第二章 杂草生物学生态学特征讲课稿

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草地学-第二章草地生态学基础1详解

草地学-第二章草地生态学基础1详解

“万物生长靠太阳”
章 地球上所有生命都是靠来自太阳辐射并进入生物圈的

能量流来维持的
地 光对植物的生态作用是由光照强度、日照长度、光谱
生 态
成分构成
学 光能条件与植物的生物学产量有直接关系 基 础 光合产物的多少是植物高产最根本的生理基础
提高光能利用率是进一步提高植物产量的根本途径
11
1、光的性质及其变化
16
光 可见光区 称为生理有效辐射或光合有效辐
合 射。大约占太阳总辐射的40-50%左右
作 光合作用光谱 红光>蓝紫光


二 章
生理有效光——红橙光
草 生理无效光——绿光 反射&透过
地 不同波长光对光合产物的影响:
生 态
长波光占优势(红光)




碳素
氨基酸&蛋白质
短波光占优势(蓝紫光)

量上还是在质(光谱组成)上都发生程度不
二 章
同的减弱和变化。

地 散射质点小于辐射波长时,辐射波长越短,
生 态
散射强度越大。

基 ▪短波光线的散射强度很大,大气对它
础 的透明度很差,晴朗天空呈蓝色。
13
光谱成分在时间、空间上的变化
第 二
低纬度处短波光多,随纬度增高长波光增多
章 随海拔的升高,短波光的量也增多
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
第 二 章 草 地 生 态 学 基 础
2
第 二 章 草 地 生 态 学 基 础
3
第一节 草地植物与环境

第二章 杂草生物学生态学特征

第二章 杂草生物学生态学特征
糖苷,亦即苦杏仁苷、亚麻苦苷,水解时可
以释放出HCN 及相应的苯甲醛。
氰化物能抑制种子发芽及根的生长 NH3则抑制并毒害幼苗生长 十字花科中许多植物含有可抑制发芽和生长 的芥子油、烯丙基芥子油、β-苯乙基芥子 油
B 有机酸与醛:
脂肪酸是种子发芽抑制剂,果汁与植物汁液中所
含的苹果酸与柠檬酸浓度为0.1-1%时,能抑制许
化学刺激剂(硫酸脱绒、硝酸钾、赤霉素等)
砂藏和低温促进胚胎成熟
2. 种子萌发的生理生态
萌发是杂草种子的胚由休眠转变为生理生化代谢
活跃、胚胎体积增大并突出子实皮、长成幼苗的 过程。
杂草萌发需要适宜的环境条件
温度:
晚春性杂草如马唐最低萌发温度在15度, 最适为30-40度 早春杂草早熟禾、藜、野燕麦、卷茎蓼的 最低发芽温度为2-5度,最适在30度以下。
到环境载有量(k)是,增长率变为零。
3.杂草和作物间的竞争
a)竞争的定义:植物间的竞争(competition)是指植
物载生存资源(光、CO2、水、养分)有限的情形
下,为争夺较多资源的生存斗争。
发生条件:资源有限;两者应占有相似的生境
(niche)。 分为种内竞争(intraspecific competition) 和种间竞争(interspecific competition)。
3. 种子的成熟度与萌发时期参差不齐:梯递性、
4. 繁殖方式多样:营养繁殖和有性繁殖。 5.子实具有适应广泛传播的结构和途径。杂草 的种子或果实有容易脱落的特性,有些杂草 具有适应与散布的结构或附属物,借外力可
以传播很远,分布很广。醡浆草、野老鹳草、
苍耳、鬼针草等。
第二节 杂草个体及种群生态学
杂草生态学(weed ecology)是研究杂草

