專題八生態因子對生物生命活動的影響

2021-03-04 09:43:56 字數 4331 閱讀 8894

●知識聯絡框架

陽光溫度

水土壤的理化特性

各種氣候因素

種內關係

種間關係

●重點知識聯絡與剖析

一、非生物因素

1.生態因素作用的主要特徵

(1)綜合作用

每個生態因素都不是單獨地起作用的,而是在與其他因素的相互影響、相互制約中共同起作用的。也就是說,生物的存在、發展和繁衍是受各種生態因素的綜合影響。

如光照強度的變化會引起環境中溫度和濕度的變化;

降雨會引起氣溫下降等。

環境對生物的影響是各種生態因素對生物的綜合影響。

(2)主導作用

強調生態因素的綜合作用,並不是把各種生態因素等量齊觀,在通常情況下必然有乙個或兩個起主導作用。

所謂主導作用是指某種因素對整個環境有重要影響,它的變化能引起部分或全部生態因素的變化。或由於主導因素的存在與否和強度的變化,而使生物的生長發育、種群的數量和分布發生明顯的變化。

如光照強度影響到植物的光合作用,但光照強度也能影響溫度,通過溫度不僅影響到光合作用,也影響到呼吸作用,從而影響到植物對有機物的積累,通過溫度還能影響到動物的活動和分布等,所以光照強度是主導因素。

主導因素在不同的環境中和在生物不同的發育階段是不完全相同的。

如在森林生態系統中光是主導因素,但在荒漠等缺水的地區,主導因素就不是光而是水;

又如小麥在它的生命週期中的幼苗階段必須經過乙個低溫階段才能開花結果,這種現象稱為春化作用,所以對小麥而言,低溫也是乙個主導因素。

當我們分析環境因素對生物的影響時,既要分析各種生態因素的綜合作用,又要注意找出其中的關鍵因素或主導因素。只有這樣才能比較全面、正確地指導理論研究和生產實踐。

如在研究影響鹿群的生態因素時,科學家在分析了溫度、降水、食物、天敵等因素時,發現冬季食物供給是影響鹿群存活的關鍵因素。因此人們在冬季的森林中為鹿群堆放了飼料,使鹿群在冬季的死亡率降低,從而提高了鹿群的數量。

在指導學生理解生態因素對生物的影響這類題目時,就要引導學生既要分析生態因素的綜合作用,又要注意找出在眾多的生態因素中起關鍵作用的因素,這樣才能找到問題的正確答案。

如:漁場一般在大陸架周圍,在大洋深處很難捕到成群的魚,這是什麼道理?在分析海洋生態系統的生態因素對海洋生物的生長、分布的影響時,就要找出其主導因素是什麼?

在海洋生態系統中,對其生產力起主要作用的因素不是光照,而是礦質元素。在大陸架附近,由於雨水的衝涮,有大量的礦質元素流人海洋,同時由於潮汐的作用使得海底的礦質元素得以公升到海洋的表層。而在大洋深處,大陸上隨雨水沖涮下來的礦質元素到不了這麼遠的區域,洋底的礦質元素無法上公升到海洋的表層,只有在不同洋流的交匯處,才有可能將洋底的礦質元素帶到表層。

所以礦質元素是限制海洋生態系統生產力的主要因素。

2.關於生態系統中的限制因素

陽光對綠色植物的分布起決定性的作用,因為綠色植物要在光下進行光合作用。

但在陸地生態系統中,實際上陽光很少成為限制因子,在地球的表面除了兩極外,幾乎都可以受到陽光的輻射,而且光照強度一般都不會低於光補償點。

在陸地生態系統中最主要的限制因子有兩個:

一是水分,在中低緯度地區,水分較多的地區分布的是森林,較少的地區則是草原或荒漠,嚴重缺水的地區便是沙漠。

二是溫度,同樣是水分充沛的地區,在低緯度地區,由於年平均溫度比較高,是常綠闊葉林,雨水特別多的地區形成熱帶雨林;溫度稍低一些的地區則是落葉闊葉林,溫度再低一些的地區是闊葉針葉混交林,溫度再低一些的北方是針葉林,到了北極圈地區儘管水資源很豐富,但已沒有或很少有種子植物分布,稱為北極凍原生態系統,植物主要以地衣為主。

在水域生態系統中,水不成為限制因子,但陽光、溫度、鹽度及其他礦質元素的含量成為水生植物的主要限制因子。

如淡水生態系統和海洋生態系統之間生物種類上的區別主要是由鹽度決定的。

在海洋生態系統中,由於海水的溫度變化幅度比較小,所以海洋生物特別是海洋動物對溫度的適應範圍是比較小的,所以海水的溫度對海洋生物的分布具有很重要的影響;

在海洋生態系統中,位於大陸架周圍的海域,海水中一般含有較多的礦質元素,這些元素的**主要有兩個途徑:一是雨水把陸地上的礦質元素沖涮下來通過江河湖泊的人海口流人大海;二是潮汐的作用把大陸架海域底部的礦質元素衝上來的。

但在大洋深處,由於遠離大陸架,陸地上的礦質元素到不了這一區域,洋底太深,沉積洋底的礦質元素不可能上公升到表面,所以礦質元素的含量極少,生產力極低。只有在兩股洋流交界的地方,才有可能將洋底的礦質元素上公升到表層海水中,這些區域生產力也較高。

