浓度增加而增加。对于动物来说,空气中二氧化碳浓度过高,会影响动物的呼吸代谢。 10、 简述生物对风的适应。
答:风是许多树种的花粉和种子的传播者,风媒植物特有的花形和开花时间均是风媒植物对风的适应、在多风,大风的环境中,能直立的植物,往往会变得低矮,平展,并具有类似旱生植物的结构特征。“旗形树”也可以说是树木对盛行强风的适应。
五、论述题
1、 试述植物是如何通过调节根系吸水和叶片蒸腾来保持其体内水分平衡的。
答:在一定时间内,植物吸收水的数量与蒸腾损失的水的数量之间的差值即为水分平衡。当根系的吸水不能满足叶子的蒸腾需求时,为负平衡;相反,当叶导度降低导致蒸腾作用减弱时,如果根系吸水没有变化,则为正平衡。
植物的水分平衡是一种动态平衡,白天大部分时间内,由于植物的蒸腾作用超出水分吸收,常为负平衡;到傍晚或夜间才出现正平衡或接近正常平衡,前提是土壤中贮存有足够的水。在干旱期间,植物的水分平衡通常经过一整夜也不能完全恢复,因而水分亏缺逐渐积累起来,直到下次降水才会得到缓解或恢复。 在湿润地区,植物避免水分负平衡的适应策略是减少气孔的开放度和开放时间。起初,蒸腾作用可能只是在白天部分时间内降低,随着水分亏缺加重,气孔在白天大部分时间关闭而只有在早晨和
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傍晚开放;最后,气孔蒸腾完全停止,蒸腾作用只有通过角质层途径完成。
在干旱地区,植物通常具有广泛分布并到达地下水的根系,或者具有发达的贮水组织,所以它们可以不必通过减少蒸腾来避免水分负平衡的发生。这是它们对干旱环境适应的一种表现。然而当数周内无降水且土壤贮水被消耗尽时,叶片气孔白天的开放度则大为减少,开放时间越来越短,蒸腾作用也就越来越弱。生活在干旱地区的植物一般为小叶型,有些植物的气孔深陷在叶片内,还有些植物体表面覆盖有不透水的蜡质层,这都是对减少水分蒸腾的适应。
3、 简述生物的趋同和趋异适应,如何理解生物与环境的协同进化?
答:趋同适应是指亲缘关系很远甚至完全不同的类群,长期生活在相似的环境中,表现出相似的外部特征,具有相同或相近的生态位。仙人掌科的植物适应于沙漠干旱生活,它们具有多汁的茎,叶子退化呈刺状。生活在与仙人掌(仙人掌科)类似环境的菊科仙人笔、大戟科霸王鞭及萝摩科海星花等植物,外形特征出现与仙人掌趋同的适应现象。
趋异适应是指同种类的生物当生活在相同或相似的环境条件下,通过变异选择形成不同的形态或生理特征以及不同的适应方式或途径。
由此可见,生物体的形态结构及行为总是与其生存环境相适应的,否则就要因不能适应新的条件而被淘汰,这就是生物与环境的协
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同进化。
4、 试述陆生植物对水因子的适应。
答:根据植物与水分的关系,陆生植物又可分为湿生植物,旱生植物和中生植物3种类型:
(1)湿生植物还可分为阴性湿生植物和阳性湿生植物两个亚类、阴性湿生植物根系不发达,叶片极薄,海绵组织发达,栅栏组织和机械组织不发达,防止蒸腾,调节水分平衡的能力差、阳性湿生植物一方面叶片有角质层等防止蒸腾的各种适应,另一方面为适应潮湿土壤而根系不发达,没有根毛,根部有通气组织和茎叶的通气组织相连,以保证根部取得。
(2)旱生植物在形态结构上的特征,一方面是增加水分摄取,如发达的根系;另一方面是减少水分丢失:如植物叶面积很小,成刺状,针状或鳞片状等、有的旱生植物具有发达的贮水绢织、还有一类植物是从生理上去适应。
(3)中生植物的形态结构和生理特征介于旱生植物和湿生植物之间,具有一套完整的保持水分平衡的结构和功能。 6、 水对植物的生态作用。
答:(1)水是生物体不可缺少的重要的组成部分;水是生物新陈代谢的直接参与者,也是光合作用的原料、因此,水是生命现象的基础,没有水也就没有生命活动、此外,水有较大的比热,当环境中温度剧烈变动时,它可以发挥缓和,调节体温的作用。 (2)水对生物生长发育有重要影响、水量对植物的生长也有最高、最适和最低3个基点、低于最低点,植物萎蔫,生长停止;高于
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最高点,根系缺氧,窒息,烂根;只有处于最适范围内,才能维持植物的水分平衡,以保证植物有最优的生长条件、在水分不足时,可以引起动物的滞育或休眠、
(3)水对生物的分布的影响、水分状况作为一种主要的环境因素通常是以降水,空气湿度和生物体内外水环境三种方式对生物施加影响,这三种方式相互联系共同影响着生物的生长发育和空间分布、降水是决定地球上水分状况的一种重要因素,因此,降水量的多少与温度状况成为生物分布的主要限制因子、我国从东南至西北,可以分为3个等雨量区,因而植被类型也可分为3个区,即湿润森林区,半干旱草原区及干旱荒漠区。 7、 论述温度因子的生态作用。
答:温度影响着生物的生长和生物的发育,并决定着生物的地理分布。任何一种生物都必须在一定的温度范围内才能正常生长发育、一般说来,生物生长发育在一定范围内会随着温度的升高而加快,随着温度的下降而变缓。当环境温度高于或低于生物所能忍受的温度范围时,生物的生长发育就会受阻,甚至造成死亡。此外,地球表面的温度在时间上有四季变化和昼夜变化,温度的这些变化都能给生物带来多方面和深刻的影响。
温度对生物的生态意义还在于温度的变化能引起环境中其他生态因子的改变,如引起湿度,降水,风,氧在水中的溶解度以及食物和其他生物活动和行为的改变等,这是温度对生物的间接影响。 8、 植物对盐胁迫有哪些适应?
答:生长在盐渍化环境中的植物具有不同的适应。
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(1)形态适应:形态上出现植物体干而硬;叶退化成鳞片状或严重肉质化,新生枝条肉质化,同化枝行使光合功能,气孔下陷,如盐角草、盐节木、碱蓬、盐爪爪等。有些植物出现盐腺和盐囊泡结构,可将植物体内过多的盐分排到体外。
(2)生理适应:在逆境条件下,植物形态的变化可以反应在内部的生理生化过程中,主要涉及植物光合与代谢、渗透调节物质的合成。钙调蛋白、通道蛋白、胚相关蛋白、质膜通透性和激素等方面所发生的变化。其中渗透调节是植物利用自身合成或/和吸收的物质以保证植物体能吸收水分,保持植物正常生长发育。渗透调节的方式有三种,一是细胞吸收和积累无机离子作为渗透调节剂来调节植物的渗透压,如盐角草,碱蓬等;二是细胞中合成有机溶质,主要有氨基酸类、有机酸类、可溶性碳水化合物和糖醇类;三是盐胁迫会导致有机物分解产生一些可溶性的有机小分子,如脯氨酸等。
(3)分子水平上的适应:
盐生植物通过无机离子,有机生物小分子和激素等来调节对盐渍化环境的生理生化适应,但这些物质的合成和运输基本上是受植物体内各种酶类控制的,而这些酶类的合成和活化又受基因表达的调控。从基因水平上来认识植物耐盐机理对更好地了解和定向利用盐生植物将有重大的意义。
种群
一、名词解释
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