生物与无机环境.ppt

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1、生物与无机环境,研究生物与生物之间、生物与无机环境之间的相互关系的科学生态学,地球上所有的生物及其无机环境构成了生物圈,研究生态学的意义:生态学的研究,将使人们从世界范围,从整个生物圈角度来考虑环境问题,进一步认识人与生物圈的关系,设法恢复和保持生物圈的动态平衡,为合理开发自然、建设国土提供指导。,生物生活在一定的环境条件中,生命活动所需的物质和能量都取之于周围环境。因此,它的生长发育,甚至生命都受到环境的约束和控制,那么影响生物生存的环境因素是什么?,第一节 生物与无机环境,生物与无机环境,光、温度、水等,周围环境中的其他 生物,包括同种和不 同种的生物。,生物与有机环境,生物与环境的关系,

2、一、无机环境因素,(一)阳光:,光对绿色植物在地球上的分布起着决定性的作用,光对海洋生物的影响:,1、阳光对植物的影响,呈垂直分布状态,海洋植物分布于海面以下200m,浅水处生长绿藻,稍深处是褐藻,再深处是红藻,原因是什么?,不同水层光照强度不一样 不同水层光谱成分不一样,一、无机环境因素,(一)阳光:,光对绿色植物在地球上的分布起着决定性的作用,1、阳光对植物的影响,光对陆生植物分布的影响,阳生植物,阴生植物,有些植物只有在强光下才能生长得好,如松、杉、柳、槐、小麦、玉米等,药用植物三七、人参等只有在密林下层较阴暗处才能生长得好,一、无机环境因素,(一)阳光:,光对绿色植物在地球上的分布起着

3、决定性的作用,1、阳光对植物的影响,光对植物开花的影响,长日照植物,短日照植物,如:菠菜、鸢尾、苜蓿等属长日照植物,即在春末夏初开花;菊花、桂花属短日植物,在秋季开花。,影响动物的体色鱼,影响动物的视觉鸡,猫头鹰,田鼠,2、光对动物的影响也很明显,影响动物的生活习性蛾类的趋光性,影响动物的生长发育蚜虫(光亮处无翅,黑暗处有翅),影响动物的繁殖和换毛长日照的貂、鼬、雪兔(春季繁殖);短日照的鹿、山羊、鳟鱼(秋季繁殖);鸟类的迁徙和繁殖;雪兔换毛等.,雪兔换毛是对秋天短日照的一种生理反应,与温度的改变和有无降雪无关。阳光是关键因素。,1、植物需要光合作用,故阳光对植物的分布起决定性作用,2、光对陆

4、生植物分布的影响,3、光对海洋植物的影响,4、光对植物开花的影响,生活习性:夜行动物 (蛾、猫头鹰) 日照的季节变化影响鸟类迁徙和繁殖、哺乳动物动物的繁殖和换毛(鹿、雪兔),喜光植物,喜阴植物,长日照,短日照,(二)温度,一般生物生存温度范围:-20C500C,每种生物对每一种非生物因素都有一个能够耐受的范围,温度是决定生物的分布的主要因素之一,“南桔北枳”,不同纬度地区的植物分布,阔叶林,随海拔高山植物的垂直分布,海洋植物的垂直分布,光,温度影响生物的生长和发育,冬眠,小麦种子在3430C范围内才能萌发,体重为50100kg的猪,在18-200c的温度条件下增重最快,温度影响动物的形态,温度

5、影响动物的生 活习性,昼夜温差大,作物产量高,海洋鱼的季节洄游,比较他们的头部外形和毛的分布有何不同?这类差别有何生态意义?(教材P69),植物,动物,1、分布:广东蜜桔、日本红富士,2、形态:冷则针形叶;热则阔叶。,1、生存范围:20500C,2、体形:寒则耳尾小;热则尖嘴 猴腮,3、动物的冬眠、夏眠:蜗牛、蛇。,温度,4、海洋鱼类的季节洄游,3、生长发育:东北大米、新疆葡萄,(三)水,对生物的生长发育有明显的影响,水在陆地上的分布,决定陆生生物的面貌分布,讨论比较:热带雨林和沙漠地区植物分布的景象.,特别生活在水中的生物:盐度、酸碱度、水压, 生物种类和数量繁多,生物种类少,植被稀疏 ,生

