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生物与环境
第二章、生物与环境
第一节、有机体与环境
一、生态因子
1、环境(Environment):
研究对象以外的,并且对该对象的生存关系密
切的所有的生存条件。
环境一旦离开主体,无从谈起。
主体变了,环境也变了
2、生态因子(Ecologicalfactors):
在生物的生存处,对该生物的生长、
发育有直接或间接影响的外界环境要素。
二、生态因子的类型
划分方法很多,但是,习惯上可分为:
1、气候因子(Climaticfactors):
指光、热、水、气、电等。
常常用
于个体生态学的研究。
2、土壤因子(Edephicf.):
常用于个体生态学和群落生态学的研究。
3、地理因子(Topographicf.):
指地形、地貌等,常用于种群、群落
生态学的研究。
4、生物因子(Biologicf.):
指生产者、消费者、分解者等功能类群。
,
5、人类因子(Autotrophicf.):
人类对生物的作用。
三、生态因子发挥作用的特点
1、综合性:
无论哪种生物,处于生活史的哪个阶段,都有许多生态
因子在综合起作用,其中任何一个因子的变化,都有可
能引起其他因子不同程度的变化。
2、非等价性:
其中有几个因子起主导作用,其他因子起辅助作用。
3、不可替代性和可调剂性:
各个生态因子作用强度不同,都不能缺
少,否则,会对生物产生负面影响。
如
果某一因子数量不足或质量欠佳,可以
加强另外因子得到补偿。
4、限定性:
生物在生长发育的不同阶段需要不同因子或不同强度的
作用。
往往某一因子的作用主要局限在某一特定阶段。
四、生物与环境的相互作用
1.环境对生物的作用
环境的非生物因子对生物的影响,一般称为作用。
环境对生物的作用是多方面的,可影响生物的生长、发育、繁殖和行为;影响生物生育力和死亡率,导致种群数量的改变;某些生态因子能够限制生物的分布区域。
生物并不是消极被动地对待环境的作用,它也可以从自身的形态、生理、行为等方面不断进行调整,以适应环境中的生态因子变化,将其限制作用减小。
因此,在不同环境中,生物会产生不同的适应性变异。
适应:
是指生物对周围陌生环境变得熟悉的一种状态,是在新条件和新环境的功能性改变,获得对其自身的生存和繁殖有利特征的过程。
分为表型适应(短时间尺度的在形态、生理和行为方面的改变,其特征是可逆的)和进化适应(长时间尺度的、可遗传的特征变化)。
生物对自然环境的适应,还表现在生物能积极地利用某些生态因子的周期为确定时间,调节其生理节律和生活史中的各种节律的线索。
例如光照周期的变化作为季节变化的信号,对生物体的生物钟起到“扳机”作用,引起一系列的生理、形态和行为的变化。
(*插播“海洋里的魔术师”)
2.生物对环境的反作用
生物对环境的影响,一般称为反作用。
生物对环境的反作用表现在改变了生态因子的状况。
如荒地上培育起树林,树林能吸收大量的太阳辐射,能保持水分、降低风速,形成新的小气候环境;树林的凋落物作为绝热层,可防止土壤冻结。
生物与生物之间的相互关系更为密切。
例如捕食者与猎物、寄生者与宿主,它们的关系很难说谁是作用,谁是反作用,而是相互的,可称为相互作用。
这两对物种在长期进化过程中,相互形成了一系列形态、生理和生态的适应性特征。
第二节、生物与环境关系的基本原理
一、生物对生态因子的耐受限度
1、限制因子(Limitingfactors):
在众多的生态因子中,其中某个因子
接近或超过某种生物耐受限度,就会
抑制该种生物的生长,甚至威胁其生
存。
这个因子就称为该种生物的限制
因子。
2、生态价(Ecologicalvalence)(生态幅):
任何一个生态因子,在量最少或最多时,均可能成为限制因子。
这个因子量最少、最多之间的范围称为生态价。
在生态幅中有一最适区,在这个区内生物生理状态最佳,繁殖率
