.-."植物地理學(xué)"復(fù)習(xí)資料第一章緒論一、解釋以下名詞植物地理學(xué)：植物地理學(xué)是研究生物圈中各種植物和各種植被的地理分布規(guī)律、生物圈各結(jié)構(gòu)單元(各地區(qū))的植物種類組成、植被特征及其與自然環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)。生物圈：地球上所有生物〔植物、動物、微生物及人類〕賴以生存的生活領(lǐng)域與圍的總合，稱為生物圈。二、問答題1.闡明植物在生物圈中的作用。〔1〕植物是生產(chǎn)者〔2〕植物參與了自然界的物質(zhì)循環(huán)〔3〕植物能夠影響環(huán)境，凈化環(huán)境〔4〕植物為地球上其他生物提供了賴以生存和繁衍后代的場所和物質(zhì)基礎(chǔ)2.植物地理學(xué)研究的對象什么？它研究的容包括哪些方面？植物地理學(xué)研究的對象是植被，研究容包括植物區(qū)系地理和植被地理。3.闡明植物地理學(xué)與植物學(xué)和生態(tài)學(xué)的關(guān)系？植被是由植物組成的，因此與植物學(xué)有著密切的關(guān)系。生態(tài)學(xué)〔ecology〕是研究生物及其環(huán)境之間相互關(guān)系及作用規(guī)律的一門學(xué)科。從1866年海克爾創(chuàng)立生態(tài)學(xué)以來，生態(tài)學(xué)已經(jīng)發(fā)展成為一個龐大的學(xué)科體系，包括許多分支學(xué)科，植物地理學(xué)與其中的群落生態(tài)學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)、全球生態(tài)學(xué)、植物生態(tài)學(xué)、陸地生態(tài)學(xué)等等有著密切的關(guān)系。4.植物地理學(xué)的發(fā)展，經(jīng)歷了哪些階段？植物地理學(xué)的發(fā)展，大約經(jīng)歷了三個時期：1〕植物地理學(xué)的開端：古西臘的提奧夫拉斯特〔370-285DC〕到18世紀(jì)〔1〕古代植物地理學(xué)的萌芽：古西臘、我國周代、戰(zhàn)國〔2〕近代植物地理學(xué)的前奏：18世紀(jì)中期到末期〔3〕近代植物地理學(xué)基礎(chǔ)的奠定：18世紀(jì)末到19世紀(jì)初2〕植物地理學(xué)的鞏固時期：1820-19世紀(jì)50年代3〕植物地理學(xué)的發(fā)展時期：1855年至現(xiàn)在；19世紀(jì)末開始，植物地理學(xué)就按照各個分支學(xué)科發(fā)展。第二章植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)和基本類群一、解釋以下名詞物種：種是起源于共同祖先，具有相同的形態(tài)學(xué)、生理學(xué)特征和有一定自然分布區(qū)的生物類群。雙名法：雙名命名法是指用拉丁文給植物的種起名字，由兩個拉丁字組成：屬名+種加詞+命名人名。屬名為名詞，第一個字母必須大寫；第二個字是種名，常常為形容詞，一律小寫。孢子植物：藻類植物、菌類植物、苔蘚植物和蕨類植物以孢子進行繁殖，這些植物合稱為孢子植物〔sporeplant〕。種子植物：裸子植物與被子植物均以種子進行繁殖，故稱為種子植物〔seedplant〕。顯花植物：由于種子植物均能開花，所以又稱為顯花植物〔phanerogamae〕。隱花植物：孢子植物沒有開花結(jié)實現(xiàn)象，故又稱為隱花植物〔cryptogamae〕。高等植物：在形態(tài)上有根莖葉分化，構(gòu)造上有組織的分化，生殖器官多細胞，合子在母體發(fā)育胚的植，包括苔蘚植物、蕨類植物、種子植物。低等植物：在形態(tài)上無根莖葉分化，構(gòu)造上無組織的分化，生殖器官單細胞，合子發(fā)育時離開母體，不形成胚，包括藻類植物、菌類植物、地衣植物。頸卵器植物：雌性生殖器官為頸卵器的植物，包括苔蘚植物、蕨類植物、裸子植物。維管植物：具有維管系統(tǒng)的植物，包括蕨類植物和種子植物。莖葉體植物：植物體有根莖葉分化的植物。原植體植物：在形態(tài)上無根莖葉分化的植物。世代交替：在植物的生活史中，有性世代和無性世代交替的現(xiàn)象。同形世代交替：在有世代交替的生活史中，配子體和孢子體的形態(tài)構(gòu)造基本相同。異形世代交替：在有世代交替的生活史中，配子體和孢子體的形態(tài)構(gòu)造不同。無性世代：植物的孢子體發(fā)育階段，稱為無性世代〔孢子體世代〕有性世代：植物的配子體發(fā)育階段，稱為有性世代〔配子體世代〕。孢子體：雙倍體的植物體，因行無性生殖即孢子生殖，故稱為孢子體。配子體：單倍體的植物體，因行有性生殖即配子生殖，故稱為配子體。無性生殖：植物營養(yǎng)生長到一定時期，進入生殖生長階段，產(chǎn)生具有生殖功能的細胞，這些細胞不經(jīng)過兩性的結(jié)合可直接發(fā)育成新個體，這種生殖方式，稱為無性生殖。有性生殖：通過兩性細胞的結(jié)合形成新個體的一種繁殖方式。個體發(fā)育：指某種生物從它生命中的某一個階段〔孢子、合子、種子〕開始，經(jīng)過一些發(fā)展階段，再出現(xiàn)當(dāng)初這個階段的整個過程，其中包括形態(tài)和生殖上的各個方面的發(fā)展變化。系統(tǒng)發(fā)育：即生物種族的發(fā)展史。可以只一個類群形成的歷史，也可以指生命在地球上起源和演化的整個歷史過程。原核植物：植物體由原核細胞組成的植物，包括藍藻和細菌。真核植物：植物體由真核細胞組成的植物。裂生多胚現(xiàn)象：一個受精卵在發(fā)育過程中原胚細胞分裂成幾個胚的現(xiàn)象。簡單多胚現(xiàn)象：一個雌配子體上的多個卵細胞分別受精，各自發(fā)育成一個胚，形成的多胚現(xiàn)象稱為簡單多胚現(xiàn)象。單子葉植物：種子只有一片子葉的植物。雙子葉植物：種子只有兩片子葉的植物。真花學(xué)說：該學(xué)派以美國的Bessey和英國的哈欽松為代表。認為原始的被子植物具有兩性花，由已經(jīng)滅絕的具有兩性孢子葉球的本鐵演化而來。現(xiàn)代被子植物中的多心皮特別是木蘭目植物為原始類群，即兩性花、雙被花和蟲媒花為原始特征；單性花、單被花、風(fēng)媒花為進化特征。假花學(xué)說：該學(xué)派以Wettstein為代表，認為被子植物起源于具有單性花的高級裸子植物中的彎柄麻黃。被子植物中具有單性花的柔荑花序類植物是原始類型。二、填空題1.藍藻細胞由〔〕和〔〕組成，在電鏡下觀察前者分為〔〕層，后者分化為〔〕和〔〕兩部分。【細胞壁、原生質(zhì)體、周質(zhì)、中央質(zhì)】2.葫蘆蘚的蒴帽前身是〔〕，屬于〔〕部分，具有〔〕作用。【頸卵器、配子體、保護】3.葫蘆蘚的配子體可分成〔〕、〔〕和〔〕三部分，孢子體可分成〔〕、〔〕和〔〕三部分，孢蒴可分為〔〕、〔〕和〔〕等結(jié)構(gòu)。【假根、莖、葉、基足、蒴柄、孢蒴、蒴蓋、蒴壺、蒴臺】4.苔蘚植物在其生活史中是以〔〕發(fā)達，〔〕處于劣勢，〔〕寄生在〔〕上為顯著特征，另一個特征是孢子萌發(fā)先形成〔〕。【配子體、孢子體、孢子體、配子體、原絲體】5.地錢的營養(yǎng)繁殖主要是〔〕，其生于葉狀體背面中肋上的〔〕中。【胞芽、胞芽杯】6.地錢雄生殖托的托盤呈〔〕，雌生殖托的托盤呈〔〕。葫蘆蘚植株上產(chǎn)生精子器的枝形如〔〕，產(chǎn)生頸卵器的枝形如〔〕。【邊緣波狀的圓盤狀、邊緣指狀深裂的圓盤狀、一朵小花、頂芽】7.從蕨類植物開始，植物體已經(jīng)有了真正的〔〕、〔〕和〔〕的分化和〔〕的分化，生活史中〔〕體和〔〕體都能獨立生活，但〔〕體占優(yōu)勢。【根、莖、葉、組織、孢子體、配子體、孢子體】8.蕨類植物的有性生殖器官為〔〕和〔〕，無性生殖器官為〔〕。【精子器、頸卵器、孢子囊】9.大多數(shù)真蕨植物的每個孢子囊群還有一種膜質(zhì)的保護結(jié)構(gòu)，叫做〔〕。【孢子囊群蓋】10.蕨類植物的主要營養(yǎng)體屬于〔〕體。【孢子體】11.裸子植物在植物界的地位介于〔〕和〔〕之間，其主要特為〔〕、〔〕、〔〕〔〕和〔〕。【蕨類植物、被子植物、孢子體發(fā)達、具有裸露的胚珠、孢子葉聚生成球花、配子體退化，寄生在孢子體上、形成花粉管具有多胚現(xiàn)象】12.裸子植物通常可分為〔〕、〔〕、〔〕、〔〕和〔〕等五綱。【鐵綱、銀杏綱、松柏綱、紅豆杉綱、買麻藤綱】13.被子植物比裸子植物更進化，這主要表達在被子植物具有如下五個方面的特征∶〔〕、〔〕、〔〕、〔〕和〔〕。【具有真正的花、具有雌蕊，形成果實、具有雙受精現(xiàn)象、孢子體進一步發(fā)達、配子體進一步退化】14.雙子葉植物花部常〔〕基數(shù),極少〔〕基數(shù)。【4-5、3】15.葫蘆科植物的果特稱〔〕。【瓠果】16.以下植物果實中主要食用部分各是什么"【花托、胎座、花托、中果皮、中果皮】17.低等植物包括()、()和()三大類群；高等植物包括()、()和()三大類群。【藻類植物、菌類植物、地衣植物、苔蘚植物、蕨類植物、種子植物】18.維管植物包括()、()和()三大類群。【蕨類植物、裸子植物、被子植物】19.頸卵器植物包括()、()和()三大類群。【苔蘚植物、蕨類植物、裸子植物】三、問答題1.闡明植物分類的分類單位和等級系統(tǒng)？界、門、綱、目、科、屬、種2.植物界分為幾大類群？藻類植物、菌類植物、地衣植物、苔蘚植物、蕨類植物、種子植物3.為什么苔蘚植物是高等植物中比較低級的類型？苔蘚植物的生殖器官有不孕性細胞構(gòu)成的壁保護其的生殖細胞，受精卵在頸卵器的保護下吸取母體營養(yǎng)發(fā)育成為胚；孢子囊高出，孢子細小，適于隨風(fēng)散布，孢子囊有蒴齒或彈絲有助于孢子的散放，是苔蘚植物對陸生環(huán)境的適應(yīng)。苔蘚植物沒有維管束構(gòu)造，輸導(dǎo)能力不強，水分和無機鹽常常靠葉片直接吸收，精子具有鞭毛，需要借助于水才能與卵結(jié)合，限制了苔蘚植物進一步向陸生生活發(fā)展，使它們只能生活在陰濕的環(huán)境中。綜上所述，苔蘚植物是高等植物中比較低等的類型。4.蕨類植物在哪些方面比苔蘚植物進化？植物體具有根莖葉的分化，具有維管組織等5.為什么說苔蘚植物是由水生植物到陸生植物之間的過渡類群"苔蘚植物的生殖器官有不孕性細胞構(gòu)成的壁保護其的生殖細胞，受精卵在頸卵器的保護下吸取母體營養(yǎng)發(fā)育成為胚；孢子囊高出，孢子細小，適于隨風(fēng)散布，孢子囊有蒴齒或彈絲有助于孢子的散放，是苔蘚植物對陸生環(huán)境的適應(yīng)。苔蘚植物沒有維管束構(gòu)造，輸導(dǎo)能力不強，水分和無機鹽常常靠葉片直接吸收，精子具有鞭毛，需要借助于水才能與卵結(jié)合，限制了苔蘚植物進一步向陸生生活發(fā)展，使它們只能生活在陰濕的環(huán)境中。6.苔蘚植物和蕨類植物有哪些相同點和不同點。都是孢子植物，苔蘚植物無維管組織，蕨類植物有維管組織。7.簡述裸子植物的主要特征。〔1〕孢子體發(fā)達，配子體退化種子植物孢子體較蕨類植物來說更加發(fā)達，配子體進一步退化，并依附在孢子體上，使它們與蕨類、苔蘚植物區(qū)分開來。