耐性定律的补充原理:
? ①任何一种生物对不同生态因子的耐性范围不同。
? ②同种生物在不同的生育阶段对生态因子的耐性范围不同。
? ③由于生态因子间的相互作用,当某一生态因子不是处于最适状态时,生物对其他
生态因子的耐性范围将会缩小。
? ④对多个生态因子耐性范围都很宽的生物,其地理分布范围也很广。
? ⑤同一生物种的不同品种,长期生活在不同的生态环境下,其耐性范围会发生变化,
产生生态型的分化。
三、生物对环境的适应性(生物的生态适应)
1、生态适应:生物以自身的形态、生理、行为等方面的不断调整、变化来适应环境中生态因子的变化,将其限制作用减小。
分布在降水不到50毫米塔克拉玛干沙漠的沙生柽柳 白皮沙拐枣发达的根系
叶退化植物的同化枝(白梭梭) 银沙槐适应干旱的枝叶形态 2、生态适应的机制:
? 趋同适应:不同种类的生物当生长在相同的环境条件下时,往往形成相同或相似的适
应方式和途径。
? 趋异适应:同种生物的不同个体群长期接受不同环境条件的综合影响,在不同个体
群之间产生了相应的生态变异。
其它:
? 适应组合:植物的生态适应方式取决于植物所处的环境条件以及与其它生物之间的
关系,在逆境中生物对环境的适应往往涉及到一组彼此相关联的适应方式,甚至存在协同和增效作用。
如:沙漠植物适应极炎热和干旱条件。
极端环境条件下,植物常采用休眠的适应方式。 橡胶草在高温干旱夏季进行休眠 3、生物生态适应的类型
生物由于趋同适应和趋异适应而形成的不同适应型:生活型和生态型 (1)生活型(Life form)——趋同适应 概念:不同生物由于长期生存在相同的自然环境条件或人工培养条件下,发生趋同适应,并经过自然选择和人工选择,而形成的具有相似的形态、生理、生态特性的物种类群,称为生活型。
? 通过生活型,可以明显反映出植物与环境的关系
? 以休眠芽或复苏芽所处的位置高低和保护方式为依据,把高等植物划分为五类: ——高位芽植物 ——地上芽植物 ——地面芽植物 ——地下芽植物 ——一年生植物
(2)生态型(Ecotype)——趋异适应
? 概念:同种生物的不同个体群,长期生存在不同的自然生态条件或人为培养条件下,
发生趋异适应,并经过自然选择和人工选择,所形成的生态、形态和生理特性不同
的基因型类群,称为生态型。
一般来说,分布区域和分布季节越广的生物种,生态型越多;生态型越单一的物种,适应性越窄。
生态型按主导因子的不同可分为:
气候生态型:长期受气候因子的影响。 土壤生态型:长期受不同土壤条件的影响。 生物生态型:主要是在生物因子的作用下形成的。 生态型是一种种以下的分类单位,一个物种可能有几种不同的生态型。一般分布区域越广的生物种,其生态型越多。
生活型着重从外貌上进行区分,是一种种以上的分类单位,一种生活型往往具有多种不同的生物。
4、生物生态适应的调整
? 驯化:使生物对某一环境条件变化适应改变的过程。 ? 包括自然驯化和人工驯化。
四、生物对环境的生态效应(生物对环境的反作用) 生物对环境的反作用表现在改变了生态因子的状况。
? 城市植被的生态作用形成新的小气候环境;
? 土壤动物和微生物的活动,改变了土壤的理化性质; ? 人类活动对环境的影响(过度放牧、沙尘暴)等 城市植被保护和净化环境的生态效益: (1)改善小气候
(2)吸收二氧化碳,释放氧气 (3)净化空气 (4)减弱噪声