最高,数量最多。
生态幅是由生物的遗传特性决定的。
很多生物的生态
幅是宽的,它们能够在宽范围的盐度、温度、湿度等因子中存活。
例如
,美国东部海湾的蓝蟹( Callinecterssapidus)能够生活在34%的海水至
接近淡水中,但是它的卵和幼蟹仅能生存在23%盐度以上的海水中。
生态学中常用“广”和“狭”表示生态幅的宽度,宽与狭作为字首
与不同因子配合,就表示某物种对某一生态因子的适应范围,例如:
广温性(eurythermal)狭温性(stenothermal)广水性(euryhydric)
狭水性(stenohydric)广盐性(euryhaline)狭盐性(stenohaline)
广食性(euryphagic)狭食性(stenophagic)广光性(euryphotic)
狭光性(stenophotic)广栖性(euryecious)狭栖性(stenoecious)
广土性(euryedapic)狭土性(stenoedapic)
当生物对环境中某一生态因子的适应范围较宽,而对另一种因子的适应范围较狭窄时,生态幅往往受到后一个生态因子的限制。
生物在不同发育期对生态因子的耐受限度不同,物种的生态幅往往取决于它临界期的耐受限度。
通常生物繁殖期是一个临界期,环境因子最易起限制作用,使繁殖期的生态幅变狭,繁殖期的生态幅成为该物种的生态幅。
生物的生态幅对其分布具有重要影响。
但在自然界,生物种往往并不处于最适度环境下,这是因为生物间的相互作用(如竞争),妨碍它们去利用最适宜的环境条件。
因此,每种生物的分布区,中,是由它的生态幅及其环境相互作用所决定的。
3、比希(最小因子)定律(Liebig’slawofminimum):
对生物而言,如果某种物质完全缺失,则不能正常生长;如果某种物质含量偏低,则生长受到影响。
其影响力大小取决于量最小的那个因子。
4、希尔福德耐受性定律(Shelford’slawoftolerance):
基于最小因子定律和限制因子的概念,美国生态学家希尔福德(Shelford)于1913年提出了耐受性定律:
任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多,即当其接近或达到某种生物的耐受限度时会使该种生物衰退或不能生存。
在Shelford以后,许多学者在这方面进行了研究,并对耐受性定律作了发展,概括如下:
(1)每一种生物对不同生态因子的耐受范围存在着差异,可能对某一生态因子耐受性很宽,对另一个因子耐受性很窄,而耐受性还会因年龄、季节、栖息地区等的不同而有差异。
(2)生物在整个个体发育过程中,对环境因子的耐受限度是不同的。
在动物的繁殖期、卵、胚胎期和幼体、种子的萌发期,其耐受性限度一般比较低。
不同的生物种,对同一生态因子的耐受性是不同的。
如鲑鱼对水温的耐受范围为0-12摄氏度,最适温度为4摄氏度;豹蛙的耐受范围为0-30摄氏度,最适温度为22摄氏度。
(3)生物对某一生态因子处于非最适状态下,对其他生态因子的耐受限度也下降。
例如,陆地生物对温度的耐受性往往与它们的湿度耐受性密切相关。
当生物所处的湿度很低或很高时,该生物所能耐受的温度范围较窄;所处湿度适度时,生物耐受的温度范围比较宽。
反之也一样,表明影响生物的各因子间存在明显的相互关联。
推论:
(1)如果一种生物对所有生态因子的耐受范围都是广的,那么,这种生物在自然界的分布也一定很广,反之亦然。
(2)自然界中的生物很少能够生活最适宜的地方(理论上的实验条件例外),往往是生活在其有更大竞争优势的地方。
(3)如果一种生物对某一生态因子的耐受范围广,而且,这种因子又非常稳定,则该因子就不太可能成为限制因子。
相反,如果一种生物对某一生态因子的耐受范围窄,且该因子易于变化,则该因子就有可能成为限制因子。
二、生物对生态因子耐受限度的调整
