1、第五章 生態(tài)因子與植物的生長(zhǎng)發(fā)育,西藏林芝 高與矮,四川職業(yè)養(yǎng)蜂人 追逐花期,麥客 候鳥(niǎo)式,湖北十堰 香菇中的王者,貴州雷山 一年一次,福建泉州出口海外,第1節(jié) 光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育及形態(tài)的影響 第2節(jié)  溫度對(duì)植物的影響

2、 第3節(jié)  植物生活中的水分 第4節(jié) 空氣與風(fēng)在植物生活中的意義 第5節(jié)  植物與土壤,植物的生長(zhǎng)發(fā)育受晝夜長(zhǎng)短、溫度變化、水分及養(yǎng)分供應(yīng)等狀況的影響，植物的生理和形態(tài)也表現(xiàn)出對(duì)影響因子的適應(yīng)。,第1節(jié) 光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育及形態(tài)的影響,光的生態(tài)意義光對(duì)植物的生態(tài)作用,光照強(qiáng)度的生態(tài)作用及植物的生態(tài)適應(yīng)光質(zhì)的生態(tài)作用日照長(zhǎng)度的生態(tài)作用,太陽(yáng)能是地球一切生物能量的源泉太陽(yáng)輻射為維持生命的環(huán)境創(chuàng)

3、造了必要的條件。,光合作用的過(guò)程,意義 制造有機(jī)物 太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能 不斷向大氣補(bǔ)充氧氣實(shí)質(zhì) 將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能,一、光照強(qiáng)度的生態(tài)作用及植物的生態(tài)適應(yīng),CO2+2H2O 光能 CH2O+O2+H2O 綠色植物,,,,,,,糖,其

4、他有機(jī)化合物,淀粉,纖維素,細(xì)胞呼吸,CO2,,,,,,,,O2,H2O,葉綠體,C 反應(yīng),光反應(yīng),三C糖(PGA),光,光合作用,GAP,1、光強(qiáng)的生態(tài)作用,光強(qiáng)與植物的形態(tài)建成(樹(shù)高、向性)光強(qiáng)與植物的發(fā)育光強(qiáng)與植物的光合作用 光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)光抑制光呼吸,氣體交換,,2、光與植物形態(tài)建成,光照在植物的向性、感性運(yùn)動(dòng)及測(cè)時(shí)等方面均有一定的效應(yīng)。如：葵花向太陽(yáng)、睡蓮隨著太陽(yáng)落下花朵會(huì)漸漸關(guān)閉。,3、植物對(duì)光強(qiáng)的適應(yīng)類(lèi)型,,

5、陽(yáng)性植物和陰性植物的比較,,陽(yáng)性植物與陰性植物，呼吸作用（a）、光補(bǔ)償點(diǎn)（b）和光飽和點(diǎn)（c）,樹(shù)種耐蔭性,樹(shù)木體形高大，在群落中總處于上層，因而皆可在全光照下健壯生長(zhǎng)發(fā)育。但不同樹(shù)種對(duì)光的適應(yīng)范圍不等，特別是對(duì)弱光的適應(yīng)能力有顯著差異，其中，幼樹(shù)對(duì)光強(qiáng)適應(yīng)能力的差異較為顯著。因此，樹(shù)種沒(méi)有典型的陰性樹(shù)種，只有耐蔭樹(shù)種 陽(yáng)性樹(shù)種 中性樹(shù)種。樹(shù)種耐蔭性主要指樹(shù)種忍耐庇蔭的能力。,樹(shù)種耐蔭性

6、的特征 1,（1）林冠下更新能力 陽(yáng)性樹(shù)種不能在林冠下更新，中性樹(shù)種在林冠下可見(jiàn)到較多幼苗，但幼樹(shù)較少。耐蔭樹(shù)種能在林冠下更新，如無(wú)其它因素干擾，在林冠下可見(jiàn)成片幼苗幼樹(shù)，而在空曠地鮮見(jiàn)。因此，陽(yáng)性樹(shù)種是跡地、空曠地更新樹(shù)種， 耐蔭樹(shù)種是林冠下更新樹(shù)種。,（1）林冠下更新能力（2）生長(zhǎng)發(fā)育特點(diǎn)（3）樹(shù)木的形態(tài)結(jié)構(gòu),樹(shù)種耐蔭性的特征 2,（2）生長(zhǎng)發(fā)育特點(diǎn)。陽(yáng)性樹(shù)種生長(zhǎng)較快，成熟早，但壽命較短，呼吸作用

