2 能量环境
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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。
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。
环境能量的名词解释环境能量是指存在于我们周围的自然环境中的一种物质或能量形式,它对生物和自然界起着重要的影响。
在这个日益关注环保与气候变化的时代,了解和理解环境能量对我们社会和个人的重要性变得愈发迫切。
一、自然界的环境能量1.1 太阳能太阳是地球上最重要的能量来源之一。
它释放出的光和热能量,被称为太阳能。
太阳能驱动着地球上的气候系统、水循环和生物生长。
人类利用太阳能进行太阳能发电、太阳能热水器等绿色能源项目,以减少对传统能源的依赖。
1.2 风能风能指的是从自然环境中的气流中提取能量。
大气中的风是由地球的自转和气候系统所引起的。
利用风能进行发电已成为一种广泛应用的可再生能源方式。
风力发电可以减少温室气体的排放,对环境非常友好。
1.3 水能水能是指来自自然界的水体,如河流、湖泊、大洋等所蕴含的能量。
水能主要来自于水流运动和水位差的存在。
通过水轮机和水力发电站,能够将水能转化为电能,供人们使用。
充分利用水能资源不仅可以减少对传统能源的需求,还能减少对环境的破坏。
二、环境能量和人类社会2.1 可再生能源的重要性环境能量是可再生能源的重要组成部分。
可再生能源指的是可以通过自然过程不断获得的能源,如太阳能、风能和水能。
相比之下,化石燃料等传统能源是非可再生的,它们的使用导致了大量的温室气体排放和环境污染。
因此,重视和开发环境能量对于实现可持续能源发展至关重要。
2.2 环境能量的利用挑战尽管环境能量具有巨大的潜力,但利用环境能量也面临着一些挑战。
例如,太阳能发电和风力发电的效率仍然相对较低,且建设和维护成本较高。
此外,水能的利用面临着水资源短缺和生态环境保护等问题。
克服这些挑战需要技术突破和政策支持。
2.3 环境能量与可持续发展环境能量的利用与可持续发展目标紧密相关。
可持续发展追求经济、社会和环境的协调发展,而环境能量的利用恰恰符合这一目标。
通过开发和利用环境能量,我们可以减少对石油、煤炭等传统能源的依赖,并减少对环境的污染和破坏。
生态学能量环境——光的生态作用及生物对光的适应光合作用是生物体能够利用太阳能的重要过程之一、在光照下,光合作用将光能转化为生物体所需的化学能,并产生氧气。
光合作用通过叶绿素这种特殊的色素来完成,叶绿素能够吸收光的能量,将光能转化为化学能。
叶绿素分布在叶片的叶绿体中,光合作用发生在叶绿体膜系统上的光合色素复合物中。
光合作用不仅提供了生物体所需的能量,还能够合成有机物质,维持生物体的生长和发育。
不同的生物体对光的适应具有较大的差异。
植物是最典型的对光适应的生物体。
光对植物的生长和发育起着重要的调控作用。
植物根据环境光照的强弱、颜色和周期性变化,调节光合作用的强度和数量,以适应不同的生存条件。
例如,光照强度较强的环境下,植物的叶绿素含量相对较高,光合作用强度较大,植物生长较为茂盛。
而在光照较弱的环境下,植物会通过增加叶绿素含量和叶片面积的方式来增加光能的吸收,以提高光合作用的效率。
除了光的强度和周期性变化外,光的颜色也对植物的生长和发育产生重要影响。
植物对不同颜色的光有不同的反应。
红色光和蓝色光对植物的光合作用有促进作用,可以促使植物生长和开花。
而绿色光对植物的影响较小。
植物通过感知不同光质的信号来调控自身的生长和发育,以适应不同生存环境。
总之,光在生态系统中发挥着重要的作用。
通过光合作用,生物体能够将太阳能转化为化学能,提供生物体所需的能量和物质。
不同的生物体对光的适应有所不同,光的强度、颜色和周期性变化都会对生物的生长和发育产生重要影响。
光的生态作用是生物体适应和生存的重要因素之一。
基础生态学复习资料名词解释绪论1.生态学:是研究有机体及其周围环境相互关系的科学。
2.种群:是栖息在同一地域中同种个体组成的复合体3.群落:是栖息在同一地域中的动物、植物和微生物组成的复合体。
4.生态系统:是一定空间中生物群落和非生物环境的复合体。
5.生物圈:指地球上的全部生物和一切适合于生物栖息的场所,它包括岩石圈上层、全部水圈和大气圈的下层。
6.分子生态学:是应用分子生物学方法研究生态学问题所产生的新的分支学科。
7.尺度:是指某一现象或过程在空间和时间上所涉及的范围和发生的频率。
第一部分有机体与环境1、生物与环境1.环境:指某一特定生物体或生物群体周围一切的总和,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。
2.大环境:是指地区环境、地球环境和宇宙环境。
3.大气候:大环境中的气候称为大气候,是指离地面 1.5米以上的气候,是由大范围因素决定的,如大气环流、地理纬度、据海洋距离、大面积地形等。
4.小环境:是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。
5.小气候:是指近地面大气层中 1.5米以内的气候。
受局部地形、植被和土壤类型的调节。
