普通生态学

王汨 殷旭旺

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 生态学的定义
    • 1.2 新建课程目录
    • 1.3 生态学的研究内容及分支学科
    • 1.4 生态学的研究方法
    • 1.5 生态学与社会
  • 2 生物与环境
    • 2.1 生态因子
    • 2.2 最小因子、限制因子与耐受限度
  • 3 生物与环境的相互作用
    • 3.1 光的生态作用及生物对光的适应
    • 3.2 温度的生态作用及生物对温度的适应
    • 3.3 水对生物的作用及生物对水的适应
    • 3.4 土壤的理化性质及其对生物的影响
  • 4 种群及其基本特征
    • 4.1 种群的概念
    • 4.2 种群的动态
      • 4.2.1 种群统计学
      • 4.2.2 种群的增长模型
      • 4.2.3 自然种群的数量变动
    • 4.3 种群调节
  • 5 生活史对策
    • 5.1 种群生活史
    • 5.2 繁殖成效与策略
    • 5.3 R选择和K选择
    • 5.4 性选择
  • 6 种内与种间关系
    • 6.1 种内关系
      • 6.1.1 密度效应
      • 6.1.2 性别生态学
      • 6.1.3 领域和社会等级
      • 6.1.4 化感作用(他感作用)
    • 6.2 种间关系
      • 6.2.1 种间竞争
      • 6.2.2 捕食与共生作用
      • 6.2.3 寄生作用
  • 7 群落的组成与结构
    • 7.1 生物群落
    • 7.2 群落的种类组成
    • 7.3 群落的结构
    • 7.4 群落组织-影响群落结构的因素
  • 8 群落的动态
    • 8.1 生物群落的内部动态
    • 8.2 生物群落的演替
      • 8.2.1 演替的概念
      • 8.2.2 演替的类型
      • 8.2.3 演替系列
      • 8.2.4 新建课程目录
      • 8.2.5 演替方向
      • 8.2.6 演替过程的理论模型
      • 8.2.7 演替顶级学说
  • 9 群落的分类与排序
    • 9.1 群落分类
      • 9.1.1 植物群落分类的单位
      • 9.1.2 中国植物群落的分类和命名
      • 9.1.3 植物群落的命名
    • 9.2 群落排序
水对生物的作用及生物对水的适应


水是构成植物体的主要成分之一,也是是光合作用的原料,植物体生理活动都需要有水的参与。

水分可使植物体温度趋于稳定。进而保持地球温度的相对稳定。

今天我们就来学习第三个生态因子——水因子


 


1、雨:

雨是降水中最重要的一种形式。雨量对于植物的影响,不仅在于年雨量多少,还要看雨量在四季的分配,以及一次降雨量的大小。 

2、雪:

雪也是重要的降水形式。冬季降雪对于缓解春季干旱具有重要意义。天山的融雪是新疆农业重要的灌溉水源。

积雪一方面可以保护植物越冬,但也可能会带来

3、雾和露:

在一些地区,雾和露对植物的生长有极其重要的作用。 

4、大气湿度:

大气湿度也是由水影响的。

5、土壤水分

土壤所含的水分可分为如下三种:

重力水,充满在较大的孔隙(约在0.05mm以上)中,并在重力作用下可以很快排走,可利用性低,容易造成土壤的淋失。

毛管水,在田间持水力范围以内保持的那部分自由水。

吸湿水,由干燥土粒表面的分子所吸引的气态水,只有在长时间加温到沸点以上时才会被分离出来,对植物来说是不能利用的。  

土壤所含的水分可分为如下三种:

重力水,充满在较大的孔隙(约在0.05mm以上)中,并在重力作用下可以很快排走,可利用性低,容易造成土壤的淋失。

毛管水,在田间持水力范围以内保持的那部分自由水。

吸湿水,由干燥土粒表面的分子所吸引的气态水,只有在长时间加温到沸点以上时才会被分离出来,对植物来说是不能利用的。 



根据植物对水分的关系,可把植物分为水生植物和陆生植物。

1、水生植物:是所有生活在水中的植物总称。

根据生长环境水的深浅水生植物可分成:

