植物生态学报 2001,25(5)514～519
Acta P h ytoecolog i ca Si nica
·植物生理生态学专栏·
当前植物生理生态学研究的几个热点问题
蒋高明
(中国科学院植物研究所植被数量生态学开放研究实验室,北京 100093)
摘 要 简要介绍了最近国内外植物生理生态学研究的几个热点问题。这些问题主要围绕着人类活动影响造成的几大重要环境因子改变而可能导致的植物生理生态变化展开,包括CO2浓度升高、紫外辐射增加、温度变化、强光、盐生环境扩大化等;部分工作探讨已经存在的特殊生境下的植物生态适应。其中,围绕着陆地生态系统的碳平衡是最为热门的话题之一。虽然以CO2浓度升高主题展开对C3和C4植物的影响研究依然是众多刊物发表生理生态学原始论文的重要内容,一些特殊功能型如C AM植物的响应引起了人们的兴趣;植物对于紫外辐射的生理生态响应有望成为新的研究热点。研究手段的完善以及实验材料的改进是最近植物生理生态学不断出新成果的重要原因之一,如稳定同位素技术的应用、野外F ACE实验、叶绿素荧光技术等使一些机理性问题不断被揭示出来。
关键词 植物生理生态学 全球变化 CO2 紫外辐射 强光辐射 高温与低温
REVIEW ON SOME HOT TOPICS TOWARDS THE RESEARCHES
I N THE FIELD OF PLANT PHYSIOEC OLOGY
JIAN G Gao-M ing
(Lab oratory of Quantitative Vegetation Ecology,Institu te of Botany,the Chinese Academy of Sciences,Beijing 100093)
Abstract Some hot topics i n plant physioecology research have recently made regular appearances in a number of important int ernational journals(Science,N ature,etc.).These describe the responses of plant physioecology and g row th to facto rs such as:increasi ng CO2concentration,ul traviolet radiation enhancement,changes in tem-perature,sunlight i rradiation and the enlargement of sal ty habi tats.All of these factors are closely associated wi th the processes of global climat e change.Some of the research,however,aims to investigate the response of plant s to existing environmental st resses in specialised environmental habitat s.Among the intensive studies,the carbon budget of t errest rial ecosystems is one of the ho ttest topics,research conducted recent ly,including:the e-mission of greenhouse gasses,si nk and source dynamics of carbon at regional and global scales and the function of the terrest rial and oceanic ecosystems.Al though the responses of C3and C4species t o elevated CO2are sti ll the main topics i n most journals,there has been much progress i n study of CAM functional types.Prog ress in the ap-plication of new t echnologies such as st able isotope methods,f ree air CO2enrichment(FACE)facili ti es,and chlorophyll fluorescence t echnology hav e helped g rea tly i n understandi ng these general problems.
Key words Plant physioecology,Global climate chang e,CO2,Ul traviolet radiation,High light radiation,High or low temperat ure st ress
近年来,由于人类经济活动对生物圈干扰的不断升级,造成的生态环境问题越来越突出,如全球气候变化、生物多样性丧失、环境污染的扩大等。对这些环境问题的解决引起了各国政府与科学家的广泛关注。植物生理生态学(Plant Phy sioeco logy)是研究生态因子与植物生理现象之间的关系的科学,它从生理机制上探讨植物与环境的关系、物质代谢和能量流动规律以及植物在不同环境条件下的适应性(La rcher,1995)。由于它能够给许多生态环境问题以生理机制上的解释,因而得到日益广泛的重视。
收稿日期:2001-06-01 接受日期:2001-07-30
基金项目:中国科学院重大创新项目(KS CX1-08-02)和国家重大基础研究与发展计划项目(G1998010100) E-mail:jgm@h https://www.doczj.com/doc/6417778052.html,
当前植物生理生态学研究主要围绕上述问题展开,包括植物在全球变化中的生理生态响应,植物适应和进化的机理,对有限资源的合理利用,光、温、水、气、营养等多种环境因子的相互作用对植物行为的影响,植物的抗逆性潜能和植物生长过程的动态模拟与模型、特殊生境下植物的生态适应机制等等。下面试围绕上述内容,就近年来国际上植物生理生态学研究的进展进行简要的分析,以期对国内正在进行的植物生理生态学研究有所帮助。
1 区域或全球性碳循环
围绕着区域或全球性碳循环,各国科学家进行了很多的实验。在证明森林对大气CO2固定作用方面,以往的研究多基于非直接的模型预测,认为森林是大气CO2的汇,但仍然缺乏最直接的数据。关于这一点,Valentini等(2000)做出了出色的工作,他们测定了欧洲15种森林生态系统的碳通量,发现了不同森林对大气碳的固定作用是不同的,随着纬度降低,森林作为汇的作用增大。不同森林中,年平均碳平衡从净吸收 6.6t C·hm-2·a-1到净释放1 t C·hm-2·a-1不等。Robertson等(2000)探讨了集约化农业活动对温室气体排放的影响,测定了CO2、C H4和N2O含量,比较了农田、人工林和天然演替的生态系统释放温室气体的强度,净温室气体排放潜力(GW P,g lobal wa rming po tential)从110到-211CO2·m-2·a-1(将其它温室气体折算成CO2)。一年生作物系统对碳排放起不到任何减缓作用,尽管免耕系统可接近减缓。在CO2升高的条件下,微生物的分解活动受到抑制,造成土壤释放CO2减少,使一年生牧草群落成为CO2的汇。主要原因是CO2升高后,加速了对氮的需求,使土壤因缺有效氮使微生物活动降低(Hu et al.,2001)。原来的理解认为,极地冻原生态系统陆地碳循环因为温度升高引起了碳的释放,但Oechel等(2000)的实验证明阿拉斯加冻原有部分汇的功能,但总体上仍然以释放为主,这主要是因为冬季的纯CO2释放造成,其源约为40g C·m-2·a-1。在海洋生态系统中,真光区生物产量很大程度上决定了碳的固定速率,而此速率取决于海洋温度。因为,所测定的大部分海洋呼吸属于海洋微生物呼吸,这样极地地区的海域就是重要的碳汇,而热带地区因微生物呼吸强其汇的作用反而很小(Riv kin&Leg endre,2001)。另外,有人证明了铁对海洋固定碳的影响,因为海洋植物界的光合生产很大程度上受到Fe2+有效性的影响,这个发现进一步证明了在冰川期大气CO2浓度的减少是因为大量的铁离子释放到海洋中,刺激了海藻的大量繁殖而固定的碳增加的结果(Wa tson et al.,2000)。
2 植物或生态系统对C O2浓度升高的生理生态响应
全球CO2浓度升高引起的陆地生态系统响应研究,依然是植物生理生态学家继续探索的内容(Drenna n&Nobel,2000;H a n et al.,2001;Smith et al.,2000;杨惠敏等,2001;张其德等,2000),取得了很多新的进展。例如,干旱区生态系统占全球陆地生态系统的20%,是对全球CO2升高造成的气候变化响应的敏感地带。Smith等(2000)发现CO2浓度加倍后,北美荒漠生态系统的地上部生物量在雨量正常的年份增加50%,但在干旱的年份并不增加。另外重要的发现是,随着CO2加倍,一种入侵种的种子早雀麦(Bromus tectorum)增加,长期高CO2引起群落演替加快,而演替的结果是外来的种类占据优势,易形成单优群落,减少了生物多样性,改变了荒漠生态系统的功能。
景天酸科代谢途径(Crassulacean acid m etabo-lism,CAM)植物对CO2浓度升高的响应在以往的研究中较为薄弱。最近一项研究发现,C AM植物对CO2浓度升高的响应远大于C4植物而接近C3植物,CO2吸收的增加既有白天因RuBP羧化酶活性增加带来的一部分,又有因夜间PEP羧化酶活性增加而增加的一部分,后者以夜间增加的苹果酸含量为主要证据。平均来看,在CO2浓度加倍条件下, C AM植物的生物量增加约35%(Drennan&No-bel,2000)。
根系对CO2升高的响应是研究的难点。有人利用具有非破坏性的电导率测定土壤水分的廓线,探索CO2倍增条件下一年生的长白赤松(Pinus sylvestris va r.sylvestriform is)幼苗根-土界面的水分关系,发现CO2倍增条件下,长白赤松根系-土壤水分运输的活跃层及根系分布都向根深处位移(Han et al.,2001)。
3 胁迫环境下的植物生理生态响应
3.1 高温与低温
热和冷是热力学状态,分别以分子的高或低动力能为特征(Larcher,1995)。热加速分子运动,大分子内的键因热而疏松,生物膜的脂层变得更加流
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5期蒋高明等:当前植物生理生态学研究的几个热点问题
