【文章內(nèi)容簡介】 ? 山坡不同坡向，熱量的分配是不均勻的。 溫度的時間變化 1）年變化：年較差：一年內(nèi)最熱月和最冷月平均溫度的差值。 ? 年較差受緯度、海陸位置及地形等眾多因素的影響。 ? 大陸性氣候區(qū)的季節(jié)性變化比海洋氣候區(qū)的劇烈。溫帶、寒帶的季節(jié)變化又比熱帶的劇烈。 ? 赤道和兩極海洋水溫的年較差比溫帶海洋的小。隨著深度的增加，水溫的年較差減少。通常在 140米以下已無水溫的季節(jié)性變化。 ? 土壤表面溫度的季節(jié)變化比氣溫大。隨著深度增加，變化幅逐漸減小。一般在 30米以下，土壤溫度無季節(jié)變化。 2）日變化 日較差：一天中最高和最低氣溫的差值。 ?氣溫的晝夜變化較大，一般為 17 。 C左右；沙漠地帶氣溫的晝夜變化更大，有時可達 40 。 ，高海拔地區(qū)氣溫的日較差也比同一緯度的低海拔地區(qū)大。 ?海洋水溫的日變化不超過 4。 C，隨著深度增加，變化幅度減少。 15米深度以下海水溫度無晝夜變化。 ?土壤表面的溫度變化遠較氣溫劇烈。隨土壤深度的加大，溫度的變化幅逐漸減少，在 35100厘米深度以下，土壤溫度無晝夜變化。 （二）水體溫度的變化 ?水體溫度的成層現(xiàn)象 在中緯度、高緯度地區(qū)的淡水湖中比較明顯。 春季：春季的風較大，湖水上下翻動較為劇烈，形成春季環(huán)流。由于光照、溫度等合適，湖泊生產(chǎn)力達到最高。 夏季：水體出現(xiàn)穩(wěn)定的分層，上湖層、溫梯層、下湖層。 秋季：氣溫逐漸下降，由于密度的改變發(fā)生湖水上下對流，形成秋季環(huán)流。 冬季：湖面結(jié)冰，冰下水溫是 0 。 C，阻塞水深增加，水溫逐漸增加到 4 。 C，直到水底。 二、溫度對生物的作用 ? 溫度與生物生長：溫度是最重要的生態(tài)因子之一，參與生命活動的各種酶都有其最低、最適和最高溫度，即 三基點溫度 ；不同生物的三基點不同；在一定溫度范圍內(nèi)，生物生長的速率與溫度成正比；外溫的季節(jié)性變化引起植物和變溫動物生長加速和減弱的交替，形成年輪；外溫影響動物的生長規(guī)模。 ? 溫度與生物發(fā)育：溫度與生物發(fā)育最普遍的規(guī)律是 有效積溫 。 ? 溫度與生物的繁殖和遺傳性：植物 春化 ，動物繁殖的早遲。 ? 溫度與動物類型 ? 溫度與生物分布：許多物種的分布范圍與溫度區(qū)相關(guān)。 （一）有效積溫法則及其意義 ? 有效積溫法則 ?植物和外溫動物在生長發(fā)育過程中必須從環(huán)境攝取一定的熱量才能完成某一發(fā)育階段的發(fā)育過程，而且各個發(fā)育階段所需的總熱量是一個常數(shù)，稱總積溫或有效積溫，因此可用公式： N?T＝ K 表示，考慮到生物開始發(fā)育的溫度，又可寫成： N ( T－ C )＝ K, T＝ C＋ K／ N ，其中， N為發(fā)育歷期，即生長發(fā)育所需時間， T為發(fā)育期間的平均溫度， C是發(fā)育起點溫度，又稱生物學零度， K是總積溫（常數(shù)） 。 ? 有效積溫法則的意義 ? 預測生物發(fā)生的世代數(shù)； ?預測生物地理分布的北界； ?預測害蟲來年的發(fā)生程歷； ?制定農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃，合理安排作物； ?應用積溫預報農(nóng)時。 （二）、溫度與動物熱能代謝類型 考察有機體和環(huán)境溫度相互關(guān)系， 曾將有機體分為溫血動物，冷血動物。但是這種方法過于主觀，目前 已基本上被拋棄。 根據(jù)體溫的穩(wěn)定程度，劃分為常溫動物（鳥類與獸類）與變溫動物。 根據(jù)有機體熱能的主要來源，分為外溫動物，內(nèi)溫動物。 外溫動物：機體的熱傳導率高，代謝產(chǎn)熱水平低，決定其體溫的熱主要由外界環(huán)境獲得。 內(nèi)溫動物：剛好相反 ，決定其體溫的熱主要是機體自身的代謝產(chǎn)熱。 ? 內(nèi)溫動物的體溫調(diào)節(jié)方式：維持恒定的體溫，必須使產(chǎn)熱和散熱相等。 產(chǎn)熱調(diào)節(jié)：有骨骼肌參與的隨意運動；骨骼肌的不自主震顫或戰(zhàn)栗，即顫抖性產(chǎn)熱；非顫抖性產(chǎn)熱，即激素和褐色脂肪的產(chǎn)熱作用。 散熱調(diào)節(jié)：傳導、對流、輻射和蒸發(fā)散熱。改變通過皮膚的血流量來調(diào)節(jié)散熱；改變毛皮或羽毛的隔熱性能；改變蒸發(fā)散熱量（皮膚和呼吸道失水）。 三、極端溫度對生物的影響 ? 低溫對生物的影響：當溫度低于 臨界 (下限 ) 溫度 ，生物便會因低溫而寒害和凍害。