〔2〕有花粉管的形成種子植物在受精過程中有花粉管的形成，借助于花粉管將不動精子送到雌配子體與卵結(jié)合，使植物體的受精作用擺脫了對水分的依賴。〔3〕形成種子由于種子對胚具有保護作用，因此使它能夠渡過不良環(huán)境，保證了種族的繁衍。種子的形成是植物界進化過程中的一次重大飛躍。〔4〕具有裸露的胚珠〔5〕孢子葉聚生成球花〔6〕具有多胚現(xiàn)象8.為什么說被子植物是植物界最進化的一個類群？〔1〕被子植物最顯著的特征是具有真正的花由花被〔花萼、花冠〕、雄蕊群和雌蕊群等部分組成。雄蕊是由小孢葉轉(zhuǎn)化而來，分化為花絲和花藥兩部分。雌蕊是大孢葉的特化為子房、花柱和柱頭，是花中最重要的部分。花的顏色、大小、形狀、氣味、傳粉特性多種多樣。〔2〕胚珠有心皮包被，形成果實被子植物的胚珠包藏在心皮構(gòu)成的子房，經(jīng)受精作用后，子房形成果實，種子又包被在果皮之。果實的形成使種子不僅受到特殊保護，免遭外界不良環(huán)境的傷害，而且有利于種子的散布。被子植物的果實形態(tài)多樣。〔3〕被子植物的孢子體〔植物體〕高度發(fā)達在它們的生活史中占絕對優(yōu)勢，木質(zhì)部是由導(dǎo)管分子所組成，并伴隨有木纖維，使水分運輸暢通無阻。〔4〕被子植物的配子體進一步簡化被子植物的配子體達到了最簡單的程度。小孢子即單核花粉粒發(fā)育成的雄配子體只有2個細胞或者三個細胞。大孢子發(fā)育為成熟的雌配子體稱為胚囊，胚囊通常只有7個細胞：3個反足細胞、1個中央細胞〔包括2個極核〕、2個助細胞、1個卵細胞。頸卵器消失。可見，被子植物的雌、雄配子體均無獨立生活能力，終生寄生在孢子體上，結(jié)構(gòu)上比裸子植物更加簡化。〔5〕出現(xiàn)雙受精現(xiàn)象和新型胚乳被子植物生殖時，一個精子與卵結(jié)合發(fā)育成胚〔2n〕，另一個精子與兩個極核結(jié)合形成三倍體的胚乳〔3n〕。所以不僅胚融合了雙親的遺傳物質(zhì)，而且胚乳也具有雙親的特性，這與裸子植物的胚乳直接由雌配子體〔n〕發(fā)育而來不同。〔6〕被子植物的生長形式和營養(yǎng)方式具有明顯的多樣性被子植物的生長形式有木本的喬木、灌木和藤本，它們又有常綠的和落葉的；而更多的是草本植物，又分多年生、二年生及一年生植物，還有一些短生植物。被子植物大部分可行光合作用，是自養(yǎng)的，也有寄生和半寄生的、食蟲的、腐生的以及與某些低等植物共生的營養(yǎng)類型。第三章植物區(qū)系地理一、解釋以下名詞植物分布區(qū)：分布區(qū)是一個種系或任何分布單位〔種、屬、科等〕在地表分布的區(qū)域。連續(xù)分布區(qū)：連續(xù)分布區(qū)是指某一植物種(或?qū)佟⒖?連續(xù)分布在某一完整區(qū)域。間斷分布區(qū)：如果某一植物分類學(xué)單位占有兩個以上相互分離的地區(qū)，并且它們之間不可能憑借現(xiàn)在的自然因素傳播種子，這種分布區(qū)成為間斷分布區(qū)。狹域分布區(qū)：植物分布區(qū)只限于局部地區(qū)。特有分布：是指只生長在某一地區(qū)而不在其他地區(qū)出現(xiàn)的植物。世界種：少數(shù)種類植物的分布區(qū)遍及世界各地，這些種稱為世界種。古特有種：某一地質(zhì)時期殘留下來的種稱為古特有種。新特有種：晚近時期才分化出來的特有種，尚未獲得充分?jǐn)U大分布區(qū)的時間和條件，一般分布圍較為局限，稱為新特有種。地理殘遺種：古特有種的分布區(qū)常常帶有殘遺分布的性質(zhì)，故又稱為地理殘遺種。如水杉、銀杏、珙桐、杜仲等。地理替代：屬于同一祖先的種群，由于古地理環(huán)境變遷分成了假設(shè)干地理隔離的種群，它們在以后的進化過程中失去了基因交流的機會，加上各處生態(tài)條件差異引起自然選擇效果不同，彼此之間區(qū)別擴大為不同的近緣種或亞種。這種現(xiàn)象稱為地理替代，相應(yīng)的種稱為地理替代種〔vicarious〕。生態(tài)特有種：有的種的分布與特異的生態(tài)條件相聯(lián)系，它們在一些特殊生境中經(jīng)過自然選擇形成了特有的生態(tài)型(或相當(dāng)于分類單位中的種和亞種)。它們稱為生態(tài)特有種。植物區(qū)系：植物區(qū)系〔flora〕是某一地區(qū)、或者某一時期、某一分類群、某類植被等所有植物的總稱。地理成分：根據(jù)植物種或其他分類單位的現(xiàn)代地理分布來劃分的，可以歸為假設(shè)干分布型。發(fā)生成分：植物區(qū)系組成種類中，還可以根據(jù)各類群的起源地(起源中心)而劃出的區(qū)系成分。遷移成分：按植物種遷移到某一植物區(qū)系所在地所循的遷移路線來劃分的區(qū)系成分，例如，沿某江河流域、海岸線、山脈等。生態(tài)成分：是按植物種的適應(yīng)生境而定的區(qū)系成分。這類成分對于研究一個植物區(qū)系的歷史及其所經(jīng)歷的氣候變化具有極大意義。歷史成分：根據(jù)植物種在某植物區(qū)系區(qū)域出現(xiàn)的時間來確定的區(qū)系成分。植物區(qū)劃：利用各種植物區(qū)系成分分析方法把那些植物區(qū)系種類組成、地理成分與起源、不同等級的特有性與發(fā)展歷史相似的地區(qū)合并，并按照相似程度、關(guān)系密切程度，分成假設(shè)干等級，便是植物(區(qū)系)區(qū)劃。生物入侵：生物由原生地經(jīng)過自然或人為途徑侵入另一新環(huán)境，對生態(tài)系統(tǒng)和人類健康造成損害或生態(tài)災(zāi)難的過程。二、填空題1.分布區(qū)的表示方法分為〔〕、〔〕和〔〕三種。【點圖法、輪廓法、涂斑法】2.殘遺種包括〔〕、〔〕。【群系殘遺種、地貌殘遺種】3.分布中心包括〔〕〔〕〔〕〔〕。【多度中心、發(fā)生中心、變異中心、殘遺中心】4.植物區(qū)系成分分為〔〕〔〕〔〕〔〕〔〕。【地理成分、發(fā)生成分、遷移成分、歷史成分、生態(tài)成分】三、問答題1.闡明間斷分布的成因。〔間斷分布由連續(xù)分布發(fā)展而成。間斷分布的原因有許多，但主要是歷史的原因：〕〔1〕自然條件的變化某種植物的分布區(qū)原來是連續(xù)的，但后來由于分布區(qū)個別部分的自然條件發(fā)生變化，引起該種在這一部分的死亡造成隔離；或者這個變化地區(qū)原來的種發(fā)生分化變?yōu)槠渌N，也就是種系演化過程中發(fā)生了地理分化，而造成隔離。〔2〕由于某些植物分散遷移以及植物在原來分布區(qū)圍死亡而發(fā)生〔遷移說〕例如歐洲在冰期時，很多北極植物向南遷移至中歐平原，冰川退后，這些植物一部分隨著冰川向北退卻，另一部分退居中歐高山，但歐洲平原地區(qū)的北極種都死亡了，而造成分布間斷。〔3〕陸地下沉一部分植物分布的間斷是由于陸地下沉而形成的：如非洲、馬達加斯加和印度之間，根據(jù)“陸橋?qū)W說〞，古代它們是相連的，后來“陸橋〞下沉使彼此之間的植物形成間斷，又如白令海峽在更新世曾形成陸橋，我國島和雷州半島也是在第四紀(jì)才失去聯(lián)系，形成植物分布間斷。〔4〕大陸漂移說根據(jù)這個學(xué)說，認為在二億年前，所有的大陸曾聯(lián)合成一個單一的巨大陸塊——聯(lián)合古陸(pangaes)，約在中三迭紀(jì)分裂為岡瓦納古陸(Gonawdhaland)和勞亞古陸(Lauraslaland，由歐亞、北美大陸組成)，中間隔著古地中海。以后，前者相繼分裂為印度、非洲及南半球諸大陸，并向北移：北美自歐洲分離，隨大西洋向西、向北漂移。直到新生代大陸才漂移到今天的位置。這就提供了“世界植物熱帶統(tǒng)一起源說〞的地質(zhì)基礎(chǔ)，比較合理地解釋了洲際間斷產(chǎn)生的原因。〔5〕)跳躍式傳播造成間斷分布夏威夷距離北美3900km，至少有25個分類單位屬于兩地間斷分布，可以用踏腳石作用加以解釋。更新世冰期海面下沉，大洋島出露增多，有些具有很輕的種子、孢子的植物，可以被洋流、水鳥等把繁殖體帶到很遠的地方生長傳播形成間斷分布。〔6〕人為影響造成間斷分布人類對間斷分布的形成也有很大的作用。人類可以有意識或無意識地促成某些種植物分布區(qū)的間斷，例如我國西南干熱河谷地區(qū)分布的龍舌蘭，絕大部分是熱帶美洲種類，可能由于人為活動而傳人我國的，現(xiàn)在已變?yōu)橐吧！?〕歸化植物造成間斷分布如萬壽菊(Tagetes)、大波斯菊(Cosrrlos)等植物物原產(chǎn)于美洲。現(xiàn)在已在我國及其它國家被歸化，因而形成該種植物的間斷分布。2.闡明特有分布的成因。A.古特有種這類植物在地質(zhì)時期曾經(jīng)有過比現(xiàn)代廣泛的分布區(qū)，即當(dāng)時又很適宜古氣候及其他生態(tài)條件，后來由于古地理環(huán)境的變化，對它們的生長不利，顯著縮小分布圍直到現(xiàn)代邊界的所在地。氣候即使環(huán)境條件有所改善，由于它們?nèi)狈εc其它植物競爭的能力，難以恢復(fù)原來的分布區(qū)圍。B.新特有種晚近時期才分化出來的特有種，尚未獲得充分?jǐn)U大分布區(qū)的時間和條件，一般分布圍較為局限，稱為新特有種。有些特有種與特殊的氣候條件有關(guān)。比如非洲南部的好望角地區(qū)，由于氣候條件與相鄰地區(qū)的差別懸殊，造成起源于近代的特有種非常豐富，這些植物稱為新特有種。C.生態(tài)特有種有的種的分布與特異的生態(tài)條件相聯(lián)系，它們在一些特殊生境中經(jīng)過自然選擇形成了特有的生態(tài)型(或相當(dāng)于分類單位中的種和亞種)。它們稱為生態(tài)特有種。D島嶼特有現(xiàn)象島嶼和大陸之間長期存在植物難以逾越的障礙時，島上植物長期孤立進化的結(jié)果便逐漸形成假設(shè)干特有種類，甚至特有科或?qū)佟ｊ懙厣瞎铝⒌母呱胶秃u情況類似，長期獨立進化可以形成一些特有種類。3.闡明中國植物區(qū)系的特點及成因。特點：1〕植物種類豐富據(jù)統(tǒng)計，已經(jīng)知道的我國維管植物有353科3184屬27150種。其中蕨類植物52科，占全世界同類科數(shù)的80%。在現(xiàn)存的裸子植物11科中，除南洋杉科外，我國均有分布。被子植物291科，占世界同類科數(shù)的53.5%。按照我國植物區(qū)系所包含的科數(shù)，僅次于馬來西亞〔約45000種〕和巴西〔約40000種〕，居世界第三位，由此可見我國植物區(qū)系的豐富程度及在世界植物區(qū)系中的重要地位。我國植物區(qū)系的豐富程度，還可以從科屬的大小和所含種屬的多少表現(xiàn)出來，如世界種子植物種含四個萬種或萬種以上的大科〔蘭科、菊科、蝶形花科、禾本科〕在我國有大量的種類〔含千種以上〕，另有50科在我國含有100-1000種以上，廣布全國，是我國植物區(qū)系的重要組成部分。2〕起源古老我國具有悠久的地質(zhì)歷史和有利于植物生存繁衍的種種條件，致使我國植物區(qū)系中含有大量古老的科屬，并保存了許多殘遺植物。3〕地理成分復(fù)雜我國種子植物區(qū)系屬(2980屬)的地理成分可劃分為15種類型。〔1〕具有明顯的熱帶、亞熱帶性質(zhì)各類熱帶成分共約1460多屬，約占全國屬數(shù)51％(不包括世界分布屬，以下同)。〔2〕具有世界上最豐富的溫帶成分各類溫帶成分共約930屬，約占全國屬數(shù)32.4％，幾乎包括了世界溫帶分布的所有木本屬。