1、第五章植物(zhw)與環境共六十四頁第一節關于(guny)環境的概念共六十四頁一、相關(xinggun)概念1、植物與環境的關系(gun x)具有兩方面的含義： 植物個體以其自身的變異，適應不斷變化的環境以及環境對植物的改造作用 植物群體在不同環境中的形成過程及其對環境的改造作用共六十四頁2、環境(hunjng)的概念： 環境是指生物有機體周圍的生存空間 組成環境的每個因子稱其為環境因子 在環境因子中對植物生活起直接作用(zuyng)或植物生長發育所必需的因子叫做生態因子 生境是指生物體所居住的地方 植物的小環境是指接近植物個體表面或個體表面不同部位的物理環境 體內環境是指植物體內部的環境 共

2、六十四頁二、生物圈的環境(hunjng)： 生物圈是指地球上全部生物及其賴以生存的環境(hunjng)的總體 1、大氣圈：對植物生活起直接作用的是大氣圈下部的對流層，平均厚度為10km 2、水圈：由海洋、江河、地下水、氣體水及雪山冰蓋的固體水組成 3、巖石圈和土壤圈：指地球表面3040km厚的地殼層 共六十四頁三、人工(rngng)環境 植物生活的自然環境，已越來越受到人類的干擾(gnro)和破壞，原始的自然環境已經不復存在 廣義的人工環境包括所有的栽培植物、引種馴化，以及所有農作物需要的環境 狹義的人工環境指的是人工控制下的植物環境 共六十四頁四、生態因子(ynz)的分類1、氣候因子：如光、

3、溫度、空氣(kngq)和水分等2、土壤因子：不同土壤類型都有其相應的植被類型 3、生物因子：與植物生長發育過程有著密切的聯系 4、地形因子：間接因子，通過地形的變化影響氣候因子和土壤因子 5、人為因子：是指人類對植物資源的利用、改造和破壞過程中給植物帶來的有利或有害影響 共六十四頁第二節植物對環境(hunjng)的生態適應共六十四頁一、對光(du gung)因子的生態適應影響植物(zhw)的光因子包括光強、光質和光周期 1、根據植物對光照的適應不同，將植物分為：（1）陽地植物：指在強光環境中才能生育健壯，而在蔭蔽和弱光條件下卻發育不良的植物（2）陰地植物：在較弱光照條件下要比在強光下生長得好的

4、植物（3）耐陰植物：介于上述兩類之間，對光強具有較廣適應力，但在全日照下生長最好共六十四頁2、根據植物開花需要(xyo)的日照長度不同，將植物分為：（1）長日照植物：指只有當日照長度超過它的臨界日長才能(cinng)開花的植物（2）短日照植物：指只有當日照長度短于它的臨界日長時才能開花的植物（3）中日照植物：花芽的形成需要中等日照的時間，日照時間過長或過短都不能形成花芽（4）日中性植物：指在長短不同的任何日照條件下都能開花的植物共六十四頁二、對溫度因子(ynz)的生態適應1、廣溫植物：能在較寬的溫度范圍(fnwi)內生活的植物2、窄溫植物：只能生活在很窄的溫度范圍內，不能適應溫度的較大變動，可

5、分為：（1）低溫窄溫植物：只能在低溫范圍內生長發育而最怕高溫的植物 （2）高溫窄溫植物：只能在高溫條件下生長發育而最怕低溫的植物 共六十四頁三、對水因子的生態(shngti)適應 水可以通過(tnggu)質、量和持續時間三個方面的變化對植物起作用 （一）水生植物類型1、沉水植物：整個植物沉沒在水中，與大氣完全隔絕的植物。表皮細胞能直接吸收水分、礦物質營養和氣體，并適應水中氧的缺乏而形成了一整套通氣組織 2、浮水植物：葉片漂浮在水面的植物?？煞譃橥耆『驮膬深?3、挺水植物：莖葉大部分挺伸在水面以上的植物。根部長期生活在水中，而具有發達的通氣組織 共六十四頁（二）陸生植物(zhw)類型1、

6、濕生植物：在潮濕環境下生長，不能忍受較長時間的水分不足，抗旱(kng hn)能力最小的植物，可分為陽生和陰生兩個亞類2、中生植物：生長在水濕條件適中的陸地上，種類最多、分布最廣、數量最大 3、旱生植物：在干旱環境中生長，能忍受較長時間干旱而仍然維持水分平衡和正常生長發育的一類植物?？煞譃樯贊{液植物和多漿液植物兩種共六十四頁四、對土壤因子(ynz)的生態適應 土壤的組成部分(z chn b fn)有：礦物質、有機質、土壤水分和土壤空氣 （一）土壤質地類型1、黏土類：土壤的顆粒組成以黏粒和粉砂較多，質地黏重，結構致密，孔隙細微，通氣進水性能差 2、壤土類：土壤質地均勻，是砂粒、粉粒和粉砂大致等量的

