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第二章 能量环境;2 能量环境;2．1 地球上光及温度的分布 一 地球上光的分布 ;1，空间上分布规律;图1 不同纬度处的日照长度 ;坡向坡度;水体中; 在水生生态系统中，光照强度随水深的增加而迅速递减。清澈静止的水体15米深处，50％衰减。流动和浑浊水体，衰减更多。 根据光照强度可将水体分为三层： 光亮带（euphotic zone）：光合作用大于等于代谢能。 弱光带（dysphotic zone）：光合作用小于代谢能。 无光带（aphotic zone）：无光合作用。;2，时间上变化规律;二 地球上温度的分布 生物都在一定温度环境中生存，并受温度的高低、极端温度、积温、变温（温差）、温度节律变化等影响。;1 、大气温度的分布 (1) 空间上变化 赤道：辐射强度最大，温度最高。 纬度：纬度越高，辐射强度减小，温度低。一般纬度每增加1度，陆地年平均气温下降0.5℃。 两极：太阳辐射仅??赤道的40％，温度最低。 海拔高度：海拔越高，热散失快，温度较低。一般海拔每上升100M，气温降低0.5—1℃。;(2) 时间上变化 ?昼夜变化： 昼夜变幅：海洋水温，4℃；陆地气温，一般17℃；沙漠气温，40℃。 ?四季变化： 海洋上：赤道变化大；温带中等，10-15℃；两极小，=5℃；深层无变化， 稳定于-0.5—4℃。 陆地上：热带雨林变化幅度小；温寒带变幅较大，如西藏-37—40℃；;2 、土壤温度的分布 ?、表层温度变化较大，深层变化小。一般在1m深度以下，土壤温度无昼夜变化。在30m以下，土壤温度无季节变化。 ?、随土壤深度增加，土壤最高温和最低温出现的时间后延于气温的升降变化，落后时间与土壤深度成正比。 ?、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。 ?、土壤温度的年变化在不同地区差异很大。;3、 水体温度的变化 (1)随时间的变化 夏季，上层热，下层冷，中层变化大；冬季上层0℃，下层4℃； 海洋水温昼夜变化不超过4℃，15m以下深度，海水温度无昼夜变化；140m以下，无季节性变化。 (2)水中成层现象 较冷的水位于较暖的水层之上。 分为：上湖层，斜温层，下湖层。 ;;一 光质的生态作用及生物的适应 不同光质对植物光合作用、形态建成、向光性及色素形成有影响： 光合有效辐射：植物光合作用只能够利用太阳光谱的一个有限带，即从380~710nm之间波长的辐射能，称为光合有效辐射。红橙光、蓝紫光。 红光、红外光、蓝光、蓝紫光、紫外线等。;二 光照强度的生态作用及生物的适应;2 植物对光照强度的适应性 光饱和点：植物光合作用达到最大值时的光照强度，称为该种植物的光饱和点。 光补偿点：光合作用和呼吸作用相等时的光照强度称为光补偿点（cp）。; 长期生活在不同光照强度下的生物对光形成了高度的适应特性： 阳性植物：光补偿点较高，光饱和点一般也较高。在强光下才能生长发育良好，而在耐荫蔽和弱光下生长发育就不良。如松、杉、柏及栎。 阴性植物：光饱和点较低，光补偿点一般较低。需要在较弱的光照条件下生长，不能忍耐高强度光照。如咖啡、茶树、蕨类、苔藓类。 耐阴植物：既可以在强光下良好生长，又能忍受不同程度的遮荫，对光照具有较广的适应能力。如叶菜类、豆子叶。;; 阴地植物与阳地植物叶的比较 ;三 生物对光照周期的适应 日照长度变化对生物是一个信号作用，导致生物作出相应适应性变化。 1 生物的昼夜节律 动物的活动行为、体温变化、能量代谢以及激素的变化；植物光合作用、蒸腾作用、积累与消耗等。 ;（1）植物的光周期现象 a 长日照植物;日照时间超过一定数值才能开花，否则只进行营养生长。如冬小麦、油菜、萝卜。 b 短日照植物;日照时间少于一定数值才能开花，否则也只进行营养生长。如玉米、大豆、烟草、棉等。 c 中日照植物;光照时间与开花无关，只要其它条件合适，什么日照下都能开花。如黄瓜、番茄等。 植物的引种驯化、时令花卉培养。;（2）动物的光周期现象 a 繁殖的光周期现象 长日照动物：野兔、刺猬、鸟； 短日照动物：羊、鹿等 b 迁徙的光周期现象 鸟类迁徙：鸟类具有严格的迁飞节律； 鱼类洄游：三刺鱼对水体含盐量选择。;2 能量环境;1 酶反应速率和温度阈 温度系数：在一定温度范围内，温度每升高10℃，生物新陈代谢速率增加的倍数（Q10）。