(1)沉水植物:植物体全部在水体中,由于水体环境的特点,沉水植物器官分化不明显,细胞表面没有角质层、蜡质或木栓质等结构,因而可以直接吸收水分、溶解于水中的气体和营养原料。如金鱼藻、黑藻。

(2)浮水植物:可以分成两大类,一类是根不着生在河泥中的完全漂浮植物,另一类是根着生在河泥中,仅叶飘浮在水面上的浮水植物。气孔通常生在叶的上面,叶的下面没有或极少有气孔,叶上面通常有蜡质,所以水不能沾湿它。浮水植物的无性繁殖很快,常常形成大面积的群落。

如浮萍。体内的腔道通常形成一条连续的空气通道系统,通过这个系统,沉水器官可以利用浮水器官的气孔与大气进行气体交换。气孔通常生在叶的上部。

(3)挺水植物:生长在浅水区,植物体大部分挺出水面,根系固定在水底土壤,将其茎叶的一部份或大部份伸出水面。一般在比较浅的水体中生长,如芦苇、香蒲等。

2、陆生植物:生长在陆地上的植物统称陆生植物,按照对水分的需要量及耐旱程度可分为湿生、中生和旱生植物。

(1)湿生植物:不能长时间忍受缺水,抗旱能力差,多生长在水边或潮湿的环境中。如水稻、秋海棠。

(2)中生植物:适于生长在水分条件适中的环境中,形态结构及适应性介于湿生植物与旱生植物之间,种类最多,分布最广,数量最大。

(3)旱生植物:生长在干旱环境中,能忍受较长时间的干旱,且能维护水分平衡和正常的生长发育。主要分布在干热草原和荒漠地区。

旱生植物的适应特点:

形态适应:根系发达,如沙漠地区的骆驼刺地面部分只有几公分,而地下部分可深达15米,扩展范围623m2,可吸收更多水分。叶片化成刺状、针状或鳞片状,且气孔下陷,如仙人掌科。或植物能够贮备大量水分,适应干旱条件下的生活。储水组织发达,如南美的瓶子树:可储水4吨以上。

生理适应:原生质渗透压较高。



干燥度:最大蒸发量与降水量之比。

 

干燥度

水份状况

自然植被

≤0.99  

湿润

森林

1-1.49

半湿润

森林草原

1.50-3.99

半干旱

草甸、草原、荒漠草原

≥4.0

干旱

荒漠


 




1、植被对降水的再分配和树冠截流

林内雨量=茎流量+穿透雨量

林外雨量:在连续降雨的一段时间内,林冠上部或旷地雨量。

树冠截留雨量=林外雨量-林内雨量

影响植被截留量的因素:树种、林冠结构、年龄、密度。

影响茎流的因素:树种形态、树皮粗糙度等

2、入渗土壤的水

降水向土壤中渗透的过程,称为入渗。

初渗率:在水分渗入土壤中时,在初期入渗速率很大,即初渗率。

终渗率:初渗率在短时间内即急剧下降,最后趋于稳定,即终渗率。

3、蒸发散

蒸发散是土壤水经森林植被蒸腾和林地地面蒸发而进入大气的过程。

森林的蒸腾量大于草地、农田作物。

4.地表径流

森林可以显著减少地表径流:

(1)林内死地被物能吸收大量降水,减少径流。

(2)森林土壤疏松、孔隙多、富含有机质和腐殖质,水分容易被吸收和入渗。地表径流受树干、下木、活地被物和死地被物的阻挡,流动缓慢,有利于被土壤吸收和入渗。



(1)通过林冠后的降水,其水质会产生变化。

(2)降水,尤其是降雨,能够将大量养分从叶片上淋洗掉,造成养分损失

(3)但如果没有降水,则叶片上容易积聚较多的养分及代谢产物,反过来毒害叶片。