当前位置：首页 > 第八章生物与环境
植物对光强的适应类群：根据植物对光强的适应，可以划分出阳生植物、阴生植物与中生植物三种生态类群。
植物对光强的适应机制：阴生植物的光补偿点较低，阳生植物高，如果长期低于此值将造成饥饿而生长不良，或受荫部分枝叶枯落。
高粱和玉米等C4植物的光饱和点比小麦等其他阳生C3植物要高得多，它们对强光照的利用率很高。
植物耐阴性：阴生植物对生境的适应除呼吸作用较弱外，还反映在较充分利用光能上。阳生植物呼吸比较旺盛，需要较强光照才能补偿消耗。阴生植物叶面积与叶重比值较高，叶片较大较薄，叶细胞排列疏松，气孔经常开放，这些有利于在弱光下进行光合作用。阳生植物则常具小而厚的叶片，具有适应强烈辐射及其带来的高温、干旱等条件的能力。
一些被子植物长期生活于非常荫蔽的生境中，光合作用强度不高，有机产物短缺，几乎完全不开花结实，而借助根状茎等地下器官进行营养繁殖。
另一类适应荫蔽森林环境的方式，是落叶林下的一些类短生植物，其生活史的特征实质上是避荫性适应。当早春乔木未长出新叶时，林下光照充足，气温已回升，紫堇、绵枣儿、顶冰花这类多年生植物利用该时机，迅速生长发育，待数周后，当新树叶长满时这些植物已开花结实转入休眠状态。这种类型称为类短生植物。
光强与水生植物分布：水体中向下光线减弱很快，水越深处光合作用越弱。当光合作用减弱到与呼吸消耗量平衡时的水深称为补偿深度，这是水中光合植物垂直分布的下限。补偿深度随水的透明度而变化。
（2）动物对光强的生态适应
光强影响动物的生活方式。如弱光下的夜行性动物（猫头鹰）和强光下的昼行性动物（大多数鸟类）。 3）极端光现象：
a黄化现象:在黑暗条件下，植物表现为：茎细、节长、脆弱（机械组织不发达）、叶片小而卷曲、根系发育不良、全株发黄，这种现象称为黄化现象。如豆芽、韭黄。 b光死亡现象：指强日照下造成某些生物死亡的现象，如蚯蚓的光死亡。 3、光周期现象—生物对光的生态反应与适应。
1）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。 2）植物的光周期生态类型：
长日照植物：是指在14小时以上的较长光照条件下，促进开花的植物，光照短于12小时
不能开花，光照越长，开花越早。如冬小麦、大麦、菠菜、萝卜、甜菜、甘蓝等。
短日照植物：是指在短日照条件下（8小时或至多10小时）开花的植物，在一定
范围内日照越短，开花越早。如水稻、棉花、玉米、大豆、烟草和向日葵等。
中日照植物：指只有当昼夜长短比例近于相等时才能开花的植物。如甘蔗的某些
品种只有在接近于12小时的日照下才能开花。
中间型植物是指开花对日照长短无严格要求的植物。四季均可开花，如蕃茄、黄瓜、四季豆等。
长日照：植物必须在日照超过一定数值才能开花；短日照：日照时间短于一定数值才开花。
3）动物的光周期生态类型：动物节律
昼夜节律24小时循环一次 ；夜行性动物：蟑螂、黄鼬 夜行性动物：蟑螂、黄鼬 ；昼行性动物：鸟类、灵长类 全昼夜性动物：田鼠、紫貂；晨昏性动物：蝙蝠。 季节节律： 二、温度与生物
1、生物生命活动与温度条件
生物的各种生理过程都限于某一温度范围内才能正常进行，它们的三个基本点：最低、最适和最高温度。根据生态因子作用三基点定律，植物生长在0-35度间可以生长，过高或
过低，植物将受损，甚至死亡。 1）温度与生物水分代谢。
2）温度与植物光合作用。
3）温度与植物的呼吸作用。 2、温度对生物生长的生态作用
植物发育过程中的各个阶段，特别是对开花的影响。如春化过程（植物需要的低温处理使植物开花的过程）。当年育苗时应该注意低温对开花的诱导。 3、生物的需热量
1）积温与有效积温。植物的生长发育和空间分布需要一定的温度保证，其值多用活动积温（简称积温）表示。目前用积温表示植物需热量的作法已被广泛采纳。另一种看法是，植物开始发育的温度并非物理学零度，而各有自己的生物学零度（称为生物学下限温度），而低于此值为无效温度。所以计算积温应当累加下限温度以上的温度值，该值被称为有效积温。 K = N ( T – T0)
式中K代表该生物所需要的有效积温，是个常数；T当地生物生长期间的平均温度；T0 该生物生长所需要的最低临界温度（生物零度）；N是生长天数。通常临界温度是5或10度。 2）生物需热的生态类群。
根据需热量划分温度生态类群 早在十九世纪法国植物地理学家德康多已提出方案，如高温植物（热带温热气候）、旱生植物（温暖干燥气候）、中温植物（适中温暖气候）、微温植物（适中寒冷气候）、低温植物（极地与高山寒冷气候）等。每一类型还可分出广温性与窄温性。
