植物生态学(第三章)(2)讲义
生态学-第三章 种群生态学(2)
每 株 植 物 平 均 干 重 （ ）
植物密度（株/m2）
Regression lines from self-thinning curves for 31 stands of different species of plants
g
（2） 性别生态学
• 内容：性别关系类型、动态及环境因
素对性别的影响。
species of North American warblers. Each of these insect-eating species searches for food in different regions of spruce trees.
莺
竞争的类型和特征
• 种间竞争的类型
– 利用性竞争：通过损耗资源； – 干扰性竞争：竞争个体间直接相互作用。
第三章 种群生态学
（2） 3.3 种群内、外的相互作用
3.3 种群内、外的相互作用
3.3.1 概述 3.3.2 种内关系 3.3.3 种间关系
3.3.1 概述
种内关系：生物种群内部的个体间的相互作用； 种间关系：生活于同一生境中的物种间的相互作用； 种内、种间相互作用的种类：
（1）竞争 （2）捕食、自相残杀 （3）互利共生 （4）寄生
• K1<K2/β，K1/α>K2：
稳定的平衡点，两种共存
• K1>K2/β，K1/α<K2：
不稳定的平衡点，两种均可能获胜
生态位理论
• 生态位 (niche)
指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色；在 自然生态系统中一个种群在时间、空间上的位置及其在 相关种群之间的功能关系(n-维生态位)。
生物生长发育的不同时期生态位不同。
《植物生态学》(含植物学)考试大纲
《植物生态学》(含植物学)考试大纲注：请考生以考试大纲为复习依据。
（硕士研究生招生目录中所列“852植物生态学”，包含“植物学”。
）一、考试大纲的性质植物学（含植物生态学）是自然保护区学的专业基础课，也是报考自然保护区学科硕士研究生的考试科目之一。
为帮助考生明确考试复习范围和有关要求，特制定出本考试大纲。
本考试大纲主要参考北京林业大学本科生《植物学》课程教学大纲和《森林生态学》课程教学大纲编制而成，适用于报考北京林业大学自然保护区学专业硕士学位研究生的考生。
二、考试内容第一部分植物学部分第一章绪论植物在自然界的作用；植物学的研究内容及分科；植物的多样性。
第二章植物细胞各种细胞器的结构和功能特点；细胞壁的组成和变化；细胞周期的概念；有丝分裂和减数分裂的过程和主要的变化。
第三章植物组织组织的概念；组织的类型及特点；维管组织、维管束、维管系统的概念。
第四章种子植物营养器官的形态、构造和功能种子的构造和类型及种子萌发过程和种子休眠类型及机理。
根、芽、茎、叶的类型，构造与生长发育；植物营养器官的变态（变态的概念和变态的种类）。
种子植物的营养繁殖及应用。
第五章种子植物繁殖器官的形态构造及生殖过程被子植物的繁殖器官及生殖过程：花的结构和发育；开花传粉、种子和果实的形成。
裸子植物的繁殖器官及生殖过程：大、小孢子叶球的产生和发育；雌、雄配子体的发生、发育过程；传粉与受精；胚、胚乳的发育及种子的形成。
（注意与被子植物的区别）第六章植物界的基本类群植物的分类单位、命名和生物界的划分，植物各基本类群的特点、相互之间的联系及进化历程中的地位。
第七章被子植物分类基础1被子植物分类的主要形态术语、基础知识：茎的生长习性；单、复叶的区别及复叶类型；雌、雄蕊类型、子房位置、胎座类型；花序类型、果实类型；植物检索表的编制和使用。
2被子植物主要分类系统及重要区别点：恩格勒系统、哈钦松系统、塔赫他间系统、克朗奎斯特系统。
3被子植物分科概述：常见的科的识别要点；蔷薇科、豆科、菊科、禾本科等大科的亚科之间的区别；特点相近科的区别。
基础生态学第3章有机体与环境二
第二节 大气及其生态作用
1、大气组成
➢在干燥空气中，O2占大气总量的20.95%，N2占78.9%， CO2占0.032%。这个比例在任何海拔高度的大气中基本相似。 但在地下洞穴或通气不良的环境中，空气中的O2和CO2含量 与大气不相同。
➢在大气组成成分中，对生物关系最为密切的是O2与CO2。
2、陆生动物的气体代谢
光的生态作用及生物对光的适应
1、光质的生态作用及生物的适应
