環境因子

環境因子

構成環境組成的下一個層次的基本單元。如屬於氣候要素的氣溫、降水、濕度、風等。Gill(1975)將非生物的環境因子分為3個層次。第一層,植物生長所必需的環境因子(例如,溫、光、水等);第二層,不以植被是否存在而發生的對植物有影響的環境因子(例如,風暴、火山爆發、洪澇等);第三層,存在與發生受植被影響,反過來又直接或間接影響植被的環境因子(例如,放牧、火燒等)。

環境因子

美國 生態學家R.F.Daubenminre(1947)將 環境因子分為3大類:氣候類、土壤類和生物類;7個並列的項目: 土壤、 水分、 溫度、 光照、 大氣、 火和 生物因子。這是以 環境因子特點為標準進行分類的代表。

Dajoz(1972)依據生物有機體對 環境的反應和 適應性進行分類,將環境因子第一性周期因子、次生性周期因子及非周期性因子。

Gill(1975)將非生物的 環境因子分為3個層次。第一層,植物生長所必需的 環境因子(例如,溫、光、水等);第二層,不以植被是否存在而發生的對植物有影響的環境因子(例如,風暴、火山爆發、洪澇等);第三層,存在與發生受植被影響,反過來又直接或 間接影響植被的環境因子(例如,放牧、火燒等)。

(2)綠色 化學領域內 環境因子則是衡量生產過程對環境的影響程度(Sheldon)的參量。

其定義是:在一個 化學反應過程中,所生成 廢物質量占目標產物質量的比值。

綠色化學對廢物以及環境因子的定義說明

一,相對於每一種 化工產品而言,目標產物以外的任何物質都是 廢物。

二, 環境因子越大,則過程產生的 廢物越多,造成的 資源浪費和 環境污染也愈大。

三,對於 原子利用率為100%的原子 經濟性反應, E因子為零.

綠色 化學就是在 化學品的設計、製造和使用過程中利用一系列的原則來減少、甚至消除有毒 有害物質的使用或在過程中的生成。 環境不友好的 廢物是 化學品生產努力減少卻始終無法徹底擺脫的問題之一。如何減少合成步驟,提高反應的原子 經濟性,開發無鹽生產 工藝是目前 化學 化工界面臨的重要任務之一。

環境因子舉例—溫度

溫度是一種無時無處不在起作用的重要生態因子,任何生物都是生活在具有一定溫度的外界環境中並受著溫度變化的影響。地球表面的溫度條件總是在不斷變化的,在空間上它隨緯度、海拔高度、生態系統的垂直高度和各種小生境而變化;在時間上它有一年四季的變化和一天的晝夜變化。溫度的這些變化都能給生物帶來多方面和深刻的影響。

(一)極端溫度對生物的影響。

低溫對生物的傷害可分為冷害和凍害。

冷害是指喜溫生物在零度以上的溫度條件下受害或死亡。冷害是喜溫生物向北方引種和擴展分布區的主要障礙。凍害是指冰點以下的低溫使生物內形成冰晶而造成的損害。冰晶的形成會使原生質膜發生破裂和使蛋白質失活與變性。

高溫可減弱光合作用,增強呼吸作用,使植物的這兩個重要生理過程失調。高溫還可破壞植物的水分平衡,促使蛋白質凝固和導致有害代謝產物在體內的積累。高溫對動物的有害影響主要是破壞酶的活性,使蛋白質凝固變性等。

(二)生物對極端溫度的適應

長期生活在極端溫度環境中的生物常會表現出很多明顯的適應。如北極和高山植物的芽和葉片常受到油脂類物質的保護,芽具鱗片,植物體表面生有蠟粉和密毛,植株矮小並常呈匍匐狀、墊狀或蓮座狀等。這些形態有利於保持較高的溫度,減輕嚴寒的影響。生活在高緯度地區的恆溫動物,其身體往往比生活在低緯度地區的同類個體大,因為個體大的動物,其單位體重散熱量相對較少這就是Bergman規律。另外,恆溫動物身體突出部分如四肢、尾巴和外耳等在低溫環境中有變小變短的趨勢,這也是減少散熱的一種形態適應,這一適應常被稱為Allen規律,例如北極狐的外耳明顯短於溫帶的赤狐,赤狐的外耳又明顯短於熱帶的大耳狐。恆溫動物的另一形態適應是寒冷地區和寒冷季節增加毛和羽毛的數量和質量或增加皮下脂肪的厚度,從而提高身體的隔熱性能。

生物對高溫的適應也表現得很明顯。有些植物生有密絨毛和鱗片,能過濾一部分陽光;有些植物呈白色、銀白色、葉片革質發光,能反射一大部分陽光,使植物體免受熱傷害;還有些植物的樹幹和根莖生有很厚的木栓層,具有絕熱和保護作用。植物對高溫的生理適應主要是靠旺盛的蒸騰作用避免使植物體因過熱受害。

動物對高溫環境的適應就是適當放鬆恆溫性,使體溫有較大的變幅,這樣在高溫炎熱的時刻身體就能暫時吸收和儲存大量的熱並使體溫升高,而後在環境條件改善時躲到陰涼處時再把體內的熱量釋放出去,體溫也會隨之下降。晝伏夜出和穴居是沙漠齧齒動物躲避高溫的有效行為適應,因為夜晚濕度大溫度低,可大大減少蒸發散熱失水,特別是在地下巢穴中,這就是所謂夜出加穴居的適應對策。

(三)溫度對生物分布的影響

生物不僅需要適應一定的溫度幅度,而且還需要有一定溫度量,極端溫度常常成為限制生物分布的重要因素。例如,由於高溫的限制,白樺、雲杉在自然條件下不能在華北平原生長、蘋果、梨桃不能在熱帶地區栽培。

低溫對生物分布的限制作用更為明顯,對植物和變溫動物來說,決定其水平分布北界和垂直分布上限的主要因素就是低溫,所以這些生物的分布界限有時非常清楚。例如,橡膠分布的北界是北緯24度40分,海拔高度上限是960m。溫度對恆溫動物分布的直接限制較小,但也常通過影響其他生態因子(如食物)而間接影響其分布。

溫度和降水是影響生物在地球表面分布的兩個最重要生態因子,兩種的共同作用決定著生物群落在地球分不的總格局。

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