物质环境 幻灯片.ppt

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1、物质环境 1第1页，共71页，编辑于2022年，星期日n生物的物质环境包括水、大气、土壤、生物的物质环境包括水、大气、土壤、火以及其他生物，共同构成生物的物质火以及其他生物，共同构成生物的物质环境。环境。n3.1 水水n3.2 大气大气n3.3 土壤土壤n3.4 火火n3.5 其他其他结束结束第2页，共71页，编辑于2022年，星期日3.1水水n1.水在地球上的存在与分布水在地球上的存在与分布n2.水的特性及其生态意义水的特性及其生态意义n3.生物对水的适用生物对水的适用水生生物的水平衡水生生物的水平衡陆生生物的水平衡陆生生物的水平衡返回返回第3页，共71页，编辑于2022年，星期日3.1.1

2、.水在地球上的存在与分布水在地球上的存在与分布n水以多种形式存在于地球水以多种形式存在于地球海洋、冰盖、大气中水蒸气、陆地各海洋、冰盖、大气中水蒸气、陆地各种水域及地下水、冰雪、无机化合物种水域及地下水、冰雪、无机化合物中的水、生物体中的水中的水、生物体中的水n水陆环境的差异水陆环境的差异n不同水体的差异不同水体的差异第4页，共71页，编辑于2022年，星期日陆地上水的分布陆地上水的分布n降水量、降雨量和相对湿度的概念降水量、降雨量和相对湿度的概念n降水量的变化降水量的变化低纬度（低纬度（20度）湿润带、低纬度（度）湿润带、低纬度（20-40度）少雨度）少雨带、中纬度湿润带、极地干燥带带、中纬

3、度湿润带、极地干燥带海陆位置、地形、季节海陆位置、地形、季节n相对湿度的变化相对湿度的变化随温度变化、昼夜变化、季节变化及其地区差异、地随温度变化、昼夜变化、季节变化及其地区差异、地理位置理位置n我国几条等雨量线的地域分布我国几条等雨量线的地域分布华南、长江流域、秦淮地区、大兴安岭以西秦岭以北、华南、长江流域、秦淮地区、大兴安岭以西秦岭以北、黄河上游、内蒙西部和新疆南部黄河上游、内蒙西部和新疆南部返回返回第5页，共71页，编辑于2022年，星期日3.1.2.水的特性及其生态意义水的特性及其生态意义n1.极性极性n2.高热容量高热容量n3.密度与温度关系密度与温度关系n4.水的三态水的三态n以上

4、几种特征与生物的关系以上几种特征与生物的关系下屏下屏 返回返回第6页，共71页，编辑于2022年，星期日水的生物学、生态学意义水的生物学、生态学意义n1.1水的生物学意义水的生物学意义生生命命组组成成；生生命命活活动动（新新陈陈代代谢谢、运运输输、光光合合作作用用）的介质；的介质；生活史中的必须：生长发育生活史中的必须：生长发育n1.2水的生态学意义水的生态学意义水水与与生生物物的的生生存存与与分分布布；水水环环境境对对生生物物的的利利弊弊；限限制制因子；因子；适应性的产生。适应性的产生。n1.3 水水的理化特征及与生物关系：的理化特征及与生物关系：比比重重与与冰冰点点；比比热热大大与与水水环

5、环境境的的稳稳定定；与与其其它它物物质质的的亲亲合合能能力力强强；粘粘滞滞性性；浮浮力力；水水环环境境的的其其它它生生态因子：态因子：O2，CO2，营养物质；，营养物质；生产力。生产力。上屏上屏 返回返回第7页，共71页，编辑于2022年，星期日水对生物生长发育的影响水对生物生长发育的影响n水对植物生长发育的影响水对植物生长发育的影响水分对植物生长有最低、最适和最高值水分对植物生长有最低、最适和最高值3基点基点n水对动物生长发育的影响水对动物生长发育的影响水分不足时，引起动物的滞育和休眠；水分不足时，引起动物的滞育和休眠；许多动物的周期性繁殖与降水季节密切相关许多动物的周期性繁殖与降水季节密切

6、相关返回返回第8页，共71页，编辑于2022年，星期日水对物种数量和分布的影响水对物种数量和分布的影响n对植被的分布的影响对植被的分布的影响返回返回我国从东南到西北可分为我国从东南到西北可分为3个等雨量区，因而植被类型也分为个等雨量区，因而植被类型也分为3个个区：湿润森林区、干旱草原区和荒漠区。区：湿润森林区、干旱草原区和荒漠区。n水分与动植物种类与数量的影响水分与动植物种类与数量的影响降水量最大的赤道热带雨林种的植物达降水量最大的赤道热带雨林种的植物达52种种/公顷，而降水量公顷，而降水量较少的大兴安岭红松林中，仅有植物较少的大兴安岭红松林中，仅有植物10种种/公顷。公顷。第9页，共71页，

7、编辑于2022年，星期日3.1.3.生物与水的适用生物与水的适用n1 陆生植物与水陆生植物与水 需水原因：需水原因：呼吸；呼吸；营养物质摄入；营养物质摄入；降温。降温。需需水水量量的的大大小小：植植物物个个体体大大小小的的影影响响，1g1g干干物物质质生生产产约约需需300-600g300-600g水水；光光合合作作用用效效率率的的大大小小；其其它它生生态态因因子的影响；子的影响；植物发育阶段的差异。植物发育阶段的差异。陆陆生生植植物物的的适适应应：形形态态适适应应-发发达达的的根根系系、叶叶面面积积很很小小、发发达达的的储储水水组组织织、气气孔孔的的开开闭闭 ；生生理理适适应应-原原生生质质