7、和蒸騰作用均較強(qiáng)，光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)較高，較耐干旱與瘠薄土壤。林木分化及自然稀疏較強(qiáng)，林分不穩(wěn)定，易被耐蔭樹(shù)種替代耐蔭樹(shù)種生長(zhǎng)較慢，成熟較遲，但壽命較長(zhǎng)，光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)均較低。喜肥沃、濕潤(rùn)土壤。林木分化及自然稀疏較弱，林分相對(duì)較穩(wěn)定。,樹(shù)種耐蔭性的特征 3,（3）樹(shù)木的形態(tài)結(jié)構(gòu)。陽(yáng)性樹(shù)種一般葉色較淡，葉層薄，換葉期較短；自然整枝高，易發(fā)生偏冠。樹(shù)皮較厚，根系發(fā)達(dá)，扎根較深。耐蔭樹(shù)種葉色較深，葉的續(xù)存期較長(zhǎng)。自然整枝低，樹(shù)冠較圓

8、滿。樹(shù)皮較薄，根系一般較淺。,影響樹(shù)種耐蔭性的因素,樹(shù)種耐蔭性實(shí)質(zhì)是樹(shù)木有效利用弱光的能力。取決于樹(shù)種的遺傳性，但在一定程度上受樹(shù)木的年齡狀況和環(huán)境條件的影響。,二、光質(zhì)的生態(tài)作用及生物的適應(yīng),x射線和γ射線紫外線可見(jiàn)光紅外線微波和無(wú)線電波,紫外線及其生態(tài)作用,紫外線的生態(tài)作用由于其具有高能量，紫外線有殺傷生物的作用紫外線參與動(dòng)物體內(nèi)維生素D的合成參與植物的形態(tài)建成，誘導(dǎo)向光性及色素形成臭氧層對(duì)紫外線的吸收當(dāng)光穿過(guò)大氣

9、時(shí)，紫外線大部分被臭氧層吸收，使生物避免紫外線的傷害。空氣中的污染物（如氯氟烴類(lèi)）會(huì)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)破壞臭氧層，使地球上一些地區(qū)尤其是高緯度地區(qū)形成臭氧層漏洞。,紅外線及其生態(tài)作用,增熱效應(yīng)溫室效應(yīng)（greenhouse effect）的產(chǎn)生,可見(jiàn)光及其生態(tài)作用,紅（760-620nm）橙（620-590nm）黃（590-560nm）綠（560-510nm）青（510-490nm）藍(lán)（490-460nm）紫（460-380n

10、m）,可見(jiàn)光與光合作用,生理有效輻射 能被植物光合作用所吸收利用的光輻射稱(chēng)為生理有效輻射或光合有效輻射。 紅橙光 藍(lán)紫光生理無(wú)效光 綠光在植物的光合作用中很少被吸收，因此又稱(chēng)綠光為生理無(wú)效光。 這是因?yàn)榫G色葉子對(duì)綠光反射和透射的結(jié)果。,光質(zhì)的生態(tài)作用,,,三、日照長(zhǎng)度的生態(tài)作用,光周期與植物的開(kāi)花光周期 一天中，白天和黑夜的相對(duì)長(zhǎng)度稱(chēng)為光周期。光周期現(xiàn)象（phot

11、operiodism） 植物需要長(zhǎng)夜短晝才能開(kāi)花結(jié)實(shí)，而另一些植物則相反，需要短夜長(zhǎng)晝才能開(kāi)花結(jié)實(shí)。這種現(xiàn)象叫光周期現(xiàn)象。,人們根據(jù)光周期現(xiàn)象將植物分為：,長(zhǎng)日性植物：要求較長(zhǎng)的白晝和較短黑夜，才能開(kāi)花結(jié)實(shí)。農(nóng)作物中有小麥、大麥、馬鈴薯等。短日性植物：要求較長(zhǎng)黑夜的和較短白晝，才能開(kāi)花結(jié)實(shí)。農(nóng)作物中有玉米、棉花、水稻等。中日性植物：對(duì)光照時(shí)間反應(yīng)不敏感。農(nóng)作物中有蕎麥、茄子、黃瓜等。,三種主要光周期反應(yīng)類(lèi)型,長(zhǎng)日植物農(nóng)作物：要求