(5)涵养水源,保持水土 (6)净化水体 (7)防风固沙
第二章 光与园林植物
? 第一节 太阳辐射的性质及其变化 ? 第二节 光与园林植物的生态关系
? 第三节 城市光环境及其对园林植物的影响 ? 第四节 光在园林中的应用 第一节 太阳辐射的性质及其变化 一、太阳光谱(到达地面的占47% 二、影响太阳辐射的因素
? 纬度:太阳高度角愈大,地面辐射强度也愈大,赤道附近太阳辐射强度最大。(北半
球200以北的地区,纬度越大,太阳位置越偏南) ? 海拔:随着海拔的升高,太阳辐射增强,辐射成分增多。(1000米70%——0米50%) ? 大气状况:大气成分对太阳辐射的影响较大。潮湿、浓云、尘埃或污染物等造成空
气混浊时,太阳辐射强度减小得最为显著。
坡向与坡度:在北纬200-500的范围太阳辐射强度是:
南坡>平地>北坡。 坡度越大差异越显著
第二节 光与园林植物的生态关系 一、光照强度的生态作用 1、光强作用植物的一般规律
? 植物开始生长和进行净光合生产所需要的最小光照强度为光补偿点。
? 光补偿点以上,光合速率与光强成正比,随光照强度的增加而增加。开始较快,后
逐渐变慢,到一定值时,光照强度增强,光合速率不再增加,此时的光照强度称为光饱和点。
? 到达一定强度若继续增加光强,会发生氧化作用使与光合反应有关的酶活性降低,
光合速率开始下降 。
2、光强对植物的影响
? 对植物的形态建成有重要作用:充足的阳光有利茎干和根系的发育。 实践意义:造型,全光育苗
? 对种子的发芽有一定的影响:不同种子其发芽需光不同。 嫌光性种子 黑种草 雁来红
好光性种子 报春花 毛地黄 瓶子草
? 影响植物的开花和品质:有的植物需要在强光下开花,如郁金香;有的需在弱光时
才能开花,如牵牛花。 实践意义:人为控制花期
? 影响茎叶和开花的颜色:色叶植物 3、三种光强生态类型:
? 阳性植物:在强光下才能生长发育良好,而在荫蔽和弱光下生长发育不良的植物。
需光量一般为全日照的70%以上。
? 阴性植物:需要在较弱的光照条件下生长,不能忍耐高强度光照的植物。需光量一
般为全日照的5—20%。 ? 耐阴植物(中性植物):对光照有较广的适应能力,但最适宜的是在完全的光照下
生长。(多数)
A、阳生植物与阴生植物的比较 阳生植物 枝叶稀疏,透光性好 枝下高长 阔叶中的落叶,针叶中的针叶多 阴生植物 枝叶茂密,透光度小 枝下高短 阔叶中的常绿,针叶中的扁平或鳞片状叶多 生长缓慢,寿命较长 需较湿润、肥沃的土壤,对不良环境适应能力弱 生长快,寿命短 耐干旱瘠薄,对不良环境适应能力强 B、植物阳生叶与阴生叶的特征比较
形态特征 叶片 叶肉层 阳生叶 较厚 较多,栅栏组织发达 阴生叶 较薄 较少,栅栏组织不发达 较薄 较疏 较疏 角质层 叶脉 气孔分布 较厚 较密 较密 C、其它
? 植物的耐荫性一般相对固定,会因外界条件的变化发生少许变化: 耐荫性:幼苗>成年树 温暖湿润>干旱寒冷 土壤肥沃>土壤瘠薄 一般而言,一切对树种生长的生态条件的改善,都有利于树种耐阴性的增强。 二、光质的生态作用
光的波段 光 色 吸收特性 生理生态效应
>1000nm 远红 组织中的水吸收 热效应
1000-720nm 远红 植物稍有吸收 促进种子萌芽,刺激植物延伸 720-610nm 红光 被叶绿素强烈吸收 对光合作用和光周期有强烈影响 610-510nm 黄橙 叶绿素吸收稍有下降 对植物的光合作用和形态
