第三章能量环境
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。
森林生态学复习资料
森林生态学复习资料森林生态学复习资料绪论部分1、森林生态学（3）：具体指研究以乔木和其他木本植物为主的森林群落与环境之间关系的科学。
不但研究森林的组成、结构和功能，同时还要关注气候、地理、土壤以及其他有机体等。
2、生态学（1）：是研究生物与环境之间相互关系的科学。
包括研究生物的形态、生理和行为的适应性；研究生物种群的分布和多度及与环境的相互作用；研究影响植物生活的因子，植物群落分布的决定因子；研究生态系统的结构和功能。
3、森林：是天然的或者为生产木材及其他木产品、为保护环境及游憩等而经营的木本植物群落；森林应该具有一定的面积、密度、高度和生产力，更重要的是森林中的各种成分都不是孤立存在的，各生物成分之间，生物与非生物成分之间通过各种生态关系和能量过程发生必然的联系，形成森林生态系统。
4、种群：指栖息在同一块地域中同种个体组成的复合体。
5、群落：指栖息在同一块地域中各种生物种群通过相互作用而有机结合的复合体。
6、生态系统：在一定空间范围内，植物、动物、真菌、微生物群落与其非生命环境，通过能量流动和物质循环而形成的相互作用、相互依存的动态复合体。
问答题:1、生态学的4个层次？即：个体、种群、群落、生态系统。
第二章、森林环境1、什么是生态因子，如何分类？生态因子（17）：是指对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。
所以生态因子构成生态环境。
根据其性质、特征和作用方式的不同将其分为6大类：（1）气候因子：如光照、温度、湿度和降水等因子。
（2）土壤因子：指土壤物理、化学性质、营养状况等，如土壤的深度、结构、PH、盐碱地和肥力等。
（3）地形因子：指地表特征，如地形起伏、山脉走向、海拔、坡度和坡向等（4）生物因子：指同种或异种生物之间的相互关系，如种群结构、密度、竞争、捕食、共生及寄生等。
（5）火因子：指林火行为特征对森林生物所长生的各种影响，以及由此而产生的和其他生态因子之间的各种复杂关系，如火强度、火焰强度、蔓延速速等。
基础生态学》教学大纲
基础医学院生物技术专业《基础生态学》教学大纲韩洛川一、课程简介《普通生态学》是生物科学类、环境科学类专业必选课程之一。
我校从1994年开设本课程，周课时3, 3个学分，经过建设现为云南大学主干课程及精品课程。
生态学是研究生物与环境关系的知识体系，是协调和统筹人与自然关系的指导性学科，是引领人类可持续发展的主要理论基础。
本课程主要从个体、种群、群落、生态系统和生物圈等不同层次上分析生物与环境之间的关系方式，通过理论推介、案例剖析，使学生掌握生态学的基本知识体系和思想方法，形成宏观的生态思维，提高对当前资源和环境问题的认识能力和把握水平。
选修该课程的学生，应具备基本的生物学基础或环境科学基础，需要配合教师的讲授，积极参与讨论和勤于思考。
二、教学目的和基本要求通过该课程的学习，使学生全面、系统地掌握生态学的基本概念和基本理论，把握生态学认识生命世界、认识生态环境的特殊视角和解决相关问题的基本方法和思路，激发学生热爱大自然、保护环境的兴趣，建立关爱生命、关爱人类共同家园的生态意识，在遵循生态规律前提下，正确运用现代生物技术去开发生物资源、维护生态安全、管理自然环境。
普通生态学的理论课教学应注意把具体的生态学知识融合到整体的生态思想和理论中，突出对学生系统观、动态观、时空尺度观等生态思维方式的培养；实践课程教学中应注意培养学生的基本实验技能，提高分析和解决实际问题的能力。
二、主要教学方法和教学手段（一）教学方法1. 案例分析与启发式教学。
选择针对性强的相关案例，进行深度剖析，提出富有思考性的问题，在教师的引导下，通过师生双向互动逐步深入，得出结论和提出解决问题的方案，使学生获得具体生动的生态学知识，激发起学生学习兴趣，调动学生学习的自觉性。
2. 观察和实践的方法。
生态学是一门随着人类环境问题出现和变化，以及适应生态建设和资源利用事业需要而不断发展的科学体系，因此在教学上尽可能因地制宜地通过观察和实践，将理论与实际相结合应该经常使用的教学方法。
第三章环境管理学的基本理论
第三章环境管理学的基本理论第一节三种生产理论一、三种生产理论概述（一）环境社会系统人与环境之间的关系极为密切，二者之间存在着物质、能量和信息的交流，在这三种交流关系中，物质流动是最基本的，它是另外两种交流的基础和载体。