植物光合作用：光合有效辐射（380-710nm），红光和蓝 紫光能被叶绿素和类胡萝卜素吸收，绿光则很少被吸收。 利用彩色薄膜对蔬菜等作物进行栽培试验。 光质对动物的生长、生殖、迁徙、毛羽更换等也有影响。 不可见光对生物的影响也是多方面的，如昆虫对紫外光有 趋光反应，而草履虫则表现为避光反应；紫外光抑制植物茎 的生长。
4、植物与氧
植物与动物一样呼吸消耗氧，但植物是大气中氧的主要生产
者。植物光合作用中，每呼吸44g CO2，能产生32g O2。白 天，植物光合作用释放的氧气比呼吸作用所消耗的氧气大20 倍。据估算，每公顷森林每日吸收1吨CO2，呼出0.73吨氧； 每公顷生长良好的草坪每日可吸收0.2吨CO2，释放0.15吨O2。 如果成年人每人每天消耗0.75 kg氧，释放0.9 kg CO2，则城 市每人需要10 m2森林或50 m2草坪才能满足呼吸需要。因此 植树造林是至关重要的，不仅是美化环境，更主要的是给人
类的生存提供了净化的空气环境。
第三节 土壤及其生态作用
1、土壤的生态学意义
（1）为陆生植物提供基底，为土壤生物提供栖息场所； （2）提供生物生活所必须的矿质元素和水分； （3）维持丰富的土壤生物区系； （4）生态系统中许多重要的生态过程均在土壤中进行。
基础生态学--第三章第三节 种内、种间关系
第三节 种内、种间关系
教学目标： 1、种内关系 2、种间关系
一、种内关系
种内关系：是指种群内个体间的相互关系。种内竞争同样是基 本的种内关系。
植物种群与动物种群的种内关系有很大的不同，除种内竞争外， 植物种群的种内关系主要表现为集群生长、密度效应等，动物 种群的种内关系则主要表现为生殖行为、空间行为、社会行为、 通讯行为和利他行为等方面。
一、种内关系
（一）植物的密度效应 在一定时间内，当种群的个体数目增加时，就必定会出现 邻接个体之间的相互影响，称为密度效应或邻接效应。 根据影响因素的种类，可将其作用类型划分为 密度制约和非密度制约。
一、种内关系
（一）植物的密度效应 目前发现植物的密度效应有两个基本的规律 1、最后产量衡值法则 2、“－3／2”自疏法则
该模式表明产量与密度变化无关，即在很大播种密度范围内，其最终产 量是相等的。
（一）植物的密度效应 2、“－3/2”自疏法则
密度与生物个体平均 株重呈现负相关关系， 在对数图上为－3／2 斜率。
（二）、动物的领域性和社会等级
1、领域性 由动物个体、配偶或家族积极保卫的，不允许其他动物，通常 是不让同种动物的进入的区域或空间就称为领域，而动物占有领 域的行为则称为领域行为或领域性。 领域性是保持个体或群之间间隔的积极机制； 高等动物的隔离机制是行为性的，低等动物或植物的 则是化学性的，即：通过抗生素或他感物质产生隔离。
高斯原理-竞争排斥原理
需指出的是：两个物种竞争的结果或竞争的激烈程度与各自生态位是有很大的关系的。 生态位越接近，则竞争越激烈。 在同一生境中具有相同生态位的不同物种不可能长期共存，这个原理称竞争排斥原 理，也称高斯原理; 在一个稳定的自然群落中，各生物种群的生态位必定是有差异的，种群间都是趋向于 互相补充而不是直接竞争。因此由多个物种组成的群落，要比单一物种 所组成的群落能更有效地利用环境资源，维持较高的生产力，并具有更高 的稳定性。
《生态学》第3章 种群及其基本特征
图３－１ 年龄锥体的３种基本类型（Kormondy，1976）
（a） 增长型种群 ：有大量幼体，而老年个体较少。种群的出生率大于死亡率 （b） 稳定型种群：老、中、幼比例大体相同。出生率与死亡率大致相平衡 （c） 下降型种群：幼体比例减少而老体比例增大，种群的死亡率大于出生率13
(a) 增长型种群： 锥体呈典型金字塔形，基部 宽，顶部狭，表示种群有大量幼体，而老年个体 较少。种群出生率大于死亡率，是迅速增长的种 群。 (b) 稳定型种群： 锥体形状介于(a)、(c)两类之 间，老、中、幼比例大体相同。出生率与死亡率 大致相平衡，种群稳定。 (c)下降型种群： 锥体基部比较狭，而顶部比较 宽。种群中幼体比例减少而老体比例增大，种群 的死亡率大于出生率，是不断衰退的种群。
第三章
种群及其 基本特征
1
1 第一节 生物种与种群的概念
2
第二节 种群的动态
３
第三节 种群的空间格局
4
第四节 种群调节
2
第一节 生物种与种群的概念
1
生物种的 概念
2
种群的 概念
3
一、生物种的概念
瑞典植物学家林奈（Carolus von Linnaeus）在其出版的《植物种志》中，继承 了J.Ray的观点，认为种是“形态相似的个体 的集合”，并指出同种个体可自由交配，能 产生可育的后代，而不同种之间的杂交则不 育，并创立了种的双命名法。
