物质环境精选PPT.ppt

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1、关于物质环境关于物质环境第1页，讲稿共38张，创作于星期二一、地球上水的存在形式及其分布一、地球上水的存在形式及其分布n水是任何生物体都不可缺少的重要组成成分n水是生命活动的基础生物的新陈代谢是以水为介质进行的，所有物质也都必须以溶解状态才能进出细胞。n水对稳定环境温度的重要意义水体温度不象大气温度那样变化剧烈。第2页，讲稿共38张，创作于星期二（一）水的存在形式（一）水的存在形式n水分子具有极性n水具有高热容量1kcal/L，空气0.24，一般金属0.1n水具特殊的密度变化4密度最大3210。冰为绝热体n水变相液态气态固态1个水分子水个水分子水分子间氢键分子间氢键冰中氢键把水分子固定为晶体冰

2、中氢键把水分子固定为晶体第3页，讲稿共38张，创作于星期二（二）地球上水的分布（二）地球上水的分布热带稀树草原热带稀树草原1.降雨量（1）纬度的影响：nS20o-N20o：低纬度湿润区nS/N20o-40o：降水量最少带nS/N40o-60o：中纬度湿润区n极地地区：干燥地带（2）海陆位置、地形、季节的影响n离海洋越近地区降水量越大n迎风坡降水量大n夏季降水量最大第4页，讲稿共38张，创作于星期二2.大气湿度大气湿度n相对湿度：单位容积空气中的实际水汽含量与同温度的饱和水汽含量之比。R.H=e/E*100%相对湿度越大，增发越慢R.H温度，n饱和差值：某温度下饱和水汽含量与实际水汽含量与之差。

3、（E-e）饱和差值水分蒸发速度第5页，讲稿共38张，创作于星期二3.我国的降水量地域分布我国的降水量地域分布15002000mm10001500mm500750mm20250mm等水线等水线100mm第6页，讲稿共38张，创作于星期二二、二、生物对水分的适应生物对水分的适应（一）植物与水（一）植物与水1.陆地植物的水平衡陆地植物的水平衡湿生植物：浅根系，根部通气组织与茎叶通气组织相连，抗涝能力强。秋海棠、水稻、灯芯草。中生植物：根系与输导组织较发达，叶面有角质层，防蒸腾能力较强。多数农作物、森林树种。旱生植物：生长在干热草原和荒漠地区。根系吸水根系吸水100%，蒸腾失水蒸腾失水99%5*叶重叶

4、重/1棵树天夏季，棵树天夏季，2kg水水/玉米天玉米天第7页，讲稿共38张，创作于星期二旱生植物旱生植物少浆液植物：叶表面积缩小，有的退化成针刺状，以绿色茎进行光合作用，气孔下陷，根系发达。多浆液植物：根茎叶薄壁组织变为储水组织，细胞中五碳糖多，增强了保水性能，白天气孔关闭，晚上张开，固定CO2。刺叶石竹Acanthophyllum squarrosum 骆驼刺Alhagi sparsifolia树形仙人掌第8页，讲稿共38张，创作于星期二沉水植物浮游植物挺水植物2.水生植物水生植物根茎叶形成相互连接的通气系统金鱼藻具封闭式的通气组织系统丝柏树Taxodium distichum出水通气根出水

5、通气根第9页，讲稿共38张，创作于星期二红树林：增加渗透压(脯氨酸、山梨醇、甘氨酸-甜菜苷)、盐腺泌盐致叶的表面、根排除盐（半透膜阻止进入）、降低叶的水蒸腾3.植物的生产力植物的生产力n每生产1g干物质需要300600g水；nC4植物比C3植物需水量小第10页，讲稿共38张，创作于星期二第11页，讲稿共38张，创作于星期二（二）（二）动物与水动物与水1.水生生物水生生物1）鱼类渗透压调节方式）鱼类渗透压调节方式-1.85-0.80-0.70-1.95淡水淡水0.02-0.05，-0.02海水海水3.2-3.8%，-1.85-1.92-0.10-0.70广盐性鱼类：体表渗透性差、改变尿量、鳃摄排