环境社会系统依据物质运动基础，进一步可划分为三个子系统，即物资生产子系统、人口生产子系统和环境生产子系统。
1、物资生产：即劳动生产，是指人类利用技术手段从环境中索取自然资源，并将其转化为人口生产和环境生产所需物资的总过程。
基本参量：（1）资源利用率，指的是将从环境中索取的资源和从废弃物中取得的再生物转化为产品的比例。
资源利用率高，则意味着在产出同等产品时，从环境中索取的资源少，加载到环境中的加工废弃物也少。
（2）产品流向比，指提供给人口生产的产品和服务与环境生产的产品的比例。
（3）社会生产力，对应于生产产品的总能力。
2、人口生产：指人类生存和繁衍的总过程，既包括人口的再生产（繁衍、生育），也包括人口在其生存过程中对物质资料的消费。
基本参量：（1）人口数量（2）人口素质（3）消费方式3、环境生产：是指环境在自然力作用下消纳污染（生产加工过程产生的废弃物，消费过程产生的废弃物）和产生出自然资源（生活资源如风景，生产资源如森林、水源、矿产等）的总过程。
基本参量：（1）污染消纳力（2）资源生产力（二）三种生产之间的关系见书中第18页图2—1人与环境系统概念模型1、人类对世界系统（环境社会系统）的认识历程：（1）古代文明时代：人类与自然浑然一体，是自然的一部分，世界系统实际上就是自然生态系统，就是自然环境。
三种生产之间，主导作用是环境生产，人口生产与物资生产能力都非常小，包含在环境生产中。
（2）农业文明时代：A、早期阶段，人口生产仍未在世界系统的运行中体现出来；B、中期阶段，人口生产虽得以体现，但仍作为物资生产的一部分。
C、晚期阶段，人口生产系统逐渐发育成独立的系统，并从物资生产系统中脱离。
(完整版)森林生态学
第一章绪言一．名词解释1.生态学：研究生物和环境之间相互关系的科学，就是生态学2.森林生态学：研究以树木和其他木本植物为主体的森林群落与环境之间关系的科学二.问答题1.当今环境破坏问题哪些与森林破坏有关？解：气候变暖，臭氧层破坏，生物多样性减少，酸雨蔓延，森林锐减，土地荒漠化，水体污染，海洋污染，固体废物污染2.什么是森林？森林有什么特点？解：⑴森林是指由生物与周围环境相互作用形成的生态系统⑵特点：①占据空间大，是物种繁多的巨大基因库②稳定性高，具有很高的自控能力③具有十分复杂的结构④类型多样⑤有着其他生态系统无法比拟的服务功能3.举例说明森林三大效应？解：经济效应、社会效应、生态效应第二章森林生物与森林环境一．名词解释1.生态因子：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。
2.生境：生境是指生物的个体、种群或群落生活地域的环境，包括必需的生存条件和其他对生物起作用的生态因素。
3.限制因子：在诸多的生态因子中，任何接近或超过某种生物的耐受性极限，而限制生物生存、生长、发育繁殖或扩散的因子，称为限制因子。
4.利比希最小因子定律：“植物的生长是取决于处在最小量状态的营养成分”，被称为利比希最小因子定律。
5.Shelford（谢尔福德）耐性定律：生物的存在与繁殖，要依赖于某种综合环境因子的存在，只要其中一项因子的量（或质）不足或过多，超过了某种生物的耐性限度，则该物种不能生存，甚至灭绝，这一概念称为Shelford（谢尔福德）耐性定律6.适应：指生物在环境中，经过生存竞争而形成的一种适合环境条件的特性与形状的现象，它是自然选择的结果。
7.趋同适应：不同种类的生物由于长期生活在相同或相似的环境条件下，表现出相似的适应性特征的现象。
8.趋异适应：亲缘关系相近的的同种生物长期生活在不同的环境下表现出不同的适应性特征的现象。
9.生态幅：指物种对生态环境适应范围的大小。
10.内稳态：是生物控制体内环境使其保持相对稳定的机制，它能减少生物对外界条件的依赖性，从而大大提高生物对外界环境的适应能力。
(完整)基础生态学课后习题答案
《基础生态学》(第二版）牛翠娟、娄安如、孙儒泳、李庆芬高等教育出版社课后思考题答案第一章绪论1.说明生态学定义。
生态学是研究有机体与环境相互关系的科学，环境包括非生物环境和生物环境。
生物环境分为种内的和种间的,或种内相互作用和种间相互作用。
2。
试举例说明生态学是研究什么问题的，采用什么样的方法.生态学的研究对象很广，从个体的分子到生物圈,但主要研究4个层次：个体、种群、群落和生态系统。
