植物生理生态学复习资料
植物生理学
1.植物体内水分存在的形式与植物代谢强弱抗逆性有何关系?水在植物体内以束缚水和自由水两种形态存在。
束缚水是被原生质组分吸附,不能自由移动的水分。
自由水是不被原生质组分吸附,可自由移动的水分。
自由水/束缚水比值较高时,职务代谢活跃,但抗逆性差;比值较低时,代谢活性低,抗逆性强。
2.试述气孔运动的机制及其影响因素。
气孔运动实质:渗透调节保卫细胞。
一切影响气孔保卫细胞水势下降的条件都促使气孔张开。
气孔运动是一个非常复杂的问题,其调控涉及内在节律,以及外部因素。
气孔运动有一种内生近似昼夜节律,即使置于连续光照或黑暗之下,气孔仍会随一天的昼夜交替而开闭,这种节律可维持数天。
气孔蒸腾的速率受到内外因素的影响。
外界条件中以光照为主,内部因素中以气孔调节为主。
外部因子主要包括CO2,光,温度,叶片含水量,风,植物激素等。
3.水分的生理生态作用。
水对植物的生命活动有极重要的生理生态作用。
生理作用:水是原生质的主要组分;水直接参与植物体内重要的代谢过程;水是物质吸收,运输的良好介质(介电常数高);水保持植物的固有姿态;细胞的分裂和生长需要足够的水。
生态作用:调节植物体内(高比热,高汽化热);水对可见光有良好的通透性;水可调节植物的生存环境。
4.试述根系吸收矿质元素的特点,主要过程及其影响因素。
特点:对矿质元素和水分的相对吸收,离子的选择性吸收,单盐毒害和离子对抗。
主要过程:离子被吸附在根细胞表面-非代谢性交换吸附,离子进入根部内部,离子进入导管。
影响因素:土壤温度,土壤通气状况,土壤溶液的浓度,土壤溶液的PH值,土壤水分含量,土壤颗粒对粒子的吸附,土壤微生物,土壤中离子的相互作用。
5.氮磷钾三大元素生理功能,缺氮症。
氮:能使植物叶子大而鲜绿,使叶片减缓衰老,营养健壮,花多,产量高。
磷:能使作物代谢正常,植株发育良好,同时提高作物的抗旱性以及抗寒性,提早成熟。
钾:能使植物的光合作用加强,茎秆坚韧,抗伏倒,使种子饱满。
生态学期末复习资料(精华版)
⽣态学期末复习资料(精华版)⽣态学期末复习资料(打★为考过) 第⼀章绪论⼀、名词解释★1.⽣物圈(Biosphere):地球上全部⽣物和⼀切适合于⽣物栖息的场所。
它包括岩⽯圈(lithosphere)的上层、全部⽔圈(hydrosphere)和⼤⽓圈(atmosphere)的下层。
2.⽣态学(Ecology):研究⽣物(organism)及环境(environment)间相互关系的科学(Hackel,1869)。
研究⽣命系统与环境系统之间相互作⽤规律及其机理的科学(马世骏,1980)。
⼆、问答题1.简述⽣态学的发展过程。
答:(1)⽣态学的萌芽时期(公元16世纪以前):以古代思想家、农学家对⽣物环境相互关系的朴素整体观点为特点;(2)⽣态学的建⽴时期(公元17世纪⾄19世纪):欧洲科学家探索活动再度迭起,崇尚科学和科学实验,⼀些科学理论相继形成;(3)⽣态学的巩固时期(20世纪初⾄20世纪50年代):这⼀时期是⽣态学理论的形成、⽣物种群和群落由定性到定量描述,⽣态学实验,⽅法发展的辉煌时期,形成了著名的四⼤学派;(4)现代⽣态学时期(20世纪60年代⾄今):①研究层次上向宏观和微观的⽅向发展、⽣态学的研究层次已包括了分⼦、基因、个体直到⽣物圈;②研究⼿段的更新:⾃计电⼦仪、同位素⽰踪、稳定性同位素、⽣态建模、系统论引⼊⽣态学;③研究范围的扩展:符合⼈类活动对⽣态过程的影响以纯⾃然现象研究扩展到⾃然-经济-社会复合系统的研究。
★(简答题)2.列出国内外各5位著名⽣态学家,并概括其在⽣态学上的最主要贡献。
答:Odum, Tansley, Clements, 苏卡乔夫,孙儒泳等★3.现代⽣态学的发展趋势。
(论述题)答:(1)⽣态系统⽣态学的研究成为主流;(2)系统理论在⽣态学中得到了⼴泛运⽤;(3)从描述性科学⾛向实验科学;(4)研究对象继续向宏观和微观两个⽅向发展,由传统的个体、种群、群落向更宏观和更微观的⽅向发展,⽣态系统⽣态学、景观⽣态学、全球⽣态学和分⼦⽣态学的出现是现代⽣态学发展的重要标志;(5)⼀些新兴的⽣态学分⽀如进化⽣态学、⾏为⽣态学、化学⽣态学等相继出现;(6)应⽤⽣态学迅速发展。
植物生理与生态
植物生理与生态植物是我们生活中不可或缺的一部分,它们通过各种生理和生态适应来适应不同的环境条件。
植物生理和生态学是研究植物如何适应环境并与其他生物相互作用的学科。
本文将探讨植物生理与生态的关系以及植物在生理和生态方面的适应能力。
一、植物生理1. 植物的生长和发育植物的生长和发育是植物生理学的重要研究内容之一。
植物通过细胞分裂、伸长和分化等过程实现生长与发育。
植物能够感知和响应外部环境的刺激,如光、温度、湿度等,从而适应不同的生长条件。
2. 植物的营养吸收和代谢植物通过根系吸收土壤中的水分和营养物质,并通过光合作用将阳光转化为能量。
植物还能合成和利用氨基酸、碳水化合物和脂类等有机物质进行代谢活动,维持正常的生理功能。
3. 植物的水分和气体交换植物需要水分和气体交换来维持生长和生存。
植物通过根系吸水,并通过叶片的气孔进行气体交换,吸收二氧化碳并释放氧气。
这一过程对植物的生长和光合作用至关重要。
二、植物生态1. 生态位与种群生态学生态位是指一个物种在特定环境中所占据的地位和资源利用方式。
植物在自然界中与其他植物和动物形成复杂的生态系统。
种群生态学研究植物在一定地理范围内的空间分布、数量变化以及与其他生物相互作用的规律。
2. 植物与环境的相互作用植物与环境之间存在着复杂的相互作用关系。
植物根据环境条件的变化,通过适应性进化来调整自身生理和形态结构,以提高在环境中的生存能力。
例如,在干旱地区,一些植物发展出了较为发达的根系和减少水分蒸腾的机制,提高水分利用效率。
三、植物的适应性1. 植物的生物节律植物具有自身的生物节律,如花期、休眠期和开花时间等。
这些生物节律受到光照、温度、水分等环境因素的影响。
通过调整生物节律,植物能够适应不同的环境条件和生态需求。
2. 植物的竞争与合作植物在自然界中存在着竞争与合作关系。
植物通过竞争获取光、水和营养等资源,同时与其他植物进行合作,如共生和互惠共生。
这种竞争和合作关系是植物共同适应环境的一种策略。
复习——植物生理生态学
植物生理生态学复习名词解释:第1章绪论1.生理生态学:以有机体的生理功能与其环境为研究对象的学科2.生态幅:每一种生物对每一种生态因子都有一个耐受范围;在耐受范围的最低点和最高点(或称耐受性的上限和下限)之间的范围,称为生态幅或生态价。
