作物生理生态学

科
学
沙漠化： 沙漠化：
摘自：地球科学(The Sciences)网络版 摘自：地球科学(The Earth Sciences)网络版 第七章环境灾害与可持续性发展 http://www.nju.edu.cn/njuc/dikexi/earthscience/chp7/indexhttp://www.nju.edu.cn/njuc/dikexi/earthscience/chp7/index-7.htm
摘自： 摘自： 地球科学(The Sciences)网络版 地球科学(The Earth Sciences)网络版 第七章环境灾害与可持续性发展 http://www.nju.edu.cn/njuc/dikexi/ earthscience/chp7/indexearthscience/chp7/index-7.htm
摘
自
http://www.nju.edu.cn/njuc/dikexi/ http://www.nju.edu.cn/njuc/dikexi/ http://www.nju.edu.cn/njuc/dikexi/ http://www.nju.edu.cn/njuc/dikexi/ http://www.nju.edu.cn/njuc/dikexi/ http://www.nju.edu.cn/njuc/dikexi/ http://www.nju.edu.cn/njuc/dikexi/ http://www.nju.edu.cn/njuc/dikexi/ earthscience/chp7/index-7.htm earthscience/chp7/index-7.htm earthscience/chp7/index earthscience/chp7/index earthscience/chp7/index-7.htm earthscience/chp7/index-7.htm earthscience/chp7/index earthscience/chp7/index
作
物
生
产
. . . . ,2000. ,2000. ,2000. ,2000.
—— 王
. . . . 忠 主 编 物 生
一、作物生理生态学概念
作物的生产的本质： 作物的生产的本质：利用栽培植物的光合作用将 其生长环境中的无机物转化为有机物， 其生长环境中的无机物转化为有机物，为人类提供 物质生活资料的过程。 物质生活资料的过程。 自然环境中的光、 自然环境中的光、温、水、气、热、肥等多种 复杂因素影响着作物的生长发育和产量的形成； 复杂因素影响着作物的生长发育和产量的形成； (作物对环境也具有反作用) 作物对环境也具有反作用)
荒
化 ：
(The Earth Sciences) (The Earth Sciences) (The Earth Sciences) (The Earth Sciences) (The Earth Sciences) (The Earth Sciences) (The Earth Sciences) (The Earth Sciences) 地 球 科 学
滇池
巢湖
水体污染： 水体污染：
每年中国用于治理水体污染费用>1% GDP， 每年中国用于治理水体污染费用>1% GDP，但污 染仍日益严重 秦 皇 岛 饮 用 水 源 地 洋 河 水 库
水体污染： 水体污染：
二、作物生理生态学研究内容 作物生理生态学研究内容
研究内容： 研究内容： 1.从理论上探讨决定田间作物产量形成的内部因素及 1.从理论上探讨决定田间作物产量形成的内部因素及 其作用机制，以及环境条件对这些因素的影响。 其作用机制，以及环境条件对这些因素的影响。 作物产量形成需经历的形态建成和形态变化：种子 作物产量形成需经历的形态建成和形态变化： 萌发、成苗、个体生长发育和结实、成熟衰老等； 萌发、成苗、个体生长发育和结实、成熟衰老等； 作物产量形成的生理过程：水分代谢、营养生理、 作物产量形成的生理过程：水分代谢、营养生理、 光合作用、呼吸作用、信号转导、植物激素调控等。 光合作用、呼吸作用、信号转导、植物激素调控等。 产量形成规律和机理：器官、个体、群体三层次。 产量形成规律和机理：器官、个体、群体三层次。 作物的形态建成和生理过程的时空表达， 作物的形态建成和生理过程的时空表达，既受遗 传因素的控制，又受多变环境的制约。 传因素的控制，又受多变环境的制约。
编 . . . . . . . . ,2000 ,2000 ,2000 ,2000
在 细 胞 水 平 上 的 环 境 影 响
糖、氨基酸 激素 膨压 电信号 多肽 生长调节剂
未知发育信号
温度
病原体(真菌、 细菌、病毒) 壁断片 壁的机械压力 矿质 伤害
转播 放大
光
发散到多个目标 改变离 子流 调节代 谢途径 基因表 达调节 细胞骨 架改变
作物生产也影响环境
石漠化：黔（面积达
3.48万 3.48万Km2，占全省面积的 19.8％）、 ％）、滇 19.8％）、滇、湘、桂等部 分地区 ——水利部科技委，2004.11 水利部科技委， 水利部科技委
水土流失: 水土流失:
丹 江 口 库 区 的 水 土 流 失
水体污染：海水、地表水、 水体污染：海水、地表水、地下水
：
漠
洪涝源自文库
酸 雨
固体废物污染
摘自： 摘自： 地球科学(The Sciences)网络版 地球科学(The Earth Sciences)网络版 第七章环境灾害与可持续性发展 http://www.nju.edu.cn/njuc/dikexi/ earthscience/chp7/indexearthscience/chp7/index-7.htm
干
旱
(The Earth Sciences) (The Earth Sciences) (The Earth Sciences) (The Earth Sciences) (The Earth Sciences) (The Earth Sciences) (The Earth Sciences) (The Earth Sciences)
温室效应： 温室效应：
摘自：地球科学(The Sciences)网络版 摘自：地球科学(The Earth Sciences)网络版 第七章环境灾害 与可持续性发展 http://www.nju.edu.cn/njuc/dikexi/earthscience/chp7/ind exex-7.htm
. . —— . . ,2000. ,2000. ,2000. ,2000. 王 忠 主 编
. . . .
