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）生态系统服务

(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

生态学发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),生态学的巩固时期(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发展过程；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。环境：是指某一特定生物体或生物群体以外的空间,以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。

生物圈：生物圈是指地球表面的生物及其周围的物理环境所组成的总体，是生活物质及其生命活动的产物所集中的圈层。

生态环境：研究的生物体或生物群体以外的空间中,直接或间接影响该生物体或生物群体生存和发展的一切因素的总和。

区域环境：由于地球环境的非均一性而形成的区域环境，各个区域都是气候和地表性质的综合体，各有其显著特点，并形成不同的植被类型。

微环境：生态学中的微环境（micro-environment）是指区域环境中由于某一个（或某几个）生态因子的细微变化而产生的环境差异所形成的小环境，如生物群落的镶嵌性就是微环境作用的结果。

生境：植物生活的具体环境叫生境，如水中、路边、林下等。

生态因子：是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。

生态因子一般分类：①气候因子（光照、温度、大气、降水等)②土壤因子（土壤温度、土壤水分、土壤空气和无机盐，以及土壤生物等）③生物因子④地形因子（间接起作用）⑤人为因子。

生态因子特点：综合性、主导性、不可替代性、部分补偿性、阶段性、直接间接

性。影响植物生长的各种生态因子同等重要，任何生态因子都不是孤立地对植物发生作用。

生态因子的作用规律

综合作用.生态环境是一个统一的整体,生态环境中各种生态因子都是在其他因子的相互联系,相互制约中发挥作用,任何一个单因子的变化,都必将引起其他因子不同程度的变化及其反作用.

主导因子作用.在对生物起作用的诸多因子中,其中必有一个或两个是对生物起决定性作用的生态因子,称为主导因子.主导因子发生变化会引起其他因子也发生变化.

直接作用和间接作用.环境中的一些生态因子对生物产生间接作用,如地形因子;另外一些因子如光照,温度,水分状况则对生物起直接的作用.

阶段性作用.生态因子对生物的作用具有阶段性,这种阶段性是由生态环境的规律性变化所造成的.

生态因子不可代替性和补偿作用.环境中各种生态因子对生物的作用虽然不尽相同,但都各具有重要性,不可缺少;但是某一个因子的数量不足,有时可以靠另外一个因子的加强而得到调剂和补偿.

生态因子限制性作用：生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用,其中限制生物生存和繁殖的关键性因子就是限制因子。

主导因子：在生态因子的综合作用中，常常会有一个因子主导，成为主导因子。（生态适应性，生存状态好）

限制因子：在众多的生态因子中，任何接近或超过植物的耐受极限，而阻止植物的生长、繁殖或扩散的因子就叫做限制因子。（出现问题的原因）

有机体十分需要而环境中含量很低的物质和元素容易成为限制或主导因子。

植物的耐受范围因发育时期、季节、环境条件（生态因子）的不同而变化。如生长旺盛时，对一些生态因子的耐受性提高。

最小因子定律：又称利比希最低量法则，植物的生长取决于处在最小量状态的营养成分。OdumE.P(1983)补充：①这一定律适用于稳定状态，即能量和物质的流入、流出处于平衡的情况下；②要考虑不同营养元素（生态因子）相互作用。耐受性定律：任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多，即当接近或达

到某种植物的耐受性限度时，就会使该植物衰退或不能生存。

尺度：一般是指对某一研究对象或现象在空间上或时间上的量度,分别称为空间尺度和时间尺度。

第四章植物群落的结构

群落最小面积：指至少要有这样大的面积及相应的空间,才能包含组成群落的大多数生物种类。最小面积通常是根据种－面积曲线来确定的。

确定群落最小面积方法（草本、木本、乔木）

在研究群落中选择植物生长比较均匀的地方，用绳子圈定一块小的面积。对于草本群落最初的面积为10cm×10cm；对于森林群落则至少为5m×5m。登记这一面积中所有植物的种类。然后按照一定顺序成倍扩大边长，每扩大一次，就登记新增加的种类。开始，植物种类随着面积的扩大而迅速增加，尔后随着面积增加的种类数目降低，直到面积扩大时植物种类很少增加或不再增加。用种的数目与样本增加的关系绘制出“种类—面积曲线”。曲线最初陡峭上升，而后水平延伸，在曲线转折处所指示的面积即为群落的最小面积。

生物群落的数量特征有(1)多度和密度;(2)频度;(3)盖度;(4)优势度;(5)重要值

投影盖度：指植物地上部分垂直投影面积占样地面积的百分比。植物基部的覆盖面积叫基盖度。

多度：对物种个体数目多少的一种估测指标。常用的确定多度的方法有直接计算法（记名计算法，森林、详细的群落学研究中）和目测估计法（数量大形体小的群落用，如灌木、草木群落）。

频度：某物种在调查范围内出现的频率。

优势度：用以表示某些种在群落中的优势地位与作用。优势度最大的种群即为群落的优势种。

重要值是一种植被研究的指标。DFD和IVI都表示重要值，但二者在求算技术上稍有不同。

①DFD指数：或叫“密度、频度、优势度指数”，其计算公式：

DFD指数＝相对密度＋频度＋相对显著度

在上式中，由于直接采用“频度”，而不是“相对频度”，故其理论上最大值可