成考專升本生態(tài)學(xué)：第二章生物與環(huán)境復(fù)習(xí)資料及同步練習(xí)第八節(jié)

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第二章生物與環(huán)境

復(fù)習(xí)內(nèi)容

第八節(jié)生物對環(huán)境的綜合適應(yīng)及影響

一、生物對環(huán)境的綜合適應(yīng)

生態(tài)適應(yīng)就是生物為了適應(yīng)環(huán)境的變化，從形態(tài)、生理、生化等方面作出有利于生存的改變。生物的生態(tài)適應(yīng)性是生物在生存競爭中為適合環(huán)境而形成的特定性狀表現(xiàn)，是生物與生態(tài)環(huán)境長期相互作用的結(jié)果。生物有機體或它的各部分，在環(huán)境的長期相互作用中，通過生態(tài)適應(yīng)，形成了一些具有生存意義的特征。依靠這些特征，生物能免受各種環(huán)境因素的不利影響和傷害。通過適應(yīng)性的長期積累，越來越有效地利用著地球上的資源。適應(yīng)現(xiàn)象在生物中普遍存在。

1．生態(tài)適應(yīng)方式及機制

(1)形態(tài)適應(yīng)。地球上的生物各式各樣，生物的外貌和內(nèi)部結(jié)構(gòu)是生物長期進化適應(yīng)環(huán)境的結(jié)果，具有重要的生態(tài)學(xué)意義。特定環(huán)境下的生物都有自己特定的形態(tài)結(jié)構(gòu)。

(2)行為適應(yīng)。生物各種行為的共同特征是具有適應(yīng)性，這些行為通常有利于生物的生存和繁殖。

(3)生理生化適應(yīng)。環(huán)境脅迫首先會影響生物代謝過程的協(xié)調(diào)，因此生物在進化適應(yīng)過程中，

在組織、細胞甚至分子水平上形成了許多生理生化的適應(yīng)機制。

(4)適應(yīng)組合。由于生態(tài)因子之間相互作用的關(guān)聯(lián)性、協(xié)同性和增效性，生物對環(huán)境的適應(yīng)通常并不僅僅表現(xiàn)在形態(tài)適應(yīng)，或生理生化適應(yīng)，或行為適應(yīng)一種單一的機制，往往要涉及一組或一整套彼此相互關(guān)聯(lián)的適應(yīng)性，這一整套協(xié)同的適應(yīng)特性稱為適應(yīng)組合。

  2．生態(tài)適應(yīng)的類型

(1)趨同適應(yīng)與生活型。不同種類的生物，由于長期生存在相同的自然生態(tài)條件和人為培育條件下，發(fā)生趨同適應(yīng)，并經(jīng)自然選擇和人工選擇而形成的，具有類似形態(tài)、生理和生態(tài)特性的物種類群稱為生活型。生活型著重從形態(tài)外貌上進行區(qū)分。生活型是種以上的分類單位，親緣關(guān)系甚遠的生物種也可能屬于同一生活型，親緣關(guān)系近的生物種也可分屬于不同生活型。

  植物的生活型分類，一般的是按植物的大小、形狀、分枝以及生命周期的長短等，將植物分為喬木、灌木、半灌木、木質(zhì)藤本、多年生草本、一年生草本、墊狀植物等。丹麥植物學(xué)家饒基耶爾認為地球上的各個地區(qū)，冬季和旱季是植物生活中最嚴酷的臨界期，并以溫度、濕度、水分作為指示生活型的基本要素，以植物度過生活不利時期對惡劣條件的適應(yīng)方式為基礎(chǔ)，以休眠芽或復(fù)蘇芽所處的高低和保護方式為依據(jù)建立了生活型系統(tǒng)。

高位芽植物：這類植物的芽和頂端嫩枝是位于離地面較高處的枝條上，如喬木、灌木和一些生長在熱帶潮濕氣候條件下的草本等。它們之中根據(jù)體型的高矮又可分為大型(30m以上)、中型(8～3m）、小型(2～8m)以及矮小型(0．25～2m)四類。然后又根據(jù)植物是常綠還是落葉，以及是否具有芽鱗這兩類特征，進一步劃分為l5個亞類。