杂草学 杂草2

杂草学 杂草2

杂草学:研究杂草的生物学特性,生长发育规律,生理与生态、发生、发布和危害、分类与鉴别、种群生态、种群结构与演替、防治方法及原理的综合学科。

杂草:能够在人类试图维持某种植被状态的生境中不断自然延续其种族,并影响到这种人工植被状态维持的一类植物。

简而言之,杂草是能够在某人工生境中自然繁衍其种族、并产生一定危害的非目的植物。

有三性:适应性(前提)、持续性和危害性。

全寄生性杂草:从寄主体内获取其自身所需的所有生活物质,包括茎寄生性(菟丝子)和根寄生性(列当)半寄生性杂草:可以光合作用,但没有根,从植物体内吸收水和无机盐。

一年生杂草:在一年内完成从种子萌发到产生种子直至死亡的生活史全过程,可分为春季一年生杂草和夏季一年生杂草。

(狗尾草、牛筋草)二年生杂草:生活史在跨年度中完成。

多年生杂草:可存活两年以上。

如蒲公英,车前。

杂草可塑性:由于长期对自然条件的适应和进化,植物在不同生境下对其个体大小数量和生长量的自我调节能力。

拟态性:杂草在形态、生长发育规律以及对生态因子的需求等有许多相似之处,很难将杂草与其伴生的作物分开或从中清除,杂草的这种特性被称为是对作物的拟态性。

竞争:植物间竞争有限资源(光、CO2、水、养分)的情形下,为竞争较多资源的生存斗争,竞争的结果对竞争者均不利。

种内竞争:同种植物的不同个体间的竞争。

种间竞争:不同种类植物间的竞争杂草生活史:杂草在一年中所经历的生长发育繁殖等全部过程。

杂草的生物学特性:指杂草对人类生产和生活活动所致的环境条件(人工环境)长期适应,形成的具有不断延续能力的表现。

杂草生态学:研究杂草与其环境之间关系的一门学科,主要揭示杂草的群体消长、杂草与杂草、杂草与作物及其他环境因子等的内在规律。

休眠:有活力的子实及地下营养繁殖器官暂时处于停止萌动和生长状态。

诱导休眠:外界环境因素诱导产生的休眠。

是由于外界不良环境如高和低温、干旱涝渍、除草剂、黑暗和高二氧化碳的比例等所引起,使已经解除原生休眠可以萌发的子实重新进入休眠状态。

草地生态学全套精品课件 第二章-草地生态环境

草地生态学全套精品课件 第二章-草地生态环境

环境的类型: (1)按环境的性质分—自然环境和人工环境; (2)按范围大小分—宇宙环境、地球环境、区 域环境、微环境和 内环境; (3)小环境、大环境和生境; 生境(habitat):生物个体或群体所处具 体地段各种生态因子的综合。
1.1.2生态因子 生态因子的概念:是指环境中对生物的生长发 育生殖行为和分布有直接影响的环境因素,如 光照、温度、湿度、气体、食物及其他生物等。 生态因子的分类: (1)生命特征:生物因子和非生物因子 (2)性质分类:气候因子、土壤因子、地形 因子、生物因子、人为因子;
(3)昼夜节律和周期性补偿变化
昼夜节律:生物在不同季节和一天内的不 同时刻可以表现出不同的生理适宜状态和 补偿能力,而这种补偿性变化往往是有节 律的 周期性补偿:补偿能力的周期性变化实际 上反映了环境的周期性变化,耐受性是生 物长期适应生态因子周期性变化的结果。
1.2.4趋同适应和适应组合 趋同适应:是指亲缘关系很远甚至完全不同的类群, 长期生活在相似的生活环境中,表现出相似的外貌 特征,具有相同或相近的生态位(夫妻相、高原低 矮植物)。 适应组合:生物对一组特定环境条件下的适应表现 出彼此之间的相互关联性,这样一整套协同的适应 性就成为(adaptive)适应组合(沙漠植物的形态、 骆驼和沙地动物)。
1.3光及其生态作用 1.3.1光的性质与组成 光是由波长范围较广的电磁波组成,具有波粒二 相性,在太阳辐射总能中,99%集中在 150~4000nm,红外占50~60%,紫外光1%,其中 人的肉眼可见光380~760nm,由红橙黄绿青蓝紫 7色光组成,只有可见光可以被植物利用转化,植 物的叶绿素主要吸收红光和蓝光,波长 620~760nm的红光和430~490nm的蓝光对光合 重要.
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杂草识别与防除PPT

杂草识别与防除PPT

经济阈值:杂草群体在其与作物共生全生育期后引起的损失值等于除草成本时所处于的水平
3.杂草的危害阈值与防除阈值
2019
增加有机质,改善理化生物性状
01
2020
食物链----动物、天敌
02
2021
保护天敌
03
2022
食物、中药、饲料、基因库
04
(四)杂草的生态经济管理原则
杂草益处:防水土流失
杂草的生态经济管理原则
杂草的危害分阶段性,注重危害关键期 控制在生态经济危害水平之下 充分利用耕作、轮作、种植方式、栽培管理、植保措施 杂草与作物竞争发生在水、肥、光等生长因素不足的时候,丰富农田限制生长因素的水平 不同药剂轮换使用,避免抗药性产生 保护益草,防治害草 根除杂草是不现实的
9 生态适应性与抗逆性
1
多数为r 、k选择的中间型 r选择性----变化环境中选择下来,抗逆性
2
强、个体小、生长快、生命周
3
期短,如繁缕、反枝苋 k 选择性----稳定环境中,个体大、竞争力
4
强、生命周期长,芦苇、田旋 花等多年生杂草
抗逆性-----旱:土壤持水量28.5%,大豆旱死,稗草、野燕麦无恙
C4作物:玉米、高粱、谷子 3/16种主要作物
光合补偿点:马唐、玉米
6 C4 光合途径,迅速生长发育
7 杂合性 Heterozygosity
异花授粉、基因型突变----------基因型很少
01.
纯合,杂草混杂性-----抗性
02.
8 可塑性
不同条件下的大小、个数、生长量自我调节能力 藜、苋-----3-300cm, 5-百万粒 分蘖数 发芽率
杂草造成的损失(FAO 1986)

