植物学练习题答案(1)

1、阐明双子叶植物与单子叶植物的区别双子叶植物纲（木兰纲）单子叶植物纲（百合纲）胚具有2片子叶胚具有1片子叶主根发达，多为直根系主根不发达，多为须根系茎内维管束环状排列，具有形成层茎内维管束散生，无形成层网状脉序平行脉序花部通常5-4基数花部通常3基数第三章 植物区系地理一、解释下列名词植物分布区：分布区是一个种系或任何分布单位（种、属、科等）在地表分布的区域。连续分布区：连续分布区是指某一植物种(或属、科)连续分布在某一完整区域内。间断分布区：如果某一植物分类学单位占有两个以上相互分离的地区，并且它们之间不可能凭借现在的自然因素传播种子，这种分布区成为间断分布区。狭域分布区：植物分布区只限于局部

2、地区。特有分布：是指只生长在某一地区而不在其他地区出现的植物。世界种：少数种类植物的分布区遍及世界各地，这些种称为世界种。古特有种：某一地质时期残留下来的种称为古特有种。新特有种：晚近时期才分化出来的特有种，尚未获得充分扩大分布区的时间和条件，一般分布范围较为局限，称为新特有种。地理残遗种：古特有种的分布区常常带有残遗分布的性质，故又称为地理残遗种。如水杉、银杏、珙桐、杜仲等。地理替代：属于同一祖先的种群，由于古地理环境变迁分成了若干地理隔离的种群，它们在以后的进化过程中失去了基因交流的机会，加上各处生态条件差异引起自然选择效果不同，彼此之间区别扩大为不同的近缘种或亚种。这种现象称为地理替代，

3、相应的种称为地理替代种（vicarious）。生态特有种：有的种的分布与特异的生态条件相联系，它们在一些特殊生境中经过自然选择形成了特有的生态型(或相当于分类单位中的种和亚种)。它们称为生态特有种。植物区系：植物区系（flora）是某一地区、或者某一时期、某一分类群、某类植被等所有植物的总称。地理成分：根据植物种或其他分类单位的现代地理分布来划分的，可以归为若干分布型。发生成分：植物区系组成种类中，还可以根据各类群的起源地(起源中心)而划出的区系成分。迁移成分：按植物种迁移到某一植物区系所在地所循的迁移路线来划分的区系成分，例如，沿某江河流域、海岸线、山脉等。生态成分：是按植物种的适应生境而定

4、的区系成分。这类成分对于研究一个植物区系的历史及其所经历的气候变化具有极大意义。历史成分：根据植物种在某植物区系区域内出现的时间来确定的区系成分。植物区划：利用各种植物区系成分分析方法把那些植物区系种类组成、地理成分与起源、不同等级的特有性与发展历史相似的地区合并，并按照相似程度、关系密切程度，分成若干等级，便是植物(区系)区划。生物入侵：生物由原生地经过自然或人为途径侵入另一新环境，对生态系统和人类健康造成损害或生态灾难的过程。二、填空题1.（点图法）、（轮廓法）、（涂斑法）2.（群系残遗种）、（地貌残遗种）。3.（多度中心）、（发生中心）、（变异中心）、（残遗中心）。4.（地理成分）、（发

5、生成分）、（迁移成分）、（历史成分）、（生态成分）三、问答题1.阐明间断分布的成因。间断分布由连续分布发展而成。间断分布的原因有许多，但主要是历史的原因：（1）自然条件的变化某种植物的分布区原来是连续的，但后来由于分布区个别部分的自然条件发生变化，引起该种在这一部分的死亡造成隔离；或者这个变化地区原来的种发生分化变为其他种，也就是种系演化过程中发生了地理分化，而造成隔离。（2）由于某些植物分散迁移以及植物在原来分布区范围内死亡而发生（迁移说）例如欧洲在冰期时，很多北极植物向南迁移至中欧平原，冰川退后，这些植物一部分随着冰川向北退却，另一部分退居中欧高山，但欧洲平原地区的北极种都死亡了，而造成分

6、布间断。（3）陆地下沉一部分植物分布的间断是由于陆地下沉而形成的：如非洲、马达加斯加和印度之间，根据“陆桥学说”，古代它们是相连的，后来“陆桥”下沉使彼此之间的植物形成间断，又如白令海峡在更新世曾形成陆桥，我国海南岛和雷州半岛也是在第四纪才失去联系，形成植物分布间断。（4）大陆漂移说根据这个学说，认为在二亿年前，所有的大陆曾联合成一个单一的巨大陆块联合古陆(pangaes)，约在中三迭纪分裂为冈瓦纳古陆(Gonawdha land)和劳亚古陆(Laurasla land，由欧亚、北美大陆组成)，中间隔着古地中海。以后，前者相继分裂为印度、非洲及南半球诸大陆，并向北移：北美自欧洲分离，随大西洋向

7、西、向北漂移。直到新生代大陆才漂移到今天的位置。这就提供了“世界植物热带统一起源说”的地质基础，比较合理地解释了洲际间断产生的原因。（5）)跳跃式传播造成间断分布夏威夷距离北美3900km，至少有25个分类单位属于两地间断分布，可以用踏脚石作用加以解释。更新世冰期海面下沉，大洋岛出露增多，有些具有很轻的种子、孢子的植物，可以被洋流、水鸟等把繁殖体带到很远的地方生长传播形成间断分布。（6）人为影响造成间断分布人类对间断分布的形成也有很大的作用。人类可以有意识或无意识地促成某些种植物分布区的间断，例如我国西南干热河谷地区分布的龙舌兰，绝大部分是热带美洲种类，可能由于人为活动而传人我国的，现在已变为

