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基础生态学生物与生态因子优秀课件

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生态因子的生态作用及生物的适应 ppt课件

生态因子的生态作用及生物的适应 ppt课件
短波光随 纬度增加而减少，随海拔升高而增加。
在时间变化上：冬季长波光增多，夏季短 波光增多；一天之内中午短波光较多，早 晚长波光较多。
在水体中，红外光仅在几米深处就会被完 全吸收；紫和蓝色等短波光容易被水散射， 不能潜入刀痕深深的海水中；在较深的水 层中只有绿光占有较大优势。
生态因子的生态作用及生物的适应
2)时间变化:季节,昼夜
❖ 气温变化温度年较差(年变幅):一年内最热月 与最冷月平均温度的差值.
❖ 温度季节变化的重要指标,大小受纬度与海陆 位置的影响.
❖ 纬度增加,年较差增大;大陆性气候越明显的地 方,年较差越明显.
生态因子的生态作用及生物的适应
❖ 温度日较差:昼夜间最高气温与最低气温 的差值.
❖水体: 红外光被水体表层吸收,随深度的 增加,以黄绿光为主.
生态因子的生态作用及生物的适应
3)光照时间及生物的生态适应(生物对光 周期的适应).
❖ ①昼夜节律： 植物光合作用的昼夜变化随光 合作用途径(CO2同化途径)而不同。
❖ ②光周期现象：生物对白天黑夜的相对长度 的反应称为光周期现（photoperiodism）。 生物的光周期现象常表现在：日照长短与植 物开花、种子萌发、地下部分的生长、动物 的生殖、休眠等。
生态因子的生态作用及生物的适应
光补偿点:
1、 阳性植物和阳性叶子偏高,阴性植物和遮阴的叶子偏低. 2、 同一植株上,阴性叶偏低,阳性叶偏高. 3、 C3植物偏高,C4植物偏.低光补偿点高低与呼吸作用强
弱成正比.
光饱和点:
1、阳性植物高, 阴性植物低。 2、C4植物光饱和点比C3植物高. 3、 苗期和发育后期光饱和点低,生长盛期光饱和点高.
要因素：
生态因子的生态作用及生物的适应

基础生态学-第二章生物与环境--第一节环境与生态因子

基础生态学-第二章生物与环境--第一节环境与生态因子
– 两个补充条件（Odum,1983）： – 1）只适用于稳定状态 – 2）要考虑生态因子之间的相互作用
（2）谢尔福德耐性定律
• “耐受性定律”(Shelford’s law of tolerance) (V.E.Shelford,1913，美国)
– “生物的存在和繁殖，要依赖于某种综合环境因子的存 在，只要其中一项因子的量（或质）不足或过多，超过 了某种生物的耐性限度，则使该物种不能生存，甚至灭 绝。”
三、生态因子的作用规律
（一）、综合作用：生态因子间相互联系、相互影响、相互制约，综合起来对
生物体起作用。 例如：温度与气压、湿度等因子共同作用 同样的高温度下，高气压和低湿度时对生物体损伤小；低气压和高湿度对生物体
损伤大。
三、生态因子的作用规律
（三）、直接因子和间接因子 直接因子：能直接影响生物的生理过程或参与生物的新陈代谢的因子。 间接因子 ：通过影响直接因子而间接作用于生物的因子。 例如：海拔高度及温度、光照等因子对人体的作用
（五）、不可替代性和补偿作用
A 不可替代性：生态因子对生物体的作用是不可替代的，又称同等 重要定律。
例如：人体缺维生素A、人体缺维生素D
一定范围内的 补偿！！
B 补偿作用（可调剂性）：多个生态因子综合作用时，由于某因子 在量上的不足，可由其他因子来补偿，以获得相似的生态效应。
例：光照不足，可多施有机肥使土壤中CO2浓度提高可补偿光照不 足。
耐性的可变性
• 同种生物长期生活在不同生态环境下，对多种生态因子会形成有差异的耐性范围， 用进废退；
例如：高山雪莲，耐高寒，对其他的条件适应性差。 • 生物的耐性范围还可通过人为驯化改变； 例如：生将金鱼长期饲养在不同温度条件下（18℃和32℃ ），他们对温度的耐性

