城市生態(tài)學(xué)第5章生態(tài)因子與植物的生長(zhǎng)溫度與土壤

1、第五章 生態(tài)因子與植物的生長(zhǎng)發(fā)育,綠色植物生長(zhǎng)在固定地點(diǎn)。必需與當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境相適應(yīng)。對(duì)于晝夜長(zhǎng)短、溫度變化、水分及養(yǎng)分供應(yīng)等狀況，植物是通過生理和形態(tài)上的反應(yīng)而實(shí)現(xiàn)這種配合與適應(yīng)的。掌握并遵循這些規(guī)律，在生產(chǎn)實(shí)踐中就可少犯錯(cuò)誤、不犯錯(cuò)誤甚至起到事半功倍的效果。如大棚技術(shù)、滴灌技術(shù)等。第2節(jié)  溫度對(duì)植物的影響第5節(jié)  植物與土壤,第2節(jié)  溫度對(duì)植物的影響,一、植物生長(zhǎng)發(fā)育與溫度二、植物

2、的物候三、植物的寒害和熱害,一、  植物生長(zhǎng)發(fā)育與溫度,（一）  溫度與植物生理活動(dòng)光合作用 最低溫度：0℃左右，最高：40-50℃， 最適溫度：20-35℃。 呼吸作用的溫度適宜范圍較廣，5-25℃時(shí)呼吸作用的溫度系數(shù)Q10值(溫度升高10度而引起反應(yīng)速度增加的倍數(shù))約為2.0-2.5。溫度升至30-35℃，呼吸的增強(qiáng)速度漸緩，溫度繼續(xù)升高則呼吸強(qiáng)度下降，33℃且高溫持續(xù)時(shí)

3、間越長(zhǎng)呼吸作用下降速度越快。 蒸騰作用與溫度關(guān)系也較密切，氣溫增高時(shí)細(xì)胞間隙的水汽壓增加，而大氣中的水汽因自由流通，水汽壓增加較慢，葉子氣孔內(nèi)外的水汽壓梯度加大，蒸騰作用的速率將增加，但在高溫條件下，蒸騰作用往往會(huì)減弱,這和氣孔關(guān)閉有關(guān)。,（一）  溫度與植物生理活動(dòng)（二）溫度與植物生長(zhǎng)發(fā)育（三）    低溫效應(yīng),生長(zhǎng)季光合作用與溫度的關(guān)系,C4型植物有：禾本科、莎草科，菊科、大戟科、藜科和

4、莧科。如玉米、甘蔗、高粱、莧菜等。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的四碳植物約有800種 ，大都起源于熱帶,（二）溫度與植物生長(zhǎng)發(fā)育,1.種子萌發(fā)。 種子萌發(fā)過程一般包括吸脹、恢復(fù)細(xì)胞活力、細(xì)胞的延伸與增殖，而后伸出子葉形成新苗四個(gè)階段。整個(gè)過程都需要溫度條件。2.植物生長(zhǎng)。 植物生長(zhǎng)是各種生理、生化反應(yīng)的綜合結(jié)果，主要包括細(xì)胞增殖、擴(kuò)大、細(xì)胞的分化、植物體內(nèi)干物質(zhì)積累等過程。1 為什么植物在夏天比在冬天長(zhǎng)得快？2 為什么北方水果特別甜？大米特

5、別香？,（三）    低溫效應(yīng),植物生長(zhǎng)發(fā)育過程并不只需要較高溫度。很多植物種子萌發(fā)前需要一個(gè)低溫后熟期如銀杏種子子葉就是后熟的。農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中常利用低溫貯藏以解除種子休眠。有些種子則要求高低溫交替處理以打破休眠，促進(jìn)萌發(fā)。低溫還可以解除一些多年生植物芽的休眠，誘導(dǎo)植物地下貯藏器的形成。低溫對(duì)植物的另一重要誘導(dǎo)效應(yīng)是春化作用。,春化作用（vernalization）：低溫對(duì)越冬植物成花的誘導(dǎo)和促進(jìn)作用

6、。冬性草本植物（如冬小麥）一般于秋季萌發(fā)，經(jīng)過一段營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)后度過寒冬，于第二年夏初開花結(jié)實(shí)。如果于春季播種，則只長(zhǎng)莖、葉而不開花，或開花大大延遲。這是因?yàn)槎灾参镄枰?jīng)歷一定時(shí)間的低溫才能形成花芽。冬性作物已萌動(dòng)的種子經(jīng)過一定時(shí)間低溫處理，則春播時(shí)也可以正常開花結(jié)實(shí)。,春化與光周期 ：很多二年生植物的成花，既要經(jīng)過春化，又需要長(zhǎng)日照。其中某些植物，春化與光周期兩種效應(yīng)可以互相影響或代替。如甜菜開花要求春化和長(zhǎng)日，在長(zhǎng)日下春化有效

