第二章 能量环境
生态学 能量环境提纲讲解
第二章能量环境（内容提要）学习目标：1、掌握光照和温度的时空变化规律；▲▲2、光质、光强、光周期对生物的影响，以及生物对光质、光强、光周期影响的适应。
▲▲3、温度的生态作用，极端温度对生物的影响，以及生物对极端低温、极端高温的适应。
▲▲4、根据生物对光、温的反应规律进行引种驯化的特点。
5、风对生物的生态作用。
△6、火对生物的生态作用及管理。
△地球上的能量类型太阳能（光能）: 植物可利用的能量；▲▲地热能化学能：物体发生化学反应时所释放的能量少。
是少数低等生物可利用的能量。
生物能：是太阳能以化学能形式贮存在生物中的能量形式。
是高等生物可利用的能量。
风▲火▲其他能量：电能、磁能、声能、机械能、潮汐能、核能……2.1 光的生态作用及生物对光的适应环境光主要来源于太阳辐射。
太阳光在生物生命活动中扮演着重要角色。
它为植物提供光合作用所需的能量，控制其生长、发育和分布，决定植物群落的构成，并影响动物的生存、活动与分布。
2.1.1 地球上光的分布1、太阳辐射及其光谱组成太阳辐射中只有一部分是人肉眼能感知的可见光（390～760nm）。
太阳辐射达到地球后穿过厚厚的大气层，其中一部分能量被反射，一部分被吸收(如波长较短的紫外线(＜300nm）大部分被大气的臭氧层吸收)，一部分被散射，剩下的部分来到地面。
到达地面的光谱成分中，红外线占50%～60%，紫外线只占1%～2%，可见光约占38%～49%。
地面接受到能量之后也会向外界辐射能量（称为地面辐射），这部分能量达到大气层后也会一部分能量被反射，一部分被吸收，一部分被散射，剩下的部分回到宇宙空间。
光的成分：紫外光：波长<380nm， 9% ；可见光：波长380～760nm，45%；红外光：波长>760nm， 46%。
2、影响太阳辐射的因素和光的分布规律太阳辐射能总量随纬度增高而减少，形成不同的太阳辐射带；由于地球的倾斜，同一纬度上的太阳辐射量一年四季有变动；在热带地区，总能量较高、较稳定、季节变化小。
湘教版地理必修一第二章-自然环境中的物质运动和能量交换--知识点总结
第二章 自然环境中的物质运动和能量交换第一节 地壳物质组成和物质循环地壳是由岩石组成,岩石是由矿物组成。
组成地壳的物质在不断运动和变化之中的。
岩石圈：岩石组成了固体地球的坚硬外壳，包括地壳和地幔顶部。
一 地壳物质组成（二）矿物1自然界的一切物质都是由化学元素组成。
主要的化学元素有：氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁等。
2矿物：具有确定的化学成、物理属性的单质或化合物，是化学元素在岩石圈存在的基本单元。
它是组成地壳物质的最基本单元。
如盐、石墨、石英、铁矿石等。
矿产：在各类岩石形成过程中，有用矿物在地壳中或地表富集起来，并且能够被人们开采利用的，就是矿产。
它是人类生产资料和生活资料的重要来源。
3 矿物形态：气态（天然气）、液态（石油）、固态。
最多的是：石英。
4 矿物的分类：金属矿和非金属矿两类。
常见的金属矿有：赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿和方铅矿等。
常见的非金属矿有：石英、长石和云母（这三种常见于花岗岩中）、方解石（主要在石灰岩和大理岩中），滑石、石膏和磷灰石等。
组成岩石主要成分的造岩矿物：石英、长石、云母、方解石等 （二）岩石岩石按成因分为：岩浆岩、沉积岩、变质岩。
岩石：地壳中的矿物很少单独存在，它们按照一定规律聚集在一起，就形成岩石。