3.生理幅:植物的生理耐受范围(只考虑非生物因子作用的结果)4.逆境:指降低一些生理过程(如生长或光合作用)速率的生物或非生物因素第2章光合作用1.光饱和点:超过该光照强度时,CO2同化率不受光照强度影响2.光补偿点:光合作用CO2同化率与呼吸作用产生的CO2速率相等3.暗呼吸速率:植物体吸收氧气和放出二氧化碳的氧化还原过程的速率4.最大光合速率:在最适条件下达到的光合作用速率5.CO2补偿点:光合作用CO2同化率等于呼吸作用CO2产率时的CO2浓度6.光合有效辐射(PAR):太阳辐射中能被绿色植物用来进行光合作用的那部分能量7.光合诱导:受光斑照射时,林下植物叶片便会逐渐提高其光合速率,这个过程涉及气孔导度的增大和光合酶的激活,称为光合诱导。
8.光合氮利用效率(PUNE):光合组织每单位质量氮合成的有机物质量9.同位素分馏:由于同位素质量不同,因此在物理、化学及生物化学作用过程中,一种元素在不同物质之间的分配具有不同的同位素比值的现象10.水生植物的CO2来源与水pH值的关系a.当pH<7时,水体的CO2含量高,水生植物主要利用CO2进行光合作用。
b.当pH>7时,水体中CO2不足,则许多植物利用碳酸氢盐作为光合作用的碳源。
第3章呼吸作用1.呼吸商:呼吸作用释放CO2摩尔数与吸收O2摩尔数之比2.有氧呼吸:指细胞在氧气的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程3.无氧呼吸:在无氧条件下,通过酶的催化作用,植物细胞把糖类等有机物分解成为不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。
4.维持呼吸:维持植物组织现状的呼吸量5.生长呼吸:用于植物生长的呼吸量6.离子吸收呼吸:用于离子吸收的呼吸量7.交替呼吸(或抗氰氧化):植物线粒体内膜上的非磷酸化电子转运途径,由交替氧化酶催化将还原型辅酶Q(转化为氧化型辅酶Q)中的电子转入O2。
植物生态学重点
植物生态学重点植物生态学是生态学的一个分支,研究植物个体、种群、群落和生态系统在受到物理和生物环境梯度的影响下的变化规律。
以下是植物生态学的重点内容:1、植物种群生态学:研究植物种群的分布、数量、动态和遗传特征。
了解种群生态学有助于理解植物如何适应环境变化,以及如何应对人口增长、气候变化等全球变化。
2、植物群落生态学:研究植物群落的组成、结构、动态和分布。
理解群落生态学可以帮助我们了解植物如何与其环境相互作用,以及如何预测和管理不同环境中的植物群落。
3、生态系统生态学:研究整个生态系统的结构和功能,包括生物部分和非生物部分。
生态系统生态学有助于我们理解整个生态系统的健康和稳定性,以及如何保护和维护生态系统。
4、全球气候变化:全球气候变化对植物生态学有深远的影响。
植物生态学家正在努力了解和预测气候变化如何影响植物生长、繁殖和分布,以及如何采取措施减轻其影响。
5、保护生物学:保护生物学是植物生态学的一个重要领域,专注于保护和维护生物多样性和生态系统。
保护生物学有助于我们了解如何保护濒危物种、生态系统,以及如何合理利用自然资源。
6、环境修复:环境修复是植物生态学的另一个重要领域,包括土壤修复、水体修复和大气修复等。
通过使用植物和微生物修复技术,我们可以有效地减少污染,改善环境质量。
7、入侵生物学:入侵生物学研究入侵物种的生态学和进化过程,以及如何预防和控制入侵物种的扩散。
入侵生物学有助于我们了解如何管理和控制外来物种的入侵,以保护本土生物多样性和生态系统。
8、土壤生态学:土壤生态学研究土壤中生物群落的组成、结构、功能和变化规律,包括土壤微生物、土壤动物、土壤和水的关系等。
了解土壤生态学有助于我们了解土壤的健康和生产力,以及如何保护和维护土壤生态系统。
9、水体生态学:水体生态学研究水生生物群落的组成、结构、功能和变化规律,包括水生植物、水生动物和水体污染等。
了解水体生态学有助于我们了解水体的健康和生产力,以及如何保护和维护水生生态系统。
植物生理生态学中的重点问题及其研究方法
植物生理生态学中的重点问题及其研究方法植物生理生态学是植物学的一个分支,它研究植物在自然环境中的生理和生态适应过程,包括植物形态和结构、生长发育、光合作用和呼吸作用、物质和能量的转化和利用、逆境适应等方面。
本文将着重介绍植物生理生态学中的重点问题及其研究方法。
一、植物对光环境的适应性光合作用是植物生长发育的基础,并且光的强度、波长以及周期会影响植物的生长和发育。
植物能够自适应不同的光环境,例如阴生植物性状特化、草本植物叶片厚度和羽状度改变、树木叶片下垂等适应策略。
研究植物对光环境的适应性问题可以通过通过光合速率、反馈机制、调控因素、形态结构等方面。
在研究方法方面,可以使用激光扫描共聚焦显微镜来观察植物叶片的细胞结构和组织特征。
通过对植物的光合作用和生长发育情况的调查,可以探究植物对不同光环境的适应性机制。
二、植物对水分和营养的利用植物在自然环境中要面对水分和营养的不平衡问题。
一些荒漠植物和适应水分不足的植物表现出低水分利用阀值、耐旱能力和水分利用效率高等特征;同样,不同的土壤中的缺氧、温度等不同因素也会影响植物的生长和发育。
为了适应这些不同的环境,植物进化出了不同的体型、菌根共生、根系结构等形态策略进行适应。
在研究方法方面,可以利用根系分析、生物地球化学、光谱学等方法来了解植物对水分和营养的利用情况。
例如,水分利用效率可以通过测量气孔导度变化、蒸腾速率等方式进行测量和分析。
三、植物对气候变化的响应全球气候变化给植物生长和发育带来了巨大的影响,植物在面对气候变化时要调整光合作用、呼吸作用、碳和氮元素的循环等过程以适应新的环境。
植物面临的气候变化主要包括气温的升高、干旱变化、CO2浓度的变化、植被覆盖度的变化等。
为了适应这些变化,植物强调了CO2的浓度感知和调节,通过改变产生、转运、分配和贮藏物质的途径来增强逆境适应能力。
在研究方法方面,可以通过气象数据和地理定位系统(GPS)等手段来收集气候和植物数据,分析植物的生理生态学变化和响应机制。
植物生理学复习题及答案
