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第4章 生物与环境的相互作用

1.生物的循规蹈矩——环境对生物的作用

环境对生物作用分决定作用和塑造作用。具体来说,环境对生物的存活、生长发育、生殖繁衍、数量分布以及种内种间关系都有影响。

我们都知道,燕子低飞要下雨;蚂蚁搬家也预示着要下雨;地震、台风前的动物都会有反常的行为。这些也都是环境对生物影响的一种表现。

受光线和温度的影响,猫头鹰和鼠都是白天休息,晚上出来活动;而与它们不同的是,人类白天活动,晚上休息。

地球上,受温度、降雨等影响,沿着纬度方向由低纬向高纬呈现不同的自然景观,如热带雨林带、热带草原带、热带荒漠带、热带硬叶林带、温带落叶阔叶林带、苔原带、冰原带等。不同纬度带的生长和生活的植物和动物也不同,如热带雨林中生长的多为典型的热带常绿树、落叶阔叶树、木质大藤本和附生植物;热带雨林中的动物有大象、蟒蛇、河马等。

热带草原带在热带雨林带南北两侧,一年分为两季:雨季和旱季。雨季时,炎热多雨,树木繁茂,长着较高的草;旱季时,大部分树木都要落叶,草也干枯。主要动物有长颈鹿、斑马、羚羊等植食动物和狮子、鬣狗等肉食动物。一到旱季,动物就要向有水草的地方迁徙。

2.本能的反馈——生物对环境的反作用

①生物对环境的适应

生物的适应方式分形态的适应、生理的适应和行为的适应。

生长在沙漠里的植物,为了减少水分的蒸发,叶子已经退化得像鳞片一样裹在树枝上,主要靠绿色的树枝代替叶子进行光合作用,制造养料;仙人掌则把叶子变成了刺;径柳干脆就没有了叶子。这体现了生物对环境的形态的适应。

同样骆驼的驼峰也是对沙漠缺水少食这一环境的积极适应。

而银汉鱼的产卵,总是在大潮时到沙滩产卵,大潮应是月圆之夜。这是生物对环境的生理的适应。

涨潮时,潮水带来了许多食物,牡蛎将壳打开,进行取食活动;退潮时将壳紧闭。许多蟹类,在涨潮时,躲进洞穴或岩缝,因为它不像牡蛎那样固着在礁石上,就有被冲走的危险;落潮后,它们则从洞穴和岩缝中出来在沙滩上积极觅食。这是生物对环境的行为的适应。

②生物对环境因子的改变

在炎炎夏日里,走在树荫下会倍感凉爽,这是因为树叶可以吸收太阳辐射,从而降低小环境的气温。另外,绿色植物可以通过光合作用吸收空气中的二氧化碳释放氧气,供动物呼吸。成片的森林还可以起到保持水土、防风固沙、涵养水源、调节气候、减少污染等作用。防护林就是以防御自然灾害、维护基础设施、保护生产、改善环境和维持生态平衡等为主要目的的森林群落。

骑马驰骋在美丽而广阔的草原上,看那洁白的羊群悠闲地啃着青草是相当惬意的事情。但是,近年来,不少地区的草原在不断地沙漠化,逐渐缩小。究其原因,主要是人们对草原的利用不当。某区域草场,面积和产草量是相对固定的,一定面积的草量只能供养一定数量的牲畜。由于放牧者盲目地追求经济利益,在单位面积上的牲畜过多,小草无法在短时间内长出,致使草原植被被破坏。被破坏的草原很容易受风沙的侵袭而沙漠化,所以草原的面积会越来越小。

如今,温室效应不再是一个新名词。所谓的温室效应,又称“花房效应”,是大气保温效应的俗称。大气能使太阳短波辐射到达地面,但地表向外放出的长波热辐射线却被大气吸收,这样就使地表与低层大气温度升高,因其作用类似于栽培农作物的温室,故名温室效应。如果大气不存在这种效应,那么地表温度将会下降约3℃或更多;反之,若温室效应不断加强,全球温度也必将逐年持续升高。自工业革命以来,人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加,大气的温室效应也随之增强,引起全球气候变暖等一系列严重问题,引起了全世界各国的关注。

那么,全球变暖会带来什么样的恶果呢?首先,气温升高后有利于一些害虫和病毒的繁殖,病虫害的疾病出现会更频繁。据专家推测,一系列的流行性感冒、小儿麻痹症和天花等疫症病毒可能藏在冰块深处,目前人类对这些原始病毒没有抵抗能力,当全球气温上升,冰层溶化时,这些埋藏在冰层千年或更长时间的病毒便可能复活,形成疫症。其次,南北极的冰山融化,会使海平面上升,地球陆地的面积减少,有一些地区和岛屿则可能会被海水吞没。科学家预测:如果地球表面温度的升高按现在的速度继续发展,到2050年全球温度将上升2~4℃,而南北极地的冰山将大幅度融化,海平面大大上升,一些岛屿国家和沿海城市将淹没于水中,其中包括几个著名的国际大城市:纽约、上海、东京和悉尼。再次,由于气候受温度影响,全球变暖会让气候反常,海洋风暴会逐渐增多。另外,气温升高也会使陆地上水分蒸发加快,致使土地干旱,沙漠化面积增大。

总之,生物有机体在受环境影响的同时也会影响环境。没有不受环境影响的生物,也没有不受生物影响的环境,两者相互作用。

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