A 岩浆岩喷出地表 喷出型岩浆岩（火成岩） 如：玄武岩沿地壳薄弱地带 侵入地壳上部 侵入型岩浆岩 如：花岗岩 B 1、形成过程：风化、侵蚀 搬运、沉积地表岩石 碎屑物质（砾石、沙子、泥土） 沉积岩2、沉积岩按沉积物分： 颗粒由大到小分有 —— 砾岩、砂岩、页岩等由化学沉淀物或生物遗体堆积而成的是石灰岩。
3、沉积岩的特征（层理性、含有化石）岩层和化石 记录地球历史的“书页”和“文字”。
①可确定地层顺序和时代 ②还可重塑古地理环境C 变质岩例如：石灰岩 大理岩 、页岩 板岩、 花岗岩 →片麻岩、 砂岩→石英岩二、物质循环（一）地质循环1、地质循环：是指岩石圈和其下的软流层之间的大规模物质循环。
生态学 第二章 能量与环境
第二章能量与环境温度与动物类型 1、动物体温高低：温血动物冷血动物2、动物体温稳定程度：常温动物homeotherm 变温动物poikilotherm3、动物体调节温度的能力：外温动物ecthotherm 内温动物endotherm 内温动物：1、主要由机体自身代谢产热2、代谢产热水平高3、机体热导率低外温动物：1、体温的热源主要有外界环境获得2、代谢产热水平低3、机体热导率高内温性Endothermy：是指动物利用自身的代谢产热调节和维持体温的特性。
外温性Ectothermy：是指动物从环境获得热能，依赖于行为调节以适应环境温度变化的体温调节特性。
热中性区the thermoneutral zone：在一定温度范围内，动物的耗氧量随环境温度升高而下降，直到达到一个温度区，其耗氧率才处于一个稳定水平，这个温度区称为热中性区。
热中性区指一个温度范围，常用于描述内温动物或常温动物，另外热中性区的代谢率最低。
驯化acclimation：内温动物经过低温的锻炼后，其代谢产热水平会比在温暖环境中高，这些变化过程是由实验条件诱发的生理补偿机制诱导的，称为驯化气候驯化（acclimatization）：内温动物经过低温的锻炼后，其代谢产热水平会比在温暖环境中高，其变化过程由自然界环境条件下诱发的生理补偿机制诱导的，称为气候驯化→驯化和气候驯化都是需要时间的，这是生物机体使自身变化去适应于环境变化，以争取生存的生态适应贝格曼规律Bergmann’s rule：来自寒冷气候的内温动物，身体趋于大，导致相对表面积变小，是单位体重的热散失减小，有利于抗寒；来自温暖气候的内温动物，身体会趋于小。
阿伦规律Allen’s rule：冷地区内温动物身体的突出部位如四肢、尾巴、和外耳等在低温环境下却有变小变短的趋势动物的生理学机制：保持恒定体温①增加体温②减少与环境热量交换（逆流热交换机制、非颤抖性产热、热中性区、局部异温区）生活在温带及寒带地区的小型鸟兽，在寒冷季节依靠生理调节机制，增加体内产热量来增强御寒能力和保持恒定的体温。
高一地理必修一第二章《自然地理环境中的物质运动和能量交换》知识点总结
高一地理必修一第二章《自然地理环境中的物质运动和能量交换》知识点总结高一地理必修一第二章《自然地理环境中的物质运动和能量交换》知识点总结1、岩石分三大类：①岩浆岩（岩浆上升冷却凝固而成）②沉积岩（岩石在外力的风化、侵蚀、搬运、堆积、固结成岩作用下形成）③变质岩（变质作用）。
从岩浆到形成各种岩石，三大类岩石可以相互转化，又到新岩浆的产生，这一运动变化过程，构成了地壳物质循环。
2、地表形态变化的内外力因素（地质作用）：（1）内力作用--能量来自地球本身，主要是地球内部热能，它表现为地壳运动、岩浆活动、变质作用。
造成地表高低不平。
地质构造的类型有褶皱（背斜和向斜）和断层（地垒和地堑）。
（2）外力作用--能量来自地球外部，主要是太阳能和重力。
使高低不平的地表趋向平坦。
表现为风化、侵蚀、搬运、堆积、固结成岩作用。
流水侵蚀地貌（V 型谷）、堆积地貌（冲积扇、冲积平原和三角洲）；风蚀地貌（风蚀洼地、蘑菇）、风积地貌（沙丘）。