  地上芽植物：這類植物的芽或頂端嫩枝位于地表或接近地表處，一般都不高出土表20～30m，因此它們受土表的殘落www.zika osw.com物所保護，在地表積雪地區(qū)也受積雪的保護。

地面芽植物：這類植物在不利季節(jié)，植物體地上部分死亡，只有被土壤和殘落物保護的地下部分仍然活著，并在地面處有芽。

  地下芽植物：這類植物度過惡劣環(huán)境的芽埋在土表以下，或位于水體中。

  一年生植物：一年生植物只能在良好季節(jié)中生長，在惡劣的氣候條件下，它們以種子形式度過不良季節(jié)。

饒基耶爾的生活型系統(tǒng)只包括有花植物，后來法國的布朗一布朗喀把生活型系統(tǒng)擴大到所有植物，將植物生活型分為十大類：浮游植物、土壤微生物、內(nèi)生植物、一年生植物、水生植物、地下芽植物、地面芽植物、地上芽植物、高位芽植物及樹上附生植物。

  動物的生活型按其棲息活動地可分為水生動物、兩棲動物、陸生地面動物、陸生地下動物、飛行動物等生括型。

(2)趨異適應(yīng)與生態(tài)型。同種生物的不同個體或群體，長期生存在不同的自然生態(tài)條件或人為培育條件下，發(fā)生趨異適應(yīng)，并經(jīng)自然選擇或人工選擇而分化形成的生態(tài)、形態(tài)和生理特性不同的基因型類群，稱為生態(tài)型。瑞典的遺傳生態(tài)學(xué)家(Turesson，1921)曾把不同的植物種群栽培在相同的條件下，在相當(dāng)長的時間里其差異還繼續(xù)存在，這說明這些差異是可以遺傳的，是基因型的差別，因此，他將生態(tài)型定義為“一個物種對萊一特定生境發(fā)生基因型反應(yīng)而產(chǎn)生的產(chǎn)物”，認為生態(tài)型是指種內(nèi)適應(yīng)于不同生態(tài)條件或地理區(qū)域的遺傳類群。現(xiàn)在一般認為生態(tài)型概念應(yīng)該包括以下三個方面的內(nèi)容：a.絕大多數(shù)廣布的生物種在形態(tài)學(xué)上和生理學(xué)的特性上表現(xiàn)出空間的差異；b．這些種內(nèi)變異與特定的環(huán)境條件相聯(lián)系；C．生態(tài)學(xué)上的相關(guān)變異是可以遺傳的。

從以上的定義中可以看出生態(tài)型和分類學(xué)中的亞種是兩個完全不同的概念。亞種是形態(tài)的、地理的和歷史的分類學(xué)概念，多型種中的不同亞種，在分布上存在有地理隔離，每一亞種包含有一系列具有共同起源的種群和完整的地理分布，有形態(tài)學(xué)上的明顯區(qū)別。

生態(tài)型是純粹的生態(tài)適應(yīng)的概念，在同一地區(qū)中，當(dāng)生境存在差異時，通?？梢园l(fā)現(xiàn)不同的生態(tài)型，生態(tài)型的區(qū)別在于它對環(huán)境的反應(yīng)不同，www.zik aosw.com有時反應(yīng)在形態(tài)上，但也可以不表現(xiàn)在形態(tài)上。另外，一個亞種可以包含一個生態(tài)型，也可以包含多個生態(tài)型。

生態(tài)型分化以及新生態(tài)型的產(chǎn)生是通過遺傳變異和自然選擇完成的。遺傳變異的出現(xiàn)提供了生態(tài)型形成的基礎(chǔ)，生態(tài)因子的作用與自然的選擇是不同生態(tài)型形成的必要條件。