植物生理学复习题及答案植物的水分代谢复习题一、名词解释1、水分代谢;2、水势;3、渗透势;4、压力势;5、衬质势;6、重力势;7、自由水;8、束缚水;9、渗透作用;10、吸胀作用;11、代谢性吸水;12、水的偏摩尔体积;13、化学势;14、水通道蛋白;15、吐水;16、伤流;17、根压;18、蒸腾拉力;19、蒸腾作用;20、蒸腾速率;21、蒸腾比率;22、蒸腾系数;23、小孔扩散律;24、永久萎蔫;25、临界水势;26、水分临界期;27、生理干旱;28、内聚力学说;29、初干;30、节水农业。
二、缩写符号翻译1、atm;2、bar;3、Mpa;4、Pa;5、PMA;6、RH;7、RWC;8、μw;9、Vw;10、Wact;11、Ws;12、WUE;13、ψw;14、ψp;15、ψs;16、ψm;17、ψπ;18、AQP;19、RDI;20、SPAC。
三、填空题1、植物细胞吸水方式有渗透性吸水、吸胀吸水和代谢性吸水。
2、植物调节蒸腾的方式有气孔关闭、初干和暂时萎蔫。
3、植物散失水分的方式有蒸腾作用和吐水。
4、植物细胞内水分存在的状态有自由水和束缚水。
5、水孔蛋白存在于细胞的液泡膜和质膜上。
水孔蛋白活化依靠磷酸化/脱磷酸化作用调节。
6、细胞质壁分离现象可以解决下列问题:判断膜的半透性、判断细胞死活和测定细胞渗透势。
7、自由水/束缚水比值越大,则代谢越旺盛;其比值越小,则植物的抗逆性越强。
8、一个典型细胞的水势等于ψπ+ψp+ψm;具有液泡的细胞的水势等于ψπ+ψp;干种子细胞的水势等于ψm。
9、形成液泡后,细胞主要靠渗透性吸水。
10、风干种子的萌发吸水主要靠吸胀作用。
11、溶液的水势就是溶液的渗透势。
12、溶液的渗透势决定于溶液中溶质颗粒总数。
13、在细胞初始质壁分离时,细胞的水势等于ψπ,压力势等于零。
14、当细胞吸水达到饱和时,细胞的水势等于零,渗透势与压力势绝对值相等。
15、将一个ψp=-ψs的细胞放入纯水中,则细胞的体积不变。
植物生理生态学
植物生理生态学植物生理生态学是研究生物与环境之间关系的一门学科,它专注于研究植物如何适应环境,以及它们对不同环境的反应是如何发生的。
植物生理生态学是生物学中重要的一种学科,研究手段以实验和观测为主。
由于大多数植物不能靠移动来适应环境变化而选择被动的方式应对,它们的反应必须靠生理形态特征以及生物化学过程的改变来实现。
植物生态生理学,首先是研究不同环境对植物的影响,以及植物如何通过内因的改变来适应外界的环境,其次是研究不同植物间的竞争关系,以及植物如何通过形态生理特性、生物化学过程等策略来调节竞争关系。
此外,还可以研究其他自然生态系统,如昆虫、鸟类等其他动物对植物的影响,以及植物如何通过内部和外部环境的变化来平衡昆虫、鸟类等其他动物的捕食压力。
植物生理生态学的研究主要以实验和观测为主,它的研究对象既可以是植物,也可以是植物的关联对象,植物的互作关系以及内部的生理形态特征等。
植物的研究方法主要是通过实验室实验来模拟环境,运用较为复杂的技术和设备,如植物活体成像、扫描电镜,采用动态荧光和单分子实验等,研究物种发展过程中,植物对环境的反应模式乃至基因表达变化。
植物生理生态学应用范围非常广,它的研究可以帮助人们了解植物适应不同的环境如何形成,如何保护特定植物,有助于物种保护和生态修复,还能够把生态学研究成果用于城市规划、建筑与土地利用管理,以及农业、林业、海洋等环境问题的解决等。
因此,植物生理生态学是生态系统生物学研究中重要的一种学科,研究利用科学原理和独特方法,具有重要的研究价值。
它的研究成果也可以提供有价值的建议和指导意见,为解决PM2.5、空气污染以及气候变化等环境问题提供有力的理论支持。
《植物生理学》期末考试复习题及参考答案
植物生理学复习题(课程代码212187)一、名词解释1.光合单位在类囊体膜上存在的完成一次光合作用的最小结构单位,由作用中心色素和辅助色素构成。
2.量子产额是指每吸收一个光量子通过光合作用所产生的氧气的分子数,又称为量子效率。
3.辅助色素是指只能吸收和传递光能,不具有光化学活性的叶绿体色素,又称为聚光色素。
4.作用中心色素是指在光合作用中心的少数特殊状态下能产生光化学反应的叶绿素a分子。
5.光能利用率光能利用率是指单位时间内单位土地面积上的作物光合作用所累积的能量,与同一时间内照射在同一土地面积上的日光能的比率。
6.水势在标准状态下,每偏摩尔水的体积的溶液化学势与每摩尔体积的纯水的化学势只差,称为水势。
7.安全含水量是指粮食种子安全贮藏的最大含水量。
8.水通道蛋白在生物膜上存在的允许水分子自由通过的有高度专一性的蛋白质,有利于细胞的水分吸收。
9.蒸腾作用是指植物体内的水分以气体状态通过植物体表面散失到外界的过程。
通常气孔蒸腾是蒸腾作用的主要方式。
10.主动吸水是指植物细胞通过增强代谢活动消耗能量吸收水分的方式。
11.水分临界期是指植物对水分缺乏最敏感最容易受到伤害的时期,此时缺水,将会对植物产生无法弥补的危害甚至不能完成生活史。
12.植物必需元素是指植物生长发育必不可少的元素,一旦缺乏,植物将不能正常生长发育和完成生活史。
13.需肥临界期是指植物对矿质元素缺乏最敏感最容易受到伤害的时期,此时缺少,将会对植物产生无法弥补的危害甚至不能完成生活史。
14.交换吸附是指植物根系通过与土壤溶液中的离子通过交换吸附离子到根系表面的吸收矿质营养的方式。
15.呼吸速率呼吸速率是指在一定温度条件下,单位重量的植物组织在单位时间内所吸收的氧或释放的二氧化碳量。
16.温度系数温度系数是指温度每增加10℃,呼吸速率增加的倍数。
17.呼吸商呼吸商是指植物呼吸时释放的二氧化碳与吸收氧的摩尔数之比。
18.无氧呼吸熄灭点无氧呼吸随氧浓度的升高而减弱,当氧浓度增加到某一点时,无氧呼吸消失,这一氧浓度,称为无氧呼吸熄灭点。
植物生理生态复习题
1.什么是植物生理生态学?植物生理生态学的研究内容是什么?答:定义:主要是用生理学的观点和方法来分析生态学现象。
研究生态因子和植物生理现象之间的关系。
研究内容:1.植物与环境的相互作用和基本机制。
2.植物的生命过程(水分、矿物质)3.环境因素影响下的植物代谢作用和能量转换。
如光强、二氧化碳4.有机体适应环境因子变化的能力。
如温度胁迫(冷害、冻害、干旱)二.什么是物候现象?物候现象:植物长期适应一年中温度、水分的节律性变化,形成的与之相适应的发育节律。
三、按照环境的空间尺度,环境可分为哪些类型?1.全球环境(大气圈中的对流层、水圈、土壤圈、岩石圈、生物圈)岩石圈:地球表面坚硬的外壳。
海洋型(4.3km厚)大陆型(33km厚)土壤圈:覆盖在岩石圈表面并能生长植物的疏松层。
生物圈:在大气圈、岩石圈、水圈、土壤圈等界面上的生物有机体,构成一个具有生命的、再生能力的生命圈层。
