第二章生物與環(huán)境(編輯修改稿)
2025-05-04 04:00 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 而變化，通常與環(huán)境溫度相差無幾。如魚類、兩棲類、爬行類和昆蟲等 恒溫動物（溫血動物）——體溫相對恒定，一般不受環(huán)境溫度變化影響的動物。生物對極端溫度的適應(yīng)。 1） 對低溫的適應(yīng)：植物：生活在高山或極地的植物，芽和葉片常有鱗片或油脂類物質(zhì)保護；體表有蠟粉和密毛；植株矮小、匍匐狀、墊狀。在北方地區(qū)的植物，一年生植物以種子越冬，使植株免受冬季嚴寒的傷害；多年生植物多見塊根、塊莖等；木本植物以落葉適應(yīng)。動物：貝格曼規(guī)律Bergman規(guī)律：高緯度地區(qū)的恒溫動物身體往往比生活在低緯度地區(qū)同類個體大，因為它們單位體重的散熱量比個體小的動物相對少些。阿倫Allen規(guī)律：恒溫動物身體突出的部分（如四肢、尾巴和耳朵等）在低溫環(huán)境中有變小的趨勢。2） 對高溫的適應(yīng)：植物：常體呈銀、白色；葉有密絨毛或鱗片、革質(zhì)發(fā)亮、葉呈窄條形或針形；樹干和根莖有厚的木栓層。動物：3）低溫脅迫與植物適應(yīng)（1）低溫脅迫凍害：發(fā)生于零下低溫。這時細胞間隙與細胞壁上自由水結(jié)冰，因其蒸汽壓低于附近過冷溶液，水自細胞質(zhì)逸出，使后者萎縮而脫水受害，或者冰晶壓迫細胞質(zhì)造成機械損害。冷害：起源于熱帶的植物遇到零度以上的低溫也會受害。這稱為冷害。水稻秧苗遇到春季南下冷空氣，在0℃以上便受害。（2）植物對低溫的適應(yīng)形態(tài)結(jié)構(gòu)適應(yīng)：有些植物通過改變生長形態(tài)躲避寒害，例如高山上匍伏地面的喬灌木和分枝密集的墊狀（枕狀）植物。熱帶高山一些大型植物具蓮座葉，如東非肯尼亞半邊蓮（Lobelia keniensis），白晝?nèi)~叢開放，晚間則閉合包圍生長錐。生理適應(yīng)：越冬植物的抗寒能力有個逐漸提高的過程。溫帶秋季氣溫降低，細胞液中增加糖、鹽、有機酸、蛋白質(zhì)等濃度，因而冰點下降，束縛水增加，可以過冷而不凝結(jié)，有助于抗御輻射霜的危害。4）高溫脅迫與植物適應(yīng)（1）高溫危害：首先是破壞代謝的協(xié)調(diào)，使呼吸作用劇烈并持續(xù)較久，造成植物的“饑餓”。（2）植物對高溫的適應(yīng)：植物避熱方式主要在于減少強烈輻射造成的增溫，如葉面或表皮毛反射光線，葉片側(cè)向陽光等，或通過蒸騰消耗熱能降溫。溫度節(jié)律與植物物候節(jié)律1）溫周期現(xiàn)象：指有規(guī)律的季節(jié)變化和晝?nèi)兆兓?，溫度交替的反?yīng)或變化。溫周期與植物生長發(fā)育：在適宜的溫度范圍內(nèi)，晝夜溫度周期性變化顯著影響植物種子萌發(fā)、生長、發(fā)育、形態(tài)構(gòu)成以及干物質(zhì)積累等。植物對晝夜溫差的反應(yīng)稱為日溫周期。年溫周期與植物生長發(fā)育：2）物候變化及物候節(jié)律：（1）物候?qū)WPhenology：是研究氣候和動、植物生活周期現(xiàn)象之間關(guān)系的學(xué)科。植物的生長過程中，受到氣候變化的影響，表現(xiàn)出發(fā)芽、展葉、開花、結(jié)實或休眠等不同的階段，這些階段叫物候期。（2） 物候節(jié)律：由美國人Hopkins提出，經(jīng)過20多年的研究得出結(jié)論：在其它因素相同的情況下，北美溫帶內(nèi)每向北移動緯度1度、向東移動經(jīng)度5度、或海拔向上升高400英尺，植物的階段發(fā)育在春天和初夏時，將分別延期4天；在秋天則相反，即物候提前4天。