8、渗渗透透压压特别高特别高 水分来源：根系吸收、茎叶吸收、体内代谢 水分去向：蒸腾作用：体内代谢下屏下屏第10页，共71页，编辑于2022年，星期日陆生植物的类型陆生植物的类型n湿生植物：不能长时间忍受缺水，抗旱能力差，多生长在水边或潮湿的环境中。如水稻、秋海棠。n中生植物：适于生长在水分条件适中的环境中，形态结构及适应性介于湿生植物与旱生植物之间，种类最多、分布最广和数量最大的陆生植物。n旱生植物：生长在干旱环境中，能忍受较长时间的干旱，且能维护水分平衡和正常的生长发育。主要分布在干热草原和荒漠地区。其对干旱环境的适应表现在根系发达、叶面积很小、发达的贮水组织以及高渗透压的原生质等。第11页，

9、共71页，编辑于2022年，星期日2水生植物与水水生植物与水 水水生生植植物物类类型型 沉沉水水植植物物浮浮水水植植物物挺水植物。挺水植物。水水生生植植物物的的适适应应：调调节节渗渗透透压压（增增加加氨氨基基酸酸、糖糖类类）、发发达达的的通通气气组组织织（荷荷花花）、机机械械组组织织不不发发达达甚甚至至脱脱化化、水水下下叶片很薄、且多分裂成带状、线状。叶片很薄、且多分裂成带状、线状。第12页，共71页，编辑于2022年，星期日水环境与植物根系上屏上屏下屏下屏第13页，共71页，编辑于2022年，星期日动物对水的适应动物对水的适应n水生动物主要通过调节体内的渗透压来维持与环境的水分平衡淡水动物和

10、海洋动物的差异n陆生动物形态结构行为生理n动物对水环境的适应与植物不同之处在于动物有活动能力，动物可以通过迁移等多种行为途径来主动避开不良的水分环境第14页，共71页，编辑于2022年，星期日1 1水生动物的渗透压调节水生动物的渗透压调节淡水动物淡水动物对环境是高渗性对环境是高渗性(淡水的渗透浓淡水的渗透浓度为度为2-3毫摩尔毫摩尔/升，而动物体液或血液升，而动物体液或血液渗透浓度高渗透浓度高)海洋动物海洋动物调节类型：调节类型：恒渗透压动物；恒渗透压动物；渗渗透透压压随随变变动动物物：没没有有通通过过主主动动调调节节而而保持体内渗透压恒定的机制的动物。保持体内渗透压恒定的机制的动物。特点：调

11、节能力低下，体内渗透压随环境而变特点：调节能力低下，体内渗透压随环境而变化，保持与环境相等或相近化，保持与环境相等或相近环境：变化幅度相对不大环境：变化幅度相对不大上屏上屏下屏下屏第15页，共71页，编辑于2022年，星期日动物与水，动物与水，b bn2陆生动物的水份调节陆生动物的水份调节 陆生动物的水份丧失：陆生动物的水份丧失：体表蒸发；体表蒸发；呼呼吸失水；吸失水；排泄失水。排泄失水。水份的补充：水份的补充：饮水；饮水；食物水份；食物水份；利利用代谢水；用代谢水；渗透吸收水份。渗透吸收水份。维持水平衡的方式：节水为主要内容维持水平衡的方式：节水为主要内容 水与温度两个环境因子对动物的作用：

12、适水与温度两个环境因子对动物的作用：适应组合。应组合。上屏上屏返回返回第16页，共71页，编辑于2022年，星期日说明说明n以下以下slides为为n第三节第三节n说明用插图、插表及文字说明等。说明用插图、插表及文字说明等。第17页，共71页，编辑于2022年，星期日水体环境的特征水体环境的特征n弱光弱光n缺氧缺氧n粘性高粘性高n密度大密度大n温度变化平缓温度变化平缓下屏下屏 第18页，共71页，编辑于2022年，星期日水陆环境的差异水陆环境的差异比较内容比较内容水环境水环境陆地环境陆地环境环环境境介质介质水水空气空气介质介质密度大、比热大密度大、比热大密度小、比热小密度小、比热小光能量光能量

13、随水深度而变，有随水深度而变，有无光无光能量随纬度高度变化能量随纬度高度变化光视觉信号光视觉信号随水深度而改变随水深度而改变季季节节、昼昼夜夜变变化化明明显显温度变化温度变化稳定稳定不稳定，变化大不稳定，变化大氧气氧气含量低含量低含量高含量高盐分盐分淡水、海水、高盐水体淡水、海水、高盐水体土壤含盐量差异土壤含盐量差异基底基底水面、水底水面、水底种种类类丰丰富富，如如岩岩石石土土壤壤水水对对生生物物的的影响影响取取决决于于水水体体渗渗透透压压和和动动物体内渗透压差异物体内渗透压差异取取决决于于小小环环境境条条件件和生物抵干旱能力和生物抵干旱能力返回返回第19页，共71页，编辑于2022年，星期日