在个体层次上，主要研究的问题是有机体对于环境的反应；在种群层次上，多度与其波动的决定因素是生态学家最感兴趣的问题，例如种群的出生率、死亡率、增长率、年龄结构和性比等等；在群落层次上,多数生态学家在目前最感兴趣的是决定群落组成和结构的过程；生态系统是一定空间中生物群落和非生物环境的复合体，生态学家最感兴趣的是能量流动和物质循环过程。
生态学研究方法可以分为野外的、实验的和理论的三大类.3.第二章有机体与环境1。
概念与术语环境是指某一特定生物体或生物群体周围一切的总和，包括空间及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的各种因素.生态因子是指环境要素中对生物起作用的因子,如光照、温度、水分等。
生态福是指每一种生物对每一种生态因子，在最高点和最低点之间的范围。
大环境指的是地区环境、地球环境和宇宙环境.小环境指的是对生物有直接影响的邻接环境.大环境中的气候称为大气候，是指离地面1.5m以上的气候，由大范围因素决定。
小环境中的奇虎称为小气候,是指近地面大气层中1.5m以内的气候。
所有生态因子构成生物的生态环境,特定的生物体或群体的栖息地生态环境称为生境。
对动物种群数量影响的强度随其种群密度而变化,从而调节种群数量的生态因子,称为密度制约因子。
可调节种群数量,但其影响强度不随种群密度而变化的生态因子，称为非密度制约因子。
任何生态因子，当接近或超过某种生物的耐受性极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散时，这个因素称为限制因子。
广温性是指生物对环境中的温度因子的适应范围较宽，这种生物对温度耐受限度较广的特点。
2 第二节 能源的利用方式 第三节 能量的转化与守恒 第四节 能源与环境
第二节能源的利用方式第三节能量的转化与守恒第四节能源与环境学习目标核心素养形成脉络1.掌握能量守恒定律．知道能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一．2．了解能量转化和转移的方向性，认识到人类珍惜和保护能源和资源的必要性．3．了解我国的能源状况，认识到能源与环境协调发展的必要性.一、能源的利用方式1．化石能源：主要是石油、煤炭、天然气等．2．新能源：水能、风能、太阳能和地热能等．二、能量的转化与守恒1．能量守恒能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变．这就是能量守恒定律2．能量转化(转移)的方向性(1)在自然界中，能量的转化过程有些是可以自然发生的，有些则不能．(2)能量的耗散表明在能源的利用过程中，能量在数量上虽未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的能源变成不便于利用的能源．(3)能量的耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性．三、能源与环境1．能源的分类(1)不可再生能源：煤炭、石油和天然气．(2)可再生能源：水能、风能、潮汐能等．2．能源与环境3．环境污染的危害4．环境保护(1)防治生产和生活的污染．(2)防止建设和开发的破坏．(3)保护自然环境．1．判断下列说法是否正确．(1)任何能量之间的转化都遵循能量守恒定律．()(2)因为能量守恒，所以我们不需要节能．()(3)能量的转化和转移具有不可逆性．()提示：(1)√(2)×(3)√2．(多选)(2020·金陵中学高一期中)关于能量和能量耗散，下列说法中正确的是()A．能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中客观过程的方向性B．能量耗散表明能源的利用是有条件的，也是有代价的C．能量守恒，不可消失，所以没有必要节约能源D．能量之间可以相互转化，故能源可以很方便地循环利用解析：选AB.能量守恒定律是普遍规律，能量耗散过程中能量也是守恒的，从能量转化的角度反映出自然界中的客观过程具有方向性，故A正确；能量的转化和转移具有方向性，有些能量耗散到空中无法再次回收和利用，因此能量耗散表明能源的利用是有条件的，也是有代价的，故B正确；能量的转化和守恒定律即指能量在转化和转移中总量保持不变，但能量在转化中具有方向性，不能循环利用，所以我们需要节约能源，故C、D错误．探究一能量守恒定律的理解和应用1．适用范围：能量守恒定律是贯穿物理学的基本规律，是各种自然现象中普遍适用的一条规律．