生物与环境的相互关系

• 杭州城市绿地降温：夏天走进太子湾或城市林荫道会明显感到凉爽，这是植物蒸腾作用吸热和树冠遮阳共同的结果，绿地是缓解城市热岛效应的主力。
• 龙井茶区的选址：茶树喜漫射光、微酸性土壤和湿润气候，狮峰一带山坡朝向和云雾条件正合适——选址就是在挑选合适的非生物因素组合。
• 军装与装备的迷彩：迷彩服的原理与保护色完全一致，沙漠迷彩、丛林迷彩要各自匹配背景。
• 水葫芦入侵与河道治理：水葫芦繁殖极快，覆盖水面后水下缺光缺氧，鱼类和沉水植物大量死亡，需要机械打捞并控制水体氮磷含量。

生活应用题 1 · 城市绿地能降温多少

某夏日午后，杭州市区柏油路面上方 1.5 米处气温为 38.6 ℃，相邻的一处绿地同高度气温为 33.8 ℃。已知每蒸腾 1 千克水约吸热 $2.4 \times 10^{6}\ \text{J}$，这片 2000 平方米的绿地一天蒸腾水量约 4 吨。（1）绿地比路面低多少摄氏度？（2）该绿地一天因蒸腾吸收的热量是多少？

分步解：

1. 求温差，依据「温差等于两处温度之差」：$\Delta t = 38.6 - 33.8 = 4.8\ ^\circ\text{C}$。
2. 统一单位：蒸腾水量 $4$ 吨 $= 4 \times 10^{3}\ \text{kg}$。
3. 求吸收的热量，依据「总吸热等于单位质量吸热乘以质量」：$Q = 2.4 \times 10^{6} \times 4 \times 10^{3} = 9.6 \times 10^{9}\ \text{J}$。
4. 答：绿地气温低约 4.8 ℃；一天蒸腾吸热约 $9.6 \times 10^{9}\ \text{J}$。这相当于上千台空调工作一小时的制冷量，而绿地不耗电、不排废热——这就是为什么城市规划要留足绿地率。

生活应用题 2 · 水葫芦覆盖河面的速度

某河段水面面积 6000 平方米。初始时水葫芦覆盖面积为 30 平方米，在适宜条件下其覆盖面积约每 10 天翻一番。（1）多少天后会覆盖整个河面？（2）从覆盖一半到全部覆盖需要多少天？由此说明什么？

分步解：

1. 明确增长规律。依据「每 10 天翻一番」，第 $n$ 个 10 天后的面积为 $S = 30 \times 2^{n}$（平方米）。
2. 求覆盖全河面所需的 $n$。令 $30 \times 2^{n} = 6000$，得 $2^{n} = 200$。由 $2^{7} = 128$、$2^{8} = 256$ 可知 $n$ 在 7 与 8 之间，取 $n = 8$，即约 80 天后完全覆盖。
3. 求从一半到全部的时间。依据「翻一番即由一半变为全部」，从覆盖 3000 平方米到 6000 平方米只需一个周期，即 10 天。
4. 答：约 80 天覆盖全河面；从一半到全部只需 10 天。启示：入侵物种前期看起来「只有一小片」，一旦逼近临界规模，恶化会在极短时间内完成，因此必须早发现、早清除，等到河面看着已经不妙时往往为时已晚。