?对果实品质有良好的作用,增加果实的含糖量和耐贮性,且着色良好。
植物对光照强度的适应类型:
?阳性植物:在强光环境中才能生育健壮的植物种类。
?阴性植物:在弱光条件下比在强光条件下生长良好的植物种类。
?耐荫性植物:在全日照下生长最好,但能忍耐一定荫蔽或在某生育期间需要轻度遮荫的植物种类。 太阳辐射中的光谱成分:
?紫外线:波长290-380nm,占太阳辐射总量的7%。
?可见光:波长380-760nm,绿色植物光合作用的光谱范围,占太阳辐射总量的50%,红橙光和蓝紫光等称为生理有效辐射,绿光被称为生理无效辐射,红光有利于糖的合成,蓝光有利于蛋白质的合成。 ?红外线:波长>760nm,占太阳辐射总量的43%。
光谱成分的生态作用
波长 >1000nm 1000-720nm 720-610nm 610-510nm 510-400nm 400-315nm 315-280nm <280nm 光色 红外光 远红光 红光 黄橙光 蓝光 绿蓝光 紫光 紫外光 吸收特性 被组织中的水吸收 植物稍有吸收 被叶绿素强烈吸收 叶绿素吸收稍有下降 生理生态效应 热效应 促进种子萌发,刺激植物延伸 对植物的光合作用和光周期有强烈的影响 对植物的光合作用和形态建成的影响稍有下降
被叶绿素与胡萝卜素强烈吸能强烈影响光合作用,并抑制植物的生长,收 使之矮粗 被叶绿素与原生质吸收 被原生质吸收 被原生质吸收 对光合作用稍有影响,对植物没有特殊效应 强烈影响植物形态建成,影响生理过程,刺激某些生物合成 大的剂量能使植物致死 光照时间的生态作用:
?影响植物的开花--光周期现象
?长日照植物:多起源和分布于温带和寒带地区 ?短日照植物:多起源和分布于热带和亚热带 ?日中性植物
?中日照植物:仅少数热带植物
?影响植物休眠和地下贮藏器官的形成
?短日照促进植物休眠,长日照能促进植物营养生长,促进节间伸长 ?短日照的地下块茎植物,只有在短日照下才增粗膨大
暗期长短与光间断、暗期间断对短日照植物和长日照植物的开花效应:
光照时间与植物的引种:
?短日照植物由南方(短日照、高温)向北方(长日照、低温)引种时,出现营养生长期延长,发育推迟的现象;而由北方向南方引种时,则出现生育期缩短,发育提前的现象。
?长日照植物由南方向北方引种时,出现生育期缩短,发育提早的现象;而由北方向南方引种时,则出现生育期延长,发育延迟的现象。 温度的生态作用: ?温度与生物的生长
?温度“三基点”:最低温度、最适温度、最高温度 ?温度与生物的发育 ?有效积温:K=(x-x0)y ?温度与生物的分布 ?广温生物 ?窄温生物
温度与植物的引种:
?北种南移或高海拔向低海拔引种,要比南种北移或低海拔向高海拔引种容易成功,但必须注意提高产品品质。 ?草本植物比木本植物容易成功;一年生植物比多年生植物容易成功;落叶植物比常绿植物容易成功。 极端温度对生物的影响及生物的适应: ?低温对植物的伤害:
?寒害:零度以上的低温对植物的伤害。
?冻害:植物体冷却降温至冰点以下,使细胞间隙结冰而对植物的伤害。 ?霜害:由于霜的出现而使植物受害。 ?高温对植物的伤害
主要是引起酶活性降低和功能紊乱、水分代谢失调、有毒物质积累、细胞膜透性增加和功能降低,光合与呼吸失调,加速生长发育,生长量减少,过高温度还能使蛋白质凝固等。 植物对低温的适应: ?形态方面
?增加保护器官或物质:如鳞片、密毛、油脂等 ?缩小身体体积:呈匍匐状、垫状或莲座状 ?生理方面
