生態(tài)學(xué)2生物與環(huán)境(已修改)
2025-01-28 10:56 本頁面
【正文】 第二章 生物與環(huán)境 生物與環(huán)境之間的相互關(guān)系 —— 是生態(tài)學(xué)研究的主題 ?適應(yīng)過程與塑造作用 ?形成過程與改造作用 第一節(jié) 環(huán)境概述 一、環(huán)境與生境 1．環(huán)境 （ environment） 環(huán)境概念： 生態(tài)學(xué)中的環(huán)境概念是指生態(tài)系統(tǒng)中生物有機(jī)體周圍一切要素的總和。 ?環(huán)境本質(zhì)： 是生物生存和發(fā)展的資源及其影響因素 ?尺度效應(yīng)： 大環(huán)境與小環(huán)境 ?大環(huán)境 (macroenvironment):地區(qū)環(huán)境、地球環(huán)境 如西雙版納的環(huán)境，黃河三角洲的環(huán)境等。 ?小環(huán)境 (microenvironment):直接影響生物生命活動(dòng)的 近鄰環(huán)境。如洞穴環(huán)境，樹蔭下環(huán)境等。 大環(huán)境（全球大氣環(huán)流和洋流） 小環(huán)境（小氣候） 環(huán)境的類型 ?按主體分 :人類環(huán)境和生物環(huán)境 ?按性質(zhì)分 :自然環(huán)境、半自然環(huán)境、社會(huì)環(huán)境 ?按范圍分 :地球環(huán)境、區(qū)域環(huán)境、微環(huán)境、內(nèi)環(huán)境 ?按氣候 （ climate） 分 : ?大氣候 :大環(huán)境的氣候條件 ,是指離地面 。 ?小環(huán)境 :小環(huán)境的氣候條件 (小范圍內(nèi)的特定棲息地 ),是指近地面大氣層中 。 2．生境 (habitat) 生境又稱棲息地，具體的生物個(gè)體或群體生活區(qū)域的生態(tài)環(huán)境與生物影響下的次生環(huán)境統(tǒng)稱為生境。 二、生物的能量環(huán)境 ?生命生存必需的能量 —— 太陽輻射 主要來自太陽輻射，太陽產(chǎn)生的能量以電磁波 的形式向周圍輻射。 太陽常數(shù)： 地球表面在太陽直射、沒有大氣圈 的條件下，獲得的太陽能為 min。 實(shí)際平均只有 47%左右到達(dá)地面 。 ?太陽輻射功能 ? 熱能： 加熱地球表面，引起空氣和水的流動(dòng) ? 光能： 綠色植物轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 光照強(qiáng)度 :在地球表面有空間和時(shí)間的變化規(guī)律 ?空間變化：緯度、海拔高度、地形、坡向 ?緯度變化： 光照強(qiáng)度在赤道最大；隨著緯度的增加，太陽 高度變低，光照強(qiáng)度相應(yīng)減弱。 ?海拔變化： 光照強(qiáng)度隨著海拔高度的升高而增強(qiáng)，因?yàn)楹? 拔高度越高，空氣密度越稀薄。 ?坡向和坡度變化： 北半球溫帶地區(qū)太陽位置偏南，南坡 所接受的光照比平地多 。反之 ,北坡就比較少。 ?時(shí)間變化：有四季變化和晝夜變化 夏季光照最強(qiáng)，冬季最弱； 中午光照最強(qiáng)，早晚最弱。 1. 光的變化規(guī)律 光譜成分 大氣層對(duì)太陽輻射的吸收和散射具有選擇性 ,太陽輻射通過大氣后 ,強(qiáng)度減弱 ,光譜成分發(fā)生了變化 . ?太陽高度 :太陽高度升高 ,紫外線和可見光所占比 例增大 。反之高度變小 ,長波光增加。 ?緯度： 低緯度處短波光多，高緯度長光波多 ?海拔： 隨海拔升高長波光減少，短光波隨之增多 ?時(shí)間： 夏季短光波多 ,冬季長光波多； 中午短光波多，早晚長光波多。 備注：太陽高度 :太陽光線與地平面之間的夾角，全稱太陽高度角，簡稱太陽高度。 光照長度 日照長度隨緯度變化而進(jìn)行不同的周期性變化。 ?緯度越低，最長日和最短日光照差距越 小，如赤道地區(qū)分別都是 12小時(shí)。 ?隨著緯度的增加，最長日和最短日的差距 越來越大。 緯度越高日照長短的變化越明顯 空間變化 ?緯向變化 ： 緯度每增加 1度，年均溫度大約降低 ℃ 。 ?原因： 低緯度地區(qū)太陽高度角大，太陽輻射量也大，晝夜長短差異小，太陽輻射量的季節(jié)分配比較均勻。在北半球隨著緯度北移，太陽輻射量減少，溫度逐漸降低。 ?海拔變化： 通常海拔每升高 100m，平均溫度降低 ℃ ，相當(dāng)于緯度北移 1度。 ?原因： 海拔高的地方，空氣稀薄，水蒸氣和 CO2含量低，地面的輻射散熱量大，所以盡管太陽輻射較強(qiáng)，溫度還是較低。 2．溫度的變化規(guī)律 溫度的時(shí)間變化 季節(jié)變化： 地球繞太陽的公轉(zhuǎn)是一年四季溫度變化的原因。根據(jù)氣候的冷暖、晝夜長短的節(jié)律，一年分為春、夏、秋、冬四季（平均溫度 1022℃ 為春秋季， 10℃ 以下為冬季，22℃ 以上為夏季）。四季長短受緯度、海拔高度、海陸位置、地形、大氣環(huán)流等因素的影響，各地差異較大。 晝夜變化： 地球的自轉(zhuǎn)引起的。日出后溫度逐步上升，一般在 1314點(diǎn)達(dá)到最高值，以后逐漸下降，直到日出前降至最低值。此外，緯度高、海拔高以及遠(yuǎn)離海洋，晝夜溫差也大。 土壤和水體中的溫度變化 ?土溫變化 ?白天土壤表面受熱后，熱量從表土向深層輸送； ?夜間土表冷卻后，熱量從深層向表層流動(dòng) 。 ?土壤溫度的變化比大氣要緩慢且穩(wěn)定，所以冬暖夏涼。 ?水體溫度變化： 光線穿過水體時(shí)，輻射強(qiáng)度隨深度的增加呈對(duì)數(shù)值下降，因此 太陽輻射增溫僅限于水體最上層 。 三、生物的物質(zhì)環(huán)境 1．巖石圈和土壤圈： 是生物所需要的元素和化合物的源泉 巖石圈是指地球的地殼部分，常稱為大陸圈。地表巖石經(jīng)風(fēng)吹、日曬和雨林，逐步風(fēng)化分解成為母質(zhì)，經(jīng)過化學(xué)和生物的共同作用，形成了土壤層，即土壤圈。 2．水圈： 水圈包括占地球表面 71%的海洋、內(nèi)陸水域和地下水，是生命誕生的搖籃。 水的總量約為 1018m3，其中淡水僅占 %，人類可以直接利用的江河湖泊淡水和地下淡水僅占總量的 %。水體中溶解有各種無機(jī)的和有機(jī)的營養(yǎng)物質(zhì)，以及溶解在水中的 CO2和 O2，為生物的分布提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。 3．大氣圈 大氣圈是地球表面包圍整個(gè)地球的一個(gè)氣體圈層，大氣質(zhì)量的 99%集中在離地表 29km之內(nèi)。
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