14、自然水体分类自然水体分类水域名称水域名称淡水淡水盐水盐水海水海水超盐水体超盐水体含盐量含盐量 0.010.50.516323847300丰富矿质丰富矿质Ca+2,Mg+2Na+1,K+1,SO3-2,CO3-2 Mg-2,贫乏矿质贫乏矿质Na+1,K+1,Ca+2Cl-1动物种类动物种类少，差异大少，差异大少少多多(83.5%)贫乏贫乏动物类型动物类型狹盐狹盐广盐广盐狹盐狹盐广盐广盐恒滲恒滲恒滲恒滲变滲变滲低滲低滲硬骨鱼硬骨鱼双壳软体类双壳软体类棘皮、尾索棘皮、尾索甲壳甲壳动物种类动物种类部分甲壳类部分甲壳类双壳、甲壳双壳、甲壳昆虫昆虫软硬骨鱼类软硬骨鱼类差异大差异大差异大差异大返回返回第20

15、页，共71页，编辑于2022年，星期日海洋动物恒渗透压动物n等渗动物等渗动物大多数生物体内盐量与海洋为等渗，这些动物不会由于渗透作用而失水或得大多数生物体内盐量与海洋为等渗，这些动物不会由于渗透作用而失水或得水，但随代谢废物的排泄损失一部分水。补充水分方法：从食物中得到；饮水，但随代谢废物的排泄损失一部分水。补充水分方法：从食物中得到；饮用海水并排出海水中的溶质；食物氧化过程中产生代谢水用海水并排出海水中的溶质；食物氧化过程中产生代谢水n低渗动物低渗动物由于渗透作用失去一些水，会从食物、代谢中或海水摄入更多的水，其由于渗透作用失去一些水，会从食物、代谢中或海水摄入更多的水，其中中喝水是主要来源

16、。保持低渗：喝水同时吸入盐，对多余的盐类排除方喝水是主要来源。保持低渗：喝水同时吸入盐，对多余的盐类排除方法：尿液量；鳃通过主动作用把盐类排出体外法：尿液量；鳃通过主动作用把盐类排出体外n高渗动物高渗动物体外的水会渗透到体内，这些动物不需要饮水、食物和代谢过程中摄体外的水会渗透到体内，这些动物不需要饮水、食物和代谢过程中摄取水，而是借助于排泄器官把体内的过剩水排出取水，而是借助于排泄器官把体内的过剩水排出返回返回第21页，共71页，编辑于2022年，星期日淡水动物的渗透压调节问题淡水动物的渗透压调节问题n问题问题环境水分渗入体内环境水分渗入体内排出水分带出盐分导致排出水分带出盐分导致体内盐分丧

17、失体内盐分丧失离子种类问题离子种类问题n解决方式解决方式不饮水不饮水大量排出清尿大量排出清尿盐腺吸收盐分盐腺吸收盐分食物、动物的鳃主动吸收食物、动物的鳃主动吸收盐类盐类离子调节离子调节下屏下屏 第22页，共71页，编辑于2022年，星期日海洋鱼类渗透压调节问题海洋鱼类渗透压调节问题n问题问题体内水分丧失体内水分丧失饮水导致体内盐分积累饮水导致体内盐分积累离子种类问题离子种类问题n解决方式解决方式大量饮水补充水分大量饮水补充水分尿排泄体内过多盐分：鳃尿排泄体内过多盐分：鳃排泄和直肠排泄，钠泵和钾排泄和直肠排泄，钠泵和钾泵泵离子调节离子调节上屏上屏返回返回 第23页，共71页，编辑于2022年，星

18、期日动物动物 皮肤蒸发皮肤蒸发 呼吸蒸发呼吸蒸发 蒸发量蒸发量/体重体重%游蛇游蛇 88 12 2.9森王蛇森王蛇 64 34 0.9鬣蜥鬣蜥 72 28 0.8叩壁蜥叩壁蜥 66 34 0.3金龟金龟 76 24 0.9沙漠陆龟沙漠陆龟 76 24 0.2爬行类皮肤失水与呼吸道失水比率爬行类皮肤失水与呼吸道失水比率(%)下屏下屏 返回返回 动物皮肤蒸发呼吸蒸发蒸发量/体重游蛇森王蛇鬣蜥叩壁蜥金龟沙漠陆龟8864 7266 76 7612 34 28 34 24 24 2.90.9 0.8 0.3 0.9 0.2爬行类皮肤失水与呼吸道失水比率爬行类皮肤失水与呼吸道失水比率(%)第24页，共71

19、页，编辑于2022年，星期日非非洲洲有有蹄蹄类类动动物物皮皮肤肤失失水水与与气气温温有水供给无水供给2030405020304050Airtemperature200100020010003002001000CutaneousevaporationgH2Om-2hr-1GreatgazelleThomasonsgazelleOryxWildbeastBuffalo大羚羊大羚羊汤普森羚羊汤普森羚羊直角羚羊直角羚羊野牛野牛水牛？水牛？上屏上屏 返回返回 第25页，共71页，编辑于2022年，星期日n形态结构适应形态结构适应昆虫具有几丁质的体壁，防止水分的过量蒸发；两栖类动物体表分昆虫具有几丁质的体