作物生理生态学研究内容 二、作物生理生态学研究内容 研究内容： 研究内容：
2.应用相关理论知识对大田作物进行优化调控， 2.应用相关理论知识对大田作物进行优化调控， 应用相关理论知识对大田作物进行优化调控 实现作物持续稳产、高产。 实现作物持续稳产、高产。 以作物产量形成为中心，研究产量（个体、 以作物产量形成为中心，研究产量（个体、群 形成的机能与优化调控途径， 体）形成的机能与优化调控途径，包括形态建成 过程、产量形成的生理过程及其与环境的关系， 过程、产量形成的生理过程及其与环境的关系， 为作物的生产管理提供科学依据。 为作物的生产管理提供科学依据。
改变细胞生长和代谢
生 理 学 》 . . . . ,2000 ,2000 ,2000 ,2000
在 个 体 水 平 上 的 环 境 影 响
病原体 风 乙烯 温度 草食动物 光合作用的光 光形态建成的光 光周期 湿度 重力
寄生虫
. . . .
土壤微生物 有毒物质 矿质营养 土壤质地 水分状况
引自： 在群体水平上的环境影响（引自：作物生产与环境 ——王忠主编.《植物生理学》.中国农业出版社,2000） 王忠主编. 植物生理学》 中国农业出版社,2000） 王忠主编 ,2000
三、作物生理生态学课程在高等农业教育 中的地位
在高等农业教育中, 在高等农业教育中, 作物生理生态学是衔接作物 生产专业基础课与专业课之间的过渡课程； 生产专业基础课与专业课之间的过渡课程； 本课程要求学生在系统学习《植物生理学》 本课程要求学生在系统学习《植物生理学》、 生态学概论》 农业生态学 等课程的基础 生态学》 《生态学概论》、《农业生态学》等课程的基础 上，进一步提高对作物生产过程中的影响因素及 其作用的认识； 其作用的认识； 作物生理生态学与植物生理学既有联系， 作物生理生态学与植物生理学既有联系，又存在 区别，既有交叉，又有侧重， 区别，既有交叉，又有侧重，是培养学生分析问 题和解决问题的综合实践能力的课程。 题和解决问题的综合实践能力的课程。
摘
自
：
地
球
http://www.nju.edu.cn/njuc/dikexi/ea http://www.nju.edu.cn/njuc/dikexi/ea http://www.nju.edu.cn/njuc/dikexi/ea http://www.nju.edu.cn/njuc/dikexi/ea http://www.nju.edu.cn/njuc/dikexi/ea http://www.nju.edu.cn/njuc/dikexi/ea http://www.nju.edu.cn/njuc/dikexi/ea http://www.nju.edu.cn/njuc/dikexi/ea rthscience/chp7/index-7.htm rthscience/chp7/index-7.htm rthscience/chp7/index rthscience/chp7/index rthscience/chp7/index-7.htm rthscience/chp7/index-7.htm rthscience/chp7/index rthscience/chp7/index
绪论
内容提要
作物生理生态学的概念 一、作物生理生态学的概念 二、作物生理生态学的研究内容 作物生理生态学的研究内容 三、作物生理生态学在高等农业教育中的地位 课程授课 授课章节简介 四、课程授课章节简介
绪论
• 重点和难点： 重点和难点： 1.学习作物生理生态学的目的和意义； 1.学习作物生理生态学的目的和意义； 学习作物生理生态学的目的和意义 2.作物生理生态学与农学专业其他课程的关 2.作物生理生态学与农学专业其他课程的关 系。
一、作物生理生态学概念
作物生理生态学： 作物生理生态学：运用植物生理学和植物生态学 等学科的基础知识,研究大田作物 大田作物在复杂多变环境 等学科的基础知识,研究大田作物在复杂多变环境 条件下的产量形成机能， 条件下的产量形成机能，以及优化调控的应用性交 叉基础理论学科。 叉基础理论学科。 作物:从广义上讲， 作物:从广义上讲，是指具有经济价值而被人类 所栽培的植物；从狭义上讲，是指粮、 所栽培的植物；从狭义上讲，是指粮、棉、油、麻、 烟和饲料等农作物，又称为大田作物。 茶、糖、烟和饲料等农作物，又称为大田作物。 我国目前所栽培的主要农作物大约有50-60种 我国目前所栽培的主要农作物大约有50-60种， 50 在世界上栽培的主要农作物有100多种。 100多种 在世界上栽培的主要农作物有100多种。
课程授课 授课章节介绍 四、课程授课章节介绍
绪论（ 绪论（0.5 h) 作物生产与环境（ 第1章 作物生产与环境（1.5 h) 作物的水分环境与作物对水分的利用（ 第2章 作物的水分环境与作物对水分的利用（3 h) 作物的营养环境与营养代谢（ 第3章 作物的营养环境与营养代谢（3 h) 温度对作物的生理生态效应（ 第4章 温度对作物的生理生态效应（3.5 h) 作物的光环境与光合物质生产（ 第5章 作物的光环境与光合物质生产（5 h)
一、作物生理生态学概念
自然环境因素又在不断变化之中， 自然环境因素又在不断变化之中，特别是随着全 球气候的变迁，逆境的出现越来越频繁， 球气候的变迁，逆境的出现越来越频繁，越来越严 这样就对作物的生产造成日益严重的影响， 重，这样就对作物的生产造成日益严重的影响，甚 至威胁人类的生存与发展。 至威胁人类的生存与发展。 因此， 因此，我们有必要掌握作物产量形成的规律以及 环境条件对其影响，并人为地加以应用， 环境条件对其影响，并人为地加以应用，以服务于 未来的农业生产。 未来的农业生产。