7、溫度的上限可以提高；在連續(xù)光下，12～15℃也可開花。另一方面，春化時(shí)間延長(zhǎng)，則在短日下也能成花。即春化與長(zhǎng)日照二者可互相代替。成花不需低溫的長(zhǎng)日植物菠菜，經(jīng)低溫處理后，在短日下也能開花。,,銀杏種子,七葉樹種子,,板栗種子,,,接受低溫處理時(shí)間一般可在種子萌發(fā)或植株生長(zhǎng)的任何時(shí)期中進(jìn)行例如：冬小麥，黑小麥：三葉期甘藍(lán)：直徑達(dá)0.6CM以上，葉寬5CM以上月見草：至少：6～7片葉春化作用的刺激傳導(dǎo)許多實(shí)驗(yàn)證明，在春化過程中形

8、成一種刺激物質(zhì)，稱為形成春化素（vernalin）。,接受低溫影響的部位——莖尖端的生長(zhǎng)點(diǎn),曾將芹菜種植在高溫的溫室中，由于得不到花分化所需要的低溫，不能開花結(jié)實(shí)。如果以橡皮管把芹菜的頂端纏繞起來，管內(nèi)不斷通過冰冷的水流，使莖的生長(zhǎng)哪個(gè)點(diǎn)獲得低溫，就能通過春化，可開花結(jié)實(shí)。反過來，如把芹菜放在冰冷的室內(nèi)，而使莖生長(zhǎng)點(diǎn)處于高溫下，也不能開花結(jié)實(shí)。用甜菜進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到同樣的結(jié)果。在母體中正在發(fā)育的幼胚也能接受低溫的影響。將正在發(fā)育的

9、冬黑麥穗子（甚至受精后5天的穗子）放在冰箱中直到成熟，也可以有效地進(jìn)行春化。,二、 植物的物候,一個(gè)地區(qū)的季節(jié)變化反映了該地區(qū)溫度、濕度、降水及日照等自然綜合因子的年周期變動(dòng)。有些地區(qū)如熱帶，雖無明顯的四季變化，卻有旱、濕季或日照長(zhǎng)短等周期性交替。植物的物候變化有順序性、相關(guān)性、同步性規(guī)律，且隨經(jīng)緯度和海拔高度也呈規(guī)律性變化?；羝战鹚苟桑涸谄渌蛩叵嗤臈l件下，北美州溫帶地區(qū)每向北移動(dòng)緯度 1度，向東移動(dòng)經(jīng)度5度，或上升

10、400英尺，植物的階段發(fā)育在春天和初夏將各延遲4天,在秋天則相反,都要提早4天。,,春,夏,秋,冬,蠟梅楓香銀杏,影響物候變化的環(huán)境因子,溫度、光照和水分干旱或降水過多——落葉多雨——推遲發(fā)育過程土壤水分少——花期短；水分多——落花落蕾空氣溫度太低太高——花期變短,物候觀測(cè)方法（植物）,① 選點(diǎn)原則：生長(zhǎng)點(diǎn)的穩(wěn)定性和代表性。尤其在城市，區(qū)域開發(fā)很可能傷及植物。② 觀測(cè)點(diǎn)環(huán)境記載：如氣候、土壤、植被、人為

11、因子等。③  觀測(cè)植物選擇原則：常見種、廣布種；種類、季節(jié)跨度合理，春夏秋冬均有相應(yīng)的目標(biāo)物候。結(jié)合中外歷史記載種類如桃、李、杏、紫丁香、洋槐。,④  觀測(cè)項(xiàng)目及特征：（喬灌木）,A芽膨大期：芽有裂縫，且顏色較淺。B芽開放期：芽鱗片裂開，上部顯綠色尖端，果樹類鱗片裂開可見花蕾頂端。C展葉始期：第一批10%小葉已展開，針葉樹為出現(xiàn)幼針葉。D展葉盛期：50%小葉展開。,E始花期： 第一批花