〔3〕具有一定比例的古地中海和泛地中海成分〔278屬〕〔4〕特有屬豐富〔196屬〕4〕各種地理成分聯(lián)系廣泛，分布交錯混雜〔1〕我國植物區(qū)系與世界有著廣泛的聯(lián)系〔2〕各類地理成分在我國境的分布是相互滲透交錯的各類地理成分在我國境分布相互交錯滲透的現(xiàn)象，說明它們彼此在發(fā)生上和地理上的聯(lián)系。這種交錯滲透現(xiàn)象在我國西南地區(qū)表現(xiàn)得特別明顯，這主要是由于這一地區(qū)復(fù)雜的自然歷史過程和生態(tài)條件所致。5〕特有植物豐富特有單種科：鐘萼木科、珙桐科、杜仲科、銀杏科等。特有屬：257屬中國植物區(qū)系特征形成的原因：中國植物區(qū)系特征形成的原因主要是中國環(huán)境演變歷史。中生代與早第三紀(jì)時中國大部氣候溫濕，晚第三紀(jì)青藏高原迅速隆起，陸干旱化加重，氣溫逐漸下降，但與周圍地區(qū)之間仍然有密切聯(lián)系。第四紀(jì)冰期中國大部未受北方冰蓋影響，只在一些山地與高原發(fā)育山地冰川，在一些地方形成古老植物庇護所和新物種的發(fā)祥地。南方地區(qū)更是基本保持溫濕環(huán)境。環(huán)境條件的多樣化，為形成豐富多彩的植物區(qū)系成分提供了基礎(chǔ)。這些特征不僅說明中國植物資源豐富多樣，也顯示出物種保護，特別是大量瀕危珍惜種類的保護任務(wù)的迫切性與艱巨性。4.簡述島嶼生物地理學(xué)平衡理論。并說明島嶼生態(tài)理論對自然保護的指導(dǎo)意義。島嶼生物地理學(xué)平衡理論：生物向島嶼拓殖速度與島上種類滅絕速度趨于平衡。即島嶼上的物種數(shù)決定于物種遷入和滅亡的平衡。這是一種動態(tài)平衡，不斷地有物種滅亡，也不斷地由同種或別種的遷入而補償滅亡的物種。島嶼生態(tài)與自然保護：自然保護區(qū)在某種意義上講是受其周圍生境“海洋〞所包圍的島嶼。島嶼生態(tài)理論對自然保護區(qū)的設(shè)計具有指導(dǎo)意義。一般說來，保護區(qū)面積越大，越能支持或“供養(yǎng)〞更多的物種；面積小，支持的種數(shù)也少。但有兩點需要說明：①建立保護區(qū)意味著出現(xiàn)了邊緣生境(如森林開發(fā)為農(nóng)田后建立的森林保護區(qū))。適應(yīng)于邊緣生境的種類受到額外的支持。②對于某些種類而言，小保護區(qū)比大保護區(qū)可能生活得更好。5.闡明生物入侵的途徑。異地生物入侵的途徑主要有兩類：自然途徑和人為途徑。6.闡明生物入侵對生態(tài)系統(tǒng)的危害性。〔1〕嚴(yán)重破壞生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能〔2〕加快物種多樣性的喪失〔3〕影響遺傳多樣性〔4〕嚴(yán)重危害農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)〔5〕對人體健康造成危害第四章植物生活與環(huán)境一、名詞解釋環(huán)境：環(huán)境指某一特定生物體或群體以外的空間，以及直接或間接影響該生物體或生物群體生存與活動的外部條件的總和。環(huán)境因子：組成環(huán)境的各種要素。生態(tài)因子：環(huán)境因子中一切對植物的生長、發(fā)育、生殖、行為和分布有直接或間接影響的因子那么稱生態(tài)因子(ecologicalfactor)。生存條件：生態(tài)因子中生物生存不可缺少的因子稱為生存因子(或生存條件、生活條件)。例如光、溫、水、氣等對于植物來講，都是它們生存所不可缺少的環(huán)境因子。生境：生物個體或群體生活區(qū)域的生態(tài)環(huán)境與生物影響下的次生環(huán)境統(tǒng)稱為生境。環(huán)境脅迫：環(huán)境中某種生存條件出現(xiàn)異常變化，變化抑制植物生命活動或威脅植物的生存，稱為環(huán)境脅迫〔stress〕。限制因子：那些對植物的生長、發(fā)育、繁殖、數(shù)量和分布起限制作用的關(guān)鍵性因子叫限制因子。例如，低溫對于南方喜暖植物來說都是限制因子。生態(tài)幅：生物對每一種生態(tài)因子都有一個耐受圍，即有一個耐受上限與耐受下限，上限與下限之間的圍，稱為生態(tài)幅。植物穩(wěn)態(tài)：指植物控制小環(huán)境使其保持相對穩(wěn)定的機制。適應(yīng)：植物在某類生境中能夠正常生長和繁衍的現(xiàn)象，稱為適應(yīng)。適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。植物的適應(yīng)表現(xiàn)為或者更充分地利用有益條件，或者增強抵御不利條件的能力。趨同適應(yīng)：趨同適應(yīng)是指不同種類的植物，由于長期生活在相同或相似的環(huán)境條件下，通過變異、選擇和適應(yīng)，在形態(tài)、生理、發(fā)育以及適應(yīng)方式和途徑等方面表現(xiàn)出相似性的現(xiàn)象。趨異適應(yīng)：趨異適應(yīng)是指親緣關(guān)系相近的同種植物，長期生活在不同的環(huán)境條件下，形成了不同的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理特性、適應(yīng)方式和途徑等。又稱為輻射適應(yīng)〔adaptiveradiation〕。生活型：植物對于綜合生境長期適應(yīng)，而在外貌上反映出來的植物類型，稱為生活型。生態(tài)型：同種生物的不同個體或群體，長期生存在不同的自然生態(tài)條或人為培育條件下，發(fā)生趨異適應(yīng)，并經(jīng)自然選擇或人工選擇而分化形成的生態(tài)、形態(tài)和生理特性不同的基因型類群，稱為生態(tài)型(ecotype)。光反應(yīng)：是在類囊體膜上由光引起的光化學(xué)反應(yīng)，通過葉綠素等光合色素分子吸收、傳遞光能，并將光能轉(zhuǎn)換為電能，進而轉(zhuǎn)換為活躍的化學(xué)能，并形成ATP和NADP的過程。暗反應(yīng)：它是在葉綠體基質(zhì)中進行的不需要光的酶促化學(xué)反應(yīng)，利用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADP，使CO2還原為糖類等有機物，將活躍的化學(xué)能最后轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能，積存于有機物中。C3植物：固定CO2的最初產(chǎn)物3-磷酸苷油酸〔三碳化合物〕，故稱為C3途徑。采取這種途徑的植物稱為C3植物。C3植物葉片的維管束鞘細胞小，幾乎不含葉綠體，葉肉細胞排列松散，葉綠體大而多，CO2吸收、固定與碳水化合物合成均在這類細胞中完成。C4植物：C4途徑(C4photosynthesis)是在葉肉細胞中經(jīng)由磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)羧化酶(PEPC)的作用，CO2首先與PEP結(jié)合，形成一種四碳化合物即草酰乙酸(OAA)，，采取這種途徑的植物稱為C4植物。C4植物葉片的葉肉細胞排列緊密、葉綠體小而少，主要起到吸收和固定CO2的作用；在葉脈周圍有一圈含葉綠體的維管束鞘細胞，葉綠體大而多，其外面又環(huán)列著葉肉細胞〔具花環(huán)結(jié)構(gòu)〕。CAM植物：生長在干旱地區(qū)的景天科(Crassulaceae)等肉質(zhì)植物的葉子，氣孔白天關(guān)閉，夜間開放，因而夜間吸進CO2，在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)催化下，與磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)結(jié)合，生成草酰乙酸，進一步還原為蘋果酸。白天CO2從貯存的蘋果酸中經(jīng)氧化脫羧釋放出來，參與卡爾文循環(huán)，形成淀粉等。所以植物體在夜間有機酸含量很高，而糖含量下降；白天那么相反，有機酸含量下降，而糖分增多。這種有機酸日夜變化的類型，稱為景天科酸代(crassulaceaeacidmetabolism，CAM)，這些植物稱為CAM植物，如景天、落地生根等。生理有效輻射：能被植物光合作用所吸收利用的光輻射稱為生理有效輻射或光合有效輻射。生理有效輻射約占總輻射的40-50%。光周期現(xiàn)象：植物長期生活在具有一定光照長短變化格局的環(huán)境中，借助于自然選擇與進化，形成各類植物所特有的對日照長短變化的反應(yīng)方式〔生長、開花、落葉、休眠等方面〕。溫周期現(xiàn)象：植物的生長發(fā)育與晝夜溫度變化同步的現(xiàn)象，稱為溫周期現(xiàn)象〔thermoperiod〕。有效積溫：植物在生長發(fā)育過程中，必須從環(huán)境中攝取一定的熱量才能完成某一階段的發(fā)育，而且植物各個發(fā)育階段所需要的總熱量是一個常數(shù)。發(fā)育起點溫度：植物的生長發(fā)育需要一定的溫度圍，低于某一溫度，植物的生長發(fā)育就停止，高于這一溫度，植物才開始生長發(fā)育，這一溫度閾值稱為發(fā)育起點溫度或生物學(xué)零度。物候：物候是指生物長期適應(yīng)于一年中溫度水分的節(jié)律性變化，形成的與此相適應(yīng)的發(fā)育節(jié)律。生態(tài)對策：一個物種或一個種群在生存斗爭中對環(huán)境條件所采取適應(yīng)的行為，即生物在其生境中，能以全部形態(tài)和機能的適應(yīng)特征來對抗環(huán)境因子，并以此在生境中繁衍，稱為生態(tài)對策〔bionomicstrategy〕。春化作用：某些植物需要經(jīng)過一個低溫刺激才能開花的現(xiàn)象，稱為春化作用。需要低溫刺激的發(fā)育階段稱為"春化"階段。二、填空題1.按照生態(tài)因子的性質(zhì)，一般將生態(tài)因子分為〔〕〔〕〔〕〔〕〔〕5大類。【氣候因子、土壤因子、地形因子、生物因子、人為因子】2.按照環(huán)境的圍大小，環(huán)境分為〔〕〔〕〔〕〔〕〔〕5大類。【宇宙環(huán)境、地球環(huán)境、區(qū)域環(huán)境、微環(huán)境、環(huán)境】3.環(huán)境中非生物因子對植物的影響，稱為〔〕；植物對環(huán)境的影響稱為〔〕；生物之間的相互影響，稱為〔〕。【作用、反作用、相互作用】4.按照生態(tài)幅的大小，物種可以分為〔〕和〔〕。【狹生態(tài)輻物種、廣生態(tài)輻物種】5.光對于植物的生態(tài)作用，由〔〕〔〕和〔〕三個因素的對比關(guān)系構(gòu)成。【光照強度、光質(zhì)、日照長度】6.光合固碳途徑分為〔〕〔〕〔〕。【C3、C4、CAM】7.根據(jù)光合固碳途徑，可將植物分為〔〕〔〕〔〕三類。【C3植物、C4植物、CAM植物】8.不同的植物對光照強度的反應(yīng)是不同的，由此將植物分為〔〕〔〕〔〕三類。【陽性植物、陰性植物、耐蔭性植物】9.綠光在植物的光合作用中很少被吸收利用，因此，綠光又稱為〔〕。【生理無效光】10.