植物生态学(第二章)讲述
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《植物生态学》(含植物学)考试大纲注:请考生以考试大纲为复习依据。
(硕士研究生招生目录中所列“852植物生态学”,包含“植物学”。
)一、考试大纲的性质植物学(含植物生态学)是自然保护区学的专业基础课,也是报考自然保护区学科硕士研究生的考试科目之一。
为帮助考生明确考试复习范围和有关要求,特制定出本考试大纲。
本考试大纲主要参考北京林业大学本科生《植物学》课程教学大纲和《森林生态学》课程教学大纲编制而成,适用于报考北京林业大学自然保护区学专业硕士学位研究生的考生。
二、考试内容第一部分植物学部分第一章绪论植物在自然界的作用;植物学的研究内容及分科;植物的多样性。
第二章植物细胞各种细胞器的结构和功能特点;细胞壁的组成和变化;细胞周期的概念;有丝分裂和减数分裂的过程和主要的变化。
第三章植物组织组织的概念;组织的类型及特点;维管组织、维管束、维管系统的概念。
第四章种子植物营养器官的形态、构造和功能种子的构造和类型及种子萌发过程和种子休眠类型及机理。
根、芽、茎、叶的类型,构造与生长发育;植物营养器官的变态(变态的概念和变态的种类)。
种子植物的营养繁殖及应用。
第五章种子植物繁殖器官的形态构造及生殖过程被子植物的繁殖器官及生殖过程:花的结构和发育;开花传粉、种子和果实的形成。
裸子植物的繁殖器官及生殖过程:大、小孢子叶球的产生和发育;雌、雄配子体的发生、发育过程;传粉与受精;胚、胚乳的发育及种子的形成。
(注意与被子植物的区别)第六章植物界的基本类群植物的分类单位、命名和生物界的划分,植物各基本类群的特点、相互之间的联系及进化历程中的地位。
第七章被子植物分类基础1被子植物分类的主要形态术语、基础知识:茎的生长习性;单、复叶的区别及复叶类型;雌、雄蕊类型、子房位置、胎座类型;花序类型、果实类型;植物检索表的编制和使用。
2被子植物主要分类系统及重要区别点:恩格勒系统、哈钦松系统、塔赫他间系统、克朗奎斯特系统。
3被子植物分科概述:常见的科的识别要点;蔷薇科、豆科、菊科、禾本科等大科的亚科之间的区别;特点相近科的区别。
第二章他感作用§1. 他感作用及其表现一、他感作用(Allelopathy)1. 他感作用的定义生存竞争是地球上一切生命体的根本属性,生态系统中的高等植物相互竞争水分、光照和土壤养分等是其重要内容之一。
在生存竞争过程中,植物形成了各自保护自己和战胜周围物种的方式,当这种保护方式是以化学方式为主时,就属于“他感作用”的范畴。
所以,他感作用是指一种有机体所产生的化学有毒物质,进入环境被另一种有机体所吸收,并抑制后者生长、发育和繁殖的现象。
Molisch(玛里斯,1937)首先给“他感作用”下定义,广泛地解释为:“各类植物之间的生物化学作用”,包括了不利和有利作用两个方面。
Rice(1974)在《他感作用》一书中将他感作用定义为:“一种植物所产生的化学有毒物质,进入环境对另一种植物的有害作用”。
与Molisch相似,Rice认为他感作用是一个包括了高等和低等植物的多种生物化学作用。
Muller(1970)所持的看法则不同,他认为应该将他感作用一词仅限于高等植物间的相互作用。
但这种区别很难划出一条明显的界限,因为低等植物常常也直接或间接地参与到高等植物间的化学作用之中,如一个植物产生的化学物质常常依赖于土壤微生物的作用才能使其有毒物质解毒或进一步合成其它无毒化合物等。
2. 他感作用物质与作用条件(1)他感作用物质高等植物间起抑制作用的化学物质叫他感作用物质或毒素。
他们都是典型的次生组分,并且分子量小、结构简单。
绝大多数已被证明的他感作用物质是挥发性萜类或挥发性酚类化合物(图3–1)。
图3–1 植物次生物质的代谢关系(仿Krebs, 1985)Whittaker(1972)指出,他感作用物质可能仅仅是植物对食草动物的取食反映在体内所产生的物质,因为它们所起的作用也是次生作用。
这种理论假定,取食抑制物质的释放,导致植物根、茎或叶分泌一些化合物,并进入环境,当它们被附近的其它高植物吸收时便能减轻相互间的竞争影响,以利自身的发展。
