第2章环境与植物.ppt

第二章 植物与环境,第一节 植物分类第二节 植物群落第三节 植被类型第四节 植被分布的规律性,第一节 植物生态适应性的分类,（1）植物对光因子的生态适应性分类 根据对光照强度的要求．一般可将植物分阳生植物、阴地植物和耐阴植物 ① 阳生植物:需要全日照，需光的最下限量是全日照的l／5～1／10，在荫蔽和弱光条件下生长发育不良这类植物多生长在旷野、路边等地如蓟(Cirsium)、蒲公英(Taraxacum)、杨(Populus)、柳(Salix)等，旱生植物和大多数农作物也属于阳性植物② 阴地植物:在较弱的光照条件下要比强光下生长得好需光量可低于全日照的1／50，呼吸和蒸腾作用均较弱多生长在潮湿、背阴的地方或生于密林内如林下蕨类植物、苔藓植物以及铁杉(Tsuga chinensis)、红豆杉(Taxus chinensis)、人参(Panax ginseng)、三七(P.pseudo-ginseng)、半夏(Pinellia ternata)等又称蕨菜蕨类植物门，真蕨亚门，蕨科（又凤尾蕨科）为林地、灌丛、荒山草坡最常见的蕨类植物大型多年生草本根状茎长而粗壮，横卧地下，表面被棕色茸毛。

叶每年春季从根状茎上长出，幼时拳卷，成熟后展开,,苔藓植物是仅次于被子植物的第二大陆生植物类群，全世界约一万五千种广泛生长在除海洋外的大多数陆生和淡水生境通常几毫米到几厘米高喜潮湿和阴暗的环境，,在不毛之地和受干扰后的次生生境担当重要的拓荒者角色在北温带和高山生态系统的水土维持方面有不可替代的作用还是很多无脊椎动物的栖息之所和一些鸟类的筑巢材料,,③ 耐阴植物:介于上述两者之间的植物在全日照下生长最好，但也能忍耐适度的荫蔽，所需最小光量为全日照的1／10～1/50如麦冬(Ophiopogon japonicus)、玉竹(Polygonatum odoratum)、党参(Codonopsis pilosum)、侧柏(Platycladus orientalis)、青杄(Picea wilsonii)、云杉(P.asperata)等2）植物对水因子的生态适应性分类,,① 水生植物(hydrophyte) 由于长期适应水域环境弱光、缺氧、密度大、温度较低且变化较缓、水体流动等特点，形成了与陆生植物不同的形态特征和生态习性水生植物在较大湖泊或深水池塘内，都是有规律地呈环带状分布从沿岸浅水向中心深水方向分布的系列，依次为挺水植物带、浮水植物带及沉水植物带。

挺水植物 :芦苇(Phragmites communis)、香蒲(Typha orientalis),,浮水植物 : 浮萍科 (Lemnaceae)、雨久花科(Pontederiaceae)的凤眼莲属(Eichhornia)、睡莲科(Nymphaeaceae)的芡属 (Eruyale)及睡莲属(Nymphaea),,沉水植物 :金鱼藻科(Ceratophyllaceae),,② 陆生植物类型(terrestrial plant) 在陆地上生长的植物，它包括湿生植物、中生植物和旱生植物湿生植物:阴生湿生:森林中各种附生蕨类和附生兰科植物，海芋(Alocasia odora)、观音座莲(Angiopteris esculenta)等,,阳生湿生:水稻、灯心草(Juncus spp.),,旱生植物:多浆植物:如龙舌兰(Agave spp.)、芦荟(Aloina spp.)、仙人掌类植物等,,少浆植物:叶面积小，多退化成鳞片状或针状或刺毛状 叶表具有厚的蜡层、角质层或毛茸，防止水分的蒸腾,柽柳,,（3）植物对土壤适应的生态类型根据植物对土壤pH的反应，一般分为：酸性土植物(0xylophyte)(pH7.5)和中性土植物 (neutral plant)(pH6.5～7.5),,酸性土植物:嫌钙植物只能生长在酸性或强酸性土壤上，它们在碱性土或钙质土上不能生长或生长不良水藓(Sphagnum)、马尾松(Pinus massoniana)、杉木(Cunninghamia lanceolata)、茶(Camellia sinensis)、柑桔(Citrus spp.)、杜鹃属(Rhododendron)及竹类等,,碱性土植物:喜钙植物或钙质土植物，适合生长在高含量代换性Cah、Mgz+，缺乏H+的钙质土或石灰性土壤上蜈蚣草(Pteris vittata)、铁线蕨(Adiantumcappillus veneris)、南天竹(Nandina domestica)、柏木(Cupressus funebris)等,,盐生植物:生长在盐土中，并在器官内秘聚了相当多盐分,海韭菜(Triglochin maritimum)等旱生盐土植物，分布在我国内陆盐土上,,而海滨湿生盐土植物有碱蓬(Suaeda auxtralis)、秋茄树(Kandelia candel)、木榄(Bruguiera conjugata)等。