T=(Σxlxmx)/(Σlxmx)
24
三、种群的增长模型
与密度无 关的种群 增长模型
与密度有 关的种群 增长模型
25
（一）与密度无关的种群增长模型
1. 种群离散增长模型 最简单的单种种群增长的数学模型，通常
植物生态学
为基础的植物分布学》； 1898Schimper《以生理学为 基础的植物地理学》。 动物生态学： Jennings(英)——动物行为； Adams and Shelford( 美 )——动物生态演替； Davenport( 美 )—— 动 物群落生态（昆虫生态） 1930年前后 : 英美学派 以北美冰川地貌为研究对象 动态生态学 法瑞学派 阿尔卑斯山脉为研究对象 静态生态学 北欧学派 北欧森林为研究对象 分布规律 俄国学派 生物地理群落为研究对象
§1-2 农业生态学的性质与任务
一、农业生态学及其发展过程
二、研究的对象和基本内容 三、农业生态学的特点 四、农业生态学的研究方法 五、农业生态学的任务
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§1-2-1 农业生态学及其发展过程
一、农业生态学及其发展过程
农业生态学：把农业生产作为一个整体（农业生态系统）利
（四）生态系统生态学的发展阶段
1935 Tansley 第一次提出生态系统概念 ， 生态平衡
1941 R.L.Lindeman“一个老年湖泊内的食物链动态” 1952 E. P. Odum 《生态学基础》
H．T．Odum ， Hutchinson 按研究对象分:植物生态学、动物生态学、人类生态学 按组织水平分： 生态系统生态学、群落生态学、种群
§1-1 生态学形成和发展
一、生态学的定义
二、生态学形成和发展的几个阶段
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§1-1-1 生态学定义
生态学( Ecology)是生物学的分支，是一门宏观
生物学。
一、生态学的定义
生态学：研究生物与环境之间相互关系的科学 （1）生物与环境的关系 （2）各种生物之间的关系 （3）环境各要素之间的关系
第二部分种群生态学第三章生活史对策
多变，难以预测、不确定 常是灾难性的、无规律、非密度制约 存活曲线C型，幼体存活率低 时间上变动大，不稳定，通常低于环 境容纳量K值。 多变，通常不紧张
发育快；增长力高；提早生育；体型 小；单次生殖 短，通常小于1年 高繁殖力
r选择者和K选择者之间有r-K连续体。
第二部分
种群生态学
第三章 生活史对策
第二部分
种群生态学
第三章 生活史对策
3.3 生殖对策
3.3.4 机遇、平衡和周期性生活史对策 Winemiller & Rose （1992）对鱼类生活史对策的研究表明， 生物在繁殖力、幼体成活率和性成熟年龄之间存在权衡，在这 三维空间中，鱼类的生态对策被划分为三种： ①机遇对策：繁殖力低（繁殖的能量分配高）、幼体成活率 低和性成熟早。 ②平衡对策：繁殖力低、幼体成活率高和性成熟晚，如胎生 或卵胎生鲨鱼。 ③ 周期性对策：繁殖力高、幼体成活率低和性成熟晚，如 中华鲟等。 3.4 滞育和休眠（自学） 如果当前环境苛刻，而未来环境预期会更好，生物可能进入 发育暂时延缓的休眠状态。昆虫的休眠称为滞育。 3.5 迁移（自学） 生物通过迁移到另一地点来躲避当地恶劣的环境。
r-选择者：是在不稳定
的环境中进化的，高繁殖率， 快速发育、小型成体，后代 数量多而个体小，高的繁殖 能量分配和短的世代时间 （周期）；
K-选择者：正好相反，
它们在稳定的环境中进 化，高竞争力，生长缓 慢、大型成体，后代数 量少但体型大，低繁殖 能量分配和长的世代时 间。
第二部分
种群生态学
第三章 生活史对策
第二部分
种群生态学
第三章 生活史对策
3.1 能量分配与权衡
(1) 生长与繁殖的权衡：花旗松生长率与繁殖率负相关
生态学(讲义)
第一章绪论(2 学时)第一节生态学及其发展一、生态学：是研究生物与其环境相互关系的科学。
是生物学的一个分支，有人称之为环境生物学。
其学科基础是生物学。
二、生态学的发展：（1）1803年，Malthus 《人口论》研究生物繁殖与食物关系，特别分析人口增长与食物生产的关系；（2）1859年，Darwin ‘The Origin of species’提出生物进化论，“物竞天择，适者生存”的观点；（3）1866年德国学者海克尔（Haeckel）提出生态学概念，标志着生态学的诞生。