12、的花瓣開始完全開放，為開花始期。風(fēng)媒傳粉樹木的開花始期按照下述各個(gè) 特征記錄： a)風(fēng)媒傳粉樹木開花期的特征：松屬、桑屬、楊屬、柳屬、白蠟樹、胡桃、麻櫟屬等屬于風(fēng)媒傳粉樹木，其開花期的特征是，當(dāng)搖動(dòng)的時(shí)候，雄花序就散出花粉。 b)榆屬開花始期的特征：當(dāng)樹枝搖動(dòng)的時(shí)候，花粉好像云霧一樣離開花序。 c)柳屬開花始期的特征：在柳屬的柔荑花序上長(zhǎng)出雄蕊（柔荑花序在向太陽(yáng)的一面現(xiàn)黃色，用手指觸摸時(shí)手指上粘有花粉）。,F盛花

13、期：在觀測(cè)的樹上有一半枝條上的花都展開花瓣或花序散出花粉。 G末花期：在觀測(cè)的樹上留有極少數(shù)的花。至于風(fēng)媒傳粉的樹木，其柔荑花序停止散出花粉，或柔荑花序大部分脫落。 H第二次開花期有時(shí)樹木在夏天和初秋有第二次開花現(xiàn)象，宜于記錄下列各項(xiàng)：二次開花日期；二次開花是個(gè)別樹還是多數(shù)樹；二次開花和沒有二次開花的樹在地勢(shì)上有什么不同； 二次開花的樹有沒有受損害。如受損傷、病蟲害等，以后還須注意是否第二次結(jié)果實(shí)，果實(shí)多少，果實(shí)是否成熟。

14、,I一年多次開花期 可分別為夏梢開花期或秋梢開花期 J果實(shí)和種子成熟期 a) 球果類：如松屬和落葉松屬種子的成熟，是球果變黃褐色；側(cè)柏的果實(shí)是變黃綠色；檜柏的果實(shí)是變黃綠色，表面出現(xiàn)白粉；水杉的果實(shí)是出現(xiàn)黃褐色。 b) 蒴果類：果實(shí)的成熟是出現(xiàn)黃綠色，少數(shù)尖端開裂，露出白絮，如楊屬、柳屬。 c) 堅(jiān)果類：如麻櫟屬種子的成熟是果實(shí)的外殼變硬，并出現(xiàn)褐色。 核果、漿果、仁果類：核果、漿果成熟時(shí)是果

15、實(shí)變軟，并呈現(xiàn)該品種的標(biāo)準(zhǔn)顏色；仁果成熟時(shí)果實(shí)呈該品種的特有顏色和口味。 d) 莢果類：如刺槐和紫藤等種子的成熟是莢果變褐色。 e) 翅果類：如榆屬和白蠟屬種子的成熟是翅果綠色消失，變?yōu)辄S色或黃褐色。 f) 柑果類：如常綠果樹（甜橙、紅橘、枇杷）呈現(xiàn)可采摘果實(shí)時(shí)的顏色。,K果實(shí)和種子脫落期 松屬為種子散布；柏屬為果實(shí)脫落；楊屬和柳屬為飛絮；榆屬和麻櫟屬為果實(shí)或種子脫落等等，宜觀察記錄開始脫落期和脫落末期。

16、 L新梢生長(zhǎng)期新梢（或枝條）的生長(zhǎng)，有春梢、夏梢、秋梢三種。除春梢開始生長(zhǎng)期不記，只記載停止生長(zhǎng)期外，其余分別記載開始生長(zhǎng)期和停止生長(zhǎng)期。當(dāng)年發(fā)出的枝條叫作新梢，按其發(fā)生的時(shí)期可分為春梢、夏梢、秋梢三種。 M葉秋季變色期當(dāng)觀測(cè)的樹木有10%葉子呈現(xiàn)秋天的顏色，為秋季葉開始變色期，完全變色時(shí)為秋季葉全部變色期。所謂葉變色開始是指正常的季節(jié)性變化，樹上出現(xiàn)變色的葉子顏色不再消失，并且有新變色的葉子在增多，但不能與夏天因干燥、炎熱或其

17、他原因引起的葉變色混同。,N落葉期： 當(dāng)觀測(cè)的樹木秋季開始落葉為開始落葉期；樹上的葉子幾乎全部脫落，為落葉末期。落葉開始時(shí)的象征是指，當(dāng)輕輕地?fù)u動(dòng)樹枝，就落下3~5片葉子，或者在沒有風(fēng)的時(shí)候，葉子一片一片地落下來 。落葉是枝條生長(zhǎng)木質(zhì)化的特征。如氣溫降至0℃或0℃以下時(shí)，葉子還未脫落，應(yīng)該記錄。如樹葉在夏季發(fā)黃散落下來，宜記錄。,草本植物物候期特征（1）萌動(dòng)期 草本植物有地面芽和地下芽越冬兩種不同情況，當(dāng)?shù)孛嫜孔兙G色或地下芽出土