3、六大板块名称：亚欧板块、非洲板块、印度洋板块、太平洋板块、美洲板块、南极洲板块。
一般说来，板块内部，地壳比较稳定，两个板块之间的交界处，是地壳比较活动的地带，火山、地震也多集中分布在板块的交界处。
生长边界--板块张裂处，常形成裂谷、海洋。
消亡边界--板块碰撞处，常形成山脉、海沟。
4、大气受热过程：太阳辐射（短波）、大气削弱、地面增温、地面辐射（长波）、大气增温、大气辐射（长波）、大气逆辐射（保温作用）（1）大气对太阳辐射的削弱作用：①吸收作用：具有选择性，臭氧吸收紫外线，水汽和二氧化碳吸收红外线。
对可见光吸收的很少。
②反射作用：云层和颗粒较大的尘埃。
云层的反射作用最显著。
③散射作用：空气分子或微小尘埃，使一部分太阳辐射不能到达地面。
（2）大气对地面的保温作用：大气吸收地面辐射并产生大气逆辐射（射向地面的大气辐射），把部分热量归还给地面，云层越厚大气逆辐射越强。
5、全球近地面有7 个气压带（高低压相间分布），6 个风带。
环境工程原理第02章质量衡算与能量衡算1-3节
根据道尔顿（Dalton）分压定律：总压P＝∑Pi （分压）
Pi=niRT/V P=P1+P2+…+Pn =n1RT/V+ n2RT/V+… = (∑ni) RT/V=nRT/V
Pi ni Pn
根据阿马格定律（Amagat）定律：
V＝∑Vi （i组分在总压P下单独存在具有的体积）
PVi=niRT PV＝P ∑Vi = (∑ni)RT = nRT
已知：qv0=5000m3/d, 2 =200mg/L, 2 =20mg/L,
3 =100mg/L，污泥含水率为污泥中水和污泥总量的质
量比，因此污泥中悬浮物含量为
1 = (100－96)/(100/1000) = 40 g/L = 40000 mg/L 4 = (100 －99.8)/(100/1000) = 2 g/L = 2000 mg/L
求： qv1，qv2，qv3
排水量
qv2 ρ2
进水量
qv0 ρ0
进浓缩池水量
qv4 ρ4
上清液流量
qv3 ρ3
污泥产量
qv1 ρ1
解：(1)求污泥产量
以沉淀池和浓缩池的整个过程为衡算系统，悬浮
物为衡算对象，取1d 为衡算基准，因系统稳定运行，
输入系统的悬浮物量等于输出的量。
划 定
排水量 qρv22
cA
A
MA
式中:MA—组分A的摩尔质量，kg/kmol。
2. 质量分数与摩尔分数
（1）质量分数和体积分数
xmA
mA m
组分A的质量分数
组分A的质量 混合物的总质量
在水处理中，水中污染物的浓度一般较低，在实 际应用中，常将质量浓度和质量分数加以换算，即
森林生态学：2_2能量环境
2. 水体温度的成层现象（以湖泊为例）
生物与环境
第二节 能量环境
2.1 地球上光及温度的分布 2.2 生物对光的适应 2.球上光的分布
（一）光的组成
太阳辐射光谱组成：
短波：紫外线，λ<380nm 可见光：380nm < λ<760nm 红外线：λ>760nm
（二）太阳辐射——能量来源
（三）水体温度的变化
1. 水体温度随时间的变化
水体由于热容量较大，因而水温的变化幅较大气 小。海洋水温昼夜变化不超过4℃ ，随深度增加变 化幅减小。15m以下深度，海水温度无昼夜变化， 140 m以下，无季节性变化。赤道及两极地带海洋 的温度年较差不超过5℃，而温带海洋水温年较差 为10～15℃ ，有时可达23℃ 。
气温还随海拔升高而降低，在干燥空气中海拔每升 高100m，气温下降1度，潮湿空气中下降0.6度， 这是由于空气绝热膨胀的结果。
2. 温度的时间变化
温度的时间变化指日变化和年变化。