7、混合物，物理性質良好，通氣透水，有一定的保水保肥能力，是較好的土壤質地，宜于農業耕種 3、砂土類：土塌顆粒組成較粗，砂粒多，黏粒少，土壤疏松，粘結性小，大孔隙多，通氣進水性能強，但蓄水性能差，易干旱。且因有機質分解快，養料易流失，保肥性能也差 共六十四頁（二）土壤的化學性質(huxu xngzh)與植物的關系1、根據植物對pH值的要求(yoqi)，可把植物分為：（1）酸性土植物：只能生長在酸性或強酸性土壤上的植物（2）堿性土植物：在pH值大于7.5的土壤中生長的植物（3）中性植物：在土壤pH值為6.5-7.5之間的土壤中生長的植物 （4）鹽堿土植物：可在鹽堿地上生長的植物 共六十四頁 根據植物

8、對鹽類的適應特點(tdin)不同，可把植物分為：A、聚鹽性植物：在鹽漬化土壤上生長，能從土壤里吸收大量可溶性鹽類并把這些鹽類集聚在體內(t ni)而本身不受害 B、沁鹽性植物：將可溶性鹽類吸收進體內，但這些鹽分并不積累在體內，而是通過莖葉表面的分泌作用排出體外 C、不透鹽性植物：一般只生長在鹽漬化程度較輕的土壤上，根細胞對鹽的透性很小，幾乎不吸收或很少吸收土壤中的鹽類 共六十四頁第三節植物種群(zhn qn)與環境共六十四頁種群(zhn qn)的定義：種群是指占據某一地區(dq)的某個種的個體總和 種群具有以下特點： 占據特定空間 具有潛在雜交能力 與種群相關的參數： 數量大小、數量動態、年齡

9、結構、空間分布格局、種群內個體間及種群間的相互關系和依環境變化而調節其自身密度的能力 共六十四頁一、種群(zhn qn)的年齡結構 指種群內各個個體的年齡(ninlng)分布狀況1、增長型種群：指年齡結構以幼齡個體含有最大百分數，老齡個體數量少，幼齡個體除補充死去的老齡個體外還有剩余，種群的數量呈上升趨勢 2、穩定型種群：指各個年齡級的個體數分布比較均勻，每一年齡級進入上一級的個體與下一年齡級進入該級的個體數大致接近，種群的大小趨于穩定 3、衰退型種群：老年個體數多，幼年個體數少，大多數個體已經過了生殖年齡，種群的數量趨于減少 共六十四頁二、種群(zhn qn)的分布格局 指種群內的個體的空間

10、分布方式或配制(pizh)特點 1、隨機分布：指個體分布完全和機率相符合，每個個體的出現都有相同機會 2、均勻分布或規則分布：指種群內的各個個體之間保持一定的均勻的距離，當有機體能夠占有的空間比其所需要的空間大時，則在其分布上受到的阻礙較小，這樣就使種群中的個體常呈均勻分布 3、團塊分布或聚群分布：指種群內個體分布不均勻，形成許多密集的團塊 共六十四頁三、種群(zhn qn)的數量變化規律 與環境(hunjng)最大負荷量及該種群的生長率和死亡率高低密切相關 1、環境資源無限時，種群的數量增長為指數增長2、環境資源有限時，種群的增長符合邏輯斯蒂曲線增長共六十四頁四、種群的遺傳(ychun)與進

11、化1、表現型是指個體(gt)呈現的外部形態，是環境作用與基因型即個體(gt)的遺傳性的總產物2、生態型是指一個種對某一特定生境發生基因型反應的產物共六十四頁第四節植物群落(zhwqnlu)與環境共六十四頁群落(qnlu)的定義： 群落是指在一定時間(shjin)內居住于一定生境中的各種群所組成的生物系統 種類成分是形成群落的物質基礎 每個群落都有自己的結構特征和動態演替規律 共六十四頁一、植物群落(zhwqnlu)的結構1、垂直(chuzh)結構 植物群落結構的基本特征是它的成層性，成層現象既表現在地上，也表現在地下 成層現象是群落中各種群之間以及種群與環境之間相互競爭和相互選擇的結果 成層現

