南极犬牙鱼 银鳕鱼鳕的耐受温度范围

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考虑了因子量的过多;耐受性定律不仅估计了环境因子量的变化方向,而且估计了生物本身耐受性问题,生物的耐受性不仅在不同种类之间可能不同,而且即使在同一种中,耐受性也因年龄、季节、栖息地区不同而有差异:鲑鱼对温度的耐受性范围是0~12℃,最适温为4 ℃;斑鳉的耐受范围是10~40 ℃;南极鳕所能耐受的温度范围最窄,只有-2~2 ℃。耐受性定律可以允许生态因子之间的相互作用,如因子替代作用和因子补偿作用等。 耐受性补充原理 生物可能对某一生态因子的耐受范围很广,而对另一个因子又很窄,如“广温狭盐性动物‖。生态幅往往受到后一个生态因子的限制。 生物在不同发育期对生态因子的耐受限度不同,物种的生态幅往往取决于其临界的耐受限度。通常生物繁殖期是一个临界期,各种生物通常在生殖阶段对生态因子的要求比较严格,因此它们所能耐受的生态因子的范围也就比较狭窄,繁殖期的生态幅成为该物种的生态幅,例如动物卵和胚胎以及正在繁殖的成年个体所能耐受的环境范围一般比非生殖个体要窄。
动物在生态幅中有其最低点、最高限和最适区,在这个区内生物生理状态最佳,繁殖率最高,数量最多。对于某一生态因子,在自然界中生物实际很少处于最适范围内生活,因为其它一些因子(包括竞争、捕食等)的相互作用表现出更大的重要性,妨碍生物利用最适的环境条件。 当生物对某一特定生态因子不是处于最适度(optimum)状态时,对其它生态因子的耐受限度可能随之下降,即某一因子的改变可能引起生物对其它因子适应能力的改变。这是因为生物处于不利条件下,要进行生理调节就需要额外付出能量,从而降低对其它生态因子的耐受限度。高温限可因盐度降低而改变。许多海洋动物的高致死温度是在盐度降低时下降。例如,营穴居生活的多毛类节节虫(Clymenella torquata)在适温范围 内可在低盐度下耐受很长时间,但在37℃时,其在低盐度的生存时间明显缩短。 Kinne (1964) 根据动物对其它非生物因子的耐受性而分为:狭盐性(stenohaline );广盐性(euryhaline);狭光性(stenophotic);广光性(euryphotic)
三、对生态因子耐受限度的调整
因子的补偿作用
生物不是自然环境的 “奴隶”,生物能适应环境,并且在一定程度范围内,生物还能减少自然环境,如温度、光照、水等生态因子的限制作用,即生物对因子的补偿作用。这种因子补偿作用更多见于群落水平,但在种内同样可以见到。 人工驯化(acclimation)
驯化是指在实验条件下诱发的生理补偿机制,这种生理适应短时间即可完成。 气候驯化(适应)(acclimatization)
指自然条件下所诱发的生理补偿变化,这种生理适应需较长时间完成;适应(adaptation)指生物在生存竞争中适应环境条件而形成一定性状的现象。这种形态适应需要很长时间。影响生物耐受性的各种生态因子之间存在着明显的相互作用。例如,温度和湿度对生物适合度(fitness)的影响。
三种以上生态因子对生物的交互影响在自然界是普遍存在的,如海水中溶氧、水温和盐度常共同起作用。生物对一组特定环境条件的适应表现出彼此之间的相互关联性,这一整套协同的适应特性就称为适应组合。 五、大环境和小环境对生物的不同影响
大环境 是指地区环境(具有不同气候和植被特点的地理区域)、地球环境(包括各圈的全球环境)和宇宙环境。如三北防护林、厄尔尼诺和拉尼娜、太阳黑子等。
小环境 是指对生物有着直接影响的邻接环境。如生物个体表面的大气环境、土壤环境和动物穴内的小气候等。小环境直接地影响着生物的生存,生物也直接影响小环境。如蜂鸟巢内的卵33.3℃---鸟体表 12.4℃---空气和树枝3.5℃--- 天空-20.7℃。所以,我们要特别重视在小环境层次上对气候因子进行研究。
度 一、温度的生态作用
温度是海洋环境中极为重要的生态因子。一方面温度直接影响有机体的代谢强度,从而控制海洋生物的生长、繁殖、发育、数量消长和分布等;另一方面,温度又影响着饵料的丰度和水中物理、化学因素的动态,间接地支配生物的生活和生存 。 1。温度对代谢的影响按照体温与环境温度的关系,一般将生物分为变温生物和恒温生物两大类。海洋无脊椎动物体温和水温的差别不超过0.2-0.6℃;幼鱼体温和水温几乎相等,成鱼体温和水温通常相差0.5-1.0℃以内。
温度系数(temperature coefficient,Q10)
就变温动物而言,外界温度直接决定了有机体的体温。外界温度上升,其体温随之升高,体内生理过程就加快。在适宜温度范围内,温度每升高10℃,化学过程的速率即加快2-3倍,此即为Vant Holf’s Law。如,温度(T )与生物代谢率的关系——代谢反应速率的变化。在具体情况下Q10可按下式计算:Q10 = (R2/R1)10/(T2-T1) ,logQ10 = 10(logR2 -logR1)/(T2-T1)生物学上的一般介于2-3之间(=1时表示反应速率不受温度影响),即在一定范围内,温度每上升10℃,代谢作用的速度将增大2-3倍。 因此,Vant Holf’s Law对于生物的生理过程,仅具有相对意义,只适于应用在一定适宜温度范围。其原因是:活体的生化过程是在复杂的胶体系统中进行的,整个新陈代谢过程是许多互相制约的连锁反应的总和。当温度升高时,各个生理过程的反应速率的加快系数可能是不同的;温度不仅影响过程的速率,而且也影响过程的性质;当温度接近于亚致死高温区时,生理过程的实际反应速率降低或接近停止。因此, Q10值变小。即对生理过程来说, Q10值是随温度而变化的,不可能是一个不变的常数。因此,一些学者认为,生理过程反应速率与温度的关系更接近于―S‖形曲线。许多
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