第二章-杂草的生物学特性课件

第二章-杂草的生物学特性课件

ppt课件
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v 二氧化碳补偿点:指在光照条件下,叶片进行光合作 用所吸收的二氧化碳量与叶片所释放的二氧化碳量 达到动态平衡时,外界环境中二氧化碳的浓度。 C3 植物一般为40~60ppm,C4植物为10ppm以下。这表 示C4植物对二氧化碳利用能力高于C3植物。
v 光补偿点:植物同化器官中,光合作用吸收的二氧化 碳与呼吸作用释放的二氧化碳相等时的光照强度。
第二章 杂草的生物学和生态学
v 杂草的生物学特性
v
杂草个体生态
v 杂草生态学:杂草种群生态
v
杂草ห้องสมุดไป่ตู้落生态
ppt课件
1
第一节 杂草的生物学特性
杂草与作物的长期共生和适应,导致其自身生 物学特性上的变异,加之漫长的自然选择,更造成 了杂草具有多种多样的生物特性。
杂草的生物学特性: 是指杂草对人类生产和生 活活动所致的环境条件(人工环境)长期适应,形
消化后仍有发芽能力,可通过动物、鸟类及其粪便的
施用传播。
ppt课件
4
v 3.种子的长寿性和顽强性 许多杂草种子在土壤或水中能保持发芽能力达
数年之久,有的甚至达数百数千年,如稗草和狗尾 草在土壤中可保持发芽能力10~15年,龙葵20年, 藜1700年。不少杂草种子能够抵抗动物消化液的侵 蚀,如有的杂草种子通过家畜、家禽消化道后仍有 部分种子发芽,有的杂草种子在厩肥中仍能保持生 活力达1个月之久。
ppt 课件
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v 水分: 杂草子实只有吸水膨胀后,使种子中
细胞的细胞质呈溶胶状态,活跃的生理生化代谢活 动才能开始。当种子的含水量大于 14 %时,才能 确保这一过程。通常土壤湿度达到田间持水量的 40 %~ 100 %时,杂草子实就可以获得足够的水分而 发芽。一般杂草子实越大,需要的土壤湿度越高。 水生或湿生杂草萌发所要求的土壤湿度要显著高于 旱地杂草。过高的水分条件常会导致某些旱地杂草 子实缺氧、腐烂、死亡。

杂草的生物学特性分析

杂草的生物学特性分析

杂草的生物学特性分析摘要杂草防除的现状与杂草生物学特性之间的关系决定了杂草防除的难易程度,也成为了决定产量的主导因素,通过分析杂草的10种生物学特性,有利于今后在农业生产中采取科学合理的方法进行田间杂草防除。

关键词杂草;生物学特性;防除杂草是影响场区农作物产量能否增加的主要因素之一,农作物田间杂草能否得到有效控制及场区农业生产是否能够达到高产、稳产、优质、高效[1-4],与杂草的生物学特性相关。

杂草的10种生物学特性决定了杂草防除的难易程度,也成为了决定产量的主导因素,掌握杂草的生物学特性,有利于今后在农业生产中采取科学合理的方法进行田间杂草防除,具有非常重要的意义。

笔者就多年来从事农业生产的实际经验,结合杂草的10种生物学特性对杂草的生物学特性与场区田间杂草防除的关系进行探讨。

1 杂草有多种授粉途径与场区农作物单一授粉方式不同,杂草一般既能异花授粉又能自花授粉,同时对传粉媒介要求不严格,杂草花粉一般可通过风、水、昆虫等动物或人类活动从一株传到另一株上。

