《基础生态学（第3版）》课件第三章 第1节 生物与水的关系

1、1第三章 第1节 生物与水的关系水分的分布及其变化规律水与植物的生态关系植物对极端水分的适应及其抗性水污染与植物园林植物对城市水分的调节作用水分在园林实践中的应用2水分的分布及其变化规律一、地球上水的数量及其分布70%30%3二、地球水的循环状况及其平衡1、地球水的循环状况：包括大循环和小循环42、地球水分循环的平衡 从整个地球的角度来看，平均蒸发量和平均降雨量是相等的，但陆地上降水量大于蒸发量，海洋上却是蒸发量大于降水量，陆地上的径流补偿了海洋的蒸发。 在特定的某一区域，降水和蒸发并不一定平衡，而且不平衡的区域居多。5全球降水与蒸发的纬度变化6水有三种状态，即液态、汽态和固态。与植物生命活动

2、发生直接关系的水包括地表水、土壤水和地下水，它们的来源是大气降水。地表降水主要包括降雨、降雪、雾和露水。高纬度地区降雪是地表水的主要来源，露对荒漠植物的生命活动作用重大。三、水的形态7水与植物的生态关系一、水对植物的生态作用（1）水是生物生存的重要条件水是生化反映的溶剂水是生物新陈代谢的直接参与者和光合作用的原料水能调节生物体和环境的温度水还可维持细胞和组织的紧张度，使植物保持一定的状态。8（2）水对植物生长发育的影响降水量与植物生长量密切相关，一般降水量大植物的生长量大。在不同的生长发育时期对水分的要求不一样。9种子萌发时需充足的水分。生长期因植物而异，有的需求明显，生长与水分供给基本呈正相

3、关，如杨树、杉木等。花果期水分过多，产生不利影响；过少，花果脱落。土壤含水量影响根系的发育，潮湿土壤中，根系生长缓慢；土壤含水量较低时，根系生长速度显著加快。低温季节适当减少水分，增加植物的抗寒性。植物水生植物陆生植物沉水植物浮水植物挺水植物湿生植物中生植物旱生植物阴性湿生植物阳性湿生植物二、 植物对水分适应的生态类型以水为主导因子的植物生态类型短命植物避旱植物耐旱植物（一）水生植物1.水环境的特点 弱光、缺氧、温度变化平缓、溶解有各中无机盐类。2.水生植物的生态适应（1）通气组织发达，以保证对氧的需求。（2）具有发达的排水器官。（3）水生植物具有独特的形态：根系退化、株体柔软等。（4）生殖方

4、式多样性：金鱼藻、苦草具有特殊的有性生殖器官，红树林的胎生现象。133、水生植物的分类沉水植物：整个植物体沉没在水面以下，与大气完全隔绝。如地毯草、红柳、红蝴蝶等。浮水植物：叶片漂浮在水面上。如王莲。挺水植物：植物的茎叶大部分挺伸在水面以上。红树林景观：具有发达的支柱根、呼吸根或板根。为多种植物。14大漂（Pistia stratiotes Linn.）15浮萍（Lemna minor Linn.）16凤眼莲（Eichhornia crassipes (Mart.) Solms）17紅睡莲（Nymphaea rubra Roxb.）18白睡莲（Nymphaea alba Linn.）19黃睡莲

5、（Nymphaea mexicana Zucc.）20雪白睡莲（Nymphaea lotus Linn. var. Dentata (Schum. et Thonn.) Nichols.）21王莲（Victoria amazonica (Popp.) Sowerby（二）.陆生植物1.湿生植物概念 在潮湿环境中生长，不能忍受长时间水分不足、抗旱能力最小的一类陆生植物。根据生境分为：阳性湿生植物： 水稻、灯芯草阴性湿生植物：海芋、秋海棠2.中生植物特征介于阳生植物与阴生植物之间适应最强，分布最广。3.旱生植物指在干旱环境下生活，能避开、忍受或适应干旱以维持水分平衡和正常发育的植物。短命植物：该类

6、植物常以种子或孢子阶段来远离干旱。避旱植物：该类植物能较好的协调体内的水分平衡，避于干旱对其造成的影响。25保水型植物：多数根茎叶等组织可进行储水或减少水分消耗。仙人掌科、景天科、石蒜科等。耗水型植物：能有效地减少蒸腾，能有效地吸收水分。如骆驼刺、狐茅等。26耐旱植物：具有忍耐干旱的能力。如苔藓、地衣及某些蕨类植物，可以在空气干燥的条件下，维持长时间而不受伤害，待吸收水分后又恢复生长。27植物对极端水分的适应及其抗性一、水分缺乏对植物的影响(一)水分缺乏的种类1、大气干旱：由于环境中的气温高而相对湿度较小造成的。植物的蒸腾量超过吸水量，发生暂时萎蔫。土壤水分充足，植株不会死亡，但降低植物的生产