沙生植物:生活在沙区，抗风蚀沙割、耐沙埋、抗日灼以及耐干旱贫瘠,黄柳(Salis flovida)等,第二节 植物群落,2.1 种群（1）种群的基本特征生物很少以孤立的个休形式长期存在，而是以种群形式存在种群(population)是指一定空间里同种个体的集合，同一种群的个体能自由授粉和繁殖如某地的油松种群等种群不仅是物种存在、遗传进化的基本单位，也是群落或生态系统的基本组成单位种群并不是个体的简单总和,而是一个客观的生态生物学单位,是具有自己独立的特征、结构和机能的整体一般来说,自然种群有3个基本特征：*空间特征，即种群具有一定的分布区域数量特征，即单位面积或体积中的个体数量是动态的遗传特征，即种群具有一定的基因组成，种群的遗传多样性增加了种群存环境中的生存能力2）种群分布类型 是指种群在空间分布的方式此空间是指一个种群在其所有广大分布范围内的空间，称之为外分布型种群的分布类型分为连续的(continuous)和间断的或不连续的(discontinuous) 的极端型岛式模型(island model)或岛式分布，最极端的间断分布，岛中每一种群各具特色，界限分明，彼此隔离如生长在系列湖泊、池塘、沼泽包围中的种群，被草原包围的小块森林，或被森林包围的小块草原等生境空间的种群。

连续分布是在生境一致的广大空间的种群分布例如一望无际的大草原，成片的大森林等线性分布是另一种连续分布类型，例如河岸、海岸等也境空间其种群通常是呈线性连续分布然而，就整个水系来说则可兼有连续分布捌间断分布两重性质脚踏石模型(stepping stone model)或脚踏石分布是含有岛式分布和线性分布的种群分布类型显然，大多数种群分布是连续的，造成间断分布通常是由于种群从某地向其他地区远距离散布后，在两地之间缺乏适宜的生境3）种群中个体的空间分布格局是指组成种群的各个体在水平空间中的分布方式或配置状况分布格局(dlsfnbut·on pmtem)是指存一个地理分布区内某一种群各个体的分布状况，也叫种群的内分布型 随机分布(random dispersion ) 种群个体分布是偶然的，分布机会相等，个体间彼此独立，任一个体的出现与其他个体是否已经存在无关生境条件比较一致 均匀分布(uniform dispersion) 种群内的个体分布是等距离的，或个体间保持一定的均匀间距均匀分布在自然条件下极为少见，大多为人工群落，人工栽培的株行距一定的种群是典型的均匀分布 聚群分布(aggregated dispersion) 种群个体的分布极不均匀，常成群、成簇、成块、斑点状密集分布，各群的大小、群间距离、群内个体的密度等都不相同，但各群大多呈随机分布，有时各群间亦均匀分布。