杂草多具有远缘杂草亲和性和自交亲和性。

异花授粉有利于为杂草种群创造新的变异和生命力更强的变种,自花授粉则可保证杂草单株生存的特殊环境下仍可正常结实,以保证基因的延续。

杂草的这一特性为防除杂草增加了难度。

2 杂草有多实性、连续结实性和落粒性杂草在长期的选择进化下,绝大多数结实都比农作物多而且连续。

杂草的种子一般都较小,一株杂草的种子量往往是农作物种子的几倍、百倍甚至成千上万倍。

据笔者多年调查,场区禾本科作物田的杂草藜(灰条)单株结籽量可高达20万粒,黄凤的单株结籽量可高达13.5万粒。

并且一年生杂草的营养生长与生殖生长一般同时进行,其结实可从其伴生植物生育中期开始一直持续到生长季节末期,并且在作物收获前其种子从母体脱落下来,进入土壤,或随风、水传播到其他地块,农作物田间杂草不会因为作物收获时而被清除到田外。

3 杂草有多种传播方式在不同生态地区同种农作物的田间优势群落经常是大同小异,如大麦田中的黄凤,油菜田中的黄凤、香薷、薄溯(白花草)、藜等类杂草分别起源于不同生态区,通过各种不同的途径从一块地传到另一块地。

第二章杂草的生物学和生态学

第二章杂草的生物学和生态学
高级杂草学 advanced weed science
第二章 杂草的生物学和生态学
本章教学目的:
1、掌握杂草的基本生物学特性; 2、掌握杂草的个体学; 3、掌握杂草的种群生态学; 4、熟悉杂草的群落生态学。
一、杂草的生物学特性
1、定义: 杂草的生物学特性,指的是杂草在对
人类生产和生活活动所致的环境条件长期 适应过程中形成的具有不断延续能力的表 现。
蒲公英
狗尾草
鬼针草
3、杂草适应环境的能力
3.1 抗逆性(stress resistance) 强 对盐碱、人工干扰、旱涝、极端高、低温都有很
强的忍耐能力。 3.2 可塑性(plasticity) 大
指杂草在不同生境条件下,对自身个体大小、种 群数量和生长量的自我调节能力。
3.3 生长势(growth vigor) 强 一般杂草的光能利用率高,能够充分利用光能、
(3)抑制光合和呼吸作用: 莨菪亭引起气孔关闭,使光合速率下降; 酚酸降低大豆叶绿素含量和光合速率; 胡桃醌、醛、酚、类黄酮、香豆素以及芳族酚能使氧化磷
酸化解偶联。 (4)抑制酶活性:
绿原酸、咖啡酸、儿茶酚抑制马铃薯中磷酸化酶的活性, 丹宁抑制过氧化物酶、过氧化氢酶和淀粉酶的活性等。 (5)影响水分代谢和营养的吸收:
二年生(越年生)类型binenials:
生活史在跨年度中完成。主要分布于温带,其莲座叶丛期对除 草剂敏感,易于防除。
多年生类型perennials:
可存活两年以上。这类杂草不但能结子传代,而且能通过地下变态器官 生存繁衍。一般春夏发芽生长,夏秋开花结实,秋冬地上部枯死,但地下 部不死,翌年春可重新抽芽生长。又可分为简单多年生杂草 和匍匐多年生 杂草 。防止这类多年生杂草入侵农田,是一项控制其繁衍和危害的重要的 有效措施。

第二章 杂草的个体与群体生态

第二章 杂草的个体与群体生态
第二章 杂草的个体和群体生态
一、杂草的主要特性
在长期进化和自然选择过程中,杂 草形成了一定的特性,了解其生理与生 态特性对于防治来说是十分重要的,农
田杂草的基本特性包括以下三个方面:
1.杂草的生理、生长与竞争特性
幼苗阶段生长速度快,光合作用强, 根系发育快,光合产物迅速向新叶传导与
分配,营养生长迅速向繁殖生长过渡,具
在美国北卡略林州等地大面积使用乙
烯来破除根寄生杂草独脚金的种子休眠,
让其发芽,次年降低寄生率达90%以上。 看麦娘、猪殃殃在30℃,湿润条件 下处理15-30天可打破其休眠。
另外还可通过使用休眠促进剂,
诱导杂草种子及其营养繁殖器官永久
休眠,亦可达到除草的目的。例如用
除草剂丙草丹(EPTC)处理香附子, 用氟乐灵处理假高梁均能使其不能产
4.营养
矿质营养丰富时,植株生长及植株形
态建成良好,但高氮则降低块茎形成,促
进地上部分生长。
营养物质的贮存与分配在防治上非常重要, 如苣荬菜在春季萌芽时,根部贮有营养物质最多, 发生新芽的能力最强,这时铲除易增强其繁殖,
因此“苣荬菜不能铲,愈铲愈多”。
拔节后开花期,根内养分最少,发生新芽的 能力最弱,这是适宜防治时期。
C3植物。
C3杂草:
茴麻、野燕麦、藜、田蓟、田旋花、曼 陀罗、车前、含羞草、繁缕、蓼、苍耳等
C4杂草:
苋、蒺获、狗牙根、香附子、牛筋草、
地肤、白茅、马齿苋、猪毛菜、假高粱等。
C4植物的重要生理特性是:

