生物分层现象及成因

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1、生物分层现象及成因　　生物的分层现象是普遍存在的，造成分层的原因也是多种多样的。生物分层的成因，有的是按生命规则自然形成的，是长期自然选择的结果；有的是在人为干预下，即通过人工的方法形成的。生物通过分层配置，便于完成正常的生命活动。而研究生物的分层现象，能够帮助人们正确地认识生命活动现象和本质。　　1自然因素导致的分层　　1.1光照引起的分层　　1.1.1群落垂直结构中的植物分层　　群落的垂直结构也称3D结构，主要指群落的分层现象。群落的分层与植物对光的利用有直接关系。植物的成层性包括地上成层与地下成层，层的分化主要决定于植物的生

2、活型，因为生活型决定了该种处于地面以上不同的高度和地面以下不同的深度。成层结构是自然选择的结果，它能够提高植物利用环境资源的能力。在发育成熟的森林中，上层的乔木可以充分利用阳光。穿过乔木层的光，有时仅占到达树冠全部光照的1/10，但林下灌木层却可利用这些微弱的光。在灌木层下的草本层却能利用更加微弱的光。草本层以下还有更耐阴的苔藓层。植物的分层又导致动物的分层，这在后面的有关内容中再做陈述。　　1.1.2水生高等植物的分层　　沉水植物的植物体完全沉没于水中。其根系不发达或退化，植物体各部分都能吸收水分和养料，通气组织特别发达，以利于

3、在水中缺乏空气的情况下进行气体交换。此类植物的叶大多为带状或丝状，如苦草、金鱼藻、狐尾藻、黑藻等。浮水植物又称浮叶植物，指漂浮在水面上的植物。其体内多贮藏有较多的气体，使叶片或植物体能平稳地漂浮于水面，气孔也多生于叶片上表面。浮水植物中有的是植物体完全漂浮水面，如浮萍、凤眼莲、满江红、槐叶萍等；有的是根状茎埋生于水底泥中，叶片漂浮在水面，如睡莲；有的则是根生于水底泥中，茎细长而抽出水面，水面上茎的节间缩短，浮水叶密集于茎的顶端，叶柄具气囊，如菱等。大多数挺水植物都有根系，它们的根从水中吸收营养成份。挺水植物指根生水底中，茎直立的植

4、物类型，主要为单子叶植物。挺水植物是根茎水生的水生植物；根生浮水植物是一面叶气生的水生植物；只有沉水植物才是完全的水生植物。三种植物的分层可归纳为：　　浮水植物：如浮萍、满江红、凤眼莲、槐叶萍等；挺水植物：如莲等；沉水植物：苦草、金鱼藻、狐尾、藻黑藻等。　　1.1.3藻类植物的分层　　海洋中的藻类植物具有垂直分层现象：那就是在浅水处多生长的是绿藻，稍深处多为生长的是褐藻，而在较深处多为生长的红藻。之所以会造成这种分层现象，是因为不同波长的光在水中的穿透力是有差别的。按照物理学原理，波长越短其能量就越大，透射力就越强，穿透海水的深度

5、也就越深。在可见光中红光的波长最长，也就意味着其能量最小，故透射的深度最浅。一般在表层海水中有足够的红光可以满足藻类植物的光合作用，所以在表层海水中分布有大量的绿藻。蓝紫光的透射深度最深，但大部分蓝光被海水反射掉了，因此显示的海水是蓝色。真正透射较深海域的是黄绿光，海洋中分布在较深处的藻类植物常含有能够吸收绿光和黄光的光合色素，如藻红素等。光线造成了藻类植物的分层现象。　　1.2由食物引起的分层　　1.2.1陆地群落动物的分层　　前面已经提及，由于阳光的原因导致了植物的分层现象，而植物的分层又会导致动物的分层。动物之所以会出现分层

6、现象，与食物和微气候条件两个因素有关，但主要与食物有关。这是因为不同层次的群落所提供的食物是不同的。例如，在欧亚大陆北方针叶林区，在植被层和草本层中栖息着两栖类、爬行类以及鸟类（如丘鹬、榛鸡）、兽类（如黄鼬）及各类啮齿类；在灌木层和幼木层中栖息着莺、苇莺和花鼠等；在森林的中层栖息着山雀、啄木鸟、松鼠和貂等；而在树冠层则栖息着柳莺、交嘴和戴菊等。由此看来，群落中的植物与动物之间有一定的对应关系。当然这种对应关系并非绝对，有些动物可以同时利用几个不同层次的植物，但总有一个是它喜好的层次。请参看表1。　　1.2.2水生动物的分层　　水域

7、中动物也有分层现象。无论淡水还是海洋，浮游动物总是表现出明显的垂直分布现象。如我国的淡水鱼类有七百余种，常见的有几十种，有些是优良的淡水鱼养殖品种，主要有鳙鱼、鲢鱼、草鱼、青鱼、鲫鱼和鲤鱼。其中鳙鱼、鲢鱼、草鱼和青鱼通常称为“四大家鱼”。这几种鱼的栖息水层和食性各不相同。鳙鱼和鲢鱼生活在水的上层，鳙鱼的主要食物是浮游动物，如原生动物和水蚤；鲢鱼的主要食物是浮游植物，如矽藻和绿藻。草鱼主要生活在水的中层，以水草为食物。青鱼、鲫鱼、鲤鱼生活在水的底层，青鱼主要吃螺狮、蚬等软体动物，鲫鱼和鲤鱼为杂食性的。　　归纳：按照形态学的分层，四大

8、家鱼从上层到底层的生活顺序为：鲢鱼和鳙鱼、草鱼、青鱼。　　影响浮游动物垂直分层的因素主要是阳光、食物、温度以及含氧量。多数浮游动物是趋向弱光的，因此，它们白天多分布在较深的水层，在夜间上升到水体的表层活动。此外，在不同的季节也会因为光照条件不同而引