专题生态适应类型

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1、生态适应类型 植物的光适应类型 光周期适应类型 动物婚配制度的类型 生境对策类型 温度适应性分类型 陆生植物类型 水生植物类型 植物土壤适应类型 专题3 光 光 温 水 水 土 综 综 生态幅宽窄植物类型 综 火 气 前苏联的生态学家KawKapoa(1945) 生态学研究“生物的形态、生理和行 为的适应性”，即达尔文的生存斗争学说 中所指的各种适应性。 适应 概念 adaptation(适应) 原意是调整、改变。 适应是指生物个体的生理或行为特征，经过 了长时间的天择作用之后，在某个环境下能够顺利 的繁衍，并增加数量。 适应指环境条件发生变化时系统能通过改变 结构、参数或控制策略来保持一定的

2、功能从而在新 的环境下继续发挥作用或生存下去的行为. 有时候“适应”会被用来作为“天择”的同 义词，但是一般生物学家不这么使用。 适应的对象 空气、水、食物与养分。 物理状态如温度、光线与热。 在天敌的威胁下生存 生殖 寻找伴侣 对以上各种状况发生改变时的反应。 适应类型 生物适应 如生物群体通过遗传和变异来适应新的环境 条件，生物个体的水土适应等。 生理适应 如生命有机体对冷热的适应，对高山条件的 适应等。 心理适应 如视觉分析器的明适应和暗适应，在噪声作 用下听觉钝化等。 功能适应 如系统的功能随着外界条件的变化而变化，决策者 根据新的条件作出新的决策等。其中心理适应和社会适应 与人的意志

3、、思维、知识、动机和观念等因素有关。 社会适应 如学会新工作，加入新集体，企业适应市场 变化等。 生态适应 生态适应 生物与其生存环境的协调过程。生物多通过 行为、生理或结构的改变来增加存活和繁殖机会。 生态适应层次 广义的生态适应包括进化的、生理的和行为 的3个层次,但不包括感觉适应。其中伴有基因型改 变的进化适应是重点内容。 进化适应 是指自然选择所保留的基因型改变。经选择 而存留的生物，常伴有明显的形态变化，其变化幅 度大而且巩固，是物种形成的基础。 生理适应 只有表型的改变，例如生物对地区气候的顺 应以及食性改变等。人工引种驯化便属此类，生理 性适应有许多是可逆的，也有某些在发育早期形

4、成 的适应难以逆转。此外驯化 休眠 体温调控 行为适应 表型改变（包括学习过程）。学习是个不可 逆过程，它在生物的高级神经系统中留下永久性痕 迹，但生物却可以通过再学习而改变其行为。 感觉适应 指感官的可逆过程。例如闻带刺激性的气味 时，感官所感觉的刺激强度随时间延长而迅速降低 。 光适应类型 不同植物对光强的反应是不一样的，根据植物不同植物对光强的反应是不一样的，根据植物 对光强适应的生态类型可分为：对光强适应的生态类型可分为： 阳性植物阳性植物 阴性植物阴性植物 中性植物中性植物 1.1.阳性植物 阳性植物对光要求比较迫切，只有在足够光照阳性植物对光要求比较迫切，只有在足够光照 条件下才能

5、正常生长，其条件下才能正常生长，其光饱和点、光补偿点光饱和点、光补偿点都都 较高，常见种类有蒲公英、蓟、杨、柳、桦、槐较高，常见种类有蒲公英、蓟、杨、柳、桦、槐 、松、杉和栓皮栎、松、杉和栓皮栎等。等。 2.2.阴性植物 阴性植物对光的需求远较阳性植物低，光饱和点和阴性植物对光的需求远较阳性植物低，光饱和点和 光补偿点都较低，其光合速率和呼吸速率都比较低。多光补偿点都较低，其光合速率和呼吸速率都比较低。多 生长在潮湿背阴的地方或密林内，常生长在潮湿背阴的地方或密林内，常 见种类有山酢浆草、连钱草、铁杉、见种类有山酢浆草、连钱草、铁杉、 云冷杉等。很多药用植物如人参、云冷杉等。很多药用植物如人参

6、、 三七、半夏和细辛等也属于阴性植三七、半夏和细辛等也属于阴性植 物。物。 3.3.中性植物 中性植物对光照具有较广的适应能力，对光的中性植物对光照具有较广的适应能力，对光的 需要介于上述两者之间，但最适在完全的光照下需要介于上述两者之间，但最适在完全的光照下 生长生长 4.4.阳性植物与阴性植物的主要区别 特 征阳地植物叶阴地植物叶 形 态 特 征 枝叶 叶片 角质层 气孔 栅栏组织 稀疏 较小 发达 较多 发达 茂 盛 较大、薄 不发达 较 少 不发达 生 理 特 征 细胞汁液浓度 蒸腾作用 CO2补偿点的光强度 光合作用的光饱和点 RvDP羧化酶 以干重计的叶绿素 可溶性蛋白（=酶） +

