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

2、六十四頁二、生物圈的環(huán)境(hunjng)： 生物圈是指地球上全部生物及其賴以生存的環(huán)境(hunjng)的總體 1、大氣圈：對(duì)植物生活起直接作用的是大氣圈下部的對(duì)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(huán)境 植物生活的自然環(huán)境，已越來越受到人類的干擾(gnro)和破壞，原始的自然環(huán)境已經(jīng)不復(fù)存在 廣義的人工環(huán)境包括所有的栽培植物、引種馴化，以及所有農(nóng)作物需要的環(huán)境 狹義的人工環(huán)境指的是人工控制下的植物環(huán)境 共六十四頁四、生態(tài)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(yīng)的植被類型 3、生物因子：與植物生長發(fā)育過程有著密切的聯(lián)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(duì)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(jié)植物對(duì)環(huán)境(hunjng)的生態(tài)適應(yīng)共六十四頁一、對(duì)光(du gung)因子的生態(tài)適應(yīng)影響植物(zhw)的光因子包括光強(qiáng)、光質(zhì)和光周期 1、根據(jù)植物對(duì)光照的適應(yīng)不同，將植物分為：（1）陽地植物：指在強(qiáng)光環(huán)境中才能生育健壯，而在蔭蔽和弱光條件下卻發(fā)育不良的植物（2）陰地植物：在較弱光照條件下要比在強(qiáng)光下生長得好的

4、植物（3）耐陰植物：介于上述兩類之間，對(duì)光強(qiáng)具有較廣適應(yīng)力，但在全日照下生長最好共六十四頁2、根據(jù)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(dāng)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(dāng)日照長度短于它的臨界日長時(shí)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(shí)間，日照時(shí)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(duì)溫度因子(ynz)的生態(tài)適應(yīng)1、廣溫植物：能在較寬的溫度范圍(fnwi)內(nèi)生活的植物2、窄溫植物：只能生活在很窄的溫度范圍內(nèi)，不能適應(yīng)溫度的較大變動(dòng)，可

5、分為：（1）低溫窄溫植物：只能在低溫范圍內(nèi)生長發(fā)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(fā)育而最怕低溫的植物 共六十四頁三、對(duì)水因子的生態(tài)(shngti)適應(yīng) 水可以通過(tnggu)質(zhì)、量和持續(xù)時(shí)間三個(gè)方面的變化對(duì)植物起作用 （一）水生植物類型1、沉水植物：整個(gè)植物沉沒在水中，與大氣完全隔絕的植物。表皮細(xì)胞能直接吸收水分、礦物質(zhì)營養(yǎng)和氣體，并適應(yīng)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。可分為完全漂浮和扎根的兩類 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(fā)達(dá)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(huán)境下生長，不能忍受較長時(shí)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(gè)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(shù)量最大 3、旱生植物：在干旱環(huán)境中生長，能忍受較長時(shí)間干旱而仍然維持水分平衡和正常生長發(fā)育的一類植物。可分為少漿液植物和多漿液植物兩種共六十四頁四、對(duì)土壤因子(ynz)的生態(tài)適應(yīng) 土壤的組成部分(z chn b fn)有：礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、土壤水分和土壤空氣 （一）土壤質(zhì)地類型1、黏土類：土壤的顆粒組成以黏粒和粉砂較多，質(zhì)地黏重，結(jié)構(gòu)致密，孔隙細(xì)微，通氣進(jìn)水性能差 2、壤土類：土壤質(zhì)地均勻，是砂粒、粉粒和粉砂大致等量的

7、混合物，物理性質(zhì)良好，通氣透水，有一定的保水保肥能力，是較好的土壤質(zhì)地，宜于農(nóng)業(yè)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(jié)性小，大孔隙多，通氣進(jìn)水性能強(qiáng)，但蓄水性能差，易干旱。且因有機(jī)質(zhì)分解快，養(yǎng)料易流失，保肥性能也差 共六十四頁（二）土壤的化學(xué)性質(zhì)(huxu xngzh)與植物的關(guān)系1、根據(jù)植物對(duì)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(qiáng)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(jù)植物