2.区域环境:指占有某一特定地域空间的自然环境。
尺度为大洲、大洋。
3.群落环境:即群落附近的环境,如群落所在的山体、平原及水体等。
4.种群环境:即种群周围的植物和非植物环境。
5.植物个体环境:接近植物个体表面或表面不同部位的环境。
植物生理生态学研究的环境尺度一般是指植物个体环境。
四.按照人类影响程度,植物个体环境可分为哪些类型?1.人工环境2.自然环境:未受人类干扰或干扰少3.半自然环境:人类干扰较强或部分为人类建造五、什么是生态因子?环境因子:构成环境的各种因素。
生态因子:对生物的生长发育具有直接或间接影响的外界环境要素(食物、热量、水分、地形、气候等)。
所有的生态因子构成生物的生态环境。
六、按照生态因子的组成性质分为哪些类型?按照组成性质分为:1.气候因子:光、温、水、气(风、O2)2.土壤因子:土壤的物理、化学特性、土壤肥力3.生物因子:动物、植物、微生物4.地形因子:高原、山地、平原5.人为因子:其影响超出了所有自然因子其他:按照组成性质分为:1.稳定因子:质和量不随时间变化的因子,如地心引力、太阳辐射常数2.变动因子:质和量随时间变化的因子,如气候的日变化、四季变化、风、降水按照是否具有生物成分分为:1.非生物因子:光、温、水、气、土壤2.生物因子:指某一主体植物周围各等级层次的生物系统。
总结植物生理学的知识点
总结植物生理学的知识点植物生理学的主要研究内容包括:植物的体内环境和养分的吸收、运输和利用;植物生长和发育的调控机制;植物对环境的适应和生存策略;植物对逆境的应对和抗逆机制;植物的代谢活动和物质转运;植物的生理生态学特性和生态位等。
植物生理学的知识点非常丰富,下面将对植物生理学的一些重要知识点进行总结。
1. 植物生长和发育的调控植物的生长和发育是受内源性和外源性因素共同调控的。
内源性因素主要包括植物激素、基因调控和代谢物质的积累,外源性因素包括光照、温度、水分、营养盐等。
植物的生长和发育过程中,植物激素起着非常重要的调节作用,主要包括赤霉素、生长素、脱落酸、细胞分裂素等。
这些激素通过调节细胞伸长、分裂、分化和器官发育等过程,影响植物的生长和发育特征。
2. 植物对环境的适应和生存策略植物在自然界中生长发育,要适应各种环境条件和周围生物的竞争,因此,植物在演化过程中形成了各种生存策略。
例如,植物在缺氧、干旱、高温、低温等逆境条件下,会产生一系列的生理生化反应,以应对逆境的影响;植物在光照、温度、水分、营养盐等环境因素的变化下,也会发生相应的生化调节和生理变化,以适应环境的变化。
3. 植物的代谢活动和物质转运植物的代谢活动包括有机物质的合成、分解、转运和利用等过程。
植物对光合作用、呼吸作用和养分的吸收、转运、利用等过程,需要多种酶和激素的参与。
植物的营养元素主要包括碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫和微量元素等,它们通过根系和血管系统的吸收和转运,被植物利用于生长和发育。
4. 植物的生理生态学特性和生态位植物在自然环境中形成了各种生态位,它们根据不同的生态条件和生态因素,形成了不同的生理生态学特性。
例如,植物在森林、草原、荒漠、湿地、河流、海岸等不同生态环境中,会形成不同的植被类型和植物群落,它们适应相应的生态位和生态条件,表现出不同的生理生态学特性。
植物生理学的研究对于加强人们对植物生命活动规律的认识,提高植物的生产力和抗逆性,推动植物资源的利用和保护,具有重要的理论和应用价值。
植物生理生态学
植物生理生态学植物生理生态学是研究植物在其自然环境中生长、发育和适应的学科,它涉及植物的生理过程和与环境之间的相互作用。
植物生理生态学的研究内容包括光合作用、呼吸作用、物质运输、水分平衡、激素调控以及植物与其他生物和环境之间的相互作用等。
通过研究这些生理过程,我们可以更好地了解植物如何适应不同的环境条件,从而为植物生长的优化和农作物的改良提供科学依据。
第一部分:植物的光合作用光合作用是植物利用阳光能量将二氧化碳和水转化为有机物质的过程。
光合作用是植物生长和发育的根本能源来源,也是地球上能量的主要来源之一。
光合作用的研究涉及光合色素、光合效率及光合速率的测定等内容。
通过研究光合作用,我们可以了解不同光强、温度和水分条件下植物的光合特性,为农业生产和生态修复提供理论基础。
第二部分:植物的水分平衡水分是植物生长发育中不可或缺的因素,也是影响植物生态系统的主要环境因素之一。
植物通过根系吸收土壤水分,并通过蒸腾作用将水分输送到叶片,从而满足其生长发育和光合作用的需求。
植物的水分平衡研究包括根系吸水、水分传导机制以及植物对不同水分胁迫的响应等内容。
通过研究植物的水分平衡,我们可以更好地了解植物在干旱、涝灾等极端环境下的适应机制,为生态系统的水资源管理和农业节水提供科学依据。
第三部分:植物的呼吸作用植物的呼吸作用是指植物对有机物质进行氧化代谢,释放能量和二氧化碳的过程。
呼吸作用是植物维持生长和发育的重要途径,也是影响植物产量和气候变化的重要因素之一。
植物的呼吸作用研究包括呼吸过程的调控机制、呼吸速率的测定以及与光合作用之间的关系等。
通过研究植物的呼吸作用,我们可以更好地了解植物在不同温度和光照条件下的能量代谢,为农业生产和生态修复提供理论指导。
第四部分:植物的物质运输植物通过根系吸收土壤中的水分和营养物质,并通过维管束系统将其输送到其他部位。
物质运输是植物生长和发育的重要过程,也是植物适应环境变化的关键机制之一。
植物生理学期末复习资料
植物生理学一、名词解释1 、:每偏摩尔体积水的化学势差。
2 、:距离胶粒较远而可以自由流动的水分。
3 、:挨近胶粒而被胶粒吸附束缚不易自由流动的水分。
4 、:是指水分以气体状态通过植物体的外表从体内散失到大气的过程。
5 、:植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量。
6 、:当水份子从大面积上蒸发时,其蒸发速率与蒸发面积成正比。
但通过气孔外表扩散的速率,不与小孔的面积成正比,而与小孔的周长成正比。
7 、:维持正常生命活动不可缺少的元素.8 、:任何植物,假假设培养在某一单盐溶液中,不久即呈现不正常状态,最后死亡。
9 、:植物惟独在含有适当比例的多种盐的溶液中才干正常生长发育,这种溶液叫平衡溶液。
10、:植物对各种矿质元素的吸收表现出明显的选择性。
