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生态学第二章 能量环境

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生态学 能量环境提纲讲解

生态学 能量环境提纲讲解

第二章能量环境（内容提要）学习目标：1、掌握光照和温度的时空变化规律；▲▲2、光质、光强、光周期对生物的影响，以及生物对光质、光强、光周期影响的适应。

▲▲3、温度的生态作用，极端温度对生物的影响，以及生物对极端低温、极端高温的适应。

▲▲4、根据生物对光、温的反应规律进行引种驯化的特点。

5、风对生物的生态作用。

△6、火对生物的生态作用及管理。

△地球上的能量类型太阳能（光能）: 植物可利用的能量；▲▲地热能化学能：物体发生化学反应时所释放的能量少。

是少数低等生物可利用的能量。

生物能：是太阳能以化学能形式贮存在生物中的能量形式。

是高等生物可利用的能量。

风▲火▲其他能量：电能、磁能、声能、机械能、潮汐能、核能……2.1 光的生态作用及生物对光的适应环境光主要来源于太阳辐射。

太阳光在生物生命活动中扮演着重要角色。

它为植物提供光合作用所需的能量，控制其生长、发育和分布，决定植物群落的构成，并影响动物的生存、活动与分布。

2.1.1 地球上光的分布1、太阳辐射及其光谱组成太阳辐射中只有一部分是人肉眼能感知的可见光（390～760nm）。

太阳辐射达到地球后穿过厚厚的大气层，其中一部分能量被反射，一部分被吸收(如波长较短的紫外线(＜300nm）大部分被大气的臭氧层吸收)，一部分被散射，剩下的部分来到地面。

到达地面的光谱成分中，红外线占50%～60%，紫外线只占1%～2%，可见光约占38%～49%。

地面接受到能量之后也会向外界辐射能量（称为地面辐射），这部分能量达到大气层后也会一部分能量被反射，一部分被吸收，一部分被散射，剩下的部分回到宇宙空间。

光的成分：紫外光：波长<380nm， 9% ；可见光：波长380～760nm，45%；红外光：波长>760nm， 46%。

2、影响太阳辐射的因素和光的分布规律太阳辐射能总量随纬度增高而减少，形成不同的太阳辐射带；由于地球的倾斜，同一纬度上的太阳辐射量一年四季有变动；在热带地区，总能量较高、较稳定、季节变化小。

生态学 第二章 能量与环境

生态学 第二章 能量与环境

第二章能量与环境温度与动物类型 1、动物体温高低：温血动物冷血动物2、动物体温稳定程度：常温动物homeotherm 变温动物poikilotherm3、动物体调节温度的能力：外温动物ecthotherm 内温动物endotherm 内温动物：1、主要由机体自身代谢产热2、代谢产热水平高3、机体热导率低外温动物：1、体温的热源主要有外界环境获得2、代谢产热水平低3、机体热导率高内温性Endothermy：是指动物利用自身的代谢产热调节和维持体温的特性。

外温性Ectothermy：是指动物从环境获得热能，依赖于行为调节以适应环境温度变化的体温调节特性。

热中性区the thermoneutral zone：在一定温度范围内，动物的耗氧量随环境温度升高而下降，直到达到一个温度区，其耗氧率才处于一个稳定水平，这个温度区称为热中性区。

热中性区指一个温度范围，常用于描述内温动物或常温动物，另外热中性区的代谢率最低。

驯化acclimation：内温动物经过低温的锻炼后，其代谢产热水平会比在温暖环境中高，这些变化过程是由实验条件诱发的生理补偿机制诱导的，称为驯化气候驯化（acclimatization）：内温动物经过低温的锻炼后，其代谢产热水平会比在温暖环境中高，其变化过程由自然界环境条件下诱发的生理补偿机制诱导的，称为气候驯化→驯化和气候驯化都是需要时间的，这是生物机体使自身变化去适应于环境变化，以争取生存的生态适应贝格曼规律Bergmann’s rule：来自寒冷气候的内温动物，身体趋于大，导致相对表面积变小，是单位体重的热散失减小，有利于抗寒；来自温暖气候的内温动物，身体会趋于小。

