[知识]全国成人高考专升本_生态学基础第二章生物与环境第六节

[知识]全国成人高考专升本_生态学基础第二章生物与环境第六节 第二章生物与环境 第六节 生物与大气因子 一、空气主要组成成分的生态作用 (95,)，C0一般仅占空气体积的0.033,。干洁空气的主要成分是氮和氧(氮占78(09,，氧占202 C0、O和N对生物具有十分重要的作用。 222 1(二氧化碳的生态作用 C0是光合作用的主要原料，C0浓度的高低是影响植物初级生产力的重要因素。植物的光合强22 度与C0浓度密切相关，随着空气中C0浓度的升高，光合作用强度也随之加大，直至达到光合22 作用的C0饱和点。对于某些树种如欧洲山毛榉、欧洲云衫、欧洲冷衫、欧洲赤松等，当C022浓度加大到5,8倍时光合强度达到高峰，再增加C0浓度则光合强度下降，主要是由于C0浓22度过大，迫使气孔关闭，光合强度开始下降。农业生产中增加土壤有机肥是提高土壤和地表C02浓度的有效方法，在大棚生产中，可人工施放C0。 2 在C0饱和点时的光合速率叫做潜在光合能力，与C0饱和点相比，大气中的C0浓度很低，222 一般达不到C0饱和点，所以C0缺乏是限制产量的主要因素。C植物的C0补偿点较低，C22423植物则较高，C植物的C0饱和点较高，而C植物的较低。因此，增加空气中C0浓度来提高3242植物对C0的固定时，C植物提高的效果比C植物要强。但C0浓度并不是越高越好，在高浓2342 度C0环境下，作物的光合速率最初受到促进，经过一定时间后光合速率可能恢复到以前C022环境下的水平，甚至下降。长期生活在高浓度C0环境下，可导致植物光合能力下降，这种现2 象称为对C0的光合驯化，导致植物光合能力下降的原因可能是过多的同化产物积累所造成的，2 这种现象被称为光合产物的反馈抑制。 2.氧气的生态作用 0是所有生物生命活动所必需的，只有通过氧化，生物才能获得生命所必需的能量。但由于2 不同环境下氧气压和含氧量的不同，如陆生环境比水生环境含氧量高、大气中比土壤空气中含氧量高、低海拔比高海拔氧气压高。生物对这些不同的氧气环境产生了不同的适应。根据生物对环境中含氧量的适应范围，也可分为广性氧生物和窄氧性生物两类。绝大多数陆生植物与动物，都属于窄氧性生物，而绝大多数水生动物和植物属于广氧性生物。微生物中有严格的厌气菌，有氧则不能生长，如甲烷细菌;也有绝对好气菌，无氧则不能生长，如固氮菌属;还有微嗜氧微生物，仅在氧压低时生长正常。以上(三类微生物对氧的耐性范围都比较窄。兼气性细菌，在好气条件下进行有氧呼吸，在厌气条件卞进行无氧发酵，如链球菌属，棒状杆菌属，对氧的耐性范围就较宽。 二、风的生态作用 1(风的类型 ?季风 这种风一年有两次变向，夏季从大洋吹向陆地，冬季则从陆地吹向海洋。季风的成因是大陆和海洋在一年中增温与冷却的差异。夏季时大陆较洋面增热强烈，冬季则大陆较洋面冷却强烈。洋陆之间的温度差异造成了气压分布的差异。大陆上夏季为低压区，冬季为高压区;但洋面上则相反，夏季为高压区，冬季为低压区。因此，夏季气流从洋面流向大陆，成为海洋季风;冬季则从大陆流向洋面，成为大陆季风。冬季风来自干燥寒冷的极地和副极地大陆气团，在该气 团控制下，天气晴朗而干燥;夏季风来自湿润温暖的热带或赤道海洋气团，在该气团控制的地方则多阴雨天气。夏季季风的强弱及来去的迟早，对一地区的雨量多少、雨季长短影响很大。在夏季季风强盛的年份，我国华北多雨，华中、华南多旱;反之夏季季风较弱的年份，则华北主旱，华中、华南主涝。我国东南部地区有明显的季风。 ?水陆风 海岸与湖岸上的风称为水陆风。这种风每昼夜变向两次，日间自海中吹向陆地，夜间则相反。在低纬地方全年均有水陆风发生，而在中纬度和高纬度地区通常都发生于温暖的季节中。水陆风对植物的生长发育和分布均有影响。 ?山风和谷风 在晴朗和干燥的天气里，山中有山风和谷风的正常交替现象。日间风从谷中吹出(谷风)，夜间则从山上吹入(山风)。南向的山坡上，谷风最为显著。产生谷风的原因是山坡上空气的增热，比同一高度上自由空气的增热要强烈得多。因此，日间空气顺山坡上升，夜间则空气由于冷却的缘故而变得稠密，顺山坡向下流入谷地中。 ?焚风 当气团运行中，被山系阻隔，气团被迫沿迎风坡面上升时就产生水汽凝结。而放出凝结潜热。这种空气上升是按湿绝热减温率即气流每上升100米，温度减小不到l ?。当气流翻过山顶在另一面下降时，按绝热增温率即气流每下降l00米，温度增加l?。同时由于气流在迎风面被迫上升凝结降雨后，使空气湿度减少，当气流在背风面下降绝热增温时，形成高温干燥的焚风。 ?寒露风 指我国南部地区在寒露节令前后，晚稻扬花期间，北方冷空气南侵带来短时期的风力较大和低温、干燥，或者是低温阴雨天气的偏北风。寒露风带可使平均气温下降4?,8?，这种风对晚稻或其他作物是一种灾害性天气，对农作物影响很大。 ?台风 气旋不仅发生在温带纬度，也发生在热带。、产生在热带的气旋称为热带气旋。热带气旋面积小，压力梯度大。因为压力梯度大，所以风速很高，能达到40m?s,1以上。热带气旋通常有极凶猛的狂风、暴雨、巨浪和暴潮。热带气旋产生在一定的热带海洋区域内，在移向大陆时很快地消失，在中国南海形成的热带气旋称为台风。 热带气旋在沿海地区有很大的破坏作用。摧毁庄稼，拔树倒层，引起山洪暴发，海水倒灌，是农业上灾害性天气之一。特别是6,7月份早稻抽穗成熟期和9,10月份晚稻抽穗开花期，台风影响更大，减产严重。但台风也是当地的主要降水来源之一，它对全年降雨量和减轻夏秋干旱有明显的作用。 ?干燥风 在温暖季节里有一种风带来热而干燥的空气，这种空气能够在短时间内就使植物受害。植物受到这种风的影响后，它蒸发所损失的水分超过它根系所吸收的水分，因而破坏了植物体内的水分平衡。这种风称为干燥风。植物受干燥风危害的表现是迅速地凋萎，叶子发黄和枯于，以及由于种子提早干燥而变成瘦瘪的种子。 2(风对区域环境的影响 冬季气流来自干燥寒冷的极地和副极地大陆气团，在该气团控制下，天气晴朗而干燥;夏季风来自湿润温暖的热带或赤道海洋气团，在该气团控制的地方则多阴雨天气。夏季季风的强弱及来去的迟早，对一地区的雨量多少，雨季长短影响很大。在夏季季风强盛的年份，我国华北多 雨，华中、华南多旱;反之夏季季风较弱的年份，则华北主旱，华中、华南主涝。海陆风影响沿海地区的气候变化，使白天陆地温度降低，湿度增大。 谷风带有水蒸气，可以增加雨量，山风则干燥。只要地形合适，山风和谷风在任何地方都可以发生，但是只有热带的深谷才较强盛，中纬度地方仅夏季多。夏季谷风上吹至山顶，气流辐合，常凝云致雨，雷电交加。 3(风对生物的影响 (1)对植物的影响 风对植物的作用是多方面的，它不仅能直接影响植物(如风媒、风折、风倒、风拔等)，同时还能影响和制约环境中的温度、湿度、二二氧化碳浓度的变化，从而间接影响植物生长发育。 ?强风常降低植物的生长量，造成植物的矮化。 植物矮化的原因之一是风能减小大气湿度，破坏正常的水分平衡，从而使成熟的细胞不能扩大到正常的大小，因而使所有器官组织都小型化、矮化和旱生化(叶小革质、多毛茸、气孔下陷等);矮化的另一重要原因是根据力学定律，凡是一端固定的受力很均匀的物体所受的扭弯力(风力)越大，则从自由一端向固定一端的直径增大的趋势也越大。因此，风力越大，树木就越矮小，基部越粗，顶端尖削度也越大。 ?强风还能形成畸形树冠。 在盛行一个方向强风的地方，植物常常都长成畸形，乔木树干向背风方向弯曲，树冠向背风面倾斜，形成所谓“旗形树”。这是因为树木向风面的芽，由于受风袭击遭到机械摧残和因过度蒸腾而死亡;而背风面的芽因受风力较小成活较多，枝条生长较好。