假设供给〔NH4〕2SO4,植物对其阳离子的吸收大于阴离子,在吸收NH4 的同时,根细胞会向外释放氢离子,使PH 下降。
11、:供给NANO3 时,植物吸收,NO3-而环境中会积累,NA+,同时也会积累OH- 或者HCO3-,从而使介质PH 升高。
12、:绿色植物吸收太阳光能,同化CO2 和H2O,合成有机化合物质,并释放O2 的过程。
13、:叶绿体利用光能将无机磷酸和ADP 合成ATP 的过程。
14、:随着光强的增加光合速率相应提高,当到达某一光强时,叶片的光合速率等于呼吸速率,即CO2 吸收量等于CO2 释放量,表现光合速率为0。
15、:随着CO2 的浓度增加,当光合作用吸收的CO2 与呼吸释放的CO2 相等时环境中的CO2 浓度。
16, 与这块土地所接受的太阳能的比17 、:是指单位截面积筛份子在单位时间内运输物质的量,常用g/(m2.h)或者g/(mm2.s)表示。
18、:是产生和提供同化物的器官或者组织;是消耗或者积累同化物的器官和组织。
19:是指一切生活在细胞内的有机物,在一系列酶的参预下,逐步氧化分解为简单物质,并释放能量的过程。
20: 、:是指生活细胞在氧气的参预下,把某些有机物质彻底氧化分解,放出二氧化碳并形成水,同时释放能量的过程。
植物生态学重点(复习资料)
生态学ecology:是研究生物之间及其与周围环境之间相互关系的学科。
1866年由德国动物学家欧内斯特.海克尔Ernest haeckel 提出概念植物生态学:研究植物与其它生物之间及其与环境相互关系的规律的学科。
研究内容:个体生态学,种群生态学,群落生态学,生态系统学生态因子:指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。
生态因子类别:1)气候因子2)土壤因子3)地形因子4)生物因子5)人为因子生态幅:每一个物种对环境因子综合适应范围的大小生态因子作用的一般特征:1.综合作用2.主导因子3.不可代替性和可调剂性4.阶段性5.直接作用和间接作用6. 限制因子限制因子:任何一种生态因子只要接近或超过生物的耐受范围,就会成为这种生物的限制因子。
生理辐射光: 0.4-0.76um,又称为可见光。
0.6-0.7 微米的橙红光、0.4-0.47 微米的蓝紫光生理活性最大。
对绿光0.5-0.6微米几乎不吸收红光促进碳水化合物的形成,对植物开花、茎的伸长和种子萌发有影响。
蓝光促进蛋白质的合成。
紫外线: 抑制茎的延伸,促进花青素的形成。
灭生性辐射光波长小于0.29微米,被臭氧层吸收。
红外光: 波长大于0.7微米,几乎不吸收,增热效应,光周期反应林内光照的主要特点:1.强度减弱:约70%被枝叶吸收,20%反射,透射进入的光只有10% 2. 光质改变:以红外光、绿光为主,橙红、蓝光吸收率 80-95%。
叶片表皮细胞吸收大量紫外线。
3. 分布不均(光片、光斑)4. 日照时间缩短:由高到低越阴暗,树种耐阴性越强光补偿点(CP):低光照条件下,植物的光合作用较弱,当植物合成的产品恰好等于呼吸消耗这时的光照强度称为* 光饱和点(SP):当光照强度增加到一定程度后,光合作用增加的幅度逐渐减缓,最后达到一定限度,不再随光照强度而增加,这时的光照强度称为光照对植物生长和形态结构的影响:1. 种子萌发2. 茎的生长和分化3. 苗木根系4. 叶片形态结构5. 树冠6. 花芽分化果树修剪7. 果实品质阳性树种和阴性树种的主要区别:(1) 天然更新种子萌发、幼苗、幼树生长(2) 光补偿点和光饱和点阳性树种(落叶松、松)光补偿点大于200 lux,阴性树种(槭、榆)50 lux(3) 树冠外形阳性树种树冠较稀疏,枝下高较高阴性树种树冠较稠密,枝下高较低(4) 叶片分化及颜色:阳性树种全阳生叶;叶绿素含量较低,淡绿色阴性树种阳生叶、阴生叶;深绿色(5) 生长发育过程:阳性树种生长快,成熟早,寿命短阴性树种生长慢,成熟晚,寿命长我国常见的阳性树种:落叶松、马尾松、樟子松、白桦等阴性树种:云杉、冷杉纬度每增高1度,年平均气温约下降0.5—0.9℃海拔每增高1000米,年平均气温约下降5.5℃。
生态学参考复习资料
生态学〔仅供参考~〕第一章绪论生态学是研究生物生存条件、生物及其群体与环境相互作用的过程及其相互规律的科学,其目的是指导人与生物圈〔即自然、资源与环境〕的协调开展。
思考题:1生态学与生物学、环境科学有何联系与区别?2生态学的核心问题是什么?3为什么说“生态学在解决资源、环境和可持续开展等重大问题上具有重要作用〞?请举一例试分析之。
4试分析当今全球生物多样性变化的特征。
5谈谈你对学习?生态学?的看法和建议。
第二章生物与环境物种是由内在因素〔生殖、生理、生态和行为〕联系起来的个体的集合,是自然界中的一个根本进化单位和功能单位。
环境:主体以外、围绕主体,构成主体生存条件的各种要素的总和,包括自然的、社会的要素。
〔大小范围、具体、相对〕生态因子:环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。
是环境因子的一局部。
生活因子:生物生存不可缺少的生态因子。
所有生活因子构成生存条件。
生境:具体生物个体或群落生活地段上的生态环境。
生态因子作用的一般规律〔综合作用,主导因子作用,生活因子的不可替代性和可补偿性,生态因子作用的阶段性,直接性与间接性,限制性作用〕〔1〕综合作用自然界不存在孤立的生态因子,也不存在单一因子构成的生态环境。
生态因子间总是互相促进、相互制约,任何单一因子的变化必将引起其它因子的变化,如光强——土壤温度、空气湿度、水分平衡、气温等——植物生长。
〔2〕主导因子作用生态环境中各因子地位不同,一般情况下,其中有一个或几个因子对其它因子的变化起主导作用,该因子即为主导因子。
〔3〕生活因子的不可替代性和可补偿性生活因子同等重要,不可或缺,具不可替代性或同等重要性。
同时,在一定条件下,某一因子量的缺乏,可由其它因子的增加或增强而得到补偿,仍可获得一样的生态效应。
即为可补偿性〔4〕生态因子作用的阶段性不同年龄阶段或发育阶段有不同需求,不同阶段同样生态因子或其组合的生态作用不同〔5〕直接性与间接性间接因子通过直接因子表达,如地形因子属间接因子。
植物生理学复习资料
细胞信号传递: 指偶联各种胞外刺激信号与其相应的生理反应之间的一系列分子反应机制。
第二信使: 由胞外刺激信号激活或抑制的、具有生理调节活性的细胞内因子。
G蛋白: 位于质膜内测的由不同亚基构成的多聚体蛋白。