8、對(duì)鹽類的適應(yīng)特點(diǎn)(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(nèi)(t ni)而本身不受害 B、沁鹽性植物：將可溶性鹽類吸收進(jìn)體內(nèi)，但這些鹽分并不積累在體內(nèi)，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(xì)胞對(duì)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(jié)植物種群(zhn qn)與環(huán)境共六十四頁種群(zhn qn)的定義：種群是指占據(jù)某一地區(qū)(dq)的某個(gè)種的個(gè)體總和 種群具有以下特點(diǎn)： 占據(jù)特定空間 具有潛在雜交能力 與種群相關(guān)的參數(shù)： 數(shù)量大小、數(shù)量動(dòng)態(tài)、年齡

9、結(jié)構(gòu)、空間分布格局、種群內(nèi)個(gè)體間及種群間的相互關(guān)系和依環(huán)境變化而調(diào)節(jié)其自身密度的能力 共六十四頁一、種群(zhn qn)的年齡結(jié)構(gòu) 指種群內(nèi)各個(gè)個(gè)體的年齡(ninlng)分布狀況1、增長型種群：指年齡結(jié)構(gòu)以幼齡個(gè)體含有最大百分?jǐn)?shù)，老齡個(gè)體數(shù)量少，幼齡個(gè)體除補(bǔ)充死去的老齡個(gè)體外還有剩余，種群的數(shù)量呈上升趨勢(shì) 2、穩(wěn)定型種群：指各個(gè)年齡級(jí)的個(gè)體數(shù)分布比較均勻，每一年齡級(jí)進(jìn)入上一級(jí)的個(gè)體與下一年齡級(jí)進(jìn)入該級(jí)的個(gè)體數(shù)大致接近，種群的大小趨于穩(wěn)定 3、衰退型種群：老年個(gè)體數(shù)多，幼年個(gè)體數(shù)少，大多數(shù)個(gè)體已經(jīng)過了生殖年齡，種群的數(shù)量趨于減少 共六十四頁二、種群(zhn qn)的分布格局 指種群內(nèi)的個(gè)體的空間

10、分布方式或配制(pizh)特點(diǎn) 1、隨機(jī)分布：指?jìng)€(gè)體分布完全和機(jī)率相符合，每個(gè)個(gè)體的出現(xiàn)都有相同機(jī)會(huì) 2、均勻分布或規(guī)則分布：指種群內(nèi)的各個(gè)個(gè)體之間保持一定的均勻的距離，當(dāng)有機(jī)體能夠占有的空間比其所需要的空間大時(shí)，則在其分布上受到的阻礙較小，這樣就使種群中的個(gè)體常呈均勻分布 3、團(tuán)塊分布或聚群分布：指種群內(nèi)個(gè)體分布不均勻，形成許多密集的團(tuán)塊 共六十四頁三、種群(zhn qn)的數(shù)量變化規(guī)律 與環(huán)境(hunjng)最大負(fù)荷量及該種群的生長率和死亡率高低密切相關(guān) 1、環(huán)境資源無限時(shí)，種群的數(shù)量增長為指數(shù)增長2、環(huán)境資源有限時(shí)，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(jìn)

11、化1、表現(xiàn)型是指?jìng)€(gè)體(gt)呈現(xiàn)的外部形態(tài)，是環(huán)境作用與基因型即個(gè)體(gt)的遺傳性的總產(chǎn)物2、生態(tài)型是指一個(gè)種對(duì)某一特定生境發(fā)生基因型反應(yīng)的產(chǎn)物共六十四頁第四節(jié)植物群落(zhwqnlu)與環(huán)境共六十四頁群落(qnlu)的定義： 群落是指在一定時(shí)間(shjin)內(nèi)居住于一定生境中的各種群所組成的生物系統(tǒng) 種類成分是形成群落的物質(zhì)基礎(chǔ) 每個(gè)群落都有自己的結(jié)構(gòu)特征和動(dòng)態(tài)演替規(guī)律 共六十四頁一、植物群落(zhwqnlu)的結(jié)構(gòu)1、垂直(chuzh)結(jié)構(gòu) 植物群落結(jié)構(gòu)的基本特征是它的成層性，成層現(xiàn)象既表現(xiàn)在地上，也表現(xiàn)在地下 成層現(xiàn)象是群落中各種群之間以及種群與環(huán)境之間相互競(jìng)爭和相互選擇的結(jié)果 成層現(xiàn)