基础生态学全套课件

基础生态学全套课件

新题解析-1
1.温度每升高10℃，化学过程速率即加快2~3倍的现象符合 A.范霍夫定律 B.阿朔夫规律 C.贝格曼规律 D.十分之一定律
A .范霍夫定律： Q10=(R2/ R1)10/(T2-T1) 即ln (R2/ R1) =0.1 (T2-T1) ln Q10 B.阿朔夫规律:恒黑使夜行性动物似昼夜周期缩短，恒光则使
90.生态系统从幼年期到成熟期的发育过程中变化是：
A.成熟生态系统的矿物质营养循环相对更开放
B.成熟生态系统的抵抗力和恢复力较高
C.在发展期的生态系统中，抗外部干扰能力良好
D.在发展期，物种的多样性较低且各物种生态位较宽
2013联赛B
56.下列有关生态位理论说法中，错误的是：（单选1分）B. A.物种生态位可随发育而改变 B.互利共生倾向于扩大基础生态位 C.生态位指种群在系统中所处的时间、空间上的位置及其与
2.种群空间分布（ distribution）类型
分布指数D= S2 /xa,S2=[∑xi2- (∑xi) 2/n]/(n-1) D <1均匀分布 D =1 随机分布 D >1聚集分布 例1：考察小队采用等距法调查某河岸树林池鹭种群个体数
着直接或间接影响的环境要素。生态因子是环境中对 生物起作用的因子，而环境因子则是指生物体外部的 全部要素。
生物对非生物因子的耐受限度
最小因子定律(Liebig’s law of minimum) 植物的生长取决于那些处于最低量的营养元素(最小因子)。 两个补充条件（Odum,1983）： 1）严格的稳定状态；物质-能量输入/输出达平衡状态 2）因子替代补偿作用(factor compensation) ：如缺乏钙时软 体动物会用锶替代钙。 2010.11.02美国宇航局天体生物学家西蒙筛选出产自南加州莫 诺湖的食砷菌，称首次发现砷能代替生命必需元素P! 值得讨论一下。生命6大必需元素是什么？ HCNOPS

《生态学基础知识》PPT课件

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精选ppt
18
三、种间关系
1．种间竞争
➢ 高斯假说——在一个稳定的环境中，由于竞争的结果， 完全的竞争者不能共存。在进化过程中，由于激烈的 竞争，可能向两个方向发展。一是一个物种完全排斥 另一物种；二是两个物种之间必须出现栖息地、食性、 活动时间或其它特征上的生态位分化。
➢ 生态位是指生物种在生物群落或生态系统中的地位和 作用。
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二、群落的结构
第二章 生态学基础知识
生态学是研究生物与其周围环境之
间相互关系及其机理的科学。环境 科学则是以人类为中心，把人类生 活与环境的相互影响作为一个整体 来研究的一门学科。因此，生态学 作为环境科学的基础理论，可以指 导人们研究人类生存、发展与环境 的相互关系。
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1
本章的主要内容
第一节 生物与环境 第二节 种群生态学 第三节 群落生态学 第四节 生态系统生态学 第五节 生态系统稳定性与生态平衡
I型——凸型存活曲线。表示种群在达到生理寿命之 前只有少数个体死亡，如人类和一些大型哺乳动物。
II型——对角线存活曲线。表示种群各年龄期的死 亡率基本相同，如鸟类、大多数爬行动物和一些小 型哺乳动物。
III型——凹型存活曲线。表示种群幼体的死亡率很 高，只有极少数个体能够活到生理寿命，如大多数 鱼类，两栖类、海洋无脊椎动物等。
0.014
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死亡率 qx
0.563 0.452 0.412 0.225 0.290 0.409 0.692 0.000 1.000 -----
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102
22ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ

生态学课件第3章 生态因子

生态学课件第3章 生态因子

§ 2、温度因子的生态作用 及生物的适应
1、生态作用
（1） 温度与生物生长 三基点：T max, T min, T optimum. 年轮 （2）温度与生物发育 需温性：生物由于长期生活在一定的温度范围内，在其生长、发 育过程中，需要一定的温度量和温度变辐，即~。 广温性、狭温性 积温accumulative temperature 有效积温：