受体接受胞外信号分子到产生胞内信号分子之间的信号转换是通过G蛋白偶联起来的。
水势: 每偏摩尔体积水的化学势差。
永久萎蔫: 萎蔫植物若在蒸腾速率降低以后仍不能恢复正常,这样的萎蔫称永久萎蔫。
内聚力学说: 即水分的内聚力来解释水分沿导管上升原因的学说。
诱导酶: 指植物体内本来不含有,但在特定外来物质的诱导下诱导生成的酶。
初级共运转: 质膜H-ATPase把细胞质基质的H向膜外泵出的过程。
易化扩散: 是小分子物质经膜转运蛋白顺化学势剃度或电化学势剃度跨膜运转过程。
末端氧化酶: 处于生物氧化一系列反应的最末端,将底物脱下的氢或电子传递给分子氧,形成水或过氧化氢的氧化酶。
伤呼吸: 植物组织因受到伤害而增强的呼吸。
呼吸作用氧饱和点: 一定条件下,当氧浓度升高到某一值时,呼吸速率不在增强,这时环境的氧浓度称为呼吸作用氧饱和点。
量子效率: 指吸收一个光量子后放出的氧分子数目或固定二氧化碳分子数目。
植物生长物质: 指一些调节植物生长发育的物质,它包括植物激素和植物生长调节剂。
激素受体: 能与激素特异地结合,并引起特殊生理效应的蛋白质类物质。
生长延缓挤: 抑制植物顶端分生组织生长、抑制节间生长的生长调节剂。
极性: 细胞、器官和植株内的一端与另一端在形态结构和生理生化存在差异的现象。
向光性: 植物根据光照的方向而弯曲生长的现象。
光敏色素: 在植物体内存在着一种吸收红光和远红光并且可以相互转化的光受体蛋白,具有红光吸收型和远红光吸收型两种形式,期中远红光吸收型具有生理活性,参与光形态建成,调节植物生长发育。
去春化作用: 在植物春化过程结束之前,将植物放到高温条件下生长,低温的效果会被减弱或消除,这种由于高温解除春化作用的现象称为去春化作用。
植物生理学各章节复习重点
在高温,强光,低CO2浓度,少水的条件下, 为什么C4植物的光合速率比C3植物的高?
1.C4途径的CO2固定中的PEPcase对CO2的亲和力比C3途径的CO2固定 中的Rubisco大,所以C4植物能够利用低浓度的CO2 ,而C3植物不 能; 2.C4植物叶片具有特殊的结构。其MC和VBSC具有不同类型叶绿体, 有不同的酶系。 MC中PEPcase 将空气中低浓度的 CO2 固定到C4 二羧酸中,再转运到VBSC中脱羧释放出 CO2 ,大大增加VBSC中的 CO2浓度,促进了催化的羧化反应,增加光合速率。而且C4植物的 光呼吸较弱,同时是在VBSC中进行,所释放的 CO2 又易于再被固 定。故低CO2浓度下, C4植物表现高的同化速率; 3.PEPcase对低温很敏感,活性明显下降,故需高温;
复 习 思 考 题 (一) 名词解释 (代谢)源;(代谢)库;共质体运输;质外体运输; 比质量转移率; 转移细胞 (二) 问答题 1 植物体内同化物分配的规律是什么? 2 简略压力流动假说。这些学说的实验依据是什么?有 什么优缺点? 3 代谢源与代谢库相互之间有什么关系?了解这种关系 对指导农业生产有什么意义? 4 如何理解蔗糖是高等植物韧皮部光合同化物运输的主 要形式?
1. 作物需水规律(水分临界期)
2. 合理灌溉的指标
复
习
思
考题ຫໍສະໝຸດ ⒈ 试述水在植物生活中的重要作用。 ⒉ 植物细胞的水势由哪几部分组成?说明成熟植物细胞从 萎蔫到充分膨胀的过程中,各个组分的变化情况。 ⒊ 被动吸水和主动吸水有何区别?它们各自在植物吸水过程 中的地位怎样? ⒋ 蒸腾作用有何生理意义?气孔蒸腾的主要路径是什么?气 孔蒸腾的主要特点是什么? ⒌ 简述气孔运动的机理。 ⒍ 水分在植物体内的运输动力是什么? ⒎ 什么是自由能、化学势和水势?为什么将这些概念引入 植物的水分生理中? 8.名词解释: 水势、束缚水、伤流、蒸腾作用、需水临界期、蒸腾系数、 自由水、根压、渗透作用、 吐水、压力势、渗透势、衬质势 、蒸腾效率、蒸腾拉力、吸胀作用、小孔扩散规律
植物生理生态学
植物生理生态学植物生理生态学是研究植物生命活动与环境相互作用的科学领域。
它涵盖了植物对环境的适应能力、光合作用、呼吸作用、水分吸收利用及营养元素循环等方面的内容。
通过了解植物的生理生态特性,我们可以更好地理解植物如何在不同环境下生存和繁殖,进而为保护和恢复生态环境提供理论依据。
一、植物对环境的适应能力植物的生存能力在很大程度上取决于对环境的适应能力。
植物生理生态学研究了植物如何通过生理调节适应不同的环境条件。
例如,某些植物能够以不同的方式调整其气孔的开闭情况,以适应干旱或湿润的环境条件。
同时,植物还可以通过调节生长速率和分配资源等途径来应对环境的变化。
二、光合作用与呼吸作用光合作用是植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质的过程。
呼吸作用则是植物通过氧化有机物质释放能量的过程。
这两个过程是植物生命活动的基础,也是植物与环境相互作用的核心。
植物生理生态学致力于研究植物在不同环境条件下光合速率和呼吸速率的变化规律,以及其与环境因素之间的关系。
三、水分吸收利用及营养元素循环水分和营养元素是植物生长发育的必需物质。
植物通过根系吸收土壤中的水分和营养元素,并通过细胞内的运输系统将其输送到不同的组织和器官。
植物生理生态学研究水分和营养元素在植物体内的吸收、利用和循环过程,以及植物如何在不同环境条件下调节这些过程以适应环境的变化。
四、植物对全球变化的响应全球变化对植物生理生态学研究提出了新的挑战。
气候变暖、降水模式变化和土地利用变化等因素对植物的生长和分布产生了重要影响。
研究植物如何响应全球变化,以及这些变化对植物群落结构和生态系统功能的影响,对于我们更好地预测未来的生态系统变化具有重要意义。
总结:植物生理生态学是一个广泛而复杂的学科领域,它旨在揭示植物与环境相互作用的机制和规律。
通过研究植物的生理特性和生态过程,我们可以更好地理解植物如何适应不同的环境条件,并为保护和恢复生态环境提供科学依据。
未来的研究需要继续深入,不断拓展我们对植物生理生态学的认识,以更好地应对全球变化的挑战。
植物生理生态学复习题
植物生理生态学复习题1、解释下列缩写SPAC土壤-植物-大气连续体;WU水分利用效率;RuBP核酮糖二磷酸;Rubisco 1,5- 核酮糖二磷酸羧化酶;LSP光饱和点;LCP光补偿点;PAR光合有效辐射;P净光合速率;P max最大净光合效率;G植物:在光合作用碳固定过程中,最初固定的有机分子均含有3个碳原子,称之为CO同化的C3途径,而具有C3途径的植物称为C3植物;G植物:在光合作用碳固定过程中,所固定的最初产物是4碳化合物(草酰乙酸),故称G途径,具有G途径或以此途径为主的植物称为G植物。