三．水對生物的生態(tài)作用.水對生物的重要性 ①水是植物進行光合作用的重要原料 ②植物吸收養(yǎng)分的主要渠道 ③參與生物體內(nèi)一切生物化學(xué)反應(yīng) 生物的正常生活，需要不斷地從外界獲得物質(zhì)和能量，在體內(nèi)經(jīng)過復(fù)雜生物化學(xué)反應(yīng)，最后排出體外，所有這些過程，都是在水的參與下進行的。所以，水是生物生活不可缺少的物質(zhì)，生物體內(nèi)都含有大量的水分。如植物體一般含水6080%，魚類含水約8085%，蝌蚪含水高達93%?！?④水分構(gòu)成生物體的主要物質(zhì)水的生態(tài)作用（1）陸生植物對水因子適應(yīng)的生態(tài)類型。根據(jù)陸生植物依其對水分需求，可將陸生植物劃分為以下幾種類型： ①濕生植物——生長在過度潮濕環(huán)境中的植物。 ②中生植物——生長在中等濕度環(huán)境中的植物?！、?旱生植物——生長在氣候干燥、炎熱環(huán)境中的植物?！?旱生植物能借助生理上和形態(tài)上的一些特性在干旱條件下保持植物體內(nèi)適宜的含水量。旱生植物適應(yīng)干旱的途徑：從土壤中吸收更多的水分或防止體內(nèi)水分損失如：?、?根系很深且比較發(fā)達：如駱駝刺的主根長達18米以上，可以直接利用地下水，被稱為“潛水植物”。 ?、?葉面積縮小或消失：如仙人掌葉子退化成針狀。 ?、?莖葉肉質(zhì)化：如仙人掌具有發(fā)達的貯水薄壁組織?！?Ⅳ.葉面具有角質(zhì)或臘質(zhì)保護層?！?可以在體內(nèi)保持大量水分，莖桿發(fā)生肉質(zhì)化。旱生植物的類型很多，劃分方法和標準尚未統(tǒng)一，常見的類型如下：肉質(zhì)旱生物：該類植物在體內(nèi)薄壁組織里儲存大量水分（肉質(zhì)化）、減低蒸騰失水?dāng)?shù)量來適應(yīng)嚴重干旱。硬葉旱生植物：該類植物具有典型的旱生結(jié)構(gòu)，但未肉質(zhì)化。其機械組織發(fā)達或角質(zhì)層較厚，在失水較多的情況下能夠防止葉片皺縮發(fā)生破裂。硬葉植物的根系龐大，葉脈較密，以擴大水源，增強吸水能力，改善供水條件作為適應(yīng)干旱的另一重要途徑。軟葉旱生植物：該類旱生植物葉片有程度不等的旱生結(jié)構(gòu)，但較柔軟。土壤水分較多的季節(jié)里，它比其他旱生植物蒸騰要更強烈，甚至超過中生植物。微葉型和無葉型強旱生植物：荒漠地區(qū)比較普遍。前者葉片強烈縮小，葉面積通常不到1cm2。后者葉子退化，由綠色莖執(zhí)行光合作用功能。例如荒漠中的沙拐棗，一年生枝條的外面覆以閃亮的厚角質(zhì)層，葉子呈極短線狀并很快脫落，一部分枝條上著生花，共同執(zhí)行光合功能，果實成熟后一齊脫落，另一部分枝條則當(dāng)年木化越冬。（2）水生植物的生態(tài)對水的適應(yīng)生態(tài)類型沉水植物：維管束和保護組織不發(fā)達，整個植物體都可以吸收水分，體內(nèi)細胞間隙很多，巨大的空腔構(gòu)成連貫的系統(tǒng)并充滿空氣（即通氣組織），既可供應(yīng)生命活動需要，又能調(diào)節(jié)浮力。有些種類的葉片小而薄，或碎裂為絲帶狀。浮水植物：葉子（如睡蓮、芡）或植物體（如浮萍）漂浮水面，上部直接接觸空氣，接受日光，所以條件較好。氣孔通常只生于葉上表皮，后者覆有角質(zhì)層（或蠟層），水下部分器官與沉水植物結(jié)構(gòu)相似。挺水植物：下半部浸沒水中，上部枝葉仍挺立水上，如蘆葦、慈菇等。
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