【正文】 由于陸地上氧濃度高 ， 從海平面直到海拔 6000m， 動(dòng)物代謝率沒(méi)有表現(xiàn)出隨氧濃度而改變 。 但氧濃度對(duì)代謝的影響可通過(guò)極低分壓時(shí)表現(xiàn)出來(lái) 。 3 物質(zhì)環(huán)境 —— 大氣組成及其生態(tài)作用 圖 . 在低氧濃度下 ， 金魚(yú)的氧耗隨水中氧濃度成線(xiàn)性改變 3 物質(zhì)環(huán)境 —— 大氣組成及其生態(tài)作用 內(nèi)溫動(dòng)物對(duì)高海拔低氧的適應(yīng) 動(dòng)物或人從低海拔進(jìn)入高海拔后，最明顯的適應(yīng)性反應(yīng)表現(xiàn)在呼吸與血液組成方面。首先是由于低氧刺激，動(dòng)物產(chǎn)生過(guò)度通氣（呼吸深度的增加）。 高海拔土著動(dòng)物、人，或是馴化到高海拔上（ 3100— 5500 m）的人、大白鼠、豚鼠，其骨骼肌中的肌紅蛋白濃度均增加（肌紅蛋白的攜氧能力遠(yuǎn)大于血紅蛋白），為低氧狀態(tài)下的組織提供更多氧。人與其他哺乳動(dòng)物從平原進(jìn)入高海拔后，血液中的紅血球數(shù)量、血紅蛋白濃度及血球比積將升高。 3 物質(zhì)環(huán)境 —— 大氣組成及其生態(tài)作用 圖顯示，人由海拔 850 m進(jìn)入 4540 m高度后，這三項(xiàng)指標(biāo)逐漸升高，數(shù)周后達(dá)到最大值，并維持在此高水平上。當(dāng)從高海拔回到平原后，這些指標(biāo)逐漸下降，恢復(fù)原水平。 血紅蛋白 紅細(xì)胞 血球比積 3 物質(zhì)環(huán)境 —— 大氣組成及其生態(tài)作用 植物與氧 植物與動(dòng)物一樣呼吸消耗氧 ， 但植物是大氣中氧的主要生產(chǎn)者 。 植物光合作用中 ， 每呼吸 44g CO2， 能產(chǎn)生 32g O2。 白天 ，植物光合作用釋放的氧氣比呼吸作用所消耗的氧氣大 20倍 。 據(jù)估算 ， 每公頃森林每日吸收 1噸 CO2， 呼出 ；每公頃生長(zhǎng)良好的草坪每日可吸收 CO2， 釋放 O2。 如果成年人每人每天消耗 kg氧 ， 釋放 kg CO2， 則城市每人需要 10 m2森林或 50 m2草坪才能滿(mǎn)足呼吸需要 。 因此植樹(shù)造林是至關(guān)重要的 ， 不僅是美化環(huán)境 ， 更主要的是給人類(lèi)的生存提供了凈化的空氣環(huán)境 。 3 物質(zhì)環(huán)境 —— 大氣組成及其生態(tài)作用 3 物質(zhì)環(huán)境 —— 大氣組成及其生態(tài)作用 （ 2） CO2的生態(tài)作用 溫室效應(yīng) CO2與植物 植物在光能作用下 ， 同化 CO2與水 ， 制造出有機(jī)物 。 在高產(chǎn)植物中 ， 生物產(chǎn)量的 90— 95%是取自空氣中的 CO2， 僅有 5—10%是來(lái)自土壤 。 因此 ， CO2對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育具有重要作用 。 各種植物利用 CO2的效率不同 ， C3植物 （ 水稻 、 小麥等 ） 對(duì)CO2的利用效率低于 C4植物 （ 甘蔗 、 玉米 、 高粱等 ） 。 空氣中 CO2濃度雖為 %，但仍是高產(chǎn)作物的限制因素。這是因?yàn)?CO2進(jìn)入葉綠體內(nèi)的速度慢 ,效率低。 在強(qiáng)光照下，作物生長(zhǎng)盛期， CO2不足是光合作用效率的主要限制因素，增加 CO2濃度能直接增加作物產(chǎn)量。 