12、在14個(gè)小時(shí)以上的光照才能開(kāi)花結(jié)果。蔬菜作物：要求在14個(gè)小時(shí)以上的光照?；ɑ茏魑铮阂笤?2個(gè)小時(shí)以上的光照才能開(kāi)花。,小麥、大麥、黑麥、油菜、菠菜、蘿卜、白菜、甘藍(lán)、芹菜、甜菜、胡蘿卜、金光菊、山茶、杜鵑、桂花、天仙子等,short days,long days,長(zhǎng)日照,短日照,農(nóng)作物：要求在13個(gè)小時(shí)以下的光照才能開(kāi)花結(jié)果。水稻、玉米、大豆蔬菜作物：要求在12個(gè)小時(shí)以下的光照才能開(kāi)花結(jié)果。豇豆、茼蒿、扁豆、刀豆花卉作物：要

13、求在12個(gè)小時(shí)以下的光照才能開(kāi)花。菊花,短日照植物：水稻、玉米、大豆、高梁、豇豆、茼蒿、扁豆、刀豆、蒼耳、紫蘇、大麻、黃麻、草莓、煙草、菊花、秋海棠、臘梅、日本牽牛等,短日性植物,,日中性植物成花對(duì)日照長(zhǎng)度不敏感，在任何長(zhǎng)度的日照下均能開(kāi)花。農(nóng)作物有：黃瓜、茄子、番茄、辣椒、菜豆、棉花花卉作物：君子蘭、向日葵、蒲公英等。,限光性植物：只能在一定的光照范圍內(nèi)才能開(kāi)花結(jié)果。如甘蔗只能在約13個(gè)小時(shí)的光照條件下才能開(kāi)花，日照長(zhǎng)或日照短都

14、不能開(kāi)花結(jié)果。,植物的光周期在生產(chǎn)上的重要意義：1、緯度相近地區(qū)，日照條件基本相同，引種成功的可能性較大。2、短日照植物南種北引，開(kāi)花期推后，生育期會(huì)延長(zhǎng)； 北種南引，生育期會(huì)縮短，開(kāi)花期提前。3、長(zhǎng)日照植物北種南引，開(kāi)花期推后，生育期會(huì)延長(zhǎng)；南種北引，生育期會(huì)縮短，開(kāi)花期提前。4、對(duì)于收獲果實(shí)和種子的作物在引種時(shí)必須考慮引進(jìn)后能否適時(shí)開(kāi)花結(jié)實(shí)，否則就會(huì)導(dǎo)致顆粒無(wú)收。①長(zhǎng)日照植物 南種北引：生育期縮短 → 引遲熟種　

15、 北種南引：生育期延長(zhǎng) → 引早熟種②短日照植物 南種北引：生育期延長(zhǎng) → 引早熟種 北種南引：生育期縮短 → 引遲熟種,（二）光與種子萌發(fā),植物種子萌發(fā)的必要條件:水分、溫度及氧氣。 有些植物種子的萌發(fā)對(duì)光敏感。一些植物種子在短時(shí)間的光照下能促進(jìn)萌發(fā)，而連續(xù)光照則起抑制作用。這些特性皆有利于各種植物適應(yīng)所處的環(huán)境，有助于種

16、的延續(xù)。,促進(jìn)抑制,,,2.光周期反應(yīng)與植物光敏色素,在暗期中用短暫光照中斷連續(xù)暗期即“黑夜中斷現(xiàn)象”，可使大多數(shù)長(zhǎng)日照植物開(kāi)花，而使大多數(shù)短日照植物不開(kāi)花。但利用“白晝中斷”處理，效果卻很小或無(wú)任何效應(yīng)。 中斷黑夜最有效的光是紅光（0.66μm），而遠(yuǎn)紅光（0.73μm）則可消除紅光的作用，表明植物光敏色素參于植物光周期反應(yīng)。 紅光（0.66μm） Pr