CO2固定效率高,缺乏光呼吸作用,因而C4植 物净偿光合速率较高,生长迅速,竞争力强。

光合呼吸比率高,能更有效的利用水分,对 氮的利用率也高。

杂草学课件

杂草学课件
水旱轮作是防除旱生杂草和水生杂草的最有效方法,但湿生性杂草 危害严重,应注意防除!
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第一章 杂草生物学
第一节、农田杂草的种类及其分布
4、根据杂草的外部形态分类
双子叶阔叶杂草 1)阔叶杂草 单子叶阔叶杂草 阔叶
2)禾本科杂草
3)莎草科杂草
禾本科
莎草科
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第一章 杂草生物学
第一节、农田杂草的种类及其分布
影响发生深度的因素:
种子大小: 种子大,发生深度大。 幼苗类型:子叶出土幼苗发生深度小。 土壤墒情:土壤含水量越高杂草发生深度越浅。 土壤紧实度:土壤越紧实,杂草发生越浅。
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(三)杂草繁殖特性
种子繁殖:一年生杂草、多年生杂草
1、杂草的繁殖方式
营养繁殖:多年生杂草
2、杂草的繁殖特性:早熟性、早产性、多产性
阔叶杂草:铁苋菜
多年生杂草:牛毛毡
19
二、农田杂草的分布
农田杂草的分布取决于环境条件(土壤条件、气候条件)、 作物种类、耕作栽培方式等。 不同地区、不同作物种类、同种作物不同栽培方式、不 同土壤类型、不同施肥水平、不同季节、岗低洼地等杂 草种类都不同。
所以杂草防除技术要严格遵循农业生产的三大特点!
地域性!
季节性!
连续性!
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第二节 杂草生物学特性
化学除草的特点: 1、与其它除草方法相比,杀草原理为毒杀,所以需 要了解杂草的生物学特性; 2、与其它有害生物防除相比,防除对象与保护对象 相近,同属于植物,所以易产生药害。 了解杂草与作物的不同之处,有助于我们更好 的防除杂草。在诸多杂草生物学特性中,与化学防 除关系最为密切的是休眠、发生、繁殖。下面就这 三方面特性与化学防除的关系作以阐述,目的在于 合理地推荐和选择除草剂,以求提高化学防除的效 21 果。

第二章 杂草生物学生态学特征

第二章 杂草生物学生态学特征
1. 杂草个体大小变化大:不同种类个体大小差异明显, 高的可达2m以上,如假高粱、芦苇等,中等的有约 1m的梵天花等,矮的仅有几个厘米,如鸡眼草、地 锦等。
.
2. 根茎叶形态特征多变化:阳光充足地带,多数杂草
茎秆粗壮、叶片后实、根系发达,具有较强的耐旱 耐热能力。阴湿地带杂草,则茎秆细弱,叶片宽薄、 根系不发达。 3. 组织结构随生态习性变化:
.
湿度:
一般均可在土壤湿度达到田间持水量40%-100%时 发芽。 种子越大,其发芽要求的湿度就越高。 旱地杂草萌发所要求的土壤湿度低于水田或水浇地杂 草。
.
光照:
光照对某些杂草的萌发是必不可少的。环境可以 改变杂草种子的需光性。 光对杂草种子萌发的干扰主要通过调节种子内部 活跃型(Pfr)和非活跃型(Pr)光敏素的比例而 作用的。 活跃型光敏素(Pfr)促进种子萌发,非活跃型光 敏素(Pr)抑制种子萌发。
.
2. 种子萌发的生理生态 萌发是杂草种子的胚由休眠转变为生理生化代谢 活跃、胚胎体积增大并突出子实皮、长成幼苗的 过程。
.
杂草萌发需要适宜的环境条件
温度: 晚春性杂草如马唐最低萌发温度在15度, 最适为30-40度
早春杂草早熟禾、藜、野燕麦、卷茎蓼的 最低发芽温度为2-5度,最适在30度以下。
.
四、杂草适应环境能力强 1. 抗逆性强(adverse resistance):在对盐
碱、人工干扰、旱涝、极端高低温等由很强 的耐受能力。 2. 可塑性大(plasticity):由于长期对自然 条件的适应和进化,植物在不同生境下对其 个体大小、数量和生长量的自我调解能力称 为可塑性。
.
3. 生长势强:杂草中的C4 植物比例明显较高, 在16种主要作物中,只有玉米、谷子、高 粱等是C4植物。