7、 + + + 高 高 + + + + + + + + 低 低 + + + + 阴地植物与阳地植物叶的比较 光补偿点与饱合点 光合作用将随着光照强度的增加而增加，直至达到最大 值。在一定范围内，光合作用效率与光强成正比，达到一定 强度后实现饱和，再增加光强，光合效率也不会提高，这时 的光强称为光饱和点。当光合作用合成的有机物刚好与呼吸 作用的消耗相等时的光照强度称为光补偿点。在此处的光照 强度是植物开始生长和进行净生产所需要的最小光照强度。 光周期适应类型 1.长日照植物 日照超过某一数值或黑夜小于某一数值时才能日照超过某一数值或黑夜小于某一数值时才能 开花的植物，如萝卜、菠菜、小麦、风仙花及牛

8、开花的植物，如萝卜、菠菜、小麦、风仙花及牛 劳。劳。 这类植物在全年日照较长时间里开花。人工延这类植物在全年日照较长时间里开花。人工延 长光照时间，可促进这类植物开花。长光照时间，可促进这类植物开花。 这类植物起源和分布在温带和寒温带地区。这类植物起源和分布在温带和寒温带地区。 2.短日照植物 日照小于某一数值或黑夜长于某一数值时才日照小于某一数值或黑夜长于某一数值时才 能开花的植物，如玉米、高粱、水稻、棉花、牵能开花的植物，如玉米、高粱、水稻、棉花、牵 牛等。牛等。 这类植物通常在早春或深秋开花。人工缩短这类植物通常在早春或深秋开花。人工缩短 光照可促进植物开花。光照可促进植物开花。 短日照

9、植物多起源和分布在热带和亚热带地短日照植物多起源和分布在热带和亚热带地 区。区。 3.中日照植物 昼夜长度接近相等时才开花的植物，如甘蔗昼夜长度接近相等时才开花的植物，如甘蔗 只在只在12125h5h的光照下才开花，光照超过或低于这的光照下才开花，光照超过或低于这 一时数，对其开花都有影响。一时数，对其开花都有影响。 仅少数热带植物属于这一类型。仅少数热带植物属于这一类型。 4.日中性植物 开花不受日照长度影响的植物，如蒲公英、开花不受日照长度影响的植物，如蒲公英、 四季豆、黄瓜、番茄及番薯等。四季豆、黄瓜、番茄及番薯等。 温度适应性分类 （一）植物的温度适应性分类 （二）动物的温度适应性分类

10、 （一）植物的温度适应性分类 1、按抗寒能力分类 2、按抗热能力分类 1、按抗寒能力分类 冷敏感植物 这一类群包括在冰点以上低温下就严重受害的 所有植物，如热带雨林中的维管植物，暖海洋中的 藻类等； 霜冻敏感植物 这类植物可以忍耐低温，但是它们的组织内刚 开始结冰时就受伤害，生长季内所有维管植物都是 霜冻敏感植物。全年都敏感的有热带，亚热带木本 植物，以及暖温带的一些种，海洋中的海底植物等 ； 耐冰冻植物 在寒冷季节，当细胞外结冰，以及与此相关的 细胞脱水时能存活下去。如寒冷冬季区域的陆生多 年生木本、草本植物和藓类等。 2、按抗热能力分类 热敏感植物 这类植物包括甚至在30-40或最高45时

11、受伤 的种类。如真核藻类和水生维管植物； 相对耐热的地衣植物 50-60下加热半小时还能存活，向阳和干燥地 区的植物等； 耐热的原核植物 某些嗜温的原核植物可以忍耐极高的温度，细 菌高达90，兰绿藻高达75。 （二）动物的温度适应性分类 1、温血动物和冷血动物 2、外温动物和内温动物 1、温血动物和冷血动物 当考察有机体和环境温度相互关系时，通常可 将有机体划分为“温血动物”和“冷血动物”。然 而，这种划分是主观的； 温血动物=常温动物 在动物学中指的是那些能够调节自身体温的动 物，它们的活动性并不像冷血动物(变温动物)那样 依赖外界温度。 鸟和哺乳动物会通过新陈代谢产生稳定的体温。 身体的体

