生态学3能量与环境ppt课件.ppt

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1、第3章能量环境3.1地球上光及温度的分布3.2生物对光的适应3.3生物对温度的适应3.4风对生物的作用及防风林3.5火作为生态因子对生物的影响及管理1地球上的能量类型太阳能（光能）:植物可利用的能量地热能风能化学能：少数低等生物可利用的能量有机物中包含的化学能：高等生物可利用的能量其他能量23.1地球上光的分布（1）太阳辐射及其光谱组成1/20亿，1/1000（2）地球上光的分布规律35001000200030004000可见光红外线紫外线波长nm能流强度（1）太阳辐射及其光谱组成紫外光：波长<380nm，9%可见光：波长380～760nm，45

2、%红外光：波长>760nm，46%4（2）影响太阳辐射的因素和光的分布规律影响地表太阳辐射的因素（Ｐ１５）1、大气圈：到达地球表面占４７％，直接辐射为２４％，散射２３％。２、太阳高度角：平行光束向地表的太阳辐射与地面交角。（角小－光弱）３、纬度和季节：地球公转时，轴心以倾斜的位置，接受太阳的辐射，导致不同纬度在不同季节每天光照时间呈周期性的变化。４、海拔、坡度和坡向5NSWENWES23°27'冬至23°27'夏至地球自转时，赤道附近照射的时间长（日周期）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（季节周期）低纬度地区有较为恒定的

3、热量，高纬度比低纬度地区接受的能量更少太阳辐射的变化规律67地球表面的太阳辐射8光质(光谱成分)低海拔、高纬度长波光多，高海拔、低纬度短波光多夏季、中午短波光多，冬季、早晚长波光多不同光质对植物的光合作用、色素形成、向光性及光的形态建成等均有不同的影响。如高海拔地方，植物较矮（高山紫外光多有关）9日照时间夏季昼长夜短、冬季昼短夜长纬度升高、变化加大，两极有极昼、极夜10光照强度低海拔、高纬度光照强度弱，高海拔、低纬度光照强度大夏季、中午光照强度大，冬季、早晚光照强度弱(北半球)南坡光照强度大，北坡光照强度弱水体中太阳辐射的减弱比大气中更强，光质变

4、化更大P16图2-4。11春秋夏冬秋春冬夏TheseasonsintheNorthernandSouthernHemispheres123.2生物对光的适应3.2.1光质的生态作用和生物的适应（1）光质的生态作用（2）生物对光质的适应3.2.2光照强度的生态作用和生物的适应（1）光照强度的生态作用（2）植物对光照强度的适应（3）动物对光照强度的适应3.2.3生物对光周期的适应（1）生物的昼夜节律（1）生物的光周期现象133.2.1光质的生态作用和生物的适应（1）光质的生态作用叶绿素的吸收光谱蓝紫光：430～450nm红光：640～660nm不同光

5、质的作用蓝紫光：促进蛋白质的合成红光：促进糖的合成青光、蓝紫光和紫外线等短波光抑制植物的伸长生长，使植物向光性更敏感紫外线能杀菌，对生物体造成损伤，促进维生素D的合成14蓝紫绿橙紅红外线400500600700波长nm↑相对吸收叶绿素α的吸收光谱1516植物的叶绿素是绿色的，它主要吸收红光和蓝光，所以在可见光谱中，波长为760~620nm的红光和波长为490~435nm的蓝光对光合作用最为重要。长波红外线是地表热量的基本来源对变温动物的体温调节和能量代谢起决定作用。光合有效辐射或生理有效辐射，能被光合作用利用的太阳辐射，380~710nm，各光谱

6、有效性红橙光>蓝紫光>黄光>绿光。生理无效光：主指绿光。17（2）生物对光质的适应动物—不同动物发展不同的色觉：太阳鱼视力的灵敏峰值为500～530nm（有利于捕食）高山植物—对紫外光作用的适应，发展了特殊的莲座状叶丛。高山植物含花青素、叶面缩小、毛绒发达（适应较多的紫外线）等18绿色植物和绿藻、红藻(藻红蛋白、藻蓝蛋白)、褐藻和硅藻（叶黄素）光合色素的差异海洋植物—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。19各种各样的海洋植物203.2.2光照强度的生态作用和生物的适应（1）光照强度

7、的生态作用１、影响动物的生长发育如蛙卵在有光下孵化快，海洋深处的浮游生物在黑暗中生长较快等２、影响动物的体色蛱蝶在光下生长色淡，暗下生长色深21３、影响植物叶绿素的形成黄化现象（etiolationphenomenon)：缺乏足够的光照，植物发芽后生长为黄色植株。茎细长软弱，生物产量下降，影响开花结实。（实质影响了叶绿素的合成）４、影响植物细胞的增长和分裂、组织器官的生长和分化５、影响植物花果的数量和质量22黄化现象23叶绿素空间结构示意图24（2）植物对光照强度的适应１、植物的向光性向性运动：向性运动是由外界因素单方向的刺激而产生的生长性运动。

8、可分向光性、向重力性、向化性、向水性等。向光性（Phototropism）：植物随光的方向而弯曲的能力。有正向光性（茎）、负向光性（根）