动。热和冷,依据其强度和持续期,损伤植物代谢活动、生长和生活力的程度不同。当超过临界温度阈值时,植物结构和细胞功能损伤,以致原生质立即死亡。在其它情况下,损伤渐渐发展,随着一个或多个过程失去平衡和受害,直到生命的重要功能停止和机体死亡。关于植物适应高温的机制,近来许多学者进行了探讨(Filella et al.,1998;Ro ssa&v o n Willer t,1989;Taub et al.,2000;Sing saas& Sharkey,2000)。认为高温主要是破坏光系统Ⅱ,表现在光系统Ⅱ量子产率F v/F m降低,而初始荧光F o 升高,但高CO2浓度可抵消部分这种作用(Taub et al.,2000)。另有人发现,在高温下植物合成释放异戊二烯降低,从而使植物在内部机制上调整生化合成速率,以免受高温(尤其是短时间内的温度升高)损伤(Sing saas&Sha rkey,2000)。在植物适应低温的机制上,最近有人对世界分布海拔最高的树木Polylepis tarapacana(树线在4200～5200m之间)研究发现,植物在温度适宜时贮存大量的渗透调节物如丙二醛、可溶性糖分、多胺和蛋白质,并凭借此在非常低的温度时免受冷冻造成的组织损伤(Rada et al.,2001;周瑞莲等,2000)。
3.2 强光
过量的光辐射在植物中产生光胁迫。植物的光合器官能有效地吸收和利用可见光,然而,强光给叶提供超过光合作用所利用的光化学能,光合过程的超负荷引起更低的量子利用和更低的光合产量(光抑制);极高的辐射破坏光合色素和类囊体结构(光损伤),这两种过程在最近的研究中均进行了大量的报道(Thiele et al.,1997;Krause et al.,1999; Manuel et al.,1999;Max w ell et al.,1999;Riv a-dossi et al.,1999;Bar th et al.,2001;Zhang& Gao,2000;师生波等,2001)。主要的进展在于光系统I对强光抑制的保护机理研究,在强光胁迫下PSI的光化学能量贮藏要比PSII的光化学能量储藏稳定(Zhang&Gao,2000);光系统I反应中心P700在远红外810～830nm处的吸收值增加(饱和常数K s增加的幅度从阳生叶的3倍到阴生叶的40倍),从而使多余的光能转化成热能而耗散,使保护光系统I免受光氧化的危害(Barth et al.,2001);而光系统Ⅱ在强光下更易受危害,它的主要保护机制是通过叶黄素循环而使多余的能量耗散;而D1蛋白的保护功能则很小(Thiele et al.,1997)。对于D1蛋白对强光辐射的保护功能目前国内研究还很热。3.3 紫外辐射
紫外(Ultraviolet,UV)辐射约占太阳总辐射的9%,分为UV-A(315～400nm),UV-B(280～315nm)和UV-C(100～280nm)3部分(Larcher, 1995)。其中,UV-B光量子的能量足以能打断O3分子中氧原子间的化学键,能被O3分子有效的吸收,减弱到达地球表面的UV-B辐射强度。但是,在全球变化过程中,平流层臭氧的耗损降低了它对UV-B辐射的吸收作用,从而导致到达地球表面的UV-B辐射明显增强。这一现象引起了科学界广泛的关注,进行了大量的植物生理生态研究(Jansen et al.,1998;Sa nderma nn et al.,1998;Schnitzler et al.,1999;Laakso et al.,2000;孙谷畴等, 2001),有望成为继CO2升高对植物影响研究后的第二个热点。针叶植物被认为对紫外线辐射最具抗性,因此,国外围绕着这类植物进行的工作较多,如欧洲赤松(Pinus sylvestris L.)、火炬松(Pinus taeda L.)等。研究分别从生化含量、光合生产、生物量、DN A合成酶、m RN A转录酶、形态解剖变化等不同方面切入,探讨了UV-B以及UV-B与O3的复合作用以及植物的响应。大部分实验在野外直接进行,模拟UV-B增加幅度多为平流层O3减少16%～25%后的辐射增加量。研究证明:在内部适应机制上,植物通过类黄酮等次生代谢物质的合成采取产生相应的保护反应(Sandermann et al.,1998);在形态解剖结构上,植物用于防御的碳投入增加(如增加表皮厚度、表皮腔中的单宁含量、外表皮酚醛树脂含量)。但是不同植物所采取的防御机制不同,甚至同科不同属的植物也存在着适应机制上的差异(Laakso et al.,2000)。在高纬度地区湖泊中,溶解增加的有机物质含量(由陆地生态系统带来)增加,将起到对紫外线的过滤作用。例如有人发现当可溶解的有机质增加时,水下的UV-B,UV-A和光合有效辐射(PAR)发生变化(Pienitz&Vincent,2000),使紫外辐射的危害程度相应减少。
3.4 盐胁迫
盐胁迫可能是地球上生物进化期间所遭遇到的第一个化学胁迫因子,这是因为最古老的生物是海洋生物。盐土面积约占陆地表面的6%。全球气候变化可能造成盐生生境的扩大化,对这类土地上的植物特殊的适应机制以及围绕着提高盐生生态系统的生产力等内容开展研究,长期以来作为植物生理生态学研究的热点问题(Bohnert&Jensen,1996; Gosset et al.,1996;Hernández et al.,1999;2000)。
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盐胁迫对植物的危害表现在多个方面,其中内部生理机制上表现在降低植物单位鲜重叶绿素(Chl)和类胡萝卜素(Car)的含量、叶绿体对光能的吸收能力、M g2+对两个光系统之间激发能分配的调节能力以及荧光淬灭速率等(张其德等,2000)。关于植物适应盐生环境机制,最近的报道认为,在长期的盐胁迫下,植物采取抗氧化的防御机制。其中几种关键酶的活性增加,如抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、单配位基脱氢抗坏血酸还原酶(M DHAR)、锰超氧化物歧化酶同工酶(M n-SOD)以及脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR),是最直接的证据(Hernández et al.,2000)。
4 几种重要的研究手段
4.1 稳定同位素技术
上述重要的发现得益于几种新技术的应用,如利用稳定同位素技术揭示了很多悬而未诀的问题。Radajewski等(2000)利用微生态探针DN A技术,研究微生物活动对碳循环的作用,用DN A13C标记、分离提取和测序,并在野外直接测定含13C标记的土壤呼吸;Kennett等(2000)利用稳定同位素技术发现第四纪冰川期间,大量甲烷底泥倾斜变成浅滩,从而引起水合的甲烷脱离,这种甲烷的稳定同位素很负(约为-65‰)。其研究的出发点是,在光合与蒸腾过程中发生了同位素分馏作用,轻的H162O比重的H218O更易被蒸腾出气孔;同理,重的C18O16O比轻的C16O16O更易留在光合组织中被同化而进入到植物体。因为C4植物的高光合速率和低的胞间CO2浓度,其产生分馏的程度底于C3植物,前者约为38%,后者约为75%,通过这种差异还可以判断不同功能型植物对碳循环的贡献。另外,稳定性氧同位素含量测定能够帮助人们区分大气中的碳,是被海洋固定了还是被陆地固定了(W oodwa rd,2001; Wa tson et al.,2000)。有人用植物-微生物N同位素(15N H4)2SO4分室示踪实验与野外根系与微生物呼吸测定技术相结合,证明了一年生草原有可能成为对CO2的汇(Hu et al.,2001)等。老技术但特异材料的应用,扩大了人们对全球变化过程的理解。如智利发现了5000年前(14C定年)Fitz roya cupres-soides仍含有3600年的年轮,其中记录了大量古气候变化的信息(Roig et al.,2001)。稳定性同位素技术还成功地运用于对长期水分利用效率的指示研究(Qu et al.,2001)。
4.2 野外气体分析技术
一些重要的结论获得基于严格的野外控制实验。如对森林释放CO2研究,虽然是传统的工作,但因仪器有严格的现场标定而使数据有很好的可比性,从而获得重要刊物的认可(V alentini et al., 2000)。在生态系统对CO2升高的响应研究,利用FACE(自由CO2施肥实验)技术处理天然群落,获取植物对CO2升高响应的生理、生态、形态以及群落学的参数。使用这种方法,除CO2外,其它环境条件如温度、湿度、风速、光照等很少发生变化;植物的生长空间也可以不受明显的限制,是目前研究在自然状态下植物群落对高CO2浓度响应的最理想手段(Garcia et al.,1998;Smith et al.,2000)。
4.3 室内模拟技术
通过大量的实验,人们基本弄清楚了植物对某种或几种生态因子的生理生态响应。但这些知识还远远不够,人们所需要的是基于大量的实验结果,获得生态系统对大尺度环境变化(如全球变化)的响应知识,要获得这样的知识,必须借助于室内模型分析。这方面的进展十分迅速,如Bo usquet等(2000)利用反向模型(Inv erse model)研究20年来的陆地与海洋碳动态,该模型预测了陆地系统的碳通量是海洋的一倍多,在1980～1998期间,热带地区的生态系统对于全球碳平衡的年际变化贡献很大,而1990～1995后北半球的中高纬度的贡献占主导地位。海洋-大气碳循环分室模型(Watso n et al., 2000)使人们对于已有的全球碳源汇平衡有了新的理解;Cox等(2000)利用全耦合三维碳-气候模型预测了全球碳平衡的总体趋势,认为在目前人类经济活动不变的前提下,全球陆地生态系统将在2050年左右作为大气碳的汇,但紧接着由汇变成源,海洋在2100吸收5Gt C·a-1,刚好平衡了陆地释放的碳,到那时全球温度将升高 5.5K。
5 结束语
从上述的分析看,国际上目前在植物生理生态学领域进行的研究是大量的,一些高水平的研究论文不断涌现。这种现象的产生是由于:一方面,人类正在面临的全球性的生态环境问题,如全球变化带来的CO2浓度升高、紫外辐射增加、温度变化、海平面升高、盐碱地扩大、生物多样性丧失等,需要生态学家从生理生态机制上探讨一些重点问题;另一方面,植物生理生态学(或者从广义角度上理解的实验植物生态学、环境植物学、生态生理学、进化生态学等。它们基本上研究相似的问题,但从中文的译法以
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5期蒋高明等:当前植物生理生态学研究的几个热点问题
及“约定俗成”的实用角度出发,这些词汇难以包容“植物生理生态学”的内容)的研究手段与方法经得起检验,且围绕某一问题的研究技术不断完善,能够得出仅靠传统的植物生理学或着植物生态学所不能得到的结论。例如,FACE实验出现后,研究结论很快获得了同行们的认可。虽然国内学者在植物生理生态学进行研究方面取得了大量进展,但同时存在着重复研究、研究手段落后、与国际已有的结论(甚至是定论)重复验证等问题。建议在以下几个方面改善:其一,明确研究的科学问题,哪怕在某一很小问题上的突破。要实现这一点很容易,只要研究者不断地关注国际同行目前进行的研究动态,而不是满足于填补所谓的空白;其二,研究手段要不断更新。例如,所使用的仪器必须是国际同行所默许的,一些质量和信誉很差的仪器所获得的数据在国际刊物上发表的机会很小;其三,要紧紧抓住我们中国自己的生态问题,如青藏高原特殊生境、全球变化下的中国陆地生态系统响应、退化生态系统的恢复、环境污染的植物修复等,所有这些问题为我国的植物生理生态学研究提供了广阔的研究空间和平台。
参 考 文 献
Bar th, C.G.,H.Krause&K.Winter.2001.Respons es of ph oto-sys tem I com pared with photosys tem II to high-ligh t s tres s in tropical sh ad e and s un leaves.Plan t,Cell and Environment,24: 163～176.