根據(jù)植物開花對日照長度的反應(yīng)不同，可將植物分為〔〕〔〕〔〕〔〕四大類。【長日照植物、短日照植物、中日照植物、中間型植物】11.低溫脅迫劃分為〔〕〔〕〔〕三類。【寒害、凍害、霜害】12.溫度的生態(tài)適應(yīng)類型劃分為〔〕〔〕兩類。【廣溫植物、狹溫植物】13.植物細胞的吸水方式包括〔〕〔〕〔〕三類。【吸漲吸水、滲透吸水、代吸水】14.根系被動吸水的動力是〔〕，主動吸水的動力是〔〕；根系吸水的途徑可分為〔〕〔〕兩部分。【蒸騰拉力、根壓、共質(zhì)體、質(zhì)外體】15.根據(jù)植物沉沒在水中的情況，水生植物分為〔〕〔〕〔〕三類。【沉水植物、浮水植物、挺水植物】16.根據(jù)環(huán)境水分的多少，陸生植物分為〔〕〔〕〔〕三類。【濕生植物、中生植物、旱生植物】17.根據(jù)環(huán)境的特點，濕生植物分為〔〕〔〕兩類。【陽性濕生植物、陰性濕生植物】18.根據(jù)植物體含水分的多少，旱生植物分為〔〕〔〕兩類。【少漿液植物、多漿液植物〕】19.根據(jù)植物適應(yīng)短期水分虧缺，陸生植物分為〔〕〔〕兩類。【變水植物、定水植物】20.植物對土壤養(yǎng)分含量的適應(yīng)類群為〔〕〔〕〔〕三類。【貧養(yǎng)植物、富養(yǎng)植物、中間型植物】21.按照分布區(qū)類型，鹽土植物分為〔〕〔〕2類；按照植物對過量鹽類的適應(yīng)特點，鹽土植物又分為〔〕〔〕〔〕3類。【旱生鹽土植物、濕生鹽土植物、聚鹽性植物、泌鹽性植物、不透鹽性植物】22.適應(yīng)分為〔〕〔〕2類；植物的生活型是〔〕適應(yīng)的結(jié)果，而生態(tài)型是〔〕適應(yīng)的結(jié)果。【趨同適應(yīng)、趨異適應(yīng)、趨同、趨異】23.丹麥植物學(xué)家C.Raunkiaer將植物的生活型分為〔〕〔〕〔〕〔〕〔〕5大類。【高位芽植物、地上芽植物、地面芽植物、隱芽植物、一年生植物】24.根據(jù)引起生態(tài)位分化的主導(dǎo)因子，生態(tài)型包括〔〕〔〕〔〕3類。【氣候生態(tài)型、土壤生態(tài)型、生物生態(tài)型】25.生態(tài)對策分為〔〕〔〕2個類型。【r-對策、K-對策】26.CSR系統(tǒng)中，植物采取了不同的資源分配策略，即〔〕〔〕和〔〕。【雜草型、脅迫型、競爭型】三、問答題1.闡明生態(tài)因子作用的特征。〔1〕綜和性每一個生態(tài)因子都是在與其他因子的相互影響、相互制約中起作用的，任何因子的變化都會在不同程度上引起其他因子的變化。〔2〕非等價性對生物起作用的諸多因子是非等價的，其中有1～2個是起主要作用的主導(dǎo)因子。主導(dǎo)因子的改變常會引起其他生態(tài)因子發(fā)生明顯變化或使生物的生長發(fā)育發(fā)生明顯變化。〔3〕不可替代性和可調(diào)劑性生態(tài)因子雖非等價，但都不可缺少，一個因子的缺失不能由另一個因子來代替。如植物生長要求環(huán)境中具備全部它所需要的生活物質(zhì)，這些物質(zhì)有大量存在的，有微量存在的，植物所需，有多有少，但不存在重要性的大小之分。另一方面，在一定條件下，因子間存在著補償作用，即因子的調(diào)劑性。某一因子的數(shù)量不足，有時可以由其他因子來補償。但是因子之間的補償作用不是經(jīng)常的和普遍的，僅僅是部分的調(diào)劑，決不等于因子之間的代替。〔4〕階段性和限制性生物在生長發(fā)育的不同階段往往需要不同的生態(tài)因子或生態(tài)因子的不同強度。〔5〕直接性和間接性直接參與生物生理過程或參與新代作用的因子，屬于直接因子，而那些通過影響直接因子而對生物作用的因子，稱為間接因子。例如，地形起伏、坡度、坡向、海拔、經(jīng)緯度及人為的某些因子就是間接因子，它們的作用，不亞于直接因子。2.闡明限制因子原理。并比較這些原理之間的異同。比希最小因子法那么：植物的生長取決于那些處于最少量因素的營養(yǎng)元素。爾福德耐受性定律：生物的生存需要依賴環(huán)境中的多種條件，而且生物有機體對環(huán)境因子的耐受性有一個上限和下限，任何因子在數(shù)量上或質(zhì)量上不足或過多，即當(dāng)其接近或超過了某種生物的耐受限度時，該種生物的生存就會受到影響，甚至滅絕。相同點：耐受性定律與最小因子法那么合稱為限制因子原理。它們只適用于穩(wěn)定的環(huán)境，而不適用于不穩(wěn)定狀態(tài)的環(huán)境。不同點：最小因子定律只考慮了因子量過少，而耐受性法那么既考慮了因子量的過少，也考慮了因子量的過多;耐受性定律不僅估計了限制因子量的變化，而且也估計了生物本身的耐受性問題。生物的耐受性不僅隨著種類不同，且在同一種，耐受性也因為年齡、季節(jié)、棲息地的不同而有差異;耐受性定律允許生態(tài)因子之間的相互作用，如因子補償作用。3.比較C3、C4和CAM組植物的適應(yīng)特征。〔見書p155-156〕4.光具有什么生態(tài)意義？1〕太陽的光能是地球上一切生物能量的源泉首先是由綠色植物吸收太能合成有機物質(zhì)，把光能轉(zhuǎn)變?yōu)橘A藏于有機物中的化學(xué)能，從而供給生態(tài)系統(tǒng)中各種動物和其它異養(yǎng)生物作為食料而消耗，因此，通過植物的光合作用使幾乎所有活的有機體與太陽能之間發(fā)生了最本質(zhì)的聯(lián)系，所以太陽的光能是地球上一切生物能量的源泉。2〕太陽輻射為維持生命的環(huán)境創(chuàng)造了必要的條件被地表吸收的絕大部分太陽輻射直接轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽渲幸徊糠钟糜谒终舭l(fā)，其余部分用于增加地表的溫度，因而輻射也是構(gòu)成地表熱量、水分和有機物質(zhì)分布狀況的能量源泉，所以太陽輻射也為維持生命的環(huán)境創(chuàng)造了必要的條件。3〕光的有害作用太并非都是有益的，如紫外線就有致死作用。實際上，生物圈的進化過程就是不斷“制服〞太陽輻射的過程——利用其中有用的部分，減緩或消除其危險作用。由此可見，光對生物是矛盾的，光既是生命必需的，又是限制生命的因子。4〕光的信號作用光是植物晝夜周期性、季節(jié)周期性節(jié)律的外界觸發(fā)器。生命活動的晝夜節(jié)律、季節(jié)節(jié)律都與光照周期有直接的關(guān)系。5.比較陽性植物和陰性植物的不同點。陽性樹種一般枝葉稀疏、透光、自然整枝良好，枝下高長，樹皮通常較厚，葉色較淡，植株開花結(jié)實力較大，一般生長較快，壽命較短；陰生樹種一般枝葉濃密，透光度小，自然整枝不良，枝下高短，樹皮通常較薄，葉色較深，通常生長較慢：壽命較長。陽性植物的莖通常較粗，節(jié)間較短，分枝也多。很多高山植物由于生長在強烈下節(jié)間強烈縮短，常常變成矮態(tài)或蓮座狀更是突出的例子。莖的部結(jié)構(gòu)是細胞體積較小，細胞壁厚，木質(zhì)部和機械組織發(fā)達，維管束數(shù)目較多，結(jié)構(gòu)緊密，含水量較少；陰性植物的莖通常細長，節(jié)間較長，分枝較少，部細胞體積較大，細胞壁薄，細胞的大部分充滿著細胞液，木質(zhì)化程度較差，機械支持組織較不發(fā)達，維管束數(shù)目較少，結(jié)構(gòu)疏松，含水量較多。陽性植物的葉子一般較小，質(zhì)地較厚。葉面上常有很厚的角質(zhì)層覆蓋，有的葉子表面有絨毛。部結(jié)構(gòu)是葉細胞較小，細胞壁較厚，且排列緊密，細胞間隙小。氣孔通常較小，較密集，葉脈細密而長。葉肉細胞強烈分化，柵欄組織較發(fā)達，常有2～3層，有時在上、下表皮層都有柵欄組織，而海綿組織不發(fā)達。這種形態(tài)構(gòu)造的葉子叫陽生葉。陽性植物的葉在著生排列上常常與直射光成一定的角度；葉大而薄，角質(zhì)層薄，海綿組織發(fā)達，葉綠素多，葉脈稀疏，氣孔分布較稀，與陽性植物相反，稱之為陰生葉。陰性植物的葉柄常或長或短，葉形也或大或小，使葉子成鑲嵌狀排列在同一平面上以充分利用陰暗不足的光線，這也是植物在形態(tài)上對不同光強的適應(yīng)特征。陽性植物與陰性植物不僅在形態(tài)構(gòu)造上有明顯的差別，而且在生理上也有明顯不同的適應(yīng)特性。6.為什么高山植物毛茸發(fā)達、莖葉富含花青素、花色鮮艷、植株矮小？除了高山風(fēng)大、低溫、光照強烈外，主要是由于高山紫外線、短波光較多的緣故，這些光具有如下生態(tài)作用：抑制植物體某些生長激素的形成，從而抑制植物的伸長生長，造成植物矮化。使植物細胞特別是表皮細胞葉累積去氫黃酮衍生物，再使其還原為花青素。花青素等物質(zhì)的存在，對UV-B具有很強的吸收性，可以防止UV-B進入葉片。7.在植物界，各種植物的開花季節(jié)為什么各不相同？植物長期生活在具有一定光照長短變化格局的環(huán)境中，借助于自然選擇與進化，形成各類植物所特有的對日照長短變化的反應(yīng)方式〔生長、開花、落葉、休眠等方面〕。根據(jù)植物開花對日照長度的反應(yīng)不同，可將植物分為四類：1〕長日照植物〔longdayplants〕是指在日照時間長于一定數(shù)值〔一般14小時以上〕才能開花的植物，否那么只能進行營養(yǎng)生長。如冬小麥、大麥、油菜和甜菜等。這類植物光照時間越長，開花越早。可以通過輔助人工光照使之提前開花。長日照植物大多數(shù)原產(chǎn)于溫帶和寒帶〔高緯度地區(qū)〕，在生長發(fā)育旺盛的夏季，一晝夜中光照時間長。如果把長日照植物栽培在熱帶，由于光照不足，就不會開花。2〕短日照植物在一定日照時數(shù)圍，黑夜越長，開花越早的植物。它們通常是日照時間短于一定數(shù)值才能開花，否那么只能進行營養(yǎng)生長。如水稻、棉花、大豆和煙草等。他們多在深秋或早春開花，人工縮短日照時數(shù)，那么可以提前開花。短日照植物大多數(shù)原產(chǎn)地是日照時間短的熱帶、亞熱帶〔低緯度地區(qū)〕；短日照植物栽培在溫帶和寒帶會因光照時間過長而不開花。3〕中日照植物〔dayintermediateplant〕開花要求晝夜長短比例接近相等〔12小時左右〕，如甘蔗、甜根子草等。4〕中間型植物對日照長度要求不嚴(yán)格，只要其他條件適宜，在任何日照條件下都能開花的植物，如番茄、黃瓜、四季豆、辣椒等。8.以水生植物為例，闡明植物與環(huán)境之間的相互關(guān)系。1〕水環(huán)境的特點弱光、缺氧、密度大、粘性高、溫度變化平緩，以及能溶解各種無機鹽類。2〕水生植物的生態(tài)適應(yīng)〔1〕水生植物具有發(fā)達的通氣組織以保證各器官組織對氧的需要。例如，荷花從葉片氣孔進入的空氣，通過葉柄、莖進入地下莖和根部的氣室，形成了一個完整的通氣組織，以保證植物體各部分對氧氣的需要。〔2〕其機械組織不發(fā)達甚至退化，以增強植物的彈性和抗扭曲能力，適應(yīng)于水體流動〔3〕水生植物在水下的葉片多分裂成帶狀、線狀，而且很薄，以增加吸收、無機鹽和CO2的面積。〔4〕淡水植物具有自動調(diào)節(jié)滲透壓的作用，而海水植物是等滲的。9.闡明陽性濕生植物與陰性濕生植物之間的區(qū)別。答題要點：環(huán)境不同、形態(tài)不同、生理特征不同10.冬小麥為什么要秋播？需要春化作用11.闡明低溫脅迫的原因。(1)寒害

