生态学-生物与环境
➢ 热能:加热地球表面,引起空气和水的流动 ➢ 光能:绿色植物转化为化学能
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1. 光的变化规律
1.1 光照强度:在地球表面有空间和时间的变化规律 空间变化:纬度、海拔高度、地形、坡向 纬度变化: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。 海拔变化:光照强度随着海拔高度的升高而增强,因为海
➢大环境(macro-environment):地区环境、地球环境 如西双版纳的环境,黄河三角洲的环境等。
➢小环境(micro-environment):直接影响生物生命活动的 近邻环境。如洞穴环境,树荫下环境等。
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大环境(全球大气环流和ຫໍສະໝຸດ 流)生态学-生物与环境小 环 境 ( 小 气 候 )
例增大;反之高度变小,长波光增加。 ➢纬度:低纬度处短波光多,高纬度长光波多 ➢海拔:随海拔升高长波光减少,短光波随之增多 ➢时间:夏季短光波多,冬季长光波多;
中午短光波多,早晚长光波多。
备注:太阳高度:太阳光线与地平面之间的夹角,全称太阳高度角,简称太阳高度。
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1.3 光照长度 日照长度随纬度变化而进行不同的周期性
拔高度越高,空气密度越稀薄。 坡向和坡度变化:北半球温带地区太阳位置偏南,南坡
所接受的光照比平地多;反之,北坡就比较少。 时间变化:有四季变化和昼夜变化
夏季光照最强,冬季最弱; 中午光照最强,早晚最弱。
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1.2 光谱成分 大气层对太阳辐射的吸收和散射具有选择性,太阳辐射通过 大气后,强度减弱,光谱成分发生了变化. ➢太阳高度:太阳高度升高,紫外线和可见光所占比
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2.2 温度的时间变化 季节变化:地球绕太阳的公转是一年四季温度变化的原因。 根据气候的冷暖、昼夜长短的节律,一年分为春、夏、秋、 冬四季(平均温度10-22℃为春秋季,10℃以下为冬季, 22℃以上为夏季)。四季长短受纬度、海拔高度、海陆位 置、地形、大气环流等因素的影响,各地差异较大。 昼夜变化:地球的自转引起的。日出后温度逐步上升,一 般在13-14点达到最高值,以后逐渐下降,直到日出前降 至最低值。此外,纬度高、海拔高以及远离海洋,昼夜温 差也大。
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三、生物的物质环境
1.岩石圈和土壤圈:是生物所需要的元素和化合物的源泉 岩石圈是指地球的地壳部分,常称为大陆圈。地表岩石经
风吹、日晒和雨林,逐步风化分解成为母质,经过化学和生 物的共同作用,形成了土壤层,即土壤圈。 2.水圈:水圈包括占地球表面71%的海洋、内陆水域和地 下水,是生命诞生的摇篮。
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12小时。 随着纬度的增加,最长日和最短日的差距
越来越大。 纬度越高日照长短的变化越明显
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2.温度的变化规律
2.1 空间变化 ➢纬向变化:纬度每增加1度,年均温度大约降低0.5℃。 原因:低纬度地区太阳高度角大,太阳辐射量也大,昼 夜长短差异小,太阳辐射量的季节分配比较均匀。在北 半球随着纬度北移,太阳辐射量减少,温度逐渐降低。 ➢海拔变化:通常海拔每升高100m,平均温度降低0.50.6℃,相当于纬度北移1度。 原因:海拔高的地方,空气稀薄,水蒸气和CO2含量 低,地面的辐射散热量大,所以尽管太阳辐射较强,温 度还是较低。
质量的99%集中在离地表29km之内。 根据温度变化划分为四层:对流层(约10-20km)、平
流层(对流层以上直到大约50km的气层)、中间层(从平流 层顶约至80km处是中间层)和电离层。 4.生物圈
生物圈是地球表面全部生物及与之相互作用的自然环境 的总称,是由岩石圈、土壤圈、水圈和大气圈的交接空间 构成的。生物圈最显著的特点是有大量的生物存在。
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2.3 土壤和水体中的温度变化 ➢土温变化 ✓白天土壤表面受热后,热量从表土向深层输送; ✓夜间土表冷却后,热量从深层向表层流动; ✓土壤温度的变化比大气要缓慢且稳定,所以冬暖夏凉。 ➢水体温度变化:光线穿过水体时,辐射强度随深度的增加 呈对数值下降,因此太阳辐射增温仅限于水体最上层。
2.生境(habitat)
生境又称栖息地,具体的生物个体或群体生活区域的生态环境与 生物影响下的次生环境统称为生境。
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二、生物的能量环境
生命生存必需的能量——太阳辐射 主要来自太阳辐射,太阳产生的能量以电磁波 的形式向周围辐射。 太阳常数:地球表面在太阳直射、没有大气圈
的条件下,获得的太阳能为8.12J/cm2·min。 实际平均只有47%左右到达地面。 太阳辐射功能
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1.2 环境的类型
按主体分:人类环境和生物环境 按性质分:自然环境、半自然环境、社会环境 按范围分:地球环境、区域环境、微环境、内环境 按气候(climate)分: ✓大气候:大环境的气候条件,是指离地面1.5m以上的气候。 ✓小环境:小环境的气候条件(小范围内的特定栖息地),是指近地面大气 层中1.5m以内的气候。
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第二节 生态因子及其作用
环境因子:构成环境的各要素称为环境因子。 生态因子:指环境中对生物的生长,发育,生
殖,行为和分布有直接或间接影响 的环境因子,称为生态因子。如光 照、温度、水分、食物和其他相关 生物等。 生存因子:生态因子中生物生存不可缺少的因 子称为生物的生存因子=生存条件= 生活条件
第二章 生物与环境
生物与环境之间的相互关系
——是生态学研究的主题 适应过程与塑造作用 形成过程与改造作用
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第一节 环境概述
一、环境与生境 1.环境(environment)
1.1 环境概念:生态学中的环境概念是指生态系统中生 物有机体周围一切要素的总和。 环境本质:是生物生存和发展的资源及其影响因素 尺度效应:大环境与小环境
水的总量约为1.4×1018m3,其中淡水仅占2.53%,人类 可以直接利用的江河湖泊淡水和地下淡水仅占总量的0.77%。 水体中溶解有各种无机的和有机的营养物质,以及溶解在水 中的CO2和O2,为生物的分布提供了物质基础。
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3.大气圈 大气圈是地球表面包围整个地球的一个气体圈层,大气