Boh nert,H.J.&R.G.J ensen.1996.M etabolic engineering for increased salt tolerance.Aus tralian J ou rnal of Plant Ph ysiology, 23:661～667.
Bousquet,P.,P.Peylin,P.Ciais, C.Le Quéré,P.Friedlings tein &P.P.Tans.2000.Regional ch ang es in carbon dioxid e flux es of land and oceans since1980.Science,290:1342～1346.
Cox,P.M.,R.A.Betts,C.D.J ones,S.A.Spall&I.J.Tot-terd ell.2000.Acceleration of global w arming du e to carbon-cycle feedbacks in a coupled climate model.Nature,408:184～187. Drennan,P.M.&P.S.Nobel.2000.Respons es of CAM s pecies to increasing atmos ph eric CO2concentrations.Plant,Cell and Environmen t,23:767～781.
Filella,I.,J.Llusià,J.Pin~ol&J.Pen~uelas.1998.Leaf g as ex-ch ang e and fluores cence of Phillyrea latifolia,Pistacia lentiscus and Quercus ilex saplings in s evere drough t and high tem perature conditions.Environmental Ex perim ental Bo tany,39:213～220. Garcia,R.L.,S.P.Long,G.W.Wall,C.P.Os borne,B.A.
Kimball,G.Y.Nie,P.J.Pin ter Jr,https://www.doczj.com/doc/6417778052.html,mo rte& F.W ech-su ng.1998.Ph otosynthesis and conductance of sp ring w h eat leav es:field res ponse to con tin uous free-air atmosph eric CO2en-vironment.Plan t,Cell and Environ men t,21:659～669. Giardina, C.P.&M.G.Ryan.2000.Evid ence that decomposition
rates of o rganic carbon in mineral soil do not vary w ith tem pera-tu re.Natu re,404:858～861.
Goss et, D.R.,S.W.Ban ks, E.P.M illh ollon&M. C.Lucas.
1996.An tioxidan t res ponse to NaCl stres s in a con trol and an NaCl-tolerant cotton cell lin e grow n in th e presence of paraquat, buthionin e sulfoximine,and exogenous glutathion e.Plant Physi-ology,112:803～809.
Han,S.J.(韩士杰),J.H.Zhang(张军辉),Y.M.Zhou(周玉梅), C.R.W ang(王琛瑞)& C.J.Zou(邹春静).2001.Influ-ence of CO2doubling on w ater transpo rt p roces s at root/s oil in ter-face of Pinus sylvestris var.sylves triformis seedlings.Acta Bo tan-ica Sinica(植物学报),43:385～388.
Hernández,J., A.Campillo, A.J iménez,J.J.Alarcón&F.
Sevilla.1999.Respons e of antioidan t s ystem s and leaf w ater rela-tions to NaCl stress in pea plants.New Phytologis t,141:241～251.
Hernández,J., A.J iménez,P.M ullineaux& F.Sevilla.2000.
Tolerance of pea(Pisum sativum L.)to long-term s alt stres s is as sociated w ith induction of an tioxidan t d efences.Plant,Cell and Environment,23:853～862.
Hu,S.,F.S.ChapinⅢ,M.K.Fires tone,C.B.Field&N.R.
Chiariello.2001.Nitrogen limitation of microbial d ecom position in a grassland und er elevated CO2.Nature,409:188～191.
J ans en,M.A.K.,V.Gaba&B.M.Greenberg.1998.H igher plants and UV-B radiation:balancing damage,repair and acclima-tion.Trends in Plan t Science,3:131～135.
Kennett,J.P.,K.G.Cannariato,I.L.Hendy&R.J.Beh l.
2000.Carbon isotopic evid ence for meth an e hyd rate instability during Quaternary Inters tadials.Science,288:128～133.
Kraus e,G.H., C.Sch mude,H.Garden,O.Y.Korolev a&K.
Win ter.1999.Effects of solar ultraviolet radiation on the po ten-tial efficiency of pho tosys tem II in leaves of tropical plan ts.Plant Ph ysiolog y,121:1349～1358.
Laakso,K.,J.H.Sullivan&S.Hu ttunen.2000.Th e effects of UV-B radiation on epiderm al anatomy in loblolly pine(Pinus tae-da L.)and Scots(Pinus sylvestris L.).Plant,Cell and Environ-men t,23:461～472.
Larch er,W.1995.Ph ysiological plant ecology,3rd ed.Berlin Hei-d elberg,New York:Springer Press.
M anu el,N.,G.Co rnic,S.Aubert,P.Ch oler,R.Blig ny&U.
Heber.1999.Protection against ph otoinhibition in th e alpine plant Geum montan um.Oecologia,119:149～158.
M axw ell,K.,J.L.M arris on,R,M.Leech,H.Griffith s&P.
Horton.1999.Ch loroplas t acclim ation in leav es of Guz mania monostachia in res ponse to high ligh t.Plan t Physiolog y,121:89～96.
Oechel,W.C.,G.L.Vourlitis,S.J.Has ting s,R.C.Zulueta, L.H inzman&D.Kane.2000.Acclimation of ecos ystem CO2ex-change in the Alask an Ar tic in res ponse to decadal climate w arm-ing.Nature,406:978～981.
Pienitz,R.&W.F.Vincent.2000.Effect of climate change rela-tive to ozone depletion on UV exposu re in s ubarctic lakes.Na-
518植 物 生 态 学 报25卷
ture,404:484～487.
Qu, C.M.(渠春梅),X.G.Han(韩兴国), B.Su(苏波),J.H.
Huang(黄健辉)&G.M.J iang(蒋高明).2001.Th e character-is tics of fol iarδ13C values of plants and plan t water us e efficiency indicated byε13C values in tw o fragmented rainfores ts in Xish uang banna,Yu nnan.Acta Botanica Sinica(植物学报),43: 186～192.
Rada,F.,C.García-Núnez, C.Boero,M.Gallard o,M.Hilal,J.
González,F.Prodo,M.Liberman-Cruz& A.Azócar.2001.
Low-tem perature resis tance in Polylepis tarapacana,a tree g row-ing at th e highes t altitudes in th e wo rld.Plant,Cell and Environ-ment,24:377～381.
Radajew ski,S.,P.Ineson,N.R.Parekh&J. C.M urrell.2000.
Stable-iso tope probing as a tool in microbial ecology.Nature, 403:646～649.
Rivadossi,A.,G.Zucchelli,F.G.Garlaschi&R.C.Jen nings. 1999.Th e impo rtance of PSI ch lorophyll reforms in ligh t-harv es t-ing by leaves.Ph otos ynth esis Research,60:209～215. Rivkin,R. B.&L.Legend re.2001.Biogenic carbon cycling in th e up per ocean:effects of microbial respiration.Science,291:2398～2400.
Robertson,G.P., E.A.Paul&R.R.Harwood.2000.Green-hous e gases in intensiv e ag ricultu re:contribu tions of individual gases to th e radiativ e fo rcing of th e atmos phere.Science,289: 1922～1925.
Roig,F.A.,C.Le-Quesne,J.A.Bonins eg na,K.R.Briffa,A.
Lara,H.Grud d,P.D.J ones&C.Villag rán.2001.Climate variability50000years ago in mid-latitud e Chile as recons tructed from tree ring s.Natu re,410:567～570.
Ros sa, B.& D.J.von Willert.1999.Ph ysiological characteris tics of geoph ytes in semi-arid Namaqualand,South Africa.Plant E-colog y,142:121～132.
Sanderman n,H., D.Erns t,W.Heller& https://www.doczj.com/doc/6417778052.html,ngebartels.1998. Ozone:an abio tic elicitor of plan t defence reaction s.Trends in Plant Science,3:47～50.
Sch nitzler,J.P.,https://www.doczj.com/doc/6417778052.html,ng ebartels,W.Heller,J.Liu,M.Lip-pert,T.Dohring,G.Bah nw eg&H.Sandermann.1999.Ame-lio rating effects of UV-B radiation on th e respons e of Norw ay s pruce and Scots pine to ambient ozone concentrations.Global Ch ang e Biolog y,5:83～94.
Shi,S.B.(师生波),F.Han(韩发)&H.Y.Li(李红彦).2001. M idd ay depres sion of pho tosyn th esis of G entiana str am inea and Saussurea superba in alpine Kob resia humilis meadow.Acta Phy-tophysiologia Sinica(植物生理学报),27:123～128.(in Chines e)
Sings aas,E.L.&T.D.Sh ark ey.2000.The effects on high tem-peratu re on is oprene s ynthesis in oak leav es.Plant,Cell and En-vironment,23:751～757.
Smith,S. D.,T. E.Huxman,S. F.Z itzer,T.N.Charlet, D.