植物生態(tài)型可以根據(jù)形成生態(tài)型的主導(dǎo)因子分為三類。

氣候生態(tài)型：依植物對不同的光周期、氣溫和降水量等氣候因子而形成的各種生態(tài)型。例如，水稻品種中的不同光溫生態(tài)型以及耐熱性、抗寒性和抗旱性等不同的類型。對一般作物而言，春播秋收的各種作物多為喜溫短日生態(tài)型，秋冬播春收的作物多為耐寒長日生態(tài)型。同為春播秋收的作物品種，則南方品種對于短日的要求比北方品種嚴格。而春播夏收的各類作物品種，尋般對光周期要求不嚴格。

土壤生態(tài)型：在不同土壤的水分、溫度和肥力等自然和栽培條件下，形成不同的生態(tài)型。水稻和陸稻(旱稻)主要是由于土壤水分條件不同而分化形成的土壤生態(tài)型。又如，各種作物的耐肥品種或耐瘠品種，則是與一定的土壤肥力相適應(yīng)的土壤生態(tài)型。

生物生態(tài)型：同種生物的不同個體群，長期生活在不同的生態(tài)條件下分化形成不同的生態(tài)型，各種作物都有對病、蟲不同抗性的品種群，同樣病原菌在不同類型寄主上生存也分化出不同生理小種。

在動物中，也存在生態(tài)型的分化。

二、生物對環(huán)境的影響

生物與環(huán)境之間的作用是相互的。生物在時刻受到環(huán)境作用的同時也對其生存環(huán)境產(chǎn)生多方面的影響，使環(huán)境條件不同程度地得到改善。生物對環(huán)境的改造作用使環(huán)境變得更有利于生物生存，也可對環(huán)境資源和環(huán)境質(zhì)量造成不良影響。

1．森林植被的生態(tài)效應(yīng)

綠色植物是進行光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化成生物化學(xué)能的主要執(zhí)行者，森林是生物圈內(nèi)數(shù)量最大的植物群落，故是地球上的最大初級生產(chǎn)者。在陸地生態(tài)系統(tǒng)中具有強大的生態(tài)效應(yīng)，對其他植物、動物和人類的生態(tài)條件形成與改善具有重要影響。其生態(tài)效應(yīng)主要有如下方面。

(1)涵養(yǎng)水源，保持水土。

(2)調(diào)節(jié)氣候，增加雨量。

  (3)防風(fēng)固沙，保護農(nóng)田。

(4)保護環(huán)境，凈化空氣。

(5)減低噪音，美化景觀。

(6)提供產(chǎn)品和燃料，增加肥源。

對森林，不但可以計算其直接經(jīng)濟效益和社會效益，同時也可以計算其間接生態(tài)經(jīng)濟效益。

2．海洋生物的生態(tài)效應(yīng)

海洋面積占地球表面積的70％以上。海洋是原始生物的起源地，現(xiàn)代陸地生物多是由水生向陸地進化而來的。海洋與陸地一樣，也是一個豐富多彩的生物世界。由于海洋分布廣闊，海域類型多樣，海洋本身的深度不同，海洋與陸地接合部各具特征，形成了海洋生物的多樣性及與陸地生態(tài)系統(tǒng)多種密切聯(lián)系。這些海洋生物對陸地生物和整個生物圈都產(chǎn)生重要作用，具有較大的生態(tài)效應(yīng)。

海洋生物包括海濱濕地及近海生物、淺水海岸帶的海草群落、淺海生物群落及大洋深海生物群落等。淺海區(qū)及深海區(qū)表層生活著大量水生植物和浮游生物，能進行光合作用，是海洋生物的初級生產(chǎn)者。特別是在遠離陸地的大洋區(qū)，海水營養(yǎng)貧乏，具有光合作用的自養(yǎng)浮游生物則是主要初級生產(chǎn)者，是其他海洋動物的生存基礎(chǔ)。在海洋深處，是光線不能透射到達的黑暗場所，沒有初級生產(chǎn)力，但也有大量種類的動物依賴水表轉(zhuǎn)入的食物而生存，這些動物形成了特殊的適應(yīng)能力。總之，海洋生物在海洋和陸地周圍形成了一個完善的立體分布、能量利用體系。

