第六章-生物与环境4.优秀PPT.ppt

生物地理学第七章第七章生物与环境生物与环境第四节第四节 光照条件光照条件一、一、光强对生物的生长发育和形态建成的作用光强对生物的生长发育和形态建成的作用二、二、植物对光照强度的适应类型植物对光照强度的适应类型三、水体中光的生态作用三、水体中光的生态作用四、生物对光周期的适应四、生物对光周期的适应上一节复上一节复 习习生物地理学本节讲授内容本节讲授内容第五节第五节温度条件温度条件一、温度因子的生态作用一、温度因子的生态作用二、生物对极端温度的适应二、生物对极端温度的适应 三、温度与生物的地理分布三、温度与生物的地理分布四、变温与温周期现象四、变温与温周期现象五、物候学五、物候学六、休眠六、休眠 生物地理学温度因子的生态作用温度因子的生态作用太阳辐射使地表受热，产生气温、水温顺土温太阳辐射使地表受热，产生气温、水温顺土温的变更，温度因子和光因子一样存在周期性变的变更，温度因子和光因子一样存在周期性变更，称节律性变温。不仅节律性变温对生物有更，称节律性变温。不仅节律性变温对生物有影响，而且极端温度对生物的生长发育都有特影响，而且极端温度对生物的生长发育都有特别重要的意义。别重要的意义。生物地理学一、温度与生物生长一、温度与生物生长 任任何何一一种种生生物物，其其生生命命活活动动中中每每一一生生理理生生化化过过程程都都有有酶酶系系统统的的参参与与。然然而而，每每一一种种酶酶的的活活性性都都有有它它的的最最低低温温度度、最最适适温温度度和和最最高高温温度度，相相应应形形成成生生物物生生长长的的“三三基基点点”。一一旦旦超超过过生生物物的的耐耐受受实实力力，如如高高温温使使蛋蛋白白质质凝凝固固，酶酶系系统统失失活活；低低温温将将引引起起细细胞胞膜膜系系统统渗渗透透性性变变更更、脱脱水水、蛋蛋白白质质沉沉淀淀以以及及其他不行逆转的化学变更。其他不行逆转的化学变更。在在确确定定的的温温度度范范围围内内，生生物物的的生生长长速速率率与与温温度度成成正正比比，在在多多年年生生木木本本植植物物茎茎的的横横断断面面上上大大多多可可以以看看到到明明显显的的年年轮轮，这就是植物生长快慢与温度凹凸关系的真实写照。这就是植物生长快慢与温度凹凸关系的真实写照。生物地理学(2)(2)温度与生物发育温度与生物发育 生生物物完完成成生生命命周周期期，不不仅仅要要生生长长而而且且还还要要完完成成个个体体的的发发育育阶阶段段，并并通通过过繁繁衍衍后后代代种种族族得得以以持持续续。最最明明显显的的例例子子是是某某些些植植物物确确定定要要经经过过一一个个低低温温“春春化化”阶阶段，才能开花结果，它就像信号开关一样，这个关不过，就不能完成生命周期。段，才能开花结果，它就像信号开关一样，这个关不过，就不能完成生命周期。温温度度与与生生物物发发育育的的最最普普遍遍规规律律是是有有效效积积温温。法法国国雷雷米米尔尔(Reaumur，1735)从从变变温温动动物物的的生生长长发发育育过过程程中中总总结结出出有有效效积积温温法法则则。当当今今，这这个个法法则则在在植植物物生生态态学和作物栽培中已经得到相当普遍的应用。学和作物栽培中已经得到相当普遍的应用。K=N（T-T0）上式中，上式中，K代表该生物所需的有效积温，它是个常数；代表该生物所需的有效积温，它是个常数；T为当地该时期的平均温度为当地该时期的平均温度()；T0为该生物生长活动所需最低临界温度为该生物生长活动所需最低临界温度(生物零度生物零度)；N为天数为天数(d)。生物地理学二、生物对极端温度的适应二、生物对极端温度的适应 1、生物对低温环境的适应、生物对低温环境的适应长长期期生生活活在在低低温温环环境境中中的的生生物物通通过过自自然然选选择择，在在形形态态、生生理理和和行行为为方方面面表现出很多明显的适应。表现出很多明显的适应。