8、野生。（7）归化植物造成间断分布如万寿菊(Tagetes)、大波斯菊(Cosrrlos)等植物物原产于美洲。现在已在我国及其它国家被归化，因而形成该种植物的间断分布。2.阐明特有分布的成因。A.古特有种 这类植物在地质时期曾经有过比现代广泛的分布区，即当时又很适宜古气候及其他生态条件，后来由于古地理环境的变化，对它们的生长不利，显著缩小分布范围直到现代边界的所在地。气候即使环境条件有所改善，由于它们缺乏与其它植物竞争的能力，难以恢复原来的分布区范围。B. 新特有种 晚近时期才分化出来的特有种，尚未获得充分扩大分布区的时间和条件，一般分布范围较为局限，称为新特有种。有些特有种与特殊的气候条件有关

9、。 比如非洲南部的好望角地区，由于气候条件与相邻地区的差别悬殊，造成起源于近代的特有种非常丰富，这些植物称为新特有种。C. 生态特有种 有的种的分布与特异的生态条件相联系，它们在一些特殊生境中经过自然选择形成了特有的生态型(或相当于分类单位中的种和亚种)。它们称为生态特有种。D 岛屿特有现象 岛屿和大陆之间长期存在植物难以逾越的障碍时，岛上植物长期孤立进化的结果便逐渐形成若干特有种类，甚至特有科或属。 陆地上孤立的高山和海岛情况类似，长期独立进化可以形成一些特有种类。3.阐明中国植物区系的特点及成因。特点：1）植物种类丰富 据统计，已经知道的我国维管植物有353科3184属27150种。其中蕨

10、类植物52科，占全世界同类科数的80%。在现存的裸子植物11科中，除南洋杉科外，我国均有分布。被子植物291科，占世界同类科数的53.5%。按照我国植物区系所包含的科数，仅次于马来西亚（约45000种）和巴西（约40000种），居世界第三位，由此可见我国植物区系的丰富程度及在世界植物区系中的重要地位。我国植物区系的丰富程度，还可以从科属的大小和所含种属的多少表现出来，如世界种子植物种含四个万种或万种以上的大科（兰科、菊科、蝶形花科、禾本科）在我国有大量的种类（含千种以上），另有50科在我国含有100-1000种以上，广布全国，是我国植物区系的重要组成部分。2）起源古老 我国具有悠久的地质历史和

11、有利于植物生存繁衍的种种条件，致使我国植物区系中含有大量古老的科属，并保存了许多残遗植物。3）地理成分复杂 我国种子植物区系属(2980属)的地理成分可划分为15种类型。（1）具有明显的热带、亚热带性质 各类热带成分共约1460多属，约占全国属数51(不包括世界分布属，以下同)。（2）具有世界上最丰富的温带成分 各类温带成分共约930属，约占全国属数32.4，几乎包括了世界温带分布的所有木本属。（3）具有一定比例的古地中海和泛地中海成分（278属）（4）特有属丰富（196属）4）各种地理成分联系广泛，分布交错混杂（1）我国植物区系与世界有着广泛的联系（2）各类地理成分在我国境内的分布是相互渗透

12、交错的 各类地理成分在我国境内分布相互交错渗透的现象，说明它们彼此在发生上和地理上的联系。这种交错渗透现象在我国西南地区表现得特别明显，这主要是由于这一地区复杂的自然历史过程和生态条件所致。5）特有植物丰富特有单种科：钟萼木科、珙桐科、杜仲科、银杏科等。特有属：257属中国植物区系特征形成的原因：中国植物区系特征形成的原因主要是中国环境演变历史。中生代与早第三纪时中国大部气候温湿，晚第三纪青藏高原迅速隆起，内陆干旱化加重，气温逐渐下降，但与周围地区之间仍然有密切联系。第四纪冰期中国大部未受北方冰盖影响，只在一些山地与高原发育山地冰川，在一些地方形成古老植物庇护所和新物种的发祥地。南方地区更是基

13、本保持温湿环境。环境条件的多样化，为形成丰富多彩的植物区系成分提供了基础。这些特征不仅说明中国植物资源丰富多样，也显示出物种保护，特别是大量濒危珍惜种类的保护任务的迫切性与艰巨性。4.简述岛屿生物地理学平衡理论。并说明岛屿生态理论对自然保护的指导意义。 岛屿生物地理学平衡理论：生物向岛屿拓殖速度与岛上种类灭绝速度趋于平衡。即岛屿上的物种数决定于物种迁入和灭亡的平衡。这是一种动态平衡，不断地有物种灭亡，也不断地由同种或别种的迁入而补偿灭亡的物种。 岛屿生态与自然保护：自然保护区在某种意义上讲是受其周围生境“海洋”所包围的岛屿。岛屿生态理论对自然保护区的设计具有指导意义。一般说来，保护区面积越大，

14、越能支持或“供养”更多的物种；面积小，支持的种数也少。但有两点需要说明：建立保护区意味着出现了边缘生境(如森林开发为农田后建立的森林保护区)。适应于边缘生境的种类受到额外的支持。对于某些种类而言，小保护区比大保护区可能生活得更好。5.阐明生物入侵的途径。 异地生物入侵的途径主要有两类：自然途径和人为途径。6.阐明生物入侵对生态系统的危害性。（1）严重破坏生态系统的结构和功能（2）加快物种多样性的丧失（3）影响遗传多样性（4）严重危害农林业生产（5）对人体健康造成危害第四章 植物生活与环境一、名词解释环境：环境指某一特定生物体或群体以外的空间，以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存与活动的外部