6、盐、吞食海水广盐性鱼类：体表渗透性差、改变尿量、鳃摄排盐、吞食海水第12页，讲稿共38张，创作于星期二2）水生动物对水密度的适应水生动物对水密度的适应n水=1000kg/m-3，空气=11.69kg/m-3n水深每增加10m，压力增加1atm或101kPan深海鱼：皮肤通透性大，骨骼和肌肉不发达，无鳔n上层鱼：鳔n鲸鱼：肋骨无胸骨附着、或无肋骨，膈肌无中央腱。当潜入深海中胸腔压扁、肺塌瘪、肺泡中气体全部进入血液，血中无溶解氮。迅速回到水面时，不会因血液中溶解大量氮因迅速减压而沸腾。（潜涵病或减压症）3）两栖动物的水平衡：）两栖动物的水平衡：淡水淡水-皮肤摄水和主动摄取无机盐，稀尿排水、膀胱重吸

7、收；盐水盐水-体液高浓度尿素第13页，讲稿共38张，创作于星期二4）鱼对水中低氧的适应）鱼对水中低氧的适应n水中氧来源：n水中溶解氧远空气，1/温度，压力n增加了从水中提取氧的能力：溪红点鲑n血氧容量提高：鳗鲡、鲤鱼、底鳉n有些鱼忍受缺氧，依赖厌氧代谢提供能量：金鱼第14页，讲稿共38张，创作于星期二鱼对水中低氧的适应鱼对水中低氧的适应第15页，讲稿共38张，创作于星期二2.陆生动物陆生动物1）陆生动物水平衡）陆生动物水平衡n失水的主要途径：皮肤蒸发、呼吸失水、排泄失水n补充水的主要途径：食物、代谢水、饮水n保水机制减少身体的表面蒸发：角质层、鳞片减少呼吸失水：水的逆流交换（鼻腔）、气孔开闭减

8、少排泄失水：肾脏、直肠、泄殖腔、直肠腺重吸收代谢废物：排泄1克氨、尿素、尿酸需水量300500、50、10mln行为适应：喜湿、耐旱、昼伏夜出第16页，讲稿共38张，创作于星期二2）动物与湿度）动物与湿度n妇鼠喜欢潮湿环境n飞蝗相对湿度70%发育速度最快喜湿昆虫喜湿昆虫耐旱昆虫耐旱昆虫最适湿度区最适湿度区湿湿第17页，讲稿共38张，创作于星期二3）动物与雪被）动物与雪被n北温带和高纬度地区的冬季降雪形成稳定的积雪覆盖雪被。n提供温暖的筑巢场所和丰富的食物；雪下动物：田鼠、鼩鼱n影响行走、捕食。雪上动物：兔子、松鼠、貂n改变动物食性松鸡、黑琴鸡等夏天吃种子昆虫，冬季吃树叶n使多数鸟类迁徙第18页

9、，讲稿共38张，创作于星期二三、大气组成及其生态作用三、大气组成及其生态作用n由于海拔增高大气压降低，因此氧分压也随海拔增高而降低，这给哺乳动物的生存带来威胁。n在大气组成成分中，对生物关系最为密切的是O2与CO2。第19页，讲稿共38张，创作于星期二（一）氧与动物（一）氧与动物1.氧与动物能量代谢氧与动物能量代谢n陆地上氧供应充分，动物保持高代谢率，进化成恒温动物。n海拔0m6000m，代谢率没表现出随氧浓度而改变。n图表明动物代谢率随环境氧分压而改变可能是一般规律，不随氧分压而改变的可能是一种持例第20页，讲稿共38张，创作于星期二2.内温动物对高海拔低氧的适应内温动物对高海拔低氧的适应n

10、无脊椎、变温脊椎动物血红蛋白在低氧环境中氧离解曲线p50降低，对氧的结合力强（左移），低氧不是限制其生存的决定因素。n鸟兽反之，在低氧环境中氧离解曲线p50右移，低氧成为限制性因子。第21页，讲稿共38张，创作于星期二n人和动物对低氧的适应：呼吸：呼吸：过度通气，肺泡：肺泡：肺泡余气增加有利于扩散组织组织：组织内毛细血管增生，缩短气体弥散距离，有利于组织供养。骨骼肌中的肌红蛋白浓度均增加。血液：血液：血液血球比积、红细胞、血红蛋白指标增加a：动脉v：静脉平原平原低压仓低压仓第22页，讲稿共38张，创作于星期二n但是n红细胞太多血液粘度血液阻力心脏负担心肌肥大n急性低氧：低氧肾上腺素分泌脾收缩R