在在形形态态方方面面，北北极极和和高高山山植植物物的的芽芽和和叶叶片片常常受受到到油油脂脂类类物物质质的的爱爱护护，芽芽具具鳞鳞片片，植植物物体体表表面面生生有有蜡蜡粉粉和和密密毛毛，植植物物矮矮小小并并常常成成匍匍匐匐状状、垫垫状状或或莲莲座座状等，这种形态有利于保持较高的温度，减轻寒冷的影响。状等，这种形态有利于保持较高的温度，减轻寒冷的影响。生物地理学2.2.生物对极端温度的适应生物对极端温度的适应 生生活活在在高高纬纬度度地地区区的的恒恒温温动动物物，其其身身体体往往往往比比生生活活在在低低纬纬度度地地区区的的同同类类个个体体大大。因因为为个个体体大大的的动动物物，其其单单位位体体重重散散热热量量相相对对较较少少，这这就就是是贝贝格格曼曼(Bergman)规规律律(表表6-2)。另另外外，恒恒温温动动物物身身体体的的突突出出部部分分如如四四肢肢、尾尾巴巴和和外外耳耳等等在在低低温温环环境境中中有有变变小小变变短短的的趋趋势势，这这也也是是削削减减散散热热的的一一种种形形态态适适应应，这这一一适适应应常常被被称称为为阿阿伦伦(Allen)规规律律。例例如如北北极极狐狐的的外外耳耳明明显显短短于于温温带带的的赤赤狐狐，赤赤狐狐的的外外耳耳又又明明显显短短于于热热带带的的大大耳耳狐狐。恒恒温温动动物物的的另另一一形形态态适适应应是是在在寒寒冷冷地地区区和和寒寒冷冷季季节节增增加加毛毛或或羽羽毛毛的的数数量量和和质质量量或或增增加加皮下脂肪的厚度，从而提高身体的隔热性能。皮下脂肪的厚度，从而提高身体的隔热性能。生物地理学种类种类(北方北方)颅骨长颅骨长(mm)种类种类(南方南方)颅骨长颅骨长(mm)东北虎东北虎331-345华北赤狐华北赤狐148-160东北野猪东北野猪400-472雪雪兔兔95-97华南虎华南虎273-313华南赤狐华南赤狐127-140华南野猪华南野猪295-354华华南南兔兔67-86表表6-2中国南北方几种兽类颅骨长度的比较中国南北方几种兽类颅骨长度的比较生物地理学在在生生理理方方面面，生生活活在在低低温温环环境境中中的的植植物物常常通通过过削削减减细细胞胞中中的的水水分分和和增增加加细细胞胞中中的的糖糖类类、脂脂肪肪和和色色素素等等物物质质来来降降低低植植物物的的冰冰点点，增增加加抗抗寒寒实实力力。例例如如鹿鹿蹄蹄草草(pirola)就就是是通通过过在在叶叶细细胞胞中中大大量量贮贮存存五五碳碳糖糖、粘粘液液等等物物质质来来降降低低冰冰点点的的，这这可可使使其其结结冰冰温温度度下下降降到到-31。动动物物则则靠靠增增加加体体内内产产热热量量来来增增加加御御寒寒实实力力和和保保持持恒恒定定的的体体温温，但但寒寒带带动动物物由由于于有有隔隔热热性性能能良良好好的的毛毛皮皮，往往往往能能使使其其在在少少增增加加(雷雷鸟鸟、红红狐狐)甚甚至至不不增增加加（北北极极狐狐）代代谢谢产产热热的的状状况况下下就能保持恒定的体温。就能保持恒定的体温。生物地理学2 2、生物对高温环境的适应生物对高温环境的适应 生生物物对对高高温温环环境境的的适适应应也也表表现现在在形形态态、生生理理和和行行为为三三个个方方面面。就就植植物物来来说说，有有些些植植物物生生有有密密绒绒毛毛和和鳞鳞片片，能能过过滤滤一一部部分分阳阳光光；有有些些植植物物体体呈呈白白色色、银银白白色色，叶叶片片革革质质发发亮亮，能能反反射射大大部部分分阳阳光光，使使植植物物体体免免受受热热损损害害；有有些些植植物物叶叶片片垂垂直直排排列列使使叶叶缘缘向向光光或或在在高高温温条条件件下下叶叶片片折折叠叠，削削减减光光的的吸吸取取面面积积；还还有有些些植植物物的的树树干干和和根根茎茎生生有有很很厚厚的的木木栓栓层层，具具有有绝绝热热和和爱爱护护作作用用。植植物物对对高高温温的的生生理理适适应应主主要要是是降降低低细细胞胞含含水水量量，增增加加糖糖或或盐盐的的浓浓度度，这这有有利利于于减减缓缓代代谢谢速速率率和和增增加加原原生生质质的的抗抗凝凝合合力力。