?减少细胞水分,增加细胞中的糖类、脂肪和色素等物质 ?改变吸收光谱带
?叶片变红,有利于吸收更多的热量 植物对高温的适应: ?形态方面
?增加密绒毛和鳞片,过滤部分阳光 ?改变树体颜色,反射部分阳光 ?叶片垂直排列,减少光的吸收面积 ?增加木栓层,起到绝热和保护作用 ?生理方面
?降低细胞含水量,增加可溶性糖或盐的浓度 ?提高蒸腾速率 ?反射红外线
动物对极端温度的适应:
?Bergman ,s rule :生活在高纬度地区的恒温动物,其身体比生活在低纬度地区的同类个体大。 ?Allen ,s rule :恒温动物身体突出的部分在低温环境中有变小变短的趋势。
?Gloger ,s rule :动物肤色在温暖潮湿的气候中表现为较深的颜色,在寒冷干燥的气候中表现出较浅的颜色。
节律性变温对植物的影响:
?温周期现象:植物对温度有节奏的昼夜变化的反应
?春化作用:植物必须经过低温诱导才能进行花芽分化的现象
?物候:生物长期适应于温度的季节性变化节律而形成相应的生长发育节律 ?休眠:生物的潜伏、蛰伏或不活动状态 水循环及水的类型:
水循环受太阳能、大气环流、洋流和热量交换所影响,通过蒸发、冷凝等过程在地球上不断地循环着,降水和蒸发是水循环的两种方式。生态系统中的水循环包括截取、渗透、蒸发、蒸腾和地表径流 ?水的类型
气态水、液态水、固态水 水的生态作用:
?水是生物生存的重要条件 ?水是生物体的重要组成部分 ?水是生物代谢过程中的重要原料 ?水是生物新陈代谢的介质 ?水能保持植物的固有姿态
?水有较大的比热,缓和和调节生物体的体温 ?影响植物的产品品质 ?影响生物的数量和分布 生物对水因子的适应: 水生植物 ?? 陆生植物 ? 沉水植物 ? 浮水植物 ? 中生植物 ? 挺水植物 ? 湿生植物 水环境的特点:弱光、? 阴性湿生植物 缺氧、密度大、粘稠? 阳性湿生植物 性高,温度变化平缓,? 旱生植物 能溶解各种无机盐
? 少浆液植物 类。
? 多浆液植物
土壤因子的生态作用及生物的适应: ?土壤物理特性的生态作用 ?土壤温度 ?土壤水分
?土壤水分能直接被根系吸收利用
?土壤水分和溶解盐类一起构成土壤溶液,作为向植物供给养分的媒介. ?土壤水积极参与土壤中物质的转化过程 ?土壤水分与土壤养分的有效性有关 ?土壤水分能调节土壤温度 ?土壤空气
?土壤质地与结构
土壤因子的生态作用及生物的适应: ?土壤化学特性的生态作用 ?土壤矿质元素 ?土壤酸碱度
?通过影响矿质盐分的溶解度,而影响养分的有效性
?通过影响微生物的活动,而影响养分的有效性和植物的生长 ?土壤有机质 ?非腐殖质 ?腐殖质
植物对土壤因子的适应:
? 盐碱土植物
? 聚盐性植物 ? 沙生植物
? 泌盐性植物 ? 抗风蚀植物 ? 不透盐性植物 ? 耐沙割植物 ? 酸性土植物
? 抗日灼植物 ? 中性土植物 ? 耐干旱植物 ? 碱性土植物 ? 耐贫瘠植物 ? 钙土植物
第四节 生态因子的作用分析
生态因子作用的一般规律: ?生态因子的综合作用 ?生态因子的主导因子作用
?生态因子的直接作用和间接作用 ?生态因子的阶段性作用
?生态因子的不可代替性和补偿作用 生态因子的限制性作用: ?B.J.Lielig 最小因子定律:
植物的生长取决于处在最小量状况的食物的量. 应用的两个前提条件:
?只适用于严格的稳定状态
