环境因子 - 温度

2016/9/23 11:18:05

温度是一种无时无处不在起作用的重要生态因子，任何生物都是生活在具有一定温度的外界环境中并受着温度变化的影响。地球表面的温度条件总是在不断变化的，在空间上它随纬度、海拔高度、生态系统的垂直高度和各种小生境而变化；在时间上它有一年四季的变化和一天的昼夜变化。温度的这些变化都能给生物带来多方面和深刻的影响。

（一）极端温度对生物的影响。

低温对生物的伤害可分为冷害和冻害。

冷害是指喜温生物在零度以上的温度条件下受害或死亡。冷害是喜温生物向北方引种和扩展分布区的主要障碍。冻害是指冰点以下的低温使生物内形成冰晶而造成的损害。冰晶的形成会使原生质膜发生破裂和使蛋白质失活与变性。

高温可减弱光合作用，增强呼吸作用，使植物的这两个重要生理过程失调。高温还可破坏植物的水分平衡，促使蛋白质凝固和导致有害代谢产物在体内的积累。高温对动物的有害影响主要是破坏酶的活性，使蛋白质凝固变性等。

（二）生物对极端温度的适应

长期生活在极端温度环境中的生物常会表现出很多明显的适应。如北极和高山植物的芽和叶片常受到油脂类物质的保护，芽具鳞片，植物体表面生有蜡粉和密毛，植株矮小并常呈匍匐状、垫状或莲座状等。这些形态有利于保持较高的温度，减轻严寒的影响。生活在高纬度地区的恒温动物，其身体往往比生活在低纬度地区的同类个体大，因为个体大的动物，其单位体重散热量相对较少这就是Bergman规律。另外，恒温动物身体突出部分如四肢、尾巴和外耳等在低温环境中有变小变短的趋势，这也是减少散热的一种形态适应，这一适应常被称为Allen规律，例如北极狐的外耳明显短于温带的赤狐，赤狐的外耳又明显短于热带的大耳狐。恒温动物的另一形态适应是寒冷地区和寒冷季节增加毛和羽毛的数量和质量或增加皮下脂肪的厚度，从而提高身体的隔热性能。

生物对高温的适应也表现得很明显。有些植物生有密绒毛和鳞片，能过滤一部分阳光；有些植物呈白色、银白色、叶片革质发光，能反射一大部分阳光，使植物体免受热伤害；还有些植物的树干和根茎生有很厚的木栓层，具有绝热和保护作用。植物对高温的生理适应主要是靠旺盛的蒸腾作用避免使植物体因过热受害。

动物对高温环境的适应就是适当放松恒温性，使体温有较大的变幅，这样在高温炎热的时刻身体就能暂时吸收和储存大量的热并使体温升高，而后在环境条件改善时躲到阴凉处时再把体内的热量释放出去，体温也会随之下降。昼伏夜出和穴居是沙漠啮齿动物躲避高温的有效行为适应，因为夜晚湿度大温度低，可大大减少蒸发散热失水，特别是在地下巢穴中，这就是所谓夜出加穴居的适应对策。

（三）温度对生物分布的影响

生物不仅需要适应一定的温度幅度，而且还需要有一定温度量，极端温度常常成为限制生物分布的重要因素。例如，由于高温的限制，白桦、云杉在自然条件下不能在华北平原生长、苹果、梨桃不能在热带地区栽培。

低温对生物分布的限制作用更为明显，对植物和变温动物来说，决定其水平分布北界和垂直分布上限的主要因素就是低温，所以这些生物的分布界限有时非常清楚。例如，橡胶分布的北界是北纬24度40分，海拔高度上限是960m。温度对恒温动物分布的直接限制较小，但也常通过影响其他生态因子（如食物）而间接影响其分布。

温度和降水是影响生物在地球表面分布的两个最重要生态因子，两种的共同作用决定着生物群落在地球分不的总格局。