18、時(shí)，為芽的萌動(dòng)期。（2）展葉期 10%的葉展開時(shí)為開始展葉期，50%的葉子展開時(shí)為展葉盛期。（3）花序或花蕾出現(xiàn)期花序或花蕾開始出現(xiàn)的時(shí)候。（4）開花期10%花瓣完全展開時(shí)為開花始期，50%展開時(shí)為花盛期。,（5）果實(shí)或種子成熟期 果實(shí)或種子有10%變色為成熟開始期，50%成熟時(shí)為全熟期。（6） 果實(shí)脫落期 果實(shí)開始脫落的時(shí)候。（7） 種子散布期種子開始散布時(shí)。（8） 第二次開花期 某些草本植物

19、在春季或夏季開花后秋季偶爾又重新開花，為第二次開花期。（9） 黃枯期 草本植物黃枯期以下部基生葉為準(zhǔn)。下部基生葉有10%黃枯為開始黃枯期，達(dá)到50%為普遍黃枯期，完全黃枯時(shí)為全部黃枯期。,⑤ 觀測(cè)記錄方法：每日或隔日下午觀測(cè)南面樹冠中上部枝條，隨看隨記錄，日期記載形式為月/日/年。⑥預(yù)測(cè)方法：有平均值法、積溫法、線性回歸法等。,,,植物物候觀測(cè)統(tǒng)計(jì)表,觀測(cè)時(shí)間： 觀測(cè)地點(diǎn)：

20、 觀測(cè)者（學(xué)號(hào)+姓名）：,三、植物的寒害和熱害,氣溫突然降低或驟然升高超出植物當(dāng)時(shí)的忍耐范圍，常會(huì)給植物帶來傷害。植物受極端溫度傷害的時(shí)期常發(fā)生在早春、晚秋和盛夏。較易受傷害的植物和器官是引種植物、幼苗幼樹，缺乏保護(hù)組織的器官如裸芽、花、果、幼嫩的枝葉等。,（一）   植物的低溫傷害（二）   植物的熱傷害（三）   溫

21、度與引種,（一）      植物的低溫傷害,1、寒害。是指在冰點(diǎn)以上的低溫傷害。原產(chǎn)熱帶、亞熱帶的植物，在0℃以上的低溫即可能造成傷害，甚至死亡。如水稻、棉花、花生等。原因：低溫條件擾亂了細(xì)胞的代謝活動(dòng)，酶系統(tǒng)紊亂，致使各生理反應(yīng)之間的協(xié)調(diào)受破壞。,1、寒害2、凍害3、植物的抗寒性,2、凍害,是指在冰點(diǎn)以下的低溫使植物組織內(nèi)部結(jié)冰而造成的植物物理性傷害。植物體溫___降至0℃以下

22、___引起結(jié)冰___細(xì)胞間隙形成冰晶___細(xì)胞內(nèi)水分逐漸向冰晶表面移動(dòng)___冰晶越來越大___細(xì)胞原生質(zhì)脫水___細(xì)胞結(jié)構(gòu)受破壞___冰晶融化較快____細(xì)胞機(jī)械損傷___原生質(zhì)外溢___器官表面出現(xiàn)水漬斑。,櫻桃、小麥、植被凍害,3、植物的抗寒性,植物組織在低于冰點(diǎn)溫度條件下還可以活，被認(rèn)為是具有抗寒性或耐寒性。抗寒性的程度不是固定的，隨其所處的條件而改變。首先與植物種類和植物狀態(tài)有關(guān)。(不同種、不同品種、不同生態(tài)型、不同器官)低

23、溫出現(xiàn)的狀況及持續(xù)時(shí)間。植物的抗寒性一般可通過鍛練而加強(qiáng)。,（二）   植物的熱傷害,植物細(xì)胞的高溫致死點(diǎn)大約在50-60℃以上，且與高溫持續(xù)時(shí)間有關(guān)。自然條件下，50℃以上的氣溫較為鮮見，雖然在強(qiáng)光照射下植物體表面有可能達(dá)到如此高溫，但通常植物的蒸騰作用可使植物體表面溫度降低。植物高溫傷害的主要原因是伴有干化。高溫傷害多發(fā)生在:1.高溫伴有干旱，2.持續(xù)高溫造成植物大量失水，3.因氣孔關(guān)閉，

