第二章 能量环境
生态学思考题答案之欧阳理创编
第二章思考题1、什么是环境？地球环境由哪几部分组成？环境：指生物有机体赖以生存的所有因素和条件的综合。
1、生物的能量环境太阳辐射有两种功能：热能和光能。
热能:给地球送来了温暖，使地球表面土壤、水体变热，引起空气和水的流动；光能:在光合作用中被绿色植物吸收，转化为化学能形成有机物，沿食物链在生态系统中不停地流动。
2、生物的物质环境生物的物质环境生物圈：1）、岩石圈和土壤圈（岩石—母质—土壤）2）、水圈（海洋、内陆水、地下水。
水体中溶解有各种无机和有机营养物质，它们为植物生长和水生生物的分布提供了物质基础。
）3）、大气圈（对流层、平流层、中间层和电离层）2、生态因子的概念及其分类。
生态因子：是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。
分类：1、气候因子（如光、温度、水、空气、雷电等）；2、土壤因子（土壤物理性质、化学性质、肥力、土壤结构和土壤生物等因子）；3、生物因子（指与对象生物发生相互关系的动物、植物、微生物等因子，形成捕食、寄生、竞争和互惠共生等关系）；4、地形因子（海拔高度、坡度、坡向(阴坡和阳坡)、地面起伏等，通过影响气候和土壤，间接地影响植物的生长和分布）；5、人为因子（指对动植物产生影响的人类活动）。
3、生态因子的作用特征。
（1）综和性（因子间相互制约）。
每一个生态因子都是在与其它因子的相互影响、相互制约中起作用的，任何因子的变化都会在不同程度上引起其它因子的变化。
因此生态因子对生物的作用不是单一的，而是综合的。
（2）非等价性（主导因子作用）。
对生物起作用的诸多因子是非等价的，其中有1-2个是起主要作用的主导因子。
主导因子的改变常会引起其它生态因子发生明显的变化。
（3）不可替代性和互补性。
生态因子虽非等价，但都不可缺少，一个因子的缺失不能由另一个因子来代替。
但某一因子的数量不足，有时可以由其他因子来补偿。
（4）限定性（时段性）。
生物在生长发育的不同阶段往往需要不同的生态因子或生态因子的不同强度。
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。
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第二章能量环境地球上的能量类型太阳能（光能）: 植物可利用的能量；地热能；风能；化学能：少数低等生物可利用的能量；有机物中包含的化学能：高等生物可利用的能量；其他能量地球上光的分布：（1）太阳辐射及其光谱组成紫外光：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影响地表太阳辐射的因素：大气圈，太阳高度角，纬度和季节，海拔、坡度和坡向光质(光谱成分) ：（1）低海拔、高纬度长波光多，高海拔、低纬度短波光多（2）夏季、中午短波光多，冬季、早晚长波光多地球表面的太阳辐射夏季昼长夜短、冬季昼短夜长纬度升高、变化加大，两极有极昼、极夜低海拔、高纬度光照强度弱，高海拔、低纬度光照强度大夏季、中午光照强度大，冬季、早晚光照强度弱(北半球)南坡光照强度大，北坡光照强度弱光照强度地球上温度的分布（1）地表大气温度的分布与变化空间分布与变化：纬度升高1°，气温降低0.5℃沿海地区气温变化小，内陆地区变化大南坡气温较北坡高，海拔升高100m，气温降低0.6～1℃逆温现象时间变化：日较差：随纬度增高减小，随海拔升高而增加年较差：随纬度增高增大，大陆性气候越强越大亚热带地区间季节性气候模式不同。
(a)墨西哥中部的奇瓦瓦荒漠在夏天有一个雨季；(b)Sonoran荒漠在冬天和夏天都有降雨；(c)太平洋沿岸和莫哈韦荒漠冬季下雨，夏季干燥(地中海气候)山脉影响局部降雨模式。
在加州的内华达山脉，风主要从西部穿过加州的中央谷。
当高湿度空气沿着山脉上升时，它变冷且湿气浓缩，导致西坡大量降雨。
当空气通过顶峰到达东坡时，它变温暖并开始吸收湿气，产生大盆地的干旱环境（2）土壤温度的分布与变化土壤温度与气温相关土壤温度变化与深度有关土壤温度变化时间较气温滞后，且与深度有关温度变化周期与深度相关土壤温度的年变化与纬度、海拔有关土壤温度季节变化的特点：(1)土壤表面温度的季节变化也像昼夜变化一样，比气温大。