生物对环境生态因子的耐受范围并不是固定不变的,通过自然驯化或人为驯化可改变生物的耐受范围,使适宜生存范围的上下限发生移动,形成一个新的最适度,去适应环境的变化。
这种耐受性的变化是直接与生物化学的、生理的、形态的及行为的特征等相关。
1、驯化(Acclimation):
如果一种生物长期生活在它的最适生存范围偏
向一侧的环境条件下,就会导致该种生物耐受曲
线的位置移动,产生一个新的最适生存范围,这
个范围的上、下限也会发生移动,驯化的结果就
发生了。
2、休眠(Dormancy):
是生物抵御暂时不利环境条件的一种非常有效的
机制。
休眠时对环境条件的耐受范围比正常活动
时宽得多,也可以最大限度地减少能量的消耗。
例如:
变形虫(Amoeba)在水体干涸时进入休眠的胞囊期;海星、植物种子的休眠。
3、周期性的补偿变化:
生物对有节律的环境条件的变化产生的一种适应
机制,由生物自身的内在节律适应环境条件的变
化所引起的。
如:
蜥蜴对温度上、下限的耐受上
表现出日周期变化;有季相变化的群落外貌的变
化。
三、适应组合(Adaptivesuites)
生物对一组特定环境条件的适应会表现出彼此之间的关联性,
这一整套协同的适应特性称之为适应组合。
生活在极端环境条件下的生物,适应组合现象尤为明显。
如
生活在沙漠上的植物、动物的适应组合。
四、生物对环境的指示性(指示生物)
在生物与环境的适应过程中,物种或多或少会留下深刻的环境
烙印,它们会在形态结构、生理上可一定程度地反映地理环境的特点。
某些生物及群落的出现,可指示环境中某些物质的存在:
1、对土壤肥力的指示性:
如律草、大叶藜、寻麻、骆驼蓬是肥沃土壤的指示生物;牛叶草是中等肥力土壤的指示生物;那杜草是贫瘠土壤的指示生物。
2、对土壤酸碱度的指示性:
如铁芒萁、映山红是温暖地区强酸性土壤的指示生物;蜈蚣草是石灰岩土壤的指示生物;天蓝苜蓿是微碱性土壤的指示生物。
3、对盐碱土壤的指示性:
如我国西北荒漠上的盐角草、盐节木、碱蓬是盐碱土壤的指示生物。
4、对土壤水分的指示性:
如我国北方地区的芨芨草、骆驼刺成片生长的地段,有浅层地下水的分布。
5、对矿物的指示性:
如安徽的海州香薷是铜矿的指示生物:
湖南会同的野韭是金矿的指示生物:
戟叶堇菜是铀矿的指示生物。
6、对环境污染的指示性:
如紫花苜蓿、菜豆、棉花是SO2污染的指示生物:
糖菖蒲、郁金香、葡萄、杏是HF污染的指示生物:
矮牵牛、烟草是光化学烟雾污染的指示生物:
杜鹃花、莴苣、向日葵是NO2污染的指示生物:
复叶槭、荞麦、玉米是Cl2污染的指示生物。
当然,指示生物也不能滥用,每个物种的指示作用是相对的,仅在一
定范围起作用。
如海州香薷在安徽可指示铜矿,在辽宁、河北是路边野
草。
在四川西部指示铜矿的是头状蓼;在辽宁则为丝石竹。
第三节、能量环境
一、生物与光的关系
太阳辐射能通过大气层时,一部分被反射到宇宙空间中,一部分被大气吸收,其余部分以光的形式投射到地球表面上,其辐射强度大大减弱。
而地球截取的太阳能约为太阳输出总能量的20亿分之一,地球上绿色植物光合作用所固定的太阳能,只占从太阳接受的总能量的千分之一。
太阳辐射的强度、时间(代表辐射的量)和光谱成分(代表辐射的光质)对生物的生长发育和地理分布产生重要的影响。
(一)地球上光质变化对生物的影响
太阳辐射光谱主要由短波(紫外线、波长小于380nm)、可见光(波长380-760nm之间)和红外线(波长大于760nm)组成,三者分别占太阳辐射总能量的9%、45%和46%,大约辐射能的一半是在可见光谱范围内。
地球表面的太阳辐射受到以下几方面主要因素的影响:
第一,当太阳光射向地球表面时,因经大气圈内各种成分,如臭氧、氧、水气、雨滴、二氧化碳和尘埃等的吸收、反射和散射,最后到达地球表面的仅是总太阳辐射的47%,其中直接辐射为24%,散射为23%;第二,太阳高度角影响了太阳辐射强度(以平行光束射向地球表面的太阳辐射与地面的交角,称为太阳高度角)。