24、破壞了植物的水分平衡，致使枝葉枯焦。4.植物長(zhǎng)期處于熱補(bǔ)償點(diǎn)以上，植物體大量消耗能量和水分，5.高溫致使酶系統(tǒng)紊亂等。,（三）   溫度與引種溫度條件特別是極端溫度是引種重要的障礙之一。引種時(shí)要：首先了解引種植物對(duì)溫度的適應(yīng)。1.通過預(yù)先的栽培試驗(yàn)進(jìn)行觀察，2.利用該植物長(zhǎng)期的物候觀測(cè)資料和原產(chǎn)地及地理分布范圍內(nèi)的氣象資料與引種地的條件相比較進(jìn)行較全面的分析判斷。其次，為避免植物受極端溫度傷害，

25、應(yīng)采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施，例如充分利用地形，小氣候環(huán)境，了解引種地的氣候周期性變化特點(diǎn)，特別是極端溫度出現(xiàn)的規(guī)律，在可能出現(xiàn)極端溫度前，預(yù)先采取必要的防范措施。,經(jīng)驗(yàn)：？？？,北種南引(或高海拔引到低海拔)要比南種北移(或低海拔引種到高海拔)容易成功；草本植物比木本植物容易引種成功；一年生植物比多年生植物容易引種成功；落葉植物比常綠植物容易引種成功。,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

26、能性較大。2、短日照植物南種北引，開花期推后，生育期會(huì)延長(zhǎng)； 北種南引，生育期會(huì)縮短，開花期提前。3、長(zhǎng)日照植物北種南引，開花期推后，生育期會(huì)延長(zhǎng)；南種北引，生育期會(huì)縮短，開花期提前。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)開花結(jié)實(shí)，否則就會(huì)導(dǎo)致顆粒無收。①長(zhǎng)日照植物 南種北引：生育期縮短 → 引遲熟種　 北種南引：生育期延長(zhǎng) → 引早熟種②短日照植物

27、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,第5節(jié)      植物與土壤,土壤是陸地上綠色植物的生長(zhǎng)基質(zhì)，通過根系使植物體固著于地上，不僅使植物地上部分能充分接受大氣環(huán)境中的陽(yáng)光、空氣、水分等，也使植物從土壤環(huán)境中可吸取生長(zhǎng)所需的大部分水分和礦物元素。土壤的理化性質(zhì)，土壤環(huán)境包括土壤水分、溫度、空氣及微生物等

28、狀況都直接或間接影響根系的生長(zhǎng)和吸收，從而影響植物整體的生長(zhǎng)發(fā)育。一、 土壤性質(zhì)與植物生長(zhǎng)二、植物對(duì)土壤養(yǎng)分的需要與吸收三、根瘤與菌根 四、森林的營(yíng)養(yǎng)元素循環(huán),一、 土壤性質(zhì)與植物生長(zhǎng),（一） 土壤質(zhì)地與結(jié)構(gòu)土壤質(zhì)地是指土壤中粘粒、粉砂粒、砂粒及石礫等礦物顆粒的相對(duì)含量。一般可分為砂土、壤土、粘土等大類。土壤結(jié)構(gòu)指土壤固相顆粒的排列形式、孔隙度及團(tuán)聚體的大小、多少及穩(wěn)定度。直接影響土壤通氣、水分狀況及土壤肥效和根

29、系生長(zhǎng)。通常分為微團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、塊狀結(jié)構(gòu)、核狀結(jié)構(gòu)、柱狀結(jié)構(gòu)、片狀結(jié)構(gòu)等。,土壤中的腐殖質(zhì)把礦質(zhì)土?；ハ嗾辰Y(jié)成直徑0.25-10mm的小團(tuán)塊，具有泡水不散的水穩(wěn)性特點(diǎn)，這種土壤能協(xié)調(diào)土壤水分、空氣、養(yǎng)料之間的矛盾，改善土壤的理化性質(zhì)，是土壤肥力的基礎(chǔ)。,,（二）土壤水分,綠色植物在生長(zhǎng)發(fā)育過程中需消耗大量水分，主要取自土壤，因而土壤的有效水分（田間持水量（毛管懸著水達(dá)到最大量時(shí)的土壤含水量）－萎蔫系數(shù)）對(duì)植物生長(zhǎng)極為重要。土壤