阿伦规律Allen’s rule：冷地区内温动物身体的突出部位如四肢、尾巴、和外耳等在低温环境下却有变小变短的趋势动物的生理学机制：保持恒定体温①增加体温②减少与环境热量交换（逆流热交换机制、非颤抖性产热、热中性区、局部异温区）生活在温带及寒带地区的小型鸟兽，在寒冷季节依靠生理调节机制，增加体内产热量来增强御寒能力和保持恒定的体温。

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

生态学名词解释

生态学名词解释

生态学名词解释总结第一章：生物与环境1.生态学：生态学是讨论生物及环境间相互关系的科学2.环境：是指某一特定生物体或生物群体以外的空间，以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。

3.生态因子：是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。

生态幅ecological amplitude：每一种生物对每一种生态因子都有一个耐受范围，即有一个耐受范围，既有一个生态上的最低点和最高点。

在最低点和最高点之间的范围称为生态幅或生态价ecological valence<)大环境macroenvironment：指地区环境，地球环境和宇宙环境。

小环境microenvironment:指对生物有直接影响的邻接环境，即指小范围内的特定栖息地。

大气候macroclimate:指离地面L5m以上的气候，是有大范围因素所打算的。

小气候microclimate:小环境中的气候。

4.生存因子：在生态因子中凡是有机体生活和发育所不行缺少的外界环境因素。

5.生态环境：讨论的生物体或生物群体以外的空间中，直接或间接影响该生物体或生物群体生存和进展的一切因素的总和o6.生境habitat：具有特定的生态特性的生态体或生态群体总是在某一特定的环境中生存和进展，这一特定环境叫生境。

密度制约因子density dependent factor:对动物种群数量影响的强度随其种群密度而变化，从而调整种群数量的因子，如食物天敌等生物因子。

非密度制约因「density independent factor：影响强度不随种群密度而变化的因子如温度降水等气候因子。

限制因子limiting factor：任何生态因子，但接近或超过某种生物的耐受极限而组织其生存生长繁殖或集中时，这个因素称为限制因子。

7.利比希最小因子定律：植物的生长取决于那些处于最少量状态的养分成分。

8.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都将使该种生物衰退或不能生存。

基础生态学-第二章生物与环境 第二节生物与光因子

基础生态学-第二章生物与环境 第二节生物与光因子

二.光质的生态作用及生物的适应
光的性质(光谱成分)
波长150－4000nm,分紫外光(1%)、可见光和红外光三 类(50-60%)，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。
紫外线
可见光
红外线
能 量 强 度
400
630
1000
2500
波长(nm)
一.光强的生态作用及生物的适应
（二）生物物对光照强 度的适应类型
陆生植物— 对不同光照强度 的适应产生：
阳性植物 (cheliophytes)
阴性植物 (sciophytes)
耐阴性植物(shade plant)
阳阴性性植植物物对对光光要的求需比求较远迫 切较，阳只性有植在物足低够，光光照饱条和件 下点才和能光正补常偿生点长都，较其低光。饱 和其点光、合光速补率偿和点呼都吸较速高率， 光率桦也有全都豆合都树叫较的比杉作比、中广光较、用较栎性的照低三的高。植适下。七速。物应生如。率如，能长人和蒲对力，参代公光，也、谢英照在能红速、具完忍 耐适度的荫蔽或在生育期 间需要较轻度的遮荫。如 党参、沙参。
三.日照长度的生态作用及光周期现象
日照长度：指白昼的持续时间或太阳的可照时数。 地球上不同纬度地区白昼的持续三.日照长度的生态作用及光周期现象
生物对昼夜交替周期性变化的适应形成昼夜节律，即日节律。
光周期现象：白天和黑夜交替称为一个光周期，地球各地的生 物，在自然选择和进化中形成的特有的对日照长度 变化的反应方式，即光周期现象。
根据植物对日照周期的不同反应，可将植物分为三种类群：
短日照植物 是在每日日照短于某一临界时数条件下才能开花的 植物；如牵牛花、大豆、玉米、水稻、菊花等；