12、象愈復雜，即群落結構愈復雜，植物對生態環境的利用愈充分，提供的有機物質也就愈多共六十四頁2、水平(shupng)結構植物群落水平結構的主要特征(tzhng)是它的鑲嵌性3、時間結構周期性和群落季相 不同植物種類的生命活動在時間上的差異，導致了結構部分在時間上的相互更替，形成時間結構 周期性就是植物群落在不同季節和不同年份內其外貌按一定順序變化的過程 共六十四頁二、植物群落(zhwqnlu)的演替 植物群落的演替是指植物群落發展變化過程中，由低級(dj)到高級，由簡單到復雜，一個階段接著一個階段，一個群落代替另一個群落的自然演變現象 植物群落形成過程所必須的3個條件： 植物的傳播 植物的定居 植

13、物的競爭 共六十四頁原生裸地：從來(cngli)沒有植物覆蓋的裸地，或者原來存在過植被，但被徹底消滅了（包括原有植被下的土壤）的地段次生裸地：原有植被(zhbi)雖已不存在，但原有植被(zhbi)下的土壤條件基本保留，甚至還有曾經生長在此的種子或其它繁殖體的地段 共六十四頁原生演替系列可分為(fn wi)以下兩種極端類型：1、水生演替系列(xli) （1）自由漂浮植物階段（2）沉水植物階段（3）浮葉根生植物階段（4）直立水生階段（5）濕生草本植物階段（6）木本植物階段 共六十四頁2、旱生演替系列(xli) （1）地衣植物群落階段（2）苔蘚植物階段（3）草本植物群落(qnlu)階段（4）灌木群落

14、階段（5）喬木群落階段 在植物群落的形成過程中，土壤的發育和形成與植物的進化是協同發展的 共六十四頁對于頂級植物群落，即演替的最終(zu zhn)階段，有兩種理論：（1）單元頂級演替理論：認為一個氣候區內只有一個氣候頂級，只要給予充分長的時間，所有的植物類型(lixng)都可以演替為同一植被類型(lixng) （2）多元頂級理論：認為一個氣候區內，除了氣候頂級外，還應該有其它的頂級，只要一個群落處于穩定狀態，不再向前發展了，就可以認為是一個頂級，這樣在一個氣候區內，就可以出現火頂級，土壤頂級等，它們是火災后形成的穩定群落和不同土壤類型下的穩定群落 共六十四頁三、植被的重要(zhngyo)類型

15、覆蓋一個地區的植物群落的總體叫做這個地區的植被。植被分布的模式，基本上是由氣候(qhu)，特別是水熱組合狀況決定的 1、熱帶雨林是指耐陰、喜雨、喜高溫、結構層次不明顯、層外植物豐富的喬木植物群落 共六十四頁共六十四頁（1）熱帶雨林(r di y ln)的特點A、種類組成特別豐富，大部分都是高達喬木B、群落結構復雜，樹冠不齊，分層不明顯C、藤本植物和附生植物豐富D、樹干高達挺直，分枝(fn zh)小，樹皮光滑，常具有板狀根和支柱根E、莖花現象很常見F、寄生植物很普遍G、終年生長發育 共六十四頁（2）世界熱帶雨林(r di y ln)的分布 A、印度馬來雨林(y ln)群系：包括亞洲和大洋州所有熱

16、帶雨林，以龍腦香科為優勢B、非洲雨林群系：種類較貧乏，但有大量特有種，如棕櫚科植物C、美洲雨林群系：豆科植物為優勢科，藤本植物和附生植物特別多共六十四頁2、亞熱帶常綠闊葉林主要由樟科、殼斗科、山茶(shnch)科、金縷梅科等科的常綠闊葉林組成 3、夏綠闊葉林由夏季長葉冬季落葉的喬木組成(z chn)的森林，是溫帶海洋性氣候條件下形成的地帶性植被，主要分布在西歐。主要由楊柳科、樺木科和殼斗科等的植物組成(z chn) 共六十四頁亞熱帶常綠闊葉林共六十四頁夏綠闊葉林共六十四頁4、針葉林是寒溫帶的地帶性植被，主要分布在歐洲大陸北部和北美洲，該帶的北方界線是整個森林帶的最北界線。其特征是外貌十分獨特且