30、中有效水分不足會(huì)影響植物對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收；土壤中水分過多，則氧氣減少，將抑制根系的呼吸作用，也會(huì)影響植物根的生長(zhǎng)和對(duì)養(yǎng)分的吸收。由于土壤的孔隙中，水分和空氣是相互制約的，故結(jié)構(gòu)良好的土壤可使土壤中有效水與通氣保持較好的平衡狀態(tài)。,樹干貯水,莖貯水,葉貯水,深主根系,落葉和多刺,具葉綠素莖,葉鞘護(hù)芽、廣根系禾草,墊狀植物,貯藏根,鱗莖、塊莖,一年生植物,變水植物,,,風(fēng)滾草,檉柳,律草,（三）土壤溫度,根系生長(zhǎng)需要一定的土溫。根系

31、生長(zhǎng)最適的土壤溫度約為20-25℃。土溫低則根系生長(zhǎng)速度緩慢。一般，土壤溫度在0℃以下根系生長(zhǎng)基本停止。適當(dāng)?shù)耐翜乜梢裕?增強(qiáng)根部細(xì)胞的代謝活動(dòng)，2加快根部細(xì)胞的增殖和伸長(zhǎng)速度，3減少水分的粘滯性，加快水分通過土壤的移動(dòng)速度，4可提高細(xì)胞膜對(duì)水分的滲透性，5有利于土壤微生物的活動(dòng)和有機(jī)質(zhì)的分解，為植物生長(zhǎng)提供較多養(yǎng)分。但土溫超過一定限度，根系吸收速度將下降。,（四） 城市土壤特點(diǎn),除空曠地，綠化帶及新開拓土地外，城市土

32、壤，特別是老城區(qū)的土壤，因受人類活動(dòng)的嚴(yán)重干擾，土壤特性十分復(fù)雜，其基本特點(diǎn)：缺乏完整的自然發(fā)育層次，土層中含有較多的垃圾、瓦礫、灰渣以及不同性質(zhì)的污染物；土壤板結(jié)，通氣不良，與地面的空氣、水、熱交換受限制；肥力差；微生物活動(dòng)受抑制等。,（一）植物必需的元素組成植物體干物質(zhì)除三個(gè)主要元素即碳、氫、氧外還有許多其他元素。這些元素主要通過根系由土壤中吸收。從土壤中吸收的元素，雖然占植物總干重的較小部分，但卻是植物生活所必需的。植

33、物需要量較大的元素稱為常量元素，除碳、氫、氧外，還有氮、磷、鉀、鈣、硫、鎂等。需要量較少的微量元素有氯、鐵、錳、硼、鋅、銅、鉬及其他一些元素。,二、植物對(duì)土壤養(yǎng)分的需要與吸收,（二）    影響根吸收養(yǎng)分的環(huán)境因素,植物根系對(duì)養(yǎng)分的吸收條件：1較強(qiáng)的蒸騰作用(影響根細(xì)胞與土壤間的水勢(shì)梯度，加速離子吸收)。2較強(qiáng)的呼吸作用(提供足夠能量驅(qū)動(dòng)根細(xì)胞對(duì)養(yǎng)分的主動(dòng)吸收)。3較強(qiáng)的光合作用(保證充足的糖類底物

34、)。4植物的營(yíng)養(yǎng)、生長(zhǎng)狀況。5土壤溶液的pH值(高則吸陽(yáng)離子，低則吸陰離子，另外也影響微生物種類、繁殖和活動(dòng)從而影響土壤的有效養(yǎng)分)。,三、  根瘤與菌根,（一） 根瘤根瘤是由根瘤菌侵入豆類植物根部后形成的根部瘤狀物。根瘤菌與豆類植物是共生關(guān)系。 在未與豆類植物共生時(shí)，根瘤菌在土壤中是自生細(xì)菌，可自行生長(zhǎng)、繁殖。根瘤菌與豆類植物的共生關(guān)系具有較強(qiáng)的選擇性和專一性。某一種根瘤菌常只與一種或幾種豆類植

35、物共生。這種“相容”關(guān)系是通過它們相互的分泌物而“辨認(rèn)”的。但在一定范圍內(nèi)也可交叉接種。,,在生產(chǎn)上增加根瘤菌的措施：,1良好的土壤結(jié)構(gòu)，2良好的土壤通氣性，3土壤中要含有少量的氮化物和鉬、硼、及鈷等微量元素；4要有適合該固氮菌品系及宿主植物生長(zhǎng)繁殖的良好環(huán)境，通常固氮菌繁殖的最適溫度為20-28℃，土壤溶液pH值為5.5-7.5。,（二） 菌根,菌根是真菌與植物根系的一種特殊形式的共生現(xiàn)象，即真菌菌絲棲生在植物的短根上