C.Hous man,J.S.Coleman,L.K.Fens termaker,J.R.See-
man n&R.S.Nowak.2000.Elev ated CO2increas es productivity and inv asiv e s pecies succes s in an arid ecos ystem.Natu re,408: 79～82.
Sun,G. C.(孙谷畴),P.Zhao(赵平),X.P.Zeng(曾小平)&S.
L.Peng(彭少麟).2001.Influence of UV-B radiation on photo-synthesis and nitrogen u tilization of Musa p arad isiaca grow n in differen t nitrogen s ources.Acta Phy toecologica Sinica(植物生态学报),25:317～324.(in Chines e)
Taub, D.R.,J.R.Seemann&J.S.Coleman.2000.Grow th in elevated CO2p ro tects photosyn th esis agains t high-temperatu re damage.Plan t,Cell and Environ men t,23:649～656.
Thiele, A.,K.Winter&G.H.Kraus e.1997.Low inactivation of D1protein of ph otos ystem II in young canopy leav es of Anacard i-um excelsum under high-light s tress.J ournal of Plan t Physiology, 151:286～292.
Valentini,R.,G.M atteucci,A.J.Dolman,E.-D.Schulze,C.
Rebmann, E.J.M oors,A.Granier,P.Gross,N.O.J ensen, K.P ilegaard, A.Lind ro th,A.Grelle, C.Bernh ofer,T.
Grǜnw ald,M.Aubinet,R.Ceulemans, A.S.Kow alski,T.
Ves ala,U··,Rannik,P.Berbigier,D.Lous tau,J.Guo~mu ndss on,H.
Th org eirs son,A.Ibrom,K.M orgenstern,R.Clement,J.M on-crieff,L.M ontagnani,S.M inerbi&P.G.Javis.2000.Respiration as th e main d eterminan t of carbon balance in Eu ropean forest.
Natu re,404:861～867.
W ats on, A.J., D. C. E.Bakker, A.J.Ridgw ell,P.W.Royd&
https://www.doczj.com/doc/6417778052.html,w.2000.Effect of iron s upply on South ern Ocean CO2
uptak e and implications for g lacial atmosph eric CO2.Natu re, 407:730～733.
W ood ward,F.I.2001.Discriminating plants.Science,291:2562～2564.
Yang,H.M.(杨惠敏)&G.X.W ang(王根轩).2001.Leaf stomatal densities and dis tribution in Triticum aestivum under drough t and CO2enrich men t.Acta P h ytoecologica Sinica(植物生态学报),25:312～316.(in Chin es e)
Zhang,Q. D.(张其德),X.G.W en(温晓刚), C.M.Lu(卢从明),L.J.Feng(冯丽洁),T.Y.Kuang(匡廷云)&J.H.
Zhang(张建华).2000.Effects of CO2doub l ing on som e photo-synthetic functions of s pring w heat und er salt s tres s.Acta Ph y-toecologica Sinica(植物生态学报),24:308～311.(in Chines e) Zhang,S.R.(张守仁)&R. F.Gao(高荣孚).2000.Effects of ligh t s tress on oxygen evolution and pho toch emical energy s torage of hyb rid Poplar clones determined by photoacous tic technique.
Acta Botanica Sinica(植物学报),42:818～823.
Zhou,R.L.(周瑞莲)&G. D.Ch eng(程国栋).2000.Changes in the roots of alpine grass es in relation to late fall,w in ter and spring freez ing tolerance.Acta Phy toecologica Sinica(植物生态学报),24:554～559.(in Chines e)
责任编委:常 杰 责任编辑:孙海芹
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5期蒋高明等:当前植物生理生态学研究的几个热点问题
植物生理学的发展 植物生理学是研究植物生命活动规律的生物学分支学科，其目的在于认识植物的物质代谢、能量转化和生长发育等的规律与机理、调节与控制以及植物体内外环境条件对其生命活动的影响。包括光合作用、植物代谢、植物呼吸、植物水分生理、植物矿质营养、植物体内运输、生长与发育、抗逆性和植物运动等研究内容。 现在普遍认为植物生理学起源于16世纪荷兰人J.B van Helmont所做的实验来研究植物营养本质。随后植物生理学的发展大约经历了三个阶段。 一：18-19世纪，光合作用的概念具有雏形，其发现彻底动摇了植物营养的腐殖质理论。植物生理学开始孕育。 二：这一阶段大约经历了半个多世纪，十九世纪的三大发现，细胞学说、能量守恒定律和生物进化理论有力地推动了植物生理学的发展。在植物矿物质研究，渗透现象，光合作用，呼吸作用，生长发育生理方面取得了一些列的成就。十九世纪末二十世纪初，随着《植物生理学讲义》和《植物生理学》的出版。植物生理学正式从植物学和农业科学中分离出来，成为了一门单独的科学。 三：二十世纪随着科学技术的飞速发展，植物生理学也取得了很多成就电子显微技术，X 衍射技术，超离心技术，色层分析技术，膜片钳技术等成为研究的有力工具。二十世纪五十年代，随着DNA分子双螺旋结构的揭示和遗传密码子的发现，催生了分子生物学。在分子生物学的帮助下。植物生理学的研究开始向微观方面发展。 植物生理学现在所遇到的最大挑战普遍认为来自分子生物学。随着分子生物学的发展，植物的许多生理活动都可以用分子生物学的方式来解释。但是分子生物学只能解释一部分的问题，却不能解释所有的问题。 植物生理学的发展趋势一般概括为以下几个方面： 一：植物生理学内容的扩展以及和其他学科的交叉渗透。如计算机科学在植物生理学中营养和数学模拟研究某些生理问题，逆境生理方面与生态学和环境科学的交叉等。这种交叉渗透大大扩展了植物生理学的研究范围。 二：机理研究的深入和调控探讨的兴起。由于分子生物学的迅速发展，植物生理学已经可以在细胞和分子水平上去研究植物的生理活动。许多重要功能蛋白如RUBP羧化酶、光敏色素蛋白及钙调素等研究都是成功的范例。关于生命活动的调节也在不断的深入。 三：现代生命科学已经进入到两极分化与趋同的时代。在微观和宏观上不断深入并且相互融合。植物生理学也将符合这一趋势，不断重视从分子到到群体的不同层次的研究。 四：植物生理学的应用范围不断扩大。随着植物生理学研究内容的不断扩大。其应用范围也从农业林业扩大到环境保护，资源开发，医药，轻工业和商业等方面。并且在食品行业会有更大的应用。 随着植物生理学的不断深入研究，其应用范围肯定是越来越广的。 参考文献 1：魏小红，龙瑞军论现代科学技术革命对植物生理学发展的影响甘肃科技纵横 2：王晶赵文东甄纪东植物生理学作用于发展农机化研究 3：余小平植物生理学面临的挑战及发展趋势陕西师范大学积继续教育学报（西安）
森林生态学 一、名词解释 *1、生态学：研究生物与环境之间相互关系的科学。 *2、森林：森林是由其组成部分——生物（包括了乔木、灌木、草本植物以及动物、微生物 等）与周围环境（光、水、土壤等）相互作用形成的生态系统。 *3、森林生态学：简单地说是研究以树木和其它木本植物为主体的森林群落与环境之间相互 关系的科学。 * 4森林生态系统学：把森林作为森林生物群落与环境条件相互作用的统一体来研究，研究 森林生态系统的结构、功能和演变，研究系统中物质循环与能量转化过程，系统输入和输出的动态平衡。 *5环境：是指某一特定生物个体或生物群体周围的空间，以及直接或间接影响生物体或生 物群体生存的一切事物的总和。 *6生境（habitat）：是指植物或群落生长的具体地段的环境因子的综合。 7环境因子：环境中所有可分解的组成要素。 *8生态因子：是指环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布等有着直接或间接影响 的环境要素。 *9春化作用：低温促使植物开花的作用。 10火因子：林火行为（火强度、火焰高度、蔓延速度等）特性对森林生物所产生的各种影 响。 *11林火燃烧三要素：可燃物、助燃物、火源。 *12光周期现象：植物和动物对昼夜长短日变化和年变化的反应。 *13光合有效辐射：太阳辐射中能被绿色植物利用进行光合作用的那部分能量。 *14温周期：植物对温度昼夜变化和季节变化的反应称。 *15生理干旱：指植物因水分生理方面的原因不能吸收土壤中水分而造成的干旱。 16光补偿点：在微弱的光照条件下植物的光合作用较弱，当光合作用合成的有机物刚好与 呼吸作用的消耗相等时的光照强度的称为光补偿点。 17光饱和点：在光补偿点以上，随着光照强度的增加，光合作用强度逐渐提高，并超过呼
