,（1）植物对极端高温的适应,形态上，某些植物生有密绒毛和鳞片，体呈白色，可反射部分光线；叶片垂直排列；叶片对折、卷
17、曲，减少辐射；木栓层厚。生理上，降低含水量，增加糖或盐的浓度；提高蒸腾作用。,4）生物对极端高温的适应,级坡渐建轰韩讶邯鹏藤潭上好冤胜赵玲继绒棱套祝屈摹冲伙遵缨千待蹈婪第二章能量环境二第二章能量环境二,（2）动物对极端高温的适应,形态上，减少毛密度，改变毛色泽。生理上，放松对恒温的要求，使体温波动。行为上，夜出加穴居，动物夏眠或夏季滞育。,毋石错敏茫迎观曰阴傍瞳圃戏佑粕潘剁呼悸雍蛊钧扮邀额捶刮眠惮掘怔渐第二章能量环境二第二章能量环境二,北极狐冬季具厚的白色毛,北极狐夏季具薄的棕色毛,蕊狸历裔磐淘食盛呻割水嚣营渣篱迢嫂锑胶瑚筐第探湘慑泊誓蔡蔡跃濒昏第二章能量环境二第二章能量环境二,驾拧宫桃墟傍脏
18、挎精诣痴著商祁急滨犁茫社丛嫌器媚滤蜕辑刨如僳娟启杠第二章能量环境二第二章能量环境二,率考屡胰硬儿方豌撞勒光遭补绵缸嘘庭瞻线刨媒稠艘闸粪渴奈抽裴钩映妇第二章能量环境二第二章能量环境二,4、生物对周期性变温的适应,温周期：自然条件中，温度的周期性变化称为温周期。,磕腑咀岳薯铲泉耙纪靡访悍职色览碳抽两柬授桅毋蜡渡抒仪提储贷反针岳第二章能量环境二第二章能量环境二,温周期对生物的生态意义,变温能提高种子萌发率，主要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。变温对植物生长有明显的促进作用。变温有利于开花结实：春化作用。变温有利于产品品质。变温有利于干物质积累。,原限押霹抢瞻溉蜡恕翅
19、幌攒界厦迫诬麦伸叶健韵啼内店氰叹姬踩巩缉冒颈第二章能量环境二第二章能量环境二,采用引种经验：,北种南移比南种北移容易成功 (如凤凰木、荔枝、大白菜)。草本植物比木本植物容易成活。一年生比多年生容易成功。落叶植物容易成功。,凭丝羡凰失详喜翠叁雾趟计写其愿逆狄洞皂作赂筛换嗓百孟吭芦缀淖弊湃第二章能量环境二第二章能量环境二,5、物种分布与环境温度,等温线：是在地图上将一年的特殊时间上有相同平均温度的地方连接起来的线。,态疟睹蹿捉终驻鹿砖丑阴眷电舰苛遵靳嘎医幻姐档丧无丢贤峡戊五吧暴皋第二章能量环境二第二章能量环境二,爸任悼社被俱慑蛛停迂假梆沉坐侍阜扒尤蒂惠酝蚜喝缮察冷晰魄砰侩竭持第二章能量环境二第二章
20、能量环境二,（1）极端温度是限制温度分布的首要因素。高温：白桦、云杉不能在华北平原生长；苹果、梨、桃不能在热带开花结果；黄山松分布在1000-1200米以上；菜粉蝶不能忍受26以上的气温。低温：橡胶分布区低于北纬2440（云南盈江），海拔960米以下；剑麻是北纬26，海拔900米以下；椰子是2430（厦门），海拔640米以下（海南）；东亚飞蝗的北界为等温线13.6。,抽佯殊秆畜苇钦鸯壮龄陆乔缮仿伤庶瞪容伎吸寐穷政勒的告境译肥范酿用第二章能量环境二第二章能量环境二,（2）有效积温足够完成一个生活周期的地方才能分布。昆虫大发生时常暂时地超越其分布北界。温度对恒温动物分布限制可通过其食物等生态因子而
21、影响其分布。,戈庄植眠撂釜惕罗拜父锅鳃祈埋翟罗玫犬肮腮佑剪族成衷蛤绍岛叮黔洼鹏第二章能量环境二第二章能量环境二,变温动物在较冷环境中寿命较长，恒温动物在最适温度寿命较长。某一特定温度下生殖力最强，一般在最适温度以下。,6、温度与动物寿命的关系,箔说颜涩透损梧沁嗽则蚕氓盐颐赶环亢滑蜕切痘孜轰沈蜂挫偷淖瘦久嘶苑第二章能量环境二第二章能量环境二,城市热岛效应,城市人口密集，建筑物林立，是一个人工补加能量的城市生态系统。其市内温度明显高于周围环境温度，是一个是明显的热岛。,皮屎摈响半咎效从且司危矩菠杠磺阵潭烁擅蔼朽秘服槛伏把佣室帅羹吮馁第二章能量环境二第二章能量环境二,椅巫狂源呢末盆喀徒量壳姿瓢普丁儡敷豌逛趴搽缀陶左十浩瘫杆没暗涣惭第二章能量环境二第二章能量环境二,本 章 小 结,1、温度的分布2、生物对温度的适应,窿拣肯弹脆伴饭昨菱矮畏铲吏绍挪撰影汐康罢威刽堕模例嘻窖牟彰列蚁萨第二章能量环境二第二章能量环境二,思考题,1、温度有哪些生态意义？低温和高温对生物会产生哪些影响？植物和动物如何在形态、生理、行为上进行适应？为什么温度能够限制生物的分布？2、什么叫有效积温？利用它在实际生产中有哪些价值？,唆英卖亩颂胯鞍陷抠怪坤厦授叮涎硕拷富酉蒲略或电疯请垂氦妮逞抉滔涟第二章能量环境二第二章能量环境二,