在生物与环境的相互关系中，由于环境的复 杂多变，生物似乎总是处于从属、被支配的 地位，只能被动地去适应、逃避。事实上， 这只是二者关系的一个方面。生命作为一个 整体，不仅能够被动地适应环境，而且还能 主动地影响环境，改造环境，使环境保持相 对稳定，向有利于生物生存的方向发展。
思考题
试述光因子的生态作用及生物的适应性。 你熟悉的生物节律与同期现象有哪些？其机制 是什么? 温度对生物作用的“三基点”和积温在农业 生产和虫害预报上有何意义? 简述植被对水环境状况的影响机制，植树造林 对于改善区域水文条件有何影响。 举例分析生物适应逆境的机制。
3、温度与生物的地理分布
控制生物的分布与数量 年均温、最冷、最热月均温；活动积温；极端温 度 植物引种上注意气候相似性原则。
4、昼夜变温与温周期现象
温周期现象thermoperiodicity：植物生长与昼夜 温度变化同步的现象。 主要影响：a.变温促使种子萌发,b.促进干物质 积,c.对开花结实有影响。
3、动物对水因子的适应 形态适应：两栖类（皮肤）、昆虫（几丁质体壁） 行为适应：沙漠动物昼伏夜出 生理适应：骆驼 4、森林与水分条件 森林有重要的涵养水源、保持水土作用 （1）减少地表径流；（2）减少洪枯比； （3）减少雨水冲击力；（4）改善土壤结构，提 高蓄水力。

生态学基础生态系统ppt课件

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8
二、热力学定律
生态系统的能量转换符合两大定律： 1）热力学第一定律（能量转化和守恒） 能量既不能消失，也不能凭空产生，它只能以严格的当量比例， 由一种形式转化为另一种形式。 2）热力学第二定律（能量衰变定律或能量逸散定律） 生态系统的能量在转化、流转过程中总存在衰变、逸散的现象， 即总有一部分从浓缩的有效态变为稀释的不能利用的状态。 能量沿食物链方向流动，逐级递减。 每经一个营养级的剩余能 量为原有能量的1/10，其余的都消耗了。
食物链中每一个生物成员称为营养级。 食物链类型 1）捕食食物链：指一种活的生物取食另一种活的生物所构
成的食物链。食物链以生产者为起点。 2）腐生性食物链：以动、植物的遗体或粪便为食物链起点，
也称分解链。 如动植物遗体或粪便→ 真菌、细菌→ 原生动物→ 土壤动
物→ 节肢动ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。 3）寄生性食物链：生物间以寄生物与寄主的关系而构成食
（3）补加能源的作用。 添加太阳能以外的其他形式的辅助能，可提高作物对光能的
利用，从而增加初级生产力。
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二、生态系统的次级生产
次级生产量的概念及生产 次级生产量：生态系统中初级生产以外的生物生产，
即消费者利用初级生产的产品进行新陈代谢，经过 同化作用形成异类生物自身物质的生产量，称为次 级生产量，亦称第二性生产量。 I = FU+R+P P = I-FU-R 同化效率 = A / I ； 生长效率 = P / A I- 摄取量； A-同化量； R-呼吸量； P-生产量； FU-粪尿能量。
密不可分的。 能量在生态系统中是被消耗、单向流动，不可逆的。
而物质循环是可逆多向的，可返回原来的化学形态， 并可逃循、脱离生态系统。
四、生物地球化学循环的类型 （1）气相型：其贮存库是大气和海洋。气相循环把大

生态学-第二章 生物与环境(1)生态因子

生态学-第二章 生物与环境(1)生态因子
不能生存
不 适 范 围
亚 适 范 围
最 适 范 围
亚 适 范 围
不 适 范 围
渐增
不能生存
因子梯度
生物对环境因子的耐受曲线
Shelford 耐受性定律
生 命 活 动 强 度 或 数 量
不能生存 最 适 范 围 亚 适 不 范 适 围 范 围
渐增
不 适 范 围
亚 适 范 围
因子梯度
生物对环境因子耐受曲线的实际表现
2.1 环境及其生态因子的相关概念
1、环境（environment）：某一特定生物体或生物
群体周围一切因素的总和，包括空间及直接或间接
影响该生物体或生物群体生存的各种因素。