中药生态农业核心技术三:杂草绿色防控

中药生态农业核心技术三:杂草绿色防控

中药生态农业核心技术三:杂草绿色防控第一节杂草的基本特征一、杂草的概念杂草是伴随着人类的生产和生活活动产生的,具备了适应人类干扰环境的一系列特定的性状,既不同于野生植物,又不同于栽培植物。

野生植物是不能在人工生境中自然繁衍持续的,栽培植物则需要在农作活动(播种、耕作和收获)作用下才能在人工生境中持续下去,只有杂草是能够在人工生境中自然繁衍其种族的植物。

因此,强胜定义杂草为:“能够在人类试图维持某种植被状态的生境中不断自然延续其种族,并影响到这种人工植被状态维持的一类植物。

”二、杂草的生物学特性由于竞争适应的选择结果,杂草有着比其他栽培植物更强的适应和竞争能力,生长迅猛,繁殖迅速。

杂草的生物学优势主要表现为:①繁殖系数大(多实性),且落籽参差不齐。

②种子具有顽强的生命力,在恶劣生态条件下生命力保有期长,又能在较宽的条件范围内长时期地不断萌发。

③成熟期长,种子成熟早晚和萌发时间参差不齐;同一种杂草,有的植株已经开花结实,有的则刚刚出苗;部分杂草同一植株上还存在生长和开花同步进行的现象。

④繁殖方式多样,包括有性繁殖和营养繁殖,大部分杂草兼有有性繁殖和无性繁殖方式,既可自交,又可异交授粉,传粉方式包括风媒、虫媒和水媒等,能够在很短时间内完成其生长周期。

⑤子实具有适应广泛传播的结构和途径,如子实易脱落、种子轻巧、带有适应于散布的结构或附属物等特性,易于传播,易于扩散成片。

⑥抗逆性及抗虫害能力较强,在自然选择和人工选择双重环境下表现出可塑性、多倍性、杂合性。

⑦具有拟态特征,总与某些栽培植物密切伴生,在形态上、生理生态需求上与伴生栽培植物具有高度相似性,使其难以被分开或清除。

杂草也有一定的生物学弱点,比如易受弱光和光质量改变的影响。

生产实践中可采取一定措施让作物迅速一致的发芽并形成地被覆盖,抢先占有光照、养分和水分资源等,从而使得杂草入侵受限。

高密度种植作物是一个确保作物被覆迅速形成的有效管理手段。

三、杂草的生态学属性了解杂草的生态学属性及影响属性的生态过程是开展杂草管理与防控的重要生态学基础。

【2019年整理】第二章杂草的生物学和生态学

【2019年整理】第二章杂草的生物学和生态学
高级杂草学 advanced weed science
第二章 杂草的生物学和生态学

本章教学目的:
1、掌握杂草的基本生物学特性; 2、掌握杂草的个体学; 3、掌握杂草的种群生态学; 4、熟悉杂草的群落生态学。
一、杂草的生物学特性
1、定义: 杂草的生物学特性,指的是杂草在对 人类生产和生活活动所致的环境条件长期 适应过程中形成的具有不断延续能力的表 现。

种子休眠的原因

内因:
(1)种子、腋芽或不定芽中含有生长抑制
剂;(2)果皮或者种皮不透水、不透气或者机械
强度很高;(3)种胚在种子成熟的时候尚未发育
成熟。(原生休眠,是主要的休眠原因)

外因:不良环境条件引起的休眠。高温、低温、 干旱、除草剂等。(诱导休眠或者强迫休眠)
2、杂草种子萌发的生理生态 (1) 概念:杂草种子的胚由休眠转变为生理 生化代谢活跃、胚胎体积增大并突出子实皮、 长成幼苗的过程。 (2)萌发的条件: 内在条件: 完整的胚、丰富的胚乳。 在3类生长调节物质的作用下:赤霉素、 脱落酸、细胞分裂素等。(人为可以作用) 外在条件:氧气(空气)、水分、温度
2.1.3 组织结构随生态习性变化:
水湿环境中-通气组织发达,而机械组织薄弱; 陆地湿度低的地段-通气组织不发达,而机械组织、薄壁组织都很发达。
芦苇
地锦
马齿苋
马唐
2.2 生活史的多型性:

一年生类型annuals
在一年中完成从种子萌发到产生种子直至死亡的生活史全过程。可分为 春季型和夏季型两种。
列当
2.5 繁殖能力强:

惊人的多实性 种子的寿命长 种子的成熟度与萌发时期参差不齐 繁殖方式多样 子实具有适应广泛传播的结构和途径:

