草地学——国家级精品课程第二章-1(1)

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第 二 章 草 地 生 态 学 基 础
（一）光的生态作用 1 光质变化及其生态作用 参与绿色植物光合作用 可见光区（380~760nm）的 大部分光波能被绿色植物吸收 植物的形态建成，促进组织和器官的分化 紫外线、短波的蓝紫光抑制植物的生长 红光、红外线具有延长植物生长的作用
三、草地植物与水分
第 二 章 草 地 生 态 学 基 础
（一）水的生态意义 水是植物生存的必要条件，植物的一切生命活动都 必须在有水分的条件下才能进行。 原生质组成的80%为水分； 水是光合作用制造有机物的原料，参加代谢； 溶剂和物质运输的载体； 由于其较大的热容量，可通过蒸腾降温，保护原 生质免受损伤； 维持细胞和组织的紧张度，使植物器官保持直立 状态。
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（一）温度条件对植物生长发育的影响
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温度在空间和时间上的变化(?) 在北半球纬度每北移1°,年平均温度降低约0.5℃ 海拔每升高100m,气温下降0.5~0.6℃ 四季变化和日温度变化 生长的温度(0~45℃)
最低温度：低于最低温度植物生长受阻， 植物生长的下限。 最高温度：高于最高温度植物生长受阻， 植物生长的上限 最适温度：植物生长最快的温度。
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第 二 章 草 地 生 态 学 基 础
阴性植物： 能在遮荫条件下正常生长的植物，阳光 充足的条件下生长减弱。 特征：植株细高，单生，疏丛生，叶子 较薄，角质层和机械组织不发达，栅栏 组织和海绵组织区别不明显。如酢浆草、 苔藓植物。
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植物生态学（Plant Ecology）：
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研究植物与环境之间关系的科学。包括 个体生态学、群体生态学、种群生态学 和生态系统四个部分。
草地生态学（Grassland Ecology）： 研究草地植物与环境关系的科学。是运用生态 学和系统论的观点和方法，研究草地生态系统的 结构、功能、生物生产、动态、生态调控，并探 索其实现高效、平衡和持续发展的科学。
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第 二 章 草 地 生 态 学 基 础
根据植物对水分的需要，可分为以下类型：
水生植物：生长于水中的植物，可分为 浮游植物、沉水植物、挺水植物 陆生植物：在陆地上生长的植物统称，包括湿生、 中生、旱生三大类。
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紫外线、短波的蓝紫光抑制植物的生长， 如青藏高原地区植物大多低矮。
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June 27,2004，Beartooth mountain, Wyoming, USA
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第 二 章 草 地 生 态 学 基 础
引种经验 北种南移（或高海拔引种到低海拔） 要比南种北移（或低海拔引种到高海 拔）容易成功，南种北移是影响到能 否成活的问题，而北种南移主要是提 高产品质量的问题。 草本植物比木本植物容易引种成功
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第 二 章 草 地 生 态 学 基 础
阳性植物： 在全日照或强光下才能生长健壮，在遮荫或弱光 条件下生长发育不良的植物。 特征：植株矮小，密丛生，叶肉厚，栅栏、海绵 组织发达，粗糙有毛，角质层和表皮较厚，机 械组织发达。 草原和沙漠植物都是阳性植物，如苜蓿、三叶草、 冰草、针茅等。
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淮南 为橘
淮北 为枳
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植物与环境的生态关系是自然界客观存
在的，但是人们对其规律的认识，则经 过较长的历史过程。
生态学（Ecology）：研究生物与环境关
系的科学。
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1 湿生植物 在潮湿环境中生长，个体发育过程中经常 需要充足的水分，抗旱能力最小的陆地 植物。 特点：长茎，柔软宽大的叶片，根系不发 达。细胞渗透压低，对缺水最为敏感。
阴性湿生植物——热带雨林 蕨 阳性湿生植物——沼泽地 苔草、芦苇、灯心草
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第 二 章 草 地 生 态 学 基 础
第 二 章 草 地 生 态 学 基 础
生态学中所理解的环境，是指生物周围客观存 在的各种自然条件，包括物理的、化学的和生 物的条件。
任何一种综合性环境中，都包含着许多性质不 同的单因子。每一单因子在综合环境中的质量、 性能和强度等都会对植物起着主要的或次要 的、直接的或间接的、有利的或有害的生态作 用。
2 长日照植物和短日照 植物 根据植物开花过程对 日照长度反应的不同， 可以将植物分为四类
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长日照植物： 指只有当日照长度超过它临界日长（14h）时才 能开花的植物。日照长度必须大于某一时数（临 界日长）或暗期必须短于某一时数才能形成花芽 的植物，否则植物停留在营养生长阶段，不能形 成花芽。 如紫花苜蓿、三叶草、燕麦、豌豆、牛蒡、紫菀、 凤仙花等属于长日照植物，冬小麦、大麦、菠菜、 油菜、甜菜、甘蓝等也是长日照植物。
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一、草地植物与光照
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万物生长靠太阳 光是太阳的辐射能以电磁波的形式投射
到地球表面的辐射线。 主要波长范围是150~4000nm，分成可 见光380~760nm和不可见光两部分，波 长超过760nm的为红外线，小于380nm 的紫外线，均为不可见光。
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第 二 章 草 地 生 态 学 基 础
环境因子：
环境中的每个自然条件。 生态因子： 环境因子中对生物起作用的因子。 生态环境: 生态因子的综合自然总称.