20、壁，防止水分的过量蒸发；两栖类动物体表分泌粘液以保持湿润；哺乳动物有皮质腺和毛，防止体内水分过多蒸发。泌粘液以保持湿润；哺乳动物有皮质腺和毛，防止体内水分过多蒸发。n行为的适应行为的适应沙漠动物昼伏夜出：沙漠地区夏季昼夜地表温度相差很大，沙漠动物昼伏夜出：沙漠地区夏季昼夜地表温度相差很大，因此地面和地下的相对湿度和蒸发力相差很大。因此地面和地下的相对湿度和蒸发力相差很大。迁徙：在水分和食物不足时，迁移到别处。迁徙：在水分和食物不足时，迁移到别处。n生理适应生理适应储水的胃储水的胃,呼吸节水，在消耗脂肪过程中产生大量的水分；血液呼吸节水，在消耗脂肪过程中产生大量的水分；血液中具有特殊的脂肪和蛋白

21、质，不易脱水中具有特殊的脂肪和蛋白质，不易脱水生理适应。生理适应。陆生动物的节水适应陆生动物的节水适应下屏下屏第26页，共71页，编辑于2022年，星期日动物排泄节水特征动物排泄节水特征n尿浓缩能力尿浓缩能力n鱼类排泄氨鱼类排泄氨n哺乳动物排泄尿素哺乳动物排泄尿素n昆虫、爬行动物、鸟类排泄尿酸昆虫、爬行动物、鸟类排泄尿酸(可结晶可结晶状状)排泄排泄1g氨、尿素、尿酸分别需水氨、尿素、尿酸分别需水300、50、10 mL返回返回 第27页，共71页，编辑于2022年，星期日动物尿最大渗透浓度(Osm/l)尿/血浓度比值河狸0.522猪1.15人1.44骆驼2.88大白鼠2.99猫3.110更格卢

22、鼠5.514沙鼠6.317跳鼠9.425返回返回 一些哺乳动物的排泄特征一些哺乳动物的排泄特征第28页，共71页，编辑于2022年，星期日n地球引力作用，由海平面向上大气越来越稀地球引力作用，由海平面向上大气越来越稀。n大气层化学组成：大气层化学组成：CO2、O2、N2n大气层生态意义大气层生态意义:生物生存不可缺少的生物生存不可缺少的环境条件，使短波辐射不能透过大气层环境条件，使短波辐射不能透过大气层（保护层：臭氧层）；（保护层：臭氧层）；可防止地球表面可防止地球表面昼夜温度剧变；昼夜温度剧变；与生物之间的气体交换与生物之间的气体交换是地球生物生存的重要条件。是地球生物生存的重要条件。3.2

23、大气的组成及其生态作用大气的组成及其生态作用第29页，共71页，编辑于2022年，星期日n大气中大气中CO2的主要来源的主要来源:煤煤/石油的燃烧和呼吸石油的燃烧和呼吸作用作用.nCO2 的生态意义：的生态意义：植物进行物质生产的植物进行物质生产的C 源源(具有日变化和年变化具有日变化和年变化)；维持地表温度的相对稳定维持地表温度的相对稳定性（温室效应）性（温室效应）;CO2与植物与植物 高产作物的限制因素高产作物的限制因素:主要是扩散速度主要是扩散速度.大气中大气中CO2 及其生态意义及其生态意义第30页，共71页，编辑于2022年，星期日n氧气来自于植物光合作用，主要储存在大气中氧气来自于

24、植物光合作用，主要储存在大气中.n氧气与植物的生长发育：若缺氧气与植物的生长发育：若缺O2，光合产，光合产物不能完全氧化，形成不利发育的物质，热物不能完全氧化，形成不利发育的物质，热量少；种子缺氧气，不利于萌发；土壤缺氧量少；种子缺氧气，不利于萌发；土壤缺氧气，不利于根发育气，不利于根发育.n植物对缺氧环境的适应：形态上如植物对缺氧环境的适应：形态上如红树林红树林，生理上有种子萌发对氧气的需要量降低，根生理上有种子萌发对氧气的需要量降低，根系细胞的无氧呼吸系细胞的无氧呼吸.氧气与生物的关系氧气与生物的关系第31页，共71页，编辑于2022年，星期日nCO2与与O2的平衡：植物是大气中的平衡：植

25、物是大气中CO2与与O2平衡的调节器，植物光合作用平衡的调节器，植物光合作用每吸收每吸收44gCO2可放出可放出32gO2，远大，远大于呼吸消耗的于呼吸消耗的O2（20 倍），森林被倍），森林被喻为环境之肺。喻为环境之肺。n氧气与动物的关系：动物需要氧气进氧气与动物的关系：动物需要氧气进行氧化作用获得能量，根据耗氧量可行氧化作用获得能量，根据耗氧量可测定基础代谢。测定基础代谢。氧气与生物的关系氧气与生物的关系第32页，共71页，编辑于2022年，星期日n氧与动物代谢氧与动物代谢n动物对高海拔低氧的适应动物对高海拔低氧的适应(P50)海拔越高，气压越低，空气稀薄，当海拔在海拔越高，气压越低，空气

