生態(tài)學(xué)復(fù)習(xí)資料10-25

1、園藝生態(tài)學(xué)復(fù)習(xí)資料園藝生態(tài)學(xué)復(fù)習(xí)資料緒論緒論1、生態(tài)學(xué)生態(tài)學(xué)：是研究生物生存條件、生物及其群體與環(huán)境相互作用的過程及其相互規(guī)律的科學(xué)，其目的是指導(dǎo)人與生物圈（即自然、資源與環(huán)境）的協(xié)調(diào)發(fā)展。七個(gè)層次水平（常稱四個(gè)水平）：分子生態(tài)學(xué)（moleculeecology）個(gè)體生態(tài)學(xué)（autecology）種群生態(tài)學(xué)（populationecology）群體生態(tài)學(xué)(synecology)群落生態(tài)學(xué)（communityecology）生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)

2、（ecosystemecology）景觀生態(tài)學(xué)（lscapeecology）全球生態(tài)學(xué)（globalecology）等。2、園藝生態(tài)學(xué)園藝生態(tài)學(xué)(hticultureecology)：是研究園藝植物與環(huán)境以及園藝植物之間相互關(guān)系的規(guī)律的學(xué)科。運(yùn)用生態(tài)學(xué)的理論、原則和方法研究三大方面的問題：一是生態(tài)環(huán)境對(duì)園藝植物的起源、分布和生育等的生態(tài)作用效應(yīng)和指標(biāo)；二是研究園地生態(tài)系統(tǒng)中，其產(chǎn)量品質(zhì)形成與生態(tài)環(huán)境的相互作用關(guān)系規(guī)律；三是研究園地人工生

3、態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)、信息傳遞，投入、產(chǎn)出與生產(chǎn)力等的相互關(guān)系。第二章第二章園藝植物與環(huán)境園藝植物與環(huán)境第一節(jié)環(huán)境與生態(tài)因子一、環(huán)境環(huán)境（enviroment)生態(tài)學(xué)中的環(huán)境，是指生物有機(jī)體生活空間的外界自然條件總和。從生態(tài)研究和應(yīng)用上，可分為自然環(huán)境和人工環(huán)境。（一）自然環(huán)境自然環(huán)境(初生環(huán)境、第一性環(huán)境)naturalenvironment包括大氣圈、水圈、巖石圈、土壤圈、生物圈以及農(nóng)業(yè)生物層、地區(qū)環(huán)境和體內(nèi)環(huán)境。

4、1、大氣圈、水圈、巖石圈和土壤圈（1）大氣圈（Atmosphere）：大氣圈是指地球表面上1000km范圍的氣層。生物氣體環(huán)境部份對(duì)流層約16km厚度。其重要生態(tài)學(xué)意義在于：①為生物生活提供必需的物質(zhì)，CO2、O2和生物N素來源等。②大氣圈的對(duì)流層即大氣的氣候帶（Weatherzone），其物理變化過程形成的氣候各因素的變化，直接影響生物的生存、分布，生長(zhǎng)、發(fā)育等等。（2）水圈(Hydosphere)：指地球表面為水所覆蓋的部分。水圈占

5、地球表面71%。其主要生態(tài)學(xué)意義在于：①水既是有機(jī)體的基本組成分，又是各種生理生化作用的溶劑和媒介；②水的地理分布不均勻，形成不同的氣候型、地區(qū)氣候特征。如海洋性氣候、大陸性氣候等。（3）巖石圈(Lithosphere)：是指地球表面以下3040km厚的地殼。其生態(tài)意義在于：①水圈和土壤圈的基礎(chǔ)；②生物所需的礦質(zhì)養(yǎng)料貯藏庫(kù)。（4）土壤圈（Soilsphere）：土壤圈作為一個(gè)主要的亞系統(tǒng)，具有特殊的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和作用。①土壤圈中最本質(zhì)的反

6、映是具有“肥力”，是介于無機(jī)物與生物之間的一個(gè)物質(zhì)。②土壤是農(nóng)業(yè)生物生長(zhǎng)發(fā)育的出發(fā)點(diǎn)，又是其歸宿處。是一個(gè)“三相”系統(tǒng)。以上四個(gè)自然圈，是地球環(huán)境最基本出發(fā)點(diǎn)，是生物圈的物質(zhì)基礎(chǔ)。在陸地的有機(jī)物生產(chǎn)量中，植物占總量的99.2%，植物對(duì)太陽輻射能的轉(zhuǎn)化率，目前僅約占全部輻射能的1%左右，從葉綠體光化學(xué)角度看，光能轉(zhuǎn)化率（光能利用率）最高可達(dá)2025%，果樹一般1%，這也是果樹高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)最根本的能源。2、地區(qū)環(huán)境、生境、小環(huán)境和體內(nèi)環(huán)境這是