植物生态学报 2001,25(5)514～519 Acta P h ytoecolog i ca Si nica ·植物生理生态学专栏· 当前植物生理生态学研究的几个热点问题 蒋高明 (中国科学院植物研究所植被数量生态学开放研究实验室,北京 100093) 摘 要 简要介绍了最近国内外植物生理生态学研究的几个热点问题。这些问题主要围绕着人类活动影响造成的几大重要环境因子改变而可能导致的植物生理生态变化展开,包括CO2浓度升高、紫外辐射增加、温度变化、强光、盐生环境扩大化等;部分工作探讨已经存在的特殊生境下的植物生态适应。其中,围绕着陆地生态系统的碳平衡是最为热门的话题之一。虽然以CO2浓度升高主题展开对C3和C4植物的影响研究依然是众多刊物发表生理生态学原始论文的重要内容,一些特殊功能型如C AM植物的响应引起了人们的兴趣;植物对于紫外辐射的生理生态响应有望成为新的研究热点。研究手段的完善以及实验材料的改进是最近植物生理生态学不断出新成果的重要原因之一,如稳定同位素技术的应用、野外F ACE实验、叶绿素荧光技术等使一些机理性问题不断被揭示出来。 关键词 植物生理生态学 全球变化 CO2 紫外辐射 强光辐射 高温与低温 REVIEW ON SOME HOT TOPICS TOWARDS THE RESEARCHES I N THE FIELD OF PLANT PHYSIOEC OLOGY JIAN G Gao-M ing (Lab oratory of Quantitative Vegetation Ecology,Institu te of Botany,the Chinese Academy of Sciences,Beijing 100093) Abstract Some hot topics i n plant physioecology research have recently made regular appearances in a number of important int ernational journals(Science,N ature,etc.).These describe the responses of plant physioecology and g row th to facto rs such as:increasi ng CO2concentration,ul traviolet radiation enhancement,changes in tem-perature,sunlight i rradiation and the enlargement of sal ty habi tats.All of these factors are closely associated wi th the processes of global climat e change.Some of the research,however,aims to investigate the response of plant s to existing environmental st resses in specialised environmental habitat s.Among the intensive studies,the carbon budget of t errest rial ecosystems is one of the ho ttest topics,research conducted recent ly,including:the e-mission of greenhouse gasses,si nk and source dynamics of carbon at regional and global scales and the function of the terrest rial and oceanic ecosystems.Al though the responses of C3and C4species t o elevated CO2are sti ll the main topics i n most journals,there has been much progress i n study of CAM functional types.Prog ress in the ap-plication of new t echnologies such as st able isotope methods,f ree air CO2enrichment(FACE)facili ti es,and chlorophyll fluorescence t echnology hav e helped g rea tly i n understandi ng these general problems. Key words Plant physioecology,Global climate chang e,CO2,Ul traviolet radiation,High light radiation,High or low temperat ure st ress 近年来,由于人类经济活动对生物圈干扰的不断升级,造成的生态环境问题越来越突出,如全球气候变化、生物多样性丧失、环境污染的扩大等。对这些环境问题的解决引起了各国政府与科学家的广泛关注。植物生理生态学(Plant Phy sioeco logy)是研究生态因子与植物生理现象之间的关系的科学,它从生理机制上探讨植物与环境的关系、物质代谢和能量流动规律以及植物在不同环境条件下的适应性(La rcher,1995)。由于它能够给许多生态环境问题以生理机制上的解释,因而得到日益广泛的重视。 收稿日期:2001-06-01 接受日期:2001-07-30 基金项目:中国科学院重大创新项目(KS CX1-08-02)和国家重大基础研究与发展计划项目(G1998010100) E-mail:jgm@h https://www.doczj.com/doc/6417778052.html,
植物生理学研究技术 长江大学农学院植物生理教研室 2004年8月
实验一植物组织水势的测定（小液流法）植物体内的生理生化活动与其水分状况密切相关，而植物组织的水势是表示植物水分状况的一个重要生理指标。目前，植物组织水势的测定主要有几种方法：小液流法、折射仪法、压力室法、露点法、热电偶法。前两种方法虽然简便，但精确性差。压力室法较适于测定枝条或叶柄导管的水势。露点法、热电偶法较适宜测定柔软叶片的水势，且精确度高，可在一定范围内重复测定叶片的水势，是较好的水势测定方法。植物的水势可作为制定灌溉的生理指标。 一、实验目的 通过实验，掌握用小液流法测定植物组织水势的原理和方法。 二、实验原理 水势代表水的能量水平，水总是从水势高处流向低处。水进入植物体内并分布到各组织器官中的快慢或难易由水势差来决定，水势越高，植物组织的吸水能力越差，而供给水能力越强。当植物组织与一系列浓度递增的溶液接触后，如果植物组织水势大于（或小于）外液的水势，则组织失水（或吸水），使外液浓度变低（或变高），密度变小（或变大）。如果植物组织的水势等于外液的水势时，植物组织既不失水也不吸水，外液浓度不变。当取浸泡过植物组织的溶液的小滴（亦称小液流，为便于观察应先染色），分别放入原来浓度相同而未浸泡植物组织的溶液中部时，小液流就会因密度不同而发生上升或下沉或不动的情况。小液流在其中不动的溶液的水势（该溶液为等渗浓度），即等于植物组织的水势。 三、实验材料、设备及试剂 1. 材料：植物叶片；马铃薯块茎等。 2. 仪器设备：试管；小瓶；小塞子；打孔器(直径0.5㎝)；尖头镊子；移液管（1ml、5ml、 10ml）；注射针钩头滴管；刀片。 3. 试剂：1mol·L－1蔗糖液；甲烯蓝粉。 四、实验步骤 1. 系列糖浓度配制 1.1 取干燥洁净试管6支，贴上标签，编号，用1mol·L－1蔗糖母液配成0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、 0.30 mol·L－1浓度的糖液，各管总量为10ml，并塞上塞子（防止浓度改变），作为甲组。 1.2 另取干燥洁净的小瓶6个，标明0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30mol·L－1浓度,分别从甲组取相应浓度糖液1ml盛于小瓶中，随即塞上塞子，作为乙组。 2. 取样及测定 2.1选取生长一致的叶片，用直径为0.5cm的打孔器钻取圆片，在玻璃皿内混匀，然后用镊子把圆片放进乙组小瓶中，每瓶放15～20片，（若采用植物块茎如马铃薯，先用打孔器钻取圆条，然后切成约1mm厚圆片，每瓶放5片），立即塞紧塞子，放置40min左右，其间轻轻摇动几次，以加速平衡。2.2到预定时间后，各小瓶加入几粒甲烯蓝粉染色，摇匀，取6支干燥洁净的注射针钩头滴管，分别从乙组中取出溶液，插入甲组原相应浓度蔗糖溶液的中部，轻轻挤出钩头滴管内的溶液，使成小液滴，并小心地抽出钩头滴管（注意勿搅动溶液），注意观察那些管的小液滴往上移动，那些管的小液滴往下