15、条件的总和。环境因子：组成环境的各种要素。生态因子 ：环境因子中一切对植物的生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的因子则称生态因子(ecological factor)。生存条件：生态因子中生物生存不可缺少的因子称为生存因子(或生存条件、生活条件)。例如光、温、水、气等对于植物来讲，都是它们生存所不可缺少的环境因子。生境：生物个体或群体生活区域的生态环境与生物影响下的次生环境统称为生境。环境胁迫：环境中某种生存条件出现异常变化，变化抑制植物生命活动或威胁植物的生存，称为环境胁迫（stress）。限制因子：那些对植物的生长、发育、繁殖、数量和分布起限制作用的关键性因子叫限制因子。例如，低

16、温对于南方喜暖植物来说都是限制因子。生态幅 ：生物对每一种生态因子都有一个耐受范围，即有一个耐受上限与耐受下限，上限与下限之间的范围，称为生态幅。植物内稳态 ：指植物控制小环境使其保持相对稳定的机制。适应：植物在某类生境中能够正常生长和繁衍的现象，称为适应。适应是自然选择的结果。植物的适应表现为或者更充分地利用有益条件，或者增强抵御不利条件的能力。趋同适应：趋同适应是指不同种类的植物，由于长期生活在相同或相似的环境条件下，通过变异、选择和适应，在形态、生理、发育以及适应方式和途径等方面表现出相似性的现象。趋异适应：趋异适应是指亲缘关系相近的同种植物，长期生活在不同的环境条件下，形成了不同的形态

17、结构、生理特性、适应方式和途径等。又称为辐射适应（adaptive radiation）。生活型 ：植物对于综合生境长期适应，而在外貌上反映出来的植物类型，称为生活型。生态型：同种生物的不同个体或群体，长期生存在不同的自然生态条或人为培育条件下，发生趋异适应，并经自然选择或人工选择而分化形成的生态、形态和生理特性不同的基因型类群，称为生态型(ecotype)。光反应：是在类囊体膜上由光引起的光化学反应，通过叶绿素等光合色素分子吸收、传递光能，并将光能转换为电能，进而转换为活跃的化学能，并形成ATP和NADP的过程。暗反应：它是在叶绿体基质中进行的不需要光的酶促化学反应，利用光反应产生的ATP和

18、NADP，使CO2还原为糖类等有机物，将活跃的化学能最后转化为稳定的化学能，积存于有机物中。C3植物：固定CO2的最初产物3-磷酸苷油酸（三碳化合物），故称为C3途径。采取这种途径的植物称为C3植物。C3植物叶片的维管束鞘细胞小，几乎不含叶绿体，叶肉细胞排列松散，叶绿体大而多，CO2吸收、固定与碳水化合物合成均在这类细胞中完成。C4植物： C4途径(C4 photosynthesis)是在叶肉细胞中经由磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)羧化酶(PEPC)的作用，CO2首先与PEP结合，形成一种四碳化合物即草酰乙酸(OAA)，采取这种途径的植物称为C4植物。C4植物叶片的叶肉细胞排列紧密、叶绿体小而少，

19、主要起到吸收和固定CO2的作用；在叶脉周围有一圈含叶绿体的维管束鞘细胞，叶绿体大而多，其外面又环列着叶肉细胞（具花环结构）。CAM植物：生长在干旱地区的景天科(Crassulaceae)等肉质植物的叶子，气孔白天关闭，夜间开放，因而夜间吸进CO2，在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)催化下，与磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)结合，生成草酰乙酸，进一步还原为苹果酸。白天CO2从贮存的苹果酸中经氧化脱羧释放出来，参与卡尔文循环，形成淀粉等。所以植物体在夜间有机酸含量很高，而糖含量下降；白天则相反，有机酸含量下降，而糖分增多。这种有机酸日夜变化的类型，称为景天科酸代谢(crassulaceae acid

20、metabolism，CAM)，这些植物称为CAM植物，如景天、落地生根等。光呼吸：卡尔文循环中的固定CO2的催化酶Rubisco是一种双功能酶，它能固定O2，其结果是产生二碳化合物，然后植物细胞再将这种二碳化合物分解为CO2和水。这种作用称为光呼吸。光补偿点：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称为光补偿点（light compensation point）。光饱和点：净光合作用增加到一定水平就趋于稳定，再增加光强，光合效率也不会提高，这时的光强称为光饱和点（light saturation point）。光抑制：当光强超过植物光合系统所能利用的限度时，光合功能下降的现

21、象，称为光抑制（photoinhibition）。生理有效辐射：能被植物光合作用所吸收利用的光辐射称为生理有效辐射或光合有效辐射。生理有效辐射约占总辐射的40-50%。光周期现象：植物长期生活在具有一定光照长短变化格局的环境中，借助于自然选择与进化，形成各类植物所特有的对日照长短变化的反应方式（生长、开花、落叶、休眠等方面）。温周期现象：植物的生长发育与昼夜温度变化同步的现象，称为温周期现象（thermoperiod）。有效积温：植物在生长发育过程中，必须从环境中摄取一定的热量才能完成某一阶段的发育，而且植物各个发育阶段所需要的总热量是一个常数。发育起点温度： 植物的生长发育需要一定的温度范围