其其次次是是靠靠旺旺盛盛的的蒸蒸腾腾作作用用避避开开使使植植物物体体因因过过热热受受害害。还还有有一一些些植植物物具具有有反反射射红红外外线线的的实实力力，夏夏季季反射的红外线比冬季多，这也是避开使植物体受到高温损害的一种适应。反射的红外线比冬季多，这也是避开使植物体受到高温损害的一种适应。生物地理学动动物物对对高高温温环环境境的的一一个个重重要要适适应应就就是是适适当当放放松松恒恒温温性性，使使体体温温有有较较大大的的变变幅幅，这这样样在在高高温温燥燥热热的的时时刻刻身身体体就就能能短短暂暂吸吸取取和和贮贮存存大大量量的的热热并并使使体体温温上上升升，尔尔后后在在环环境境条条件件改改善善时时或或躲躲到到阴阴凉凉处处时时再再把把体体内内的的热热量量释释放放出出去去，体体温温也也会会随随之之下下降降。沙沙漠漠中中的的啮啮齿齿动动物物对对高高温温环环境境常常常常实实行行行行为为上上的的适适应应对对策策，即即夏夏眠眠、穴穴居居和和白白天天躲躲入入洞洞内内夜夜晚晚出出来来活活动动。有有些些黄黄鼠鼠(Citellus)不不仅仅在在冬冬季季进进行行冬冬眠眠，还还要要在在燥燥热热干干旱旱的的夏夏季季进进行行夏夏眠眠。昼昼伏伏夜夜出出是是躲躲避避高高温温的的有有效效行行为为适适应应，因因为为夜夜晚晚温温度度低低，可可大大大大削削减减蒸蒸发发散散热热失失水水，特特殊殊是是在地下巢穴中，这就是所谓夜出加穴居的适应对策。在地下巢穴中，这就是所谓夜出加穴居的适应对策。生物地理学三、温度与生物的地理分布三、温度与生物的地理分布 确定某种生物的分布区，绝不仅是温度因子，但它是重要的生态因子。温度确定某种生物的分布区，绝不仅是温度因子，但它是重要的生态因子。温度制约着生物的生长发育，而每个地区又都生长繁衍着适应于该地区气候特点的生制约着生物的生长发育，而每个地区又都生长繁衍着适应于该地区气候特点的生物。年平均温度、最冷月、最热月平均温度值是影响分布的重要指标。贝格尔曾物。年平均温度、最冷月、最热月平均温度值是影响分布的重要指标。贝格尔曾依据这个指标来划分植被的气候类型。日平均温度累计值的凹凸是限制生物分布依据这个指标来划分植被的气候类型。日平均温度累计值的凹凸是限制生物分布的重要因素，有效总积温就是依据生物有效临界温度的天数的平均温度累计出来的重要因素，有效总积温就是依据生物有效临界温度的天数的平均温度累计出来的。当然，极端温度的。当然，极端温度(最高温度、最低温度最高温度、最低温度)也是限制生物分布的最重要条件。例也是限制生物分布的最重要条件。例如：苹果和某些品种的梨不能在热带地区栽培，就是由于高温的限制；相反，橡如：苹果和某些品种的梨不能在热带地区栽培，就是由于高温的限制；相反，橡胶、椰子胶、椰子、可可等只能在热带分布，它是受低温的限制。在垂直分布上，长江流、可可等只能在热带分布，它是受低温的限制。在垂直分布上，长江流域及福建地区马尾松分布在海拔域及福建地区马尾松分布在海拔10001200m以下，在这个界限的上部被黄山松以下，在这个界限的上部被黄山松取代，海拔取代，海拔10001200m是马尾松的低温界限又是黄山松的高温界限。是马尾松的低温界限又是黄山松的高温界限。生物地理学温温度度对对动动物物的的分分布布，有有时时可可起起到到干干脆脆的的限限制制作作用用。例例如如，各各种种昆昆虫虫的的发发育育须须要要确确定定的的总总热热量量，若若生生存存地地区区有有效效积积温温少少于于发发育育所所需需的的积积温温时时，这这种种昆昆虫虫就就不不能能完完成成生生活活史史。如如苹苹果果蚜蚜向向北北分分布布的的界界限限是是1月月等等温温线线34的的地地区区，低低于于此此界界限限，则则无无法法生生存存。