绪论 海克尔定义生态学：是研究生物在其生活过程中与环境的关系，尤其指动物与其他动物、植物之间互惠或互敌对的关系。 生态学发展简史： 1.生态学萌芽时期：16世纪以前，人类依赖自然生存，在长期与自然的交往及生产实践过程中，不断积累有关植物和动物的知识，对自然地了解逐渐增多。人类在生产实践中不断积累的这些知识为生态学的诞生奠定了基础。 2.生态学建立时期：17-19世纪。十七世纪后，有关生态学的知识逐渐丰富。十九世纪末，生态学作为生物学的分支科学诞生。 3.生态学巩固时期：20世纪初-50年代。生态学进入到生态系统这一新阶段。 4.现代生态学时期：20世纪60年代后，科学发展，生产力提高，人类与环境矛盾日益突出，人类面临人口爆炸、资源短缺、能源危机、粮食不足、环境污染五大问题的挑战，人们意识到生态对保持人类的可持续发展的重要作用。 生态学概念和主要研究内容：（概念）园林生态学是研究城市居民、生物和环境之间相互作用关系。（内容）1.城市地区特殊的生态环境条件与园林植物的相互作用关系。2.城市绿地生态系统改善城市环境的作用和标准。3.城市植被营建管护相关的植物群落生态学知识。4.城市景观生态规则以及城市的生态恢复与生态管理等。 第一章城市环境与生态因子 环境：是指生物个体或群体外的一切因素的总和。构成环境的各个因素称为环境因子。 生态因子：环境因子中，能对生物的生长、发育和分布产生直接或间接影响作用的因子。生境：是指植物体或植物群落所居住的地方，是具体的特定地段上对植物起作用的生态因子的总和。 城市环境的特征（简答） （1）城市环境的高度人工化特征 （2）城市环境的空间（平面和立面）特征 （3）城市环境的地域层次特征：建筑空间、道路广场空间和绿地空地空间 （4）城市境污染特征：如“热岛效应”。 城市环境容量 1.环境容量：是指某一环境在自然生态结构和正常功能不受损害、人类生存环境质量不下降的前提下，能容纳的污染物的最大负荷量。 2.环境污染：当污染物进入环境中的量超过环境对污染物的承受能力（环境容量时），环境就会恶化，对人体健康、动植物正常生长发育产生危害，该现象称为环境污染。 3.城市环境容量：是指环境对于城市规模及人的活动提出的限度。 生态因子的分类：气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子、人为因子 生态因子作用的一般特征：1. 综合性（生态环境是由许多生态因子组合起来的综合体，对植物起着综合的生态作用）2. 非等价性（对植物起作用的诸多因子是非等价的，其中必有一个或几个因子起决定性作用，这个因子称主导因子）3. 不可替代性和互补性 4. 阶段性5. 直接作用与间接作用 最小因子定律：稳态条件下，植物生长所必需元素中，供给量最少（与需要量比相差最大）的元素决定着植物的产量。
1.什么是植物生理生态学植物生理生态学的研究内容是什么 答：定义：主要是用生理学的观点和方法来分析生态学现象。 研究生态因子和植物生理现象之间的关系。 研究内容：1.植物与环境的相互作用和基本机制。 2.植物的生命过程 （水分、矿物质） 3.环境因素影响下的植物代谢作用和能量转换。如光强、二氧化碳 4.有机体适应环境因子变化的能力。如温度胁迫（冷害、冻害、干旱） 二.什么是物候现象 物候现象：植物长期适应一年中温度、水分的节律性变化，形成的与之相适应的发育节律。 三、按照环境的空间尺度，环境可分为哪些类型 1.全球环境（大气圈中的对流层、水圈、土壤圈、岩石圈、生物圈） 岩石圈：地球表面坚硬的外壳。海洋型（厚）大陆型（33km厚） 土壤圈：覆盖在岩石圈表面并能生长植物的疏松层。 生物圈：在大气圈、岩石圈、水圈、土壤圈等界面上的生物有机体，构成一个具有生命的、再生能力的生命圈层。 2.区域环境：指占有某一特定地域空间的自然环境。尺度为大洲、大洋。 3.群落环境：即群落附近的环境，如群落所在的山体、平原及水体等。
4.种群环境：即种群周围的植物和非植物环境。 5.植物个体环境：接近植物个体表面或表面不同部位的环境。 植物生理生态学研究的环境尺度一般是指植物个体环境。 四.按照人类影响程度，植物个体环境可分为哪些类型 1.人工环境 2.自然环境：未受人类干扰或干扰少 3.半自然环境：人类干扰较强或部分为人类建造 五、什么是生态因子 环境因子：构成环境的各种因素。 生态因子：对生物的生长发育具有直接或间接影响的外界环境要素（食物、热量、水分、地形、气候等）。所有的生态因子构成生物的生态环境。 六、按照生态因子的组成性质分为哪些类型 按照组成性质分为： 1.气候因子：光、温、水、气（风、O2） 2.土壤因子:土壤的物理、化学特性、土壤肥力 3.生物因子：动物、植物、微生物 4.地形因子：高原、山地、平原 5.人为因子：其影响超出了所有自然因子 其他： 按照组成性质分为： 1.稳定因子：质和量不随时间变化的因子，如地心引力、太阳辐射常数 2.变动因子:质和量随时间变化的因子，如气候的日变化、四季变化、风、降水
《植物生物技术》课程教学大纲 一、课程基本情况 课程名称（中文）：植物生物技术 课程名称（英文）：Plant Biotechnology 课程代码： 学分：2 总学时：40 理论学时：32 实验学时；8 课程性质：学科专业课 适用专业：园艺 适用对象：本科 先修课程：植物学、植物生理学、生物化学、花卉学 考核方式：考查、闭卷平时成绩30% ，期终考试70% 教学环境：课堂、多媒体，实验室 开课学院：生态技术与工程学院 二、课程简介（任务与目的）（300字左右） 通过本课程的学习，要求学生掌握植物组织培养植物基因工程的基础知识、基本理论和基本技术。重点是植物的快速繁殖技术和组培苗工厂化生产技术。 三、课程内容及教学要求1 （一）植物组织培养 1、植物组织培养的基本条件和一般技术 2、植物离体快繁技术 3、植物组织培养苗的工厂化生产技术 4、园林观赏植物的组织培养技术 要求掌握植物组织培养的实验室设置及基本操作；重点是植物的快速繁殖技术和组培苗工厂化生产技术。 （二）植物细胞工程 1、原生质体培养 2、原生质体融合 3、胚性愈伤组织的获得及植株分化 掌握体细胞杂交的原理及基本操作 1主要描述课程体系结构、知识点、重点难点及学生应掌握的程度等。
（三）植物基因工程 1、植物基因的克隆 2、植物表达载体的构建 3、植物基因转移技术 4、转基因植物的检测 5、转基因植物的遗传 6、转基因植物的安全性评价 掌握基因工程的基本原理及基本操作 四、教学课时安排 五、课内实验 六、教材与参考资料 《植物生物技术》张献龙、唐克轩主编，科学出版社，2004 《植物生物技术》许智宏主编，上海科学出版社， 1997 《植物组织培养教程》李浚明编译，中国农业大学出版社，2002. 《植物细胞组织培养》刘庆昌等主编，中国农业大学出版社，2003 . 《观赏植物组织培养技术》谭文澄等主编，中国林业出版，1991.
《生态学》简答题 1、目前生态学研究的热点问题有哪些方面。 2、请写出生物种间相互关系的基本类型及其特征 3、K-对策者生物与r-对策者生物的主要区别 4、种群的年龄结构通常用年龄锥体图表示，包括哪三种类型，各个类型各代表什么含义？ 5、请简述生态系统的特点？ 6、简述温室气体浓度升高的后果 7、简述生物量和生产力的区别。 8、简述生态失调的概念及标志。 9、简述生态平衡的概念与标志。 10、简述生态系统的碳循环途径。 11、简述生态系统能量流动概况。 12、生物群落的演替有哪些类型? 13、简述生物群落的发生过程。 14、层片具有哪些特征? 15、群落交错区有哪些特征? 16、影响演替的主要因素有哪些? 17、简述节律性变温的生态作用。 18、简述生物与生物之间的相互作用。 19、简述水生植物对水因子的适应。 20、简述极端高温对生物的影响及生物的适应。 21、简述极端低温对生物的影响及生物的适应。 22、简述物候节律及其意义。 23、简述植物温周期现象。 1、目前生态学研究的热点问题有哪些方面。 答:1)全球变化:由于人类活动直接或间接造成的,出现在全球范围内的,异乎寻常的人类生态环境的变化,就是当今科学界,全国政府及公众关注的全球环境变化或简称全球变化。 2)生物多样性:指生命有机体及其赖以生存的生态综合体的多样性和变异性。 3)可持续发展:是既满足当代人的需要,又不对后代满足其需要的能力构成危害的发展。 4)景观生态学:起源于中欧,是80年代后期较年轻的交叉学科。近年来,日益成为生态学一个新兴研究热点。 2、请写出生物种间相互关系的基本类型及其特征 生物种间关系十分复杂，概括起来有原始合作\共栖\共生\寄生\捕食\竞争等主要形式。一、原始合作有些学者也把它称为互生关系。 指两种生物共居在一起，对双方都有一定程度的利益，但彼此分开后，各自又都能够独立生活。这是一种比较松懈的种间合作关系。如寄居蟹和海葵。共居时，腔肠动物借助蟹类提供栖所、携带残余食物；而蟹类则依靠腔肠动物获得安全庇护，双方互利，但又并非绝对需要相互依赖，分离后各自仍能独自生活。 二、共栖 指两种共居，一方受益，另一方也无害或无大害。前者称共栖者，后者称宿主。彼此分离后，有的共栖者往往不能独立生活。这是一种比较密切的种间合作关系。例如海镜和小蟹间的关
一、景观生态学当前研究热点 答：从“21世纪景观生态学十大论题”的国际景观生态学大会，各国学者面对新的问题和新的挑战，提出景观生态学新世纪研究热点看主要包括以下几个方面： 异质景观中的能量、物质和生物流过程；土地利用和覆盖变化的起因、过程和效应；非线性科学和复杂性科学在景观生态学中的应用；尺度推绎；景观生态学方法论的创新；将景观指数与生态过程相结合, 并发展能反映生态和社会经济过程的综合景观指数；把人类和人类活动整合到景观生态学中；景观格局的优化；景观水平的生物多样性保护和可持续性发展；景观数据的获得和准确度评价。 而从美国第十五届景观生态学年会看，景观生态学热点话题除了，景观生态动态模型、生物多样性保护、遥感与地理信息系统应用、决策支持系统外，新的研究热点方向还包括： 首先，经济观念与生态学研究的融合，生态学家越来越重视经济要素在自然保护中的作用，同时，自然生态价值的经济学量化也正引起人们的重视； 在景观格局与过程的关系研究上，以不同方法从不同侧面，剖析景观格局对自然生态过程的影响，在理论上加深对景观异质性作用的了解。例如，景观格局与过程对鸟类繁殖、迁移、觅食等活动影响。 在景观变化分析方面，重要成果包括自然和人为干扰条件下森林景观格局动态的模拟模型，可选择性未来景观分析模型等，对由自然和人为干扰条件下过去、未来景观变化进行了对多方位，参数的分析。