因此，向风面不长枝条或长出的枝条受风的压力而弯向背风面。同时旗形树的枝条数量一般比正常树的枝条少得多，光合作用的总面积大大降低，这些都能严重影响树木的生产量和木材的质量。 ?帮助植物传粉受精。 许多森林优势树种，尤其是温带、寒温带森林中，以风传粉，如松柏类、柔荑花序类树种。它们产生大量花粉，许多裸子植物花粉粒附有一对气囊丽具有更大浮力。柔荑花序类植物，常为单性花、花被退化、着生在树冠外围，花序下垂、花丝较长、花药突出在退化的花被之外。这些形态特征适于风媒传粉。许多树种的种实靠风传播，种实生有适于风播的翅、冠毛等附属物，如松、云杉、冷杉、落叶松、白蜡、槭、榆、桦、杨、柳等。 ?有些植物借助风传播种子和果实。 风将植物的种子吹到一个新的地点而发芽生长的过程叫风播。 ?风的破坏力。 强风作用下，根系生长浅的树种(如生长在小兴安岭谷地永冻土或季节性冻土上的云杉)能被连根吹倒，这种现象称为风倒。感染病虫害、生长衰弱、老龄过熟林木，能被强风吹折树干，称为风折。强热带风暴(台风)登陆、地方性的暴风雨是引起风折风倒的主要原因。如地上10米高处，最大风速为20米,秒时，抗风性弱的森林发生点状被害。如风速超过30米,秒，即使是抗风性强的森林也会发生团状被害。平均风速相同时，瞬间风速越大、持续时间越长，被害更重。暴风雨同时发生时受害较重。 ?风的间接作用。 植物生活中和分布上的许多现象都与风有关。例如，风影响植物的水分平衡;使地球上分布不均匀的二氧化碳循环流动;将盐分和大气污染物带来;旱风和冬季的强风使植物枯萎死亡等。 (2)对动物的影响 ?风影响动物的地理分布。 主要表现在能飞行的类群上，在经常大风的地区，飞行动物的种类往往贫乏，只有最擅长飞行或根本不会飞的动物才能保存下来。在风势强劲的地区，不仅昆虫数量少，而且以昆虫为食料的蝙蝠的种类也贫乏，数量也较少。例如有宽阔翅膀的蝙蝠，如菊头蝠鼠耳蝠等主要分布在风力较小的森林里，只有长翼蝠等飞行较快的种类才能到风力强劲的地区生活。由此可见，风也是一个选择动因，在一定程度上直接影响动物区系的组成。 ?风对动物形态和行为的影响。 在多风的沿海地区、海岛、高山等多风地带的昆虫，大多数无翅，例如西藏多风高山草甸上的蝗虫都是无翅的，而生长在低海拔和弱风处的都属有翅型。栖于开阔多风地区的鸟兽常有致密外皮保护，羽毛较短、紧贴体表。生活在强风地区的动物，经常在挡风处营巢。许多昆虫专门选择晴朗无风天气，在空中交尾，如遇有风天，则无法完成交尾。用诱虫灯诱扑昆虫，无风比有风天捕获量大，风级越大，诱扑数量越少。 ?风影响动物的传播和迁移。 风是许多无脊椎动物的传播动力，可把昆虫和小动物传播很远。l949年10月23日，美国路易斯安娜州某镇曾降鱼雨，长5,23厘米的鱼从天而降，密度达l条,米2，这是暴风和龙卷风从附近湖里把鱼吹送上天的。恒风常是害虫向一定地区传播的媒介。风能将侵染中心的害虫，吹至很远的地区，引起虫害大发生，原受害区，由于吹走了大量雌虫而减低了危害程度。许多昆虫的迁移决定于风和天气特征，其飞行方向与风向一致，则风速大小决定其迁移距离的远近。 4(生物对风的适应 风对植物生长的影响，主要表现在多风的生境中。某些正常情况下，能直立的植物，往往会变得低矮、平展。若受强风、干风的影响，植株还会变矮。强风常能降低植物的生长高度，例如，风速为10米,小时区的树木生长量要比风速为5米,小时区的少1,2，比静风区生长的植物少2,3。小枫树试验结果表明，在相同的栽培条件下，有些植株捆扎固定，有些植株不捆扎， ,136厘米，平均是ll6厘米;被固定的植结果有所不同。在强风影响下没有固定的株高度为97 株高度是ll5,195厘米，平均是150厘米。玉米试验结果也证明，风速增加，会引起叶面积的减少，节间缩短，茎的总量减少，造成植物的矮化。