就就北北半半球球而而言言，动动物物分分布布的的北北界界受受低低温温限限制制，南南界界受受高高温温限限制制。如如喜喜热热的的珊珊瑚瑚和和管管水水母母只只分分布布在在热热带带水水域域中中，在在水水温温低低于于20的的地地方方，它它们们是是无无法生存的。法生存的。一一般般地地说说，温温度度温温煦煦的的地地区区生生物物种种类类多多；反反之之，寒寒冷冷地地区区生生物物的的种种类类较较少少。例例如如：我我国国两两栖栖类类动动物物，广广西西有有57种种，福福建建有有41种种，渐渐江江有有40种种，江江苏苏有有21种种，山山东东、河河北北各各有有9种种，内内蒙蒙只只有有8种种。爬爬行行动动物物也也有有类类似似的的状状况况，广广东东、广广西西分分别别有有121种种和和110种种，海海南南有有104种种，福福建建有有101种种，浙浙江江有有78种种，江江苏苏有有47种种，山山东东、河河北北都都不不到到20种种，内内蒙蒙古古只只有有6种种。植植物物的的状状况况也也不不例例外外，我我国国高高等等植植物物有有3万万多多种种，巴巴西西有有4万万多多种种，而而前前苏苏联联国国土土总总面面积积位位于于世世界界第第一一，但但是是由由于于温温度度低低，它它的植物种类只有的植物种类只有1万万6千多种。千多种。生物地理学四、变温与温周期现象（四、变温与温周期现象（thermoperiodismthermoperiodism）在在自自然然界界，温温度度受受太太阳阳辐辐射射的的制制约约，存存在在昼昼夜夜之之间间及及季季节节之之间间温温度度差差异异的的周周期期性性变变更更。在在不不同同纬纬度度，温温度度的的日日较较差差与与年年较较差差是是不不同同的的。起起源源于于不不同同地地带带的的生生物物，对对昼昼夜夜变变温温与与温温度度周期性变更的反应也不相同。周期性变更的反应也不相同。生物地理学变温与动物活动及植物生长变温与动物活动及植物生长由由于于地地表表太太阳阳辐辐射射的的周周期期性性变变更更产产生生温温度度有有规规律律的的昼昼夜夜变变更更，使使很很多多生生物物适适应应了了变变温温环环境境，多多数数生生物物在在变变温温下下比比恒恒温温下下生生长长更更好好。例例如如蝗蝗虫虫，在在变变温温下下的的平平均均发发育育速速度度比比恒恒温温下下加加速速38.6%。在在植植物物中中，与与昼昼夜夜温温度度变变更更的的关关系系更更为为 普普 遍遍，即即 所所 谓谓 温温 周周 期期 现现 象象（thertnoperiodism）。）。生物地理学植物的温周期现象主要表现在：植物的温周期现象主要表现在：种种子子萌萌发发：大大多多数数植植物物在在变变温温下下发发芽芽较较好好。如如毒毒芹芹（Alpium praveolens），草草 地地 早早 熟熟 禾禾（PopPratensis）和和鸭鸭茅茅（Dactylisglomerata）等等。但但也也有有些些植植物物的的种种子子（如如胡胡萝萝卜卜Dausus carota、猫猫尾尾草草Phelurnprotense、黑黑麦麦草草Lolimperenne）在在恒恒温温下下与变温下发芽同样良好。与变温下发芽同样良好。变变温温与与生生长长：植植物物的的生生长长往往往往要要求求温温度度因因子子有有规规律律的的昼昼夜夜变变更更的的协协作作。据据G.Bonner试试验验（1943），波波斯斯菊菊如如生生长长在在变变温温下下（白白天天26.4，夜夜间间19）比比生生长长在在恒恒温温条条件件下下（昼昼夜夜均均为为26.4或或19）重重量量要要增增加加一一培培，又又据据F.W.Went(1944)在在美美国国加加利利福福尼尼亚亚技技术术探探讨讨所所的的试试验验，证证明明蕃蕃茄茄的的正正常常生生长长也也要要求求昼昼夜夜温温度度的的变变更更，而而且且在在温温度度的的变变更更中中要要求求白白天天比比夜夜间间温温度度高高。表表6-3列出一些试验结果。列出一些试验结果。