在景观生态过程研究方面，主要有流域尺度上的生态过程研究；不同管理措施下林地演替过程的研究；河谷景观的生态功能研究等。另外生态恢复方面研究，体现人们在物质需要满足后，向更高层次的精神需要过渡时期的特点。 二、景观生态学基本理论的核心思想和在实际中的应用 答： 耗散结构与自组织理论：系统内部不断增加的熵达到并维持耗散系统这种新的远离热力学平衡态，它是系统与环境相互作用达到某一临界值时出现的有序结构，它的形成是一个由量变到质变，由无序到有序，是一个自组织过程。实践意义：生态系统是耗散结构，是一个开放的系统，它与周围的物质不断的发生能量和物质的交换，其远离热力平衡态，且生态系统中普遍存在着非线性动力学过程，来源于外界环境连续不断的负熵流使生态系统稳定；森林景观系统通过植物和其他生理过程使系统通过耗散结构保持稳定。 等级系统理论：自然界是一个具有多水平分层等级结构的有序整体，在这个整体中，每一个层次或水平上的系统上都是有低一级层次或水平上的系统组成，并产生新的整体属性。实践意义：特定的问题要在一定的时间和空间尺度上去研究，还需要在起相邻的上下不同等级水平和尺度上去考察其效应和控制机制。 空间异质性与景观格局：生态学过程和格局在空间的分布上具有不均匀性和复杂性。实践意义：景观异质性对景观的功能及其动态过程有
植物生理生态学 ● 绪论 植物生理生态学：研究植物与环境的相互作用和机制的一门实验科学。 研究层次：植物个体—器官—组织水平。 植物生理生态学特点：植物生态学的一个分支，主要用生理学的观点和方法来分析生态学现象。研究生态因子和植物生理现象之间的关系。 植物生理生态学主要集中在组织、器官、个体与生物环境之间的相互关系，作为对生态现象的验证和解释，同时也对微观植物生理学提供了表征验证。 ● 植物与环境 环境：某一特定生物体或生物群体周围一切因素的总和，包括空间及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的各种因素。 环境的本质就是生物生存和发展的资源或影响这种资源的因素。 生态因子：环境中对生物起作用的因子。对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或间接影响。 生存条件：生态因子中对生物生存环境不能缺少的生态因子的总称。 生境：特定生物个体或群体的栖息地的生态环境。 生态因子根据性质划分： 1)气候因子：温度、水分、光照、风、气压和雷电等。 2)土壤因子：土壤结构、土壤成分的理化性质及土壤生物。 3)地形因子：陆地、海洋、海拔高度、山脉走向与坡度等。 4)生物因子：包括动物、植物和微生物之间的各种相互作用。 5)人为因子：人类活动对自然的干预、影响、破坏及对环境的污染等。 植物与生态因子之间的相互关系： 1) 生态作用：生态因子对植物的结构、过程、功能、分布等产生的影响。 2) 生态适应：植物改变自身结构与过程以与其生存环境相协调的过程。3) 相互作用：植物对环境做出的响应和反馈，并影响环境的过程。（环境 小气候、土壤结构、土壤微生物、大气组分、生物链结构、协同进化、 生物多样性。）
生命科学学院 生物技术（生物技术及应用基地班）专业培养方案 一、培养目标 本专业培养六年制本硕连读，德、智、体、美全面发展，既掌握生物技术专业知识又具备生物技术产品研究开发能力，了解生物技术企业运作管理规律，具有创新能力、实践能力和创业意识的生物工程与生物技术高级专门人才。 毕业生可继续攻读博士学位研究生，可在科研单位、高等院校、医药卫生、生物工程、食品化工、环境保护和相关的企业及政府部门独立从事新产品开发、教学、管理等工作。 专业发展主要方向 1. 医药生物技术 2. 农业生物技术 3. 微生物生物技术 4. 海洋生物技术 二、培养规格和要求 1．热爱祖国和人民，遵守校规校纪，认识和了解中国近代发展史和我国经济建设状况，有较系统的科学的世界观和方法论，有正确的人生观和价值观，热爱所学专业，有献身精神和强烈的事业心，具有高度的责任感，能为我国现代化建设服务。坚持德、智、体全面发展，有健康的体魄和健全的心理素质。 2．要求学生掌握扎实的生物技术基本理论知识和实验技能，在基因工程、细胞工程、分子生物学技术、发酵工程、酶工程、生化制备与分析及生化制药、微生物检测和生物资源开发等方面具有良好的基础训练，了解本专业相关的国内外研究与新产品开发进展；有较好的现代企业管理知识。 3．熟练地掌握一门外语（比较流利地进行听、说、读、写），英语通过4-6级考试，比较熟练地掌握计算机应用知识和操作技能。 —1—
4．对本专业教学计划设置的必修课及限定选修课程，必须取得规定的学分，提倡在教师指导下学好各门选修课。 5．本专业为“国家生物科学研究与教学人才培养基地”，学习成绩优秀有培养前途的学生可免试攻读硕士学位或直接攻读博士学位。 基于本专业的特点，必须基础理论知识学习与实验操作训练并重，较高质量地完成教学生产实习任务和高质量地完成毕业论文的设计、实验及撰写工作。 三、毕业认定与学位授予、本科学位修业年限 实行阶段淘汰制，三年级课程结束后，根据德、智、体三方面的综合评估，不适应六年制继续培养者转入四年制生物技术专业学习。根据生物技术与应用专业培养方案的要求，修满153学分，成绩合格者，颁发本科毕业证书，理学学士学位证书。本科学位修业年限：四年。 四、毕业总学分及课内总学时 课程类别学分数所占比例备注 公共必修课36 23.5% 本科阶段 公共选修课16 10.5% 本科阶段 专业必修课71 46.4% 本科阶段 专业选修课30 19.6% 本科阶段，限选课至少15学分 毕业总学分 153(44) 100% （实践教学学 分） 课内总学时2648 第一学期在不同专业所学的相关学分可以转入。 五、专业核心课程 有机化学、动物学、植物学、生物化学、微生物学、生物技术学、细胞生物学、遗传学、生物技术综合实验、生物工程制药、生物技术营销学。 六、专业特色课程 —2—
植物学实验教学大纲 植物学实验室 课程名称：植物学实验总学时：90 实验学时：26 实验教材：植物学实验指导 适用专业：生物教育、生物 实验技术 课程性质：独立开设应开实验学期：第1学期 编写黎桂芳编写时间：2005、4 （1）、植物学实验课目的与要求： 目的： 植物学课程是生物科学的一门基础课，由形态解剖、系统分类两部分组成。课程的基本要求是基本掌握植物细胞、组织、器官的形态、结构特征以及功能特点；基本掌握植物界的各大类群，以及系统分类学原理，基本掌握植物界个体发育、系统发育的规律，以及认识各大类群之间的亲缘关系、演化系统。从而为后续课程如植物生理学、植物形态学、分子系统学等打下基础。 实验课基本要求： 1)使学生能熟练地使用显微镜，并掌握植物细胞、组织、器官的观察方法及特征； 2)训练基本技能，如徒手切片、水藏玻片制作、生物绘图等； 3)基本掌握植物界从低级到高级各大类群的区别和适应性特征； 4)基本掌握植物标本鉴定、植物方法，会使用工具书；认识一定数量的植物种类。 （2）主要仪器设备： 生物显微镜、体视显微镜、电脑投影仪、幻灯机、电脑多媒体（VCD等） （3）实验方式与基本要求： 实验方式：教师简单讲授原理和注意事项后由学生独立操作完成 基本要求： 1、观察、动手、描绘、绘图。熟练利用显微镜，掌握徒手切片、制片、揭破、观察等方法，学习植物体的形态、结构特征；并进行简单描述、制图。 2、印证、分析、综合、检索、推理。通过观察，印证课程知识，能根据实验指导书完成实验过程，并通过分析、综合、回答实验指导书的有关问题。 3、认识一定数量的植物种类；掌握常见植物学概念；能开展一般植物学实
2013年1月生态学海南大学2010级农业资源与环境林罗添骥 《生态学》简答题 1、目前生态学研究的热点问题有哪些方面。 2、请写出生物种间相互关系的基本类型及其特征 3、K-对策者生物与r-对策者生物的主要区别 4、种群的年龄结构通常用年龄锥体图表示，包括哪三种类型，各个类型各代表什么含义？ 5、请简述生态系统的特点？ 6、简述温室气体浓度升高的后果 7、简述生物量和生产力的区别。 8、简述生态失调的概念及标志。 9、简述生态平衡的概念与标志。 10、简述生态系统的碳循环途径。 11、简述生态系统能量流动概况。 12、生物群落的演替有哪些类型? 13、简述生物群落的发生过程。 14、层片具有哪些特征? 15、群落交错区有哪些特征? 16、影响演替的主要因素有哪些? 17、简述节律性变温的生态作用。 18、简述生物与生物之间的相互作用。 19、简述水生植物对水因子的适应。 20、简述极端高温对生物的影响及生物的适应。 21、简述极端低温对生物的影响及生物的适应。 22、简述物候节律及其意义。 23、简述植物温周期现象。 1、目前生态学研究的热点问题有哪些方面。 答:1)全球变化:由于人类活动直接或间接造成的,出现在全球范围内的,异乎寻常的人类生态环境 的变化,就是当今科学界,全国政府及公众关注的全球环境变化或简称全球变化。 2)生物多样性:指生命有机体及其赖以生存的生态综合体的多样性和变异性。 3)可持续发展:是既满足当代人的需要,又不对后代满足其需要的能力构成危害的发展。 4)景观生态学:起源于中欧,是80年代后期较年轻的交叉学科。近年来,日益成为生态学一个新兴研究热点。 2、请写出生物种间相互关系的基本类型及其特征 生物种间关系十分复杂，概括起来有原始合作\共栖\共生\寄生\捕食\竞争等主要形式。 一、原始合作有些学者也把它称为互生关系。 指两种生物共居在一起，对双方都有一定程度的利益，但彼此分开后，各自又都能够独立生活。这是一种比较松懈的种间合作关系。如寄居蟹和海葵。共居时，腔肠动物借助蟹类提供栖所、携带残余食物；而蟹类则依靠腔肠动物获得安全庇护，双方互利，但又并非绝对需要相互依赖，分离后各自仍能独自生活。 二、共栖
