植物生态学

绪论

1 生态学。定义（赫克尔）生态学是研究有机体与其周围环境相互关系的科学。 简述生态学的几种主要定义，并以此说明生态学的发展过程。 主要定义：

英国生态学家埃尔顿（1927）在最早的一本生态学教科书《动物生态学》中，把生态学定义为 \科学的自然历史\

前苏联生态学家克什卡洛夫（1945）扩展了这个定义，认为生态学研究应该包括生物的形态、生理和行为上的适应性，即达尔文的生存斗争学说中所指的各种适应性。

澳大利亚生态学家安德列沃斯（1954）认为生态学是：研究有机体的分布和多度的科学。

纳乌莫夫（1955,1963）认为：种群的数量变动是动物生态学的中心问题，他给出的生态学定义是：动物生态学研究动物的生活方式与生存条件之间的联系，以及动物生存条件对繁殖、存活、数量以及分布的影响。

加拿大学者克雷布斯（1972)的定义是：生态学是研究决定有机体的分布与多度的相互作用的科学

美国生态学家奥德姆提出的定义： 生态学是研究生态系统的结构与功能的科学。

中国生态学家马世骏对生态学的定义：生态学是研究生命系统和环境系统相互关系的科学。

生态学定义归纳起来可分为三大类：

第一类：研究重点是自然历史；英国生态学家埃尔顿、克什卡洛夫； 第二类：研究重点是动物、植物群落生态学；澳大利亚生态学家安德列沃斯、纳乌莫夫、加拿大学者克雷布斯；

第三类：研究重点是生态系统生态学；奥德姆、马世骏。 发展过程：自然历史→种群生态学→生态系统生态学。

2 种群、生物群落、生态系统、生物圈的定义

种群：是栖息在同一地域中同种个体组成的复合体

生物群落：是栖息在同一地域中动物、植物和微生物的复合体 生态系统：是指同一地域中生物群落与非生物环境的复合体 生物圈：是指地球上的全部生物和一切适合于生物栖息的场所，它包括岩石圈的上层、全部水层和大气圈的下层

3生态学按照研究对象的组织层次划分，生态学应包括哪几个分支学科？概括各分支学科的主要研究内容。

答：按研究对象：个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学

其他组织水平：分子生态学，景观生态学，全球生态学

4 植物生态学四个著名学派：

北欧学派，法瑞学派，英美学派，苏联学派

5 根据研究对象所属分类学类群划分：

植物生态学，动物生态学，微生物生态学，陆地植物生态学，哺乳动物生态学，昆虫生态学，地衣生态学，各个物种的生态学

二、个体生态学

1 生态因子概念及分类

答：生态因子指环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或间接影响的环境要素，如温度、湿度、食物、氧气、二氧化碳以及其它相关生物等

生态因子∈环境因子

分类：气候因子：如温度、湿度、光、降水、风、气压和雷电等。 土壤因子：土壤是在岩石风化后在生物参与下所形成的生命与非生命的复合体。包括：土壤结构、土壤有机和无机成分的理化性质、土壤生物.

地形因子：如地面的起伏，山脉的坡度和阴坡阳坡(坡度、坡向、坡位) 等，这些因子对植物的生长和分布有明显影响

生物因子：包括生物之间的各种相互关系，如捕食、寄生、竞争和互惠共生等。

人为因子：人类的活动对自然界和其他生物的影响已越来越大和越来越带有全球性，分布在地球各地的生物都直接或间接受到人类活动的巨大影响。

2 smith(1935)将生态因子分为密度制约因子和非密度制约因子

答：密度制约因子：作用强度随着种群密度变化而变化的因子。密度制约因子起调节种群数量，维持种群平衡作用，如食物、天敌和流行病等各种生物因子。

非密度制约因子：作用强度不随种群密度变化而变化的因子。非密度制约因子对种群密度不能起调节作用，如温度、降水和天气变化等非生物因子。

3 生态因子作用的特点：综合性、非等价性、不可替代性和互补性、限定性、直接作用和间接作用

答：1）综合性：每一个生态因子都是在与其它因子的相互影响、相互制约中起作用的，任何一个因子的变化都会在不同程度上引起其它因子的变化 （生物对某一极限因子的耐受限度，会因其它因子的改变而改变）。例如：光强度变化会引起大气、土壤的温度和湿度发生改变。

2）非等价性（主导因子作用）：对生物起作用的诸多因子是非等价的，其中必有1～2个是起决定性作用的因子（主导因子），主导因子的改变常会引起许多其它生态因子发生明显变化或使生物的生长发育发生明显变化，如:植物春化阶段的温度因子就是主导因子，湿度和通气是次要因子；光合作用时，光强是主导因子，温度和CO2是次要因子。

3）不可替代性和互补性：生态因子虽非等价；但都不可缺少。一个因子的缺失不能由另一个因子来替代。但某一因子的数量不足，有时可以靠另一因子的加强而得到调剂和补偿。

4）限定性(阶段性)：生物在生长发育的不同阶段往往需要不同的生态因子或生态因子的不同强度。因此某一生态因子的有益作用常常只限于生物生长发育的某一特定阶段。例如:低温对某些作物的春化阶段是必不可少的，但在其后

