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第28章 生态的作用(2)

知识点海水温度

海水温度是反映海水热状况的一个物理量。世界海洋的水温变化一般在-2℃—30℃之间,其中年平均水温超过20℃的区域占整个海洋面积的一半以上。海水温度有日、月、年、多年等周期性变化和不规则的变化,它主要取决于海洋热收支状况及其时间变化。经直接观测表明:海水温度日变化很小,变化水深范围从0—30米处,而年变化可到达水深350米左右处。在水深350米左右处,有一恒温层。但随深度增加,水温逐渐下降(每深1000米,约下降1°—2℃),在水深3000—4000米处,温度达到2°—-1℃。海水温度是海洋水文状况中最重要的因子之一,常作为研究水团性质,描述水团运动的基本指标。研究海水温度的时空分布及变化规律,不仅是海洋学的重要内容,而且对气象、航海、捕捞业和水声等学科也很重要。

淡水生物的作用

淡水浮游生物包括浮游植物和浮游动物,其主要生态作用是:浮游植物能吸收水中各种矿质养分和有机物,保持水体一定的清洁度,增加水体的溶氧量,对水质理化特性的变化起主导作用,同时形成水域生态系统的初级生产力。渔业生产上所讲的培养水质或肥水,实质上是指繁殖浮游生物。浮游生物生产力的大小,预示着池塘鱼类产量的高低。浮游植物是鲢、鳙和罗非鱼等鱼类的主要饵料,浮游动物是幼鱼的饵料。

多种鱼类共同对水体环境发生影响。草食性鱼类的粪便可以促进浮游生物的繁殖,为鲢、鳙提供饵料。鲢、鳙等滤食性鱼类取食浮游生物和细菌,使水质变清,有利于草食性鱼类的生活。鲤、鲫、罗非鱼等摄食有机碎屑,也可保护水质。各种水生生物之间以及水生生物与环境之间连接成一个合理的、具有良性循环的生态系统,既具有较好的生产性能,又具有较强的自净能力。

湖泊中,水生植物常占重要地位,大量植物有机残体沉积湖底,积极参与湖盆的填平作用,据分析,云南省天然湖泊底泥中有机质含量,洱海为2.69%,滇池为6.34%,草海最高可达27%,为湖泊的沼泽化和泥炭形成提供了丰富的物质基础。其次,水生植物具有过滤泥沙、减缓水流的作用,促使湖水透明度增大。在氧化塘中利用水生植物(如凤眼莲)处理污水,也是水生生物净化、改造水域环境的实例之一。

知识点自养生物

作为生态学用词也称独立营养生物,它的对应词为异养生物。其原义是指仅以无机化合物为营养进行生活、繁殖的生物,在这种古典概念中,并没有把获得能量的基质氧化和为了碳素同化而进行营养物质的还原这两大代谢系统加以区别。而今天这个概念已分为根据作为能源而被氧化的营养物质及其氧化形式来分类(化学合成生物、光合作用生物、无机氧化生物、有机氧化生物),以及根据对碳源的营养素材的摄取方式及其在还原同化作用中所必需的有机代谢物质的合成方式来进行分类。而且只限定于后者的意义而被广泛地应用。

土壤生物的作用

土壤中的生物是多种多样的,其中土壤微生物(包括细菌、放线菌、真菌、藻类和原生动物等)是土壤中重要的分解者,在土壤的形成和发展过程中起着重要的作用。在土壤形成的初级阶段,能利用光能的地衣类微生物参与岩石的风化,再在其他微生物的参与下,形成腐殖质使土壤性质发生变化。

土壤动物是最重要的消费者和分解者。在土壤中生存或栖居的动物有上千种,很多为节肢动物。非节肢土壤动物主要有线虫和蚯蚓。线虫是土壤中存在比较丰富的动物,主要生活在土粒周围的水膜中或植物根内。土壤中寄生性线虫寄生于许多植物根部。蚯蚓是土壤中最常见的生物,喜欢湿润的环境和丰富的有机质,常生活在黏质、有机质含量高和酸性不太强的土壤里,有人估计,每公顷土壤所含蚯蚓可达200~1000千克。蚯蚓靠吞食土壤中的有机物质生活,它们使土壤与有机物紧密混合,并通过孔道的形成、粪粒的产生,使土壤更疏松多孔。