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根据因子的性质通常可以划分为五类：
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引种经验
长日照植物 北方 短日照植物 南方 北方 北方 南方
南方
不能开花
在春天、秋天开花 发育期缩短，常年开花
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二、草地植物与温度
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温度是植物生长的基本条件之一， 重要性在于植物的生理活动、生化反应都 必须在一定的温度条件下才能进行。
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第 二 章 草 地 生 态 学 基 础
2 光量的变化及生态作用 光照强度：黄化现象；果实的品质 3 光照时间变化及生态作用 日照长度：植物开花
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第 二 章 草 地 生 态 学 基 础
（二）以光为主导因子的植物生态类型 1 阳性植物、阴性植物和耐阴植物
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第 二 章 草 地 生 态 学 基 础
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第 二 章 草 地 生 态 学 基 础
耐阴性植物： 光照充足条件下生长良好，适度遮荫也 能够正常生长。 特征:中间类型 如鸭茅
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低温的生态适应
暖季气温的突然降低，使植物结冰而发生寒害和霜害。
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寒害：温度在0 ℃以上，使一些喜温植物受害而 死亡。低温引起 酶系统紊乱，代谢活性降低。 霜害：气温和地表温度降至0 ℃，空气中过饱和 水汽凝结成白色冰晶即霜所造成的危害。 冻害：植物体冷却降温至冰点以下，细胞间隙结 冰所引起的伤害。
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高温的生态适应
第 二 章 草 地 生 态 学 基 础
高温危害： 破坏植物光合作用和呼吸作用的平衡，因长期饥饿而死； 促进蒸腾作用的加强，破坏水分平衡； 加速植物的生长发育，缩短生育期； 促使叶片过早衰老；使蛋白质凝固。 进行夏季休眠适应干旱和炎热气候的危害； 通过形态变化来适应，如叶表皮角质层厚、植物体呈白 色、银白色，叶片革质发亮等； 密生绒毛、鳞片，抗蒸腾作用强。
第二章 草地生态学基础
参考书： 周寿荣 《草地生态学》 中国农业出版社，1995 曲仲湘等 《植物生态学》 高等教育出版社，1987
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第一节 草地植物与环境
云 南 香 格 里 拉
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第 二 章 草 地 生 态 学 基 础
甘 肃 芦 苇
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2 旱生植物 在干旱环境中生长，能 忍受较长时间干旱而 仍能维持水分平衡和 正常生长发育的一类 植物。生长在干旱环 境，抗旱性强的植物， 如草原、荒漠植物。
气候因子 光、温度、水、空气等 土壤因子
土壤物理性质、化学性质、土壤肥力、土
壤生物等 地形（理）因子 地球表面上的海洋和陆地、山川湖 沼、平原、高原、丘陵、坡度坡向、经度纬度等，是 间接因子，通过地形的变化影响气候和土壤，从而影 响植物。 生物因子 动物、植物和微生物等 人类活动 人类对植物资源的利用、改造以及破坏过 程中给植物带来的有利、有害影响。
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植物长期受低温影响后，能产生种种生态适应。
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形态适应，如植物的芽及叶片常有油脂类物质保护， 芽具有鳞片，植物的器官表面盖有蜡粉和密毛，植株 矮小，成匍匐、垫状或莲坐状。
生理适应，一般以休眠状 态或以种子抵抗寒冷的冬 季。冬季来临之前，生长 缓慢，呼吸减慢，有机物 积累，淀粉、蛋白质分解 为水溶状态，使细胞液浓 度增高。不同的植物耐寒 性不同。
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新 疆 喀 那 斯 湖
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第 二 章 草 地 生 态 学 基 础
（二）植物对水分的适应 植物体的水分平衡是指植物体的水分收入（根吸 水）和支出（叶蒸腾）的平衡。只有当吸水、 输导和蒸腾三方面的比例适当时，才能维持良 好的水分平衡。 自然界中的水分条件差异较大，形成了各种不同 的水分条件环境，天然植物在长期演化过程中， 生长于不同的水分条件下，长期适应的结果， 形成了不同的生态类型。
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中日照植物： 指只有当昼夜长短的比例接近于相等时才 能开花的植物。如甘蔗的某些品种只在 接近于12h的日照条件下才能开花。
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中间型植物： 这类植物的开花受日照长短的影响较小， 只要条件合适，在不同的日照长度下都 能开花。如蒲公英、番茄、黄瓜等。
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（二）温度对植物的生态作用
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对温度周期性变化的适应
日温 ，年温 对温度的生态适应
最适温度 冷季型草：最适15—24 ℃，分布于温带、寒带以及热 带、亚热带高海拔低温区，高于35 ℃生长停滞。 暖季型草：生长最适温度25—35 ℃，分布于热带、亚 热带地区， 35 ℃以上继续生长，15 ℃以下生长受影 响。
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第 二 章 草 地 生 态 学 基 础
短日照植物：
在一定范围内暗期越长开花越早，一般至 少需要12~14小时以上的黑暗才能开花,
但在长日照下则只能营养生长而不开花。
如苍耳、牵牛、草地早熟禾、高羊茅、无芒雀麦、 鸭茅等，作物中有水稻、大豆、玉米、烟草、 棉等。通常在早春或深秋开花。