26、稀薄，当海拔在2000m到到3000m时呼吸困难、心脏负担加重。动物适应时呼吸困难、心脏负担加重。动物适应方式有：增加呼吸频率，加快血液循环，增加方式有：增加呼吸频率，加快血液循环，增加血红蛋白数量，减少需氧量。血红蛋白数量，减少需氧量。氧气与生物的关系氧气与生物的关系返回返回第33页，共71页，编辑于2022年，星期日3.3土壤土壤n1.土壤的生态意义土壤的生态意义n2.土壤质地与结构与生物土壤质地与结构与生物n3.土壤化学性质与生物土壤化学性质与生物n4.植物对土壤的适应植物对土壤的适应返回返回第34页，共71页，编辑于2022年，星期日1.土壤的生态学意义土壤的生态学意义n土壤是陆地生态

27、系统的基础土壤是陆地生态系统的基础n土壤是具有决定性意义的生命支持系统土壤是具有决定性意义的生命支持系统n土壤是许多生物的栖息场所土壤是许多生物的栖息场所n土壤是生物进化的过渡环境土壤是生物进化的过渡环境n土壤是植物生长的基质和动物生活的基底土壤是植物生长的基质和动物生活的基底n土壤是污染物转化的重要场地土壤是污染物转化的重要场地返回返回第35页，共71页，编辑于2022年，星期日2.土壤质地与结构对生物的影响土壤质地与结构对生物的影响n土壤由固体、液体和气体三相系统组成，固体颗粒是组成土土壤由固体、液体和气体三相系统组成，固体颗粒是组成土壤的物质基础壤的物质基础n土粒按直径大小分为粗砂、细粒

28、、粉砂和粘粒，这些大小土粒按直径大小分为粗砂、细粒、粉砂和粘粒，这些大小不同的土粒的组合称为土壤质地不同的土粒的组合称为土壤质地n根据土壤质地可把土壤分为砂土、壤土和粘土三大类，其通气透根据土壤质地可把土壤分为砂土、壤土和粘土三大类，其通气透水、保水保肥性能都不一样水、保水保肥性能都不一样n土壤结构是指固体颗粒的排列方式、孔隙的数量和大小以及土壤结构是指固体颗粒的排列方式、孔隙的数量和大小以及团粒结构的大小和数量等团粒结构的大小和数量等,会影响三相系统组成会影响三相系统组成n土壤质地与结构常常通过影响土壤的其它理化性质来影土壤质地与结构常常通过影响土壤的其它理化性质来影响生物的活动响生物的活动

29、第36页，共71页，编辑于2022年，星期日土壤水分、土壤空气和土壤温度土壤水分、土壤空气和土壤温度n土壤水分土壤水分土壤的矿质营养必需溶解在水中才能被植物吸收利用土壤的矿质营养必需溶解在水中才能被植物吸收利用植物水分的主要来源，还能调节土壤温度，太多太少植物水分的主要来源，还能调节土壤温度，太多太少影响土壤内无脊椎动物的数量和分布影响土壤内无脊椎动物的数量和分布n土壤空气土壤空气O2的含量较大气低，可能抑制植物根系的呼吸作用的含量较大气低，可能抑制植物根系的呼吸作用CO2含量过高时，根系的呼吸和吸收机能就会受阻含量过高时，根系的呼吸和吸收机能就会受阻n土壤温度土壤温度植物种子的萌发、扎根出苗

30、和根系的生长、呼吸及吸收能力有直植物种子的萌发、扎根出苗和根系的生长、呼吸及吸收能力有直接影响接影响低的土温会降低根系的代谢和呼吸强度，抑制根系的低的土温会降低根系的代谢和呼吸强度，抑制根系的生长，减弱其吸收作用生长，减弱其吸收作用土温过高则促使根系过早成熟，根部木质化加大，从土温过高则促使根系过早成熟，根部木质化加大，从而减少根系的吸收面积而减少根系的吸收面积限制养分的转化、水分蒸发等间接影响根系的生长活动限制养分的转化、水分蒸发等间接影响根系的生长活动返回返回第37页，共71页，编辑于2022年，星期日n土壤酸碱度土壤酸碱度与土壤微生物活动、有机质的合成与分解、营养元素的转化与释放、与土壤

31、微生物活动、有机质的合成与分解、营养元素的转化与释放、微量元素的有效性、土壤保持养分的能力及生物生长等有密切关系微量元素的有效性、土壤保持养分的能力及生物生长等有密切关系土壤酸碱度对土壤动物区系及其分布有重要影响土壤酸碱度对土壤动物区系及其分布有重要影响n土壤有机质土壤有机质腐殖质和非腐殖质腐殖质和非腐殖质影响土壤微生物、土壤动物的分布，保水、通气、稳温影响土壤微生物、土壤动物的分布，保水、通气、稳温n土壤矿质元素土壤矿质元素植物生命活动需要植物生命活动需要9种大量元素和种大量元素和7种微量元素种微量元素影响土壤上动物的种类和数量：蜗牛和石灰岩区影响土壤上动物的种类和数量：蜗牛和石灰岩区3.土