22、，低于某一温度，植物的生长发育就停止，高于这一温度，植物才开始生长发育，这一温度阈值称为发育起点温度或生物学零度。物候：物候是指生物长期适应于一年中温度水分的节律性变化，形成的与此相适应的发育节律。生态对策：一个物种或一个种群在生存斗争中对环境条件所采取适应的行为，即生物在其生境中，能以全部形态和机能的适应特征来对抗环境因子，并以此在生境中繁衍，称为生态对策（bionomic strategy）。春化作用：某些植物需要经过一个低温刺激才能开花的现象，称为春化作用。需要低温刺激的发育阶段称为春化阶段。二、填空题1.（气候因子 ）、（土壤因子）、（地形因子）、（生物因子）、（人为因子）2.（宇宙环

23、境 ）、（地球环境）、（区域环境）、（微环境）、（内环境）3.（作用）、（反作用）、（相互作用）4.（狭生态辐物种）和（广生态辐物种）5.（ 光照强度 ）、（光质）、（日照长度）6.（C3）、（C4）、（CAM）7.（C3植物）、（C4植物）、（CAM植物）8.（阳性植物）、（阴性植物）、（耐荫性植物）9.（生理无效光）10.（长日照植物）、（短日照植物）、（中日照植物）、（中间型植物）11.（寒害）（冻害）（霜害）12.（广温植物）、（ 狭温植物 ）13.（吸涨吸水）、（渗透吸水）、（代谢吸水）14.（蒸腾拉力）、（根压）、（共质体）、（质外体）15.（沉水植物）、（浮水植物 ）、（挺水植物

24、）16.（湿生植物）、（中生植物）、（旱生植物）17.（阳性湿生植物）、（阴性湿生植物）18.（少浆液植物）、（多浆液植物）19.（变水植物）、（定水植物）20.（贫养植物）、（富养植物）、（中间型植物）21.（旱生盐土植物）、（湿生盐土植物）、（聚盐性植物）、（泌盐性植物）、（不透盐性植物）22.趋同适应）、（趋异适应）、（趋同）、（ 趋异）23.（高位芽植物）、（地上芽植物）、（地面芽植物）、（隐芽植物）、（一年生植物）24.（气候生态型）、（土壤生态型）、（生物生态型）25.（r-对策）、（K-对策）26.（杂草型）、（胁迫型）、（竞争型）三、问答题1.阐明生态因子作用的特征。（1）综和

25、性每一个生态因子都是在与其他因子的相互影响、相互制约中起作用的，任何因子的变化都会在不同程度上引起其他因子的变化。（2）非等价性对生物起作用的诸多因子是非等价的，其中有12个是起主要作用的主导因子。主导因子的改变常会引起其他生态因子发生明显变化或使生物的生长发育发生明显变化。（3）不可替代性和可调剂性生态因子虽非等价，但都不可缺少，一个因子的缺失不能由另一个因子来代替。如植物生长要求环境中具备全部它所需要的生活物质，这些物质有大量存在的，有微量存在的，植物所需，有多有少，但不存在重要性的大小之分。另一方面，在一定条件下，因子间存在着补偿作用，即因子的调剂性。某一因子的数量不足，有时可以由其他因

26、子来补偿。但是因子之间的补偿作用不是经常的和普遍的，仅仅是部分的调剂，决不等于因子之间的代替。（4）阶段性和限制性 生物在生长发育的不同阶段往往需要不同的生态因子或生态因子的不同强度。（5）直接性和间接性直接参与生物生理过程或参与新陈代谢作用的因子，属于直接因子，而那些通过影响直接因子而对生物作用的因子，称为间接因子。例如，地形起伏、坡度、坡向、海拔、经纬度及人为的某些因子就是间接因子，它们的作用，不亚于直接因子。2.阐明限制因子原理。并比较这些原理之间的异同。 李比希最小因子法则：植物的生长取决于那些处于最少量因素的营养元素。 谢尔福德耐受性定律：生物的生存需要依赖环境中的多种条件，而且生物

27、有机体对环境因子的耐受性有一个上限和下限，任何因子在数量上或质量上不足或过多，即当其接近或超过了某种生物的耐受限度时，该种生物的生存就会受到影响，甚至灭绝。 相同点：耐受性定律与最小因子法则合称为限制因子原理。它们只适用于稳定的环境，而不适用于不稳定状态的环境。不同点：最小因子定律只考虑了因子量过少，而耐受性法则既考虑了因子量的过少，也考虑了因子量的过多; 耐受性定律不仅估计了限制因子量的变化，而且也估计了生物本身的耐受性问题。生物的耐受性不仅随着种类不同，且在同一种内，耐受性也因为年龄、季节、栖息地的不同而有差异;耐受性定律允许生态因子之间的相互作用，如因子补偿作用。3.比较C3、 C4和C

28、AM组植物的适应特征。 见书p155-1564.光具有什么生态意义？1）太阳的光能是地球上一切生物能量的源泉 首先是由绿色植物吸收太阳光能合成有机物质，把光能转变为贮藏于有机物中的化学能，从而供给生态系统中各种动物和其它异养生物作为食料而消耗，因此，通过植物的光合作用使几乎所有活的有机体与太阳能之间发生了最本质的联系，所以太阳的光能是地球上一切生物能量的源泉。2）太阳辐射为维持生命的环境创造了必要的条件 被地表吸收的绝大部分太阳辐射直接转变为热能，其中一部分用于水分蒸发，其余部分用于增加地表的温度，因而辐射也是构成地表热量、水分和有机物质分布状况的能量源泉，所以太阳辐射也为维持生命的环境创造了