日变化中，于13～14时气温达到最高，于凌晨日出前降至最 低。日较差随纬度增高而减少，随海拔升高而增加，并受地 形特点及地面性质等因素的影响。如赤道处的高山，白天气 温可达30度或更高，夜间却降到霜冻的程度。沙漠地带的日 较差有时可达40度。
气温有四季变化。一年内最热月和最冷月的平均温度之差， 称年较差。年较差受纬度、海陆位置及地形等众多因素的影 响。一般来说，大陆性气候越明显的地方气温年较差越大， 纬度越高年较差越大。
（二）土壤温度的变化
地球上各地土壤的温度与该地气温有一定的相关性，但因土壤 的组成及性质特征，使其土壤温度又有其自身特点：
影响结果
③地表的光照强度也随时间和空间而变化 一般来说，随纬度升高光照强度减弱，随海拔升高 光照强度增加。 一年中，夏季光照强度最大，冬季最弱。 一天中，中午光照强度最大，早晚最弱。 光照强度还随地形而变化，如北纬30°地方，南坡 接受的太阳辐射总量超过平地，而平地大于北坡。
生态学能量环境——光的生态作用及生物对光的适应
生态学能量环境——光的生态作用及生物对光的适应光合作用是生物体能够利用太阳能的重要过程之一、在光照下，光合作用将光能转化为生物体所需的化学能，并产生氧气。
光合作用通过叶绿素这种特殊的色素来完成，叶绿素能够吸收光的能量，将光能转化为化学能。
叶绿素分布在叶片的叶绿体中，光合作用发生在叶绿体膜系统上的光合色素复合物中。
光合作用不仅提供了生物体所需的能量，还能够合成有机物质，维持生物体的生长和发育。
不同的生物体对光的适应具有较大的差异。
植物是最典型的对光适应的生物体。
光对植物的生长和发育起着重要的调控作用。
植物根据环境光照的强弱、颜色和周期性变化，调节光合作用的强度和数量，以适应不同的生存条件。
例如，光照强度较强的环境下，植物的叶绿素含量相对较高，光合作用强度较大，植物生长较为茂盛。
而在光照较弱的环境下，植物会通过增加叶绿素含量和叶片面积的方式来增加光能的吸收，以提高光合作用的效率。
除了光的强度和周期性变化外，光的颜色也对植物的生长和发育产生重要影响。
植物对不同颜色的光有不同的反应。
红色光和蓝色光对植物的光合作用有促进作用，可以促使植物生长和开花。
而绿色光对植物的影响较小。
植物通过感知不同光质的信号来调控自身的生长和发育，以适应不同生存环境。
总之，光在生态系统中发挥着重要的作用。
通过光合作用，生物体能够将太阳能转化为化学能，提供生物体所需的能量和物质。
不同的生物体对光的适应有所不同，光的强度、颜色和周期性变化都会对生物的生长和发育产生重要影响。
光的生态作用是生物体适应和生存的重要因素之一。
第二章 自然环境中的物质运动和能量交换
变质 岩
第二节
地球表面形态
考点： 1、不断变化的地表形态 地表形态变化的原因 2、内力作用与地表形态 ①板块构造学说的基本观点和六大板块的分布 ②运用板块运动原理解释世界主要地形的成因 ③地质构造的类型 ④地质构造与地表形态的关系及图示 3、外力作用和地表形态 ①外力作用的表现形式 ②外力作用与地表形态的关系及图示 4、人类活动和地表形态 人类活动对地表形态的影响
喷出型
高温高压变质 沉积岩
侵入型
变质岩
重熔、再生 岩浆
技巧： 1、生成岩浆岩必定是岩浆（只有一个箭头指向它） 岩浆 2、→沉积岩是外力作用 岩 →变质岩是变质作用 风化 变 重 冷 →岩浆岩是冷凝作用 侵蚀 质 熔 凝 →岩浆是重熔作用
搬运
作
堆积 重 熔
岩浆
变质作用
用
熔 重
沉积 岩
风化 侵蚀 搬运 堆积
考点： 1、地壳的物质组成 ①地壳的物质组成 ②矿物与岩石的关系 ③三大类岩石的成因 2、地壳的物质循环 ①三大类岩石的相互转化过程 ②地壳的物质循环及图示
一、地壳物质组成