2．对能量守恒定律的理解某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等．某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等．(多选)(2020·华南师大附中高一月考)如图，长度为l的小车静止在光滑的水平面上，可视为质点的小物块放在小车的最左端．将一水平恒力F作用在小物块上，物块和小车之间的摩擦力大小为f.当小车运动的位移为s时，物块刚好滑到小车的最右端，下列判断正确的有()A．此时物块的动能为(F－f)(s＋l)B．这一过程中，物块对小车所做的功为f(s＋l)C．这一过程中，物块和小车系统产生的内能为flD．这一过程中，物块和小车系统增加的机械能为Fs[解析]对物块分析，物块相对于水平面的位移为l＋s，根据动能定理得：(F－f)×(l＋s)＝12m v2－0，则知物块到达小车最右端时具有的动能为(F－f)(l＋s)，故A正确；对小车分析，小车相对水平面的位移为s，根据动能定理得：fs＝12M v′2－0，则知物块到达小车最右端时，小车具有的动能为fs，故B错误；这一过程中，物块和小车系统产生的内能为Q＝fl，故C正确；根据能量转化和守恒定律得知：外力F做的功等于小车和物块增加的机械能和摩擦产生的内能之和，则有：F(l＋s)＝ΔE＋Q，则物块和小车增加的机械能为ΔE＝F(l＋s)－fl，故D错误．[答案] AC[针对训练1] (2020·泉州十六中高一月考)如图所示，一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的变化情况是( )A ．重力势能减少，动能不变，机械能减少B ．重力势能减少，动能增加，机械能减少C ．重力势能减少，动能增加，机械能增加D ．重力势能减少，动能增加，机械能守恒解析：选 B.小孩加速滑下，高度不断减小，重力做正功，重力势能减小；速度增大，动能增加；小孩在下滑过程中与滑梯摩擦生热，一部分机械能转化成内能，导致机械能总量减小，而总能量不变，故B 正确，A 、C 、D 错误．[针对训练2] (2020·山东济南一中学业考试)某地强风的风速约为v ，空气的密度为ρ，如果把通过横截面积S 的风的动能完全转化为电能，则用上述已知量计算电功率的公式为( )A ．P ＝12ρS vB ．P ＝12ρS v 2C ．P ＝12ρS v 3D ．P ＝12ρS v 4解析：选C.风能转变为电能，由能量守恒定律得12m v 2＝Pt其中m ＝ρV ＝ρv tS联立解得P ＝ρv 3tS 2t ＝12ρS v 3A 、B 、D 错误，C 正确．探究二能量转移或转化的方向性(多选)在能源消耗的过程中，我们无法把一些能源消耗产生的内能收集起来重新利用，这种现象叫作能量的耗散．对于能量耗散理解正确的是() A．能量耗散说明能量在不断地减少B．能量耗散遵循能量守恒定律C．能量耗散说明能量不能凭空产生，但能量却可以凭空消失D．能量耗散从能量的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性[解析]能量耗散是能量变成了无法收集利用的内能，能量不会减少，A错误；能量守恒定律适用于整个自然界，物质能量变化必须遵循能量守恒定律，B 正确；能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，C错误；能量耗散是一个宏观过程，代表着能量向不可收集利用的方向转化，D正确．[答案]BD[针对训练3]市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子(如图所示)．在阳光的照射下，小电扇快速转动，能给炎热的夏季带来一丝凉爽．该装置的能量转化情况是()A．太阳能→电能→机械能B．太阳能→机械能→电能C．电能→太阳能→机械能D．机械能→太阳能→电能解析：选A.电池板中太阳能转化为电能，小电动机将电能转化为机械能．[针对训练4]关于能的转化与守恒定律，下列说法中错误的是()A．能量能从一种形式转化为另一种形式，但不能从一个物体转移到另一个物体B．能量的形式多种多样，它们之间可以相互转化C．一个物体能量增加，必然伴随着别的物体能量减少D．能的转化与守恒定律证明了能量既不会创生，也不会消失解析：选 A.能量可以在不同物体之间转移，也可以转化，但能的总量保持不变．