生态学的研究对象从个体生态→种群→群落→生态系统1935年英国生态学家坦斯列（Tansley）提出了生态系统的概念，标志着生态学的发展进入了近代生态学发展阶段。
三、生态学分类植物生态学理论生态学（按研究对象可分为）动物生态学按性质可分为微生物生态学应用生态学（包括农业生态学、森林生态学、景观生态学、污染生态学、数学生态学、化学生态学、土壤生态学、旅游生态学等）海洋生态学按研究的环境特点可分为陆地生态学（森林生态学、草原生态学、农田生态学）淡水生态学农业生态学作为一门应用生态学于1986年被国家教委指定为农业院校的必选课之一。
第二节农业生态学及其发展一、农业生态学概念：农业生态学是生态学在农业领域领域应用的一个分支学科，是运用生态学的原理及系统论的方法，研究农业生物与其自然环境和社会环境相互关系的应用性科学。
其学科基础是生态学，方法论基础是系统分析法。
二、农业生态学的产生和发展农业生产的实质就是利用生物与资源环境相互作用形成人类农产品的过程。
20世纪90年代，保护资源与环境，促进可持续发展成为全球经济发展的主题，农业生态学受到重视，进入新的发展阶段。
（农业本身就是利用、调节生物与环境关系的一个生态过程。
农业生态学的研究对象经历了一个从个体生态→种群→群落→农业生态系统。
农业生态系统是农业生态学的研究核心。
三、农业生态学研究的内容与任务1．农业生态学研究的内容主要研究由农业生物与其环境构成的农业生态系统的结构、功能及其调控和管理的途径。
《植被生态学》PPT课件
精选ppt
12
– 生境（h）:指特定地点上起作用的环境因子的综合 – 时间（t）：引起植物入侵，或环境因子起变化所经
过的时间。
• 植物群落=∫（f,a,e,h,t）
精选ppt
13
2.3 植物群落的识别
任何一植物群落总是有一定的植物种类组成的，我们把组成一个 群落的全部植物种类成为群落的种类组成（Species Composition)
• 3.1确定植物群落种类组成的方法
– 3.1.1群落最小面积的确定
• 最小面积的定义：在该面积里，群落的组成得以充分的表现 • 表现面积：在这样的面积上群落的全部定量特征以及种间相互关
•欧洲大陆经常称本门学科为植被科学（Vegetation Science) •英语国家习惯称其为精群选落ppt 生态学（Synecology） 2
• 植被生态学
– 植被：地表的植物覆盖。在一般情况下，植 物总是成群生长的，也就形成了植物群落。
– 植被生态学也就是研究植物群落的科学
• 植被生态学的研究内容
» 最初资源有效面积假说：一个物种生活在广大面 积上将增加种群间隔离的机会并相继形成新种。
» 资源限制假说：认为在热带森林中植物的高度多 样性可能是由于土壤中营养物质很低，物种不可 能向优势种发展。
» 动物授粉者假说：在热带地区，风的传粉效率是 很低的，大多数靠动物，这使得植物种群间的生 殖隔离的可能性大大增加，结果增加了新种形成 的比例。
– “独立性”（个体性）观点：该观点认为，组成
群落的种群具有“独立性”，即各个种都是单独地对外界因 素起反应，并作为独立的一员进入群落，它们在不同的群落 之间往往互相交织，而以不同的比例出现在不同的群落之中。
生态学 第三章 种群的数量动态 讲义
相对密度：能获得表示种群数量高低的相对指标。 最大密度：指特定环境所能容纳某种生物的最 大个体数。 最小密度：指种群维持正常繁殖、弥补死亡个 体所需要的最小个体数
种群密度估算
绝对密度的计算方法
（1）总数调查法 •适用：通常用于个体数较少、较易计数的种群 •缺点：需要花费大量的人力、物力和财力 •实例：人口统计
年龄
生命表的分析
4.计算世代历期
对于世代重叠的种群来说，一个世代所经历的时
间是不清楚的，在这种情况下，可以以个体产崽 （卵）时的平均年龄来表示世代长短
T
xl
x 0
n
估算值
x
mx
R0
生命表的分析
5.计算种群的内禀增长能力 内禀增长率(rm)：当环境无限制(空间、食物
和其他有机体在理想条件下),稳定年龄结构的种
生命表
42
三.生命表的分析
1.死亡率曲线
高密度, 弱光照；
以生命表 中死亡率q
水分充足
和年龄X作
图，可以
低密度,弱光照
低密度,自然光照
得到死亡
率曲线
蒲公英（T araxacum mongolicum） 种群的死亡 率曲线，四条曲线代表四种生态条件
生命表的分析