森林生态学：2_2能量环境

森林生态学：2_2能量环境

2. 水体温度的成层现象（以湖泊为例）
生物与环境
第二节 能量环境
2.1 地球上光及温度的分布 2.2 生物对光的适应 2.球上光的分布
（一）光的组成
太阳辐射光谱组成：
短波：紫外线，λ<380nm 可见光：380nm < λ<760nm 红外线：λ>760nm
（二）太阳辐射——能量来源
（三）水体温度的变化
1. 水体温度随时间的变化
水体由于热容量较大，因而水温的变化幅较大气 小。海洋水温昼夜变化不超过4℃ ，随深度增加变 化幅减小。15m以下深度，海水温度无昼夜变化， 140 m以下，无季节性变化。赤道及两极地带海洋 的温度年较差不超过5℃，而温带海洋水温年较差 为10～15℃ ，有时可达23℃ 。
气温还随海拔升高而降低，在干燥空气中海拔每升 高100m，气温下降1度，潮湿空气中下降0.6度， 这是由于空气绝热膨胀的结果。
2. 温度的时间变化
温度的时间变化指日变化和年变化。
日变化中，于13～14时气温达到最高，于凌晨日出前降至最 低。日较差随纬度增高而减少，随海拔升高而增加，并受地 形特点及地面性质等因素的影响。如赤道处的高山，白天气 温可达30度或更高，夜间却降到霜冻的程度。沙漠地带的日 较差有时可达40度。
气温有四季变化。一年内最热月和最冷月的平均温度之差， 称年较差。年较差受纬度、海陆位置及地形等众多因素的影 响。一般来说，大陆性气候越明显的地方气温年较差越大， 纬度越高年较差越大。
（二）土壤温度的变化
地球上各地土壤的温度与该地气温有一定的相关性，但因土壤 的组成及性质特征，使其土壤温度又有其自身特点：
影响结果
③地表的光照强度也随时间和空间而变化 一般来说，随纬度升高光照强度减弱，随海拔升高 光照强度增加。 一年中，夏季光照强度最大，冬季最弱。 一天中，中午光照强度最大，早晚最弱。 光照强度还随地形而变化，如北纬30°地方，南坡 接受的太阳辐射总量超过平地，而平地大于北坡。

森林生态学 环境与生态因子


（二）主导因子作用
在诸多环境因子中，有 一个对生物起决定性作用 的生态因子，称为主导因 子。主导因子发生变化会 引起其他因子也发生变化。 例如植物春化阶段的低温 因子；光合作用中的光强。
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（三）阶段性作用
生物生长发育不同阶段对生态 因子的需求不同，因此，生态 因子对生物的作用也具有阶段 性，这种阶段性是由生态环境 的规律性变化所造成的。例如， 低温在植物的春化阶段是必不 可少的，但在其后的生长阶段 则是有害的；大马哈鱼生活在 海洋中，生殖季节就成群结队 洄游到淡水河流中产卵。
⑥ 森林环境的公益性：森林环境是自然界最重要 的生物库、能源库、基因库、二氧化碳储存库、 氧气生成库、绿色水库及污染物质的净化器， 对自然环境中的大气圈、水圈、土壤圈和生物 圈有及其重要的改善和维持作用。
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2. 生态因子（ECOLOGICAL FACTOR）
生态因子(ecological factor)：
30
3.3 森 林 生 物 对 环 境 的 反 作 用
31
(1) 森林利用光能，固定CO2，制造O2，维持着大气圈的氧 碳平衡；
每公顷森林和公园绿地，夏季每天释放750 kg和 600 kg的氧气。全球绿色植物每年释放出的氧气 总量约为1000多亿吨。一个成年人每天消耗氧 气0.75 kg。城市居民每人需要10 m2的林地提供 所需的氧气；若由长势良好的草坪提供，则需 要25 m2以上。
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（五）直接作用和间接作用
生态因子对生物的行为、生长、繁殖和分布的作用可以 是直接的，也可以是间接的。直接作用于生物的，如光 照、温度、水分、二氧化碳、氧等。间接作用是通过影 响直接因子而间接影响生物，如山坡的坡向、坡度和高 度通过对光照、温度、风速及土壤质地的影响，进而对 生物发生作用。