3 物質(zhì)環(huán)境 —— 大氣組成及其生態(tài)作用 （ 2） CO2的生態(tài)作用 3 物質(zhì)環(huán)境 土壤理化性質(zhì)及其對(duì)生物的影響 O2 Soil 3 物質(zhì)環(huán)境 — 土壤理化性質(zhì)及其對(duì)生物的影響 土壤的生態(tài)意義： 1 土壤位于陸地生態(tài)系統(tǒng)的底部 ， 具有營(yíng)養(yǎng)物傳遞系統(tǒng) ，再循環(huán)系統(tǒng)和廢物處理系統(tǒng) ， 是陸地生態(tài)系統(tǒng)的基底或基礎(chǔ) 。 在土壤中進(jìn)行的兩個(gè)最重要的生態(tài)過(guò)程是分解和固氮過(guò)程 。 2土壤為陸生植物提供了基質(zhì) ， 為陸生動(dòng)物提供了棲息地 。土壤是植物萌芽 、 支撐和腐爛的地方 ， 又是水和營(yíng)養(yǎng)物儲(chǔ)存場(chǎng)所；是動(dòng)物和微生物藏身處 ， 排污處；是污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化的重要基地 。 因此土壤無(wú)論對(duì)植物或動(dòng)物都是重要的生態(tài)因子 ， 是人類(lèi)重要的自然資源 。 土壤的物理性質(zhì)及其對(duì)生物的影響 （ 1） 土壤的質(zhì)地和結(jié)構(gòu) 三相：土壤固 、 液 、 氣三相容積比 ， 反映土壤水 、 氣關(guān)系 質(zhì)地：三種質(zhì)地的肥水氣特點(diǎn) 砂土：透氣強(qiáng)，保水差，保肥差 壤土：通氣透水保肥，適宜種植 粘土：透氣差，保水強(qiáng)，保肥強(qiáng) 結(jié)構(gòu)：微團(tuán)粒結(jié)構(gòu)（ D） 團(tuán)粒結(jié)構(gòu) ( D 10mm)，保水、透氣 3 物質(zhì)環(huán)境 — 土壤理化性質(zhì)及其對(duì)生物的影響 （ 2）土壤水分 土壤水分 (soil moisture)能直接被植物根吸收利用。 土壤水分有利于礦物質(zhì)養(yǎng)分的分解、溶解和轉(zhuǎn)化，有利于土壤中有機(jī)物的分解與合成，增加了土壤養(yǎng)分，有利于植物吸收。 土壤水分過(guò)少時(shí)，植物受干旱威脅。土壤水分過(guò)多，引起有機(jī)質(zhì)的嫌氣分解，產(chǎn)生 H2S及各種有機(jī)酸，對(duì)植物有毒害作用，并因根的呼吸作用和吸收作用受阻，使根系腐爛。 土壤水分影響了土壤動(dòng)物的生存與分布。各種土壤動(dòng)物對(duì)濕度有一定的要求。土壤中水分過(guò)多時(shí)，可使土壤動(dòng)物因缺氧而悶死。 3 物質(zhì)環(huán)境 —— 土壤理化性質(zhì)及其對(duì)生物的影響 （ 3）土壤空氣 土壤空氣來(lái)自大氣。但土壤空氣中的 O2 含量和 CO2含量與大氣有很大的差異，土壤中 O2濃度一般為 10— 12%， CO2一般在%左右，這些濃度隨季節(jié)、晝夜和深度而變化。 土壤中的高 CO2，一部分以氣體擴(kuò)散和交換的方式不斷進(jìn)入地面空氣層，供植物葉利用，另一部分直接為根系吸收。 土壤獸類(lèi)如鼢鼠、鼴形鼠對(duì)土壤中的低氧和高 CO2濃度產(chǎn)生了很好的適應(yīng)性。 土壤通氣程度影響土壤微生物的種類(lèi)、數(shù)量和活動(dòng)情況，進(jìn)而影響植物的營(yíng)養(yǎng)狀況。 3 物質(zhì)環(huán)境 —— 土壤理化性質(zhì)及其對(duì)生物的影響 （ 4） 土壤溫度 土壤溫度的變化 : 周期性的季節(jié)變化：夏季土壤溫度隨深度而下降 ， 冬季隨深度而增加 。 