(2)随着土壤深度加大，变化幅逐渐减小，最低和最高温度出现的时间往后延。
(3)一般在30米以下，土壤温度已无季节变化。
(4)大约深度每增加10米，最低和最高温出现时间要晚20～30天。
（3）水体温度的分布与变化水温的时间变化：变化幅度较气温小、不同深度水体的日变化、不同深度水体的年变化水温的成层现象：水温分层：上湖层、斜温层(温梯层)和下湖层春季环流和秋季环流低纬度地区：雨季和干季海洋：低纬度水域、中纬度水域春末夏初，当每天太阳升得更高，湖上的空气变暖时，表层水比深层水获得热量更快，在中层深度形成一个温度迅速变化的区域，称为温跃层(thermocline)。
一旦温跃层建立完好。
水体就不再混合。
这时，较温暖、密度较小的表层水漂浮在较冷、密度较大的水层上，这种情况称为分层现象(stratillcation)。
温跃层的深度随当地风的情况、湖泊深度和混浊度而改变，可能存在于表层下5～20m之间的任意地方。
水深不足5m的湖泊通常不发生分层现象。
湖上层(epilimnion) ：湖泊中的绝大部分初级生产量产生在湖上层，因为这里的阳光最强。
由光合作用产生的氧气补充到湖水的表层，维持湖上层很好地透气，因此适合动物生活。
湖下层(hypolimnion) ：温跃层将湖下层和湖泊的表面分离，因此，生活在温跃层下面的动物和细菌，由于其环境中只有极少或没有光合作用，它们耗尽水中的氧气，形成了无氧环境。
因此，夏末温带湖泊的生产力可能会显著下降，因为湖上层缺乏供植物生长的营养成分，而深水层缺乏供动物生活的氧气。
湖泊水体分层：温跃层分为上层和下层秋季，湖泊的表层比深层降温更快，变得比下层水的密度更大并开始下沉。
这种垂直混合称为秋季环流(fall overturn)，一直持续到秋末，直到湖水表层的温度低于4℃，接着发生冬季分层现象。
秋季环流促进氧气向深水移动以及营养成分向表层移动。
有一些湖泊的湖下层在仲夏时变得温暖，有可能在夏末发生深层的垂直混合，这时的温度仍然适合植物生长。
营养成分向表层的扩散通常会引起浮游植物种群的大爆发——秋季水华…fall autumn) bloom]。
在深且冷的湖泊中，垂直混合直到晚秋或早冬时才穿过所有的深度，而这时的水温太低，不能支持浮游植物的生长。
表层水温下降→比重增加，下沉→形成秋季环流→表层水温低于4℃→冬季分层现象秋季环流的意义：秋季环流促进氧气向深水移动以及营养成分向表层移动。
营养成分向表层的扩散通常会引起浮游植物种群的大爆发——秋季水华温带湖泊中温度剖面的季节性变化影响着水层的垂直混台。
风促进水垂直混匀，这时湖水表面温度和底部温度一致光质的生态作用叶绿素的吸收光谱蓝紫光：430～450nm 红光：640～660nm不同光质的作用蓝紫光：促进蛋白质的合成红光：促进糖的合成青光、蓝紫光和紫外线等短波光抑制植物的伸长生长，使植物向光性更敏感紫外线能杀菌，对生物体造成损伤，促进维生素D的合成红外线是地表的基本热源，对外温动物的体温调节和能量代谢有决定性作用生物对光质的适应太阳鱼视力的灵敏峰值为500～530nm绿色植物和绿藻、红藻、褐藻和硅藻光合色素的差异高山植物含花青素、页面缩小、毛绒发达许多生物所利用的“可见”信号仅在紫外光区。
(a)人的眼睛看到的黄色雏菊，反射光在400～700nm 波长范围内；(b)相同的花由蜜蜂看就是不同的模式，是光谱的紫外线部分(300～400 nm)。
花瓣上亮的斑点是花粉颗粒(Leonard Lessin摄／Photo Researchers)光照强度的生态作用和生物的适应（1）光照强度的生态作用影响动物的生长发育、影响动物的体色、影响植物叶绿素的形成-黄化现象影响植物细胞的增长和分裂、组织器官的生长和分化、影响植物花果的数量和质量（2）植物对光照强度的适应：植物的向光性、植物秋季落叶；C3植物和C4植物-光合能力；阳性植物和阴性植物、耐阴植物：生理差异、形态差异光合作用随光强度增加呈渐近地增长。
补偿点是光合作用(通过测定二氧化碳同化量)和呼日发作用达到平衡时(黑线)的光水平，饱和点是光合作用不再增加时的光水平[引自C3植物和C4植物光合能力光合能力(photosynthetic capacity) ：当传入的辐射能是饱和的、温度适宜、相对湿度高、大气中CO2和O2的浓度正常时的光合作用速率，称为光合能力(photosynthetic capacity)。