又稱冷害，是指溫度在零度以上仍能使喜溫生物(如熱帶生物)受害甚至死亡。這種在零度以上的低溫對生物的傷害稱為寒害。寒害的主要原因是低溫打破了代的協(xié)調(diào)性所致。如蛋白質(zhì)合成受阻、碳水化合物減少和代紊亂、細胞膜透性改變、根吸收能力下降等。〔2〕凍害

凍害是指00C以下的低溫使生物體〔細胞和細胞間〕形成冰晶而造成的損害。植物在溫度降至冰點以下時，會在細胞間隙形成冰晶，一方面造成原生質(zhì)失水，蛋白質(zhì)凝固變性。另一方面冰晶壓迫細胞導(dǎo)致機械損傷，破壞細胞的結(jié)構(gòu)，影響酶的活性和代；凍害還會造成養(yǎng)分的外滲損失；導(dǎo)致樹皮破裂；凍拔：在黏重潮濕的土壤上，凍融交替，造成樹苗根系上升出土的現(xiàn)象。12.闡明植物對低溫的適應(yīng)。

有些植物通過自然選擇，在形態(tài)上、生理上和行為上獲得了特殊的防御裝備，對極端低溫表現(xiàn)出很多明顯的適應(yīng)。〔1〕形態(tài)上

北極和高山上的植物在芽及葉片常有油脂類物質(zhì)保護，芽具有鱗片，器官的表面有蠟粉和密毛等；有些樹種到了冬天，樹皮有較發(fā)達的木栓組織，樹干好像包裹上了一層棉被，保護樹干免遭凍裂；高山植物為了避免低溫的襲擊，即使是喬木，也使其植株變得非常矮小，常呈匍匐、墊狀或蓮座狀，伏在地上，卷縮成團。〔2〕生理上

原生質(zhì)特性發(fā)生改變：生活在低溫環(huán)境中的植物常通過減少細胞中的水分，這樣使細胞質(zhì)的濃度增高，使植物的冰點下降，防止原生質(zhì)萎縮和蛋白質(zhì)凝固；.有機物質(zhì)含量增加，細胞淀粉水解，使糖類的積累量增加，同時，在低溫條件下，植物生長減慢，糖類等物質(zhì)的消耗量減少，也增加了細胞液糖類的含量。同時細胞中粘液、脂肪和色素等物質(zhì)增加，積累起來。這些物質(zhì)都具有很強的持水能力，減少水分滲透到細胞間隙中去，使冰點大大降低。上述種種原因都降低植物的冰點，增加抗寒能力；有些植物如虎耳草、十大功勞等植物葉片在秋季變紅，能吸收更多的紅外線，增加對熱量的吸收；落葉樹種冬季落葉休眠是抗低溫的有效方法，其機理是在休眠條件下，細胞發(fā)生輕度質(zhì)壁分離，原生質(zhì)把貫穿在細胞壁中的胞間連絲吸入部，表面蓋上一層厚厚的脂類物質(zhì)，使水分不易通過，因此，細胞不易形成冰晶，增強抵御低溫的能力。

〔3〕行為適應(yīng)

植物對低溫的行為適應(yīng)，主要表現(xiàn)在生長方式、向熱移動與休眠方面。13.闡明高溫對植物的傷害作用以及植物對高溫的適應(yīng)。高溫對植物的生態(tài)作用