17、群落(qnlu)結構十分簡單 5、草原(coyun)由耐寒的旱生多年生草本植物為主組成的植物群落，是溫帶地區的一種地帶性植被，特點是季相變化非常明顯 共六十四頁針葉林共六十四頁草 原共六十四頁6、荒漠(hungm)是指超旱生半喬木、半灌木、小半灌木和灌木占優勢的稀疏植被，主要分布在亞熱帶和溫帶的干旱地區。其顯著特征是植被十分稀疏，而且植物(zhw)種類十分貧乏 7、凍原又稱苔原，是寒帶植物的代表，在歐亞大陸和美洲北部占有很大面積 共六十四頁荒 漠共六十四頁苔 原共六十四頁（1）凍原植被(zhbi)特點 A、植被種類組成簡單；B、植物群落結構簡單；C、通常為多年生植物(zhw)，沒有一年生植物(

18、zhw)，并且多數植物(zhw)為常綠植物(zhw) （2）凍原的類型 A、森林凍原亞帶：樹木大多數為落葉松屬、西伯利亞云杉等B、灌木凍原亞帶：以矮樺為代表C、蘚類凍原亞帶：蘚類、地衣占優勢D、北極凍原亞帶：植被稀疏，完全沒有小灌木群落 共六十四頁第五節生 態 系 統共六十四頁一、生態系統(shn ti x tn)的概念 是指在一定空間中共同棲居著的所有生物（即生物群落）與其環境之間由于不斷地進行物質(wzh)循環和能量流動過程而形成的統一整體 生態系統中的能量是單向流動，不可逆的 生態系統是以食物鏈和食物網作為能量流動的渠道的 共六十四頁二、生態系統(shn ti x tn)的結構1、生物(

19、shngw)部分按獲得營養和能量的方式和在能量流通與物質循環過程中擔負的作用，可分為3中類型：（1）生產者：指能進行光合作用的綠色植物和化能合成細菌，它們自身制造養分，故稱為自養型生物 （2）消費者：指生態系統中的各類動物和某些腐生或寄生菌類，它們依靠生產者生產的有機物為營養來獲得能量，藉以維持自身生命活動，稱異養型生物 共六十四頁（3）分解者：指如細菌、真菌、霉菌、放射(fngsh)菌以及土壤原生動物和一些土壤小型無脊椎動物，它們營腐生生活 2、非生物部分：指由非生命物質構成的無機環境，如土壤、水、巖石、光能、二氧化碳、溫度、氮、無機鹽、生活空間等。生態系統中，以食物(shw)為紐帶，把生物

20、和周圍的非生物環境緊密地領結起來 共六十四頁三、生態系統的能量(nngling)流動1、能量(nngling)流動是單向流動的，不可逆的 共六十四頁共六十四頁2、生態系統是以食物鏈和食物網的方式(fngsh)作為能量流動的渠道。食物鏈是指在生態系統中通過吃與被吃而聯結起來的食物鏈狀關系 食物鏈分為兩大類：1）生食食物鏈：指以食活的動植物為起點的食物鏈2）腐生食物鏈或碎屑食物鏈：指以死的生物(shngw)為起點的食物鏈 食物鏈上的環節通常是46個，不能超過7個 共六十四頁共六十四頁3、生成系統的營養結構并非是簡單的線性關系，將許多長短食物鏈互相交織而成的復雜的網狀關系稱為(chn wi)食物網

21、4、食物鏈的每一個環節稱為一個“營養(yngyng)級”，上下營養級能量轉化的效率一般為10。通常用金字塔來反映各個營養級之間的數量關系 共六十四頁共六十四頁四、生態系統的物質(wzh)循環 是指生態系統從大氣、水體或土壤中獲得的營養物質，過綠色植物吸收，進入生態系統，被其他生物重復利用(lyng)，最后歸還于環境的整個過程。一般分兩類： （1）短循環：生態系統中的生產者，除一小部分被消費者吃掉外，絕大部分掉落在土壤表面、被分解者分解還原為二氯化碳、水和礦鹽分 （2）長循環：指綠色植物逐級經過各級消費者的采食、消化和排泄以及動植物的遺體進入土壤、經過食腐動物的啃食，最后被微生物分解，物質再回到環境中去，又一次參與生態系統的物質循環過程 共六十四頁1、水循環： 共六十四頁2、碳循環： 共六十四頁3氮循環(xnhun)： 共六十四頁五、生態系統(shn ti x tn)的生物生產1、初級(chj)生產 綠色植物的生產過程稱為第一性生產或初級生產。進行能量固定的綠色植物稱為“初級生產者”生產量無機物 有機物綠色植物凈生產量生產量呼吸量生物量為在任一時間內物質生產的總量，或生態系統進行機能作用總積累的