生物对温度的适应课件.ppt
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- 生物 温度 适应 课件
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1、 太阳表面以电磁波的形式不断释放的能量,即太阳辐射或太阳光。太阳表面以电磁波的形式不断释放的能量,即太阳辐射或太阳光。 光和温度组成了地球上的能量环境。 物质环境:空气,水,岩石, 土壤,动植物,微生物; 能量环境:气温,PH值,引力,地磁力; 自然体系:地壳的稳定性(地质构造情况,火山活动,地震,海啸), 太阳稳定性,大气的流动,水循环,水土流失。 能量环境能量环境 2 21 1 地球上光及温度的分布地球上光及温度的分布2 22 2 生物对光的适应生物对光的适应2 23 3 生物对温度的适应生物对温度的适应2 21 1 地球上光及温度的分布地球上光及温度的分布一一 地球上的光的分布地球上的光
2、的分布 太阳辐射光谱太阳辐射光谱 主要由短波主要由短波( (紫外线)、可见光和红外线组成。紫外线)、可见光和红外线组成。紫外线(380nm)9%、可见光(380760nm)45%、红外线(760nm)46%。光照强度:光照强度:是指单位面积上的光通量的大小。是指单位面积上的光通量的大小。地表的光照强度也随地表的光照强度也随时间时间和和空间空间而变化。而变化。 光强对光强对植物植物光合作用速率产生直接影响,单位叶面积上叶绿素接受光合作用速率产生直接影响,单位叶面积上叶绿素接受光子的量与光通量呈正相关。光子的量与光通量呈正相关。 光照强度对光照强度对植物植物形态建成有重要作用,光促进组织和器官的分
3、化形态建成有重要作用,光促进组织和器官的分化, ,制制约着器官的生长发育进度。约着器官的生长发育进度。 动物动物生长发育、繁殖和形态的分化也对光强有一定的反映。生长发育、繁殖和形态的分化也对光强有一定的反映。 2.fla2.fla植物植物: :动物动物: : 太阳光射向地球表面时,因经大气圈内各种太阳光射向地球表面时,因经大气圈内各种 成分,如臭氧、氧、水气、雨滴、二氧化碳和成分,如臭氧、氧、水气、雨滴、二氧化碳和尘埃等的吸收、反射和散射,最后到达地球尘埃等的吸收、反射和散射,最后到达地球 表面的仅是总太阳辐射的表面的仅是总太阳辐射的47%47%,其中直接,其中直接辐射为辐射为24%24%,散
4、射为,散射为23%23%。而地球截取。而地球截取的太阳能约为太阳输出总能量的的太阳能约为太阳输出总能量的2020亿分之一,地球上绿色植物光合亿分之一,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。之一。 随太阳高度升高,紫外线和可见光所占比例随之增大;反之,随太阳高度升高,紫外线和可见光所占比例随之增大;反之,高度变小,长波光比例增加。在空间变化上,低纬度处短波光多,高度变小,长波光比例增加。在空间变化上,低纬度处短波光多,高纬度长光波多;同时,随海拔升高短光波随之增多。在时间变化高纬度长光波多;同时,随海拔升高短光波随
5、之增多。在时间变化上,夏季短光波多,冬季长光波多;中午短光波多,早晚长光波多。上,夏季短光波多,冬季长光波多;中午短光波多,早晚长光波多。 1,在空间上的分布纬度坡向植被海拔高度图1 不同纬度处的日照长度 光照强度在赤道最大;随着纬度的增加,太阳高度变低,光照强度相应减弱。光照强度在赤道最大;随着纬度的增加,太阳高度变低,光照强度相应减弱。光照强度随着海拔高度的升高而增强,因为海拔高度越高,光照强度随着海拔高度的升高而增强,因为海拔高度越高, 空气密度越稀薄。空气密度越稀薄。 在北半球温带地区太阳的位置偏南,因此,南坡所接受的光照在北半球温带地区太阳的位置偏南,因此,南坡所接受的光照 要比平地
6、多;反之,北坡就比较少。要比平地多;反之,北坡就比较少。 日照长度随纬度变化而进行不同的周期性变化。纬度越低,最长日和最短日光照日照长度随纬度变化而进行不同的周期性变化。纬度越低,最长日和最短日光照差距越小,如赤道地区分别都是差距越小,如赤道地区分别都是1212小时;随着纬度的增加,最长日和最短日的差小时;随着纬度的增加,最长日和最短日的差距越来越大,即纬度越高日照长短的变化越明显。距越来越大,即纬度越高日照长短的变化越明显。太阳高度角水体中图3 各种波长的光穿过蒸馏水时的强度变化 图2这里没有夜与昼这里没有夜与昼斯瓦尔巴群岛斯瓦尔巴群岛( (北极)北极) 冬至日,太阳直射南回归线,南回归线及