生物地理学温度条件温度条件蕃茄茎的日生长量蕃茄茎的日生长量（mm）1昼夜昼夜26.52昼夜昼夜193白天白天20，夜间，夜间26.54白天白天26.5，夜间，夜间2023.119.519.426.1-35.0表表6-3变温对植物生长的影响变温对植物生长的影响生物地理学五、物候学五、物候学 探探讨讨生生物物的的季季节节性性节节律律变变更更与与环环境境季季节节变变更更关关系系的的科科学学叫叫做做物物候候学学（Phenology）。动动物物对对不不同同季季节节食食物物条条件件的的变变更更以以及及对对热热能能、水水分分和和气气体体代代谢谢的的适适应应，导导致致生生活活方方式式与与行行为为的的周周期期性性变变更更。如如活活动动与与休休眠眠、定定居居与与迁迁移移等等。这这种种周周期期性性现现象象以以困困难难的的生生理理机机制制为为基基础础，气气候候的的周周期期变变更更可可能能是动物体内生理机能调整的外来信号。是动物体内生理机能调整的外来信号。生物地理学5.5.物候学物候学 植植物物的的物物候候变变更更更更为为明明显显，从从发发芽芽、生生长长到到开开花花、牢牢固固和和枯枯黄黄呈呈现现出出不不同同的的物物候候期期。在在不不同同地地区区、不不同同气气候候条条件件下下，生生物物的的物物候候状状况况是是不不同同的的。美美国国昆昆虫虫学学家家A.D.Hopkins从从19世世纪纪末末叶叶起起，花花了了20多多年年时时间间探探讨讨物物候候，确确定定了了美美国国境境内内生生物物物物候候与与纬纬度度、经经度度和和海海拔拔高高度度的的关关系系。他他指指出出，在在北北美美温温带带地地区区，纬纬度度每每向向北北移移动动1，或或经经度度向向东东移移动动5或或海海拔拔上上升升400ft，生生物物的的物物候候期期在在春春天天和和夏夏初初各各延延迟迟4d；而而在在秋秋天天物物候候期期则则提提早早4d。在在我我国国，物物候候变变更更与与北北美美大大陆陆有有所所不不同同，从从纬纬度度上上看看，从从广广东东湛湛江江沿沿海海至至福福州州、赣赣州州一一线线南南北北差差5个个纬纬度度，春春季季桃桃花花开开花花期期相相差差50d之之多多；南南京京和和北北京京之之间间相相差差6个个纬纬度度，桃桃花花开开花花期期相相差差19d；前前者者每每一一纬纬度度相相差差10d，后后者者相相差差3d多多，可见影响物候期的因素是比较困难的。可见影响物候期的因素是比较困难的。生物地理学六、休眠（六、休眠（DormancyDormancy）休休眠眠指指生生物物的的潜潜藏藏、蛰蛰伏伏或或不不活活动动状状态态，是是抵抵挡挡不不利利环环境境的的一一种种有有效效的的生生理理机机制制。进进入入休休眠眠状状态态的的动动植植物物可可以以忍忍耐耐比比其其生生态态幅幅宽宽得得多多的的环环境境条条件件。动动物物中中啮啮齿齿类类，很很多多种种具具有有冬冬眠眠或或蛰蛰伏伏（torpor）习习性性，甲甲壳壳纲纲丰丰年年虫虫（chirocephalus）的的卵卵可可以以休休眠眠 很很 多多 年年，很很 多多 昆昆 虫虫 在在 不不 利利 气气 候候 条条 件件 下下 常常 进进 入入 滞滞 育育（dispause）状状态态，其其代代谢谢率率下下降降到到非非滞滞育育时时的的特特别别之之一一。如如黄黄鼠鼠冬冬眠眠期期间间的的心心跳跳速速率率是是7-10次次/min，而而在在正正常常活活动动时时是是200-400次次/min。与与此此同同时时，血血流流速速度度变变慢慢，为为防防止止血血凝凝块块的的产生，血液化学亦会发生相应变更。产生，血液化学亦会发生相应变更。生物地理学6.6.休眠（休眠（DormancyDormancy）植植物物的的种种子子和和细细菌菌、真真菌菌的的孢孢子子亦亦有有类类似似的的休休眠眠现现象象与与休休眠眠机机制制。植植物物中中的的休休眠眠现现象象更更为为普普遍遍，很很多多植植物物种种子子成成熟熟后后不不能能马马上上萌萌发发的的现现象象即即休休眠眠形形式式的的一一种种。