2.存活曲线 •以存活数的对数 (lgnx)对年龄(x)作 图可得到存活曲线
如豆荚树?决定种子大小的另一个选择压力是动物的取食生态适应对策生物在生存斗争中获得生存的对策称为生态对策这些对策要通过生物在进化过程中所形成的特有的生活史表现出来因此又称为生活史对策自然选择必然有利于形成能量分配合理各个生命过程协调最佳并使物种的繁殖和存活效益或适合度达到最大的生活史对策r对策类型?按生物的栖息地和进化对策将其划分为r对策者和k对策者两大类?在气候不稳定难以预测的天灾多的环境中生物密度很低基本没有竞争种群经常处于增长状态是高增殖率的称为r选择这类适应对策称为r对策采用这类适应对策的生物称为r对策者?对r对策种群来说环境资源常常是无限的它们善于在缺乏竞争的场合下开拓和利用资源?r对策种群有较强的迁移和散布能力很容易在新的生境中定居?r对策种群善于利用小的和暂时的生境种群的死亡率主要是由环境变化引起的而与种群密度无关?r对策生物通常寿命短发育快一般不足一年生殖率高但后代存活率低k对策?在气候稳定很少有难以预测的天灾的环境中生物密度很高竞争激烈物种数量达到或接近环境容纳量因此称为k选择这类适应对策称为k对策采用这类适应对策的生物称为k对策者?k对策生物通常命寿长种群数量稳定竞争能力强?生物个体大但生殖力弱亲代对子代提供很好的照顾和保护?死亡主要是由与种群密度相关的因素引起
生态学第03章 水分生态
第三章水分生态生命是在水中发展的，水又是生化过程进行的必要介质。
原生质只要有水时才表现出生命的各种信号，当其干燥时，即使不死，生活过程至少也进入失活（半死）状态。
植物体的组成主要是水分，原生质平均含水80%~90%，甚至富含脂类和蛋白质的细胞器，如叶绿体和线粒体，也含有50%的水分。
肉质果含水量（FW）85%~95%，软叶80%~90%，根系70%~95%，新伐木材约50%，植物含水量最少的部位是成熟的种子：10%~15%，某些脂肪含量高的种子含水量较低：5%~7%。
§1. 植物对水分的利用一、变水植物与恒水植物根据植物对短期内水分供应和蒸发速度变动的补偿能力，陆生植物可分为变水植物和恒水植物（Walter H, 1931）。
1. 变水植物(Poikilohydric plant)变水植物的含水量与它们的环境湿度相匹配，如原核生物、真菌、某些藻类及地衣。
变水植物的主要特点是：a.具有缺乏中央液泡的小细胞；b.当它们干透时，细胞非常均匀地皱缩，原生质的细微结构不受破坏，细胞保持生命力；c.当含水量降低时，生活机能，如光合作用、呼吸作用逐渐受抑制；当再次吸入足量的水分时，植物重新开始正常的代谢活动。
空气相对湿度与溶液渗透压的换算关系见表5–1。
表5–1 封闭系统20度时空气相对湿度与溶液渗透压的平衡不同物种的生命活动必须在一定的水势范围，因而要求一定的环境相对湿度。
变水植物生命活动的最低水势称为临界水势。
大多数土壤细菌和真菌的代谢和细胞分裂，需水势-5~-30MPa，即相当于相对湿度80%~95%之间。
霉菌生长的相对湿度在75%~85%，干霉属（Xeromyces）60%时生长。
适盐细菌在-40MPa左右仍很活跃，即相对湿度80%~70%。
许多地衣只要叶状体的水势不低于-3MPa（相对湿度>98%）就能保持其光合能力。
在干燥生境中，藓类、某些维管隐花植物[特别是卷柏属（Selaginella）的种和各种蕨类]及极少数被子植物也有变水类型。
植物生态学
植物生态学第一章绪论生态学：生态学是研究生物及环境间相互关系的科学〔德国，HAECKEL，1866〕；生态学是研究生态系统结构和功能的科学〔美国Odum,1983〕；生态学是研究影响有机体分布与多度的科学〔加拿大Krebs,1985〕。
根据研究对象的组织水平划分分子生态学个体生态学种群生态学群落生态学生态系统生态学景观生态学区域生态学全球生态学生态学前沿科学领域与热点问题：(1）生物多样性的起源、维持和生态系统的稳定性机制(2）生态系统效劳(3）生态健康与生态修复(4）全球变化(5）生态环境变迁与重大疫病和人群健康效应(6）转基因生物释放的生态效应(7）生态入侵生态学开展经历了哪几个阶段分为4个时期：生态学的萌芽时期(公元16世纪以前),生态学的建立时期(公元17世纪至19世纪末),生态学的稳固时期(20世纪初至20世纪50年代),现代生态学时期(20世纪60年代至现在)。
