生态学-第二章 生物与环境能量环境ppt课件.ppt

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1、第二章生物与环境（2）2.5能量环境及其生物的适应2.5.1地球上的能量类型2.5.2地球上光及温度的分布2.5.3生物对光的适应2.5.4生物对温度的适应2.5.1地球上的能量类型1、太阳能，光能2、地热能3、风能4、化学能5、有机物中包含的化学能6、其他能量问题：生物可以直接利用那些能量？2.5.2地球上光及温度的分布1、地球上光的分布太阳辐射及其光谱组成地球上光的分布规律2、地球上温度的分布大气温度的分布与变化土壤温度的分布与变化水体温度的分布与变化5001000200030004000可见光红外线紫外线波长nm能流强度太阳辐射及其光谱组成紫外

2、光：波长<380nm，9%可见光：波长380～760nm，45%红外光：波长>760nm，46%影响太阳辐射的因素和光的分布规律影响地表太阳辐射的因素大气圈，太阳高度角，纬度和季节，海拔、坡度和坡向光质(光谱成分)低海拔和高纬度长波光多；高海拔和低纬度短波光多；夏季和中午短波光多；冬季和早晚长波光多。日照时间夏季昼长夜短、冬季昼短夜长纬度升高、变化加大，两极有极昼、极夜光照强度低海拔和高纬度光照强度弱；高海拔和低纬度光照强度大；夏季和中午光照强度大；冬季和早晚光照强度弱；(北半球)南坡光照强度大，北坡光照强度弱地球表面的太阳辐射春秋夏冬秋春冬夏The

3、seasonsintheNorthernandSouthernHemispheres10°20°30°35°40°45°50°10°20°30°35°40°45°50°50°45°40°35°30°20°10°18171615141312111096789101112131415光期hr暗期hr24681012M不同季节各纬度的日照长度地表大气温度的分布与变化空间分布与变化纬度升高1°，气温降低0.5℃沿海地区气温变化小，内陆地区变化大南坡气温较北坡高，海拔升高100m，气温降低0.6～1℃逆温现象：大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象，从而

4、导致大气层“脚重头轻”，气家学家称之为“逆温”，发生逆温现象的大气层称为“逆温层”。它像一层厚厚的被子罩在我们城乡上空，上下层空气减少了流动，近地面层大气污染物“无路可走”，只好原地不动，越积越多，空气污染势必加重。时间变化日温差：随纬度增高减小，随海拔升高而增加；年温差：随纬度增高增大，大陆性气候越强越大。土壤温度的分布与变化土壤温度与气温相关；土壤温度变化与深度有关；土壤温度变化时间较气温滞后，且滞后时间与深度有关；温度变化周期与深度相关；土壤温度的年变化与纬度、海拔有关土壤与空气温度变化比较水体温度的分布与变化水温的时间变化变化幅度较气温小不同

5、深度水体的日变化不同深度水体的年变化水温的成层现象水温分层：上湖层、斜温层(温梯层)和下湖层春季环流和秋季环流低纬度地区：雨季和干季海洋：低纬度水域、中纬度水域温带深水湖水温垂直变化2.5.3生物对光的适应1、光质的生态作用和生物的适应光质的生态作用生物对光质的适应2、光照强度的生态作用和生物的适应光照强度的生态作用植物对光照强度的适应动物对光照强度的适应3、生物对光周期的适应生物的昼夜节律生物的光周期现象光质的生态作用叶绿素的吸收光谱蓝紫光：430～450nm红光：640～660nm不同光质的作用蓝紫光：促进蛋白质的合成红光：促进糖的合成青光、蓝紫

6、光和紫外线等短波光抑制植物的伸长生长，使植物向光性更敏感；紫外线能杀菌，对生物体造成损伤，促进维生素D的合成；红外线是地表的基本热源，对外温动物的体温调节和能量代谢有决定性作用。生物对光质的适应太阳鱼视力的灵敏峰值为500～530nm绿色植物和绿藻、红藻、褐藻和硅藻光合色素的差异高山植物含花青素、页面缩小、毛绒发达光照强度的生态作用影响动物的生长发育影响动物的体色影响植物叶绿素的形成黄化现象（例：韭黄）影响植物细胞的增长和分裂、组织器官的生长和分化影响植物花果的数量和质量植物对光照强度的适应植物的向光性植物秋季落叶C3植物和C4植物光合能力阳地植物和

7、阴地植物、耐阴植物生理差异形态差异动物对光照强度的适应依活动时间的动物分类动物开始活动的时间生物对光周期的适应生物的昼夜节律光的周期性生物的昼夜节律外源性周期和内源性周期生物的光周期现象植物的光周期现象植物的光周期：长日照、短日照、中日照和日中性植物植物光周期的应用：杂交、抗性选育、异地种植动物的光周期现象动物繁殖的光周期：长日照和短日照动物，意义昆虫滞育、动物换毛换羽和迁徙的光周期实验室恒定条件下生物的节律鸟类节律植物开花对日照长度的反应长日照植物：萝卜、菠菜、小麦、凤仙花、牛蒡等短日照植物：玉米、高粱、水稻、棉花、牵牛等中日照植物：甘蔗等少数热带

8、植物日中性植物（四季种植）：蒲公英、四季豆、黄瓜、番茄等～蓝紫绿橙紅红外线400500600700波长nm↑