休休眠眠种种子子如如达达萌萌发发状状态态，内内部部要要发发生生一一系系列列生生化化变变更更，这这一一过过程程称称之之为为后后熟熟作作用用。休休眠眠种种子子可可长长期期保保持持存存活活实实力力，直直到到出出现现适适于于种种子子萌萌发发的的条条件件方方才才萌萌发发。有有些些植植物物种种子子的的萌萌发发实实力力仅仅保保持持1-3a，但但很很多多植植物物种种子子的的萌萌发发实实力力可可保保持持30-40a，一一个个极极端端例例子子是是，埃埃及及的的睡睡莲莲（Nelubiumspeciosum）种种子经过一千年的休眠之后，仍有子经过一千年的休眠之后，仍有80%的莲子保持发芽实力。的莲子保持发芽实力。生物地理学植植物物种种子子的的休休眠眠现现象象和和后后熟熟作作用用是是植植物物对对不不利利环环境境条条件件的的一一种种适适应应。这这对对寒寒带带、温温带带等等季季节节变变更更明明显显地地区区的的植植物物有有巨巨大大意意义义。可可以以设设想想，假假如如全全部部植植物物的的种种子子成成熟熟后后都都能能马马上上萌萌发发，则则它它们们的的幼幼苗苗绝绝大大多多数数将将在在寒寒冷冷的的冬冬季被冻死。季被冻死。生物地理学温温带带木木本本植植物物的的冬冬眠眠是是更更加加常常见见的的一一种种植植物物休休眠眠现现象象，休休眠眠中中的的树树木木可可以以顺顺当当渡渡过过冬冬季季的的低低温温。探探讨讨证证明明，木木本本植植物物的的休休眠眠与与光光周周期期有有关关，短短日日照照可可促促进进休休眠眠，长长日日照照可可促促进进养养分分生生长长。树树木木进进入入冬冬眠眠状状态态制制约约于于日日照照长长度度而而不不是是依依靠靠于于温温度度，这这在在很很大大程程度度上上使使植植物物免免受受冬冬初初温温度度波波动动的的危危害害。例例如如杨杨树树，短短日日照照可可以以促促使使其其进进入入休休眠眠状状态态。在在赐赐予予几几天天的的短短日日照照（12h或或更更少少）之之后后，即即使使气气温温仍仍相相当当高高（15C、20C或或30C），它它在在接接着着长长出出10-11片片叶叶子子后后，即即形形成成休休眠眠顶顶芽芽，叶叶子子生生长长停停止止；接接着着短短日日照照，虽虽然然温温度度不不变变，则则叶叶子子可可以以原原状状保保留留好好几几个个月月，不不再再生生长长，后后渐渐渐渐萎萎黄黄脱脱落落，进入深休眠。进入深休眠。生物地理学第六节第六节 水因子的生态作用水因子的生态作用 一、水因子的生态作用一、水因子的生态作用 二、生物对水因子的适应二、生物对水因子的适应生物地理学一、一、水因子的生态作用水因子的生态作用1、水是生物生存的重要条件、水是生物生存的重要条件首首先先水水是是生生物物体体的的组组成成成成分分。植植物物体体一一般般含含水水量量达达6080，而而动动物物体体含含水水量量比比植植物物更更高高。例例如如：水水母母含含水水量量高高达达95，软软体体动动物物8092%，鱼鱼类类达达8085%，鸟鸟类类和和兽兽类达类达7075%。生物地理学2、水对动植物生长发育的影响、水对动植物生长发育的影响就就植植物物而而言言，水水分分对对植植物物的的生生长长也也有有一一个个最最高高、最最适适和和最最低低(量量)的的三三基基点点。低低于于最最低低点点，植植物物萎萎蔫蔫、生生长长停停止止；高高于于最最高高点点，根根系系缺缺氧氧、窒窒息息、烂烂根根；只只有有处处于于最最适适范范围围内内，才才能能维维持持植植物物的的水水分分平平衡衡，以以保保证证植植物物有有最最优优的的生长条件。生长条件。（1）种种子子萌萌发发时时，须须要要更更多多的的水水分分，因因水水能能软软化化种种皮皮，增增加加透透性性，使使呼呼吸吸加加强强，同同时时水水能能使使种种子子内内凝凝胶胶状状态态的的原原生生质质转转变变为为溶溶胶胶状状态态，使使生生理理活活性性增增加加，促使种子萌发。