简述生态学研究的方法生态学研究方法包括野外调查研究,实验室研究以及系统分析和模型三种类型.野外调查研究是指在自然界原生境对生物与环境关系的考察研究,包括野外考察,定位观测和原地实验等方法.实验室研究是在模拟自然生态系统的受控生态实验系统中研窆单项或多项因子相互作用,及其对种群或群落影响的方法技术.系统分析和模型是指对野外调查研究或受控生态实验的大量资料和数据进行综合归纳分析,表达各种变量之间存在的种种相互关系,反映客观生态规律性,模拟自然生态系统的方法技术.生态学是研究生物与生物以及生物与环境的相互关系的科学。
从生物大分子、基因、细胞、个体、种群、群落、生态系统、景观直到生物圈都是生态学研究的对象和范围。
植物生态学：研究植物之间、植物与环境之间相互关系的科学。
它研究的内容主要包括植物个体对不同环境的适应性，及环境对植物个体的影响；植物种群和群落在不同环境中的形成及开展过程；以及在生态系统的能量流动、物质循环中植物的作用。
第二章植物的生存环境生态系统中，连接生命物资和非生命物质的枢纽正是由绿色植物所组成的植被。
第3章 种群与群落生态学
4
第三节
种群的基本特征
一、种群的大小和密度
（一）数量统计 1、密度 （1）概念：单位面积或空间上的个体数目。 （2）类型：绝对密度和相对密度。
5
2、统计方法： （1）直接统计法 （2）样方法
在若干样方中计数全部个体，以其平均数来估计 种群整体。用数理统计法来估计变差和显著性。
6
（3）标志重捕法 即 N ： M = n ：m N = M × n/m
40
（二）偏利共生
共生的两种生物，一方得利，对另一方无害。
如某些附生植物以大树作附着物。
鸟类在树上筑巢等。
41
（三）互利共生
两个生物种群生活在一起，相互依赖，互 相得益。 例如：根瘤 菌根。
42
根瘤
43
菌根
44
菌根形成
45
三、种间负相互作用
包括竞争、捕食、寄生等。使受影响的种群增长
率降低，不意味着有害。
10
11
Ⅰ型-凸形曲线，长寿型。如大型兽类、 人类。 Ⅱ型-对角线，各年龄段死亡率相等。如 许多鸟类。 Ⅲ型-凹型曲线，幼年期死亡率很高（如 鱼卵等）。
12
四、种群增长率（r)
单位时间内种群数量增加的比例和增 长的个体数。按下式计算： r = lnR0/T
式中：R0— 世代净增殖率（存活率与出生率相乘 并累加。R0 = lxmx）；T—世代时间。
适合范围: 植物、鼠穴及鸟巢的分布。
有三种类型：见图4--11
31
32
（1）随机分布： 例如森林地被层的蜘蛛， 面粉的黄粉虫，土壤杂草等。 （2）均匀分布: 人工林。 （3）成群分布：大多数自然种群。
33
二、密度效应
当种群个体数目增加时，相邻个体之间的相互 影响。 植物的密度效应有两个基本规律： （一）最后产量恒值法则 （澳大利亚生态 学家，三叶草的密度与产量）
植物生态学(第三章)(2)讲义
02.11.2020
植物生态学 第三章 生理生态
13
三、植物的感温性
02.11.2020
植物生态学 第三章 生理生态
9
第三节 温度因子对植物的影响
四、昼夜变温与温周期
温度的日变化对植物的生长发育和产品品质有很大的影响。 植物对于温度昼夜变化的适应，称为温周期。
变温对植物有利，是因为白天适当高温有利于光合作用，夜 间适当低温降低呼吸作用消耗，净积累增加。例如黄豆在 28/12度时，白天固定的CO2是夜间释放量的15倍。小麦在 25/10度比在25/20度时提高产量42％。因此在一定范围内， 昼夜温差越大，植物产量越高，质量越好。
临界时间：临界温度或低于临界温度的条件下，使植 物受害的最短时间为“临界时间”。超过此时间，低 温的时间越长，植物受害越重。
低温发生季节和降温速度等也能影响植物受害的严重 程度。
植物受低温受害的程度还决定于植物种（品种）及其 不同发育阶段的抗低温能力。
02.11.2020
植物生态学 第三章 生理生态
5
第三节 温度因子对植物的影响
三、植物的感温性
温度三基点：植物生活在一定温度的环境之中，并
承受着温度变化的影响。植物所需要的温度环境，包 括所谓最适点、最低点和最高点。
春化作用：有些植物，尤其是起源于北方和高海 拔地区的植物，种子必须经过一定时期的低温刺 激后才能发芽（如明党参、牡丹和芍药等）。还 有些植物，如小麦，必须经过一定时期的低温刺 激，才能从营养生长转到生殖生长。这种需要低 温刺激才能开花的过程，就是春化作用。
植物生态学
大气
水 土壤状况
人类活动
3.3逻辑斯蒂增长模型
假设条件：
⑴种群中所有个体具有相同的基因型和 表型，具有相同的死亡和生殖特征 ⑵种群的个体数量是合适的计量单位 ⑶种群的内禀自然增长率r不随种群的数 量变化而改变 ⑷种群大小的上限或环境承载力固定不 变