29、必要的条件。3）光的有害作用 太阳光并非都是有益的，如紫外线就有致死作用。实际上，生物圈的进化过程就是不断“制服”太阳辐射的过程利用其中有用的部分，减缓或消除其危险作用。由此可见，光对生物是矛盾的，光既是生命必需的，又是限制生命的因子。4）光的信号作用 光是植物昼夜周期性、季节周期性节律的外界触发器。生命活动的昼夜节律、季节节律都与光照周期有直接的关系。5.比较阳性植物和阴性植物的不同点。 阳性树种一般枝叶稀疏、透光、自然整枝良好，枝下高长，树皮通常较厚，叶色较淡，植株开花结实力较大，一般生长较快，寿命较短；阴生树种一般枝叶浓密，透光度小， 自然整枝不良，枝下高短，树皮通常较薄，叶色较深，通常

30、生长较慢：寿命较长。 阳性植物的茎通常较粗，节间较短，分枝也多。很多高山植物由于生长在强烈阳光下节间强烈缩短，常常变成矮态或莲座状更是突出的例子。茎的内部结构是细胞体积较小，细胞壁厚，木质部和机械组织发达，维管束数目较多，结构紧密，含水量较少；阴性植物的茎通常细长，节间较长，分枝较少，内部细胞体积较大，细胞壁薄，细胞的大部分充满着细胞液，木质化程度较差，机械支持组织较不发达，维管束数目较少，结构疏松，含水量较多。 阳性植物的叶子一般较小，质地较厚。叶面上常有很厚的角质层覆盖，有的叶子表面有绒毛。内部结构是叶细胞较小，细胞壁较厚，且排列紧密，细胞间隙小。气孔通常较小，较密集，叶脉细密而长。叶肉细

31、胞强烈分化，栅栏组织较发达，常有23层，有时在上、下表皮层内都有栅栏组织，而海绵组织不发达。这种形态构造的叶子叫阳生叶。阳性植物的叶在着生排列上常常与直射光成一定的角度；叶大而薄，角质层薄，海绵组织发达，叶绿素多，叶脉稀疏，气孔分布较稀，与阳性植物相反，称之为阴生叶。阴性植物的叶柄常或长或短，叶形也或大或小，使叶子成镶嵌状排列在同一平面上以充分利用阴暗不足的光线，这也是植物在形态上对不同光强的适应特征。 阳性植物与阴性植物不仅在形态构造上有明显的差别，而且在生理上也有明显不同的适应特性。6.为什么高山植物毛茸发达、茎叶富含花青素、花色鲜艳、植株矮小？ 除了高山风大、低温、光照强烈外，主要是由于

32、高山紫外线、短波光较多的缘故，这些光具有如下生态作用： 抑制植物体内某些生长激素的形成，从而抑制植物的伸长生长，造成植物矮化。 使植物细胞特别是表皮细胞叶累积去氢黄酮衍生物，再使其还原为花青素。花青素等物质的存在，对UV-B具有很强的吸收性，可以防止UV-B进入叶片。7.在植物界，各种植物的开花季节为什么各不相同？ 植物长期生活在具有一定光照长短变化格局的环境中，借助于自然选择与进化，形成各类植物所特有的对日照长短变化的反应方式（生长、开花、落叶、休眠等方面）。根据植物开花对日照长度的反应不同，可将植物分为四类： 1）长日照植物（long day plants） 是指在日照时间长于一定数值（一

33、般14小时以上）才能开花的植物，否则只能进行营养生长。如冬小麦、大麦、油菜和甜菜等。这类植物光照时间越长，开花越早。可以通过辅助人工光照使之提前开花。长日照植物大多数原产于温带和寒带（高纬度地区），在生长发育旺盛的夏季，一昼夜中光照时间长。如果把长日照植物栽培在热带，由于光照不足，就不会开花。 2） 短日照植物 在一定日照时数范围内，黑夜越长，开花越早的植物。它们通常是日照时间短于一定数值才能开花，否则只能进行营养生长。如水稻、棉花、大豆和烟草等。他们多在深秋或早春开花，人工缩短日照时数，则可以提前开花。短日照植物大多数原产地是日照时间短的热带、亚热带（低纬度地区）；短日照植物栽培在温带和寒带

34、会因光照时间过长而不开花。 3） 中日照植物（day intermediate plant）开花要求昼夜长短比例接近相等（12小时左右），如甘蔗、甜根子草等。 4）中间型植物 对日照长度要求不严格，只要其他条件适宜，在任何日照条件下都能开花的植物，如番茄、黄瓜、四季豆、辣椒等。8.以水生植物为例，阐明植物与环境之间的相互关系。 1）水环境的特点弱光、缺氧、密度大、粘性高、温度变化平缓，以及能溶解各种无机盐类。 2）水生植物的生态适应 （1）水生植物具有发达的通气组织以保证各器官组织对氧的需要。例如，荷花从叶片气孔进入的空气，通过叶柄、茎进入地下茎和根部的气室，形成了一个完整的通气组织，以保证植

35、物体各部分对氧气的需要。 （2）其机械组织不发达甚至退化，以增强植物的弹性和抗扭曲能力，适应于水体流动 （3）水生植物在水下的叶片多分裂成带状、线状，而且很薄，以增加吸收阳光、无机盐和CO2的面积。 （4）淡水植物具有自动调节渗透压的作用，而海水植物是等渗的。9.阐明阳性湿生植物与阴性湿生植物之间的区别。 答题要点：环境不同、形态不同、生理特征不同10.冬小麦为什么要秋播？ 需要春化作用11.阐明低温胁迫的原因。(1)寒害 又称冷害，是指温度在零度以上仍能使喜温生物(如热带生物)受害甚至死亡。这种在零度以上的低温对生物的伤害称为寒害。寒害的主要原因是低温打破了代谢的协调性所致。如蛋白质合成受阻