7、在上述地球大環(huán)境之下，又可劃分的不同的環(huán)境級(jí)別。（1）地區(qū)環(huán)境(Regionalenvironment)大的地區(qū)的自然環(huán)境：從水平分布看，有熱帶、亞熱帶、溫帶，寒帶；從垂直分布看，有深海、淺海、沼澤、平原、高原、山地等不同環(huán)境。（2）生境(habitat)：生物生長(zhǎng)于具體地段的環(huán)境因子（生態(tài)環(huán)境）的總稱。可指某種生物的特定環(huán)境，也可指某一重要生態(tài)因子組成的特殊環(huán)境。各種生物的生境可以是連續(xù)、重疊、交叉的，也可以是不連續(xù)的、分離的。（3）

8、小環(huán)境(microenvironment)：是指接近生物個(gè)體表面或個(gè)體表面不同部位的環(huán)境。如果樹根系附近（根際）的土壤環(huán)境，葉片表面附近的大氣環(huán)境，溫度、濕度變化所形成的小氣候或微氣候。（4）體內(nèi)環(huán)境(innerenvironment)：是指生物體內(nèi)部的微環(huán)境。①葉片內(nèi)部直接和葉肉細(xì)胞接觸的氣腔、氣室。②根部的內(nèi)生菌根。③體內(nèi)微觀生態(tài)環(huán)境：3、農(nóng)業(yè)生物層（Agriculturalbiologicallayer）（1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)上界為植物冠

9、層頂部向上的一段空間內(nèi)，下界植物根系帶底部。垂直結(jié)構(gòu)可分為：空氣界面層、植被層、土壤活動(dòng)層三個(gè)層次。農(nóng)業(yè)生物層內(nèi)的空氣、光照、溫度、濕度、風(fēng)速、蒸發(fā)、蒸騰等都與農(nóng)業(yè)生物層以外的空間都有很大不同，土壤理化特性也很不同。（2）“土壤—植物—大氣”系統(tǒng)（SPAM）是生物體和環(huán)境之間作為一個(gè)相互聯(lián)系的整體，以探討這個(gè)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)。（見下圖）從土壤—植物—大氣系統(tǒng)的研究，可將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平分為四級(jí)進(jìn)行模擬：第一級(jí)生產(chǎn)水平：水分、無機(jī)養(yǎng)

10、分、N都有充分保證，作物產(chǎn)量上決定太陽輻射、溫度。第二級(jí)生產(chǎn)水平：比第一級(jí)增多了水分限制。第三級(jí)生產(chǎn)水平：無機(jī)養(yǎng)分有充分保證，而輻射、溫從因子本身看，對(duì)環(huán)境起主要作用的因子。從對(duì)生物作用看，是生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量品質(zhì)形成作用最重要的生態(tài)因子。如白菜類、根菜類、鱗莖類和一些綠葉菜類需經(jīng)一定低溫春化后才能進(jìn)入開花結(jié)實(shí)階段；又如：短日照、長(zhǎng)日照對(duì)花卉和蔬菜的作用等等。（3）生態(tài)因子間的不可代替性、同等重要性和可調(diào)劑性不可代替性、同等重要性：生態(tài)因子

11、雖非等價(jià)，但都不可缺少，一個(gè)因子的缺失不能由另一個(gè)因子來代替。如種子發(fā)芽試驗(yàn)：成熟種子溫度無水；成熟種子溫度過多水分；成熟種子恰當(dāng)?shù)臏囟惹‘?dāng)?shù)乃诌m當(dāng)?shù)目諝庋a(bǔ)償作用（可調(diào)劑性）：但某一因子數(shù)量不足，有時(shí)可由其他因子來補(bǔ)償。但只能是在一定范圍內(nèi)作部分補(bǔ)償。例如光照不足所引起的光合作用的下降可由CO2濃度的增加得到補(bǔ)償。（4）生態(tài)因子作用的階段性。生物在生長(zhǎng)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(qiáng)度。例如低溫對(duì)植物的春化階段是

12、必不可少的，但在其后的生長(zhǎng)階段則是有害的。故在生態(tài)區(qū)劃、生產(chǎn)區(qū)劃和栽培中，要注意不同時(shí)段的氣象條件等生態(tài)因子的分析。（5）生態(tài)因子的直接作用和間接作用環(huán)境中的地形因子，它的坡度、坡向、坡位、海拔高度等對(duì)生物的作用不是直接的，但他們能影響光照、溫度、雨水等因子的分布，因而對(duì)生物產(chǎn)生間接作用，這些地方的光照、溫度、水分狀況則對(duì)生物類型、生長(zhǎng)和分布起直接作用。在各生態(tài)因子中，多數(shù)地勢(shì)地形因子是通過對(duì)氣象和土壤因子的影響而起間接作用的因子，而氣