大环境（macroenvironment）：地区环境、地球环境、 宇宙 环境；如武夷山的环境，福州鼓山环境等； 小环境（microenvironment）：直接影响生物生命活动的 近 邻环境。如洞穴环境，树荫下环境等； 环境中的气候（climate）： 大气候（macroclimate）：大环境(地区以上范围)的气候条件；


人类活动导致全球环境变化；
……
（4）生物与生物之间的相互作用

物种间的相互作用
互利共生 ＋ ＋ 偏利作用 ＋ ０ 捕食/牧食/寄生 ＋ — 种间竞争 — — 偏害作用 — ０ 中性作用 ０ ０
相互作用 类型 A 物种 B 物种
＋ 得利； — 表示受损；0 无明显影响

物种间的协同进化
• 一个物种在进化上的变化同时改变了与该物种相关的其 它物种所承受的选择压力，导致相关物种的改变，反过 来又对该物种的变化施以影响的过程。 • 二个或更多的相互作用的物种，其各自的进化是相互影 响的，从而形成了一个相互作用的进化系统，这一机制 称为协同进化。例：蛇的体形与鼠地下穴居行为

-生态学基础ppt课件

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n 与生命活动相关联的物质循环
碳、氮、磷和水等许多与生命活 动相关联的物质以多种形式—生 物的或非生物的形式，原子的、 分子的或生物大分子的形式等在 自然界中循环，这些物质的循环 叫生物地球化学循环。
➢生态系统中所有物质的生物地球 化学循环共同的特点：
(1)碳、氮、磷和水等都有一个非生物的库；(2)有一些物质 的一部分可以完全通过地学过程进行循环；(3)有些需要经过 微生物的加工才能被生物所利用；(4)微生物对各级别营养水 平生物有机质的分解作用是生物地球化学循环的关键环节。
n 地球上的主要群落类型
热带雨林分布在亚洲东南部、非洲中部和西部以及 南美洲和大洋洲以北赤道附近。
▪ 垂直分布明显 ▪ 生物种类多
高大常绿乔木、灌木层、草本层、藤本植物 灵长类、鸟类、各种昆虫
n 地球上的主要群落类型
稀树草原主要分布在非洲、南美洲和大洋洲的热带 季节性干旱地区。 ▪ 大量草本植物、有些散生矮小的小片阔叶丛林 ▪ 草食性动物和肉食性动物、鸟类、爬行动物 ▪ 周期性的雨季和旱季
n 地球上的主要群落类型
针叶林主要由常绿的针叶树如松、杉、柏等树种所组 成，大部分分布在北半球高纬度的温带到亚寒带地区。
▪ 林下植被不发达，地表常被枯枝落叶所覆盖。 ▪ 动物种类较多，如野鸡、松鼠、鹿、狼、熊和各种鸟类。
针叶林中昆虫的种类也很多。
n 地球上的主要群落类型
冻原又称为苔原，分布于北极圈以南环绕北冰洋的 严寒地带)，大约占地球陆地面积的20%。
Hale Waihona Puke n环境与生态因子➢对于一个生物，其周围一切客观存在都是它的环境。 ➢一个生物的环境因素按性质可分为非生物因素和生
物因素两大类。
➢生物生存不可缺少的环境条件称为生态因子，而对 于生物体外部的全部环境要素则称为环境因子。

基础生态学

基础生态学

基础生态学绪论美国生态学家E. Odum 研究生态系统结构与功能的科学生态学的研究方法：野外研究、实验研究、模型研究第一章生物与环境1. 生态因子环境要素中对生物起作用的因子，如光照、温度、水分、氧气、二氧化碳、食物和其他生物等。

2 利比希最小因子定律：每种植物都需要一定种类和数量的营养物，如果其中有一种营养物完全缺失，植物就会死亡。

如果这种营养物数量极微，植物的生长就会受到限制。

3 谢尔福德耐受性定律：任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多，即当其接近或达到某种生物的耐受限度时会使该种生物衰退或不能生存。

