上海交通大学：《环境生态学》课程教学资源_生态学视角下的环境——生物生境

生态学视角下的环境一生物生境 生物种群所处的栖息地(habitat) 条件 钟惑 詈 生物 场地

生态学视角下的环境——生物生境 生物种群所处的栖息地（habitat） 条件 生物

进入地球的光 随事 30×104 15×104 6×10 3×104 1.5×104 400.450 500 570590610 700nm 绿 黄 太 大气和地面的 辐射 1D1×102 121×10 1.15×102 uw/m 反射、散射34% 大气上界 能量 分布 紫外区城 可见光区 红外区城 大气吸收19% -的3% …一本946 -约51% 大气 200 500 1000 2000 被长mm 地面吸收47彩 到达地面的太阳辐射图 atmosphere a long 如果把到达地球大气上界的太阳辐射作为100%， distance 其中约有19被大气吸收，约34被大气和地面反射、 sun's rays large area 散射同到宇宙空间，最后被地面吸收的太阳辐射药占 47%. Earth b short distance equator

进入地球的光

进入生态系统的光：光合有效辐射 (PAR.Dhotosvntheticallv active radiation LIGHT (SURFACE) 100% Boreal forests 10% 020406080100 reflect about 10%of 0 incoming PAR. 79% 5 The canopy absorbs 79%of PAR. 10、 Plants in the middle layers absorb an additional 7%of PAR. 15 ☐CLEAR LAKE 20 ■TURBID LAKE Low vegetation Only about 2%of PAR LIGHT VERSUS DEPTH PROFILES FOR A CLEAR LAKE absorbs about shining on the canopy 2%of PAR. reaches the forest floor. (k=0.2 M-1)AND A TURBID LAKE (K=0.9 M-). 林间光分布：一个泰加林中的光合有效 水下光分布：清水状态与浊水状 辐射(PAR)(Larcher,1995) 态比较

进入生态系统的光：光合有效辐射 （PAR, photosynthetically active radiation) 光合作用可利用的太阳光谱波段（380- 710nm）的辐射能（µ mol/m2·s） 因纬度，季节，天气，和时间的不同，光的 数量和质量都会产生变化；地形，水，生物 本身也会改变光的数量和质量。 林间光分布：一个泰加林中的光合有效 辐射(PAR)(Larcher, 1995) 水下光分布：清水状态与浊水状 态比较

水中的光：朗格-比尔定律 ·Ib=【ekD k为光衰减系数iioc)，l,为水 面光强，I为深度D处光强； D Photosynthesis Compensation depth 光补偿点 Respiration Critical depth Photosynthesis or respiration rate

水中的光：朗格-比尔定律 • ID=I0 e -kD • k为光衰减系数（extinction coefficient），I0 为水 面光强，I D 为深度D处光强； 光补偿点

The relationship between irradiance (light) and photosynthesis(P-I curve) 藻类光合产氧速率对光照的响应 A。 The relationship between irradiance (1ight)and photosynthesis Light Sakiafon max 光饱和 P队bmh,b,为on 光限制 N月-o 光抑制 40D Boo IRoo 1oo Light·m2.re

The relationship between irradiance (light) and photosynthesis (P-I curve) 藻类光合产氧速率对光照的响应 光饱和

Light &Photosynthesis 烧 in lakes h 水下光分布与藻类光合成 光抑制 Pmax 光饱和 ·IDle-kD 10 k为光衰减系数(extinction Phe tic coefficient); Zone 光限制 1为水面光强，b为深度D处光 20 强： D lghk人h P%。hsyh5 36 1-0.1%E Surtace lght Compenantion point:Bod=Reip 光补偿点 Zone Relationship between light,photosynthesis,and depth in a hypothetical mesotrophic lake

Light &Photosynthesis in lakes 水下光分布与藻类光合成Depth (meters) • ID=I0 e -kD k 为 光 衰 减 系 数 （ extinction coefficient）； I0 为水面光强，I D 为深度D处光 强； 光抑制 光饱和 光限制 光补偿点

水中的光衰减与光合作用 。 真光层：浮游植物光合作用大于呼吸作用的那部分水 柱 ·补偿深度：浮游植物日光合作用与呼吸作用平衡 浮游植物群体补偿深度通常是指存在1%入射辐照的表体水层 深度 真正的补偿深度（生理学意义）为经常观测到存在0.1%入射辐 照 In1004.6 真光层深度：ka= Zeu ka

水中的光衰减与光合作用

Effects of self-shading by phytoplankton 藻类自遮光作用 EfReets of.self-shading Primary 乃neon, K=a+b×W O1妇。reph2 贫营养水体 其中W为水体中藻类生物量(Algal biomass); K为光衰减系数(extinction coefficient 25 mese十e>be 中营养水体 5 藻类种群 光衰减系数 水下光照 增长 增加 分布变化 25 Eutrephic 负反馈 富营养水体

Effects of self-shading by phytoplankton 藻类自遮光作用 K=a+b×W 其中W为水体中藻类生物量（Algal biomass）； K 为 光 衰 减 系 数 （ extinction coefficient） 藻类种群 增长 光衰减系数 增加 水下光照 分布变化 负反馈 贫营养水体 中营养水体 富营养水体

水环境中温度稳定性的原因 ,卡路里1 calorie:加热1cm3水，升高1oC所需能量 ,比热大1份水升高1C=3000份空气升高1C 蒸发潜热大22oC时584cal/g; 35C时580cal/g ,凝结潜热大80cal/g

 卡路里 1calorie：加热1cm3水，升高1oC所需能量  比热大 1份水升高1oC=3000份空气升高1oC  蒸发潜热大 22oC时584cal/g； 35oC时580cal/g  凝结潜热大 80cal/g

水温与密度/湖泊水体分层 THERMAL STRATIFICATION TEMPERATURE ( TEMPERATURE (CELSIUSY -5051015202530 0102030 1.0000- EPILIMNION 0.9990- 0.9980- METALIMNION 0.9970- HYPOLIMNION 0.9960- 0.9950- 0.920 0.910 DENSITY/TEMPERATURE RELATIONSHIP FOR DISTILLED WATER.SHADED AREAS SHOW RELATIVE DIFFERENCE IN DENSITY FOR 5CTEMPERATURE CHANGES. ,表层为表水层(epilimnion) ,中层为温跃层(Metalmnion) ,下层为滞水层(hypolimnion)

 表层为表水层（epilimnion）  中层为温跃层（Metalmnion）  下层为滞水层（hypolimnion）