探究三能源的开发和利用1．如何正确理解能量耗散和品质降低(1)各种形式的能最终都转化为内能，流散到周围的环境中，分散在环境中的内能不管数量多么巨大，它也只能使地球、大气稍稍变暖一点，再也不能驱动机器做功了．(2)从可被利用的价值来看，内能较之机械能、电能等，是一种低品质的能量．由此可知，能量耗散虽然不会导致能量的总量减少，却会导致能量的品质降低，实际上是将能量从高度有用的形式降级为不大可用的形式．(3)能量耗散导致可利用能源减少，所以要节约能源．2．能源的分类(多选)(2020·杭州学军中学高一期末)关于能源的开发和利用，下列观点正确的是()A．能源是有限的，无节制地使用常规能源，是一种盲目的短期行为B．根据能量守恒定律，能源是取之不尽、用之不竭的C．能源的开发和利用，必须同时考虑其对生态环境的影响D．不断开发新能源，是缓解能源危机、加强环境保护的重要途径[解析]能源是有限的，比如常规能源，所以无节制地利用常规能源是一种盲目的短期行为，故A正确；能量都转化为不能利用或不易利用的能源，这样会减少可利用资源的数量，因此应该节约能源，故B错误；能源的开发和利用，必须同时考虑其对生态环境的影响，故C正确；不断开发新能源是缓解能源危机加强环境保护的重要途径也是根本途径，故D正确．[答案]ACD[针对训练5](多选)下列说法中正确的是()A．某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加B．因为能量守恒，所以“能源危机”是不可能的C．能量耗散表明，在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了D．能源的利用受能量耗散的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的解析：选ACD.根据能量守恒定律可知某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，故A正确；能量的转化和转移都是具有方向性的，不能反过来转化，能量虽然符合能量的转化和守恒定律，但其在转化过程中是有方向的，在能源的利用过程中，能量在数量上虽然并未减少，但在可利用的品质上降低了，能源的利用受能量耗散的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的，故B 错误，C、D正确．[针对训练6](2020·扬州市大桥中学高二期中)PM2.5主要来自化石燃料、生活物资、垃圾的焚烧，为了控制污染，我们必须节约及高效利用资源．关于能源和能量，下列说法正确的是()A．自然界的石油、煤炭等资源可供人类永久使用B．能量被使用后就消灭了，所以要节约资源C．人类应多开发与利用太阳能、风能等新资源D．能量耗散说明自然界的能量正在不断减少解析：选 C.煤、石油虽然是当今人类利用的主要能源，但不能短期内从自然界得到补充，是不可再生能源，故A错误；能量被使用后转化为其他形式的能，能量并没有消失，故B错误；太阳能和风能，包括水能等都是可再生资源且为清洁能源，应该尽量开发，故C正确；能量虽然守恒，但有些能量使用以后不可能再被利用，所以要节约资源，但能量不会减少，也不会被消灭掉，只是形式发生转变，故D错误．1．(多选)关于能源和能量，下列说法错误的是()A．自然界的能量是守恒的，所以地球上的能源永不枯竭B．能源的利用过程中有能量耗散，所以自然界的能量在不断减少C．能量耗散遵循能量守恒定律D．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造解析：选ABD.自然界的能量是守恒的，但提供能量的物质即能源是有限的，是会枯竭的，故A错误，符合题意；能源的利用过程中有能量耗散，但自然界中的能量是守恒的，所以自然界中的能量不会减少，故B错误，符合题意，C 正确，不符合题意；能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，故D错误，符合题意．2．(多选)关于煤、石油、天然气作为能源的共同特点，下列说法正确的是()A．可再生能源，取之不尽，用之不竭B．不可再生能源，用一点，少一点C．来自太阳辐射的能量D．污染环境的能源解析：选BCD.煤、石油、天然气是不可再生、污染环境的能源，来源可追溯到太阳能，故B、C、D正确．3．十八大报告提出了“推进绿色发展、循环发展、低碳发展”的理念，以下做法中不符合这个理念的是()A．