海洋生態系統中生產力的高低對海洋動物的分布有著重要的影響。所以各種礦質元素的含量在水域生態系統中是一種限制因子。

陽光主要影響水域生態系統中生物的垂直分布。

3.各種非生物因素的作用

(1)光

光對生物的影響包括光照強度、光質(即光的波長)、光照時間3個方面。

光對植物的影響概括為:

陽生植物需要較高強度的光照,如小麥、水稻、森林中的喬木等

陰生植物需要較低強度的光照,如人參、三七等

光質與綠色植物的光合色素的吸收光譜有關

長日照植物需要長於某一臨界日長的日照時間才能開花的植物

中性植物植物的開花結果與日照時間的長短沒有明顯的關係

短日照植物需要短於某一臨界日長的日照時間才能開花的植物

關於光照強度和光質對植物的光合作用的影響(在此略,見專題五所述)。

光照時間影響植物的開花。在春天開花的植物一般需要長日照條件,在秋天開花的植物一般需要短日照條件。在地球不同的緯度上,所具備的長日條件和短日條件是不同的。

在低緯度地區只具備短日條件,如在南北回歸線之間,一般只分布有短日植物;

在中緯度地區春天具備長日條件,秋天具備短日條件,所以長日植物和短日植物均有分布;

在高緯度地區,長日條件和短日條件均具備,但在短日條件下,溫度極低不適宜植物的生長,所以只分布有長日植物。

光對動物的影響概括為:

光照時間能影響動物的繁殖。

有很多胎生動物的分娩是在春天,這對環境是適應的,因為春天食物最為豐富,有利於幼體的生長發育,但繁殖活動常在冬天進行,原因是胚胎發育需要的時間較長。這類動物繁殖就需要乙個短日條件。

很多卵生動物的繁殖活動是在春天,如兩棲類、爬行類、鳥類等,胚的發育的時間一般不到乙個月,春天食物豐富,也是對環境適應的。這類動物的繁殖就需要乙個長日條件。

(2)溫度

關於溫度對動物植物生理的影響(在此略,詳見專題五和專題六) 。

生物生存在一定的溫度範圍之內。

極端溫度是(高溫和低溫)常常成為限制生物分布的重要因素。

如由於高溫的限制,白樺、雲杉在自然條件下不能在華北平原生長;

在長江流域和福建,黃山松因高溫的限制不能分布在海拔1000~1200公尺以下的高度。蘋果、梨、桃等不能在熱帶地區栽培,不能滿足其開花所需要的低溫條件。

極端低溫對生物分布的限制作用更為明顯,對植物和變溫動物來說,垂直分布和水平分布的主要因素就是低溫。

溫度對恆溫動物分布的直接限制作用較小,但也通過其他生態因素(如食物)而間接影響其分布。如通過影響昆蟲的分布而間接影響食蟲蝙蝠和高緯度地區鳥類的分布等。很多鳥類秋冬季節不能在高緯度地區生活,不是因為溫度太低,而是因為食物不足和白晝取食時間縮短。

高山植物的垂直分布也與溫度有關,溫度隨著海拔高度的增加而降低,海拔每增加100公尺,溫度下降0.5℃~]℃。所以高山植物的垂直分布特點是:

森林→灌木林→高山草甸→雪線。類似於從南到北不同緯度上的植被分布情況。

地球表面和大氣溫度的變化是由太陽輻射量的變化引起的,從低緯度地區到高緯度地區,太陽輻射量逐漸減少,氣溫也逐漸下降。在水分充沛的地區,這種溫度的變化是影響植物群落分布的主要因素。在我國沿海岸線從南往北,植物群落的分布特點是:

熱帶雨林→常綠闊葉林→落葉闊葉林→北方針葉林。

(3)水

關於水與生物生命活動的關係(在此略,詳見專題一)。

水是任何生物體都不可缺少的重要組成成分,生物的一切代謝活動都必須以水為媒介,生物體內營養物質的運輸,廢物的排除,激素的傳遞,以及生命賴以存在的各種化學過程,都必須呈溶解狀態才能出入細胞。

所以生命離不開水。

對陸生植物而言,在陸生環境中水分不足是限制陸生植物分布的重要因素。

在同一緯度線上,限制陸生植物分布的主要因素是水分分布的不均勻。

在我國的北緯350~450之間的自然地帶,從東到西的植物群落的分布特徵是:森林→草原→荒漠→沙漠。

在水域生態系統中,特別是海洋生態系統,水不是限制因素。決定海洋植物分布的非生物因素主要是溫度、鹽度、陽光和礦質元素。

●重點知識聯絡與剖析

二、生物因素

1.種內關係

種內互助:是同種個體之間相互協調,互惠互利的一系列行為特徵。有利於取食、防禦和生存、如成群的牛可以有效地對付狼群的攻擊等。

種內鬥爭:強調了同種個體之間由於食物、棲所、尋找配偶或其他生活條件的矛盾而發生鬥爭的現象,種內鬥爭的意義是對於失敗的個體來說是不利的,甚至會導致死亡,但對物種的生存是有利的,可以使同種內生存下來的個體得到比較充分的生活條件,或者使生出的後代更優良一些。

2.種間關係

專題九生態因子對生物生命活動的影響

重點知識聯絡與剖析 重點知識聯絡系與剖析 一 非生物因素 1 生態因素作用的主要特徵 一 綜合作用 每個生態因素都不是單獨地起作用的,而是在與其他因素的相互影響相互制約中共同起作用的。也就是說,生物的存在 發展和繁衍是受各種生態因素的綜合影響。如光照強度的變化會引起環境中溫度和濕度的變化 降雨會引起...

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