6、物一般都有抗旱能力,植物有发达的根系、叶针形、茎肉质,沙漠中的动物:蛇、蜥蜴、跳鼠、骆驼,沙漠中的蛇和嘶蜗,体表有厚鳞,可以减少水分的散失。,沙漠中的跳鼠食植物的种子和茎叶,一生中从不饮水,它们没有汗腺,生理活动所产生的水,大部分能重复利用。,胃有三室,其中一个是瘤胃储水56升,又称“水囊”。 维持生命所需水分主要来自体液的减少,可以经受体重25%30%的脱水。 驼峰中的脂肪在化学反应中,如40千克脂肪可产生40千克的水。 汗腺少,在46度时才出汗;尿浓缩;大肠吸水强。,除光、温度和水以外,还有哪些因素属于非生物因素?,讨论,风、水,土壤的物理和化学特性等,二、无机环境因素的综合作用和限制因素

7、,环境中的各种生态因素,对生物体是同时共同起作用的,而不是单独地、孤立地起作用的。换句话说,生物的生存和繁衍,受各种生态因素的综合影响。对某个或某种生物来说,各种生态因素所起的作用并不是同等重要的。一般考虑主导因素,1、举例:硅藻是一种浮游生物,浅海中的硅藻含量随着光照强度、温度、矿质营养的季节变化而变化。,春季(3、4、5月),原因:矿质营养充足,光照强度和温度逐步增高,硅藻生长有一个很高的增长率,1、举例:硅藻是一种浮游生物,浅海中的硅藻含量随着光照强度、温度、矿质营养的季节变化而变化。,夏季(6、7、8月),原因:光照强度和温度虽增高,但矿质营养不足.,硅藻的增长率减小,1、举例:硅藻是

8、一种浮游生物,浅海中的硅藻含量随着光照强度、温度、矿质营养的季节变化而变化。,秋季(9月),原因:光照水温虽下降,但矿质营养略有补充,硅藻有一个略为升高的增长率,1、举例:硅藻是一种浮游生物,浅海中的硅藻含量随着光照强度、温度、矿质营养的季节变化而变化。,冬季(12、1、2月),原因:水温较低,光照强度减弱,硅藻的含量很低,因此任何情况下,作用于生物体不可能只有一种环境因素,而是多种因素起综合作用,但其中任何一种因素的改变,都会影响生物的生存。,2、限制因素大多数生物对多数无机环境因素,都有相当宽的适应范围,但其中必有一种或少数几种因素是限制生物生存和繁殖的关键因素,被称为限制因素。,在农业地

9、区:作物生长所需要的水和二氧化碳是较为充足的,当地作物对温度和光照的适应范围也较宽,影响作物产量的常常是那些供应不足的矿质营养素,这些矿质 营养素就成了作物生长的限制因素。,限制因素: 矿质营养,海洋中藻类的垂直分布,限制因素: 光照,雪兔换毛:,限制因素: 日照时间的季节变化,深海区:高水压、高盐度,决定了它们只能分布在深海;中、上层鱼类,卵的孵化和幼鱼的生长,对水中含氧量要求严格,这就决定了它们的分布范围限于中、上层 海区。,限制因素: 高水压、高盐度,硅藻: 秋冬季,限制因素: 光照强度、,春夏季,限制因素: 矿质营养,3、限制因素应用的实际意义: 在与有害生物的斗争中,在治理时,应尽可

10、能除去限制因素,以提高治理污染的效益。,例如,2000年太湖水域蓝藻大爆发,造成大爆发的原因是生活污水、工业废水、农业废水污染水体,水体富营养化(N、P)含量高,温度条件适宜,引起藻类过度生长,造成水质不断恶化等后果;但是藻类生长必需磷酸盐,若在含有多种营养物的废水中除去磷酸盐,藻类的过度生长就得到了控制。,又如:蚊子在繁殖后代的过程中,卵必须产在水里,所以水成了一个限制因素。为了减少蚊子,一般居民区不宜有水塘、积水。,1分析下列生物现象,其中起主要作用的生态因 素分别是: (1)苹果树不宜在热带地区栽种; ( ) (2)阳面山坡的小麦比阴面的长得好; ( ) (3)荒漠地区生物种类稀少。 ( ) 阳光; 温度; 水。,2,1,3,练习,2、我国青藏高原农区小麦高产的主要原因是由于当地 ( ) A昼夜温差大,太阳辐射强 B CO2浓度高 C雨量充沛 D气温偏低,水分蒸发少,4、生活在高山上的人血液中的红细胞数量比普通人多,影响他们的红细胞增多的生态因素是( ) A温度 B水分 C大气 D阳光,3、菊花通常要在秋末开花,要使它提早开花,可采用的人工处理方法是 ( ) A喷洒一定浓度的生长素 B多浇水、多施肥 C提早遮光,形成短日照 D降低温度,C,A,C,再 见,

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