太阳高度角越小,太阳辐射穿过大气层的路程越长,辐射强度越弱;第三,地球公转时,轴心以斜的位置(地球自转的平面与公转轨道平面的交角为23º27′)接受太阳辐射,这导致地球表面不同纬度,在不同季节,每天接受太阳辐射的时间呈周期性变化;第四,地面的海拔高度、朝向和坡度,也引起太阳辐射强度和日照时间的变化。
由于以上原因导致地球表面上太阳光的分布是不同的。
1、光质在地表的变化状况:
(1)从空间上看,低纬度地区短波光多,随纬度增加长波光增加,随海拔升高短波光增加。
(2)从时间上看,夏季短波光较多,冬季长波光较多;早晚长波光较多,中午短波光较多。
(3)在水体中,长波光易被折射或吸收;短波光易被反射。
(4)在森林中,绿光易被透;红光和蓝光射易被植物吸收。
2、光质变化对生物的作用:
(1)对动物:
光质变化对多数动物的作用尚不清楚;对一些有色觉的动物(如灵长类),可能会影响其生理活动及生态习性。
(2)对植物:
决定光合作用能否进行;影响光合产物的形成;影响细胞分化、水生植物的分布、抑制植物地上部分的生长。
实验表明,红光对糖的合成有利,蓝紫光有利于蛋白质的合成。
然而,其他有机体产生的色素能够利用绿色植物光合有效辐射区之外的光波。
(二)地球上光强变化对生物的影响
1、光强在地表的变化状况:
地球的光照强度也随时间和空间而变化。
(1)空间上看,随纬度升高光照强度减弱,随海拔升高光照强度增
加。
光照强度还随地形而变化,如北纬30º地方,南坡接受的太阳辐射总量超过平地,而平地大于北坡。
由于于表上的总辐射量取决于光照强度和日照时间,所以中纬度地区的总辐射量有时可以超过赤道地区,因而小麦、土豆或其他作物能在较高纬度地区在较短的生长期中成熟。
(2)从时间上看,夏季光照强度最大,冬季最弱。
一天中,中午光照强度最大,早晚最弱。
(3)在水体中,水体中太阳辐射的减弱比大气中更为强烈,光质也有更大变化。
红外线和紫外线在水的上层被吸收,红光在4m深水中光强度降到1%,只有50nm波长范围内的辐射能达到较深的深度,使海洋深处显示为蓝绿光,从而导致绿藻分布在上层水中,褐藻分布在较深水层中,红藻分布在最深层,可达水深200m左右。
水体中的辐射强度随水深度的增加而呈指数函数减弱。
在完全清澈的水中,1.8m深处的光强度只有表面的50%;在清澈的湖泊中,1%的可见光可达5-10m水深;在清澈的海洋中,可达140m深。
根据水体中光的强弱或有无,可将水体分为亮光带、弱光带和无光带,分别对生物产生不同的影响。
2、光强变化对生物的作用:
(1)对动物:
动物的昼行夜伏行为、迁飞行为、生长状况与光强变化有关。
光照强度影响动物的生长发育,如蛙卵在有光环境下孵化与发育快;而海洋深处的浮游生物在黑暗中生长较快;光照对海星卵和许多昆虫卵的发育有促进作用,但过强的光照又会使其发育延缓或停止。
光强和体色也有一定的关系,如蛱蝶养在光亮环境中,体色变淡,生活在黑暗环境中体色变深。
(2)对植物:
可限制水生植物的分布;可使得陆生分化成几种生态类型(如阳性植物、阴性植物、耐阴植物)。
光是影响叶绿素形成的主要因素。
一般植物在黑暗中不能合成叶绿素,但能形成胡萝卜,导致叶子发黄,称为黄化现象,这是光对植物形态建成作用的典型例子。
3、动物对光照强度的适应
光照强度使动物在视觉器官的形态上产生了遗传的适应性变化:
夜行性动物的眼睛比昼行性动物的大,如枭、懒猴及飞鼠等;有的啮齿类的眼球突出于眼眶外,以便从各个方面感受微弱的光线;终生营地下生活的兽类,如鼹鼠、鼢鼠和鼹形鼠,眼睛一般很小,有的表面为皮肤所盖,成为盲者;深海鱼或者是具有发达的视觉器官,或者是本身具有发光器官。
动物的活动行为与光照强度有密切关系,有些动物适应于白天强光下活动,成为昼行性动物,如大多数鸟类,哺乳类中的黄鼠、旱獭、松鼠和许多灵长类。
有些动物适应于黑夜或晨昏的弱光下活动,如夜猴、家鼠、刺猬、蝙蝠、壁虎,称为夜行性动物或晨昏性动物。
