植物生态学(第三章)(2)讲义
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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。
第一章绪论(2 学时)第一节生态学及其发展一、生态学:是研究生物与其环境相互关系的科学。
是生物学的一个分支,有人称之为环境生物学。
其学科基础是生物学。
二、生态学的发展:(1)1803年,Malthus 《人口论》研究生物繁殖与食物关系,特别分析人口增长与食物生产的关系;(2)1859年,Darwin ‘The Origin of species’提出生物进化论,“物竞天择,适者生存”的观点;(3)1866年德国学者海克尔(Haeckel)提出生态学概念,标志着生态学的诞生。
生态学的研究对象从个体生态→种群→群落→生态系统1935年英国生态学家坦斯列(Tansley)提出了生态系统的概念,标志着生态学的发展进入了近代生态学发展阶段。
三、生态学分类植物生态学理论生态学(按研究对象可分为)动物生态学按性质可分为微生物生态学应用生态学(包括农业生态学、森林生态学、景观生态学、污染生态学、数学生态学、化学生态学、土壤生态学、旅游生态学等)海洋生态学按研究的环境特点可分为陆地生态学(森林生态学、草原生态学、农田生态学)淡水生态学农业生态学作为一门应用生态学于1986年被国家教委指定为农业院校的必选课之一。
第二节农业生态学及其发展一、农业生态学概念:农业生态学是生态学在农业领域领域应用的一个分支学科,是运用生态学的原理及系统论的方法,研究农业生物与其自然环境和社会环境相互关系的应用性科学。
其学科基础是生态学,方法论基础是系统分析法。
二、农业生态学的产生和发展农业生产的实质就是利用生物与资源环境相互作用形成人类农产品的过程。
20世纪90年代,保护资源与环境,促进可持续发展成为全球经济发展的主题,农业生态学受到重视,进入新的发展阶段。
(农业本身就是利用、调节生物与环境关系的一个生态过程。
农业生态学的研究对象经历了一个从个体生态→种群→群落→农业生态系统。
农业生态系统是农业生态学的研究核心。
三、农业生态学研究的内容与任务1.农业生态学研究的内容主要研究由农业生物与其环境构成的农业生态系统的结构、功能及其调控和管理的途径。
第三章水分生态生命是在水中发展的,水又是生化过程进行的必要介质。
原生质只要有水时才表现出生命的各种信号,当其干燥时,即使不死,生活过程至少也进入失活(半死)状态。
植物体的组成主要是水分,原生质平均含水80%~90%,甚至富含脂类和蛋白质的细胞器,如叶绿体和线粒体,也含有50%的水分。
肉质果含水量(FW)85%~95%,软叶80%~90%,根系70%~95%,新伐木材约50%,植物含水量最少的部位是成熟的种子:10%~15%,某些脂肪含量高的种子含水量较低:5%~7%。
§1. 植物对水分的利用一、变水植物与恒水植物根据植物对短期内水分供应和蒸发速度变动的补偿能力,陆生植物可分为变水植物和恒水植物(Walter H, 1931)。
1. 变水植物(Poikilohydric plant)变水植物的含水量与它们的环境湿度相匹配,如原核生物、真菌、某些藻类及地衣。
变水植物的主要特点是:a.具有缺乏中央液泡的小细胞;b.当它们干透时,细胞非常均匀地皱缩,原生质的细微结构不受破坏,细胞保持生命力;c.当含水量降低时,生活机能,如光合作用、呼吸作用逐渐受抑制;当再次吸入足量的水分时,植物重新开始正常的代谢活动。
空气相对湿度与溶液渗透压的换算关系见表5–1。
表5–1 封闭系统20度时空气相对湿度与溶液渗透压的平衡不同物种的生命活动必须在一定的水势范围,因而要求一定的环境相对湿度。
变水植物生命活动的最低水势称为临界水势。
大多数土壤细菌和真菌的代谢和细胞分裂,需水势-5~-30MPa,即相当于相对湿度80%~95%之间。
霉菌生长的相对湿度在75%~85%,干霉属(Xeromyces)60%时生长。
适盐细菌在-40MPa左右仍很活跃,即相对湿度80%~70%。
许多地衣只要叶状体的水势不低于-3MPa(相对湿度>98%)就能保持其光合能力。
在干燥生境中,藓类、某些维管隐花植物[特别是卷柏属(Selaginella)的种和各种蕨类]及极少数被子植物也有变水类型。
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。