32、壤化学性质与生物土壤化学性质与生物返回返回第38页，共71页，编辑于2022年，星期日n根据植物对土壤酸碱度的反应的植物分类根据植物对土壤酸碱度的反应的植物分类酸性土植物、中性土植物和碱性土植物酸性土植物、中性土植物和碱性土植物n根据植物对土壤钙质的反应的植物分类根据植物对土壤钙质的反应的植物分类喜钙植物和嫌钙植物喜钙植物和嫌钙植物n根据植物对土壤含盐量的反应的植物分类根据植物对土壤含盐量的反应的植物分类盐土（氯化钠、硫酸钠盐）植物和碱土（碳酸盐）盐土（氯化钠、硫酸钠盐）植物和碱土（碳酸盐）植物植物n植物对极端土壤环境的适应植物对极端土壤环境的适应盐碱土植物和沙生植物盐碱土植物和沙生植物4.植

33、物对土壤的适应植物对土壤的适应第39页，共71页，编辑于2022年，星期日盐碱土对植物的危害盐碱土对植物的危害n引起植物的生理干旱引起植物的生理干旱n伤害植物组织，特别是根系伤害植物组织，特别是根系n引起细胞中毒、代谢混乱引起细胞中毒、代谢混乱n影响植物的正常营养影响植物的正常营养n在高浓度盐类作用下气孔不能关闭在高浓度盐类作用下气孔不能关闭第40页，共71页，编辑于2022年，星期日盐碱土植物对环境的适应盐碱土植物对环境的适应n形态形态植物矮小、干硬、叶不发达、蒸腾面小、气孔下陷、表皮有植物矮小、干硬、叶不发达、蒸腾面小、气孔下陷、表皮有厚外皮、灰白绒毛厚外皮、灰白绒毛n结构结构细胞间隙小、

34、栅栏组织发达、贮水细胞细胞间隙小、栅栏组织发达、贮水细胞n生理生理聚盐性植物：植物原生质对盐的抗性强，极高的渗透压，能从土聚盐性植物：植物原生质对盐的抗性强，极高的渗透压，能从土壤里吸收大量的可溶性盐类，并把这些盐类积聚在体内而不受伤壤里吸收大量的可溶性盐类，并把这些盐类积聚在体内而不受伤害。害。泌盐性植物：根细胞对于盐类的透过性很大，但是他们吸进体内泌盐性植物：根细胞对于盐类的透过性很大，但是他们吸进体内的盐分不积累在体内，而是通过茎、叶表面上密布的分泌腺，把的盐分不积累在体内，而是通过茎、叶表面上密布的分泌腺，把吸收的过多盐分排出体外。吸收的过多盐分排出体外。不透盐性植物：植物细胞的渗透压

35、也很高，根细胞对盐类不透盐性植物：植物细胞的渗透压也很高，根细胞对盐类的透过性非常小，几乎不或很少吸收土壤中的盐类。的透过性非常小，几乎不或很少吸收土壤中的盐类。第41页，共71页，编辑于2022年，星期日沙生植物对沙生植物对环境环境的适应的适应n沙生环境沙生环境高温、干旱、强风、土壤贫瘠高温、干旱、强风、土壤贫瘠n植物的适应植物的适应地面植株小、根系发达地面植株小、根系发达页片极端缩小或退化页片极端缩小或退化贮水细胞或脂类物质贮水细胞或脂类物质细胞具有高渗透压细胞具有高渗透压休眠休眠返回返回第42页，共71页，编辑于2022年，星期日动物名称动物名称细菌细菌原生动物原生动物园虫类园虫类蚯蚓蚯

36、蚓蜗牛蜗牛蜘蛛蜘蛛长腿蜘蛛长腿蜘蛛螨类螨类(mites)弹丸虫弹丸虫(Pill bugs)蜈蚣及马陆蜈蚣及马陆甲虫甲虫蝇蝇弹尾虫弹尾虫(Spring tails)密度（密度（N）1x10155x1061x1071x10350600402x1055005001002005x104生物量（生物量（g）1000.038.012.020.510.06.00.52.05.012.51.01.05.01m2上层上层草原草原土壤土壤所含所含生物生物的生的生物量物量返回返回第43页，共71页，编辑于2022年，星期日基底基底(Substratum）n动物附着的物质的表面动物附着的物质的表面n基底与介质的差异基

37、底与介质的差异1.是否可缺乏？介质不可避免，基底可无是否可缺乏？介质不可避免，基底可无2.基底是动物附着表面，介质为生活其中基底是动物附着表面，介质为生活其中3.变换性：基底变换频繁，介质极少变换变换性：基底变换频繁，介质极少变换4.种类多寡种类多寡基底种类多样：水上下表面、水体底部泥底、岩基底种类多样：水上下表面、水体底部泥底、岩石底面、陆地岩石及其衍生物、其他生物体（内石底面、陆地岩石及其衍生物、其他生物体（内和外）和外）介质种类单纯：水和空气介质种类单纯：水和空气第44页，共71页，编辑于2022年，星期日动物与基底相互作用动物与基底相互作用船蛆（软体动物）船蛆（软体动物）与木材与木材第