动物：（1）不同生物对温度的适应范围不同据此可将生物分为： 广温性动物——适应较大温度变化的动物
喜冷狭温性动物——适应温度低且变化幅度小的动物 喜热狭温性动物——适应温度高且变化幅度小的动物
（2）在一定温度内，随温度上升，生物的生长发育和繁殖能力增强。
植物一般生活在0-45℃范围内，动物一般生活在-2-50℃范围内，在这个范围内，随温度上升，生物的生长、发育和繁殖能力增强，反之则降低。 （3）温度变化与动物热能代谢
当温度发生变化时，动物是通过自身的热能代谢机制来适应的。 根据动物热能代谢特点，可将动物分为：
变温动物（冷血动物）——体温随环境温度的变化而变化，通常与环境温度相差无几。如鱼类、两栖类、爬行类和昆虫等
恒温动物（温血动物）——体温相对恒定，一般不受环境温度变化影响的动物。
2、生物对极端温度的适应。
1） 对低温的适应：
植物：生活在高山或极地的植物，芽和叶片常有鳞片或油脂类物质保护；体表有蜡粉和密毛；植株矮小、匍匐状、垫状。在北方地区的植物，一年生植物以种子越冬，使植株免受冬季严寒的伤害；多年生植物多见块根、块茎等；木本植物以落叶适应。
动物：贝格曼规律Bergman规律：高纬度地区的恒温动物身体往往比生活在低纬度地
区同类个体大，因为它们单位体重的散热量比个体小的动物相对少些。
阿伦Allen规律：恒温动物身体突出的部分（如四肢、尾巴和耳朵等）在低温环境中有
变小的趋势。 2） 对高温的适应：
植物：常体呈银、白色；叶有密绒毛或鳞片、革质发亮、叶呈窄条形或针形；树干和根茎有厚的木栓层。 动物：
3）低温胁迫与植物适应
（1）低温胁迫
冻害：发生于零下低温。这时细胞间隙与细胞壁上自由水结冰，因其蒸汽压低于附近过冷溶液，水自细胞质逸出，使后者萎缩而脱水受害，或者冰晶压迫细胞质造成机械损害。
冷害：起源于热带的植物遇到零度以上的低温也会受害。这称为冷害。水稻秧苗遇到春季南下冷空气，在0℃以上便受害。
（2）植物对低温的适应
形态结构适应：有些植物通过改变生长形态躲避寒害，例如高山上匍伏地面的乔灌
木和分枝密集的垫状（枕状）植物。热带高山一些大型植物具莲座叶，如东非肯尼亚半边莲（Lobelia keniensis），白昼叶丛开放，晚间则闭合包围生长锥。
生理适应：越冬植物的抗寒能力有个逐渐提高的过程。温带秋季气温降低，细胞液中增加糖、盐、有机酸、蛋白质等浓度，因而冰点下降，束缚水增加，可以过冷而不凝结，有助于抗御辐射霜的危害。 4）高温胁迫与植物适应
（1）高温危害：首先是破坏代谢的协调，使呼吸作用剧烈并持续较久，造成植物的“饥饿”。
（2）植物对高温的适应：植物避热方式主要在于减少强烈辐射造成的增温，如叶面或表皮毛反射光线，叶片侧向阳光等，或通过蒸腾消耗热能降温。
3、温度节律与植物物候节律
1）温周期现象：指有规律的季节变化和昼日变化，温度交替的反应或变化。
温周期与植物生长发育：在适宜的温度范围内，昼夜温度周期性变化显著影响植物种子萌发、生长、发育、形态构成以及干物质积累等。植物对昼夜温差的反应称为日温周期。 年温周期与植物生长发育： 2）物候变化及物候节律：
（1）物候学Phenology：是研究气候和动、植物生活周期现象之间关系的学科。植物的生长过程中，受到气候变化的影响，表现出发芽、展叶、开花、结实或休眠等不同的阶段，这些阶段叫物候期。
（2） 物候节律：由美国人Hopkins提出，经过20多年的研究得出结论：在其它 因素相同的情况下，北美温带内每向北移动纬度1度、向东移动经度5度、或海拔向上升高400英尺，植物的阶段发育在春天和初夏时，将分别延期4天；在秋天则相反，即物候提前4天。 三．水对生物的生态作用
1、.水对生物的重要性
①水是植物进行光合作用的重要原料 ②植物吸收养分的主要渠道 ③参与生物体内一切生物化学反应
生物的正常生活，需要不断地从外界获得物质和能量，在体内经过复杂生物化学反应，最后排出体外，所有这些过程，都是在水的参与下进行的。所以，水是生物生活不可缺少的物质，生物体内都含有大量的水分。如植物体一般含水60-80%，鱼类含水约80-85%，蝌蚪含水高达93%。 ④水分构成生物体的主要物质 2、水的生态作用
（1）陆生植物对水因子适应的生态类型。
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