生态学：能量环境——光的生态作用及生物对光的适应

能量环境能量：是太阳表面以电磁波的形式不断释放的太阳辐射或太阳光，它为地球上所有的生命系统提供了能量来源。

能量环境：是指光合温度组成的地球环境。

能量的特点：为地球上所有的生命系统提供能源。

a)生物圈通过绿色植物将太阳能转化为化学能贮存于植物体内，是生物圈与太阳能发生联系的唯一环节。

b)太阳辐射的变化规律c)地球表面太阳光分布不均的原因d)太阳辐射能的组成一、光的生态作用及生物对光的适应(一)地球上光的分布1.太阳辐射及其光谱组成太阳辐射能通过大气层时，其辐射强度大大减弱。

而地球截取的太阳能约为太阳输出总能量的20亿分之一，地球上绿色植物光合作用所固定的太阳能只占从太阳接受的总能量的千分之一。

2.太阳辐射的变化规律1)光质随时间和空间的变化a)维度变化：短波光随纬度升高而减少b)海拔变化：短波光随海拔升高而增加c)季节变化：冬季长波光多，夏季短波光多d)日变化：早晚长波光多，中午短波光多2)日照长度随时间和空间的变化a)春分和秋分时全球昼夜相等；b)在北半球，春分到秋分昼长夜短，夏至昼最长，并随纬度升高昼长增加；秋分到春分昼短夜长，冬至昼最短，并随纬度升高昼长变短；c)北极夏半年全为白天，冬半年全为黑夜；赤道附近终年昼夜相等。

3)光照强度随时间和空间的变化a)纬度：随纬度的升高而减少b)经度：离海越远，强度越大c)海拔：随海拔升高而增强d)坡向、坡度：北纬30度地方，南坡>平坡>北坡e)季节：一年中，夏季较强，冬季较弱f)日变化：一天中，中午最强，早晚最弱4)水体中光的变化a)红外和紫外光仅在水中几米深就会被吸收完；紫光和蓝光易被水面反射和散射；红光在4米深水中光强降到1%，蓝绿光能进入较深的水中。

b)绿藻分布在上层水中，褐藻分布在较深水层中，红藻分布在最深层，可达水深200米。

c)水中的辐射强度随水深的增加呈指数减弱。

d)根据水体中光的强弱或有无，可将水体分为光亮带、弱光带和无光带，分别对生物产生不同的影响。

生态学思考题答案

生态学思考题答案第二章思考题1、什么是环境？地球环境由哪几部分组成？环境：指生物有机体赖以生存的所有因素和条件的综合。

1、生物的能量环境太阳辐射有两种功能：热能和光能。

热能:给地球送来了温暖，使地球表面土壤、水体变热，引起空气和水的流动；光能:在光合作用中被绿色植物吸收，转化为化学能形成有机物，沿食物链在生态系统中不停地流动。

2、生物的物质环境生物的物质环境生物圈：1）、岩石圈和土壤圈（岩石—母质—土壤）2）、水圈（海洋、内陆水、地下水。

水体中溶解有各种无机和有机营养物质，它们为植物生长和水生生物的分布提供了物质基础。

）3）、大气圈（对流层、平流层、中间层和电离层）2、生态因子的概念及其分类。

生态因子：是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。

分类：1、气候因子（如光、温度、水、空气、雷电等）；2、土壤因子（土壤物理性质、化学性质、肥力、土壤结构和土壤生物等因子）；3、生物因子（指与对象生物发生相互关系的动物、植物、微生物等因子，形成捕食、寄生、竞争和互惠共生等关系）；4、地形因子（海拔高度、坡度、坡向(阴坡和阳坡)、地面起伏等，通过影响气候和土壤，间接地影响植物的生长和分布）；5、人为因子（指对动植物产生影响的人类活动）。