逻辑斯谛方程：
N/t=r N（1-N/K） 式中N是种群的实际大小，K是常数，是种群大小的上限，也叫环 境负载力
世代不相重叠，是指生物的生命只有一年，一年只 有一次繁殖，其世代不重叠。如一些水生昆虫，每年雌 虫只产一次卵，卵孵化长成幼虫，蛹在泥中度过干旱季 节，到第二年蛹才变为成虫，交配产卵。因此，世代是 不重叠的，种群增长是不连续的。 其数学模型通常是把世代t＋1的种群Nt+1与世代t的种群Nt 联系起来的差分方程： N t+1=λNt
存活曲线
研究种群数量变化的意义
（1）有利于野生生物资源的合理利用及保护。 （2）为人工养殖及种植业中合理控制种群 数量、适时捕捞、采伐等提供理论指导。 （3）通过研究种群数量变动规律，为害虫的 预测及防治提供科学依据。 （4）有利于对濒危动物种群的拯救和恢复。
请大家批评指正
种群中所有个体具有相同的基因型和表型具有相同的死亡和生殖特征种群的个体数量是合适的计量单位种群的个体数量是合适的计量单位种群的内禀自然增长率r不随种群的数量变化而改变种群大小的上限或环境承载力固定不变逻辑斯谛方程
植物种群的动态和调节
李全
知识目标
1.了解生命表及其编制 2.建立种群增长模式，预测种群的发 展 3.影响植物种群动态的因素 4.植物种群调节
思考讨论
1. 太湖流域的蓝藻可以称为是一个种群吗？
2. 蓝藻为何在短的时间内数量急剧增长，是否有 一种增长模式来预测蓝藻的增长？ 3. 蓝藻可以持续的增长下去吗，如果不会，那是 如何调节的？是否存在其他的增长模式？
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第三节 温度因子对植物的影响
五、物候
2. 霍普金斯物候定律
美国人霍普金斯（A. D. Hopkins）根据植物物候与当 地气候的关系，从分析大量植物物候材料中得出：在 其他因素相同的条件下，北美洲温带地区每向北一个 纬度，向东5个经度，或上升400英尺，植物的发育 阶段在春天和初夏各延迟4天；在秋天则相反，即向 北一个纬度，向东5个经度，或上升400英尺，植物 的发育阶段各提早4天。这就是著名的霍普金斯物候 定律。
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植物生态学 第三章 生理生态
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第三节 温度因子对植物的影响
一、温度因子的生态意义
首先，温度是一种无时无处不在起作用的生态因子，任何生物 都是生活在一定温度的环境之中，并承受着温度变化的影响。 这是因为生物体内的生物化学过程必须在一定的温度范围内才 能正常进行。一般来说，在一定的温度范围内，生理生化反应 速度和生物体的生长发育会随着温度升高而加快。而当环境温 度高于或低于生物所能忍受的温度范围时，生物的生长发育就 会受阻，甚至死亡。 温度对生物的作用还在于温度的变化能够引起环境中其他生态 因子的改变，如引起湿度、降水和风等的改变。这是温度对生 物的间接影响。
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第三节 温度因子对植物的影响
二、温度因子的变化：时间上的变化规律
季节变化：太阳高度角的变化是形成一年四季（春夏秋冬） 温度变化的根本原因。温度年较差（年变幅）是指一年内 最热月与最冷月平均温度的差值。年变幅的大小是受纬度、 海陆位置（经度）和海拔高度的控制的。 昼夜变化：气温日变化是指一天中气温的变化，一般在日 出前气温最低，日出以后上升，到13-14点左右达到最高 值。以后温度下降。气温日较差（昼夜变幅）是指昼夜间 最高气温和最低气温之间的差值。昼夜变幅的大小也是受 纬度、海陆位置（经度）和海拔高度的控制的。
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第三节 温度因子对植物的影响
三、植物的感温性
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第三节 温度因子对植物的影响
四、昼夜变温与温周期