38、45页，共71页，编辑于2022年，星期日基底类型基底类型岩石等硬质基底岩石等硬质基底软质基底，如沙软质基底，如沙漠、沼泽、雪地漠、沼泽、雪地地下地下(土壤中土壤中)树上树上动物种类动物种类(例例)鹿、羚羊鹿、羚羊骆驼、雪兔、涉禽骆驼、雪兔、涉禽蛇、蜥、昆虫蛇、蜥、昆虫无脊椎、鼠、食虫无脊椎、鼠、食虫松鼠、鸟类松鼠、鸟类形态特化形态特化(适应适应)足细小、趾少足细小、趾少(速度快速度快)足宽大，脚趾宽或趾面积大足宽大，脚趾宽或趾面积大(如有蹼如有蹼)足掘形，适于打洞足掘形，适于打洞具爪具爪(爬树爬树)，趾发达适攀援，趾发达适攀援动物对基底的适应动物对基底的适应返回返回第46页，共71页，编辑于

39、2022年，星期日返回返回第47页，共71页，编辑于2022年，星期日土壤酸碱度与生物土壤酸碱度与生物n1 土壤土壤pH值分类值分类pH8.5强碱性强碱性n2 土壤土壤pH值与植物值与植物pH值在值在6-7的微酸性条件下营养利于植物吸收；的微酸性条件下营养利于植物吸收；酸性土壤导致酸性土壤导致K,Ca,Mg,P短缺；碱性土壤导致短缺；碱性土壤导致Fe,Be,Cu,Zn短缺；对微生物的影响短缺；对微生物的影响n3 土壤土壤pH值与动物值与动物嗜酸性动物：金针虫等嗜酸性动物：金针虫等嗜碱性动物：小麦吸浆虫嗜碱性动物：小麦吸浆虫第48页，共71页，编辑于2022年，星期日人人体体血血液液中中地地壳壳

40、岩岩石石中中微微克克/毫毫升升微微克克/克克元元素素平平均均含含量量PbHgReReTeBaRhCdRhRbAsCrCuBeHFMgPNaKFeBeHNaMgKCaFeZnZnRbCdSnSnBeHgPb6543210-1-2-3-410n地壳地壳人体人体元素元素返回返回第49页，共71页，编辑于2022年，星期日腐殖质和非腐殖质腐殖质和非腐殖质n非腐殖质：有机质、原来动植物组织和部分分解的组非腐殖质：有机质、原来动植物组织和部分分解的组织，主要为碳水化合物和含氮化合物，来自于生物残织，主要为碳水化合物和含氮化合物，来自于生物残体和一些有机肥料：糖类有机酸、纤维素、半纤维素、体和一些有机肥料：

41、糖类有机酸、纤维素、半纤维素、木质素。木质素。n腐殖质：通过有机质的微生物分解过程产生，土壤中腐殖质：通过有机质的微生物分解过程产生，土壤中特有的一种多聚体有机物，性质相当稳定而复杂，不特有的一种多聚体有机物，性质相当稳定而复杂，不定形，分子量高，结构复杂，呈胶体状态，一般为黑定形，分子量高，结构复杂，呈胶体状态，一般为黑色或棕色，主要是胡敏酸和富里酸。色或棕色，主要是胡敏酸和富里酸。返回返回第50页，共71页，编辑于2022年，星期日3.4火火n1概述概述n2火是重要生态因子及火成生态系统火是重要生态因子及火成生态系统n3火烧与野生动物火烧与野生动物n4 总结总结返回返回第51页，共71页，

42、编辑于2022年，星期日3.4.1概述概述n 自然因子自然因子火的生态学研究火的生态学研究 火是火是陆地生态系统陆地生态系统中的一个自然生态因子；中的一个自然生态因子；火，作为自然因子的认识与研究历史；火，作为自然因子的认识与研究历史；过去的认识；过去的认识；20世纪世纪60年代之后的研究年代之后的研究返回返回林冠火林冠火强度大强度大烈度大烈度大地面火，急进地面火，急进 强度大强度大 烈度小烈度小地面火，稳进地面火，稳进强度小强度小 烈度大烈度大第52页，共71页，编辑于2022年，星期日3.4.2火因子及火成生态系统火因子及火成生态系统n1 火引起其它生态因子的变化火引起其它生态因子的变化光

43、照条件光照条件地面温度地面温度/大气湿度大气湿度生物群落生物群落动物动物n2 火成生态系统（下屏）火成生态系统（下屏）下屏下屏返回返回第53页，共71页，编辑于2022年，星期日火成生态系统火成生态系统n依赖于周期性火烧而存在的生态系统依赖于周期性火烧而存在的生态系统原理：生态演替的阻滞原理：生态演替的阻滞例：非洲稀树草原，地中海灌木林，西澳稀例：非洲稀树草原，地中海灌木林，西澳稀树灌木丛（树灌木丛（bush land）n适应火烧的生物适应火烧的生物(凤凰涅磐凤凰涅磐)与生物进化对策的关系：寿命、频次与生物进化对策的关系：寿命、频次Bankzia spp.Eucalaptes spp.上屏上屏

44、返回返回第54页，共71页，编辑于2022年，星期日3.4.3火烧与生物火烧与生物n 生物对火烧的影响生物对火烧的影响n 火烧对动物的影响火烧对动物的影响n 火烧对动物个体的影响火烧对动物个体的影响n 死死亡亡；关关于于动动物物因因火火烧烧而而导导致致的的死死亡亡率率的的估估计；计；与动物的行为；与动物的行为；n 火烧对动物群体的影响火烧对动物群体的影响n 直接影响直接影响减少；减少；不变。不变。n 长远影响长远影响鱼类；鱼类；两爬动物；两爬动物；鸟类；鸟类；哺乳类；哺乳类；野生动物管理问题野生动物管理问题 行为行为管理管理返回返回第55页，共71页，编辑于2022年，星期日3.4.4总结总结