2、植物气体交换的测定主要能解决什么生态问题?气体交换参数包括光合速率、暗呼吸速率、蒸腾速率与气孔导度,测定这些参数主要能解决以下生态问题:1)研究植物的进化与生态适应。
植物的光合作用等是植物种的特征,更是植物功能型的特征,不同的植物以及不同生境下生长的同种植物具有不同的气体交换特征;2)判断植物的光合碳同化途径。
植物进行光合作用固定CO的途径主要有G、C4和CAM它们在P max C(胞间CQ浓度)、光呼吸(C4和CAM S物无)、光合CQ 补偿点和饱和点等光合特征上明显不同。
通过它们的气体交换特征研究及建立判别模型,可以鉴别三类不同光合功能型的植物;3)研究植物的抗逆性及污染物对植物的危害,如盐害、冻害、旱害等引起植物的生长发育受阻;另外,大气中的一些污染物质等会引起植物的伤害反应,可通过气体交换研究做出及时诊断;4)遗传育种和退化生态系统恢复中的先锋植物筛选。
作物在选种时,那些高光合、低光呼吸、低CO2 补偿点和光补偿点的植物更能够适应不良环境,具有高的生产潜力。
同时相关的蒸腾作用、水分利用效率、气孔导度等也表现出变化,在遗传育种或在退化生态系统恢复的先锋树种选择时,筛选那些具有高光合潜力的植物无疑是十分有力的,对一些特征值的获得需要进行光合作用的研究;5)全球变化中的植物生态学研究。
全球变化主要是由CO增加引起的温室效应,植物对于CO和温度响应就变得十分重要。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
植物生理生态学● 绪论植物生理生态学:研究植物与环境的相互作用和机制的一门实验科学。
研究层次:植物个体—器官—组织水平。
植物生理生态学特点:植物生态学的一个分支,主要用生理学的观点和方法来分析生态学现象。
研究生态因子和植物生理现象之间的关系。
植物生理生态学主要集中在组织、器官、个体与生物环境之间的相互关系,作为对生态现象的验证和解释,同时也对微观植物生理学提供了表征验证。
● 植物与环境环境:某一特定生物体或生物群体周围一切因素的总和,包括空间及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的各种因素。
环境的本质就是生物生存和发展的资源或影响这种资源的因素。
生态因子:环境中对生物起作用的因子。
对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或间接影响。
生存条件:生态因子中对生物生存环境不能缺少的生态因子的总称。
生境:特定生物个体或群体的栖息地的生态环境。
生态因子根据性质划分:1)气候因子:温度、水分、光照、风、气压和雷电等。
2)土壤因子:土壤结构、土壤成分的理化性质及土壤生物。
3)地形因子:陆地、海洋、海拔高度、山脉走向与坡度等。
4)生物因子:包括动物、植物和微生物之间的各种相互作用。
5)人为因子:人类活动对自然的干预、影响、破坏及对环境的污染等。
植物与生态因子之间的相互关系:1) 生态作用:生态因子对植物的结构、过程、功能、分布等产生的影响。
2) 生态适应:植物改变自身结构与过程以与其生存环境相协调的过程。
3)相互作用:植物对环境做出的响应和反馈,并影响环境的过程。
(环境小气候、土壤结构、土壤微生物、大气组分、生物链结构、协同进化、生物多样性。
)植物对生态因子的响应和耐受性生态幅:耐受范围上最高点和最低点之间的范围。
生物对生态因子耐受限度的调整:1) 驯化:通过人工栽培,自然选择和人工选择,是野生植物、外来植物能适应本地的自然环境和栽培条件成为生产或观赏需要的本地植物。
生物学意义:适应环境变化的能力。
2) 内稳态:生物系统通过内在的调节机制使内环境保持相对稳定。
内稳态通过形态、行为和生理适应实现。
3) 适应:生物对环境压力的调整过程。
植物在形态结构和功能方面获得了可遗传的改变,从而增加了对逆境的抗性。
适应方式:—适应组合:环境条件表现出一整套协同的适应特性。
—生理适应:生物钟、休眠、生理生化变化。
影响植物生理生态的主要环境因子光照①绿色植物将太阳能转化成化学能储存于植物体内,这一过程是生物圈与太阳能发生联系的唯一环节,也是生物圈赖以生存的基础。
②太阳辐射为地球上所有生命系统提供了能量来源。
③根据陆生植物对光强适应的生态类型可分为中性植物(耐阴植物)、阳性植物(阳生植物)、阴性植物(阴地植物)。
④根据植物对日照长度的反应类型可把植物分为长日照植物、短日照植物、中日照植物和中间型植物。
光质:光谱成分(红、橙、黄、绿、青、蓝、紫)生理有效辐射:能被光合作用利用的太阳辐射。
太阳辐射中只有可见光部分可被光合作用所利用。
绿光在陆生植物光合作用中很少被吸收,称为生理无效辐射。
光周期现象:自然界的光暗交替现象植物的光周期反应类型1.短日植物:在昼夜周期中日照长度短于临界值日长才能开花的植物。
2.长日植物:在昼夜周期中日照长度大于临界值日长才能开花的植物。
3.中日性植物:这类植物的成花对日照长度不敏感,只要其他条件满足,在任何日照条件下都能开花。
植物光周期现象的应用:①使花期不同的植物同时开花以杂交育种。
②采用短日照处理使树木提早休眠,增强越冬能力。
③使植物延迟开花,促进营养生长等。
④园艺上控制开花时间,便于观赏等。
⑤安排农时。
温度①温度对植物的作用(温度的生态学意义)1 有效积温:植物在生长发育过程中,从环境中摄取一定热量完成某一阶段的发育。
有效积温意义:预测植物生育期;预测植物地理分布北界;制定农业气候区划,合理安排作物。
2植物春化作用:植物必须经历一段时间的持续低温才能由营养生长阶段转入生殖阶段生长的现象。
3去春化作用(解除春化):植物在春化过程结束前,将其放到较高的生长温度下,低温的效果会被减弱或消除的现象。
②极端温度对植物的影响1高温破坏生物体内的代谢过程和光和呼吸平衡,并且没有经历春化作用植物不能完成发育阶段。
2低温使植物遭受寒害和冻害,引起细胞渗透压变化,导致蛋白质变性,代谢失调。
③植物对极端温度的适应◆ 植物对极端低温的适应1形态上适应:芽具鳞片、体具蜡粉、植株矮小2生理上适应:减少细胞中的水分和增加细胞中有机质的浓度3行为上适应:休眠◆ 植物对极端高温的适应1形态上适应:密毛、鳞片滤光;叶色反光;叶缘向上或暂时折叠,减少辐射伤害;茎干具厚的木栓层,绝热2生理上适应:降低细胞含水量,增加糖或盐浓度;蒸腾作用旺盛3行为上适应:关闭气孔、种子休眠水①水的生物学意义◆水是植物体不可缺少的组成成分。