植物矮化的原因，除风减少了大气湿度，破坏了植物水分平衡，使细胞不能正常扩大外，还有一个物理学上的原因。根据力学定律，凡是一端固定的受力很均匀的物体所受的风力扭曲作用越大，则自由的一端向固定一端的直径有增大的趋势。因此，风越大，树木也就越矮小。 此外，在强风区生长的树木，一般都有强大的根系，特别是在背风方向处能形成强大的根系，像支架似的起着支撑作用，增强植物的抗风力。在高山风大的地方，只有那些生长低矮、根系强大的植物才能生存。 在高山风大的地方，只能存在不飞翔或飞翔能力特别强的动物种类。 三、植被的防风作用 1(植被的防风固沙 风蚀也是造成土壤流失的一种灾害。风力可以吹失表土中的肥土和细粒，使土壤移动、转移。 在风沙严重的地区，更是风起沙飞，往往淹没了农田和村庄。风对农作物的危害更为普遍。在防护林和林带的保护下，可以防止或减轻风的危害。当刮风时，气流受到林木的阻挡和分割， 迫使一部分气流从树梢上绕过，一部分气流透过林间枝叶被分割成许多方向不同的小股气流，风力互相抵消，强风变成了弱风。据观测，一条10米高的林带，在其背风面150米范围内，风力平均降低50,以上;在250米范围内，风力降低30,以上。 植物降低风速的程度主要决定于植物体型的大小，枝叶茂盛程度。乔木防风的能力比灌木强， 灌木又大于草木;阔叶树比针叶树强，常绿阔叶树又比落叶阔叶树强。植物由个体组成群体时，能发挥更大的防风效应。 防风林带和农田防风林网不仅能降低风速，还能增加和保持田问湿度，减轻干热风的危害。 2(农田防护林 防风林、风沙防护林、农田防护林的主要作用在于防风或防风兼防沙。风从林带通过后的气流特点和风速减低的效果与林带结构有关，现行的林带结构主要有紧密结构、疏透结构和通风结构三种。仅由树木构成的防护森林带，风可以从林冠的上方和下方通过，这种林带的结构是疏透结构。 防风林的主要目的在于分裂风势，减低风速，使栽培的农作物或其他经济植物不至于因过度的土壤蒸发、植物本身的蒸腾作用以及风的机械作用而受伤害。防风林在这方面的效果的差异取决于林带的高度、孔隙度和长度。防风林越高，它所影响的顺风距离和逆风距离都越远。紧密 l5米，孔隙度增加约50,，顺风方向的影响距离能增加的防风林在顺风方向保护的范围是10, 到20,25米。 孔隙度的增加使风易于穿透，阻碍了越过障碍冲向附近地面的空气回转湍流的产生。防风林越长，它的影响越稳定。如果障碍很短或有大的豁口，气流的影响实际上就要增加而不是减小。风速对于豁口附近的植物便会产生危害。 在选择防风林树种时，应注意以下几个问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 : 第一，宜采用深根性，材质坚硬，抗风力强的树种。 第二，选择树冠为塔形和叶面积小的树种，以减少受风面积，避免强风伤害。 第三，选用生长快，生长期长的树种。这样既能及早发挥防风效用，同时防风时间长。 第四，多选用容易成活，适应性强的树种。还要选择繁殖力强，容易更新的树种。 第五，营造混交林。但必须注意树种问的生态特点，注意树种问的合理配置。 一、选择题 1(大气中最多的气体是 。( ) A(氮气 B(氧气 C(二氧化碳 D(氢气 。( )2(日间，山坡空气增热较快，空气顺着山坡上升，这种风称为 A(季风 B(山风 C(焚风 D(谷风 3(生活在强风地区的鸟类的特点是 。( ) A(羽毛短，紧贴在身上 B(羽毛短，蓬松 C(羽毛长，紧贴在身上 D(羽毛长，蓬松 4(在维持大气中恒定的0浓度方面，最重要的生理过程是 。( )2 A(植物的呼吸作用 B(植物的光合作用 C(微生物对有机质的分解 D(动物的呼吸作用 5(在大棚生产中，施放 可提高光合作用。