溫度超過植物適宜溫區(qū)的上限后就會對植物產(chǎn)生有害影響，溫度越高對植物的傷害作用越大。高溫可減弱光合作用，增強呼吸作用，使植物的這兩個重要過程失調(diào)，呼吸消耗大于光合積累，植物因為“饑餓〞而死亡。

高溫使植物的呼吸作用增強，使蒸騰失水大于吸水量，破壞植物的水分平衡，使植物枯萎而死亡。

促使蛋白質(zhì)凝固、脂類溶解，破壞酶的活性，妨礙正常的生理生化反應(yīng)，導(dǎo)致有害代產(chǎn)物在體的積累而傷害植物。

影響受精過程

突然的高溫灰使樹皮灼傷，甚至開裂，導(dǎo)致病蟲害入侵。植物對高溫的適應(yīng)

植物的防暑裝備使在高溫環(huán)境中逐步適應(yīng)而獲得的，同樣也表現(xiàn)在形態(tài)上、生理上及行為上。1〕避熱適應(yīng)

植物保持比氣溫低的體溫，避免高溫危害。〔1〕形態(tài)上

就植物來說，有些植物生有密絨毛和鱗片，能過濾一部分；有些植物體呈白色、銀白色，葉片革質(zhì)發(fā)亮，能反射一大部分，使植物體免受熱傷害。有些植物葉片垂直排列使葉緣向光或在高溫條件下葉片折疊，減少光的吸收面積，如熱帶許多植物的葉片垂直地掛在樹上，葉沿向陽；還有一些植物如羊蹄甲，在烈日當(dāng)空的中午，就把葉子對折起來，減少了光的吸收面積，避免熱害。還有些植物的樹干和根莖生有很厚的木栓層，具有絕熱和保護作用。〔2〕植物對高溫的生理適應(yīng)：降低細胞含水量，增加糖或鹽的濃度，這有利于減緩代速率和增加原生質(zhì)的抗凝結(jié)力；靠旺盛的蒸騰作用避免使植物體因過熱受害；一些植物具有反射紅外線的能力，夏季反射的紅外線比冬季多，這也是避免使植物體受到高溫傷害的一種適應(yīng)。〔3〕行為上：葉片運動，減少葉片與入射光線的角度，避免體溫過高。2〕耐熱適應(yīng)：在體溫比氣溫高的情況下，仍然維持正常的生命活動。減低細胞含水量，提高原生質(zhì)黏度和束縛水的比例，減緩代速率，增加原生質(zhì)抗凝固的能力。3〕需熱適應(yīng)：有些植物需要一定的高溫才能發(fā)芽。14.比較少漿液植物與多漿液植物。〔1〕少漿液植物

體含水量極少，在喪失水分50%的情況下，仍然能生存〔中、濕生植物喪失水分2%就枯萎〕，其特征如下：增加水分?jǐn)z取，發(fā)達的根系是增加水分?jǐn)z取的重要途徑,例如，沙漠地區(qū)的駱駝刺地面部分只有幾公分，而地下部分可以深達15m，擴展的圍達623m2；為減少水分丟失，許多旱生植物葉面積很小。例如，松柏類植物葉片呈針狀或鱗片狀，且氣孔下陷；木麻黃的葉片退化為鱗片狀；夾竹桃葉表面被有很厚的角質(zhì)層或白色的絨毛，能反射光線；許多單子葉植物，具有扇狀的運動細胞，在缺水的情況下，它可以收縮，使葉面卷曲，盡量減少水分的散失。〔2〕多漿液植物

這類植物能貯備大量水分，同樣適應(yīng)干旱條件下的生活。其主要特點是：面積/體積小，這樣可以減少蒸騰面積；代方式特殊，景天酸科代途徑；體含有大量五碳糖。15.闡明鹽土植物對環(huán)境的適應(yīng)性。

在生理上，鹽土植物具有一系列的抗鹽特性，根據(jù)它們對過量鹽類的適應(yīng)特點不同，又可分：①聚鹽性植物

這類植物能適應(yīng)在強鹽漬化土壤上生長，能從土壤里吸收大量可溶性鹽類，并把這些鹽類積聚在體而不受害。這類植物的原生質(zhì)對鹽類的抗性特別強，能忍受6％甚至更濃的NaCl溶液，所以，聚鹽性植物也稱為真鹽生植物。它們的細胞液濃度也特別高，并有極高的滲透壓，特別是根部細胞的滲透壓，一般都在40個大氣壓以上，有的甚至高達70～100個大氣壓，大大高于鹽土溶液的滲透壓，所以能吸收高濃度土壤溶液中的水分。②泌鹽性植物

這類植物的根細胞對于鹽類的透過性與聚鹽性植物一樣是很大的，但是它們吸進體的鹽分并不積累在體，而是通過莖、葉子表面密布的分泌腺〔鹽腺〕，把所吸收的過多鹽分排出體外，這種作用稱為泌鹽作用。排出在葉、莖表面上的NaCl和Na2SO4等結(jié)晶和硬殼逐漸被風(fēng)吹或雨露淋洗掉。泌鹽性植物雖能在含鹽多的土壤上生長，但它們在非鹽漬化的土壤上生長得更好，所以常把這類植物看作是耐鹽植物。③不透鹽性植物

這類植物一般只生長在鹽漬化程度較輕的土壤上。它們的根細胞對鹽類的透過性很小，所以它們雖然生長在輕度鹽堿土中，卻幾乎不吸收或很少吸收土壤中的鹽類。

這類植物其細胞的滲透壓也很高，但是不同于聚鹽性植物，它們細胞的高滲透壓不是由于體高濃度的鹽類所引起的，而是由于體大量的可溶性有機物〔如有機酸、糖類、氨基酸等等〕引起。細胞的高滲透壓提高了根從鹽堿土中吸收水分的能力，所以這類植物可以看作是抗鹽植物。16.什么叫積溫？它對生產(chǎn)實踐有何指導(dǎo)意義？植物在生長發(fā)育過程中，必須從環(huán)境中攝取一定的熱量才能完成某一階段的發(fā)育，而且植物各個發(fā)育階段所需要的總熱量是一個常數(shù)，稱為積溫。在生產(chǎn)實踐中，有效積溫可作為農(nóng)業(yè)規(guī)劃、引種、作物布局和預(yù)測農(nóng)時的重要依據(jù)，可以用來預(yù)測一個地區(qū)某種害蟲可能發(fā)生的時期和世代數(shù)以及害蟲的分布區(qū)危害猖獗區(qū)等。17.如何制定植物的生活型譜？〔1〕弄清整個地區(qū)(或群落)的全部植物種類，列出植物名錄〔2〕確定每種植物的生活型〔3〕然后把同一生活型的種類歸到一起，計算某一生活型的百分率第五章植物種群一、解釋以下名詞植物種群：種群〔population〕是在同一時期占有一定空間的同種生物個體的有機集合。種群的年齡結(jié)構(gòu)：種群不同年齡個體的分布或組配情況，即各個年齡級的個體數(shù)目與種群個體總體的比例。或稱為年齡比〔ageratio〕或年齡分布〔agedistribution〕。種群的性比：一個種群中所有個體或某個齡級的個體中，雄性個體數(shù)與雌性個體數(shù)的比例。是反映種群中雄性個體〔♂〕和雌性個體〔♀〕比例的參數(shù)。年齡金字塔：按從小到大齡級比例繪圖，即是年齡金字塔，它表示種群的年齡結(jié)構(gòu)分布〔populationagedistribution〕。它是以不同寬度的橫柱從上到下配置而成的圖。最大持續(xù)產(chǎn)量：是要使產(chǎn)量達到最大，又不損害持久利用。生物學(xué)過捕：如果利用資源使某種生物資源降低到k/2水平以下時，就叫生物學(xué)過捕(biologicaloverharvestlng)。生態(tài)位：自然生態(tài)系統(tǒng)中一個種群在時間、空間上的位置及其與相關(guān)種群之間的功能關(guān)系。生態(tài)位重疊：當(dāng)兩個生物(或生物單位)利用同一資源或共同占有其他環(huán)境變量時，就會出現(xiàn)兩個種或種群的生態(tài)位寬度在空間上不同程度地相互重疊的現(xiàn)象，稱為生態(tài)位重疊〔nicheoverlap〕現(xiàn)象。生態(tài)位分離：生活在同一群落中的各種生物所起的作用是明顯不同的，而每一個物種的生態(tài)位都同其他物種的生態(tài)位明顯分開，這種現(xiàn)象就稱為生態(tài)位分離(nicheseparation)。環(huán)境容納量：由環(huán)境資源所決定的種群限度，即某一環(huán)境所能維持的種群數(shù)量，用K來表示。二、填空題1.自然種群具有三個基本特征，即：〔〕〔〕〔〕。【空間特征、數(shù)量特征、遺傳特征】2.〔〕是構(gòu)成物種的基本單位。【種群】3.根據(jù)生態(tài)年齡，通常將一個種群分為三個年齡組，即：〔〕〔〕〔〕。【繁殖前期、繁殖期、繁殖后期】4.種群的年齡金字塔有三種類型,即〔〕〔〕〔〕.【增長型、穩(wěn)定型、衰退型】5.種群的增長一般分為〔〕型和〔〕型。【J、S】三、問答題1.闡明種群與群落和物種之間的關(guān)系。〔1〕種群是構(gòu)成物種的基本單位一般認為，種群是物種在自然界中存在的基本單位。在自然中，門綱目科屬等分類單元是學(xué)者按物種的特征及其在進化中的親緣關(guān)系來劃分的，唯有種(species)才是真實存在的。因為組成種群的個體是隨著時間的推移而死亡和消失的，又不斷通過新生個體的補充而持續(xù)，所以進化過程也就是種群中個體基因組成和頻率從一個世代到另一個世代的變化過程。所以物種在自然界能否持續(xù)存在的關(guān)鍵問題，就在于種群能否不斷產(chǎn)生新個體以代替那些小時了的個體。從進化論的觀點看，種群是一個演化單位。〔2〕種群是生物群落的基本組成單元任何一個種群在自然界都不能孤立存在。或多或少、直接或間接都要依賴于別的生物生存，它與其他物種一起形成群落。所以，從生態(tài)學(xué)觀點來看，種群是植物群落的基本組成單位。2.寫出種群指數(shù)增長模型的公式，并闡明各個參數(shù)的生物學(xué)意義。dN/dt=rN

或者

Nt=N0

e

rt

式中，dN/dt為種群的增長速度，即在一定時間中個體數(shù)的變化；N為種群原有的個體數(shù)；t為時間；r為增長率=出生率-死亡率；e為自然底數(shù)；N0為開始時種群的數(shù)量。3.寫出logistic增長方程的公式，闡明其修正項〔1-N/K〕的生物學(xué)意義。dN/dt=rN〔1-N/K〕