促使种子萌发。生物地理学（2）水水分分还还影影响响植植物物的的各各种种生生理理活活动动。试试验验证证明明，在在萎萎蔫蔫前前，蒸蒸腾腾量量削削减减到到正正常常水水平平的的65%时时，同同化化产产物物削削减减到到55%；相相反反，呼呼吸吸却却增增加加62%，从从而而导导致生长基本停止。致生长基本停止。（3）水水分分对对植植物物产产品品质质量量的的影影响响：如如土土壤壤含含水水量量少少时时，淀淀粉粉含含量量削削减减，而而木木质素和半纤维素增加，纤维素不变，果胶质削减。质素和半纤维素增加，纤维素不变，果胶质削减。（4）水水对对植植物物繁繁殖殖也也产产生生深深刻刻影影响响：主主要要表表现现在在对对水水生生植植物物的的传传粉粉上上，如如金金鱼鱼藻藻、眼眼子子菜菜等等植植物物的的花花粉粉是是靠靠水水搬搬运运和和授授粉粉的的。水水流流和和洋洋流流能能携携带带植植物物的的花花粉粉或或孢孢子子、果果实实(椰椰子子、萍萍蓬蓬草草)、幼幼株株(红红树树的的胚胚轴轴和和藻藻类类部部分分的的养养分分体体及及浮萍科、槐叶萍科完整的植株浮萍科、槐叶萍科完整的植株)到很远的地方。到很远的地方。生物地理学3、水对动植物数量和分布的影响、水对动植物数量和分布的影响降降水水在在地地球球的的分分布布是是不不匀匀整整的的，这这主主要要因因地地理理纬纬度度、海海陆陆位位置置、海海拔拔高高度度的的不不同同所所致致。我我国国从从东东南南至至西西北北，可可以以分分为为三三个个等等雨雨量量区区，因因而而植植被被类类型型也也可可分分为为三三个个区区，即即潮潮湿湿森森林林区区、干干旱旱草草原原区区及及荒荒漠漠区区。即即使使是是同同一一山山体体，迎迎风风坡坡和和背背风风坡坡，因因降降水水的的差差异异各各自自生生长长着着不不同同的的植植物物，伴伴随随分分布布着不同的动物。着不同的动物。水水分分与与动动植植物物的的种种类类和和数数量量存存在在着着亲亲密密的的关关系系。在在降降水水量量最最大大的的赤赤道道带带热热雨雨林林中中每每100m2达达52种种植植物物，而而降降水水量量较较少少的的大大兴兴安安岭岭红红松松林林群群落落中中，每每100m2仅有仅有10种植物存在，在荒漠地区，单位面积物种数更少。种植物存在，在荒漠地区，单位面积物种数更少。生物地理学二、生物对水因子的适应二、生物对水因子的适应 1、植物对水因子的适应植物对水因子的适应在在生生物物圈圈中中水水的的分分布布是是特特别别不不匀匀整整的的，在在长长期期进进化化过过程程中中，形形成成的的不不同同类类型型的的植植物物对对水水因因子子的的要要求求各各不不相相同同，依依据据植植物物对对水水分分的的需需求求量量和和依依靠靠程程度度，可可把把植植物物划划分分为为水水生生植植物物和和陆陆生生植植物。物。水生植物：水生植物：指全部生活在水中的植物的总称。指全部生活在水中的植物的总称。沉水植物、浮水植物、挺水植物。沉水植物、浮水植物、挺水植物。生物地理学 2.2.生物对水因子的适应生物对水因子的适应 陆陆生生植植物物陆陆生生植植物物指指生生长长在在陆陆地地上上的的植植物物。包包括括湿湿生生、中中生生和旱生三种类型。和旱生三种类型。旱旱生生植植物物借借助助形形态态、结结构构、生生理理和和生生长长特特性性，在在干干旱旱条条件件下下能能长长期期忍忍受受干干旱旱，并并能能保保持持水水分分平平衡衡和和正正常常生生长长发发育育。一一般般分分布布在干热草原和荒漠区。在干热草原和荒漠区。中中生生植植物物适适应应中中度度潮潮湿湿的的生生境境，抗抗旱旱实实力力不不如如旱旱生生植植物物，但但是是在在过过湿湿环环境境中中也也不不能能正正常常生生长长。种种类类最最多多、分分布布最最广广、数数量量最最大的陆生植物。很多经济作物属于此类。大的陆生植物。很多经济作物属于此类。