4 生态幅（生态价）：每一种生物对每一种生态因子都有一个能耐受的范围，即有一个生态上的最高点和一个生态上的最低点。

在最高点和最低点之间的范围第二章能量环境生物对光的适应换毛与换羽的光周期现象：是对日照长短的规律性变化的响应。

生物对温度的适应外温动物内温动物休眠形态上的适应第三章物质环境水生动物的渗透压调节第四章种群及其基本特征集合种群：生境斑块中的局域种群的集合，这些局域种群在空间上存在隔离，彼此间通过个体扩散而相互联系生物入侵（生态入侵）：由于人类有意识或无意识地把某种生物带入适宜其栖息和繁衍的地区，该生物种群不断扩大，分布去逐步稳定地扩展。

1 种群和分布随机分布每一个体在种群领域中各个点上出现的机会是相等的，并且某一个体的存在不影响其他个体的分布。

均匀分布主要是种群内个体间的竞争。

在自然情况下，均匀分布最为罕见。

成群分布种群内个体分布不均匀，形成许多密集的团块状。

原因：资源分布不均匀；植物种子传播方式以母株为扩散中心；动物的集群行为。

2 存活曲线●I型：凸型，幼体存活率高，老年个体死亡率高，在接近生理寿命前只有少数个体死亡(大型哺乳动物和人)●Ⅱ型：呈对角线型，表示在整个生活期中，有一个较稳定的死亡率，如一些鸟类●Ⅲ型：凹型，表示幼体死亡率很高，如产卵鱼类、贝类和松树●大多数野生动物种群的存活曲线类型在Ⅱ型和Ⅲ型之间变化；大多数植物种群的存活曲线则接近Ⅲ型。