1.化学元素 地壳内有90多种 化学元素，其中含量 较多的为： 氧、硅、铝、铁、 钙、钠、钾、镁 （硅酸盐类矿物在地壳中分布最广）
收 地面增温
（4）影响地面获得太阳辐射大小的主要因素(b) 1.纬度因素 2.下垫面因素 3.气象因素
纬度因素
纬度低—太阳高度 大—经过的大气路 大 程短—大气削弱少 气 上 界 纬度高—太阳高度 小—经过的大气路程 长—大气削弱多
地
赤 道
球
二、全球气压带、风带的分布和移动 （1）热力环流原理及图示（c）
1.水平气压 梯度力
（百帕） 1000 1005
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•生态农业与区域发展系基础生态学主讲教师：陈勇第二章能量环境¾光的生态作用及生物适应¾生物对温度的适应¾风对生物的作用¾火对生物的影响第一节光的生态作用及生物适应一、光的分布规律¾太阳的辐射能通过大气层后，一部分反射到宇宙空间，一部分被大气层吸收，其余以光的形式投射到地球表面。
地球截取的太阳能仅占20亿分之一。
¾紫外线（＜380nm）9%、可见光（380～760nm）45%、红外线（＞760nm）46%。
¾波长越长，增热效果越大，地表热量主要是由红外光能所产生的。
（1）光的空间分布 纬度海拔高度太阳高度角坡向植被水体中（2）在时间上的分布季节变化和昼夜变化光质：夏季短波光多，冬季长波光多。
光强：夏季光强大，冬季弱。
一天中，中午光照强度最大，早晚最弱。
日照时间：除两极外，春分秋风，昼长和夜长相等。
北半球，春分到秋分，昼长夜短，秋分到春分，为昼短夜长。
北极夏半年为极昼，冬半年为极夜。
南半球恰好相反。
二、光质的生态作用及生物适应•可见光的照射强度和时间变化对生物的生长、发育、生殖、行为、形态、体色等方面有显著的影响。
•绿色植物依赖叶绿素进行光合作用，然而光合作用系统只能利用太阳光谱的一个有限带，即380-710nm波长的辐射能，称为光合有效辐射。
•植物吸收红光对糖的合成有利，蓝紫光对蛋白质的合成有利。
•光质不同影响植物的光合作用，一般植物在红橙光下光合强，绿光下最差。
•为了适应生境，不同植物的光合色素有差异。
如绿藻海白菜所含色素与陆生植物相似；分布在深水中的红藻紫菜则能较好地利用绿光。
•光质影响植物的形态建成。
短波光多，使植物形态矮小，茎叶形成花青素，以避免紫外线对组织的损失。
高山矮态现象是植物对高山短波光的适应。
三、光强的生态作用及生物适应1. 光强对生物的作用一般植物在黑暗中不能形成叶绿素，但能形成胡萝卜素，导致叶子发黄，称之为黄化现象。
黄化植物表现为：茎细长软弱，节间距大，叶小而不展开，整个植株长度伸长但重量下降。
光强能促进细胞的增长和器官的分化，有利于果实的成熟和品质的提高。
2. 植物对光照强度的适应性不同植物，其光合能力对光照强度的反应是不同的。
主要反应在C3植物和C4植物上。
C3植物：光合效率较低。
有光饱和点C4植物：光合效率很高，无光饱和点植物对光强的适应青岗属、山毛榉、云杉、侧柏、胡桃、叶菜类及一些豆科植物。
在全日照下生长最好，但也能忍耐适度的荫蔽耐阴植物苔藓类、部分蕨类、铁杉、紫果云杉、人参、三七、半夏等。
潮湿背阴或密林的下部，生长季节的生境比较湿润。
阴性植物高山植物及大多数大田植物。
如蒲公英、槐树、松树、杉树、栓皮砾矿野、路边、森林中的上层乔木，草原及荒漠中的旱生或超旱生植物阳性植物代表生境适应类型3.动物对光照强度的适应性¾形态适应夜行动物的眼睛较昼行动物大营地下生活者，眼睛小或成盲者¾行为适应夜行性动物:适宜于在夜晚或者晨昏的弱光下获得，如夜猴、蝙蝠、家鼠、夜鹰、壁虎、蛾类。
昼行性动物：适应于在白天的强光下活动，如鸟类、灵长类、有蹄类、松鼠、旱獭、蝶类、蝇类等。