夏天天气炎热，空调的温度调得越低越好B．把家里不好用的燃气热水器换成太阳能热水器C．出行时，如果条件允许的话，尽可能选择公共交通工具D．随手关灯，关掉较长时间不使用的电脑和电视解析：选 A.夏天天气炎热，空调温度调得越低电能消耗越多，造成不必要的能源浪费，A不符合“绿色发展、低碳发展”的理念；燃气热水器消耗的燃气是不可再生能源，太阳能热水器使用的太阳能取之不尽、用之不竭，属于绿色能源；选择公交出行有利于减小碳排放，减少污染；随手关灯等习惯有利于节约能源，B、C、D都符合“绿色发展、循环发展、低碳发展”的理念．4．(2020·莱州一中高二月考)关于能量和能源，下列说法中正确的是() A．化石能源是清洁能源；水能是可再生能源B．能量耗散说明能量在转化过程中没有方向性C．在能源的利用过程中，由于能量在数量上并未减少，所以不需要节约能源D．能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减少，但能量品质降低了解析：选D.化石能源不是清洁能源；水能是可再生能源，A错误；在自发状态下，能量传递具有方向性，B错误；在能源的利用过程中，虽然能量在数量上并未减少，但是能源的品质在降低，所以还需要节约能源，C错误；能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减少，但能量品质降低了，D正确．5．(多选)(2020·江苏西亭中学高一期中)如图所示，一轻质弹簧一端固定在O 点，另一端连接质量为m的小球．当小球静止在O点正下方时，球心到O点的距离为l.图中实线c是以O为圆心，l为半径的圆弧．现用水平力F拉球，使球缓慢运动的过程中()A．小球可能沿图中曲线a运动B．小球可能沿图中曲线b运动C．水平拉力做的功等于小球重力势能的增加量D．水平拉力做的功一定大于小球重力势能的增加量解析：选BD.拉力水平，对小球受力分析可知弹簧的长度应变大，所以小球轨迹可能沿图中曲线b运动，不可能沿曲线a运动，A错误，B正确；根据动能定理可知W拉－W G－W弹＝0，所以水平拉力做的功等于小球重力势能的增加量和弹簧弹性势能的增加量，C错误，D正确．。
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。
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第三章能量环境
掌握光、温度、风、火对生物的生态作用 第一节 光的生态作用及生物对光的适应 第二节 生物对温度的适应 第三节 风对生物的作用及防风林 第四节 火作为生态因子对于生物的影响及管理
第三章能量环境
地球上的能量类型
太阳能，光能 地热能 风能 水能 核能 潮汐能 化学能 其他能量
第三章能量环境
2. 影响太阳辐射的因素
大
气
圈
影
响
太
阳
辐
射
第三章能量环境
阳太 辐阳 射高
度 角 影 响 太
第三章能量环境
纬 度 和 季 节 影 响 太 阳
18
17
16
光 期 15
h 14
13 10°
20° 12
30° 11 35°
40° 10
45° 9 50°
2
4
50° 45° 40° 35° 30° 20° 10°
红外光促进植物茎的延长生长，有利于种子和孢子 的萌发，提高植物体的温度；
紫外辐射能对植物生长形成可逆性抑制,而使植物形 成矮粗的形态，能促进色素的产生；
红、橙光被叶绿素吸收最多，具有最大的光合活性 ；蓝紫光也能被叶绿素和类胡萝卜素吸收；
红光促进叶绿素形成；蓝、紫光和青光能促进花青 素等色素的形成；
（3）生物对光质的适应
太阳鱼视力的灵敏峰值在500-530nm，透明水层的波长 水表层的绿藻含叶绿素b和类胡萝卜素，深海中的红藻含藻
红蛋白和藻蓝蛋白，硅藻含叶黄素 高山植物茎叶含花青素
第三章能量环境
三、 光照强度对生物的影响
（1）光照强度的变化 低海拔、高纬度光照强度弱，高海拔、低纬度光照强度
第三章能量环境
1. 太阳辐射及其光谱组成
可红 紫见 外 外光 线 线
能 流 强 度
紫外光：波长<380nm， 9% 可见光：波长380～760nm，45% 红外光：波长>760nm， 46%
500 1000
2000
3000
4000
第三章能量环波境长nm
2. 影响太阳辐射的因素
大气圈 太阳高度角 纬度和季节 海拔高度 坡度和坡向
第三章能量环境
第三章能量环境