凍害原因：冰結(jié)晶使原生質(zhì)破裂損壞胞內(nèi)和胞間的微細結(jié)構(gòu)；溶劑水結(jié)冰，電解質(zhì)濃度改變，引起細胞滲透壓變化，導致蛋白質(zhì)變性；脫水使蛋白質(zhì)沉淀；代謝失調(diào)。 ? 高溫對生物的影響：當溫度超過 臨界（上限）溫度 ，對生物產(chǎn)生有害作用，如蛋白質(zhì)變性、酶失活、破壞水份平衡、氧供應不足、神經(jīng)系統(tǒng)麻痹等 。 （一）生物對低溫的適應 ? 形態(tài)上的適應 －－植物：芽具鱗片、體表生有蠟粉和密毛、植株矮??；動物：增加隔熱層，體形增大（貝格曼規(guī)律），外露部分減小（阿倫規(guī)律）。 – 阿倫規(guī)律 (Allen’s rule):寒冷地區(qū)的內(nèi)溫動物較溫暖地區(qū)內(nèi)溫動物外露部分（如四肢、尾、耳朵及鼻）有明顯趨于縮小的現(xiàn)象，稱阿倫規(guī)律，是減少散熱的適應。 – 貝格曼規(guī)律 (Bergman’s rule):生活在寒冷氣候中的內(nèi)溫動物的身體比生活在溫暖氣候中的同類個體更大，這種趨向稱貝格曼規(guī)律，是減少散熱的適應。 – 約旦規(guī)律 (Jordan’s rule):魚類的脊椎骨數(shù)目在低溫水域比在溫暖水域的多。 ? 生理上的適應 －－植物：減少細胞中的水分和增加細胞中有機質(zhì)的濃度以降低冰點，增加紅外線和可見光的吸收帶（高山和極地植物）；動物：超冷和耐受凍結(jié)，當環(huán)境溫度偏離熱中性區(qū)增加體內(nèi)產(chǎn)熱，維持體溫恒定，局部異溫等。 ? 行為上的適應 －－ 遷移和冬眠／休眠等。 （二）生物對高溫的適應 ? 形態(tài)上的適應 －－植物：密毛、鱗片濾光；體色反光；葉緣向上或暫時折疊，減少輻射傷害；干和莖具厚的木栓層，絕熱。動物：體形變小，外露部分增大；背部具厚的脂肪隔熱層。 ? 生理上的適應 －－植物：降低細胞含水量，增加糖或鹽濃度，減緩代謝率；蒸騰作用旺盛，降低體溫；反射紅外光。動物：放寬恒溫范圍；貯存熱量，減少內(nèi)外溫差。 ? 行為上的適應 －－植物：關(guān)閉氣孔。動物：休眠，穴居，晝伏夜出等。 第四節(jié) 生物與水的關(guān)系 ? 水的生物學意義 ? 地球上水的分布 ? 生物體的水分獲得與損失途徑 ? 生物對水因子的適應 ? 水是生物體不可缺少的組成成份； ? 水是生物體所有代謝活動的介質(zhì)； ? 水為生物創(chuàng)造穩(wěn)定的溫度環(huán)境； ? 生物起源于水環(huán)境。 一、地球上水的分布 （一）降水量 降水量的分布與緯度 赤道帶：年降水量最大，低緯濕潤帶。 副熱帶：降水量最少。 中緯濕潤帶 高緯干燥帶 降水量與海陸和山地分布 ? 在靠近海洋的地方，一般雨量較多 ? 地形起伏也影響降水的分布。在迎濕熱風的斜坡上，其降雨量比背風坡高得多。 我國降水量的地域分布 從東南往西北遞減 降水量的季節(jié)分布 降水量的季節(jié)性特點對生物的繁殖、遷徙、休眠等都有很大影響 ?我國降水的水汽主要來自東方和南方的海洋，一年中的降水主要集中于夏季。 ?我國降水量的地理分布和季節(jié)分布特點，決定了我國的植被分布情況， 東部濕潤森林區(qū)，西北的蒙新干草原和荒漠區(qū)，西南青藏高原和草甸草原區(qū) （二）大氣濕度 濕度指標 1）絕對濕度：單位體積空氣中，水蒸氣所含的實際量。g/m3 2)相對濕度：空氣中水蒸氣的實際含量和同一溫度下飽和含量之比，有百分率表示。 ? 相對濕度受到環(huán)境溫度的調(diào)節(jié)。不過相對濕度的季節(jié)變化還隨各地區(qū)的具體情況而異。 ? 相對濕度隨地理位置而異。 3）飽和差：某溫度下飽和水汽量與實際水汽量之差。 ? 飽和差值越大，水分蒸發(fā)越快；相對濕度越大，大氣越潮濕，水分蒸發(fā)越慢。 ? 蒸發(fā)力與飽和差成正比，與相對濕度成反比。 環(huán)境的濕度條件 溫度對大氣中濕度的影響很大，因此，決定一個地區(qū)的濕潤度要同時考慮濕度與溫度兩個因素。 ? 相對濕度的地理變化。 ? 相對濕度的晝夜變化。 ? 相對溫度的季節(jié)變化。隨各地的具體情況不同而異。主要取決于降水量和蒸發(fā)力。 生物體的水分獲得與損失途徑 ?水分的喪失途徑 –植物－－ 蒸發(fā)（蒸騰作用、擴散作用）失水，分泌失水。 –動物－－ 蒸發(fā)失水，排泄、分泌失水。 ?水分獲得途徑 –植物－－ 根部吸收，葉面吸收。 –動物－－ 食物，體表吸收，代謝水。 二、生物對水分的適應 ? 水生植物對水環(huán)境的適應 ? 陸生植物水平衡的調(diào)節(jié)機制 ? 水生動物水平衡的調(diào)節(jié)機制 ? 陸生動物水平衡的調(diào)節(jié)機