  海洋生物是地球上最大的環(huán)境凈化者。陸地生物產(chǎn)生的各種有機物、代謝產(chǎn)物和環(huán)境釋放物都要經(jīng)江河或大氣進入海洋，沉淀于近海底部和溶于水中，海洋生物則是這些物質(zhì)的捕獲者，使海底沉積層穩(wěn)定，清除水體的富營養(yǎng)化，增加水體透明度。如果沒有大量的海洋生物，海水的有機污染就會不斷積累，地球生態(tài)就不能保持平衡，陸地生物也不能生存。

  海洋生物給陸地生物提供了豐富的產(chǎn)品。大量海洋植物和動物產(chǎn)品補充著陸地生物食物鏈，在有的地區(qū)海洋經(jīng)濟是人類的主要依靠。隨著人口增加，陸地資源的不足，開發(fā)海洋資源將顯得愈加重要。沿海岸陸地動物依靠海洋生物生存，如紅樹林是鳥類的重要分布區(qū)，海洋的魚類、貝類及爬行類動物和海草、海藻等植物是鳥類和陸地動物的食物源。

  海洋生物非正常生長造成的危害。由于人類活動的加快，陸地資源的快速消耗，大量有機物和有毒污染物排人海洋，使近海動物減少，而浮游生物增多，或海草生長過多，造成海洋生物的發(fā)展不平衡，因此出現(xiàn)了大區(qū)域的赤潮、黃潮現(xiàn)象。從而影響了陸地生物的生存環(huán)境。保護海洋生態(tài)和海洋生物是人類目前的又一艱巨任務(wù)。

  3．淡水生物的生態(tài)效應(yīng)

  淡水浮游生物包括浮游植物和浮游動物，其主要生態(tài)作用是：浮游植物能吸收水中各種礦質(zhì)養(yǎng)分和有機物，保持水體一定的清潔度，增加水體的溶氧量，對水質(zhì)理化特性的變化起主導(dǎo)作用，同時形成水域生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)力。漁業(yè)生產(chǎn)上所講的培養(yǎng)水質(zhì)或肥水，實質(zhì)上就是繁殖浮游生物。

浮游植物生產(chǎn)力的大小，預(yù)示著池塘魚類產(chǎn)量的高低。浮游生物是鰱、鳙和羅非魚等魚類的主要餌料，浮游動物是幼魚的餌料。

多種魚類共同對水體環(huán)境發(fā)生影響。草食性魚類的糞便可以促進浮游生物的繁殖，為鰱、鳙魚提供餌料。鰱、鳙魚等濾食性魚類取食浮游生物和細菌，使水質(zhì)變清，有利于草食性魚類的生活。鯉、鯽、羅非魚等攝食有機碎屑，也可保護水質(zhì)。這樣，各種水生生物之間以及水生生物與環(huán)境之間就連接成了一個合理的、具有良性循環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)。既具有較好的生產(chǎn)性能，又具有較強的自凈能力。

  湖泊中，水生植物常占重要地位，大量植物有機殘體沉積湖底，積極參與湖盆的填平作用，據(jù)分析，云南省天然湖泊底泥中有機質(zhì)含量，洱海為2．69％，滇池為6．34％，草海最高可達27％，這就為湖泊的沼澤化和泥炭形成提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。其次，水生植物具有過濾泥沙、減緩水流的作用，促使湖水透明度增大。在氧化塘中利用冰生植物(如鳳眼蓮)處理污水，也是水生生物凈化、改造水域環(huán)境的實例之一。

4．土壤生物的生態(tài)效應(yīng)

土壤中的生物是多種多樣的，其中土壤微生物是土壤中重要的分解者，在土壤的形成和發(fā)展過程中起著重要的作用。在土壤形成的初級階段，能利用光能的地衣類微生物參與巖石的風(fēng)化，再在其他微生物的參與下，形成腐殖質(zhì)使土壤性質(zhì)發(fā)生變化。