邏輯斯諦方程的兩個參數(shù)r和K，均具有重要的生物學(xué)意義。邏輯斯諦方程修正項〔1-N/K〕的生物學(xué)意義

修正項〔1-N/K〕代表的是剩余空間(residuespace)，即種群尚未利用的，或種群可利用的最大容納量中還“剩余〞的，可供種群繼續(xù)增長用的空間。

N大于K,〔1-N/K〕小于0，種群下降

N等于K,〔1-N/K〕等于0，種群穩(wěn)定

N小于K,〔1-N/K〕大于0，種群上升4.如何應(yīng)用logistic增長方程來指導(dǎo)資源利用及資源保護？

從種群生態(tài)學(xué)的觀點來對待生物資源的科學(xué)利用問題，可以認為是現(xiàn)代應(yīng)用生態(tài)學(xué)最重要問題之一。人類利用生物資源猶如“捕食〞作用，許多捕食動物消耗的被食者生物，多數(shù)是種群中注定要自然滅亡的“剩余〞(surplus)部分。對生物資源不加利用或不充分利用，并不一定能使資源增加，而是徒然的浪費。因此，資源的科學(xué)管理的原理是最大持續(xù)產(chǎn)量(maximumsustainedyield，簡稱MSY)原理，根據(jù)邏輯斯諦方程，要使種群維持最大產(chǎn)量，就應(yīng)該使資源種群保持在N=K/2的水平。如果利用資源使某種生物資源降低到k/2水平以下時，就叫生物學(xué)過捕(biologicaloverharvestilng)。如果我們面對的是一個人類所沒有開發(fā)利用的資源種群，并且數(shù)量比較穩(wěn)定，接近于環(huán)境容納量K值。這種資源種群，它的增長率自然接近于零，因此也就沒有持續(xù)產(chǎn)量可言。對處于這種情況下的資源種群，首先要進行獵取，使資源種群數(shù)量由K值降下來。只有降低資源種群的數(shù)量，才能使種群增長率成為正值，也才有所謂的“剩余生產(chǎn)〞可供持續(xù)獵取。由于資源種群被人為地稀疏而降低密度，改善了每個個體的生活條件，這樣就促進了資源動物的生長速度加快和性成熟提前，出生率增加而死亡率降低，從而使種群增長率提高。種群增長率的提高是持續(xù)產(chǎn)量的基礎(chǔ)。

5.闡明種群衰亡的原因。

1)種群密度過低，雌雄個體難于相遇，而降低其繁殖力。

2)種群個體數(shù)量太少，容易產(chǎn)生近親繁殖，使后代體質(zhì)減弱，死亡率增加等。

3)物種的絕滅也可能與不適應(yīng)環(huán)境變化相關(guān)。種群衰退和滅絕是進化中的一種自然過程，在地質(zhì)史上有許多物種絕跡，或僅留有少數(shù)“活化石〞，其原因可能與不適應(yīng)氣候的變化有關(guān)。

4)也有可能是由于新物種的入侵，使原有的物種在種間競爭中被淘汰。

5)人類對自然種群之生存環(huán)境的嚴(yán)重破壞，導(dǎo)致生境惡化，加速種群絕滅。

6)但是，無論如何，種群衰落和滅亡的速度在近代是大加快了．究其原因，常與棲息地環(huán)境的改變有關(guān)．砍伐森林，草原荒漠化，農(nóng)田的增加，城市、工業(yè)、交通運輸業(yè)的發(fā)展等，都破壞了許多生物的棲息環(huán)境。6.闡明種間競爭原理，并說明生態(tài)位與種間競爭有何關(guān)系？

在一個穩(wěn)定的環(huán)境中，兩個以上受資源限制的但具有相同資源利用方式的物種，不能長期共存一處，即完全的競爭者不能共存，最終一個種被另一個種所取代。

生態(tài)位重疊明顯是引起利用性競爭的一個條件，但生態(tài)位重疊并不一定導(dǎo)致競爭，資源供應(yīng)充分時，就不會發(fā)生競爭。第六章植物群落一、解釋以下名詞植被：覆蓋在地球表面的植物群，稱為植被〔vegetation〕。

植物群落：植物群落(plantmunity)是指特定空間或特定生境里，各種植物通過彼此之間以及與環(huán)境之間彼此影響，相互作用而構(gòu)成的植物組合，即生活在某一特定環(huán)境中所有植物種群的集合。最小面積：對一個特定的群落類型能提供足夠的環(huán)境空間〔環(huán)境或生境的特性〕，或者能夠保證展現(xiàn)出該群落類型的種類組成和結(jié)構(gòu)真是特征的一定面積。群落成員型：根據(jù)物種在群落中的各種特征，綜合評價其作用和地位而劃分的植物類型。優(yōu)勢種：對群落的結(jié)構(gòu)和群落環(huán)境的形成有明顯控制作用的植物種稱為優(yōu)勢種(dominantspecies)。它們通常是那些個體數(shù)量多、投影蓋度大、生物量高、體積較大、生活能力較強，即優(yōu)勢度較大的種。

建群種：群落優(yōu)勢層的優(yōu)勢種常稱為建群種(constructivespecies)。物種多樣性：一個群落物種的數(shù)目、每個物種的個體數(shù)目以及物種分布的均勻程度。季相：植物群落在某個季節(jié)里的外貌。季相演替：隨著季節(jié)更替而改變的群落外貌變化。層片：由同一生活型的植物所構(gòu)成，在群落中占據(jù)一定的空間。主要層：在創(chuàng)造群落環(huán)境方面起著主導(dǎo)作用，并影響決定著其他層次，其消長會導(dǎo)致群落發(fā)生質(zhì)變。次要層：在創(chuàng)造群落環(huán)境方面起著次要作用，其存在、種類組成、個體數(shù)量、結(jié)構(gòu)狀態(tài)等，取決于主要層的作用與影響。層間植物：群落中，有一些植物，如藤本植物和附生植物、寄生植物，它們并不形成獨立的層次，而是分別依附于各層次直立的植物體上，稱為層間植物。小群落：群落部小型的植物組合。分布型：組成種群的個體在其生活空間中的位置狀態(tài)或配置方式，稱為分布型〔internaldistributionpattern〕或種群空間分布格局〔spatialPatten〕。群落交錯區(qū)：群落交錯區(qū)(ecotone)又稱生態(tài)交錯區(qū)或生態(tài)過渡帶，是兩個或多個群落之間(或生態(tài)地帶之間)的過渡區(qū)域。邊緣效應(yīng)：群落交錯區(qū)種的數(shù)目及一些種的密度增大的趨勢被稱為邊緣效應(yīng)(edgeeffect)。植物環(huán)境：在植物群落部由于群落本身作用而形成的特殊環(huán)境，是植物群落部的一個組成部分。裸地：指沒有植物生長的地段，是群落形成的最初條件和場所。群落波動：在不同年度之間，生物群落常有明顯的變動。這種變動也限于群落部的變化，不產(chǎn)生群落的更替現(xiàn)象，一般稱為波動(fluctuation)。群落演替：生物群落演替(succession)，就是指某一地段上的植物群落經(jīng)過一定的歷史發(fā)展時期，由一種植物群落被另一種植物群落所取代的過程。頂極群落：演替系列中發(fā)展到最后、不存在物種更替證據(jù)的群落。演替系列：在特定區(qū)域，從植物侵入開始直到頂級群落的整個順序演變過程，稱為演替系列〔sear〕。原生群落：沒有受到人類或外界因素干擾，在自然條件下形成的植物群落。次生群落：處于次生演替系列不同階段的不穩(wěn)定的群落，稱為次生群落。原生演替：開始于原生裸地或原生蕪原(完全沒有植被并且也沒有任何植物繁殖體存在的裸露地段)上的群落演替。次生演替：開始于次生裸地或次生蕪原(不存在植被，但在土壤或基質(zhì)中保留有植物繁殖體的裸地)上的群落演替。排序：把一個地區(qū)所調(diào)查的群落樣地，按照相似度(similarity)來排定位序，從而分析各樣地之間及其與周圍生境之間的相互關(guān)系。二、填空題1.常見的植物群落成員型的分類為〔〕〔〕〔〕〔〕〔〕。【優(yōu)勢種、建群種、亞優(yōu)勢種、伴生種、偶見種】2.影響植物群落物種多樣性變化的因素有〔〕〔〕〔〕〔〕〔〕〔〕。【時間、空間、氣候、競爭、捕食、生產(chǎn)力】3.陸生植物群落的外貌取決于〔〕〔〕〔〕等三個因素。【生活型、葉的性質(zhì)、周期性】4.〔〕是群落最基本的三維結(jié)構(gòu)單元，而〔〕那么是群落的二維結(jié)構(gòu)單元。【層片、小群落】5.植物群落的空間分布格局包括〔〕〔〕〔〕〔〕4種類型。【隨機分布、均勻分布、集群分布、嵌式分布】6.群落的空氣狀況是〔〕〔〕。【空氣的極度靜寂、二氧化碳的高濃度】7.根據(jù)裸地的成因，將其分為〔〕〔〕2種類型。【原生裸地、次生裸地】8.群落的形成過程包括〔〕〔〕〔〕〔〕等。【侵移、定居、競爭、群落形成】9.群落的發(fā)育包括〔〕〔〕〔〕三個階段。【發(fā)育初期、發(fā)育盛期、發(fā)育末期】10.群落的變化有〔〕〔〕〔〕等形式。【季節(jié)變化、年變化、更新】11.根據(jù)模造頂極群落的因子，頂級群落分為〔〕〔〕〔〕〔〕〔〕等類型。【氣候頂極群落、土壤頂極群落、地形頂極群落、火燒頂極群落、動物頂極群落】12."中國植被"采用的群落分類單位是：〔〕是基本單位；〔〕為中級單位；〔〕為高級單位。【群叢、群系、植被型】13.群叢與群系的命名常常采用〔〕法和〔〕法。而高級單位的命名那么采用〔〕和〔〕。【拉丁雙名法、優(yōu)勢種命名法、外貌、土名或俗名】14.排序的方法分為〔〕和〔〕。【直接梯度分析、間接梯度分析】三、問答題1.闡明地球表面群落物種多樣性變化的規(guī)律及成因。物種多樣性變化的規(guī)律〔1〕多樣性隨緯度變化：從熱帶到兩極隨緯度的增加，物種多樣性有逐漸減少的趨勢。〔2〕物種多樣性隨著經(jīng)度而變化：從海洋到陸，物種多樣性逐漸減低。〔3〕多樣性隨海拔變化：如果在赤道地區(qū)登山，隨海拔的增高，能見到熱帶、溫帶、寒帶的環(huán)境，同樣也能發(fā)現(xiàn)物種多樣性隨海拔增加而逐漸降低。〔4〕在海洋或淡水水體物種多樣性有隨深度增加而降低的趨勢

影響物種多樣性的因素

物種多樣性梯度變化的原因極其復(fù)雜，有人曾經(jīng)提出過多種理論來說明為什么熱帶群落比溫帶群落和極地群落有更多的物種，下面將這些理論簡介一下：(1)進化時間理論