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)生态系统效劳(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)生态入侵生态学开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),生态学的稳固时期(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开展过程;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。
植物生态学Plant Ecology一、课程基本情况课程类别:专业任选课课程学分:2学分课程总学时:32学时,其中上课:32学时课程性质:选修开课学期:第5学期先修课程:普通生物学、普通生态学适用专业:生态学教材:姜汉侨、段昌群、杨树华等主编,植物生态学,高等教育出版社, 2004开课单位:应用气象学院生态系二、课程性质、教学目标和任务植物生态学是生态学专业任选课,植物生态学旨在阐明植物与其周围环境相互关系的规律,包括植物种的个体和种群在不同环境的适应过程,环境对植物种的塑造作用;植物群体或群落在不同环境中的形成过程,植物群落对环境的改造作用。
最终还要发挥植物的生态效益和经济效益,为人类社会作出贡献。
植物生态学中心内容就是研究植物与环境相互关系的规律。
包括四个方面:植物个体与环境的生态关系;植物种群与环境的生态关系;植物群落与环境的生态关系;以及在生态系统中物质能量转化、循环、再生产过程中植物的作用。
三、教学内容和要求第1章绪论(2学时)1.1 生态学的学科范畴(0.5学时)(1)了解植物生态学的学科范畴;1.2 植物生态学研究的基本内容(0.5学时)(1)植物与环境(2)植物种群与植物群落1.3 植物生态学的内容体系及研究特点(0.5学时)1.4 植物生态学发展简史(0.5学时)(1)植物生态学的历史前期(2)植物生态学的建立(3)植物生态学的新进展重点:掌握植物生态学的内容体系难点:植物种群与植物群落第2章植物的生存环境(3学时)2.1地球的物理环境圈层(1学时)(1)了解大气圈、水圈、岩石圈(及土壤圈)2.2 生物圈(0.5学时)(1)了解生物圈的概念(2)了解生物圈中的植被及其环境2.3 环境因子的分类(0.5学时)2.4 环境因子的生态学分析(1)生态因子作用的综合性(2)主导因子和限制因子2.5 环境的尺度(0.5学时)(1)环境的尺度和植物的层次(2)空间和时间尺度重点:环境因子的生态学分析难点:环境因子的生态学分析第3章植物在生态系统中的作用(2学时)3.1 植物在生态系统中的地位(0.5学时)(1)生态系统中的生产者(2)植物在生态系统中与其他功能成分之间的协同关系3.2 初级生产(0.5学时)(1)初级生产力的概念(2)影响初级生产的主要因素(3)初级生产力的分布3.3 植物与生态系统的功能(0.5学时)(1)植物与生态系统的物质生产(2)植物与生态系统的能量流动(3)植物与生态系统的物质循环(4)植物对生态环境的改良与调节3.4 植物与生态系统的平衡(0.5学时)(1)植物在生态平衡中的基础地位(2)植物的生物多样性与生态平衡3.5 植物与生态系统的生态服务(0.5学时)(1)资源保障(2)环境支持重点:植物在生态系统中的作用难点:植物在生态系统中的生态功能第4章植物群落的结构(2.5学时)4.1 植物群落的植物种类组成(1学时)(1)群落的最小面积(2)群落种类成分的数量特征(3)群落组成成分的分析4.2群落的垂直与水平结构(0.5学时)(1)群落的垂直结构(成层性)(2)群落的水平结构4.3 群落的外貌(1学时)(1)层片结构(生活型组成)(2)生活型谱(3)层片与层次重点:群落的垂直与水平结构难点:群落结构的分析特征及群落类型第5章植物群落的动态变化(3学时)5.1 植物群落的形成和发育(1学时)(1)植物的迁移、定居和竞争(2)植物群落形成的过程(3)植物群落发育的时期(4)植物群落的周期性和年际变化5.2 植物群落原生演替的模式(1学时)(1)旱生演替系列(2)水生演替系列(3)演替的进展和逆行(4)关于演替顶极理论5.3 植物群落的次生演替(1学时)(1)次生演替的一般类型(2)次生演替的规律及应用(3)植被的恢复与重建重点:植物群落的原生演替和次生演替难点:演替顶极理论第6章植被分类及主要类型(3.5学时)6.1 植被分类及其研究途径(0.5学时)(1)植被分类的目的(2)被分类的途径6.2 基于植物区系的群落分类(0.5学时)(1)群落类型的综合特征(2)群落分类的一般步骤6.3 中国植被分类的系统和单位(0.5学时)6.4 