另外，土壤和洞穴中的动物完全生活在黑暗中，并极力避光。
而蝗虫群体迁飞却发生在白天。
强度上升或下降到一定水平时，他们才开始一四、生物对光周期的适应（1）光周期现象（photoperiodism）植物的开花结果、落叶及休眠，动物的繁殖、冬眠、迁徙和换毛换羽等，是对日照长短的规律性变化的反应，称为光周期现象(2) 植物对光周期的适应¾长日照植物：日照超过某一数值或黑夜小于某一数值是才能开花的植物。
否则只进行营养生长而不能形成花芽。
主要包括牛蒡、紫菀、凤仙花，作物中的冬小麦、大麦、油菜、菠菜甜菜、甘蓝、胡萝卜等。
¾短日照植物：日照必须小于某一数值或黑夜大于某一数值才能开花的植物。
主要包括牵牛、苍耳、菊类，作物中的水稻、玉米、大豆、烟草、麻、棉等。
¾中日照植物：昼夜长度接近相等时才能开花的植物。
属于此类型的植物较少。
¾日中性植物：开花不受日照长度影响的植物。
主要包括黄瓜、番茄、番薯、四季豆、蒲公英等。
农林业生产上的意义：（1）引种过程中，应注意属于哪种光周期类型。
（2）控制花期。
3. 动物对光周期的适应（1）动物繁殖对光周期的适应¾长日照动物：温带或高纬度地区的许多鸟兽，春季的到来，白昼逐渐延长，其生殖腺迅速发育到最大，并开始繁殖，这些动物称为长日照动物。
如雪貂、野兔、刺猬、田鼠等。
¾短日照动物：有些动物在白昼逐渐缩短的秋季，生殖腺发育到最大，并开始生育和繁殖，称为短日照动物。
如绵羊、山羊、鹿等（2）动物换羽（毛）对光周期的适应许多鸟类的换羽是受光周期控制的，一般在春秋二季进行，以更好地适应温度的变化。
（3）动物迁徙对光周期的适应许多鸟类的迁移是由日照长短的变化引起的，是其生物节律最可靠的信号系统，每年鸟类迁徙的时间相差无几。
（4）昆虫的冬眠和滞育对光周期的适应马铃薯甲虫在土壤中的冬眠是由短日照引起的。
玉米螟地滞育率决定于每日的日照时数和温度。
第二节生物与温度的关系一、地球上温度分布情况（1）大气温度的分布与变化规律空间变化随纬度变化随海拔变化随山脉变化随地形变化时间变化日变化年变化（2）土壤温度的分布与变化规律¾表层土温变化：比气温变化剧烈，随土壤深度加深，温度变化幅度减小。
1 m一下土温无昼夜变化，30 m一下无季节变化。
¾深层土温的时间滞后现象：随着深度增加，土壤最高温和最低温出现的时间后延。
深度每增加10 m，后延的时间将达20-30 d（井水温度）¾土温的周期变化：土温的短周期变化出现在上层土壤，长周期变化常出现在较深的位置。
¾土温的年变化：中纬度地区土温年变幅较大，高纬度地区土温年变化与积雪有关；低纬度地区土温变化受雨量控制。
（3）水体温度的分布与变化规律¾时间变化：水温变幅较小，海洋水温昼夜变化一般小于4 ℃，15 m以下，海水温度无昼夜变化，140 m以下无季节变化。
¾成层现象：中高纬度地区的淡水湖泊。
低纬度地区水温也有成层现象，但不明显。
海水温度的成层现象，仅出现在低纬度水域的全年和中纬度水域的夏季。
典型温带深湖水温垂直分布的季节变化二、温度对生物的影响1. 温度与动物类型恒温动物变温动物外温动物内温动物根据动物与环境温度相互关系根据动物热能的主要来源2. 低温对生物的影响•温度低于一定的数值，生物便会因低温而受害，这一温度称为临界温度。
临界温度以下，温度越低，生物受害越重。
•低温对生物的伤害可以分为冷害和冻害。
（1）冷害•冷害是指0℃以上的低温对喜温生物的伤害，甚至导致死亡。
•海南岛的热带植物丁香在气温降到6.1 ℃时便会叶片受害，降到3.4 ℃时，顶梢干枯受害严重。
•冷害是喜温生物向北方引种和扩展分布区时所遇到的最大障碍。
（2）冻害•冻害指冰点以下的低温使生物体内（细胞内和细胞间隙）形成冰晶而对生物造成的损害。