4、植物对光照强度的适应性
很多种植物叶子的每日运动反映了光强度和光方向的日变化,而温带落叶树叶子的脱落是对光强度的年周期变化的反映。
植物种间对光强度表现出的适应性差异,是已经进化了的两类植物间的差异,即生长在阳光充足、开阔栖息地为特征的阳地种和遮阴栖息地为特征的阴地种。
阴地种植物比阳地种植物能更有效地利用低强度的辐射光,但其光合作用效率在较低的光强度上达到稳定。
阳地植物和阴地植物间的差异,是由于叶子生理上的和植物形态上的差异造成的。
阳地植物叶子通常以锐角形式暴露于日中午阳光中,这导致辐射的入射光在更大的叶面积上展开,因而降低了光强度。
因此,阳地植物的叶子经常排列为多层的冠状,以致于在明亮的阳光中,即使遮阴的叶子也能够对植物的同化作用做出贡献。
相反,阴地植物叶子通常以水平方向和单层排列。
(三)、日照时间长短变化对生物的影响
从日照时间上看,除两极外,春分和秋分时全球都是昼夜相等;在北半球,从春分至秋分昼长夜短,夏至昼最长,并随纬度的升高昼长增加。
从秋分至春分昼短夜长,冬至昼最短,并随纬度升高昼长变短。
北极夏半年全为白天,冬半年全为黑夜。
赤道附近终年昼夜相等。
各地日照时数的不等,对生物的生长和繁殖的影响也不相同。
1、对动物:
动物的迁徙、繁殖、发育与日照时间长短变化有关。
2、对植物:
植物地下器官的发育、开花状况、生态类型的形成(如长日照植物:
冬小麦、油菜、菠菜、甜菜、萝卜、风仙花、除虫菊等;中日照植物:
甘蔗;短日照植物:
牵牛、苍尔、水稻、玉米、大豆、烟草、麻、棉花等;中间型植物:
黄瓜、番茄、四季豆、番薯等)
二、生物与温度的关系
太阳辐射是地表球表面的热能来源。
一切物体吸收太阳辐射后温度升高,
同时又释放出热能,成为地表大气层的主要热源。
地球表面大气温度变化很大,
它主要取决于太阳辐射量和地球表面水陆分布。
1、地表大气温度的分布与变化
(1)温度的空间分布与变化
低纬度地区太阳高度角大,太阳辐射量也大。
随着纬度逐渐增加,太阳辐射量逐渐减小(例如极地地区太阳辐射量只有赤道地区太阳辐射量的40%),地表气温也逐渐下降。
大约纬度每增加1度,年平均气温降低0.5℃。
因此,从赤道到北极形成了热带、亚热带、北温带和寒带。
由于陆地和海洋吸收热量的特征不同,陆地表面反射热比水表面少,因此`升温快,同时降温也快,因而海洋对海岸区域有调节效应,使得同一纬度不同地区的温度有很大差异。
例如,从我国的东南到西北,由海洋性气候逐渐明显地转变为大陆性气候。
虽然我国是欧亚大陆的一部分,但与世界上许多同纬度的地区相比,气候受大陆的影响更为明显。
地表温度还受到山脉走向、地形变化及海拔高度的影响,特别是东西走向的山脉,对南北暖冷气流常具阻挡作用,使山坡两侧温度明显不同。
如我国的秦岭山脉和南岭山脉能够成为不同生物气候带的分界线,其原因就在于此。
封闭山谷与盆地,白天受热强烈,热空气又不易散发,使地面温度增高,夜晚冷空气又常沿山坡下沉,形成逆温现象。
如吐鲁番盆地是我国夏季最热的地方,最高温达到47.8℃.气温还随海拔升高而降低,在干燥空气中海拔每升高100m,气温下降1℃,潮湿空气中下降0.6℃,这是由于空气绝热膨胀的结果。
(2)温度的时间变化
温度的时间变化指日变化和年变化,这是由地球的自转和公转引起的。
日变化中,于13-14时气温达到最高,于凌晨日出前降至最低。
最高和最低气温之差称日较差。
日较差随纬度增高而减少,随海拔升高而增加,并受地形特点及地面性质等因素的影响。
如赤道处的高山,白天气温可达30℃或更高,夜间却降到霜冻的程度。
沙漠地带的日较差有时可达40℃。
气温有四季变化。
一年内最热月和最冷月的平均温度之差,称年较差。
年较差受纬度、海陆位置及地形等众多因素的影响。
一般来说,大陆性气候越明显的地方气温年较差越大,纬度越高年较差越大。
2.土壤温度的变化
地球上各地土壤的温度与该地气温有一定的相关性,但因土壤的组成及性质特征,使其土壤温度又有其自身特点:
