生物臨界溫度表
在生態(tài)學(xué)中指生物進行正常生命活動(生長、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都是在一定的環(huán)境溫度中進行的。一般說來,植物生長發(fā)育所要求的溫度條件在0~50℃范圍內(nèi);變溫動物在6~36℃;恒溫動物由于自身有調(diào)節(jié)體溫的能力,對環(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,生物的生命活動就會出現(xiàn)停滯;溫度過高或過低會導(dǎo)致生物體死亡。依據(jù)生物對溫度的反應(yīng),可將溫度劃分為幾個溫區(qū)。通常所說的動植物生長發(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?;顒樱M入休眠狀態(tài)。例如,蝗蟲的發(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,所以蝗蟲的發(fā)育臨界低溫和臨界高溫分別為18℃和42℃。
每種生物對溫度的適應(yīng)都有各自相對穩(wěn)定的幅度,有些種類能適應(yīng)較大幅度的溫度變動,有些種類的適應(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,粘蟲各蟲態(tài)的發(fā)育臨界低溫分別為:卵13.1℃、幼蟲7.7℃、蛹12.6℃和成蟲9.0℃?;揖G青霉的孢子發(fā)芽臨界高溫是43℃,而菌絲生長的臨界高溫則是40℃。大葉藻營養(yǎng)器官生長的臨界低溫是10℃,進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間內(nèi)死亡。臨界致死高溫或低溫閾限的確定以被測試種群的50%個體死亡為依據(jù),用溫度-死亡率曲線圖求出。這里還有時間因素,即溫度作用的時間。三化螟幼蟲在46℃條件下經(jīng)歷幾分鐘即死亡,大豆象幼蟲可忍受55℃高溫20分鐘。一般說來,致死高溫和致死低溫的致死時間是隨高溫的增高和低溫的降低而縮短。在自然界,溫度特別高的時間都比較短暫;而在高緯度,極低溫的時間可持續(xù)很長。因而后者對生物生存的影響,顯得更為重要。生物對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
動植物生長發(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物的臨界溫度;如粘蟲卵發(fā)育的適溫上限在相對濕度為63%以上時是32℃左右;但在相對濕度為40%時,同樣的溫度便成為它的致死高溫了。食物也是一個重要影響因素,食物的短缺會降低動物的御寒能力。
測定生物生長發(fā)育臨界溫度的方法主要有直接觀測法和邏輯斯諦曲線法(見有效溫度),但所得結(jié)果僅是近似值,因為測量時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)常變動的。
掌握某種生物生長發(fā)育的臨界溫度,就知道它的適溫范圍。生物生長發(fā)育的適溫范圍決定著它在地球上的分布和活動范圍。適溫范圍大,分布就廣;適溫范圍小,分布就窄。例如,中國東北地區(qū)的白樺和云杉不耐高溫,因而在華北平原不生長;樟樹受臨界低溫的限制只能分布在長江以南。又如,由于中國北方冬季寒冷,三化螟僅分布在北緯36°以南地區(qū);粘蟲在北緯32°地區(qū)不能越冬,因而才有遷飛活動。