36、、碳水化合物减少和代谢紊乱、细胞膜透性改变、根吸收能力下降等。（2）冻害 冻害是指00C以下的低温使生物体内（细胞内和细胞间）形成冰晶而造成的损害。植物在温度降至冰点以下时，会在细胞间隙形成冰晶，一方面造成原生质失水，蛋白质凝固变性。另一方面冰晶压迫细胞导致机械损伤，破坏细胞的结构，影响酶的活性和代谢；冻害还会造成养分的外渗损失；导致树皮破裂；冻拔：在黏重潮湿的土壤上，冻融交替，造成树苗根系上升出土的现象。12.阐明植物对低温的适应。 有些植物通过自然选择，在形态上、生理上和行为上获得了特殊的防御装备，对极端低温表现出很多明显的适应。（1）形态上 北极和高山上的植物在芽及叶片常有油脂类物质保护

37、，芽具有鳞片，器官的表面有蜡粉和密毛等；有些树种到了冬天，树皮有较发达的木栓组织，树干好像包裹上了一层棉被，保护树干免遭冻裂；高山植物为了避免低温的袭击，即使是乔木，也使其植株变得非常矮小，常呈匍匐、垫状或莲座状，伏在地上，卷缩成团。（2）生理上 原生质特性发生改变： 生活在低温环境中的植物常通过减少细胞中的水分，这样使细胞质的浓度增高，使植物的冰点下降，防止原生质萎缩和蛋白质凝固；.有机物质含量增加，细胞内淀粉水解，使糖类的积累量增加，同时，在低温条件下，植物生长减慢，糖类等物质的消耗量减少，也增加了细胞液内糖类的含量。同时细胞中粘液、脂肪和色素等物质增加，积累起来。这些物质都具有很强的持水

38、能力，减少水分渗透到细胞间隙中去，使冰点大大降低。上述种种原因都降低植物的冰点，增加抗寒能力；有些植物如虎耳草、十大功劳等植物叶片在秋季变红，能吸收更多的红外线，增加对热量的吸收；落叶树种冬季落叶休眠是抗低温的有效方法，其机理是在休眠条件下，细胞发生轻度质壁分离，原生质把贯穿在细胞壁中的胞间连丝吸入内部，表面盖上一层厚厚的脂类物质，使水分不易通过，因此，细胞内不易形成冰晶，增强抵御低温的能力。（3）行为适应 植物对低温的行为适应，主要表现在生长方式、向热移动与休眠方面。13.阐明高温对植物的伤害作用以及植物对高温的适应。高温对植物的生态作用 温度超过植物适宜温区的上限后就会对植物产生有害影响，

39、温度越高对植物的伤害作用越大。高温可减弱光合作用，增强呼吸作用，使植物的这两个重要过程失调，呼吸消耗大于光合积累，植物因为“饥饿”而死亡。 高温使植物的呼吸作用增强，使蒸腾失水大于吸水量，破坏植物的水分平衡，使植物枯萎而死亡。 促使蛋白质凝固、脂类溶解，破坏酶的活性，妨碍正常的生理生化反应，导致有害代谢产物在体内的积累而伤害植物。 影响受精过程 突然的高温灰使树皮灼伤，甚至开裂，导致病虫害入侵。植物对高温的适应 植物的防暑装备使在高温环境中逐步适应而获得的，同样也表现在形态上、生理上及行为上。1）避热适应 植物保持比气温低的体温，避免高温危害。（1）形态上 就植物来说，有些植物生有密绒毛和鳞片

40、，能过滤一部分阳光；有些植物体呈白色、银白色，叶片革质发亮，能反射一大部分阳光，使植物体免受热伤害。有些植物叶片垂直排列使叶缘向光或在高温条件下叶片折叠，减少光的吸收面积，如热带许多植物的叶片垂直地挂在树上，叶沿向阳；还有一些植物如羊蹄甲，在烈日当空的中午，就把叶子对折起来，减少了光的吸收面积，避免热害。还有些植物的树干和根茎生有很厚的木栓层，具有绝热和保护作用。（2）植物对高温的生理适应：降低细胞含水量，增加糖或盐的浓度，这有利于减缓代谢速率和增加原生质的抗凝结力；靠旺盛的蒸腾作用避免使植物体因过热受害；一些植物具有反射红外线的能力，夏季反射的红外线比冬季多，这也是避免使植物体受到高温伤害的

41、一种适应。（3）行为上：叶片运动，减少叶片与入射光线的角度，避免体温过高。2）耐热适应：在体温比气温高的情况下，仍然维持正常的生命活动。减低细胞含水量，提高原生质黏度和束缚水的比例，减缓代谢速率，增加原生质抗凝固的能力。3）需热适应：有些植物需要一定的高温才能发芽。14.比较少浆液植物与多浆液植物。（1）少浆液植物 体内含水量极少，在丧失水分50%的情况下，仍然能生存（中、湿生植物丧失水分2%就枯萎），其特征如下：增加水分摄取，发达的根系是增加水分摄取的重要途径, 例如，沙漠地区的骆驼刺地面部分只有几公分，而地下部分可以深达15 m，扩展的范围达623 m2；为减少水分丢失，许多旱生植物叶面积

42、很小。例如，松柏类植物叶片呈针状或鳞片状，且气孔下陷；木麻黄的叶片退化为鳞片状；夹竹桃叶表面被有很厚的角质层或白色的绒毛，能反射光线；许多单子叶植物，具有扇状的运动细胞，在缺水的情况下，它可以收缩，使叶面卷曲，尽量减少水分的散失。（2）多浆液植物 这类植物能贮备大量水分，同样适应干旱条件下的生活。其主要特点是：面积/体积小，这样可以减少蒸腾面积；代谢方式特殊，景天酸科代谢途径；体内含有大量五碳糖。15.阐明盐土植物对环境的适应性。 在生理上，盐土植物具有一系列的抗盐特性，根据它们对过量盐类的适应特点不同，又可分： 聚盐性植物 这类植物能适应在强盐渍化土壤上生长，能从土壤里吸收大量可溶性盐类，并