12、温调节系统保证体温的恒定，并且能在外界 环境升高的状态下排出热量。 温血动物(恒温动物)通常需要隔热措施，陆生的动物 会通过在羽毛或毛发中封存空气层实现。 水生哺乳动物如鲸和海豹还有一些鸟类（企鹅)有一 层特殊的隔离脂肪层(“鲸油”) 。 但是一些哺乳类动物其实并不是严格意义上恒温 的，例如在冬眠时，它们的体温会下降10C或更 多。这样它们就可以节省能量，可以不吃或少吃( 在间或的苏醒状态下)的情况下度过数月的严冬。 如刺猬和冬眠鼠。 冷血动物=变温动物 冷血动物，是没有体内调温系统的动物。 一般体温不平，或者以行动来调节体温。如蛇、 鳄鱼等较大的冷血动物早上需要晒太阳以使体温升 高，这样他们

13、才能活动，因此它们几乎都是白天活 动，夜间休息。 调温的方法 蛇在石头上晒太阳 鱼在水中换到不同的深度 沙漠动物白天埋在沙里 昆虫颤动翅膀，温暖它们的飞行用的肌肉 评价: 因为冷血动物不需要用自己的能量来取暖或降温，相比温血 动物，同样重量的冷血动物只需要 1/10-1/3 的能量过活，因此 也只需要相对少的食物。而低能量消耗意味着冷血动物所吸取的 物质能量可以比温血动物更多的积累起来。这对生态非常重要。 尽管同样的环境可以有十倍于温血动物的冷血动物存活，可 是温血动物大多时候可以把冷血动物逼到绝灭，因为温血动物可 以找食物的时间比较多。 2、外温动物和内温动物 根据有机体热能的主要来源，把有

14、机体分为外 温动物和内温动物。 内温动物 是通过自己体内氧化代谢产热来调节体温. 如鸟兽；在一定的环境温度范围内(热中性区)，内温 动物消耗的能量是在基础代谢率的水平上。当环境温度离 这个区越来越远时，内温动物维持恒定体温消耗的能量越 来越多。 即使在热中性区，内温动物消耗的能量通常比外温动 物多。 内温动物由脑控制其产热速率，它们通常保持在35 40恒定的体温，因此趋向于向环境散热。 外温动物 依赖外部的热源，如鱼类、两栖类和爬行类。 但这种划分也不是很完善的，如一些爬行动物 和昆虫能够升高体温促进其活动。 外温动物调节体温的能力是很低的，总是有点 依赖外部热源。 陆生植物类型 湿生植物 中

15、生植物 旱生植物 避旱植物 抗旱植物 防旱植物 耐旱植物 适旱植物 少浆液植物 多浆液植物 保水型植物 耗水型植物 湿生植物 抗旱能力小，不能长时间忍受缺水。 生长在光照弱、湿度大的森林下层，如热带雨林中 的各种附生植物（蕨类和兰科植物）和秋海棠等；又 如阴性湿生植物大海芋生长在热带雨林下层隐蔽潮湿 环境中，大气湿度大，植物蒸腾弱，容易保持水分， 因此其根系极不发达。 湿生植物抗旱能力小，不能忍受长时间缺水、土壤 水分经常饱和的环境中，但抗涝性很强，根部通过通 气组织和茎叶的通气组织相连接，以保证根的供氧。 属于这一类的植物有秋海棠、毛茛、水稻、灯芯草 等。 中生植物 适于生长在水湿条件适中的

16、环境中，其形态结 构及适应性均介于湿生植物和旱生植物之间， 如根系与输导组织比湿生植物发达，保证能吸 收、供应更多的水分；叶片表面有角质层，栅栏组 织较整齐，防止蒸腾能力比湿生植物高。 中生植物是种类最多、分布最广和数量最大的 陆生植物，如大多数农作物，森林树种。 干旱 干旱的概念 长时期的缺雨或雨水不足，从而引发水分严重 不平衡，造成缺水、作物枯萎、河流流量减少以及 地下水和土壤水分枯竭。当蒸发和蒸腾(土壤中的 水分通过植物进入大气)长时期超过降水量时，即 发生干早。 对于世界上的所有地区而言，干旱都是农业最 严重的自然灾害。 干旱的标准 干旱的标准气象上通常将降水量的多少作为干 旱的标准。其中，常用的是降水量距平百分率来表 示某地某时段内降水量与常年的偏离程度，并以此 衡量干旱是否发生及干旱程度。 在气象部门日常业务中，干早标准如下表所示 ： 时间长度 一般干旱标准