12、象愈復(fù)雜，即群落結(jié)構(gòu)愈復(fù)雜，植物對(duì)生態(tài)環(huán)境的利用愈充分，提供的有機(jī)物質(zhì)也就愈多共六十四頁2、水平(shupng)結(jié)構(gòu)植物群落水平結(jié)構(gòu)的主要特征(tzhng)是它的鑲嵌性3、時(shí)間結(jié)構(gòu)周期性和群落季相 不同植物種類的生命活動(dòng)在時(shí)間上的差異，導(dǎo)致了結(jié)構(gòu)部分在時(shí)間上的相互更替，形成時(shí)間結(jié)構(gòu) 周期性就是植物群落在不同季節(jié)和不同年份內(nèi)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(fā)展變化過程中，由低級(jí)(dj)到高級(jí)，由簡單到復(fù)雜，一個(gè)階段接著一個(gè)階段，一個(gè)群落代替另一個(gè)群落的自然演變現(xiàn)象 植物群落形成過程所必須的3個(gè)條件： 植物的傳播 植物的定居 植

13、物的競(jìng)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(jīng)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(fā)育和形成與植物的進(jìn)化是協(xié)同發(fā)展的 共六十四頁對(duì)于頂級(jí)植物群落，即演替的最終(zu zhn)階段，有兩種理論：（1）單元頂級(jí)演替理論：認(rèn)為一個(gè)氣候區(qū)內(nèi)只有一個(gè)氣候頂級(jí)，只要給予充分長的時(shí)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(jí)理論：認(rèn)為一個(gè)氣候區(qū)內(nèi)，除了氣候頂級(jí)外，還應(yīng)該有其它的頂級(jí)，只要一個(gè)群落處于穩(wěn)定狀態(tài)，不再向前發(fā)展了，就可以認(rèn)為是一個(gè)頂級(jí)，這樣在一個(gè)氣候區(qū)內(nèi)，就可以出現(xiàn)火頂級(jí)，土壤頂級(jí)等，它們是火災(zāi)后形成的穩(wěn)定群落和不同土壤類型下的穩(wěn)定群落 共六十四頁三、植被的重要(zhngyo)類型

15、覆蓋一個(gè)地區(qū)的植物群落的總體叫做這個(gè)地區(qū)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(jié)構(gòu)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(diǎn)A、種類組成特別豐富，大部分都是高達(dá)喬木B、群落結(jié)構(gòu)復(fù)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(dá)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(xiàn)象很常見F、寄生植物很普遍G、終年生長發(fā)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(yōu)勢(shì)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(yōu)勢(shì)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(gè)森林帶的最北界線。其特征是外貌十分獨(dú)特且

17、群落(qnlu)結(jié)構(gòu)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(qū)的一種地帶性植被，特點(diǎn)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(yōu)勢(shì)的稀疏植被，主要分布在亞熱帶和溫帶的干旱地區(qū)。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(diǎn) A、植被種類組成簡單；B、植物群落結(jié)構(gòu)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(shù)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(shù)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(yōu)勢(shì)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(jié)生 態(tài) 系 統(tǒng)共六十四頁一、生態(tài)系統(tǒng)(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(huán)境之間由于不斷地進(jìn)行物質(zhì)(wzh)循環(huán)和能量流動(dòng)過程而形成的統(tǒng)一整體 生態(tài)系統(tǒng)中的能量是單向流動(dòng)，不可逆的 生態(tài)系統(tǒng)是以食物鏈和食物網(wǎng)作為能量流動(dòng)的渠道的 共六十四頁二、生態(tài)系統(tǒng)(shn ti x tn)的結(jié)構(gòu)1、生物(