11、BC释放n持续低氧促红细胞素骨髓生成RBCn高山动物血象相同于平原动物，不因海拔增高而变化，但P50低于平原动物，这是遗传因素决定的第23页，讲稿共38张，创作于星期二2.植物与氧植物与氧n氧的主要生产者：每呼吸44gCO2，制造32gO2。n光合作用释放的O2比呼吸作用所消耗的O2大20倍。n据估算，森林吸收1吨CO2/hd，呼出0.73吨氧；生长良好的草坪吸收0.2吨CO2/hd，释放0.15吨O2。n如果成年人每人每天消耗0.75kg氧，释放0.9kgCO2，则城市每人需要10m2森林或50m2草坪才能满足呼吸需要。n因此植树造林是至关重要的，不仅是美化环境，更主要的是给人类的生存提供了

12、净化的空气环境。第24页，讲稿共38张，创作于星期二（二）（二）CO2与植物与植物n在高产植物中，生物产量的9095%是取自空气中的CO2，仅有510%是来自土壤。nC3植物（水稻、小麦、大豆等）对CO2的利用效率低于C4植物（甘蔗、玉米、高粱等）。n0.032%空气为CO2，仍是高产作物的限制因素。因为CO2进入叶绿体内的速度慢，效率低。n在强光照下，作物生长盛期，CO2不足是光合作用效率的主要限制因素，增加CO2浓度能直接增加作物产量。第25页，讲稿共38张，创作于星期二四、土壤的理化性质对生物的影响四、土壤的理化性质对生物的影响土壤的生态意义：n为陆生植物提供基底，为土壤生物提供栖息场所

13、；n提供生物生活所必需要的矿质元素和水分；n提供植物生长所需的水、热、肥、气；n维持丰富的土壤生物区系；n生态系统的许多很重要的生态过程都是在土壤中进行。n土壤无论对植物或动物都是重要的生态因子，是人类重要的自然资源。第26页，讲稿共38张，创作于星期二（一）土壤的物理性质与生物的影响（一）土壤的物理性质与生物的影响1.土壤质地与结构土壤质地与结构n粗砂(2.0-0.2mm)，细砂(0.2-0.02)，粉砂(0.02-0.002)和粘粒(0.002)。不同大小颗粒组合的百分比，称为土壤质地土壤质地。n砂土：颗粒较粗、疏松、粘结性小，通气性强，但蓄水性能差，易干旱，因而养料易流失，保肥性能差。蝼

14、蛄蝼蛄n壤土：质地较均匀，不太松，也不太粘，通气透水，是较好适宜农业种植的土壤。沟金针虫沟金针虫n粘土：颗粒组成细，质地粘重结构致密，湿时粘，干时硬，保水保肥能力强，但透水透气性能差。细胸金针虫细胸金针虫第27页，讲稿共38张，创作于星期二2.土壤水分土壤水分(soil moisture)n有利于矿物质养分的分解、溶解和转化；有利于有机物的分解与合成，增加了土壤养分；有利于植物吸收；能调节土壤温度。n过少：植物受干旱威胁，好气性细菌氧化过于强烈，使土壤有机质贫瘠。n过多：有机质嫌气分解，产生H2S及各种有机酸，对毒害植物，阻碍根的呼吸和吸收，使根系腐烂。n影响土壤动物生存与分布：如白蚁需要土壤

15、相对湿度不低于50%；叩头虫幼虫要求土壤空气湿度不低于92%，湿度高时，叩头虫跑到土表活动，干旱时，将到1m深的土层中。第28页，讲稿共38张，创作于星期二3.土壤空气土壤空气nO2浓度一般为1012%，CO2一般在0.1%左右。n积水时，土壤空气含量可降到10%以下，抑制植物根系呼吸，动物向土壤表层移动。n土壤中的高CO2，一部分以气体扩散的方式进入地面空气层，供植物叶利用，另一部分直接为根系吸收。n对地下兽类鼢鼠、和鼹形鼠影响不大。n通气性好，好气微生物活动强，加快有机物分解。第29页，讲稿共38张，创作于星期二4.土壤温度土壤温度n影响种子发芽、扎根、出苗。n影响根系的生长、呼吸和吸收性