7、其以南地区正午太阳高度达到一年中最大值,北半球各纬度正午太阳高度达到一年中最小值; 夏至日,太阳直射北回归线,北回归线及其以北地区正午太阳高度达到一年中最大值,南半球各纬度正午太阳高度达到一年中最小值;春、秋分日,太阳直射赤道,正午太阳高度由赤道向两极递减。 正午太阳高度的变化:冬至日 南回归线最大,向两极递减。夏至日 北回归线最大,向两极递减。春、秋分日 赤道最大,向两极递减。 北半球昼夜长短的变化:春、秋分 全球昼夜平分夏至日 昼长夜短且昼最长夜最短(北极圈内极昼)冬至日 昼短夜长且昼最短夜最长(北极圈内极夜)2, 光在时间上的变化规律时间变化有四季变化和昼夜变化。二二 地球上温度的分布地
8、球上温度的分布 温度是生命活动不可缺少的因素,任何生物都在一温度是生命活动不可缺少的因素,任何生物都在一定温度环境中生存,受温度的高低、极端温度、积温、变定温度环境中生存,受温度的高低、极端温度、积温、变温(温差)、温度节律变化等影响。温(温差)、温度节律变化等影响。1 1 地表大气温度的分布与变化地表大气温度的分布与变化(1)(1)温度空间分布与变化温度空间分布与变化(2)(2)温度的时间变化温度的时间变化2 2 土壤温度的变化土壤温度的变化土壤温度自身特点:土壤温度自身特点:1 1、土壤表层的温度变化远较气温剧烈,随土壤深度加深,土、土壤表层的温度变化远较气温剧烈,随土壤深度加深,土壤温度
9、的变化幅减小。在壤温度的变化幅减小。在1m1m深度以下,土壤温度无昼夜变化。深度以下,土壤温度无昼夜变化。一般在一般在30m30m以下,土壤温度无季节变化。深井水恒温,冬暖以下,土壤温度无季节变化。深井水恒温,冬暖夏凉。夏凉。2 2、随土壤深度增加,土壤最高温和最低温出现的时间后延,、随土壤深度增加,土壤最高温和最低温出现的时间后延,其后延落后于气温的时间与土壤深度成正比。其后延落后于气温的时间与土壤深度成正比。3 3、土壤温度的短周期变化主要出现在土壤上层,长周期变化、土壤温度的短周期变化主要出现在土壤上层,长周期变化出现在较深的位置。出现在较深的位置。4 4、土壤温度的年变化在不同地区差异
10、很大,中纬度地区由于、土壤温度的年变化在不同地区差异很大,中纬度地区由于太阳辐射强度与照射时间变化较大,土温的年变幅也较大。太阳辐射强度与照射时间变化较大,土温的年变幅也较大。3 3 水体温度的变化水体温度的变化 海洋水温昼夜变化不超过海洋水温昼夜变化不超过44,15m15m以下深度,海水以下深度,海水温度无昼夜变化,温度无昼夜变化,140m140m以下,无季节性变化。以下,无季节性变化。 较冷的水位于较暖的水层之上。较冷的水位于较暖的水层之上。 分为:上湖层,斜温层,下湖层。分为:上湖层,斜温层,下湖层。 一一 光质的生态作用及生物的适应光质的生态作用及生物的适应 绿色植物依赖叶绿素进行光合
11、作用,将辐射能转换绿色植物依赖叶绿素进行光合作用,将辐射能转换成具丰富能量的糖。成具丰富能量的糖。 光合有效辐射:光合作用系统只能够利用太阳光谱的光合有效辐射:光合作用系统只能够利用太阳光谱的一个有限带,即从一个有限带,即从380710nm380710nm之间波长的辐射能,称为之间波长的辐射能,称为光合有效辐射。光合有效辐射。 光质不同对植物形态建成、向光性及色素形成的影响光质不同对植物形态建成、向光性及色素形成的影响也不同。也不同。 短波的紫外线有杀菌作用,可引起人类皮肤产生红疹短波的紫外线有杀菌作用,可引起人类皮肤产生红疹及皮肤癌,但促进体内维生素及皮肤癌,但促进体内维生素D D的合成。的
12、合成。 2 22 2 生物对光的适应生物对光的适应1 光照强度对生物的生长、发育和形态建成的作用 黄化现象黄化现象:一般植物在黑暗中不能合成叶绿素,但能形成胡萝: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。卜素,导致叶子发黄,称为黄化现象。2 植物对光照强度的适应性 光合能力:当传入的辐射能是饱和的、温度适宜、相对湿度高、光合能力:当传入的辐射能是饱和的、温度适宜、相对湿度高、大气中大气中COCO2 2和和OO2 2的浓度正常时的光合作用速率,称为光合能力。的浓度正常时的光合作用速率,称为光合能力。 阳性植物阳性植物:在强光下才能生长发育良好,而在耐荫蔽和弱光
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