建成的影响稍有下降
510-400nm 蓝光 被叶绿素和胡萝卜素强烈吸收 能强烈影响光合 作用,并抑制植物生长,使之形成矮粗形体
400-315nm 绿蓝 被叶绿体与原生质吸收 对光合作用稍有影响,对
植物没有特殊效应
315-280nm 紫光 被原生质吸收 强烈影响植物形态建成,影响生 理过程,刺激某些生物合成。
<280nm 紫外 被原生质吸收 大的剂量能使植物致死 三、光周期的生态作用
1、光周期现象及植物适应的生态类型
? 光周期是一天内白昼和黑夜交替的时数。 ? 生态类型:
--长日照植物:只有经过大于临界日长的光照或黑暗低于临界日长的时数才能开花。延长光照时间提前开花。如多数春末夏初开花的植物。
--短日照植物:只有经过低于临界日长的光照或黑暗大于临界日长的时数才能开花。人工缩短光照时间可促使其开花。如多数深秋或早春开花的植物。
--中间型植物:昼夜长短对该类植物影响不大。(多数)。 短日照植物 长日照植物
? 对植物开花的光周期现象,对诱发花原基形成起决定作用的是暗期的长短。 2、光周期的生态作用 ? 对植物开花的影响:
? 长日照植物其光期有一临界值(不小于12小时),加长光期,促进开花。闪光打断
暗期(640-660nm的红光最好)也促进开花。
? 短日照植物其暗期有一临界值,加长暗期,但小于22小时,促进开花。闪光打断
暗期,(相当于缩短了暗期)抑制短日照植物的花芽形成。
对植物休眠的影响:一般短日照促进植物休眠,长日照打破或抑制植物休眠;夏休眠的植物需长日照才能引起休眠,短日照诱导解除。
? 应用:北方植物园引种时,可利用短日照处理来促使树木提前休眠,准备御寒,增
强越冬能力。长日照促进营养生长,如对树苗进行长日照处理可大大促进树苗生长。 ? 对其它方面的影响:对花色性别、地下贮藏器官的形成和发育有影响。 第三节 城市光环境及其对园林植物的影响 ? 一、城市中光照特点
1、城市中太阳直辐射减少、散辐射增多。 2、城市太阳辐射的不均匀性。 ? 农村>郊区>中区
? 街道和建筑不同朝向的不均匀性 3、光污染
? 人造白昼污染:由于室外夜景照明导致城市上空发亮,影响植物、人体和其他生物
的正常生命活动。
? 白亮污染:由强烈人工光和玻璃幕墙反射光、聚焦光产生。 ? 彩光污染:黑光灯、荧光灯、霓虹灯等 二、城市中太阳辐射对园林植物的影响 ? 树木偏冠现象
? 喜光树种萌动期和开花期推迟,开花数量减少,落叶期提前,枝长叶稀,严重时无
花无果,整株枯死。
? 城市内的园林植物的生长期比郊区的长 三、城市植物群落中的太阳辐射状况 1、植物叶片对光的吸收、反射和透射
? 一般来说,照射到叶片上的太阳辐射有70%被吸收,20%被反射,10%被透射。 ? 可见光大部分被叶片吸收,红光和蓝紫光的吸收率最高,为80—95%,对绿光吸收少,
反射和透射较多
? 紫外辐射大部分被截留,反射和透射的较少。 ? 红外辐射大部分被反射(70%)和透射,吸收的少 3、植物群落中的太阳辐射状况
? 照射在植物群落上的太阳辐射分为三部分:被反射、被吸收、透过。 ? 植物群落吸收太阳辐射量取决于:群落的层次和群落内部的松散程度。(层次多,
每层相对松散)
——松散植物群落中:林下植物不受限制。 ——较致密的植物群落:耐阴植物。
——热林群落中:林下耐阴植物很难生存(1%),仅有苔藓等低等植物。