在不同植物种中，植物光合能力对光照强度的反应是有差异的。
C4植物：光合作用速率随有效辐射强度而增加,例如玉米(Zea maysys)、高粱(Sorghum vulgare)等。
C3植物：光合作用速率随光照强度的变化比较缓慢，如小麦(Triticum vulgare)和水青冈(Fagus grandifolia) 等。
生物对光周期的适应生物的昼夜节律：光的周期性、生物的昼夜节律、外源性周期和内源性周期生物的光周期现象(1）植物的光周期现象植物的光周期：长日照、短日照、中日照和日中性植物植物光周期的应用：杂交、抗性选育、异地种植(2)动物的光周期现象动物繁殖的光周期：长日照和短日照动物，意义昆虫滞育、动物换毛换羽和迁徙的光周期内源性节律（endogenous rhythm），就是内源性生物钟假说（internal clock hypothesis）。
现存生物的绝大多数种类的生理节律很可能是有有机体内的功能机构所发动、控制的。
外源性周期学说（theory of exogenous periodicity）：现存生物的绝大多数种类的生理节律很可能主要由有机体外的某些环境因子变化所发动、控制的。
植物开花对日照长度的反应长日照植物：萝卜、菠菜、小麦、凤仙花、牛蒡等短日照植物：玉米、高粱、水稻、棉花、牵牛等中日照植物：甘蔗等少数热带植物日中性植物：蒲公英、四季豆、黄瓜、番茄温度与动物类型:常温动、变温动物、外温动物、内温动物热交换形式：(1)辐射(radiation)是指吸收或散失电磁能。
环境中的辐射源包括太阳、天空(散射光)和地形(辐)射从太阳吸收的热)。
物体通过辐射丢失能量的速度取决于辐射表面的温度。
(2)对流(convection)是指不同温度下气体和液体中的热运动，特别是热通过传导穿过热传递的表面。
(3)传导(conduction)是指相互接触的物体间热能的传递。
因此，由于真空中没有物质，也就不会传导热。
水的密度比空气大，因此其传导热的速率要比空气快20倍。
生物体和环境之间热传递的速率取决于生物体表面的隔热值(对热传递的阻抗性)、表面积、生物体和环境之间的温差。
(4)蒸发(evaporation)也影响热运动。
当体表温度为30℃时，从体表蒸发1g水会带走2.43kJ热量。
当植物和动物与环境交换气体时，其暴露的表面会蒸发掉一些水分。
温度对生物的影响：酶反应速率与温度域、生物发育和生长速度、驯化和气候驯化、酶反应速率与温度域温度系数Q10、高温对生物的伤害高温的伤害：蛋白质(酶)变性、有机体脱水不同物种对高温的耐受性不同低温对生物的伤害低温的伤害：冻害（freeze injury）、冷害(chilling injury)不同物种对低温的耐受性不同生物的抗寒锻炼不同物种对高温的耐受性水生植物：30～40℃旱生植物：50～60℃兽类：42℃鸟类：46～48℃爬行类：45℃生物发育和生长速度发育阈温度(生物学零度)总积温(有效积温)：K=N(T-C)发育历期和发育速率有效积温法则法国学者Reaumur(1735)从变温动物的生长发育过程中总结出有效积温法则。
K＝N(T-T0)式中：K——该生物所需的有效积温，它是个常数；T——当地该时期的平均温度，℃T0——该生物生长活动所需最低临界温度(生物零度)，℃；N——天数，d。
温度三基点驯化和气候驯化春化(vernalization) ：植物在发芽前需要一个寒冷期，由低温诱导开花。
驯化(acclimation)和气候驯化(acclimatization)概念和过程生物对环境的适应生态适应和基因变异生物对低温的适应植物形态结构：油脂、鳞片、短小、匍匐状，厚皮生理适应：细胞内物质含量变化(糖类、脂肪)动物形态：贝格曼规律、阿仑规律、毛、皮结构、脂肪层生理：基础代谢和非颤抖性产热(褐色脂肪)，身体异温，水生哺乳动物的乳汁构成、热交换器等行为：迁徙、冬眠、冬睡、滞育、集群、活动位置贝格曼规律(Bergmann’s rule)内容：高纬度的恒温动物比低纬度的相似种类个体要大，如东北虎大于华南虎。
原因：一般认为，动物个体大则相同质量所对应的体表面积就小，对恒温动物来说在竞争中应付体表散热所损失的能量相对较少，在进化选择中是有利的。