36、。主要真菌種類多屬擔(dān)孢子菌、子囊菌、藻狀菌等。菌根可分為三種基本類型。1.外生菌根。真菌菌絲纏繞在植物的短根表面，呈套狀或鞘狀，菌絲伸入細(xì)胞間隙，但一般不進(jìn)入細(xì)胞腔內(nèi)。屬此類菌根的樹種有松、云杉、冷杉、落葉松、櫟、楊、柳、榆及薔薇科等。2.內(nèi)生菌根。通常不形成根鞘，菌絲伸入植物根表皮及皮層細(xì)胞內(nèi)，但并不殺死細(xì)胞，有些菌絲則伸展到根外，屬此類菌根的樹種如柳杉、扁柏、山茶、槭樹等。3.內(nèi)—外生菌根。是一種過渡類型。菌絲部分在根細(xì)胞內(nèi)，

37、部分在細(xì)胞間隙中。此類菌根常發(fā)現(xiàn)在經(jīng)常受外生菌感染的樹木根系上。,植物根部的菌絲,菌根食用菌,細(xì)褐鱗蘑菇__有毒!,鱗柄口蘑____有毒!,綠菇,白毒鵝膏菌毒,蜜環(huán)菌,光亮紅菇,,中國(guó)有極為豐富的外生菌根菌，已知600種以上，例如傘菌類中的紅菇屬、乳菇屬、鵝膏菌屬、牛肝苗屬、腹苗類的硬皮馬勃菌屬、豆包菌以及子囊菌類的塊菌屬等。外生菌根菌的研究應(yīng)用，對(duì)于發(fā)展林業(yè)育苗，促進(jìn)林木生長(zhǎng)發(fā)育以及綠化荒山、礦廠廢地修復(fù)有重要意義。 試驗(yàn)表明：利

38、用外生菌根可使樹木提前4～5年成材。另外，對(duì)外生菌根菌及其菌根關(guān)系的研究對(duì)進(jìn)一步馴化野生食用菌，擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)食用菌栽培生產(chǎn)也具有實(shí)際意義。,馬尾松苗圃,,濕地松苗圃,存活率,苗高,苗重,為什么城市樹木長(zhǎng)勢(shì)不及森林樹木？,四、森林的營(yíng)養(yǎng)元素循環(huán),包括地球化學(xué)循環(huán)和生物循環(huán)。地球化學(xué)循環(huán)是由大氣、土壤及母質(zhì)中的養(yǎng)分向森林輸入并通過淋溶、侵蝕等林內(nèi)養(yǎng)分的輸出而實(shí)現(xiàn)。生物循環(huán)則是通過林木與土壤之間的吸收、存留、歸還的反復(fù)過程而實(shí)現(xiàn)，對(duì)保持森林土

39、壤肥力有重要意義。樹木每年有較多凋落物歸還土壤，包括枝、葉、花、果等，其中葉子約占60-70%。樹葉中含有大量碳水化合物、氮素及約占干物質(zhì)重3-4%的礦質(zhì)元素。森林每年的凋落量與樹種組成、結(jié)構(gòu)、林分密度、年齡、氣候、土壤及母質(zhì)性質(zhì)等有關(guān)。,,,碳的生物地球化學(xué)循環(huán)圖,氮的生物地球化學(xué)循環(huán)圖,磷的生物地球化學(xué)循環(huán)圖,養(yǎng)分循環(huán)過程：,樹木枝葉凋落后 自然氧化和破碎 微生物及小動(dòng)物的分解。最先分解是糖類和水溶性物質(zhì)

40、； 半纖維素和纖維素是凋落物的主要成分，分解也較快； 木質(zhì)素不易分解完全 油脂、蠟質(zhì)、單寧等也較難分解。含氮有機(jī)質(zhì)如蛋白質(zhì)水解 氨基酸， 氨化作用 氨態(tài)氮，可被植物吸收利用。在適宜條件下可通過硝化作用形成硝酸態(tài)氮，被植物吸收。,,氨化作用是在氨化細(xì)菌參與下進(jìn)行的，好氣和嫌氣條件下均可進(jìn)行，但需適宜的好氣條件。硝化作用是以氨態(tài)氮為底物，在硝化細(xì)菌參與下進(jìn)行的，是強(qiáng)烈的好氣性細(xì)菌，要求土壤通氣良好、最