3、生态因子的作用特征。

（1）综和性（因子间相互制约）。

每一个生态因子都是在与其它因子的相互影响、相互制约中起作用的，任何因子的变化都会在不同程度上引起其它因子的变化。

因此生态因子对生物的作用不是单一的，而是综合的。

（2）非等价性（主导因子作用）。

对生物起作用的诸多因子是非等价的，其中有1-2个是起主要作用的主导因子。

主导因子的改变常会引起其它生态因子发生明显的变化。

（3）不可替代性和互补性。

生态因子虽非等价，但都不可缺少，一个因子的缺失不能由另一个因子来代替。

但某一因子的数量不足，有时可以由其他因子来补偿。

（4）限定性（时段性）。

生物在生长发育的不同阶段往往需要不同的生态因子或生态因子的不同强度。

森林生态学环境与生态因子


能力。
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生物对环境的适应可归纳为两种类型： ① 趋同适应(Convergent adaptation)：不同种类的生物由于生
活在相同环境中，受到某种主导因子的长期作用，产生相 同的或相似的适应方式（与生活型有些类似）； ② 趋异适应(Divergent adaptation)：又称适应辐射(Adaptative radiation)，是同一种生物在不同环境条件下长期生活，产 生了不同的适应方式，而形成的多种多样的生态类型。
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3.3 森 林 生 物 对 环 境 的 反 作 用
31
(1) 森林利用光能，固定CO2，制造O2，维持着大气圈的氧 碳平衡；
每公顷森林和公园绿地，夏季每天释放750 kg和 600 kg的氧气。全球绿色植物每年释放出的氧气 总量约为1000多亿吨。一个成年人每天消耗氧 气0.75 kg。城市居民每人需要10 m2的林地提供 所需的氧气；若由长势良好的草坪提供，则需 要25 m2以上。
生物因子对动物种群数量影响的强度随其种群密度 而变化，从而调节了种群数量。如食物、天敌等。
非密度制约因子(density independent factor)
其影响强度不随种群密度而变化。如温度、降水等 气候因子。
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➢类型之四，按生态因子的稳定性及其作用特点 分类
稳定因子
指地心引力、地磁、太阳常数等恒定因子，它们决定了生物的分 布。
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内环境（INNER ENVIRONMENT）：指生物
体内组织或细胞间的环境。例如，叶 片内部，直接和叶肉细胞接触的气腔、 气室、通气系统，都是形成内环境的 场所。
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1.4 森林环境
森林生态学中的森林环境是以森林中的林木及其它森 林植物和动物作为研究的主体，影响该主体生存的各 种因素的总和。
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(1) 生物对低温的适应
行为方面： --迁徙 --集群 种群大量个体聚集在一起，身体 彼此接触或靠近，减少热量散失。
6/4/2017
第二章 能量环境
2.4.4 生物对高温的适应
（1）形态方面：鳞片、被毛、厚皮、叶或皮反射光 线、叶排列减少光照等。动物皮毛反射光线等。
（2）生理方面：增大细胞液浓度，降低含水量。旺 盛的蒸腾; 动物适当放宽恒温性（图2-25）。
6/4/2017
第二章 能量环境
外温动物和植物的发育不仅需要一定的时间，还 需要时间和温度的结合，即需要一定的总热量，称总 积温（Sum of heat）或有效积温（Sum of effective temperature），才能完成某一阶段的发育。这个规律 称有效积温法则。生物各个阶段所需的总热量（K）是 一个常数。有效积温法则可用公式表示：
（2）水体温度的成层现象
以中、高纬度的湖水较明显。冬季，湖面 结冰，冰下水温为0 ℃，往下，水温逐渐增高， 直至4 ℃ 。春季，水面冰层融化，水温升高， 达到4 ℃ ，即往下沉，形成春季水体垂直环 流。夏季，水面温度较高，处于上层，往下温 度降低。秋季，随着气温下降，水体表面温度 降低，达到4 ℃时，下沉，形成秋季环流（图 2-12）。