43、把这些盐类积聚在体内而不受害。这类植物的原生质对盐类的抗性特别强，能忍受6甚至更浓的NaCl溶液，所以，聚盐性植物也称为真盐生植物。它们的细胞液浓度也特别高，并有极高的渗透压，特别是根部细胞的渗透压，一般都在40个大气压以上，有的甚至高达70100个大气压，大大高于盐土溶液的渗透压，所以能吸收高浓度土壤溶液中的水分。 泌盐性植物 这类植物的根细胞对于盐类的透过性与聚盐性植物一样是很大的，但是它们吸进体内的盐分并不积累在体内，而是通过茎、叶子表面密布的分泌腺（盐腺），把所吸收的过多盐分排出体外，这种作用称为泌盐作用。排出在叶、茎表面上的NaCl和Na2SO4等结晶和硬壳逐渐被风吹或雨露淋洗掉。泌

44、盐性植物虽能在含盐多的土壤上生长，但它们在非盐渍化的土壤上生长得更好，所以常把这类植物看作是耐盐植物。 不透盐性植物 这类植物一般只生长在盐渍化程度较轻的土壤上。它们的根细胞对盐类的透过性很小，所以它们虽然生长在轻度盐碱土中，却几乎不吸收或很少吸收土壤中的盐类。 这类植物其细胞的渗透压也很高，但是不同于聚盐性植物，它们细胞的高渗透压不是由于体内高浓度的盐类所引起的，而是由于体内大量的可溶性有机物（如有机酸、糖类、氨基酸等等）引起。细胞的高渗透压提高了根从盐碱土中吸收水分的能力，所以这类植物可以看作是抗盐植物。16.什么叫积温？它对生产实践有何指导意义？植物在生长发育过程中，必须从环境中摄取一定

45、的热量才能完成某一阶段的发育，而且植物各个发育阶段所需要的总热量是一个常数，称为积温。在生产实践中，有效积温可作为农业规划、引种、作物布局和预测农时的重要依据，可以用来预测一个地区某种害虫可能发生的时期和世代数以及害虫的分布区危害猖獗区等。17.如何制定植物的生活型谱？（1）弄清整个地区(或群落)的全部植物种类，列出植物名录。（2）确定每种植物的生活型（3）然后把同一生活型的种类归到一起，计算某一生活型的百分率18.沙区生境有何特点？沙生植物是如何适应环境的？ 沙区生境最显著的特征是风大沙多，干燥少雨，光照强烈，冷热剧变。沙质基质又极为贫瘠和干旱，营养元素十分缺乏。土壤具有流动性。这些严酷的生

46、境条件，常常成为许多植物生长的限制因素。 适生于这种沙区生境的植物称为沙生植物。沙生植物在长期自然适应的过程中，形成了抗风蚀沙割、耐沙埋、抗日灼、耐干旱贫瘠等一系列生态适应特性。 沙生植物具有在被沙埋没的茎干上长出不定芽和不定根的能力； 根系生长特别迅速，根系特别发达。 很多沙生植物具有根套 沙基质的干旱性使沙生植物也具有强烈的旱生或超旱生的形态结构与生理特性 在特别干旱的时候，停止生长，进行休眠，成假死状态，带到有雨的时候再恢复生长。 短命植物 在繁殖方面，对具有靠风里传播的种子和果实，能随着流动的沙子一起移动而传播。 贫养植物第五章 植物种群一、解释下列名词植物种群：种群（populati

47、on）是在同一时期内占有一定空间的同种生物个体的有机集合。种群的年龄结构：种群内不同年龄个体的分布或组配情况，即各个年龄级的个体数目与种群个体总体的比例。或称为年龄比（age ratio）或年龄分布（age distribution）。种群的性比：一个种群中所有个体或某个龄级的个体中，雄性个体数与雌性个体数的比例。是反映种群中雄性个体（）和雌性个体（）比例的参数。年龄金字塔：按从小到大龄级比例绘图，即是年龄金字塔，它表示种群的年龄结构分布（population age distribution）。它是以不同宽度的横柱从上到下配置而成的图。最大持续产量：是要使产量达到最大，又不损害持久利用。生物

48、学过捕 ：如果利用资源使某种生物资源降低到k/2水平以下时，就叫生物学过捕(biological overharvestlng)。生态位：自然生态系统中一个种群在时间、空间上的位置及其与相关种群之间的功能关系。生态位重叠：当两个生物(或生物单位)利用同一资源或共同占有其他环境变量时，就会出现两个种或种群的生态位宽度在空间上不同程度地相互重叠的现象，称为生态位重叠（niche overlap）现象。生态位分离：生活在同一群落中的各种生物所起的作用是明显不同的，而每一个物种的生态位都同其他物种的生态位明显分开，这种现象就称为生态位分离(niche separation)。环境容纳量：由环境资源所决