6.生态因子:是指环境要素中对生物起作用的因子,如光温度、水、氧气、二氧化碳、食物和其他生物等。
7.生境:指所有生态因子构成生物的生态环境,特定生物体或群体的栖息地的生态环境。
8.主导因子:对生物起作用的众多因子并非等价的,其中一个是起决定性作用的,它的改变会引起其他生态因子发生变化,使生物的生长发育发生变化,这个因子称为主导因子。
9.作用:环境的非生物因子对生物的影响,一般称为作用。
10.反作用:生物对环境的影响,一般称为反作用。
11.利比希最小因子定律:低于某种生物需要的最小量的任何特定因子,是决定该种生物生存和分布的根本因素。
也称短板理论。
12.限制因子:任何生态因子,当接近或超过某种生物的耐受性极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散时,这个因子称为限制因子。
环境正能量的句子环境的美丽不仅提升生活质量,还能激发创造力和正能量。
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如果你正在迷茫,向朋友传递正能量是必要的。
我们希望以下句子可以帮助您更清晰地认识正能量的重要性:1. 无论前方有多少艰难险阻,积极向上的态度能让你迎难而上,勇往直前。
2. 坚持相信自己,相信每一天都会给你带来新的希望和机遇。
3. 将困难当作成长的机会,你会发现你拥有的力量比你想象的要大得多。
4. 善待自己,给自己一段时间来调整和恢复,为更好的明天做准备。
5. 每一次的努力都是一次积累,不断前进的步伐让我们离成功更近一步。
6. 乐观的态度是克服挫折的最好武器,相信自己,你一定能够战胜困难。
7. 用行动证明自己的价值,不要被别人的眼光而动摇。
8. 从失败中学习,不断改进自己,成功就会离你更近一步。
9. 坚持做自己,不要轻易改变自己的初心和真实。
10. 不要害怕追求梦想,努力奋斗,你将创造出你所向往的美好未来。
1、人生只有三天,糊涂的人活在昨天,期望的人活在明天,只有清醒的人活在今天。
昨天已经过去了,是期票的期限,明天还没有到来,是无法兑现的支票,只有活在今天才是最现实的。
2、优良的品性是内心真正的财富,而衬显这品性的是良好的教养。
道德活动既受政府长官支配,又受良心制约。
一洛克3、追随到你的城市,提前适应新环境,往后但愿余生一直是你。
4、每一份贡献都是我们对生态环境的珍爱。
5、让我们共同被绿色所包容,使环保成为大家的共同诉求。
6、鞠躬礼:鞠躬,意即弯身行礼,是对他人敬佩的一种礼节方式。
鞠躬前双眼礼貌地注视对方,以表尊重的诚意。
鞠躬时必须立正、脱帽,郑重地,嘴里不能吃任何东西,或是边鞠躬边说与行礼无关的话。
7、保护环境,是我们对下一代的责任。
8、珍爱生命,珍爱环境,让我们的生活更美好、更有质量。
9、人与自然和谐共生,珍惜我们的家园。
10、爱情应当使人的力量和感觉更丰富起来,并且爱情的确在使人丰富起来。
——[前苏联]马卡连柯11、逃离能解决焦虑吗?不能那怎么办?努力受着并适应它要不然,就不顾一切的走吧。
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。
绪论1.生态学:是研究有机体及其周围环境相互关系的科学。
2.生态学的研究对象很广,从个体的分子直到生物圈。
但是,生态学研究者对于其中4个组织层次特别感兴趣,即个体,种群,群落和生态系统.3.生态学上的“空间”划分了三个空间尺度,即局域尺度、集合种群尺度和地理尺度。
4.生物圈:地球上的全部生物和一切适合生物栖息的场所,包括岩圈的上层,所有水圈以及大气圈的下层.5.生态学的研究方法生态学的研究方法可以分为野外的、实验的和理论的三大类。
①野外的研究方法是首先的,并且是第一性的,是在自然中观察并收集资料②实验研究的优点是条件控制严格,可重复性强;缺点是实验室条件可能与野外自然状态下的有区别③理论研究常用数学模型进行模拟研究第一章生物与环境1.生态因子:是指环境中对生物起作用的因子,如阳光、温度、分、氧气、二氧化碳、食物和其他生物等2.生境:所有生态因子构成生物的生态环境,特定生物体或群体的栖息地的生态环境称生境3.环境:指某一特定生物体或生物群体周围一切的总和,包括空间及直接或间接影响生物体或生物群体生存的各种因素4.生态环境:所有生态因子构成的,直接或间接影响该生物体或生物群体生存和发展的一切因素的总和。
5.生态因子的分类:①按其性质分为气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子和人为因子5类。
②按有无生命的特征分为生物因子和非生物因子两大类。
③按生态因子对动物种群数量变动的作用,将其分为密度制约因子和非密度制约因子④按生态因子的稳定性及其作用特点,分稳定因子和变动因子两大类。
6.生态因子作用特征:生态因子与生物之间的相互作用是复杂的,只有掌握了生态因子的作用特征,才有利于解决生产实践中出现的问题。
①综合作用:环境中的每个生态因子不是孤立的,单独存在的,总是与其他因子相互影响,相互制约的,例:山脉阳坡和阴坡景观的差异,是光照,温度和风速综合作用的结果。
②主导因子作用:对生物起作用的众多因子并非等价的,其中有一个是起决定性作用的,他的改变会引起其他生态因子发生改变,使生物的生长发育发生变化,这个因子称主导因子。