普通生态学05教程文件

普通生态学05\n2.内温动物对高海拔低氧的适应：不同氧分压下血红蛋白对氧的亲和力不同，常用血氧饱和度为50％时的氧分压P50作为血氧亲和力指标。P50越高血氧亲和力越低，反之亦然。变温动物（两栖类、爬行类和无脊椎动物）血红蛋白在低氧环境中P50降低，血氧亲和力增加，对高海拔环境适应性强。恒温动物（鸟类和兽类）由于2,3-二磷酸甘油酸（DPG）的影响，使得P50升高，并且随海拔高度增加而增加，血氧亲和力下降。高海拔动物适应机制为呼吸深度的增加（过度通气）、红细胞数量和血红蛋白浓度增加、骨骼肌中的肌红蛋白浓度增加。\n三CO2的生态作用CO2浓度变化：大气中CO2来源于化石燃料燃烧和生物呼吸作用。前者使CO2浓度逐年增加。后者使CO2浓度有日变化（上午最低，午后升高，夜晚最高）和年变化（春夏低，秋冬高）。温室效应：CO2能透过太阳可见光，吸收红外线（太阳光和地面反射），引发气温升高。导致全球气候变暖、冰川融化和海平面上升。CO2与植物：CO2是光合作用的原料，植物生产量（干物质）主要来源。CO2浓度是光合作用效率的主要限制因子。C3植物比C4植物利用率低。\n第三节土壤理化性质与生态作用一土壤及其重要性土壤是地球岩石圈（陆地）的疏松表层，是地质风化作用和生物活动的共同产物。由矿物质、有机物质（生物、生物残体及其分解物）、水分和空气组成。土壤是生物（土壤微生物和土壤动物）和非生物环境构成的复合体。从生态学的观点看，土壤是非常重要的生态因子。它是植物生长基质和许多动物的栖息场所，也是生态系统物质循环与转化的主要场所。\n二土壤的物理性质及其对生物的影响1.土壤剖面从地表垂直向下直到变化较小的母质（基岩）为止，是土壤（纵）剖面。剖面的特征反映了土壤的形成过程和性质。典型剖面可分为三层：最上层称为表土层或淋溶层，一般富含腐殖质，颗粒大，土质松；第二层称为心土层或淀积层，颗粒小，质地细，肥力高；第三层称为底土层，大多是成土母质，质地粘，有机质少，肥力低。\n土壤剖面示意图\n2.土壤质地与结构（1）土壤质地土壤是由固体、液体和气体组成的三相系统。固体颗粒是组成土壤的物质基础，占土壤总重的85％以上。土壤颗粒按直径大小分为粗砂（2.0-0.2mm）、细砂（0.2-0.02mm）、粉砂（0.02-0.002mm）和粘粒（0.002mm以下）。这些大小不同的土壤颗粒的组合称为土壤质地。根据土壤质地可以分为砂土、壤土和粘土三大类。其颗粒大小、透气透水性和保水保肥能力各异。\n理想的土壤组成（体积比）\n（2）土壤结构是指固体颗粒的排列方式、孔隙的数量和大小以及团聚体的大小和数量等。最重要的土壤结构是团粒结构，它是由腐殖质把矿质颗粒粘结成直径0.25-10mm的小团块。团粒结构具有水稳定性（浸泡不散），团粒内部毛细管能保持水分，团粒之间孔隙充满空气，如此协调土壤中水分、空气和营养物的比例，改善土壤的理化性质。这为植物的生长发育和土壤动物的生存栖息提供了良好的条件。\n3.土壤水分土壤水分有利于矿质养分的分解、溶解和转化，以便植物根部吸收利用。土壤水分可以调节土壤温度，如：深秋灌溉土地，水分夜间降温时放出大量潜热，可防止霜冻。土壤水分影响植物生长（旱涝灾害）和土壤动物的行为和生存（白蚁、叩头虫）。4.土壤空气土壤通气性差，氧气浓度低，二氧化碳浓度高。土壤空气减少或CO2浓度升高抑制植物根部呼吸。\n土壤动物（地下兽类）对土壤空气条件的适应：血红蛋白携氧能力强，代谢水平低，抗CO2。土壤通气程度影响土壤微生物种类、数量和活性，影响有机物分解和营养释放。5.土壤温度土壤温度的时空变化（在温度一节已有论述）。