日變化：白天土壤溫度隨深度下降 ， 夜間隨深度增加 。 土壤溫度對(duì)動(dòng)物的生長(zhǎng)和活動(dòng)的影響 : 隨著土壤溫度的垂直變化 ， 土壤動(dòng)物會(huì)進(jìn)行垂直的遷移 。 土壤溫度對(duì)植物生長(zhǎng)的影響 : 土壤溫度影響植物種子萌發(fā) 、 根系的呼吸和生長(zhǎng) 、 影響微生物的活動(dòng) 、 礦質(zhì)元素的溶解度等 3 物質(zhì)環(huán)境 —— 土壤理化性質(zhì)及其對(duì)生物的影響 土壤的化學(xué)性質(zhì)及其對(duì)生物的影響 (１ )土壤酸堿度 : 用 pH值表示 。 分 5級(jí)： pH5為強(qiáng)酸性 , , , , pH 。 土壤酸堿性對(duì)生物的影響： 土壤 pH影響礦質(zhì)鹽分的溶解度 ， 土壤 pH通過(guò)影響微生物活動(dòng) 。 土壤酸度影響動(dòng)物區(qū)系及其分布 。 3 物質(zhì)環(huán)境 —— 土壤理化性質(zhì)及其對(duì)生物的影響 圖 土壤 pH對(duì)礦物養(yǎng)分的有效性影響。以帶寬度表示 （ 2） 土壤有機(jī)質(zhì) 土壤有機(jī)質(zhì)是土壤肥力的一個(gè)重要標(biāo)志 。 土壤有機(jī)質(zhì)可分成腐殖質(zhì) (humus)和非腐殖質(zhì) 。 非腐殖質(zhì)是死亡動(dòng)植物組織和部分分解的組織 。 腐殖物質(zhì)是土壤微生物分解有機(jī)質(zhì)時(shí) ， 重新合成的具有相對(duì)穩(wěn)定性的多聚體化合物 。 腐殖質(zhì)是植物營(yíng)養(yǎng)的重要碳源和氮源 。 還是異養(yǎng)微生物的重要養(yǎng)料和能源 ， 能活化土壤微生物 。 土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成 、 保水 、 供水 、 通氣 、 穩(wěn)溫也有重要作用 ， 從而影響植物生長(zhǎng) 。 3 物質(zhì)環(huán)境 —— 土壤理化性質(zhì)及其對(duì)生物的影響 （ 3）土壤礦質(zhì)元素 植物生命活動(dòng)需要 9種大量元素 :碳、氫、氧、氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫 7種微量元素 :鐵、錳、硼、鋅、銅、鉬和氯。 除碳、氫、氧以外，植物所需的全部元素均來(lái)自土壤礦物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)的礦物分解。 不同植物需要各種礦質(zhì)元素的量不同，若濃度比例不合適將限制植物生長(zhǎng)發(fā)育。 土壤的無(wú)機(jī)元素對(duì)動(dòng)物的生長(zhǎng)和動(dòng)物的數(shù)量也有影響。 3 物質(zhì)環(huán)境 —— 土壤理化性質(zhì)及其對(duì)生物的影響 土壤的生物特性 土壤中的生物種類(lèi)繁多。 土壤動(dòng)物的總重量，比地球上人的重量大得多。 土壤動(dòng)物、微生物的影響： 種子、果實(shí)傳播，有機(jī)物分解， 固氮、病害等等。 3 物質(zhì)環(huán)境 —— 土壤理化性質(zhì)及其對(duì)生物的影響 植物對(duì)土壤的適應(yīng) （ 1）根據(jù)植物對(duì)突然酸度的反應(yīng)，分為 3種類(lèi)型： 酸性土植物： pH 中性土植物： ~ 堿性土植物： pH （ 2）根據(jù)植物對(duì)土壤中鈣質(zhì)的關(guān)系，分為： 鈣質(zhì)土植物、嫌鈣植物 （ 3）鹽堿土植物和沙生植物 形態(tài)和生理上的適應(yīng)性 3 物質(zhì)環(huán)境 —— 土壤理化性質(zhì)及其對(duì)生物的影響 鹽堿土對(duì)植物的危害 ?