(1) 生物对低温的适应
形态方面：（植物）芽鳞、蜡粉、被毛、垫
状、匍匐等。（动物）寒冷地区的内温动物比温 暖地区内温动物的个头大（贝格曼规律， Bergmann’s rule）。寒冷地区内温动物身体的突 出部分常较小，以减少热量的散失（阿伦规律， Allen’s rule）。寒冷地区动物的皮下脂肪发达。
动物对光照强度的适应，形成了昼行性动物和 夜行性动物等生态类型。 昼行性动物：适应于白天光下活动。
夜行性动物：适应于黑夜无光条件下活动。
对光强不同需求的动物，身体的感光器官（眼睛） 与对光的需求是适应的，如夜行性动物的眼睛一般比 昼行性动物的眼睛大。
6/4/2017
第二章 能量环境
2.2.3 生物对光周期的适应
2.1 地球上光的分布及变化
2. 1. 1 地球上光的分布
太阳辐射由紫外光、可见光和红外光组成，它们分别占 太阳辐射能量的9%、45%和46%。
其中紫外光又可细分为UV-A，UV-B和UV-C：
200----280----320----380(nm) UV-C UV-B UV-A
6/4/2017
第二章 能量环境
2017/6/4
第二章 生物与环境
（2）光质的变化
空间变化:
A. 纬度：短波光随纬度升高而减少。 B. 海拔：短波光随海拔升高而增加。
时间变化:
A. 季节变化：冬季长波光多，夏季短波光多。 B. 日变化：早晚长波光多，中午短波光多。
6/4/2017
第二章 能量环境
（3）日长的变化
纬度不同，日照长度不同。维度越高，日照长度的年 变化越大。
（3）行为方面：休眠、昼伏夜出。 例：骆驼和仙人掌对荒漠环境的适应。
6/4/2017
第二章 能量环境
6/4/2017
第一章 绪论
图4.15 荒漠植物的形状：减少从环境中获得热量有利于热量散失
2.4.5 生物对周期性变温的适应
周期性变温有利于生物的生长发育 生物对环境温度的周期性变化，在形态 上、生理上、行为上，都会产生适应。
(1) 光照强度的变化
影响地球表面光照强度的因素
--大气圈内的各种成分 如臭氧、氧、云雾、 尘埃等的吸收、反射和散射。平均来说，到达 地球表面的辐射强度约占总辐射的47%，其中 直接辐射占24%，散射为23%。
6/4/2017
第二章 能量环境
(1) 光照强度的变化
--太阳高度角 太阳高度角越小，太阳辐射穿过
6/4/2017
第二章 能量环境
2017/6/4
第二章 生物与环境
（4）植物群落内太阳辐射的变化
A. 日光进入植物群落内，一方面是光照 强度常呈指数减弱，另一方面是光合有效光不 断被吸收，含量逐渐减少，而绿光比例增加。 B. 植物的适应现象。
6/4/2017
第二章 能量环境
2017/6/4
第二章 生物与环境
6/4/2017
第二章 能量环境
不同植物类型，对光照强度的需求不同。
阳性植物的生长发育、光合作用等需要的光照 强度比耐阴植物和阴生植物高。在一定的光照 强度范围内，光合作用随光照强度的增加而升 高，不同的植物，光合作用最适光强不同。
6/4/2017
第二章 能量环境
（3）动物对光照强度的适应
（1）空间变化 纬度：纬度升高，温度下降。一般纬度升高1度，温 度下降0.5 ℃ ；纬度升高，年较差增大。 经度：大陆性气候增强，年较差增大。北京和纽 约，纬度相近，但北京大陆性强，1月比纽约 低3.8℃,7月高3.1℃。
6/4/2017 第二章 能量环境
海拔高度：一般海拔升高100米，温度下 降0.5-0.6 ℃ （图43）。 植物体及植物群落内的变化：植物体， 叶 子白天比气温高几度至10几度，夜间比
6/4/2017
第二章 能量环境
（2）动物的光周期现象
A. 繁殖的光周期现象 长日照动物：随着日照时间变长，生殖腺逐渐发 育成熟，达到某一数值时，开始繁殖的动物。 短日照动物：有的动物随着日照时间变短，生殖 腺逐渐发育成熟，达到某一数值时（秋季）， 开始繁殖的动物。
6/4/2017
第二章 能量环境
出对日照长度规律性变化的反应，称光周期现
象（Photoperiodism 或 photoperiodicity）。
6/4/2017
第二章 能量环境
（1）植物的光周期现象
长日照植物：日照超过某一数值才开花的植物。 短日照植物：日照短于某一数值才开花的植物。 中日照植物：昼夜长度接近相等才开花的植物。 日中性植物：开花不受日照长度影响的植物。
6/4/2017
第二章 能量环境