基础生态学：第一章 生物与环境

基础生态学：第一章 生物与环境

maximum species numbers in communities of intermediate age.
Gillespie, 2004
Xu et al., 2015
第二节生态因子
生态因子是指环境要素中对生物起作用的因子，如光照、温 度、水分、氧气、二氧化碳、食物和其他生物等。 生态环境：所有生态因子构成生物的生态环境。 生境：特定生物体或群体的栖息地的生态环境。
第一节 生物种的概念
物种：是有内在因素（生殖、遗传、生理、行为） 联系起来的个体的集合，是自然界中一个基本进化 单元和功能单位。
• 物种的性状：基因型与表型 基因可塑性
• 物种形成的关键原因：种间隔离
Charles Darwin, 1849
1975
Change in the frequency of the typica form of the peppered moth Biston betularia in the Manchester area since 1950.
八齿小蠹对树干小环境的利用情况
小气候与峰鸟巢的关系
第四节 最小因子、限制因子与耐受 限度
Justus Liebig (1840) pointed out that nutrient supplies often limit plant growth. He also suggested that nutrient limitation to plant growth could be traced to a single limiting nutrient. This hypothetical control of primary production by a single nutrient was later called “Liebig’s Law of the Minimum.”
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紫外线
可见光
红外线
能 量 强 度
400
630
1000
2500
4000
波长(nm)
光的性质：波长150－4000nm,分紫外光、可见光和红外光三类，波长在380－ 760nm之间的光为可见光。
2021/2/24
郑州大学课程课件 ·《基础生态学》
2-7
可见光区（400-760nm），这部 分辐射通常称为生理有效辐射，约占 总辐射的40-50%。
light on organism
Photoperiodism
2021/2/24
郑州大学课程课件 ·《基础生态学》
2-3
2021/2/24
郑州大学课程课件 ·《基础生态学》
2-4
Solar radiation and its changes(自A. Mackenzie et.
Al.,1999)
Plants—光合作用率在光补偿点 附近与光强度成正比，但 达光饱和点后, 不随光强增加。
水生生物Aquatic plants— 水生植物在水中的分布与光照强度有关 （1）光的穿透性限制植物在海中的分布 （2）透光带（euphotic zone）内光合量大于呼吸量 （3）透光带下部，光合量低于呼吸量 （4）光补偿点：植物的光合作用量刚好与其呼吸消耗量相平衡之处。 （对水生植物来说，指一定的深度） （5）扎根海底的巨型藻类通常只能出现在大陆沿岸附近（水深不超过 100米）；开阔大洋、沿岸透光带以单细胞浮游植物以及以之为食 的浮游动物为主。
High-latitude area accepts less energy than the low-latitude area
2021/2/24
郑州大学课程课件 ·《基础生态学》
2-5
2021/2/24
郑州大学课程课件 ·《基础生态学》
2-6
Solar radiation(仿A. Mackenzie et. al,1999)
郑州大学课程课件 ·《基础生态学》
2-8
Light quality and organism
海洋植物 (Marine plants)— 光合作用色素对光谱变化具有
明显的适应性: ➢ 海水表层植物色素吸收蓝、红光； ➢ 深水植物光合色素有效地利用绿光。
高山植物(Alpine plants)— 对紫外光作用的适应，发展了 特殊的莲座状叶丛(雪莲)。???
2021/2/24
郑州大学课程课件 ·《基础生态学》
2-13
➢ 阳性植物(cheliophytes)、阴性植物(sciophytes)和耐阴 性植物(shade plant)：
❖ 阳性植物——对光要求比较迫切，只有在足够光照条件下才能进行
正常生长；
❖ 阴性植物——对光的需要远较阳性植物低，光补偿点低，呼吸作用、
2021/2/24
郑州大学课程课件 ·《基础生态学》
2-15
光合作用与光照强度的关系
CO2摄取/mgco2·dm-2·h-1
高粱
玉米
50
C4
40
小麦
30
阳草
20
C3
水青冈
10
阴草
0
1
2
3456源自789光强度/J·m-1·g-1
2021/2/24
郑州大学课程课件 ·《基础生态学》
2-16
蟑螂的游戏——比利时布鲁塞尔自由大学
实验：
在一个器皿中建两个相同的遮蔽处（比如放两个塑料
瓶盖），然后放一些（比如说50只）蟑螂进去。蟑螂起
基础生态学生物与生态因子
2021/2/24
郑州大学课程课件 ·《基础生态学》
2-2
light and organism
Solar radiation and its changes
Effects of changes in the quality of
light on organism
Effects of changes in the intensity of
动物— 不同动物发展不同的色觉。
2021/2/24
郑州大学课程课件 ·《基础生态学》
2-9
莲座状叶丛(雪莲)
黄化现象：一般植物在 黑暗中不能合成叶绿素， 但能形成胡萝卜素，导 致叶子发黄，称为黄化 现象。
多年生草本,茎杆直立
雪莲果
2021/2/24
郑州大学课程课件 ·《基础生态学》
2-10
Changes in the intensity of light on organism
2021/2/24
郑州大学课程课件 ·《基础生态学》
2-11
•水体中光的穿透深度
2021/2/24
郑州大学课程课件 ·《基础生态学》
2-12
陆生生物 Terrestrial plant— 对不同光照强度的适应产生阳性植物和 阴性植物和耐阴性植物。
阳地植物（杨、柳、槐、桦、蒲公英） 阴地植物（铁杉、红豆杉、人参、三七、半夏）
阳地植物叶 阴地植物叶
形
枝叶
态
叶片
特
角质层
征
气孔
栅栏组织
生
细胞汁液浓度 蒸腾作用
理 特
CO2补偿点的光强度 光合作用的光饱和点
征
RvDP羧化酶
以干重计的叶绿素
可溶性蛋白（=酶）
稀疏 较小 发达 较多 发达
++ ++ 高 高 +++ + ++
茂盛 较大、薄 不发达
较少 不发达
+ + 低 低 + ++ +
可见光中红、橙光是被叶绿素吸 收最多的成分，其次是蓝、紫光，绿 光很少被吸收，因此又称绿光为生理 无效光。
长波光（红光）: 促进延长生长; 短波光（蓝紫光、紫外线）:利于花青 素形成，抑制茎伸长
波长在380－760nm之间的光为可见光
绿色植物的光合作用有效范围是380－700nm之间。
2021/2/24
蒸腾作用都较弱，抗高温和干旱能力较低；
❖ 耐阴性植物——对光照具有较广泛的适应能力，对光的需要介于前
两类植物之间。
动物— 光照强度影响动物的行为，昼行性动物在白天强光 下活动，夜行性动物在夜晚或弱光下活动。
2021/2/24
郑州大学课程课件 ·《基础生态学》
2-14
阴地植物与阳地植物叶的比较
特征
N W
N W
E
E
S
S
23°27' 夏至
23°27' 冬至
Earth自转时, the long duration of exposure near the equator (day cycle)
地球公转时，夏天北半球照射的时间长；冬天南半球照射的时间长 （seasonal cycle ）
In low latitudes, there is a more constant heat .