17、 Pfr 遠(yuǎn)紅光（0.73μm）,,,(二）光周期與植物休眠,低溫與短日照往往是誘導(dǎo)芽休眠的主要因素?？s短每日的日照時(shí)數(shù)可誘導(dǎo)芽休眠，而延長(zhǎng)日照時(shí)數(shù)則將阻止芽休眠、延長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)時(shí)間。大多數(shù)木本植物對(duì)光周期的感受器官是葉子。,第3節(jié)   植物生活中的水分,一、植物生長(zhǎng)發(fā)育與水二、植物對(duì)水分的適應(yīng)類(lèi)型,一、 植

18、物生長(zhǎng)發(fā)育與水,（一）水在植物生活中的重要性 ( 二）植物體的水分平衡 (水 根 植物體 大氣)（三）植物對(duì)水分的需要 (植物每合成1克干物質(zhì)平均消耗水量稱(chēng)為蒸騰系數(shù)或蒸騰比)（四）植物與水分虧缺 影響細(xì)胞的水合作用與代謝過(guò)程，使分生組織停止活動(dòng)、細(xì)胞分裂及擴(kuò)大受阻,1.植物體的組成成分2.水是各種反應(yīng)的溶劑及原料3.水的膨壓維持植物形狀4.物質(zhì)、元素的流通

19、載體5.穩(wěn)定植物體溫,,,,,,,二、植物對(duì)水分的適應(yīng)類(lèi)型,根據(jù)植物對(duì)水分的依賴(lài)和適應(yīng)程度，可將植物分為水生植物和陸生植物兩大類(lèi)。（一） 水生植物 ：這類(lèi)植物的植株全部或部分地著生于水體之中。根據(jù)它們?cè)谒兄奶攸c(diǎn)，可分為沉水植物、浮水植物和挺水植物。 （二） 陸生植物：這類(lèi)植物皆著生在陸地上，根據(jù)適生環(huán)境的水分狀況，可分為濕生植物、中生植物及旱生植物。,,蘆葦,香蒲,千屈菜,水蔥,大花玉蟬花,慈姑,,鳳眼蓮

20、、野菱、王蓮 睡蓮、芡實(shí),,大聚藻,金魚(yú)藻,菹草,苦草,濕生植物,水鱉,紅蓼,旱生植物,車(chē)前草,白茨,沙棗,第4節(jié) 空氣與風(fēng)在植物生活中的意義,一、 空氣成分與植物干燥空氣按容積計(jì)，其中氮約占78%，氧21%，氬1%，此外還有0.03%左右的二氧化碳和一些其他稀有氣體。氮是綠色植物生長(zhǎng)發(fā)育中不可缺少的元素。盡管空氣中含量很高，但一般不能被綠色植物直接從空氣中獲取。氧和二氧化碳是與綠色植物光合作用和呼吸作用緊密聯(lián)系的氣體，它

21、們對(duì)植物有極為重要的意義。,,二、風(fēng)與植物,風(fēng)是重要的生態(tài)因子，對(duì)植物的生長(zhǎng)、繁殖有直接和間接影響。1很多植物包括大多數(shù)樹(shù)種是風(fēng)媒花，依靠風(fēng)力傳粉。2很多植物的果實(shí)與種子也是靠風(fēng)力傳播。這些植物種子一般小而輕，具有飄浮的輔助結(jié)構(gòu)。3風(fēng)可以調(diào)節(jié)植物周?chē)諝庵械乃?、溫度和CO2含量。4風(fēng)能加強(qiáng)蒸騰作用，大風(fēng)往往會(huì)使植物失水，破壞體內(nèi)水分平衡或使氣孔關(guān)閉。長(zhǎng)期處于強(qiáng)風(fēng)下，樹(shù)木易矮化，產(chǎn)生旗形樹(shù)冠。5強(qiáng)風(fēng)可使樹(shù)木受損傷。木材脆軟或有