阿伦(Allen)规律:恒温动物身体的突出部分为四肢、尾巴、外身等在低温环境中有变小的趋势。
在生理方面,生活在低温环境中的植物通过减少细胞中的水分和增加细胞中的糖类、脂肪等物质来降低植物的冰点,增加抗寒能力。动物对低温的适应主要表现在代谢率与温度关系中的热中性区宽,下临界点温度以下的曲线率小等几个方面(图)。
(3)物候节律:
物候又称物候现象(phenological phenomenon),是指生物的生命活动对季节变化的反应现象。物候学(pheology)则是指研究生物与气候周期变化相互关系的科学。
三.生态因子对生物的生态作用
(1)水因子对生物生长发育的作用:
水分不足,使植物萎蔫;使动物滞育或休眠。某些动物的周期性繁殖与降水季节密切相关,如澳洲鹦鹉遇到干旱年份,就停止繁殖;而某些龙脑香科植物遇到干旱年份却产生“爆发性开花结果”。
(2)生物对水因子的适应
三.生态因子对生物的生态作用
(2)生物对水因子的适应
植物依其对水分需求划分为水生植物、陆生植物两大类型。各类型下又分别划分为沉水植物、浮水植物、挺水植物、湿生植物、旱生植物和中生植物等。(图解)
陆生动物对水因子的适应
形态结构上的适应:以各种不同形态结构,使体内水分平衡。
行为上的适应:沙漠动物昼伏夜出;迁徙等。
生理上的适应:“沙漠之舟”骆驼可以17天喝水,身体脱水达体重的27%,仍然照常行走。它不仅具有贮水的胃,驼峰中还储藏丰富的脂肪,有消耗过程中产生大量水分;其血液中具有特殊的脂肪和蛋白质,不易脱水。
三.生态因子对生物的生态作用
(1)氧的生态作用;
(2)氮的生态作用;
(3)CO2的生态作用(对动植物个体潜在的影响);
①使植物气孔开度减少,减少蒸腾,提高水分利用。
②CO2 浓度相对提高,使C3植物光合作用不断增加(C4植物达到饱和点后则不随CO2 浓度提高,光合作用增加)。
③CO2 能促进植物的生长——植物生长速率随全球CO2 浓度的提高而增加。
④高浓度的CO2 能改变植物形态结构——幼苗分枝增多,叶面积指数加大等。
三.生态因子对生物的生态作用
(4)大气污染与植物;
①大气主要污染物对植物的危害(影响)
二氧化硫(SO2 )对植物的影响:伤害阈值为0.25~0.55ppm,2~8小时;典型症状——叶片脉间呈不规则的点状、条状或块状坏死区。
氟化氢(HF)对植物的影响:伤害阈值>40ppm;典型症状——叶尖和叶缘坏死。
臭氧(O3)对植物的影响:伤害阈值0.05~0.15ppm 0.5~8小时;典型症状——叶面上出现密集的细小斑点。
乙烯对植物的影响:伤害阈值10~100ppb;典型症状——“偏上生长”致使叶片、花、果脱落。
②植物对大气的净化作用
吸收CO2,放出O2 :造林绿化与人类维系呼吸;
吸收有毒气体:吸收二氧化硫(SO2 )及氟化氢(HF)最优;
驱菌杀菌作用:有些植物分泌杀菌素,如1ha松柏林24小时分泌34kg杀菌素;
阻滞粉尘:针叶林阻粉尘量32~34吨/年,阔叶林68吨/年;
吸收放射性物质:吸收中子γ-射线。
三.生态因子对生物的生态作用
(4)大气污染与植物;
③大气污染监测——指示植物
a.作为指示植物的基本条件:
能够综合反映大气污染对生态系统影响的强度;
能够较早地发现污染(对大气污染敏感);
能够同时检测多种大气污染物;
能够反映出一个地区的污染历史(基本年轮的化学分析)。
b.常见(用)的指示植物:地衣最敏感,0.015~0.105ppm二氧化硫下无法生存(但反应慢)。
④大气污染的植物监测
形态及生长量观测:IA=Wo/Wm;
群落生活力调查(见《城市生态学》——孟德政等译,1986);
现场盆栽定点监测;
生理生化指标测定——光合作用,呼吸作用,气孔开放度,细胞膜透性,叶液PH值变化,植物体内酶体变化等。
三.生态因子对生物的生态作用
(1)土壤化学性质与植物的关系
①PH值 <3 或 >9对根系严重伤害 ②矿质营养元素与植物
(2)植物的盐害和抗盐性
植物的抗盐方式:
排除盐分——泌盐植物; 稀盐植物(稀释盐分);
富集盐分; 拒绝吸收
(3)植物对土壤适应的生态类型