《植物生理学实验》课程大纲 一、课程概述 课程名称（中文）：植物生理学实验 （英文）：Plant Physiology Experiments 课程编号：18241054 课程学分：0.8 课程总学时：24 课程性质：专业基础课 前修课程：植物学、生物化学、植物生理学 二、课程内容简介 植物生理学是农林院校各相关专业的重要学科基础课，是学习相关后续课程的必要前提，也是进行农业科学研究和指导农业生产的重要手段和依据。本实验课程紧密结合理论课学习内容，加深学生对理论知识的理解。掌握植物生理学的实验技术、基本原理以及研究过程对了解植物生理学的基本理论是非常重要的。本大纲体现了植物生理学最实用的技术方法。实验内容上和农业生产实践相结合，加强学生服务三农的能力。实验手段和方法上，注重传统、经典技术理论与现代新兴技术的结合，提高学生对新技术、新知识的理解和应用能力。 三、实验目标与要求 植物生理学实验的基本目标旨在培养各专业、各层次学生有关植物生理学方面的基本研究方法和技能，包括基本操作技能的训练、独立工作能力的培养、实事求是的科学工作态度和严谨的工作作风的建立。开设植物生理学实验课程，不仅可以使学生加深对植物生理学基本原理、基础知识的理解，而且对培养学生分析问题、解决问题的能力和严谨的科学态度以及提高科研能力等都具有十分重要的作用。 要求学生实验前必须预习实验指导和有关理论，明确实验目的、原理、预期结果，操作关键步骤及注意事项；实验时要严肃认真专心操作，注意观察实验过程中出现的现象和结果；及时将实验结果如实记录下来；实验结束后，根据实验结果进行科学分析，完成实验报告。 四、学时分配 植物生理学实验课学时分配 实验项目名称学时实验类别备注 植物组织水势的测定3学时验证性 叶绿体色素的提取及定量测定3学时验证性 植物的溶液培养及缺素症状观察3学时验证性 植物呼吸强度的测定3学时设计性 红外CO2分析仪法测定植物呼吸速率3学时设计性选修 植物生长物质生理效应的测定3学时验证性 植物种子生活力的快速测定3学时验证性 1
园艺植物生物技术复习题类型 一、名词解释（每小题2分，10小题，共20分） 1．转基因技术：通过基因工程技术对生物进行基因转移，使生物体获得新的优良品性，称之为转基因技术。 2．愈伤组织：愈伤组织是一团不定形的疏松排列的薄壁组织。 3．细胞悬浮培养：对于要保持良好的分散状态的植物细胞或小的细胞聚集体，可按照一定的细胞密度，悬浮在液体中进行培养，这种方法称为细胞悬浮培养。 4．双极分化：愈伤组织中随着细胞分裂出现两个或两个以上分生中心，其中有的分化芽，有的分化根，根芽之间并无输导等组织沟通，在培养瓶内靠愈伤组织提供养料，这种以愈伤组织隔离着的芽和根的苗，常常不能移栽成活。 5．分批培养：是指细胞在一定容积的培养基中进行培养，目的是建立单细胞培养物。在培养过程中，除了气体和挥发性代谢产物可以同外界空气交换外，一切都是密闭的。当培养基中的主要营养物质耗尽时，细胞的分裂和生长即行停止。 6．细胞的全能性：植物体细胞或性细胞，在人为控制的培养条件下都具有再生成新个体的潜能，因而在适宜的条件下可以被诱导生长分化形成完整植株。 7．胚性愈伤组织：愈伤组织在长期的培养中能够形成分生组织区、管胞和色素细胞，或者形成体细胞胚。这种能够形成体细胞胚的愈伤组织叫做胚性愈伤组织。 8．条件培养基：是把单个细胞置于一块活跃生长的愈伤组织(也称看护愈伤组织)上培养，在愈伤组织和培养的细胞之间，用一片滤纸相隔。 9．植板效率=（每个平板上形成的细胞团数/每个平板上接种的细胞总数）×100％。 10.花粉培养：是指把花粉从花药中分离出来，以单个花粉粒作为外植体进行离体培养的技术。 11.基因工程：通过体外DNA重组创造新生物并给予特殊功能的技术称为基因工程，也称DNA重组 技术。 12.脱分化：使已分化的体细胞回复到未分化的原始状态并具有细胞全能性表达潜力的过程，叫做 脱分化。 13.胚性愈伤组织：愈伤组织在长期的培养中能够形成分生组织区、管胞和色素细胞，或者形成体 细胞胚。这种能够形成体细胞胚的愈伤组织叫做胚性愈伤组织。 14.植物生物技术：是指对植物品质和性状进行改造的生物技术，包括植物组织培养技术、人工种 子、细胞工程、基因工程等多种生物技术，主要是指植物基因工程和与之相关的植物组织细胞培养技术、分子标记育种技术等。 15.单极分化：愈伤组织中的分生中心在刺激物质的影响下向着一极分化，形成有根无芽或者有芽 无根的现象。 16.无性系变异：愈伤组织长期继代培养会引起其细胞内的染色体发生变化，也可发生基因突变。 这种体外培养的组织或细胞发生的遗传改变称为无性系变异。 17.分子杂交：当复性的DNA分子由不同的两单链分子形成时，称为分子杂交。 18.连接酶：用于将两段乃至数段DNA片段拼接起来的酶称为连接酶。 19.穿梭质粒：含有两个不同的复制子，能在两种不同的受体细胞中复制。 20.连续培养：是利用特别的培养容器进行大规模细胞培养的一种培养方式。连续培养过程中，不 断注入新鲜培养液，排掉等体积的用过的培养液，培养液中的营养物质得到不断补充，由于注
0绪论复习题 1.什么是植物？在林奈的二界系统和魏泰克的五界系统中，植物包括的范围有何变化？ 植物有明显的细胞壁和细胞核，其细胞壁由纤维素构成，具有光合作用的能力——就是说它 可以借助光能及动物体内所不具备的叶绿素，利用水、矿物质和二氧化碳生产食物。魏泰克的五界系统中不仅包括林奈的二界系统中的植物界和动物界，还增加了真菌界，原生生物界，原核生物界。 2.列举5个我国著名的植物研究机构，简述他们的主要研究领域。 ○1中国科学院植物研究所（系统与进化植物学领域、植物生态学（草原）、光合作用、植物分子生理与发育领域等）；○2中国科学院昆明植物研究所（植物分类与生物地理、植物化学 与天然产物研发、野生种质资源保藏与利用、民族植物学与区域发展、资源植物研发与产业化）；○3中国农业大学，主要研究领域：植物逆境机理、植物发育生物学、作物重要性状功 能基因组学、植物基因表达调控的分子机理；○4中国科学院上海生命科学研究院植物生理生 态研究所（功能基因组学，分子生理与生物化学，环境生物学和分子生态学等）；○5中国科学院上海植物逆境生物学研究中心（植物逆境分子生物学研究）。 3.列举5个我国当代著名的植物学家，简述他们的主要研究领域。 张新时院士，植物生态学；洪德元院士，植物细胞分类学；王文采院士，植物分类学；匡廷 云院士，光合作用；周俊院士，植物化学；施教耐院士，植物呼吸代谢；陈晓亚院士，植物 次生代谢。 01细胞与组织－01细胞-复习题 一、选择 1.光镜下可看到的细胞器是。 A．微丝B．核糖体C．叶绿体D．内质网 2.光学显微镜下呈现出的细胞结构称。 A．显微结构B．亚显微结构C．超显微结构D．亚细胞结构 3.下列细胞结构中，具单层膜结构的有。 A．叶绿体B．线粒体C．溶酶体D．核膜E．液泡 4.下列细胞结构中，具双层膜结构的有， A．叶绿体B．线粒体C．溶酶体G．微管I．高尔基体J．内质网K．核膜 5.植物细胞初生壁的主要成分是。 A．纤维素、半纤维素和果胶B．木质、纤维素和半纤维素C．果胶D．角质和纤维素 6.初生纹孔场存在于。 A．次生壁B．初生壁C．胞间层D．角质层 7.糊粉粒贮藏的养分是。 A．淀粉B．脂肪C．蛋白质D．核酸 8.细胞进行呼吸作用的场所是。 A．线粒体B．叶绿体C．核糖体D．高尔基体 9.与细胞分泌功能有关的细胞器是。 A．线粒体B．高尔基体C．溶酶体D．白色体 10.细胞内有细胞活动的“控制中心”之称的是。 A．细胞器B．细胞核C．细胞质D．叶绿体
1.什么就是植物生理生态学？植物生理生态学得研究内容就是什么？ 答:定义:主要就是用生理学得观点与方法来分析生态学现象。 研究生态因子与植物生理现象之间得关系。 研究内容:1、植物与环境得相互作用与基本机制。 2、植物得生命过程 (水分、矿物质) 3.环境因素影响下得植物代谢作用与能量转换。如光强、二氧化碳 4、有机体适应环境因子变化得能力。如温度胁迫(冷害、冻害、干旱) 二、什么就是物候现象？ 物候现象:植物长期适应一年中温度、水分得节律性变化,形成得与之相适应得发育节律。 三、按照环境得空间尺度,环境可分为哪些类型？ 1、全球环境(大气圈中得对流层、水圈、土壤圈、岩石圈、生物圈) 岩石圈:地球表面坚硬得外壳。海洋型(4、3km厚)大陆型(33km厚) 土壤圈:覆盖在岩石圈表面并能生长植物得疏松层。 生物圈:在大气圈、岩石圈、水圈、土壤圈等界面上得生物有机体,构成一个具有生命得、再生能力得生命圈层。 2、区域环境:指占有某一特定地域空间得自然环境。尺度为大洲、大洋。 3、群落环境:即群落附近得环境,如群落所在得山体、平原及水体等。 4、种群环境:即种群周围得植物与非植物环境。 5、植物个体环境:接近植物个体表面或表面不同部位得环境。
植物生理生态学研究得环境尺度一般就是指植物个体环境。 四、按照人类影响程度,植物个体环境可分为哪些类型？ 1、人工环境 2、自然环境:未受人类干扰或干扰少 3、半自然环境:人类干扰较强或部分为人类建造 五、什么就是生态因子？ 环境因子:构成环境得各种因素。 生态因子:对生物得生长发育具有直接或间接影响得外界环境要素(食物、热量、水分、地形、气候等)。所有得生态因子构成生物得生态环境。 六、按照生态因子得组成性质分为哪些类型？ 按照组成性质分为: 1、气候因子:光、温、水、气(风、O2) 2、土壤因子:土壤得物理、化学特性、土壤肥力 3、生物因子:动物、植物、微生物 4、地形因子:高原、山地、平原 5、人为因子:其影响超出了所有自然因子 其她: 按照组成性质分为: 1、稳定因子:质与量不随时间变化得因子,如地心引力、太阳辐射常数 2、变动因子:质与量随时间变化得因子,如气候得日变化、四季变化、风、降水 按照就是否具有生物成分分为: 1、非生物因子:光、温、水、气、土壤 2、生物因子:指某一主体植物周围各等级层次得生物系统。 七、植物与生态因子间得相互关系表现在哪些方面？ 1、生态作用:指生态因子对植物得作用。