聚群分布是最广泛的一种分布格局聚群分布能更好地改善小气候与微气候2.2 种间关系种间关系(interspecific relationship)或种间相互作用(interspecific interaction)是种群生态的一个重要问题，因为自然界的大多数群落是物种的集合在靠近生长的两个种之间，必然发生种间关系1）竞争（competition) ：是指两个种因需要共同的环境资源所形成的相互关系绿色植物的竞争主要是对光、水、矿质养分和生存空间的竞争种内个体间的竞争要比不同物种间的竞争更为强烈每个物种在群落内占有一定范围的温度、水分、光照以及时间、空间资源，在群落内具有区别于其他种群的地位和作用，我们把种群的这一特征称为生态位(niche)任何两个种群的生态位都不相同，但生态位可以是重叠的所以，生态位重叠是引起种群间竞争的原因群落实际上是一个相互作用、生态位分化的种群系统，这些种群对群落空间、时间、资源的利用方向，以及相互作用的可能类型，都趋向于互相补充而不是直接竞争因此，由多个种组成的生物群落要比单种的生物群落更能有效利用环境资源，维持长期较高的生产力，并具有更大的稳定性2）共生(symbiosis) ： *互惠共生：是指所有有利于共生双方的相互作用，在植物界，菌根是最常见、最重要的互惠共生类型，如松属、云杉属、杨属等植物都有菌根。

附生：也称偏利共生，是指两个种之间的关系只对一方有利，对另一方无利害的共生在森林中，常能见到一种植物附着在另一种植物上生长的现象藻类、地衣、替藓、蕨类甚至种子植物都有附生现象鸟巢蕨等植物生长在植物的树干上，从降雨得到水分，从树皮、和被风吹来的微尘中得到养分,是真菌和藻类的共生体植物体呈树状，直立或悬垂，长可达1米以上，灰白或灰绿色藻体分布在枝形菌体的周边,,（3）寄生(parasitism)：是指某一物种的个体依靠另一物种个体的营养而生活的现象寄生植物都会使寄主植物的生长减弱，重者引起寄主植物的养分耗竭，并使组织破坏而死亡4）化感作用 ：即生活的或腐败的植物通过向环境释放化学物质而产生促进或抑制其他植物生长的效应植物的化感作用广泛存在于自然界，与植物间光、水、养分和空间的竞争一起构成了植物之间的相互作用，如核桃树的树皮和果皮能产生毒性很强的物质(胡桃醌)，影响其他植物生长；如果将番茄和紫花茸蓿种于黑核桃树下，一旦根接触到黑核桃的根，前二者就将死亡；刺槐树皮分泌的挥发性物质,能抑制多种草本植物生长落叶松抑制水曲柳的生长,,2.3 植物群落植物群落是在特定空间或特定环境下植物种群有规律的组合，它们之间以及它们与环境之间彼此影响，相互作用，具有一定的形态结构与营养结构，执行一定的功能。

1）群落的种类组成特征一份完整的植物种类名单，是一个植物群落主要的特征，而编制这样一份名单，则是研究群落结构的首要步骤① 最小面积与最小点数能够包含组成植物群落的大多数种类所需要的最小空间在这个面积上也能表现出植物群落结构的主要特征故植物群落特征的调查常在最小面积内进行最小面积的求法通常采用巢式样方法 在群落中较有代表性的地方，作一块较小面积的样方(一般在草率群落中，最初面积是10×10 cm2；森林群落则要用5×5 m2或稍大)，登记这一面积中所有的植物种类然后，按照一定顺序成倍扩大边长，每扩大一次，就记新增加的种类 开始，面积扩大，植物种类的数目也随之迅速增加逐渐，增加较少，最后，面积再扩大，植物种类却很少增加按照面积扩大和植物种类增加的累积数二者的比例关系，可绘出种类面积曲线曲线最初陡峭上升，而后水平延伸，开始平伸的一点处所指示的面积，即为植物群落的最小面积(图13—8),,② 群落种类组成的地位分析根据各个物种在植物群落中的地位和作用，分为:优势种(dominant species)一般指群落中主要层优势度最大或较大的种通常盖度大、数量多，决定群落的外貌结构和内部环境特点，并对小气候、土壤剖面和其他生物施以最大影响。

一个群落中的优势种可能是一个或几个据此可将群落划分为单优势种群落和多优势种群落。