第三章:能量環(huán)境
本章重點
一、名詞解釋
1、光周期現(xiàn)象
2、光飽合點
3、光補償點
4、有效積溫:高于生物學(xué)零度以上的晝夜溫度總和,又稱總積溫。
5、貝格曼規(guī)律
6、阿倫規(guī)律
二、問答題
1、太陽光的生態(tài)作用有哪些?
2、論述有效積溫法則及其在農(nóng)業(yè)的應(yīng)用意義。
答:(1)植物在生長發(fā)育過程中,必須從環(huán)境中攝取一定的熱量才能完成某一階段的發(fā)育,而且植物各個發(fā)育階段所需要的總熱量是一個常數(shù)。用公式表示:K=N·(T-C)單位:日·度。上面的方程式可改寫成:T=C+K/N=C+KV,K——該生物所需的有效積溫(常數(shù)),單位日·度;N——發(fā)育歷期即生長發(fā)育所需時;T——發(fā)育期間的平均溫度;C——生物發(fā)育起點溫度(生物學(xué)零度)。V為發(fā)育歷期的倒數(shù)(1/N)即發(fā)育速率。(2)在農(nóng)業(yè)的應(yīng)用:a.預(yù)測生物發(fā)生的世代數(shù)b.預(yù)測生物地理分布的北界c.預(yù)測害蟲來年發(fā)生程度d.可根據(jù)有效積溫制定農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃,合理安排作物e.應(yīng)用積溫預(yù)報農(nóng)時
3、論述生物對極端溫度的適應(yīng)。
答:(1)生物從形態(tài)上對低溫的適應(yīng):
植物:a芽和葉片常受到油脂類物質(zhì)的保護,芽具鱗片,植物體表面生有蠟粉和密毛,樹皮有較發(fā)達的木栓組織;b植物矮小并常成匍匐狀、墊狀或蓮座狀等;c一年生草本,死后留下種子越冬;d多年生草本,以塊莖、鱗莖、根狀莖越冬;e木本植物則以落葉相適應(yīng)(自保措施)。
動物:動物對低溫的適應(yīng):增加羽毛、皮下脂肪量,增加隔熱層,以降低熱傳導(dǎo),或稱增加隔熱性,體型和顏色變化。
(2)生物從生理上對低溫的適應(yīng):
植物:低溫環(huán)境的植物減少細胞中的水分和增加細胞中的糖類、脂肪和色素來降低植物的冰點,增加抗寒能力。
動物:a增加體內(nèi)產(chǎn)熱量(非顫抖性產(chǎn)熱);b逆流熱交換機制;c局部異溫性;d耐受凍結(jié);e超冷。
(3)生物從形態(tài)上對高溫的適應(yīng):
植物:a有些植物生有密絨毛和鱗片,過濾一部分陽光;b有些植物體呈白色、銀白色,葉片革質(zhì)發(fā)亮,能反射一大部分陽光,使植物體免受熱傷害;c蔽光效應(yīng),有些植物葉片垂直排列使葉緣向光或在高溫條件下葉片折疊,減少光的吸收面積,減少輻射傷害;d有些植物樹干和根莖生有很厚的木栓層,絕熱。
動物:改變毛皮、羽毛等的隔熱性,減少脂肪等。有蹄動物的頸動脈在腦下部形成復(fù)雜的小動脈網(wǎng),包圍在從較冷的鼻區(qū)過來的靜脈血管外,通過逆流熱交換而降溫,使腦血液溫度比總動脈血低3℃。
(4)生物從生理上對高溫的適應(yīng):
植物:a降低細胞含水量b增加糖或鹽的濃度c旺盛的蒸騰作用d反射紅外線的能力。
動物:a適當(dāng)放松恒溫性b增加血流量c蒸發(fā)散熱d忍耐高溫。
(5)動物從行為上對高溫的適應(yīng):主動躲避不良的環(huán)境和溫度,尋找適宜的環(huán)境和溫度,夏眠、穴居和晝伏夜出。
4、變溫的生態(tài)作用有哪些?
答:(1)促進種子萌發(fā);(2)促進植物生長;(3)提高植物產(chǎn)品品質(zhì);(4)促進干物質(zhì)的積累;(5)加快昆蟲發(fā)育速度;(6)增加產(chǎn)卵數(shù)。
5、北方作物引種到南方可能遇到的不適生態(tài)因子有哪些,為什么?(最主要是光周期和溫的問題)