【文章內(nèi)容簡介】 它的遷徙是由日照長 短變化所引起的； ? 溫度變化的規(guī)律 ? 溫度與生物的生長 ? 溫度與生物的發(fā)育 ? 生物對溫度的適應(yīng) 二、溫度的生態(tài)作用及生物的適應(yīng) 地球上不同位置溫度的差異 ? 地表大氣溫度差異 空間差異：緯度、高度；內(nèi)陸、海岸 時間差異：季節(jié)、晝夜 ? 土壤溫度變化 表層 深層 ? 水體溫度 時間差異 溫度分層；上湖層、斜溫層、下湖層 溫度與生物生長 ? 溫度與生物生長： 生長：“三基點(diǎn)” —— 最低、最適、最高溫度。 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；外溫影響生物的生長規(guī)模。 ? 溫度高發(fā)育速度快 ? 有效積溫法則 概念 ? 用途 ? 預(yù)測生物發(fā)生的世代數(shù)； ? 預(yù)測生物地理分布的邊界； ? 預(yù)測害蟲來年的發(fā)生歷程； ? 制定農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃，合理安排作物； ? 應(yīng)用積溫預(yù)報(bào)農(nóng)時。 溫度與生物發(fā)育 胚胎發(fā)育與環(huán)境溫度關(guān)系 ? 積溫是指某時段內(nèi)逐日平均氣溫累積之和。它是衡量作物生長發(fā)育對熱量條件要求和評價熱量資源的重要指標(biāo)。作物發(fā)育速度主要受溫度的影響，作物完成某一發(fā)育階段所需的積溫基本上是一定的。根據(jù)這種積溫學(xué)說，可以利用積溫進(jìn)行作物發(fā)育期的預(yù)報(bào)。 ? 由于植物開始生長發(fā)育的溫度通常都在零度以上，所以，又將植物開始生長的溫度稱為生物學(xué)零度（或稱為生物學(xué)下限溫度），低于此值的即為無效溫度，而下限溫度以上的溫度累加值，即為有效積溫。 有 效 積 溫 有效積溫法則 ? 是指生物生長發(fā)育過程中，必須從環(huán)境中攝取一定的熱量才能完成某一階段的發(fā)育，而且各個階段所需要的總熱量是一個常數(shù)，可以用公式 表示。 K = N(T–T0) 式中： K——該生物所需的有效積溫 ， 它是一個常數(shù)； T——當(dāng)?shù)卦摃r期的平均溫度； T0——該生物生長活動所需最低臨界溫度 （ 生物零度或發(fā)育起點(diǎn)溫度 ） ， ℃ ； N——該生物生長發(fā)育所經(jīng)歷的時間， d。 例題： ? 假設(shè)蠶卵在平均氣溫 15℃ 時 ， 平均每天的孵化率為 10%，而在平均氣溫 25℃ 時 ， 平均每天的孵化率為 20%， 試計(jì)算蠶卵孵化的起始溫度及有效積溫 。 K＝ 100 T0＝ 5 ℃ K＝ 10*（ 15T0） K＝ 5*（ 25T0） 生物發(fā)育和生長速度 生物對溫度的適應(yīng) ? 溫周期現(xiàn)象 溫度有日變化，除赤道地區(qū)外，還有季節(jié)變化，植物對這兩種節(jié)律性變化反應(yīng)敏感，并且已經(jīng)適應(yīng)在這樣的變溫條件下，才能正常發(fā)育，這一現(xiàn)象稱為溫周期現(xiàn)象。 ? 物候 生物長期適應(yīng)于溫度的季節(jié)性變化，形成與此相適應(yīng)生物發(fā)育節(jié)律，稱為物候。 季節(jié)變化時有些動物的體色會發(fā)生相應(yīng)的變化，如北方的雪兔和雷鳥到冬季都會換上純白色的毛和羽毛。 ? 生物對極端溫度的適應(yīng) ? 溫度與生物分布 許多物種的分布范圍與溫度區(qū)相關(guān)。 生物對溫度周期性變化的適應(yīng) ? 生物在進(jìn)化過程中適應(yīng)了環(huán)境溫度的周期性變化，這種變化常常是生物發(fā)育所必不可少的條件。 ? 植物：大多數(shù)植物種子需經(jīng)變溫處理才能提早萌發(fā)；植物的生活史周期也是與季節(jié)的年周期相吻合的；生長年輪 ? 動物：動物發(fā)育速度在晝夜溫度變化中較恒溫中要快；動物的晝夜活動節(jié)律、年活動節(jié)律均與溫度變化相關(guān)； 溫度對生物的影響 ? 低溫對生物的影響： 當(dāng)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(xì)結(jié)構(gòu)；溶劑水結(jié)冰，電解質(zhì)濃度改變，引起細(xì)胞滲透壓變化，導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性；脫水使蛋白質(zhì)沉淀；代謝失調(diào)。（寒害、霜害、凍害） ? 高溫對生物的影響： 當(dāng)溫度超過臨界（上限）溫度，對生物產(chǎn)生有害作用。致死原因：①蛋白質(zhì)變性；②理化過程失調(diào)；③代謝中毒；④生物膜結(jié)構(gòu)變化；⑤供氧不足等。 生物對極端溫度的適應(yīng) ? 生物對低溫的適應(yīng)： 保暖、抗凍－－形態(tài)、生理 、行為的適應(yīng) ? 生物對高溫的適應(yīng)： 抗輻射、保水、散熱－－形態(tài) 、生理 、行為的適應(yīng) ? 植物 形態(tài)結(jié)構(gòu)：油脂、鱗片、短小、匍匐狀，厚皮 生理適應(yīng)：細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)含量變化 (糖類 ) ? 動物 形態(tài)： 貝格曼規(guī)律 、 阿倫規(guī)律 、毛、皮結(jié)構(gòu)、脂肪層 生理：基礎(chǔ)產(chǎn)熱和非顫抖性產(chǎn)熱（褐色脂肪組織，身體異溫，水生哺乳動物的熱交換器等 行為：遷徙、冬眠、冬睡、滯育、集群、活動位置 貝格曼規(guī)律 ? 內(nèi)容： 高緯度的恒溫動物比低緯度的相似種類個體要大。如東北虎大于華南虎。 ? 原因： 一般認(rèn)為，動物個體大則相同質(zhì)量所對應(yīng)的體表面積就小，對恒溫動物來說在競爭中應(yīng)付體表散熱所損失的能量相對較少，在進(jìn)化選擇中是有利的。 阿 倫 規(guī) 律 ? 內(nèi)容： 在寒冷地區(qū)生活的哺乳動物的四肢、耳、鼻、 尾 均有明顯縮短的趨勢。 ? 原因： 寒冷地區(qū)對哺乳動物的主要生態(tài)問題是保持體 溫，軀體突出部分縮短可減少散熱，對動物在環(huán)境 中競爭顯然是有利的。 ? 形態(tài)上的適應(yīng) －－ 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；腿長將體抬離地面；背部具厚的脂肪隔熱層。 ? 生理上的適應(yīng) －－ 植物： 降低細(xì)胞含水量，增加糖或鹽濃度，減緩 代謝率 ；降低體溫。 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(yīng) －－ 植物： 關(guān)閉氣孔。 動物： 休眠，穴居，晝伏夜出等。 如駱駝對沙漠干熱環(huán)境的適應(yīng)： 1. 形態(tài)適應(yīng)： 體大、隔熱性能極好的毛皮 2. 生理適應(yīng)： 利用代謝水，體溫過熱節(jié)水， 高尿液體液濃度比 ： 可大量飲水，選擇含水充分的 食物，選擇適宜活動時間 物種分布與環(huán)境溫度 ? 生物群落分布與溫度帶 ? 低溫的限制作用 —— 致死 ? 高溫的限制作用 —— 春化 ? 溫度與其它生態(tài)因子的綜合作用 非洲鳳凰木在中國的分布 橡膠、香蕉、椰子的分布