◆水是植物体所有代谢活动的介质。
◆水为植物创造稳定的温度环境。
◆水是光合作用的原料。
◆水影响植物分布、密度。
②生物体的水分获得与损失途径◆ 水分的丧失途径:蒸发(蒸腾作用、扩散作用)失水,分泌失水◆ 水分获得途径:根部吸收,叶面吸收③生物对水因子的适应◆ 水生植物对水因子的适应①适应方式—发达的通气组织;—机械组织不发达或退化;—叶片薄而长,以增加光合和吸收营养物质的面积。
②生态类型沉水植物、浮水植物、挺水植物◆ 陆生植物对水因子的适应①适应方式形态适应—发达的根系;—叶面小;—单子叶植物中一些具扇状的运动细胞可使叶面卷曲;—具有发达的贮水组织。
生理适应—水分运输的动力;—原生质的渗透浓度高。
②生态类型湿生植物、中生植物、旱生植物土壤(植物矿质养分的来源)◆ 土壤是植物生长的基质和营养库。
土壤提供了植物生活的空间、水分和必须的矿质元素。
生态因子作用的特点1) 综合性:生态因子之间相互影响、相互作用、相互制约,任何一因子的变化都会在不同程度上引起其他因子的变化。
◆ 主导因子作用(非等价性)主导因子:在诸多的环境因子中,有一个对生物起绝对性作用的生态因子。
对生物起作用的诸多因子是非等价的。
2) 3) 4)不可替代性和补偿作用不可替代性: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代替。
阶段性作用生物在生长发育的不同阶段需要不同的生态因子或生态因子的不同强度。
直接作用和间接作用植物光合作用及其生理生态基础光合作用:含叶绿体的绿色植物和某些细菌,在可见光的照射下,经过光反应和碳反应,利用光合色素,将二氧化碳和水转化为有机物,并释放出氧气的过程。
光反应在类囊体(光合膜)上进行,碳反应在叶绿体的基质中进行。
光合作用的重要地位①地球上最重要的化学反应②生命的发动机③地球生物圈形成和运转的关键环节:一切生物体和人类物质的来源;一切生物体和人类能量的来源;一切生物体和人类氧气的来源光合机构—叶绿体及其色素叶肉组织叶绿体①光合作用的光能吸收、传递和转化过程是在类囊体膜上,具有一定分子排列和空间构象的色素蛋白复合体以及有关的电子载体中完成的。
②光合色素:在光合作用中参与吸收、传递光能或引起原初光化学反应的色素。
高等植物和大部分藻类的光合色素是叶绿素a、b 和类胡萝卜素。
③光合色素分布在类囊体膜中,以非共价键与蛋白质结核在一起形成色素蛋白,以吸收和传递光能。
光合作用的生理机制(原初、同化力、碳同化)光反应包括原初反应、电子传递和光和磷酸化。
①原初反应:光合色素分子对光能的吸收、传递和转换过程。
◆反应中心色素:少数特殊状态的叶绿素a分子,它具有光化学活性,能捕光,又能将光能转换为电能。
◆聚光色素:能吸收光能,并把吸收的光能传递到反应中心色素。
大部分叶绿素a、全部叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素。
◆光合反应中心:进行光反应原初反应的最基本的色素蛋白结构。
②电子传递与光合磷酸化(电能转化为活跃化学能的过程)1 光系统:叶绿体中的光和色素有规律的组成许多特殊的功能单位。
1 光系统Ⅰ(PSⅠ):颗粒较小。
NADP 的还原核心复合体:反应中心为P7002光系统Ⅱ(PSⅡ):颗粒较大。
水的光解和放氧核心复合体:由6 种多肽组成,反应中心为P6802细胞色素b6f 复合体一种多亚基蛋白,主要生理功能把PQH 类囊体腔。
2中电子传递给PC,同时将H 释放到3 4光合链:连接两个光系统以及H光合电子传递及其类型。
2O 和NADP 之间的传递电子物质。
电子传递:原初反应形成的高能电子沿一系列电子载体传递,在此过程中形+++成O2、NADPH和H 和质子电动势。
◆非环式电子传递(z):水光解产生的电子经过PSⅡ、细胞色素b合体、PSⅠ,最终还原NADP,是主要形式。
6ƒ复◆环式电子传递:PSⅠ吸收光量子分离出来的电子,经过细胞色素b合体,再经过PC 返回PSⅠ的过程6ƒ复◆假环式电子传递:水分解产生的电子经过PSⅡ、细胞色素b6ƒ复合体、PSⅠ还原O 2的过程。
(在强光下NADP 供应不足时产生)5光合磷酸化:光在叶绿体(或载色体)中发生的由ADP 与Pi 合成ATP 的反应。
◆◆◆非环式磷酸化:光合电子传递到Fd 后与非环式电子传递偶联产生ATP 的反应。
在光合磷酸化中占主要地位。
循环式光合磷酸化:光合电子传递到Fd 后与环式电子传递偶联产生ATP 的反应。
假循环式光和磷酸化:光合电子传递到Fd 后与假环式电子传递偶联产生ATP 的反应。
+++③碳同化(二氧化碳同化):植物利用光反应中形成的同化力,将CO定化合物糖类的过程。
2转化为稳1 C 3途径(卡尔文循环):2 C4途径(四碳二羧酸途径)3景天酸代谢途径(CAM途径)2的植物。
C 植物CAM 植物 C 植物共同点都以卡尔文循环合成光合产物不同点碳同化时有一个固定CO2 的过程光合产物在维管束细胞中形成光合产物在叶肉细胞中形成两次CO 固定在空间上隔开两次CO 固定在时间上隔开2CO2更高的同化CO2的组织结构和生理功能;C3植物进化出了光呼吸这一生理功能。
)光呼吸的生理功能:消除乙醇酸的毒害、为卡尔文循环提供CO对光合机构的破坏、减少碳损失。
④光合作用产物2、防止强光8合产物是葡萄糖和果糖,小麦、蚕豆等主要是蔗糖。
光合作用的生理生态响应①光合速率:单位时间、单位叶面积吸收CO2的量或放出CO2的量。
②光补偿点:同一叶片在同一时间内,光合速率和呼吸速率相等时的光强度。
③光饱和点:光合速率开始达到最大值时的光强度。
④CO 2补偿点:当光合速率与呼吸速率相等时外界环境中CO2浓度。
⑤CO 2饱和点:光合速率开始达到最大值时的CO2浓度。
●植物的水分生理生态水是生命起源的先决条件,没有水就没有生命,也就没有植物。
①水分在植物生命活动中的重要性1束缚水:与细胞组分紧密结合而不能自由流动的水分。
2自由水:未与细胞组分相结合可以自由流动的水分。
3自由水/束缚水:比值越高,植物代谢越活跃,但抗逆性差4水在生命活动中的作用:◆原生质的主要成分◆代谢过程的重要反应物质◆植物吸收和运输物质的溶剂◆保持植物的固有姿态◆水有较高的比热和汽化热,有利于调节植物体的温度。