土壤動物是最重要的消費者和分解者。在土壤中生存或棲居的動物種有上千種，多為節(jié)肢動物。節(jié)肢動物中最重要的有螨類、蜈蚣、馬陸、跳蟲、白蟻、甲蟲、螞蟻等。而以螨類和彈尾目昆蟲的種類最多、分布最廣。非節(jié)肢土壤動物主要有線蟲和蚯蚓。

  植物的根系對改良土壤有重要作用，根系表面能分泌代謝產(chǎn)物，促進礦物質(zhì)溶解，促進根際微生物活動；根殘存于土壤中增加有機質(zhì)含量，增加土壤通透性；有些植物(如豆科)根部與固氮微生物共生，增加土壤氮素水平。

活動于土壤中的動物、扎根于土壤中的植物和土壤中數(shù)量眾多的微生物對土壤有多方面的作用和影響，歸結(jié)起來主要有：

  (1)促進成土作用。

（2)改善土壤的物理性能。

(3)提高土壤質(zhì)量。

(4)對土壤覆蓋層的影響。

5．草原植被的生態(tài)效應(yīng)

草原植被主要由各種天然雜草或人工牧草及分散生長的樹木組成。草原植被與森林植被一樣，

具有涵養(yǎng)水分，保持水土，凈化、美化環(huán)境的作用，還有一個重要作用是固定流沙。

同步練習(xí)

  一、選擇題

1．生長在熱帶潮濕氣候條件下的植物，具有相似的外在形態(tài)特征，其芽位于離地面較高處的枝條上，這類植物的生活型稱為(  )

A．地面芽植物
B．地上芽植物
C．高位芽植物
D．地下芽植物

2．油菜的抗病品種和感病品種屬于（　?。?/span>

A．氣候生態(tài)型
B．土壤生態(tài)型
C．生物生態(tài)型
D．不屬于生態(tài)型

3．下列不屬于森林植被凈化空氣的方式（　?。?/span>

A．分泌殺菌素

B．吸收、吸附作用  
C．光合作用
D．強大的根系

4．生態(tài)型是下列選項中的哪一項的分類單位（　?。?/span>

A．種以下

B．種以上
C．科以上
D．屬以上

5．下列關(guān)于生態(tài)型的敘述，錯誤的是（　?。?/span>

A．物種分布范圍越廣，其生態(tài)型就越豐富

B．生態(tài)型產(chǎn)生的變異可表現(xiàn)在形態(tài)上，也可不表現(xiàn)在形態(tài)上

C．同物種內(nèi)不同生態(tài)型的變異與特定的環(huán)境相聯(lián)系

D．同物種內(nèi)不同生態(tài)型變異是不可遺傳的

二、填空題

1．生物對環(huán)境的適應(yīng)方式包括        、        和生理生化適應(yīng)。若生物對環(huán)境的

適應(yīng)有多種方式協(xié)同作用，這一特性稱為        。

2．丹麥植物學(xué)家饒基耶爾的植物生活型系統(tǒng)包括        、        、        、        

和        五種生活型類型。

3．根據(jù)形成生態(tài)型的主導(dǎo)因子不同，將植物生態(tài)型分為        、        和        三種類型。

4．生活型是種        的分類單位；而生態(tài)型是種        的分類單位。

三、簡答題

簡述土壤生物的生態(tài)效應(yīng)。

參考答案

  一、選擇題

1．C2．C3．D 4．A  5．13

  二、填空題

1．形態(tài)適應(yīng)、行為適應(yīng)、適應(yīng)組合  2．高位芽植物、地面芽植物、地上芽植物、地下芽植物、一年生植物3．氣候生態(tài)型、生物生態(tài)型、土壤生態(tài)型  4．以上、以下

  三、簡答題

1．促進成土作用。2．改善土壤的物理性琵。3.提高土壤質(zhì)量。4．改變土壤表層局部形態(tài)，增加生物多樣性。

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