45、之一之一n火对生物的影响火对生物的影响对不同种类及不同年龄生物的作用不同对不同种类及不同年龄生物的作用不同有益作用：加快有机物分解、促进植物生长有益作用：加快有机物分解、促进植物生长有害作用：烧毁生物、破坏生态平衡、引起土壤侵蚀、有害作用：烧毁生物、破坏生态平衡、引起土壤侵蚀、烟雾污染烟雾污染下屏下屏返回返回第56页，共71页，编辑于2022年，星期日总结总结之二：火烧对鸟兽的影响之二：火烧对鸟兽的影响1n1.火烧对鸟、兽类的作用与火烧程度有关火烧对鸟、兽类的作用与火烧程度有关相对轻度和中度的火烧增加物种多样性相对轻度和中度的火烧增加物种多样性地面和灌丛觅食动物的食物资源；筑巢场所地面和灌丛觅

46、食动物的食物资源；筑巢场所重度火烧将大大降低林栖鸟类的多样性和数量重度火烧将大大降低林栖鸟类的多样性和数量适宜生境的破坏；动物和幼体的直接死亡适宜生境的破坏；动物和幼体的直接死亡n2.火烧对鸟、兽类的作用与动物种类有关火烧对鸟、兽类的作用与动物种类有关生境、隐蔽场所、食物条件、繁殖特殊需求、适应环生境、隐蔽场所、食物条件、繁殖特殊需求、适应环境的改变境的改变上屏 下屏第57页，共71页，编辑于2022年，星期日总结总结之二：火烧对鸟兽的影响之二：火烧对鸟兽的影响2n3.火烧所在环境与火烧发生季节对鸟、火烧所在环境与火烧发生季节对鸟、兽类的影响表现不同兽类的影响表现不同动物适应各自环境；动物生活

47、史不同时期动物适应各自环境；动物生活史不同时期n4.个别火成群落中的动物对火烧的特殊个别火成群落中的动物对火烧的特殊需求需求科特蓝德苔莺（科特蓝德苔莺（Kenolroica kirtlandii）加利福尼亚秃鹰（加利福尼亚秃鹰（Grmnogyps californianus）上屏 返回返回第58页，共71页，编辑于2022年，星期日说明说明n以下以下slides为为n第三节第三节n说明用插图、插表及文字说明等。说明用插图、插表及文字说明等。第59页，共71页，编辑于2022年，星期日过去对火的认识过去对火的认识n1.对野生动物的致死作用对野生动物的致死作用包括对人的致死影响包括对人的致死影响n

48、2.对生态系统的毁灭作用对生态系统的毁灭作用n3.上述作用的认识上述作用的认识直观直观缺乏科学研究缺乏科学研究下屏返回第60页，共71页，编辑于2022年，星期日20世纪世纪60年代以后对火的认识年代以后对火的认识n20世纪世纪50年代后开始有所研究年代后开始有所研究50年代美国迈尔年代美国迈尔“植物与环境植物与环境”提出火为生态因子提出火为生态因子n20世纪世纪60年代后研究深入年代后研究深入70年代美国恩普尔年代美国恩普尔“森林生态系统森林生态系统”火为重要生态因子；从火为重要生态因子；从此开始深入研究此开始深入研究1974“火与生态系统火与生态系统”论文集论文集1978农业部林务局组织撰

49、写，农业部林务局组织撰写，6个方面个方面火对土壤、对水分、对空气、对动物区系、对植物区系、对可燃物火对土壤、对水分、对空气、对动物区系、对植物区系、对可燃物的作用，并分析利害影响的作用，并分析利害影响1982“火生态学火生态学”，1983“林火林火”专著问世专著问世上屏返回第61页，共71页，编辑于2022年，星期日成熟森林成熟森林80150yr.森林消弱森林消弱入侵林木更新林木更新向成熟林演替向成熟林演替真菌真菌黑山小蠹黑山小蠹虫口爆发虫口爆发生物对森林生物对森林火烧的影响火烧的影响树木死亡树木死亡可燃物堆积可燃物堆积返回返回火第62页，共71页，编辑于2022年，星期日其他动物的作用其他动

50、物的作用n食草动物可增加或减少可燃物食草动物可增加或减少可燃物n松鼠、啄木鸟制造林下可燃物松鼠、啄木鸟制造林下可燃物n大型食草动物制造倒木、干支（可燃物）大型食草动物制造倒木、干支（可燃物）n松鼠去除树梢的可燃物、破坏林下可燃松鼠去除树梢的可燃物、破坏林下可燃物物n以上缺乏定量研究以上缺乏定量研究返回返回第63页，共71页，编辑于2022年，星期日动物与火动物与火n1.1915西伯利亚森林大火，烧西伯利亚森林大火，烧2月，观察表明松鼠、月，观察表明松鼠、鹿、麋渡河逃生鹿、麋渡河逃生n2.Hakala 1971,天鹅在大火烧到岸边仍在湖中漫游；天鹅在大火烧到岸边仍在湖中漫游；驯鹿逃出被火包围的栖