?必须考虑生态因子之间的补偿作用.如植物光合作用光照强度与二氧化碳浓度之间的关系 ?Shelford 耐性定律:
生物的存在与繁殖要依赖于某种综合环境因子的存在,只要其中一项因子的量或质不足或过多,超过了某种生物的耐性限度,则使该物种不能生存,甚至灭绝. E.P.Odum对耐性定律的补充:
?同一生物对不同生态因子的耐受范围不同
?不同生物对同一生态因子的耐受范围不同,对主要生态因子耐受范围大的物种,其分布也广 ?同一生物在不同的发育阶段对生态因子的耐受范围不同
?由于生态因子的相互作用,当某个生态因子不处于适宜状态时,则生物对其他生态因子的耐受范围会缩小 ?同一生物种的不同品种长期生活在不同的生态环境会发生生态型的分化,以适应不同的环境,因而对多个生态因子的耐受范围会有所差异 生态幅与耐受限度:
生态幅是指生物种对环境因子适应范围的大小。主要由各个种的遗传特性所决定。生态学中,常用一系列形容词与不同生态因子配合来表示生态幅的相对宽度,如窄食性、窄温性、窄水性、窄盐性以及广食性、广温性、
广水性、广盐性等。生态幅既对某一生态因子,又指环境条件的综合,一般是从生态适应的角度来说。 生物耐受限度的调整: ?内稳态
生物控制体内环境,使其保持相对稳定的机制。 ?驯化
通过自然驯化或人工驯化可改变生物的耐受限度。 ?休眠
通过休眠以躲避不利生态因子的影响。 生物对生态因子的适应途径: ?生态适应
生物为了适应环境的变化,从形态、生理、生化等方面作出有利于生存的改变。 ?生物对环境条件适应的途径
?趋同适应:不同种类的生物,长期生活在相同或相似的环境条件下,常形成相同或相似的适应方式或途径。 ?趋异适应:一群亲缘关系相近的生物有机体,由于分布地区的隔离,长期生活在不同的环境条件下,而形成了不同的适应方式或途径。 生态型和生活型:
?生态型:同种生物的不同个体或群体,长期生存在不同的自然生态条件或人为培育条件下,发生了趋异适应,并经自然选择或人工选择而分化形成的形态、生理和生态特性不同的基因型类群。
?生活型:不同种的生物,由于长期生存在相同的自然生态条件或人为培育条件,发生了趋同适应,并经自然选择或人工选择而形成具有类似的形态、生理和生态特性的物种类群。 植物的生态型:
?气候生态型 ?土壤生态型 ?生物生态型
生物的生活型: ?植物的生活型:(C.Raunkiaer)
?高位芽植物:休眠芽距地面25cm以上 ?大高位芽植物:休眠芽距地面30m以上 ?中高位芽植物:休眠芽距地面8~30m ?小高位芽植物:休眠芽距地面2~8m ?矮高位芽植物:休眠芽距地面0.25~2m
?地上芽植物:休眠芽距地面以上,25cm以下 ?地面芽植物:休眠芽位于近地表的土层内 ?地下芽植物:休眠芽位于较深土层或水中 ?一年生植物:以种子越冬
我国几种植物群落类型的生活型谱(生活型百分比%) 热带雨林 亚热带常绿阔叶林 温带落叶阔叶林 寒带暗针叶林 温带草原 亚高山草甸 高山冻荒漠 高位芽植物 地上芽植物 地面芽植物 地下芽植物 一年生植物 94.7 74.3 52.0 25.4 3.6 6.0 0 5.3 7.8 5.0 4.4 2.0 0 30.0 0 18.7 38.0 39.6 41.0 74.0 54.0 0 0 3.7 26.4 19.0 13.0 16.0 0 0 1.3 3.2 33.4 7.0 0
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