生物臨界溫度表
在生態(tài)學(xué)中指生物進(jìn)行正常生命活動(dòng)(生長(zhǎng)、發(fā)育和生殖等)所需的環(huán)境溫度的上限或下限。生物的一切生命活動(dòng)都是在一定的環(huán)境溫度中進(jìn)行的。一般說(shuō)來(lái),植物生長(zhǎng)發(fā)育所要求的溫度條件在0~50℃范圍內(nèi);變溫動(dòng)物在6~36℃;恒溫動(dòng)物由于自身有調(diào)節(jié)體溫的能力,對(duì)環(huán)境溫度的適應(yīng)范圍廣些。環(huán)境溫度若超出生物所要求的范圍,生物的生命活動(dòng)就會(huì)出現(xiàn)停滯;溫度過(guò)高或過(guò)低會(huì)導(dǎo)致生物體死亡。依據(jù)生物對(duì)溫度的反應(yīng),可將溫度劃分為幾個(gè)溫區(qū)。通常所說(shuō)的動(dòng)植物生長(zhǎng)發(fā)育的臨界溫度,指的是適溫區(qū)溫度的上限和下限,上限為臨界高溫,下限為臨界低溫。超越此溫度界限,生物就失出正?;顒?dòng),進(jìn)入休眠狀態(tài)。例如,蝗蟲(chóng)的發(fā)育適溫范圍一般為18~42℃,溫度低于18℃或高于42℃,其發(fā)育就停滯,所以蝗蟲(chóng)的發(fā)育臨界低溫和臨界高溫分別為18℃和42℃。
每種生物對(duì)溫度的適應(yīng)都有各自相對(duì)穩(wěn)定的幅度,有些種類(lèi)能適應(yīng)較大幅度的溫度變動(dòng),有些種類(lèi)的適應(yīng)幅度則較窄。
同種生物在不同的發(fā)育階段也常常有不同的臨界溫度。例如,粘蟲(chóng)各蟲(chóng)態(tài)的發(fā)育臨界低溫分別為:卵13.1℃、幼蟲(chóng)7.7℃、蛹12.6℃和成蟲(chóng)9.0℃?;揖G青霉的孢子發(fā)芽臨界高溫是43℃,而菌絲生長(zhǎng)的臨界高溫則是40℃。大葉藻營(yíng)養(yǎng)器官生長(zhǎng)的臨界低溫是10℃,進(jìn)行有性生殖的臨界低溫則是15℃。 臨界致死高溫是致死高溫區(qū)的下限,而臨界致死低溫則是致死低溫區(qū)的上限。超越此限的高溫或低溫都能使生物在短時(shí)間內(nèi)死亡。臨界致死高溫或低溫閾限的確定以被測(cè)試種群的50%個(gè)體死亡為依據(jù),用溫度-死亡率曲線(xiàn)圖求出。這里還有時(shí)間因素,即溫度作用的時(shí)間。三化螟幼蟲(chóng)在46℃條件下經(jīng)歷幾分鐘即死亡,大豆象幼蟲(chóng)可忍受55℃高溫20分鐘。一般說(shuō)來(lái),致死高溫和致死低溫的致死時(shí)間是隨高溫的增高和低溫的降低而縮短。在自然界,溫度特別高的時(shí)間都比較短暫;而在高緯度,極低溫的時(shí)間可持續(xù)很長(zhǎng)。因而后者對(duì)生物生存的影響,顯得更為重要。生物對(duì)于這種不利的溫度條件的適應(yīng)方式是多種多樣的,休眠、滯育、遷徙等是較為普遍的方式。臨界溫度
動(dòng)植物生長(zhǎng)發(fā)育的臨界溫度既受其自身生理狀態(tài)的影響,也受外界因素的影響。含水量低的植物種子可經(jīng)受極低的溫度。環(huán)境的溫度或雨量可改變某些動(dòng)物的臨界溫度;如粘蟲(chóng)卵發(fā)育的適溫上限在相對(duì)濕度為63%以上時(shí)是32℃左右;但在相對(duì)濕度為40%時(shí),同樣的溫度便成為它的致死高溫了。食物也是一個(gè)重要影響因素,食物的短缺會(huì)降低動(dòng)物的御寒能力。
測(cè)定生物生長(zhǎng)發(fā)育臨界溫度的方法主要有直接觀(guān)測(cè)法和邏輯斯諦曲線(xiàn)法(見(jiàn)有效溫度),但所得結(jié)果僅是近似值,因?yàn)闇y(cè)量時(shí)并未考慮除溫度外的其他因素的影響,而且自然界的溫度也是經(jīng)常變動(dòng)的。
掌握某種生物生長(zhǎng)發(fā)育的臨界溫度,就知道它的適溫范圍。生物生長(zhǎng)發(fā)育的適溫范圍決定著它在地球上的分布和活動(dòng)范圍。適溫范圍大,分布就廣;適溫范圍小,分布就窄。例如,中國(guó)東北地區(qū)的白樺和云杉不耐高溫,因而在華北平原不生長(zhǎng);樟樹(shù)受臨界低溫的限制只能分布在長(zhǎng)江以南。又如,由于中國(guó)北方冬季寒冷,三化螟僅分布在北緯36°以南地區(qū);粘蟲(chóng)在北緯32°地區(qū)不能越冬,因而才有遷飛活動(dòng)。