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杂草的生物学和生态学省公开课一等奖全国示范课微课金奖PPT课件
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2.3 营养方式多样性:
绝大多数自养-光合作用 部分营寄生生活-全寄生和半寄生。
2.4 适应环境能力强:
抗逆性强stress resistance 可塑性大plasticity 生长势强growth vigor: 杂合性heterozygosity 拟态性mimicry:
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(3)相对出苗时间
杂草和作物相对出苗时间影响到杂草和作物竞争力。早出 苗竞争者可提前占据空间,竞争力提升,晚出苗者则在竞争中 处于弱势。所以,出苗时间越晚,竞争力就越差。在农业生产 中,确保作物早苗壮苗可使作物在与杂草竞争时处于优势地位。
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(4)水肥管理
普通来说,在有杂草农田施用肥料,尤其是施用底肥, 会加重杂草危害,因为杂草吸收肥料能力比作物强,施肥后, 促进杂草快速生长而加重危害。但当杂草在竞争中处于劣势 时,增施肥料可抑制杂草生长。在稻田合理管水可有效地抑 制杂草发生和生长,如在移栽后保持水层可有效地降低稗草 出苗率,抑制水层下稗苗生长。
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4. 影响杂草与作物间竞争因子
(1)杂草种类和密度
不一样种类杂草植株高度及生长习性差异较大,竞争能力则 各不相同。如玉米田反枝苋植株高大,而马齿苋较矮小,前者 竞争力比后者则大得多
(2)作物种类、品种和密度
不一样作物间竞争性差异较大,同一作物不一样品种之间 也存在很大差异。如传统植株高大、叶片披散水稻品种竞争力 比当代矮秆、叶片屹立品种强,杂交稻又比常规稻竞争力强。 合理密植是一个经济、有效杂草防除办法之一,提升作物播种 量或种值密度可提升对杂草抑制作用。
豆素、酚衍生物、绿原酸、咖啡酸、阿魏酸等使叶片水势 下降,水分失衡,其中酚酸使植物对养分吸收降低。
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第二章 杂草生物学生态学特征
2. 根茎叶形态特征多变化:阳光充足地带,多数杂草
茎秆粗壮、叶片后实、根系发达,具有较强的耐旱 耐热能力。阴湿地带杂草,则茎秆细弱,叶片宽薄、 根系不发达。 3. 组织结构随生态习性变化:
水湿环境中的杂草 生长在陆地湿度的杂草
二、杂草生活史的多型性 根据杂草当年开花,一次结实成熟,隔年开 花一次结实成熟和多年多次开花结实成熟的习 性,可将杂草的生活史过程分为一年生、二年 生和多年生3种类型。
第二节 杂草个体及种群生态学
杂草生态学(weed ecology)是研究杂草 与其环境之间关系的一门学科。主要揭示杂 草的群体消长、杂草与杂草、杂草与其他环 境因子等的内在规律。
一、杂草个体生态 1.杂草个体生态:
a) 种子休眠的生理生态。 大多数种子甚至营养器官都具有休眠的特点。 休眠是有活力的子实及地下营养繁殖器官暂 时处于停止萌动和生长状态。
2. 种子萌发的生理生态 萌发是杂草种子的胚由休眠转变为生理生化代谢 活跃、胚胎体积增大并突出子实皮、长成幼苗的 过程。
杂草萌发需要适宜的环境条件
温度: 晚春性杂草如马唐最低萌发温度在15度, 最适为30-40度
早春杂草早熟禾、藜、野燕麦、卷茎蓼的 最低发芽温度为2-5度,最适在30度以下。
湿度:
多年生的蓖麻 马唐
三、杂草营养方式的多样性
1. 光合自养型:绝大多数杂草
2. 寄生性: 1)全寄生:菟丝子是茎寄生性杂草;列当是一类根寄
生杂草,主要寄生和危害瓜类、向日葵。无根藤是 樟科木本植物的茎寄生或半寄生性杂草。 2)半寄生:桑寄生和槲寄生,依赖桑等寄主提供水和 无机盐,自身营养光合作用。
四、杂草适应环境能力强 1. 抗逆性强(adverse resistance):在对盐
二、杂草生活史的多型性 1. 一年生杂草在一年中完成从种子萌发到产生
种子直至死亡的生活史全部过程。