(1)土壤表层的温度变化远较气温剧烈,随土壤深度加深,土壤温度的变化幅减小。
如夏季土壤表层的温度远高于气温,但夜间低于气温。
在1m深度以下,土壤温度无昼夜变化。
一般在30m以下,土壤温度无季节变化。
(2)随土壤深度增加,土壤最高温和最低温出现的时间后延,其后延落后于气温的时间与土壤深度成正比。
如土壤表面的最高温度出现在13点钟,10cm深度可能出现在16-17点钟,更深的地方出现的时间更晚,而深度每增加10m,最高和最低温度出现的时间将迟20-30d。
土壤温度的变化特征,有利于地下栖居的动物如蜥蜴,选择自身需要的外界温度以进行体温调节。
(3)土壤温度的短周期变化主要出现在土壤上层,长周期变化出现在较深的位置。
(4)土壤温度的年变化在不同地区差异很大,中纬度地区由于太阳辐射强度与照射时间变化较大,土温的年变幅也较大。
热带地区太阳辐射年变化小,土温变化受雨量控制。
高纬度与高海拔地区,土温的年变化与积雪有关。
3.水体温度的变化
(1)水体温度随时间的变化
水体由于热容量较大,因而水温的变化幅较大气小。
海洋水温昼夜变化不超过4℃,随深度增加变化幅减小。
15m以下深度,海水温度无昼夜变化,140m以下,无季节性变化。
赤道及两极地带海洋的温度年较差不超过5℃,而温带海洋水温年较差为10-15℃,有时可达23℃。
(2)水体温度的成层现象水体温度的成层分布,于冬夏季节有明显的不同。
在中纬度和高纬度地区的淡水湖中,冬天湖面为冰覆盖,冰下的水温是0℃,随水深增加,水温逐渐增加到℃,直到水底,即较冷的水位于较暖的水层之上。
随着季节的转变、日照的增强,水面的冰层融化,水面温度上升,一旦超过4℃,将停留在4℃水的上面。
春季的风一般较大,湖水上下翻动较为明显,形成春季环流。
环流使上下层水相互交流,把底层的营养物带到上层,加上有合适的温度和光照条件,促进了生物生产力的提高。
低纬度地区的水温也有成层现象,但不及中纬度和高纬度地区水体明显。
雨季和干季大致破坏了斜温层,雨季引起表层水变凉,干季导致表层水变暖。
海洋水温的成层现象,仅出现在低纬度水域的全年和中纬度水域的夏季,两极地区的海洋里,自上而下全是冷水层。
4.温度对生物的作用
低温对生物的伤害有两种:
当温度低于-1℃时,很多物种被冻死,这是由于细胞内冰晶形成的损伤效应,使原生质膜发生破裂,蛋白质失活或变性,这种损伤称冻害。
另一种是冷害,指喜温生物在0℃以上的条件下受害或死亡,它可能是通过破坏了膜结构造砀,它是喜温生物在0℃以上的条件下受害或死亡,它可能是通过破坏了膜结构造成的,它是喜温生物向北方引种和扩张分布区的主要障碍。
不同物种对低温的耐受性有很大的差异。
如热带植物丁子香在6.1℃的气温中叶子受伤。
能耐受低温的一些物种,由于体内积聚了一些抗冰冻的溶质,降低了体液的冰点,冰晶不能形成。
如小叶蜂越冬时体内分泌的甘油可使它们渡过-25-30℃的环境;南极硬骨鱼血液中的糖蛋白致使它们能生活在-1.8℃的水温中;经过冷锻炼的植物,细胞内的糖及可溶性蛋白增加,自由水的含量降低,原生质粘滞度加大,使植物的抗寒能力增加。
也有少数动物能够耐受一定程度的身体冻结,而避免低温伤害,如摇蚊在-25℃下可经受多次冻结而保存生命。
5.生物对极端环境温度的适应
(1)生物对低温的适应
北极和高山植物的芽和叶片常受到油脂类物质的保护,芽具鳞片,植物体表有蜡粉和密毛,树干粗短弯曲,枝条常成匍匐状,树皮坚厚等,这些形态与北极及高山严酷的气候条件协调一致。
来自寒冷气候的内温动物,往往比来自温暖气候的内温动物个体更大,导致相对体表面积变小,使单位体重的热散失减少,有利于抗寒。
例如,东北虎的颅骨长331-345mm,而华南虎的仅283-318mm。
这种现象称
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