的生长阶段则是有害的；例如，梨、苹果。

5）直接作用和间接作用

区分生态因子的直接作用和间接作用对认识生物的生长、发育、繁殖及分布十分重要。

地形因子：其起伏程度、坡向、坡度、海拔及经纬度等对生物的作用不是直接的，但它们能影响光照、温度、雨水等因子的分布，对生物产生间接作用。

光照、温度、水分则对生物类型、生长和分布起着直接作用。

4 光强对植物形态的影响（1 光照不足时。2 光照较强时） 答 ：光照不足时植物形态：

黄化；节间长，叶子不发达，侧枝不发育，植物体水分含量高，细胞壁很薄，机械组织和维管束分化很差。 光照较强时：

树干较粗，尖削度大，机械组织发达，分枝多，树冠庞大。

叶的细胞和气孔通常小而多，细胞壁与角质层厚，叶片硬，叶绿素较少。 根系发达，分布较深。 提示：光照过强是红松主干分叉的重要原因 5 树种耐阴性：树种忍耐庇荫的能力，即在林冠庇荫下完成更新和正常生长的能力。鉴别耐阴性的主要依据：林冠下能否完成更新过程和正常生长。 6 低温伤害种类（冷害，冻害，霜害，冻举，冻裂，生理干旱）

答：冷害：是指喜温生物在零度以上的温度条件下受害或死亡，是喜温生物向北方引种和扩展分布区的主要障碍。

冻害:是指冰点以下的低温使生物体内（细胞内和细胞间隙）形成冰晶而造成的损害

霜害:温度在0oC 左右，由于霜出现使植物受害为霜害 冻举（又称冻拔）：土壤反复冻融，使树苗被完全拔出土壤。寒冷地区更新造林的危害之一。多发生在土壤粘重、含水量高、地表温度容易剧变的立地之上。

冻裂：昼夜温差导致树干纵向开裂

生理干旱：冬季或早春土壤冻结时，树木根系不活动。这时如果气温过暖，地上部分进行蒸腾，不断失水，而根系又不能加以补充，导致植物干枯死亡。

7 温度与植物分布关系（高纬度和高海拔的限制—冬温过低，夏温不足；低纬度和低海拔限制—冬季冷期过短），尤其注意高温限制的例子。

答：高纬度和高海拔的限制——低温对生物分布的限制作用更为明显

冬温过低：直接作用是妨碍新陈代谢,使组织结冰，降低养分和水分可利用性以及机械伤害。 夏温不足：夏季短而凉的地方，总光合不足以补偿呼吸消耗，植物凋落、无净生长。

低纬度和低海拔的限制——高温限制 夏温过高：破坏生物体内的代谢过程和光合呼吸平衡，引起植物新陈代谢紊乱、过热死亡、失水过度、呼吸速率增高，水分和养分可利用性下降。

冬季冷期过短：冬季冷期过短或寒冷程度不够，植物因得不到必要的低温刺

激而不能完成发育阶段，因而限制树种向低纬度和低海拔分布。

由于高温的限制 :

白桦、云杉在自然条件下不能在华北平原生长； 苹果、梨、桃不能在热带地区栽培；

在长江流域和福建，黄山松因高温限制无法分布在海拔1000～1200米以下的高度。

菜粉蝶无法忍受26℃以上高温，所以26℃成为这种昆虫分布的南限。

8 趋异适应：是指同一种生物长期生长在不同环境条件下，可能出现不同的形态结构和生理特性类型，这些特性常具有适应的性质。

生态型：同一物种因适应不同生境而表现出的，具有一定结构或功能差异的不同类群。一般来说，物种分布越广，特别是分布区内生境差异越大，分化出的生态型也越多；生态型是新种的先驱。根据引起生态型分化的主导因素，可将生态型划分为:：气候生态型（籼米和粳米）、土壤生态型（水稻和陆稻）、生物生态型（稗草）

趋同适应：自然界中，亲缘关系相当疏远的生物，由于长期生活在相同的气候或其他环境之中，通过变异、选择和适应，在器官形态等方面出现很相似的外貌特征。

生活型：不同植物种长期受到同一外界环境作用，显现出相同或相似的适应形态，如：乔木、灌木、草本、攀援植物等。

三．火因子

1 林火类型（树冠火、地表火、地下火）

树冠火：

地表火：火沿林地表面蔓延，以烧毁死地被物和林下植物为主，也能烧伤林木干基和露出的根系。

地下火：林地腐殖质层或泥炭层中燃烧的火灾。地表只有烟雾，基本见不到火焰。

2 火对植物的影响和植物的适应

答：影响：1、对一些植物落种产生影响 2、促进种子萌发 3、促进球果开裂 4、对开花植物的影响

5、火烧迹地上阳性植物增加，阴性植物减少 6、火烧后含氮植物减少，固氮植物增加 7、使浆果类植物增加

奥德姆把依赖火或耐火种分为两个类型：再萌芽型，火后大量结实型。 营养阶段对火的适应：抗火树皮、减小易燃性（阔叶树抗火性较强）、保护芽。 繁殖阶段对火的适应：提早开花结实，种子散布