41、適土壤pH值6.7-7.5，不低于5-5.5，且土壤中含較多鈣和鐵。但硝酸態(tài)氮更容易淋失。,養(yǎng)分循環(huán)速度：,從對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素和氮的需要量及每年歸還土壤的凋落物及其分解速度來看： 闊葉樹大于、快于針葉樹， 落葉樹大于、快于常綠樹， 闊葉林的養(yǎng)分循環(huán)一般快于針葉林 落葉林快于常綠林。 從氣候條件看： 溫暖地區(qū)的森林的養(yǎng)分循環(huán)快于寒冷地區(qū)。從年齡看： 中、壯齡前后，養(yǎng)分循環(huán)速度最快。,總結(jié)：第五

42、章 生態(tài)因子與植物的生長(zhǎng)發(fā)育,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,一、 土壤性質(zhì)與植物生長(zhǎng)二、植物對(duì)土壤養(yǎng)分的需要與吸收三、根瘤與菌根 四、森林的營(yíng)養(yǎng)元素循環(huán),一、植物生長(zhǎng)發(fā)育與溫度二、植物的物候三、植物的寒害和熱害,第五章 思考題,名詞解釋：光補(bǔ)償點(diǎn)，光飽和點(diǎn)，

43、光周期現(xiàn)象，生物氣候定律。如何提高植物的抗寒性？植物對(duì)水分有哪些適應(yīng)類型？風(fēng)對(duì)樹木有何影響？影響根系吸收養(yǎng)分的環(huán)境因素有哪些？ 試述土壤溫度與植物生長(zhǎng)的關(guān)系。森林營(yíng)養(yǎng)元素循環(huán)對(duì)保持森林土壤肥力有何重要意義 為什么城市樹木長(zhǎng)勢(shì)不及森林樹木？,凍害對(duì)生物是一種傷害，它發(fā)生的溫度條件是（ ） A. 攝氏零度 B. 攝氏零度以上 C. 攝氏零度以下

44、 D. A、B、C都不是水生植物體形成了一個(gè)完整的通氣組織以適應(yīng)水中的（ ） A. 弱光環(huán)境 B. 缺氧環(huán)境 C.酸性環(huán)境 D. 堿性環(huán)境坡向會(huì)影響森林的生長(zhǎng)，對(duì)于森林來說，坡向因素是一種（ ） A. 直接因素 B. 限制因素 C. 主導(dǎo)因素 D. 間接因素一年生作物春化階段的主導(dǎo)因素是（ ） A．氧 B．濕度

45、 C．溫度 D．營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),以下哪些因素會(huì)減少光合作用生物量（ ） A、光、CO2、水和 B、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) C、溫度 D、食草動(dòng)物的捕食生存在高緯度地區(qū)的恒溫動(dòng)物和生存在低緯度地區(qū)的同類個(gè)體比較，其體型（ ） A．一樣大 B. 沒有規(guī)律 C.大 D. 小 光合作用中,植物所需要的光是可見光,下列光中屬于生理無效輻射的是(

46、 ) A 紅光 B 藍(lán)光 C 綠光 D 橙光 陽(yáng)性植物在強(qiáng)光照條件下生長(zhǎng)發(fā)育健壯，在弱光條件下生長(zhǎng)發(fā)育不良，它的特點(diǎn)是（ ） A光的飽和點(diǎn)高，光的補(bǔ)償點(diǎn)低 B光的飽和點(diǎn)高，光的補(bǔ)償點(diǎn)高 C光的飽和點(diǎn)低，光的補(bǔ)償點(diǎn)低 D光的飽和點(diǎn)低，光的補(bǔ)償點(diǎn)高,豆科植物和根瘤菌形成的根瘤，它們的這種關(guān)系屬于（ ） A互利共生 B偏利共生 C原始

47、合作 D負(fù)相互作用 紫莖澤蘭原產(chǎn)墨西哥，解放前，由緬甸、越南進(jìn)入我國(guó)，現(xiàn)在我國(guó)已成蔓延趨勢(shì)，這屬于（ ） A周期性波動(dòng) B種群爆發(fā) C生態(tài)入侵 D季節(jié)性消長(zhǎng)“旗形樹”是由于（ ）造成的。 A光照 B水分 C風(fēng) D溫度旱生植物的特點(diǎn)是（ ）A根系發(fā)達(dá)，葉表面積較小 B根系不發(fā)達(dá)，葉表面積較小C根系發(fā)達(dá)，葉表面