引起植物的生理干旱 ?傷害植物組織 ?引起細(xì)胞中毒 ?影響植物的正常營(yíng)養(yǎng) ?在高濃度鹽類(lèi)作用下氣孔不能關(guān)閉 3 物質(zhì)環(huán)境 —— 土壤理化性質(zhì)及其對(duì)生物的影響 鹽堿土植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng) 鹽堿土對(duì)植物生長(zhǎng)的危害表現(xiàn)在傷害了植物組織，特別是根系；由于過(guò)多鹽積 累引起植物代謝混亂；能引起植物生理干旱。 ? 形態(tài)適應(yīng)： 矮小、干硬、葉子不發(fā)達(dá)、孔下陷，表皮具厚外皮，常具灰白色絨毛。細(xì)胞間隙小，柵欄組織發(fā)達(dá)。有的具有肉質(zhì)性葉，有特殊儲(chǔ)水細(xì)胞。 ? 生理適應(yīng)： 根據(jù)鹽土植物對(duì)過(guò)量鹽類(lèi)的適應(yīng)特點(diǎn)，可分為聚鹽性植物、泌鹽性植物和不透鹽性植物。 ? 聚鹽性植物 的原生質(zhì)抗鹽性特別強(qiáng)，能忍受高濃度的 NaCl溶液。其細(xì)胞液濃度特別高，根部細(xì)胞的滲透壓一般為 40個(gè)大氣壓，甚至可高達(dá) 70— 100個(gè)大氣壓，所以能夠吸收高濃度土壤溶液中的水分，例如鹽角草、海蓮子等。 ? 泌鹽植物 能把根吸入的多余鹽，通過(guò)莖、葉表面密布的鹽腺排出來(lái)，再經(jīng)風(fēng)吹和雨露淋洗掉，屬于這類(lèi)植物的有檉柳、紅砂、濱海的各種紅樹(shù)植物等。 ? 不透鹽性植物 的根細(xì)胞對(duì)鹽類(lèi)的透過(guò)性非常小，它們幾乎不吸收或很少吸收土壤中的鹽類(lèi)。這類(lèi)植物細(xì)胞的滲透壓也很高，是由體內(nèi)大量的可溶性有機(jī)物，如有機(jī)酸、糖類(lèi)、氨基酸等產(chǎn)生的。高滲透壓也提高了根從鹽堿土中吸水能力，所以它們被看成是抗鹽植物，蒿屬、鹽地紫苑、鹽地風(fēng)毛菊、堿地風(fēng)毛菊等都屬這一類(lèi) 。 3 物質(zhì)環(huán)境 —— 土壤理化性質(zhì)及其對(duì)生物的影響 鹽角草 細(xì)葉鹽爪爪 3 物質(zhì)環(huán)境 —— 土壤理化性質(zhì)及其對(duì)生物的影響 鹽節(jié)木 鹽穗木 3 物質(zhì)環(huán)境 —— 土壤理化性質(zhì)及其對(duì)生物的影響 檉柳 芨芨草 無(wú)性繁殖能力很強(qiáng)，分蘗生長(zhǎng) 應(yīng)用：造紙 3 物質(zhì)環(huán)境 —— 土壤理化性質(zhì)及其對(duì)生物的影響 沙生植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng) ?沙生環(huán)境 ? 高溫、干旱、強(qiáng)風(fēng)、土壤貧瘠 ?植物的適應(yīng) ? 地面植株小、根系發(fā)達(dá) ? 頁(yè)邊極端縮小或退化 ? 貯水細(xì)胞或脂類(lèi)物質(zhì) ? 細(xì)胞具有高滲透壓 ? 休眠 3 物質(zhì)環(huán)境 —— 土壤理化性質(zhì)及其對(duì)生物的影響 梭梭 3 物質(zhì)環(huán)境 —— 土壤理化性質(zhì)及其對(duì)生物的影響 3 物質(zhì)環(huán)境 —— 土壤理化性質(zhì)及其對(duì)生物的影響 檸條