16、能。n影响了矿物质盐类的溶解速度、土壤气体交换、水分蒸发、土壤微生物活动以及有机质的分解，而间接影响植物的生长。n多数无脊椎动物春季向土表移动，秋季向深处移动。第30页，讲稿共38张，创作于星期二以带宽度表示（二）土壤化学性质与生物（二）土壤化学性质与生物1.土壤土壤pH值值n影响矿质盐分的溶解度，从而影响植物养分的有效性。在pH67时，养分的有效性最高。n通过影响微生物活动而影响养分的有效性和植物的生长。固氮菌、根瘤菌等不能在酸性土壤中生存。n影响土壤动物区系及其分布。例如，小麦吸浆虫幼虫只生活在pH711的碱性土壤中，而不能生存在pH36的土壤中。第31页，讲稿共38张，创作于星期二2.土

17、壤有机质土壤有机质：是土壤肥力的一个重要标志。非腐殖质是死亡动植物组织和部分分解的组织。腐殖物质是土壤微生物分解有机质时，重新合成的具有相对稳定性的多聚体化合物-胡敏酸（植物生长激素）和富里酸，是植物营养的重要碳源和氮源。有机质多土壤动物种类和数量多，微生物活动强，有利植物生长。n含氯化钠丰富的土壤和地区往往能够吸引大量的食草有蹄动物，因为这些动物出于生理的需要必须摄入大量的盐。第32页，讲稿共38张，创作于星期二n3.土壤矿质元素：植物需要9种大量元素（K、Ca、Mg、S、P、N、C、O、H）和7种微量元素（Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo和Cl）。除C、H、O外，植物所需的其余元素均来自土

18、壤。不同植物需要各种矿质元素的量不同。无机元素对动物的分布和数量也有一定影响。n如：石灰岩地区的大蜗牛（Helix）数量往往比其他地区多。n土壤中缺乏钴常会使很多反刍动物变得虚弱、贫血、消瘦和食欲不振，严重缺钴还可引起死亡。第33页，讲稿共38张，创作于星期二石松水藓（四）植物对土壤的适应n据植物对土壤PH的反应，可把植物分为三类：酸性土植物（pH7.5）：n生活在盐碱土中的植物和沙基质中的植物，分别归为盐碱土植物和沙生植物第34页，讲稿共38张，创作于星期二1.盐碱土植物盐碱土植物n盐碱土危害植物组织，特别是根系；过多盐积累引起植物代谢混乱；能引起植物生理干旱。n形态适应：矮小、干硬、叶子不

19、发达、孔下陷，表皮具厚的外皮，常具灰白色绒毛。细胞间隙小，栅栏组织发达。有的具有肉质性叶，有特殊的储水细胞。n生理适应：根据盐土植物对过量盐类的适应特点，可分为聚盐性植物、泌盐性植物和不透盐性植物。第35页，讲稿共38张，创作于星期二盐角草盐角草n聚盐性植物：根部细胞的渗透压一般为40atm，甚至70100atm。例如盐角草、海莲子。n泌盐植物：能把根吸入的多余盐，通过茎、叶表面密布的盐腺排出来，再经风吹和雨露淋洗掉。柽柳、红砂、滨海的各种红树植物。n不透盐性植物：其根细胞几乎不吸收或很少吸收土壤中的盐类。细胞的渗透压也很高（有机酸、糖类、氨基酸等产生的）。抗盐植物，蒿属、盐地紫苑、盐地风毛菊、碱地风毛菊。柽柳（三春柳）柽柳（三春柳）盐地碱蓬盐地风毛菊盐地风毛菊第36页，讲稿共38张，创作于星期二白刺2.沙生植物沙生植物n我国北方分布在荒漠、半荒漠、干草原和草原。n具有抗风沙、耐沙埋、抗日灼、耐干旱贫瘠等特征。n地面植被矮，根系生长极为迅速，主根长，侧根分布宽；叶片极端缩小，甚至退化；n干旱时进入休眠，待有雨时再恢复生长。第37页，讲稿共38张，创作于星期二感谢大家观看第38页，讲稿共38张，创作于星期二