冰晶的形成会使原生质发生破裂和蛋白质变性失活。
•当温度不低于-3 ℃或-4 ℃时，伤害是由于质膜破裂引起；温度降到-8 ℃或-10 ℃时，植物受害主要是由于生理干旱和水化层的破坏引起。
•过冷却现象：一些昆虫体温降到冰点以下，体液并不结冰，而是出于过冷却状态，此时昆虫出现暂时昏迷，但不出现生理失调，气温回升时，仍可恢复活动。
当温度继续下降时，体液开始结冰，但结冰过程中释放的潜热又会使昆虫体温回升，但潜热完全消耗后体温下降，此时体液才开始结冰。
此阶段仍然可以通过增温使昆虫复苏。
直到温度再次降到过冷点一下，使体液完全结冰，昆虫才会死亡。
3.高温对生物的影响•高温可减弱光合作用，增强呼吸作用，使这两个过程失调。
马铃薯在40 ℃时，光合为0，50 ℃以前，呼吸随温度一直上升。
•高温破坏植物的水分平衡，加速生长发育，促使蛋白质凝固和有害代谢产物的积累。
•破坏动物酶系统的活性，造成缺氧等。
4. 温度对生物生长发育的影响•有效积温法则：植物在生长发育过程中，必须从环境摄取一定的热量才能完成某一阶段的发育，而且植物各个发育阶段所需的总热量是一个常数。
N（T-C）=KN——发育历期，即生长发育所需要的时间；T——发育期间的平均温度；K——总积温（常数）C——发育阈温度（生物学零度）将上式变形并令V=1/N：T=C+K·1/N=C+KVV 即为发育历期的倒数，即发育速率。
上式表明：温度与发育速率呈直线关系。
喜凉作物：小麦、马铃薯需要10℃有效积温1000 ℃-1600 ℃；温凉作物：番茄等需要1500 ℃-2100 ℃；喜温作物：玉米、棉花需要2000 ℃-4000 ℃；耐热作物：柑橘、椰子等需4000 ℃-5000 ℃地中海果蝇发育历期、发育速度与环境温度的关系其简便方法是在两种实验温度（T1和T2）下，分有效积温法则的应用：•预测生物发生的世代数；•预测生物地理分布的北界；•预测害虫来年发生程度；•推算生物的年发生历；•制定农业气候区划，合理安排作物生产；•应用积温预报农时。
5. 春化作用•低温诱导促使植物开花的作用，称为春化作用。
•植物对低温的要求有绝对和相对两种类型。
许多两年生和多年生草本植物对低温的要求是必须的；而许多一年生植物对低温的要求是相对的。
•冬性越强的物种，要求春化温度越低。
•春化的条件：低温，以及适当的水分、充足的氧气和有机营养物质。
•高温解除春化作用的现象，称为去春化。
•春化过程一旦完成，春化效应则很稳定，高温不能解除。
•植物感受春化的时期和部位：时期：种子萌发到营养生长整个阶段部位：茎顶端分生组织三、生物对极端温度的适应1. 植物对低温的适应•形态上:北极和高山植物的芽和叶片常受到油脂类物质的保护，芽具有鳞片，植物体表面生有蜡粉和密毛，植株矮小并成匍匐状、垫状或莲座状，有利于保持较高的温度，减轻严寒的影响。
•生理上：常通过减少细胞中的水分和增加细胞中的糖类、脂肪和色素等物质来降低植物的冰点，增加植物的抗寒能力。
如鹿蹄草，组织结冰温度可以达-31 ℃。
极地和高山植物在可见光谱中的吸收带较宽，并能吸收红外线。
如虎耳草和十大功劳。
生理上的适应：•小型哺乳动物冷适应依靠基础代谢和非颤抖性产热来增加热量。
颤抖性产热只在急性冷暴露情况下起作用。
非颤抖性产热主要发生在褐色脂肪组织中。
•异温性：（1）空间异温性：降低身体终端部位的温度，而身体中央的温暖血液则很少流到这些部位。
如北极灰狼，其脚爪温度可以接近冰点；冰面上的银鸥，脚掌温度为0-5 ℃，且自下而上升高，羽毛根部为32 ℃，体内达38-41 ℃。
（2）时间异温性：冬眠和夏眠。
当温度过低时，内温动物会自发地从冬眠中醒来并恢复到正常状态，而不至于冻死，这是与外温动物冬眠的根本区别。