Fig. 4.16 Arctic and alpine cushion plant form and orientation increases heat gain from sunlight and the surrounding landscape and conserves any heat gained
大气层的路程越长，达到地表的辐射强度越弱。 --海拔 随海拔升高而增强
--坡向、坡度
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第二章 能量环境
山的坡向和坡度对光照强度也有很大影响。在北 半球的温带地区，山的南坡所接受的光照平地多， 而平地所接受的光照又比北坡多。随着纬度的增 加，在南坡上获得最大年光照量的坡度也随之增 大，但在北坡上无论什么纬度都是坡度越小光照 强度越大。较高纬度的南坡可比较低纬度的北坡 得到更多的日光能，因此南方的喜热作物可以移 栽到北方的南坡上生长。
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第二章 能量环境
2.4.2 生物发育和生长速度
温度直接影响外温动物和植物的发育和生
长速率。生长发育是在一定的温度值才开始的，
低于这个温度，生物不发育，这个温度称发育 阈温度（Developmental threshold temperature）， 或称生物学零度（Biological zero）。
2.2.3.1 生物的昼夜节律
具有昼夜节律的生命现象很多。如动物的
活动、体温变化、能量代谢、激素的变化等的
昼夜节律。植物的光合作用、呼吸作用、蒸腾 作用等也有昼夜节律。
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第二章 能量环境
2.2.3.2 生物的光周期现象
光周期现象：植物的开花结果、落叶及休眠， 动物的繁殖、冬眠、迁徙合换毛换羽等，呈现
育。动物的体色也与光强有关。
植物：植物的生长、发育、形态建成与光照强度
有关。如，光合作用、黄化幼苗。
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第二章 能量环境
（2）植物对光照强度的适应性
植物对光照强度的适应，形成了阳性植物、阴生 植物、耐阴植物等不同的生态类型。
--阳性植物（阳地种）：在全光照环境下才能正常生
长的植物。 --阴生植物（阴地种）：在较弱光照环境下比在强光 照环境下生长更好的植物。 --耐阴植物：在全光照下生长最好，但也能忍受适度 的阴蔽。
B. 昆虫滞育的光周期现象
某些昆虫的滞育期的出现是与日照长度相关 的（图2-12）。 C. 换毛与换羽的光周期现象 鸟兽的换羽换毛是受光周期调控的。 D. 动物迁徒的光周期现象 鸟类的长距离迁徙是由光周期引起的。
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第二章 能量环境
2.3 地球上温度的分布
2.3.1 地表大气温度的分布与变化
N（T - C）= K
式中，N表示生长发育所需时间，T表示发育期间 的平均温度，C表示该种生物的发育阈温度。
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第二章 能量环境
2.4.3 驯化和气候驯化
温度可以作为生物生长发育的刺激物，很 多植物在发芽前需要经过一个低温期。温度也 能够与其他生态因子相互作用解除休眠。
春化(Vernalization)：
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第二章 能量环境
2.3.2 土壤温度的变化
周期性的季节变化 在一定的深度范围内，夏季土壤温度随深 度而下降，冬季随深度而增加。 日变化 在一定的深度范围内，白天土壤温度随深 度而下降，夜间随深度而增加。
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第二章 能量环境
（1） 土壤表层温度的变化比气温大，随着深度的增 加，温度变幅减小。一般在1 m深度以下，土壤温度无昼 夜变化。一般在30 m深度以下，土壤温度无季节变化。 （2）土壤温度的最高值和最低值出现的时间比气温 延后。 （3）土壤温度的变化与纬度、海拔和经度有关。一 般中纬度地区变化较大，低纬度地区变化较小，高纬度 地区土壤温度的变化受积雪的影响。大陆性增强，土壤 温度的变幅增大。