地球上的主要植被类型及其特征(1学时)(1)常雨木本群落(2)雨绿木本群落(3)照叶木本群落(4)硬叶木本群落(5)夏绿木本群落(6)针叶木本群落(7)雨绿干燥草本群落(8)夏绿干燥草本群落(9)中生草本群落(10)湿生草本群落(11)水生草本群落(12)干荒漠群落(13)冻荒漠群落6.5 植被制图(1学时)(1)植被图的种类(2)植被制图的基本要求(3)植被制图的步骤(4)3s技术在植被制图中的应用重点:植被分类的原则和标准难点:主要植被类型及其特征第7章植被的分布和植被区划(2.5学时)7.1 气候与植被(0.5学时)(1)气候(2)植被在“理想大陆”上的分布图式7.2 植被分布的水平地带性(0.5学时)(1)纬度地带性(2)经度地带性(3)中国植被的水平地带性分布7.3 植被分布的垂直地带性(0.5学时)(1)植被分布的垂直带(2)植被垂直带与水平带(3)经度对植被垂直带谱的影响7.4 地带性植被的过渡类型(0.5学时)(1)纬度地带性植被的过渡带(2)经度地带性植被的过渡带7.5 区域性植物群落的分布(0.5学时)(1)区域性的植物群落调查(2)区域内植被类型的多样性分析重点:植被分布的水平地带性和垂直地带性规律难点:区域植物群落的分布第8章植物种群的分布与数量(2学时)8.1 种群的概念和植物种群特点(0.5学时)(1)熟悉种群概念和植物种群的特点;8.2 种群分布(0.5学时)(1)种群的空间分布8.3 种群的数量特征(1学时)(1)植物种群的数量特征(2)植物的构件种群重点:植物种群的特征;植物种群的空间分布难点:植物种群分布格局的动态变化规律第9章植物种群的动态和调节(1.5学时)9.1 植物种群的动态的描述(0.5学时)(1)存活曲线(2)种群增长模型(3)植物构件增长与个体增长(0.5学时)9.2 影响植物种群动态的因素(1)生殖生态学物征(2)种群生活周期9.3 植物种群调节(0.5学时)(1)密度制约、非密度制约(2)无性系生生重点:植物种群的调节因素:密度制约因素和非密度制约因素难点:影响植物种群动态的因素;“产量恒定法则”和“自疏法则”第10章植物种群的质量与种间关系(3学时)10.1植物种群适应与分化的遗传基础(0.5学时)(1)植物种群遗传概述(2)植物种群的遗传多样性10.2植物种群的基因频率变化(0.5学时)(1)Castle-Hardy-Weinberg定量(2)引起种群基因频率变化的因素10.3 植物种群的生态分化与进行(0.5学时)(1)植物种群的生态变化(2)种群生态分化的成因与遗传来源(3)植物种群的生态分化与物种形成10.4 植物种群的数量与质量变化(0.5学时)(1)种群数量与质量的变化(2)遗传多样性与进化灵活度(3)过度利用与物种灭绝10.5 植物种群生态分化中形成的种间关系(1学时)(1)竞争、他感化学作用(2)偏利共生(3)寄生(4)互利共生(5)寄生(6)植物与食草者重点:植物种群与其他种群的种间关系:竞争、寄生、共生和食草作用难点:植物种群的生态分化过程第11章植物的生态适应(2学时)11.1 植物对环境的适应(0.5学时)(1)生态适应的概念(2)环境与植物的适应性11.2植物的生活史格局(0.5学时)(1)资源配置(2)生活史格局的类型11.3 植物对极端环境的适应与进行(0.5学时)(1)植物对极端自然环境的适应与进行(2)植物对环境污染的适应与进化11.4 植物的趋同适应和趋异适应(0.5学时)(1)植物的生态型(2)植物的生活型重点:植物对极端环境的生态适应难点:植物的生活史格局第12章植物与自然生态因子的关系(3学时)12.1 植物与光的生态关系(0.5学时)(1)光对植物的生态作用(2)植物对光的生态适应(3)光合作用的不同碳代谢途径对环境的适应12.2 植物与温度的关系(1学时)(1)温度的生态作用(2)植物对温度的适应12.3 植物与水的生态关系(0.5学时)(1)水对植物的生态作用(2)植物对水因子的生态适应12.4植物与土壤的生态关系(1学时)(1)土壤的性质与植物的生态关系(2)以土壤为主导因子的植物生态类型重点:植物与四大生态因子之间的关系难点:自然生态因子改变对植物的影响机制第13章植物与人类活动的生态关系(2学时)13.1 人类优化植物生存环境,扩大植物分布(0.5学时)(1)植物的引种(2)植物引种的基本原则13.2 环境污染与植物的生态关系(0.5学时)(1)环境污染对植物的影响(2)种用植物防治环境污染13.3植物生物入侵与生物安全(0.5学时)(1)植物生物入侵带来的生态问题13.4转基因植物的释放及生态风险(0.5学时)(1)转基因植物释放的生态网聊评估重点:植物生物入侵、生物安全和转基因植物的概念难点:转基因植物的生态风险四、课程考核(1)作业等:作业:5次;(2)考核方式:闭卷或开卷考试;(3)总评成绩计算方式:按平时成绩和期末考试成绩综合计算。