19、shngw)部分按獲得營養(yǎng)和能量的方式和在能量流通與物質(zhì)循環(huán)過程中擔(dān)負(fù)的作用，可分為3中類型：（1）生產(chǎn)者：指能進(jìn)行光合作用的綠色植物和化能合成細(xì)菌，它們自身制造養(yǎng)分，故稱為自養(yǎng)型生物 （2）消費(fèi)者：指生態(tài)系統(tǒng)中的各類動(dòng)物和某些腐生或寄生菌類，它們依靠生產(chǎn)者生產(chǎn)的有機(jī)物為營養(yǎng)來獲得能量，藉以維持自身生命活動(dòng)，稱異養(yǎng)型生物 共六十四頁（3）分解者：指如細(xì)菌、真菌、霉菌、放射(fngsh)菌以及土壤原生動(dòng)物和一些土壤小型無脊椎動(dòng)物，它們營腐生生活 2、非生物部分：指由非生命物質(zhì)構(gòu)成的無機(jī)環(huán)境，如土壤、水、巖石、光能、二氧化碳、溫度、氮、無機(jī)鹽、生活空間等。生態(tài)系統(tǒng)中，以食物(shw)為紐帶，把生物

20、和周圍的非生物環(huán)境緊密地領(lǐng)結(jié)起來 共六十四頁三、生態(tài)系統(tǒng)的能量(nngling)流動(dòng)1、能量(nngling)流動(dòng)是單向流動(dòng)的，不可逆的 共六十四頁共六十四頁2、生態(tài)系統(tǒng)是以食物鏈和食物網(wǎng)的方式(fngsh)作為能量流動(dòng)的渠道。食物鏈?zhǔn)侵冈谏鷳B(tài)系統(tǒng)中通過吃與被吃而聯(lián)結(jié)起來的食物鏈狀關(guān)系 食物鏈分為兩大類：1）生食食物鏈：指以食活的動(dòng)植物為起點(diǎn)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(diǎn)的食物鏈 食物鏈上的環(huán)節(jié)通常是46個(gè)，不能超過7個(gè) 共六十四頁共六十四頁3、生成系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)并非是簡單的線性關(guān)系，將許多長短食物鏈互相交織而成的復(fù)雜的網(wǎng)狀關(guān)系稱為(chn wi)食物網(wǎng)

21、4、食物鏈的每一個(gè)環(huán)節(jié)稱為一個(gè)“營養(yǎng)(yngyng)級(jí)”，上下營養(yǎng)級(jí)能量轉(zhuǎn)化的效率一般為10。通常用金字塔來反映各個(gè)營養(yǎng)級(jí)之間的數(shù)量關(guān)系 共六十四頁共六十四頁四、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)(wzh)循環(huán) 是指生態(tài)系統(tǒng)從大氣、水體或土壤中獲得的營養(yǎng)物質(zhì)，過綠色植物吸收，進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，被其他生物重復(fù)利用(lyng)，最后歸還于環(huán)境的整個(gè)過程。一般分兩類： （1）短循環(huán)：生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者，除一小部分被消費(fèi)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(huán)：指綠色植物逐級(jí)經(jīng)過各級(jí)消費(fèi)者的采食、消化和排泄以及動(dòng)植物的遺體進(jìn)入土壤、經(jīng)過食腐動(dòng)物的啃食，最后被微生物分解，物質(zhì)再回到環(huán)境中去，又一次參與生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過程 共六十四頁1、水循環(huán)： 共六十四頁2、碳循環(huán)： 共六十四頁3氮循環(huán)(xnhun)： 共六十四頁五、生態(tài)系統(tǒng)(shn ti x tn)的生物生產(chǎn)1、初級(jí)(chj)生產(chǎn) 綠色植物的生產(chǎn)過程稱為第一性生產(chǎn)或初級(jí)生產(chǎn)。進(jìn)行能量固定的綠色植物稱為“初級(jí)生產(chǎn)者”生產(chǎn)量無機(jī)物 有機(jī)物綠色植物凈生產(chǎn)量生產(chǎn)量呼吸量生物量為在任一時(shí)間內(nèi)物質(zhì)生產(chǎn)的總量，或生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)能作用總積累的