湿湿生生植植物物在在比比较较潮潮湿湿的的环环境境中中，也也能能正正常常生生长长和和繁繁殖殖，抗抗旱旱实实力力最最低低，具具有有明明显显的的湿湿生生结结构构，如如根根系系发发育育不不良良、叶叶片片薄薄而而大大、叶片松软、细胞间隙大、爱护组织不发达等。叶片松软、细胞间隙大、爱护组织不发达等。生物地理学2、动物对水因子的适应、动物对水因子的适应动动物物按按栖栖息息地地划划分分同同样样可可以以分分为为水水生生和和陆陆生生两两大大类类。水水生生动动物物的的媒媒质质是是水，而陆生动物的媒质是大气；因此，它们的主要适应特征也有所不同水，而陆生动物的媒质是大气；因此，它们的主要适应特征也有所不同水水生生动动物物的的渗渗透透压压调调整整水水生生动动物物生生活活在在水水的的包包围围之之中中，似似乎乎不不存存在在缺缺水水问问题题。其其实实不不然然，因因为为水水是是很很好好的的溶溶剂剂，不不同同类类型型的的水水溶溶解解有有不不同同种种类类和和数数量量的的盐盐类类，水水生生动动物物其其体体表表通通常常具具有有渗渗透透性性，所所以以也也存存在在渗渗透透压压调调整整和水分平衡的问题。和水分平衡的问题。迴迴游游鱼鱼类类，如如溯溯河河的的鲑鲑鱼鱼和和降降海海的的鳗鳗鱼鱼在在生生活活史史的的不不同同时时期期分分别别在在淡淡水水和和海水中生活。海水中生活。生物地理学陆生动物对环境湿度的适应陆生动物对环境湿度的适应 形形态态结结构构上上的的适适应应不不论论是是低低等等的的无无脊脊椎椎动动物物还还是是高高等等的的脊脊椎椎动动物物，它它们们各各自自以以不不同同的的形形态态结结构构来来适适应应环环境境湿湿度度，保保持持生生物物体体的的水水分分平平衡衡。两两栖栖类类动动物物体体表表分分泌泌粘粘液液以以保保持持潮潮湿湿；爬爬行行动动物物具具有有很很厚厚的的角角质质层层；鸟鸟类类具具有有羽羽毛毛和和尾尾脂脂腺腺；哺哺乳乳动动物物有有皮皮脂脂腺腺和和毛毛，都都能能防防止止体体内内水水分分过过分分蒸发，以保持体内水分平衡。蒸发，以保持体内水分平衡。生物地理学陆生动物对环境湿度的适应陆生动物对环境湿度的适应 行行为为的的适适应应沙沙漠漠地地区区夏夏季季昼昼夜夜地地表表温温度度相相差差很很大大，因因此此，地地面面和和地地下下的的相相对对湿湿度度和和蒸蒸发发力力相相差差也也很很大大。一一般般沙沙漠漠动动物物，如如昆昆虫虫，爬爬行行类类、啮啮齿齿类类等等白白天躲在洞内，夜里出来活动，这表现了动物的行为适应。天躲在洞内，夜里出来活动，这表现了动物的行为适应。在在非非洲洲大大草草原原旱旱季季到到来来时时，大大型型草草食食动动物物往往往往起起先先迁迁徙徙。干干旱旱还还会会引引起起暴暴发发性性迁迁徙徙，例例如如：蝗蝗虫虫有有趋趋水水喜喜洼洼特特性性，常常由由干干旱旱地地带带成成群群迁迁飞飞至至低低洼洼易易涝地区。涝地区。生物地理学陆生动物对环境湿度的适应陆生动物对环境湿度的适应 生生理理适适应应很很多多动动物物在在干干旱旱的的状状况况下下具具有有生生理理上上的的适适应应特特点点。“沙沙漠漠之之舟舟”骆骆驼驼，可可以以17d不不喝喝水水，身身体体脱脱水水达达体体重重的的27%，仍仍旧旧照照常常行行走走。它它不不仅仅具具有有贮贮水水的的胃胃，驼驼峰峰中中还还贮贮存存有有丰丰富富的的脂脂肪肪，在在消消耗耗过过程程中中产产生生大大量量水水分分，血血液液中中具具有有特特殊殊的的脂脂肪肪和和蛋蛋白白质质，不不易易脱脱水水。另另外外，还还发发觉觉骆骆驼驼的的血血细细胞胞具具有有变变型型功功能能，有有利利于于提提高抗旱实力。高抗旱实力。鹿蹄草猫尾草海芋高高山山植植物物密密毛毛、匍匍匐匐状状北极狐、赤北极狐、赤狐狐大耳狐大耳狐早熟禾早熟禾鸭茅及其花鸭茅及其花革质叶革质叶沉水植物：金鱼藻沉水植物：金鱼藻浮水植物：浮水植物：凤眼莲（水葫芦）、睡莲凤眼莲（水葫芦）、睡莲挺水植物：挺水植物：荷花、香蒲荷花、香蒲芦苇芦苇旱生植物旱生植物湿生植物：半边莲湿生植物：半边莲