土壤温度影响植物生长发育（如种子萌发、根部呼吸和吸收）。土壤温度影响土壤动物的行为（土壤无脊椎动物常随土壤温度变化作季节性的垂直迁移）。\n三土壤的化学性质及其对生物的影响1.土壤酸度包括酸性强度（又称活性酸度）和酸度数量（又称潜在酸度）两个方面。酸性强度指土壤溶液中的H+浓度，用pH值表示。酸度数量指酸的总量和缓冲性能，代表土壤所含的交换性氢离子和铝离子总量，用交换性酸量表示。酸土改造施加石灰量按酸度数量计算。土壤酸度影响矿质盐分的溶解度从而影响养分的有效性（pH6～7最佳），进而影响植物生长。\n土壤酸度影响土壤微生物活动和有机质的分解，进而影响土壤肥力。固氮菌和根瘤菌只能生活在中性土壤中，不能在酸性土壤中生存。土壤酸度影响土壤动物区系及分布，酸度过高则种类贫乏。嗜酸性种类：金针虫，大蚊幼虫；嗜碱性种类：小麦吸浆虫幼虫。2.土壤有机质土壤肥力的重要标志，分为非腐殖质和腐殖质。非腐殖质指动植物残体及其初步分解的产物，腐殖质是土壤微生物分解有机质后合成的较稳定的多聚体化合物（主要是胡敏酸和富里酸）。\n腐殖质占土壤有机物总量的85－90％，是植物营养的重要碳源和氮源，还各种矿质养料，并且促进土壤团粒结构形成。3.土壤矿质元素除C、H、O外，植物所需全部元素来自土壤矿物质分解。大量元素：N、P、K、S、Ca、Mg6种。微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、Mo、B、Cl7种。矿质元素大多呈束缚态，仅溶解态能吸收利用。土壤元素对植物的影响：不同植物对各种矿质元素含量比例要求不同，合理施肥调节可增产。土壤元素对动物的影响：蜗牛喜钙，有蹄类舔盐。\n四植物对土壤的适应根据植物对土壤酸碱度的适应范围和要求，可把植物分成酸性土植物（pH<6.5）、中性土植物（pH6.5-7.5）和碱性土植物（pH>7.5）。盐碱土植物：盐土可溶性盐的含量高达1％以上，碱土富含碳酸钠、碳酸氢钠或碳酸钾，pH>8.5盐土植物分为聚盐性植物、泌盐性植物和不透盐性植物。沙生植物：生长在以砂粒为基质的沙区，荒漠、半荒漠、干草原等地区。地下茎和根系发达，抗风吹、抗日晒、耐高温、耐沙埋、耐干旱。\n第四节火及其生态作用一火的性质、成因与类型火是一种剧烈的氧化反应，严格的说不属于物质，但是它能在短时间内大幅度改变物质环境。炎热、干旱和雷击是导致自然火灾的主要因素。人为火灾诱发因素包括人类的生活和生产用火。林冠火：发生在林木冠层，火势猛烈，破坏地上所有植物和动物，毁灭性强。过火后恢复期长。地面火：发生在地面，破坏枯枝落叶层、草本层和灌木层的植物和动物。过火后恢复期短。\n二火对生物的作用主要是对植物的作用，受火的强度、生长环境（气候干旱程度）和植物本身（种类、密度、材质、年龄）等多种因素影响。1.有益作用：地面火将枯枝落叶烧成灰烬，加速物质循环；林冠火是抗火树种必需的生态因子（高温刺激种子萌发，火烧抑制竞争者）。2.有害作用：严重的林冠火和地面火破坏原有的群落结构和生态平衡，造成物种多样性降低和种群数量下降；改变土壤结构和成分，降低土壤肥力和吸水保水能力，造成植被恢复困难。\n三森林与草原的防火管理森林和草原火灾破坏资源，污染环境，影响严重，需采取防火管理措施。生物工程防火：利用耐火树种营造防火林带，降低风速，提高林下湿度，抑制火灾发生，控制林火蔓延。计划烧除：人为控制以低强度地面火消除地面可燃物（枯枝落叶和杂草），同时不烧伤林木。预报预测和实时监控：预测森林火险等级；航空与卫星实时监测，及早发现和扑灭。\n此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