49、定的种群限度，即某一环境所能维持的种群数量，用K来表示。二、填空题1.（空间特征）、（数量特征）、（遗传特征）2.（种群）3.（繁殖前期）、（繁殖期）、（繁殖后期）4.（增长型）、（稳定型）、（衰退型）.5.（J）、（S）三、问答题1.写出种群指数增长模型的公式，并阐明各个参数的生物学意义。 dN/dt=rN 或者 Nt=N0ert 式中，dN/dt为种群的增长速度，即在一定时间中个体数的变化；N为种群原有的个体数；t为时间；r为增长率=出生率-死亡率；e为自然底数；N0为开始时种群的数量。2.写出logistic增长方程的公式，阐明其修正项（1-N/K）的生物学意义。 dN/dt=rN（1-

50、N/K） 逻辑斯谛方程的两个参数r和K，均具有重要的生物学意义。逻辑斯谛方程修正项（1-N/K）的生物学意义 修正项（1-N/K）代表的是剩余空间(residue space)，即种群尚未利用的，或种群可利用的最大容纳量中还“剩余”的，可供种群继续增长用的空间。 N大于K, （1-N/K）小于0，种群下降 N等于K, （1-N/K）等于0，种群稳定 N小于K, （1-N/K）大于0，种群上升3.如何应用logistic增长方程来指导资源利用及资源保护？ 从种群生态学的观点来对待生物资源的科学利用问题，可以认为是现代应用生态学最重要问题之一。人类利用生物资源犹如“捕食”作用，许多捕食动物消耗的被

51、食者生物，多数是种群中注定要自然灭亡的“剩余”(surplus)部分。对生物资源不加利用或不充分利用，并不一定能使资源增加，而是徒然的浪费。因此，资源的科学管理的原理是最大持续产量(maximum sustained yield，简称MSY)原理，根据逻辑斯谛方程，要使种群维持最大产量，就应该使资源种群保持在N=K/2的水平。如果利用资源使某种生物资源降低到k/2水平以下时，就叫生物学过捕(biological overharvestilng)。如果我们面对的是一个人类所没有开发利用的资源种群，并且数量比较稳定，接近于环境容纳量K值。这种资源种群，它的增长率自然接近于零，因此也就没有持续产量可

52、言。对处于这种情况下的资源种群，首先要进行猎取，使资源种群数量由K值降下来。只有降低资源种群的数量，才能使种群增长率成为正值，也才有所谓的“剩余生产”可供持续猎取。由于资源种群被人为地稀疏而降低密度，改善了每个个体的生活条件，这样就促进了资源动物的生长速度加快和性成熟提前，出生率增加而死亡率降低，从而使种群增长率提高。种群增长率的提高是持续产量的基础。4.阐明种群衰亡的原因。 1)种群密度过低，雌雄个体难于相遇，而降低其繁殖力。 2)种群内个体数量太少，容易产生近亲繁殖，使后代体质减弱，死亡率增加等。 3)物种的绝灭也可能与不适应环境变化相关。种群衰退和灭绝是进化中的一种自然过程，在地质史上有

53、许多物种绝迹，或仅留有少数“活化石”，其原因可能与不适应气候的变化有关。 4)也有可能是由于新物种的入侵，使原有的物种在种间竞争中被淘汰。 5)人类对自然种群之生存环境的严重破坏，导致生境恶化，加速种群绝灭。 6)但是，无论如何，种群衰落和灭亡的速度在近代是大大地加快了究其原因，常与栖息地环境的改变有关砍伐森林，草原荒漠化，农田的增加，城市、工业、交通运输业的发展等，都破坏了许多生物的栖息环境。5.阐明种间竞争原理，并说明生态位与种间竞争有何关系？ 在一个稳定的环境中，两个以上受资源限制的但具有相同资源利用方式的物种，不能长期共存一处，即完全的竞争者不能共存，最终一个种被另一个种所取代。 生态

54、位重叠明显是引起利用性竞争的一个条件，但生态位重叠并不一定导致竞争，资源供应充分时，就不会发生竞争。第六章 植物群落一、解释下列名词植被：覆盖在地球表面的植物群，称为植被（vegetation）。植物群落：植物群落(plant community) 是指特定空间或特定生境里，各种植物通过彼此之间以及与环境之间彼此影响，相互作用而构成的植物组合，即生活在某一特定环境中所有植物种群的集合。最小面积 ：对一个特定的群落类型能提供足够的环境空间（环境或生境的特性），或者能够保证展现出该群落类型的种类组成和结构真是特征的一定面积。群落成员型：根据物种在群落中的各种特征，综合评价其作用和地位而划分的植物类

55、型。优势种：对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物种称为优势种(dominant species)。它们通常是那些个体数量多、投影盖度大、生物量高、体积较大、生活能力较强，即优势度较大的种。建群种：群落优势层的优势种常称为建群种(constructive species)。物种多样性 ： 一个群落内物种的数目、每个物种的个体数目以及物种分布的均匀程度。季相：植物群落在某个季节里的外貌。季相演替：随着季节更替而改变的群落外貌变化。层片：由同一生活型的植物所构成，在群落中占据一定的空间。主要层：在创造群落环境方面起着主导作用，并影响决定着其他层次，其消长会导致群落发生质变。次要层：在创造

56、群落环境方面起着次要作用，其存在、种类组成、个体数量、结构状态等，取决于主要层的作用与影响。层间植物：群落中，有一些植物，如藤本植物和附生植物、寄生植物，它们并不形成独立的层次，而是分别依附于各层次直立的植物体上，称为层间植物。小群落：群落内部小型的植物组合。内分布型 ：组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或配置方式，称为内分布型（internal distribution pattern）或种群空间分布格局（spatial Patten）。群落交错区：群落交错区(ecotone)又称生态交错区或生态过渡带，是两个或多个群落之间(或生态地带之间)的过渡区域。边缘效应：群落交错区种的数目及一些种的密度增大的趋势被称为边缘效应(edge