春季一年生杂草 夏季一年生杂草
2. 二年生杂草的生活史在跨年度中完成。第 一年秋季杂草萌发生长产生莲座叶丛,耐寒 能力增强,第二年抽茎、开花、结实、死亡, 如野胡萝卜等。
3. 多年生杂草可存活2年以上。这类杂草不但能结子传
休眠的主要原因: 原生休眠 种子或腋芽或不定根中含有生长抑制剂。
果皮或种皮不透水、 不透气 机械强度很高。如牵牛、菟丝子 胚未发育成熟。
诱导休眠
大多是由于不良环境条件如高温、低温、干 旱涝渍、除草剂、黑暗和高的CO2 的比例所 引起,使已经解除原生休眠可以萌发的子实重 新进入休眠状态。
解除休眠的方法: 取出抑制物质(自然界中雨水的淋洗) 对果皮或种皮坚硬不透性的种子,可以通 过机械或其他物理因素解除(如用刀、针、 砂纸等划破外皮)。 化学刺激剂(硫酸脱绒、硝酸钾、赤霉素等) 砂藏和低温促进胚胎成熟
4. 杂合性(heterozygosity):由于杂草群落的 混杂性、种内异花受粉、基因重组、基因 突变和染色体数目的变异性,一般杂草基 因型都有杂合性
5.拟态性(mimicry): 稗草与水稻伴生 野燕麦或看麦娘与麦类作物伴生 亚麻荠与亚麻、狗尾草与谷子伴生等
五、杂草繁衍滋生的复杂性与强势性 1. 惊人的多实性:野燕麦1千粒,蒿81万粒 2. 种子的寿命长:藜等杂草的种子最长可在土
适宜的O2/CO2 比例:
多年生杂草的根芽或茎芽的萌动同样受到上述 因素的影响,尤其以温度的影响最甚。
已萌发的草籽能否出苗很大程度上取决于土壤结 实度,其在土壤中所处的深度及幼芽的顶土力。
二、杂草的种群生态 1. 杂草种子库 1)这些残留于土壤中的杂草种子或营养繁殖体的总
体称为杂草种子库或繁殖体库(weed seed bank)
一般均可在土壤湿度达到田间持水量40%-100%时 发芽。 种子越大,其发芽要求的湿度就越高。 旱地杂草萌发所要求的土壤湿度低于水田或水浇地杂 草。
光照:
光照对某些杂草的萌发是必不可少的。环境可以 改变杂草种子的需光性。 光对杂草种子萌发的干扰主要通过调节种子内部 活跃型(Pfr)和非活跃型(Pr)光敏素的比例而 作用的。 活跃型光敏素(Pfr)促进种子萌发,非活跃型光 敏素(Pr)抑制种子萌发。
代,而且能通过地下变态器官生存繁衍。
简单多年生杂草(simple perennial),如蒲公英、 酸模等可借种子繁殖,也可因切割由宿根繁殖; 匍匐多年生杂草(creeping perennial),可以借球 茎、匍匐茎或根状茎繁殖。这类杂草(尤其是匍匐多 年生杂草)是一类很难控制的杂草。
不同类型之间在一定条件下可相互转变。
3)对杂草种子库的研究对杂草可持续治理具有重 要意义
2.杂草种群动态
从理论上讲,在资源环境资源(光、水、养分、 CO2)及空间充足的条件下,一个种群如按它固有 的增长率(r)增长,其个体数或生物量(N)可 按几何级数增长。
资源环境总是有限的,种群总是按逻辑斯蒂 (Logistic)曲线增长 即起初增长缓慢,接着有一个迅速增长期;当种 群的个体数量达到一定程度后,个体之间出现竞 争,种群的增长速度放慢,最终当种群个体数达 到环境载有量(k)是,增长率变为零。
2)杂草种子库动态:要由成熟杂草结实,少部分由外地 传播。
B 输出主要有萌发、传播、动物觅食、死亡 等输出。其中萌发和死亡是主要的输出方 式 。 杂 草 种 子 在 土 壤 中 的 寿 命 ( longevity) 是影响杂草种子库的一个重要因素。
C 滞留
壤种存活1700年。一般杂草种子皮越厚,透 水性越差,其寿命越长。
3. 种子的成熟度与萌发时期参差不齐:梯递性、 序列性
4. 繁殖方式多样:营养繁殖和有性繁殖。 5.子实具有适应广泛传播的结构和途径。杂草
的种子或果实有容易脱落的特性,有些杂草 具有适应与散布的结构或附属物,借外力可 以传播很远,分布很广。醡浆草、野老鹳草、 苍耳、鬼针草等。
碱、人工干扰、旱涝、极端高低温等由很强 的耐受能力。
2. 可塑性大(plasticity):由于长期对自然 条件的适应和进化,植物在不同生境下对其 个体大小、数量和生长量的自我调解能力称 为可塑性。
3. 生长势强:杂草中的C4 植物比例明显较高, 在16种主要作物中,只有玉米、谷子、高 粱等是C4植物。
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