第二章生态论基本原理张国庆本章简要介绍了与生态论相关生态学理论。
第一节生态学概述20世纪,是人类历史上发展最惊心动魄的一个世纪,有史以来最长足的科技进步,最深刻的社会变革、最沉重的人口负担、最严峻的环境危机、最空前的生态浩劫,以及世界规模的人类自己自相残杀的两次世界大战的浩劫和从未间断的的局部战争,还有频繁的政治浩劫带来惨烈的人祸、极端宗教组织的恐怖活动等等,都发生在这100年里。
经历了一个世纪上下求索的地球人终于意识到,即使拥有强大科技手段,人类并不能逃脱作为其生存环境的地球的种种变化对其前途的影响,人类只不过是地球生物圈大家庭的一个成员,而且只能与这个星球同命运、共存亡。
人类社会的发展如果不按生态学规律办事,只能带来人类与地球的共同厄运。
可以说,还很少有象生态学这样一门科学与人类的生存在时空尺度,在自然、社会和经济等方面有如此紧密的联系。
世界环境与发展委员会1987年在《我们共同的未来》一书中指出:“在过去我们关心的是经济发展对环境的影响,而我们现在则更迫切地感到生态的压力,在不久以前我们感到国家之间在经济方面相互联系的重要性,而我们现在则感到在国家之间生态学方面相互依赖的重要性。
生态与经济从来没有像现在这样互相紧密地联系在一个互为因果的网络之中。
”进入21世纪,21世纪的人类社会并未像20世纪初人们幻想的那样发达、繁荣与幸福,社会危机、生态危机仍然遏制着人类社会的进步。
尤其是近十余年来,金融危机引发的经济危机笼罩着全球,社会贫富差距日益悬殊,全球仍有12亿人处在极端贫困状态,8.5亿人处在饥饿状态,他们每天生活费用不足1美元,贫穷剥夺了他们发展的权利,饥饿、战争、疾病随时会剥夺他们的生命。
科学技术虽有所发展,但对整个自然而言,我们仍知之甚少,就连我们自身的身体都还未整明白,在猖獗的疾病面前,我们的生命是那么地脆弱,在自然灾害面前我们是那么地渺小,不堪一击。
同样,我们对自己的社会也知之甚少,民主与平等仍然任重道远,压迫与剥削仍未消失,政治谎言与欺诈仍然存在。
植物生态学课程教学大纲一、基本概况课程名称:植物生态学(Plant Ecology)课程代码:234010056课程类别:专业核心课程学时/学分:54/3(其中理论44学时,实验10学时)需预修课程:植物学、气象学、微生物学、土壤学、遗传学以及相关专业基础课适用专业:适用生态学专业的本科教学课程简介:植物生态学产生自人类利用植物和植被资源的实践活动之中,研究植物与环境间的相互关系。
随着人类活动范围的拓展和强度的深化,对自然的干扰和改变达到了前所未有的程度,资源短缺、环境污染生态恶化普遍发生并日益扩展,成为制约人类社会生存和发展的瓶颈。
植物生态学从整体论出发,以植物和植物群体为对象,提供一条人类认识自然的途径和方法,强调生物与环境之间的系统整合、互动依存、协同发展,注重剖析自然生产力的维持条件和发挥生态功能的过程,为人类合理利用自然资源、科学保护生态生态环境、维护生态安全提供知识储备和理论指导。
植物生态学以群落和种群为基础与核心,着眼于植物在生态系统中的地位,植根于植物生存和发展的条件和过程。
二、教学目标学生通过本课程的学习,在知识和能力等方面达到以下要求:1.理论、知识目标:掌握植物生态学的基本知识。
重点掌握植物个体生态学、植物种群生态学和植物群落生态学以及植被类型及其分布、植物在生态系统中的地位和作用等方面的理论知识,从而为专业课打下扎实的植物生态学基础知识。
2.能力目标:培养学生应用植物生态学的理论与方法,综合分析和解决植物生产、植物资源管理以及生态环境保护中的生态学问题的能力,并为学习其它生态学专业课程奠定基础。
3.达成目标:本课程对应人才培养方案中毕业要求的专业知识、专业技能、协作能力和创新性思维。
三、教学内容及教学要求第一章绪论(讲课2学时;实验0学时)教学内容:1.生态学的学科范畴;2.植物生态学研究的基本内容;3.植物生态学的内容体系及研究特点;4.植物生态学的发展简史。
教学要求:重点掌握生态学的科学范畴、植物生态学的定义、植物生态学的内容体系和研究特点。