温度的日变化对植物的生长发育和产品品质有很大的影响。 植物对于温度昼夜变化的适应，称为温周期。 变温对植物有利，是因为白天适当高温有利于光合作用，夜 间适当低温降低呼吸作用消耗，净积累增加。例如黄豆在 28/12度时，白天固定的CO2是夜间释放量的15倍。小麦在 25/10度比在25/20度时提高产量42％。因此在一定范围内， 昼夜温差越大，植物产量越高，质量越好。 变温与生长：昼夜变温对植物生长具有显著的促进作用。但 是昼夜温差只有在夜温不降低太多时才有作用。例如番茄幼 苗，以白天26.5和夜温17度为最适，如果夜温过低则植物生 长迅速下降。
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第三节 温度因子对植物的影响
三、植物的感温性
温度三基点
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第三节 温度因子对植物的影响
三、植物的感温性
一般情况下，当环境温度超过最低点范围后，随着温度升高， 植物生长发育加快，发育周期缩短。如玉米幼苗生长与温度 的关系。植物生长与温度的这种依赖关系，喜温植物比耐低 温植物更加明显。 温暖的环境有利于植物的生长发育，但温度过高却会限制植 物产量，影响产品品质。比如果实成熟期间如果有足够的温 度，则果实含糖量高，味甜，着色好（如广东和湖南的柑橘、 吐鲁番的葡萄等）。但温度过高则果实变小，维生素C含量 降低，品质下降。
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第三节 温度因子对植物的影响
四、昼夜变温 与温周期
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第三节 温度因子对植物的影响
五、物候
1. 什么叫物候和物候期？影响因素是什么？
植物长期适应生长环境中寒暑节律变化，形成了与此相适 应的生长发育节律，特称为物候。如大多数植物当春季温 度回升开始发芽、生长，之后现蕾，夏秋高温季节开花结 实，秋末条件下落叶，冬季进入休眠。这些特异的发育阶 段称为物候期。 植物的物候期受当地气候（主要是温度）的影响，而气候 又受制于该地区纬度、海陆位置（经度）和地形（海拔高 度）等因素的影响。因此，物候期最终还是受纬度、海陆 位置和海拔高度的影响。
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植物生态学 第三章 生理生态
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第三节 温度因子对植物的影响
二、温度因子的变化：空间上的变化规律
纬度：决定一个地区太阳入射高度角的大小及昼夜的长短，从而决 定太阳辐射量的多少。低纬度地区太阳角度大，辐射量大，昼夜长 短和温度的季节差异均较小。纬度每增加1度，年均气温约降低0.5 度。因此从赤道到北极可以分为热带、亚热带、温带和寒带。 海陆位置（经度）：我国位于欧亚大陆东南部，东面是太平洋，南 面距印度洋不远，西面和北面都是广阔的大陆。这一海陆位置决定 了我国季风气候的基本特点。并且东南面多属于海洋性气候，从东 南向西北，大陆性气候（夏季炎热，冬季严寒）逐步增强。 海拔高度：海拔每升高100米，气温下降0.5-0.6度。 坡向：不同坡向的热量分配是不均匀的。气温和土壤温度均以南坡 和西南坡较高。
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植物生态学 第三章 生理生态
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第三节 温度因子对植物的影响
三、植物的感温性
温度三基点：植物生活在一定温度的环境之中，并
承受着温度变化的影响。植物所需要的温度环境，包 括所谓最适点、最低点和最高点。
春化作用：有些植物，尤其是起源于北方和高海 拔地区的植物，种子必须经过一定时期的低温刺 激后才能发芽（如明党参、牡丹和芍药等）。还 有些植物，如小麦，必须经过一定时期的低温刺 激，才能从营养生长转到生殖生长。这种需要低 温刺激才能开花的过程，就是春化作用。
植物生态学
第三章 植物生理生态学
刘应迪 Ph. D., Prof. ydliu001@
第三节 温度因子对植物的影响
本节内容提要
一、温度因子的生态意义 二、温度因子的变化 三、植物的感温性 四、昼夜变温与温周期 五、物候 六、低温的生态作用与植物的生态适应 七、高温的生态作用与植物的生态适应 九、植物需要温度量及其确定方法