土壤动物中很多是节肢动物,重要的有螨类、蜈蚣、马陆、跳虫、白蚁、甲虫及蚂蚁等。以螨类和弹尾目昆虫的种类最多、分布最广。螨类在土壤中粉碎和分解有机物,并把有机物运到较深的土层中,起到维持土壤通气性、改善土壤的作用。弹尾目昆虫俗名跳虫,它们多取食正在分解中的植物。蚂蚁也是土壤中比较活跃的动物之一,虽然它们的食物在地表,对枯枝落叶的分解作用很小,但它们是重要的土壤搅拌者。蚂蚁筑的窝丘,分布广泛,携带了大量下层土壤至地面。在有些地区,蚂蚁用于建筑蚁窝而搬动的土壤估计每英亩可达3400吨。

植物的根系对改良土壤有重要作用,根系表面能分泌代谢产物,促进矿物质溶解,促进根际微生物活动;根残存于土壤中增加有机质含量,增加土壤通透性;有些植物(如豆科)根部与固氮微生物共生,增加土壤氮素水平。

活动于土壤中的动物、扎根于土壤中的植物和土壤中数量众多的微生物对土壤有多方面的作用和影响,归结起来主要有:

(1)促进成土作用。母岩风化的矿化物质并不是土壤,还要加入有机物质,经过生物的作用才能形成土壤,生物对土壤的形成起着关键作用。

(2)改善土壤的物理性能。种植于土壤中的深根植物、挖掘土壤的动物和数量巨大的微生物的活动大大改善了土壤的结构、孔隙度和通气性。土壤动物打的洞疏松了土壤,加速了土壤的风化作用,改善了土壤的水热状况。

(3)提高了土壤质量。经蚯蚓作用的土壤在有效磷、钾、钙含量等多方面都有明显增加。动植物残体经微生物分解和合成含氮的高分子腐殖质化合物,使土壤腐殖质化。

(4)对土壤覆盖层的影响。动物的活动改变了土表的局部形态,如从土层中掘出大量土壤堆积成丘状增加土表面积,排泄物还增加了土壤腐殖质。

知识点土壤团粒结构

土壤团粒结构中由若干土壤单粒黏结在一起形成团聚体的一种土壤结构。因为单粒间形成小孔隙、团聚体间形成大孔隙,所以与单粒结构相比较,其总孔隙度较大。小孔隙能保持水分,大孔隙则保持通气,团粒结构土壤能保证植物根的良好生长,适于作物栽培。团粒是由多种微生物分泌的多糖醛酸甙、粘粒矿物以及铁、铅的氢氧化物和腐殖质等胶结而成的。总之土壤团粒结构是通过干湿交替、温度变化等物理过程,化学分解和合成等化学过程,高等植物根、土壤动物和菌类的活动等生物过程以及人为耕作等农业措施因素而形成的,其中以人类耕作等农业措施对土壤团粒结构的形成影响最大。

草原植被的作用

草原植被主要由各种天然杂草或人工牧草及分散生长的树木组成。牧草特别是豆科牧草能改良草原土壤。豆科牧草根部与固氮根瘤菌共生,能将大气中的氮合成含氮化合物,具有生物固氮功能。如每年每公顷草木樨能固氮127.5千克,苜蓿能固氮330千克。草原植被每年产生的大量有机物残体经微生物分解后增加了土壤有机质和腐殖质积累。

草原植被草原植被与森林植被一样,具有涵养水分,保持水土,净化、美化环境的作用,还有一个重要作用是固定流沙。据测定,北方牧场、农闲地与庄稼地土壤冲刷比林地和草地大40~110倍。在降水较多地区,牧草地的保土力为作物地的300~800倍,保水力为作物地的1000倍。我国南方亚热带草山牧场,降雨量大且多暴雨,容易发生水土流失,故牧场只能设在缓坡。近年国家推行草场实行围栏分区轮放,控制适宜的放牧强度和轮放周期,促进牧草再生,实现持续利用,同时防止水土流失与沙漠化。

知识点热带稀树草原

热带稀树草原又称萨王纳群落,分布于热带、亚热带,其特点是在高大禾草的背景上常散生一些不高的乔木。在具有较长期干旱季节的热带或亚热带地区,以旱生草本植物为优势,并星散分布着旱生乔木或灌木的植物群落。由于禾草的生产力高以及植被稀疏开旷等特点,所以在干扰较少的热带稀树草原中常有大量有蹄类食草哺乳动物,如非洲萨王纳群落中的斑马、长颈鹿等。还有一些大型食肉动物如非洲狮等。它们与前述的植物群落共同形成热带独特的自然景观,引人注目。

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