( ) A(氮气 B(氧气 C(二氧化碳 D(水汽 6(下列空气成分中含量最多的成分是 。( ) A(水汽 B(二氧化碳 C(尘埃和其他杂质 D(氧气 7(陆生动物对缺氧比较稳定的适应方式是 。( ) A(增加血液中血红蛋白含量和血红细胞数量 B(进行无氧呼吸 C(呼吸频度和血液循环加快 D(进入休眠 8(植物长期适应强风作用，植株不会 。( ) A(变矮 B(皮变厚 C(叶变大 D(机械组织发达 9(在强风区生长的树木的特征是 。( ) A(根系强大，叶小而坚硬 B(根系强大，叶大而坚硬 C(具有类似湿生植物的结构特征 D(生长高大，根系强大 10(关于风对动物的直接影响，下列说法不正确的是 。( ) A(影响体内水分蒸发和热量散失 B(影响动物的生长发育 C(影响动物的行为活动 D(影响动物的地理分布 11(下列植物中防风能力最强的是 。( ) A(针叶乔木 B(阔叶灌木 C(阔叶乔木 D(草木 12(不能直接参与植物生理代谢的气体是 。( ) A(氮气 B(氧气 C(二氧化碳 D(水汽 二、填空题 1(空气流动就形成风，空气流动的方向是从 。 2(靠风作为媒介来传粉的植物可称为 。 3(高地的植物容易受 。 4(某些微生物适宜在无氧条件下生活，这些微生物称为 。 5(酒精是 的产物。 6(构成空气的主要成分是干洁空气、 、 和其他杂质。 7(防风林林带的结构分紧密结构、 、通分结构三种。 8(长江流域夏季 和秋季寒露风是造成水稻空瘪粒形成的主要原因。 三、简答题 1(简述风对植物的影响。 2(简述风对动物的影响。 3.简述选择防风林树种时应注意的问题。 四、论述题 试述植被的防风固沙作用。 一、选择题 1(A 2(D 3(A 4(B 5(C 6(D 7(A 8(C 9(A 10(Bll(Cl2(A 二、填空题 1(高压区流向低压区 2(风媒植物 3(风害 4(厌氧性微生物 5(无氧呼吸 6(水汽尘埃 7(疏透结构 8(干热风 三、简答题 1(风对植物的作用是多方面的，它不仅能直接影响植物(如风媒、风折、风倒、风拔等)，同时还能影响和制约环境中的温度、湿度、二氧化碳浓度的变化，从而间接影响植物生长发育。 (1)强风常降低植物的生长量，造成植物的矮化。 (2)强风还能形成畸形树冠。 (3)帮助植物传粉受精。 (4)有些植物借助风传播种子和果实。 (5)风的破坏力。 (6)风的间接作用。 2((1)风影响动物的地理分布。 (2)风对动物形态和行为的影响。 (3)风影响动物的传播和迁移。 3(在选择防风林树种时，应注意以下几个问题: (1)宜采用深根性，材质坚硬，抗风力强的树种。 (2)选择树冠为塔形和叶面积小的树种，以减少受风面积，避免强风伤害。 (3)选用生长快，生长期长的树种。这样既能及早发挥防风效用，同时防风时间长。 (4)多选用容易成活，适应性强的树种。还要选择繁殖力强，容易更新的树种。 (5)营造混交林。但必须注意树种间的生态特点，注意树种间的合理配置。 四、论述题 风蚀也是造成土壤流失的一种灾害。风力可以吹失表土中的肥土和细粒，使土壤移动、转移。在风沙严重的地区，更是风起沙飞，往往淹没了农田和村庄。风对农作物的危害更为普遍。在防护林和林带的保护下，可以防止或减轻风的危害。当刮风时，气流受到林木的阻挡和分割，迫使一部分气流从树梢上绕过，一部分气流透过林问枝叶被分割成许多方向不同的小股气流， 风力互相抵消，强风变成了弱风。据观测，一条l0米高的林带，在其背风面150米范围内，风力平均降低50,以上;在250米范围内，风力降低30,以上。 植物降低风速的程度主要决定于植物体型的大小，枝叶茂盛程度。乔木防风的能力比灌木强， 灌木又大于草木;阔叶树比针叶树强，常绿阔叶树又比落叶阔叶树强。植物由个体组成群体时，能发挥更大的防风效应。