該理論認為物種多樣性的高低，取決于群落所經(jīng)歷的地質(zhì)年代的長久，同溫帶群落和極地群落相比，熱帶群落存在的歷史更悠久，而且演變和多樣化的速度較快。原因在于在溫暖潮濕的熱帶環(huán)境中，環(huán)境穩(wěn)定未受冰川影響，物種長期演化形成了一些古老種屬和群落，種的消亡機會也較少。因此，物種多樣性就較高。(2)生態(tài)時間理論：

該理論認為，一個物種需要一定的時間才能進入適宜生境未被占有的地域。大多數(shù)的物種由于沒有足夠的時間進入溫帶地區(qū)，而使溫帶地區(qū)現(xiàn)存的物種數(shù)目未達到飽和狀態(tài)。同時，有些物種由于地理障礙，而未進入溫帶地區(qū)；有些物種那么已經(jīng)從熱帶地區(qū)分布到了溫帶地區(qū)。

(3)空間異質(zhì)性理論：

該理論認為，自然環(huán)境條件越復(fù)雜，異質(zhì)性越強，該地區(qū)的物種多樣性就越高。如從地勢的形來看，山區(qū)較平原地形復(fù)雜，物種多樣性就較高；群落的垂直結(jié)構(gòu)復(fù)雜，就使小生境復(fù)雜多樣，適宜于更多種類的生物棲息生長。

(4)氣候穩(wěn)定性理論：

該理論認為環(huán)境越穩(wěn)定，物種多樣性就越高，而嚴(yán)酷或帶有災(zāi)難性變化的氣候中，只有少數(shù)能夠適應(yīng)的種類生存下來，生物種類消亡的機會較多，物種多樣性就降低。在熱帶地區(qū)氣候穩(wěn)定，通過自然選擇，在那里出現(xiàn)了大量狹生態(tài)位和特化的物種，由于每一物種都只利用了總資源中很少的一部分，因此可以容納更多的動植物種類生存。而在溫帶和極地，氣候的劇變造成生境、食物的多變，迫使物種向廣適應(yīng)性的方向進化，而特化物種被淘汰。

(5)競爭理論：

競爭促使生態(tài)位的分化與重疊，使在同一生境中能以適應(yīng)的種類愈多。熱帶地區(qū)種間競爭強烈，物種的生態(tài)位比較狹窄，具有較高的進化特征和狹小的適應(yīng)性，因此，同樣的空間中比溫帶有更多的物種。

(6)捕食理論：

在群落中種類較多時，隨著捕食者數(shù)目的增加，獵物的個體數(shù)目減少，以致干獵物種群彼此間的競爭大大削弱，從而允許存在更多的獵物物種，這又反過來供養(yǎng)新的捕食者。捕食理論認為：群落構(gòu)成越是多樣化就越能維持較大比例的捕食者生存。熱帶森林的種類很多，而每一種林木個體較少，分布也比較零散，可以用該理論解釋。(7)生產(chǎn)力理論：

該理論認為，物種多樣性的高低，取決于通過食物網(wǎng)的能量流。群落的生產(chǎn)力愈高，生產(chǎn)的食物就越多，通過食物網(wǎng)的能量流就越大，物種多樣性就越高。熱帶地區(qū)生長季較長，生產(chǎn)力較高，從而在時間上和空間上可以為更多的種共存提供條件。上述七種理論，實際包括6個因子，即時間、空間、氣候、競爭、捕食和生產(chǎn)力。這些因子可以同時在同一生境中相互作用，綜合影響物種多樣性的高低。但在某種程度上空間異質(zhì)性、氣候穩(wěn)定性、以及生物競爭性的影響較強烈。而群落本身對自然環(huán)境適應(yīng)的自然選擇與進化發(fā)展，也具有較重要的意義。2.

闡明種群與群落和物種之間的關(guān)系。〔補充〕〔1〕種群是構(gòu)成物種的基本單位

一般認為，種群是物種在自然界中存在的基本單位。在自然中，門綱目科屬等分類單元是學(xué)者按物種的特征及其在進化中的親緣關(guān)系來劃分的，唯有種(species)才是真實存在的。因為組成種群的個體是隨著時間的推移而死亡和消失的，又不斷通過新生個體的補充而持續(xù)，所以進化過程也就是種群中個體基因組成和頻率從一個世代到另一個世代的變化過程。所以物種在自然界能否持續(xù)存在的關(guān)鍵問題，就在于種群能否不斷產(chǎn)生新個體以代替那些小時了的個體。從進化論的觀點看，種群是一個演化單位。〔2〕種群是生物群落的基本組成單元

任何一個種群在自然界都不能孤立存在。或多或少、直接或間接都要依賴于別的生物生存，它與其他物種一起形成群落。所以，從生態(tài)學(xué)觀點來看，種群是植物群落的基本組成單位。3.

闡明群落主要層與次要層的作用。

主要層在創(chuàng)造群落環(huán)境方面起著主導(dǎo)作用，并影響決定著其他層次，其消長會導(dǎo)致群落發(fā)生質(zhì)變；次要層在創(chuàng)造群落環(huán)境方面起著次要作用，其存在、種類組成、個體數(shù)量、結(jié)構(gòu)狀態(tài)等，取決于主要層的作用與影響。4.

小群落是怎樣形成的？

群落部環(huán)境因子的不均勻性，例如小地形和微地形的變化，土壤濕度和鹽漬化程度的差異以及人與動物的影響，是小群落形成的主要原因。5.

闡明群落交錯區(qū)的特點。〔1〕環(huán)境異質(zhì)復(fù)雜化

從環(huán)境上來看，交錯區(qū)生境趨于異質(zhì)復(fù)雜化，并在生物與非生物力作用下，形成了明顯不同于相鄰群落部核心區(qū)域的環(huán)境條件。如林緣風(fēng)速較大促進蒸發(fā)，導(dǎo)致邊緣生境干燥等。〔2〕物種多樣性增加

從生物種類來看，交錯區(qū)不但含有兩個相鄰群落的組分，而且其特化的生境導(dǎo)致某些特有種類的產(chǎn)生，植物種類及群落結(jié)構(gòu)往往更加多樣復(fù)雜，從而為動物提供了更多的營巢，隱敝和攝食條件。6.

闡明群落的光照條件及其成因。

群落的光照條件為光強被減弱，光質(zhì)被改變：在植物群落中，太陽輻射在很大程度上被改變，無論是在森林或是草本植物群落的植冠下，入射的光量總比在其他條件相同的情況下沒有植被的陸地表面少得多。達到地面的僅為群落入射光的百分之幾；群落的光質(zhì)也有著很大變化，并且在水平分布上到處呈顯著光點與陰暗的鑲嵌。群落直射光照射時間短促，強度弱。成因：見教材p242

7.

闡明群落的溫度條件及其成因。

群落比群落外的溫度來說，其總特點是波動要較為緩和。通常群落的最高溫度比群落外低，最低溫度比群落外高，而平均溫度那么比群落外稍低。一般來說，群落的平均溫度是白天和夏季低于群落外，而夜間和冬季那么高于群落外，尤其是森林群落。其原因在于：群落的作用面植冠層吸收和反射了大量的太陽輻射，因而致使進入群落的輻射能減低，從而減低了群落的溫度。

密閉的植冠層又起著被覆保溫作用，使群落的熱量不易散失和變化。

群落中重迭的層次結(jié)構(gòu)，阻礙了群落部及其與群落外部的熱量交換，因此，在某種意義上群落溫度的穩(wěn)定性和降低的數(shù)量，與群落的郁閉度和組成的層數(shù)成正比例。

群落中植物的蒸騰作用不斷地消耗熱量，群落中的枯枝落葉的蒸發(fā)作用，也調(diào)節(jié)了群落的溫度，緩和著地表溫度的振輻和熱量的散失。8.

植物群落在水分循環(huán)中有何作用？在實踐上有何指導(dǎo)意義？

見教材p242

實踐意義：在河流的上游保護和營造大面積森林，不但可以起到涵養(yǎng)水源的作用使河流水源獲得更寧靜的恒流，以及在時間上更平靜的強度。在山坡地帶建造森林，可以減少地面徑流，防止水土流失。9.

森林群落為什么能增加降水量？

1)

森林群落通過蒸發(fā)和蒸騰作用，可以把它們吸收的水分的75％送回到大氣層中，從而增加了大氣層的水汽含量等因素

2)

森林林冠及其上層氣溫較附近大氣層為低，含水汽能力小，更容易促使空氣濕度達到飽和狀態(tài)，便于水汽凝集成云而致雨。

3)

森林是氣流運動的障礙，平流的空氣遇到森林的阻礙，就會被迫上升，形成氣流的渦旋，致使森林上空的空氣處于渦動狀態(tài)，促使空氣的上下交流，而森林上空的下層氣壓較高，上層氣壓較低，因而上升空氣的體積就會膨脹，膨脹時氣體分子運動而消耗熱能，因而氣溫會顯著降低，含水汽的能力就變小，會使大部分水汽凝結(jié)成云，直至降雨。

4)

森林樹木的大量放電，引起云塊放電，使空氣電解，促進水汽凝結(jié)而降雨。10.

闡明群落的形成過程。

1〕物種的侵移2〕定居3〕競爭4〕群落形成11.

闡明群落三個發(fā)育階段的特點。

發(fā)育初期群落處于成長發(fā)展之中，群落的主要特征仍在不斷地加強和增進。在這一時期，群落已形成雛型，群落的建群種或優(yōu)勢種已有良好的發(fā)育，但仍未達到成熟期，它們在群落中的作用和地位仍在增進；因而，群落的結(jié)構(gòu)尚采定型；尤其是垂直結(jié)構(gòu)的分化尚不明顯，植物種類組成尚來穩(wěn)定，群落所特有的植物環(huán)境仍在形成之中，物種的多樣性和群落的生產(chǎn)力仍末達到最大。

發(fā)育盛期群落發(fā)育成熟，并趨于相對穩(wěn)定和平衡，群落特征處于最優(yōu)狀態(tài)。在這一發(fā)育時期，群落的物種多樣性和生產(chǎn)力理應(yīng)達到最大，群落的建群種或優(yōu)勢種在群落中的作用和地位已達到最大，群落的種類組成已趨穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)分化已明顯，群落植物環(huán)境已形成其獨特的特點，主要的種類組成在群落能以正常地更新。

在發(fā)育末期，建群種或優(yōu)勢種生勢已趨衰退，缺乏更新能力，它們在群落中的作用和地位已下降，并逐漸為其他種類所取代，一批新侵移的物種定居，原有的物種部分地逐漸消失，群落的種類組成趨于變動之中，群落的結(jié)構(gòu)和植物環(huán)境的特點也漸趨變化，群落的生產(chǎn)力和物種多樣性下降。群落處于衰退狀態(tài)，建群種或優(yōu)勢種已經(jīng)衰退，缺乏更新能力，新的物種侵入，孕育