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第5章 温度和热

1.生存必备的条件——温度

温度是一种无时无处不在起作用的重要生态因子,任何生物都是生活在具有一定温度的外界环境中,并受温度变化的影响。地球表面的温度条件总是在不断变化的,在空间上它随纬度、海拔高度、生态系统的垂直高度和各种小生境而变化;在时间上它有一年四季的变化和一天的昼夜变化。温度的这些变化会对生物体产生多方面的深刻影响。

首先,生物体的生命活动必须在一定的温度范围内才能进行。种子发芽必须有适宜的温度;鸟类卵的孵化也需要一定的温度;一些鸟类由于温度的变化而南北迁徙;而蛇、青蛙、刺猬、松鼠等动物和一些昆虫则到了冬天就要冬眠;细菌病毒的繁殖也需要一定的温度。这些都是温度对生物的直接意义。

其次,温度对生物的生态意义,还表现在它能引起其他生态因子的改变。如引起湿度变化、降水、刮风、氧在水中溶解度以及食物和其他生物的行为变化等。这些是温度对生物的间接意义。

2.生命的温度极限——温度与生物的关系

任何一个环境中的温度不是一成不变的,它受光照和地理位置的影响,是不断变化的。环境温度有时间上的变化和空间上的变化,即四季的变化和地域的变化;水平的变化和垂直的变化。当环境温度逐渐下降(或上升)时,生物体温也随之下降(或上升),下降(或上升)到一定的极限,在这个温度下生物便趋于死亡,这时称为生命温度的下限(或上限)。生命温度的极限受到物种、季节、分布及生理状态等多方面的影响。

温度是生物生长发育以及生命运动必备外部条件。任何一种生物的生长发育,都要求一定的温度条件。如水稻种子发芽期要求的最低温度为8~12℃,最适温度为25~35℃,最高温度为38~42℃。一般植物生长的温度范围为0~45℃,0℃、45℃可称作生命温度的极限,只有在这个温度极限范围内,生物才能生长发育并进行生命运动。

对于植物来说,在这个温度范围内,随着温度的上升,生长速度也会加快,达到最适温度时,生长最快,以后温度再升高,生长速度就会减慢。如橡胶树幼苗,在20℃以下时,生长缓慢;28~29℃时生长最快;31℃时,生长速度开始下降。对于昆虫来说,在极限温度范围内,外界温度与发育温度呈正比,与完成发育期所需要的时间呈反比。

对于比较高级的恒温动物来说,环境温度对它们的作用要比低等动物和植物小得多。因为恒温动物具有调节体温的机制,其体温保持相对稳定,不随环境温度的变化而变化。但是,周围环境的低温,可以延缓恒温动物的性成熟,因而寿命可以更长,同时身体也可以长得更大一些。大多数鸟类和哺乳类,同类的个体生活在北方寒冷地区的,要比生活在南方温暖地区的体形大。

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