13、象因子為直接作用因子。2、環(huán)境的限制因子原理限制因子（limitingfact）：在生物的生長(zhǎng)和繁殖所需要的眾多生態(tài)因子中，任何一個(gè)生態(tài)因子在數(shù)量上的過多、過少或質(zhì)量不足，都會(huì)成為限制因子。①限制生物生存和繁殖的關(guān)鍵性因子。②在眾多生態(tài)因子中，任何接近或超過某種生物的耐受性極限，而且阻止其生長(zhǎng)、繁殖或擴(kuò)散甚至生存的因素。（1）最小因子定律（Liebig`slawofminimum)J.V.Liebig于1840年提出最小因子定律為“缺乏

14、或沒有一種所需要的成分，雖然其他所有成分都有，也會(huì)使這種土壤不長(zhǎng)作物，因?yàn)槟欠N成分是作物所需要的?！贝硕捎袝r(shí)又被重述為“桶的概念”；最小或限制因子的經(jīng)常性、轉(zhuǎn)化性。（2）耐性定律（Shelfd`slawoftolerance)耐性（tolerance）：①指生物能夠忍受外界極端條件的能力；②指單個(gè)有機(jī)體或種群能夠生存的某一生態(tài)因子的范圍。即對(duì)具體生物來說，各種生態(tài)因子都存在著一個(gè)生物學(xué)的上限和下限（或稱“閥值”），它們之間的幅度就是該

15、種生物對(duì)某一生態(tài)因子的耐性范圍（又稱耐性限度）。EPOdum（1973）等對(duì)耐性定律作了如下補(bǔ)充：A、同一種生物對(duì)各種生態(tài)因子的耐性范圍不同，對(duì)一個(gè)因子耐性范圍很廣，而對(duì)另一因子的耐性范圍可能很窄。B、不同種生物對(duì)同一生態(tài)因子的耐性范圍不同。對(duì)主要生態(tài)因于耐性范圍廣的生物種，其分布也廣。僅對(duì)個(gè)別生態(tài)因子耐性范圍廣的生物，可能受其他生態(tài)因子的制約，其分布不一定廣。C、同一生物在不同的生長(zhǎng)發(fā)育階段對(duì)生態(tài)因子的耐性范圍不同，通常在生殖生長(zhǎng)期對(duì)

16、生態(tài)條件的要求最嚴(yán)格，繁殖的個(gè)體、種子、卵、胚胎、種苗和幼體的耐性范圍一般都要比非繁殖期的要窄。例如，在光周期感應(yīng)期內(nèi)對(duì)光周期要求很嚴(yán)格，在其他發(fā)育階段對(duì)光周期沒有嚴(yán)格要求。D、由于生態(tài)因子的相互作用，當(dāng)某個(gè)生態(tài)因子不是處在適宜狀態(tài)時(shí)，則生物對(duì)其他～些生態(tài)因子的耐性范圍將會(huì)縮小。E、同一生物種內(nèi)的不同品種，長(zhǎng)期生活在不同的生態(tài)環(huán)境條件下，對(duì)多個(gè)生態(tài)因子會(huì)形成有差異的耐性范圍，即產(chǎn)生生態(tài)型的分化。任何一種生物，對(duì)自然環(huán)境中的各理化生態(tài)因子

17、都有一定的耐性范圍，耐性范圍越廣的生物，適應(yīng)性越廣。據(jù)此，可將生物大體劃分為廣適性生物和窄適性生物。生態(tài)幅生態(tài)幅（ecologicalamplitude):每一個(gè)種對(duì)環(huán)境因子適應(yīng)范圍的大小。也稱為生態(tài)價(jià)（ecovalence)，窄幅種和廣幅種。對(duì)同一生態(tài)因子不同種類的生物的耐受范圍是不同的。生態(tài)型生態(tài)型：同種生物的不同個(gè)體群，長(zhǎng)期生存在不同的自然生態(tài)條件和人為培育條件下，發(fā)生趨異適應(yīng)，并經(jīng)自然選擇和人工選擇而分化形成的生態(tài)、形態(tài)和生理特

18、性不同的可以遺傳的類群，稱為生態(tài)型。生態(tài)型是種內(nèi)適應(yīng)于不同生態(tài)條件或區(qū)域的遺傳類群，是由生態(tài)因于對(duì)一個(gè)物種種群內(nèi)許多基因型選擇的種內(nèi)產(chǎn)物，在分類學(xué)上它是種以下的分類單位。分布區(qū)域和分布季節(jié)越廣的生物種，生態(tài)型越多。生態(tài)型越單一的生物種，適應(yīng)性越窄。根據(jù)形成生態(tài)型的主導(dǎo)生態(tài)因子類型的不同，可以把植物生態(tài)型劃分力氣候生態(tài)型、土壤生態(tài)型和生物生態(tài)型3種。生活型生活型：同種生物的不同個(gè)體群，長(zhǎng)期生存在不同的自然生態(tài)條件和人為培育條件下，發(fā)生趨異