夜行性动物眼睛比昼行性动物的大，如枭、懒 猴、飞鼠等；有些啮齿类动物的眼球突出于眼 眶外以便从各个方面感受微弱的光线。
第三章能量环境
• 终生营地下生活的兽类，如鼹鼠、鼢鼠等眼睛一般很小，有的表面为皮肤
所盖，成为盲者。 深海鱼类或者具有发达的视觉器官，或者本身具有发光器官。
第三章能量环境
四、 日照长度对生物的影响
（1）日照长度的变化 ➢北半球从春分到秋分昼长夜短，夏至昼最长，从秋分到春 分昼短夜长，冬至夜最长，赤道附近终年昼夜平分 ➢纬度越高，夏半年昼越长而冬半年昼越短，两极地区则半 年是白天，半年是黑夜
第三章能量环境
植物光合作用对光照强度的适应： ➢ C3植物，典型温带植物； ➢ C4植物，典型热带、亚热带植物； ➢ CAM植物，典型干旱植物
夜间通过酸的形式保存二氧化碳，白天利用这些二氧化碳 进行光合作用。
第三章能量环境
C3植物
C4植物
第三章能量环境
高粱
玉米
50
C4
CO2摄取/mgco2·dm-2·h-1
第三章能量环境
（2）光照强度对植物的影响 黄化现象：植物在黑暗环境中不能合成叶绿素 ，但能形成胡萝卜素，导致叶子发黄，称为黄化 现象
第三章能量环境
种子萌发、茎的生长等：抑制、促进，不同植 物反应不同。
植物生长顶端的向光性。 干形、冠形、叶片结构等，如阳生叶、阴生叶
的形态差异。 花、果实的发育。
（2）光质的生态学作用
第三章能量环境
•光合有效辐射：绿色植物光合作用只能利用太阳光谱 中的一个有限带，即从380～710nm之间波长的辐射能
蓝 430-450nm
生理有效辐
射：红、橙、↑
紫
蓝、紫 相
生理无效辐 对 射：绿。 吸
紅 640-660nm
橙
红外线
收
绿
400
500
600
700
波长nm
叶绿素a的吸收光第谱三章（能量引环境自Mackenzie et al. 1998）
6
8
10
第三章能量环境
6
7
8
9暗 期
10 h
10° 11 20°
12 30° 35° 13 40°
14 45° 50° 15
12M
海
拔
高
度
影
响
光
辐
射
第三章能量环境
坡 度 和 坡 向
第三章能量环境
二、 光质生态学作用及生物的适应
（1）光质变化规律 •低海拔、高纬度长波光多，高海拔、低纬度短
波光多。 •夏季、中午短波光多，冬季、早晚长波光多。
第三章能量环境
（3）植物对光照强度的适应 • 阳性植物(Sun plant)：落叶松、油松、马尾松、樟 子松、白桦、杨树、柳 树、桉树、相思树、刺槐、臭椿等。 • 阴性植物(Shade plant)：云杉、冷杉、杜英、甜槠 、白楠、建柏、竹柏、紫杉、红豆杉等。 • 中性植物(Neutral plant)：红松、椴树、榆、水曲柳 、杉木、毛竹、侧柏、 香樟、榕树等。
第三章能量环境
第一节 光的生态作用及生物对光的适应
一、太阳辐射 太阳表面以电磁波的形式不断释放能量，即太阳辐射 太阳辐射为地球上所有的生命系统提供了能量来源 绿色植物可以通过光合作用将太阳能转化为化学能贮存
在植物体内 太阳辐射同时又温暖了地球表面，使生物能够生长、发
育和繁殖，并对生物的分布起了重要的作用 因此，光和温度组成了地球上的能量环境
大。低纬度热带沙漠地区，年光照强度为8.37×105焦 /cm2，而高纬度的北极为2.93×105焦/cm2；如在海拔 1000米可获得全部入射日光的70％，海拔为0的海平面只 能获得50％。 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。 光照强度在一个生态系统内部也会有变化
红光有利于碳水化合物的合成；蓝光有利于蛋白质 的合成；
蓝、紫光和青光一般能抑制植物的伸长；使植物向 光性更敏感
第三章能量环境
紫外线能杀菌；对生物体造成一定的DNA损伤 ，增加生物的变异率；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。
第三章能量环境
40
小麦
30
阳草
20
C3
Байду номын сангаас水青 冈
10
阴草
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
第三章能量环境光照强度/J·m-1·g-1
（4）光照强度对动物的影响
光是影响动物行为的重要生态因子，很多动物的活动都与 光照强度有着密切的关系 ➢昼行性动物：适应于在白天的强光下活动的动物 ➢夜行性动物或晨昏性动物：适应于在夜晚或晨昏的弱光下 活动的动物