對生物而言,環(huán)境因子包括生物環(huán)境及非生物環(huán)境,在一定的自然環(huán)境中,某些環(huán)境因子成為限制因子,對生物的生長與消亡起著關鍵的作用.對所有的生物體而言,水、溫度、營養(yǎng)是不可忽視的因子.
生命起源于水,對陸地生物而言,一個地區(qū)的降雨量、濕度及地面水是限制動物、植物分布的主要因素,影響著生物群落的構成.所以,在熱帶雨林,生物多樣性居其它生態(tài)系統(tǒng)之冠就不足為奇了.陸生生物對水要求很高,適應性亦很強,因此,即使在炎熱干燥的沙漠也有仙人掌、沙棘等植物點綴綠色,正因為有了降水量、溫度、濕度的區(qū)別,地球上才有了荒漠、沙漠、荒原、森林等不同生態(tài)系統(tǒng)之分,生活在干燥地區(qū)的動物,也為適應水的缺乏而特化了機體的某些器官,如駱駝背上的駝峰,就是為蓄水特化的系統(tǒng).
溫度、濕度相互作用,形成了典型的氣候特征,然后綜合對生物群落產(chǎn)生影響,所以在寒帶,主要是針葉林帶,而在熱帶,則是闊葉林充分享受陽光、雨露.溫度對于生命是最重要的因素,從細胞水平來看,溫度控制著細胞的流動性,在低溫狀態(tài)下,膜的流動性受損,生物細胞死亡,而在較高溫度下,如120℃,生物細胞的蛋白質(zhì)活性喪失,功能喪失,新陳代謝紊亂,細胞也趨于死亡.生物為適應極端低溫,常常在膜脂肪中形成PUFA增強低溫之下的流動性.一些微生物常常形成孢子、芽孢,以抵御高溫的危害.從生命現(xiàn)象來看,溫度變異對生物作用不同,溫度在地球和光的影響下,呈現(xiàn)出季節(jié)和晝夜變化,從而影響著生物的生長、發(fā)育、繁殖.
與溫度緊密相關的光對生物、植物的生命活動影響也很大,例如植物的光合作用與地球接收到的太陽能直接相關,而不同地貌、不同緯度接受光強度不一樣,因此有長日照、短日照植物之分.對于動物,則影響其產(chǎn)卵、休眠等.總之,光對生物的許多形態(tài)特征、代謝行為、生活周期、生長、發(fā)育、繁殖、地理分布、換毛等均有影響.
環(huán)境中某些無機物質(zhì)對生物的影響主要是環(huán)境營養(yǎng)對生物所需提供的質(zhì)于量.營養(yǎng)因子尤其是無機鹽類,有許多限制因子,當然,不同生存環(huán)境中的生物對無機鹽耐受性不一樣.如海洋生物對無機鹽,耐受范圍很寬,而O2則成為其限制因子,陸生生物對O2耐受范圍很寬,對微量元素卻受到限制.
環(huán)境對生物的影響主要是通過競爭關系、食物鏈條、生存環(huán)境空間來相互影響,以種群密度進行自我調(diào)節(jié).
PS：
生物體一般的含水量是60-80%,沒有水就沒有生命.生物所有的新陳代謝活動均以水為介質(zhì),如輸送營養(yǎng)、排除廢物、傳遞激素等一系列生物化學活動都在水溶液中進行.
陸生生物與水有關的問題是如何減少水分蒸發(fā)、保持體內(nèi)水分平衡,陸生和水生生物都面臨的問題是如何保持合適的滲透壓.
（1）植物與水（了解）
植物的水分來源主要是根吸收水分,同時葉蒸騰作用使水分喪失,二者之間合適的平衡是維持植物正常生理功能所必需的.植物一方面增加根吸收水分的能力,另一方面減少水分的蒸發(fā).減少水分蒸發(fā)的適應有：氣孔能自動開關,水分充足則打開氣孔保證氣體交換,缺水時氣孔關閉減少水分散失.有些植物有蠟質(zhì)葉片可減少水分蒸發(fā).植物每生產(chǎn)1克干物質(zhì),需水300-600g.光合作用強的植物需水量低.光照強度、空氣濕度、風速、土壤含水量,都與植物需水量有關.
根據(jù)植物對水因子的依賴程度可以把植物分為水生植物和陸生植物兩大類.水生植物由于對水環(huán)境的適應,其特點是體內(nèi)有發(fā)達的通氣系統(tǒng),以保證各部分氧氣的需要；葉片呈帶狀、絲狀或極薄,有利于采光和吸收二氧化碳和無機鹽；植物體具有較強的彈性和抗扭曲能力以適應水流.淡水植物具有自動調(diào)節(jié)滲透壓的能力,而海水植物則是等滲的.水生植物又分為沉水植物、浮水植物和挺水植物三種.陸生植物可分為濕生、中生和旱生三種類型.濕生植物抗旱能力小,不能忍受長時間缺水；中生植物生長于水濕條件適中的環(huán)境,其形態(tài)結(jié)構及適應性介于濕生植物和旱生植物之間,是數(shù)量最多,分布最廣的陸生植物；旱生植物能忍受較長時間干旱,主要分布于干熱草原和荒漠地區(qū).
（2）動物與水（了解）
動物和植物一樣必須保持體內(nèi)的水分平衡.對水生動物來說,主要依賴水的滲透作用保持體內(nèi)水分得失平衡.陸生動物體內(nèi)的含水量一般比環(huán)境高,因此常因蒸發(fā)失水,而且排泄過程中也會損失一些水.失去的水分必須從食物、飲水和代謝水中得到補足,以保持體內(nèi)水分的平衡.
淡水動物和海水動物都有一定的適應和調(diào)節(jié)機制,可以自動適應和調(diào)節(jié)自身滲透性,以保持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定.陸生動物也是通過多種途徑來保持體內(nèi)水分平衡.在形態(tài)結(jié)構、行為、以及生理上的都有保持水分平衡的適應機制.如昆蟲的幾丁質(zhì)外殼,蝸牛和螺的外殼、兩棲動物體表分泌的黏液、爬行動物具有的厚角質(zhì)層等都是為了防止水分過分蒸發(fā),保持體內(nèi)水分平衡的形態(tài)結(jié)構.