7、量。持续时间长，会导致土壤水分的缺乏282、土壤干旱短期的水分缺乏会导致植物的暂时萎蔫，持续时间长，会发生永久萎蔫，造成植物局部或整株死亡。29（二）植物的抗旱性植物的抗旱性：指植物对干旱的适应能力，即植物在水分胁迫下的生存能力和保持正常生长发育的能力。测定延存时间法：完全断绝水分补给后，植物因缺水而使气孔关闭，到植物开始受害为止。缺水时气孔调节灵敏而关闭较早的或储水能力强的植物比较耐旱，延存时间较长。30（三）植物抗旱性的分级1、耐旱力最强的树种：经过5个月以上的干旱和高温，未采取任何抗旱措施而正常生长或稍缓慢的树种：雪松、木芙蓉、夹竹桃、垂柳、旱柳、火棘。312、耐旱力较强的树种经过2个月

8、以上的干旱和高温，未加抗旱措施，树木生长缓慢，有黄叶、掉落及枯稍现象。桂花、丁香、常春藤、八角枫、紫薇、广玉兰、龙柏、323、耐旱力中等经过2个月以上的干旱高温不死，但有较重的落叶和枯梢现象。杜鹃、山茶、八仙花、樱花、罗汉松、海棠、灯台树、桢楠、桦木等。334、耐旱力较弱的树种经过一个月以内的干旱高温期不会死亡，但有严重枯梢现象，生长几乎停止。三尖杉、柳杉、腊梅、大叶黄杨、珙桐、油茶等。345、耐旱力最弱的树种旱期一个月左右就会死亡或相对湿度较低、气温达400C以上死亡严重的树种。银杏、白兰花、棕树、珊瑚树等。35二、涝害及植物的抗涝性（一）涝害的种类涝害：水分过多对植物产生的伤害。大气中的水

9、分含量过多：加上高温，植物易徒长。土壤中水分过多：氧气缺乏、根系生长受限、大量养分损失、水污染等。36（二）植物的抗涝性耐水力最强的树种：能耐3个月以上深水淹浸。垂柳、旱柳、落羽杉、紫穗槐、桑树等。耐水力较强的树种：能耐2个月以上深水淹浸。紫藤、重阳木、栀子、棕榈、悬铃木等。耐水力中等的树种：能耐12个月以上深水淹浸。广玉兰、水杉、迎春、龙柏、侧柏、竹等。374、耐水力较弱的树种：能耐23周水淹浸。罗汉松、南天竹、紫荆、梅、杏、三角枫、金钟花、合欢等。5、耐水力最弱的树种：不到1周。桂花、玉兰、木兰、腊梅、木芙蓉、柳杉、木槿等。38水污染与植物一、水污染对植物的危害固体污染物：造成水体外观恶化

10、；堵塞土壤毛细管。有机污染物：大量消耗水中的溶解氧厌氧腐败状态，产生硫化氢、甲烷等。油类污染物：使大气与水面隔绝，破坏正常的充氧条件。39有毒污染物：无机化学毒物、有机化学毒物和放射性物质。生物污染物：有害微生物如病原菌、寄生性虫卵等。营养物质污染物：指N、P、K等营养物质富营养化：大量 N、P、K等营养物进入水域，引起不良藻类和其他生物迅速繁殖，水体溶解氧含量下降，水质恶化，生物大量死亡。（水华、赤潮）40二、植物对水污染的净化作用植物将污染物进行体内新陈代谢而利用掉。如慈菇和水花生对氮的净化。满江红净化磷效果较好。香根草、茭白净化富营养化的水体。植物的富集作用：利用凤眼莲净化炼油废水。41

11、园林植物对城市水分的调节作用一、园林植物群落中的水分状况1、进入植物群落内地面的水分比空旷地的少树冠截留：降水过程中，雨水等能以薄膜的形式保留在植物体表面，树皮裂缝等，这部分水再被重新蒸发而返回到大气。群落层次越多，截留总量越多。到达地面的水分要比空旷地少；且水质含较多的养分。422、植物群落内的空气湿度大植物群落内，枯枝落叶层持水能力较高，土壤含水量较高。植物群落内的枝叶树干等的交叉，对蒸发和蒸腾的水分进行堵截。433、植物群落对降水的利用率高植物群落多层吸收利用。发育良好的植物群落内的土壤质地和结构好，有吸收和保持水分的功能。44二、城市水分状况（1）水污染严重：中国90以上的城市水污染严

12、重，常见的有水体富营养、有毒物质和热污染三类。选择耐水污染且具有净化水污染的园林植物。45（2）水资源短缺：现有城市中有一半的城市有不同程度的缺水，其中100多座城市严重缺水。主要北方（2/3）。北方缺水城市主要是资源短缺型，如北京、天津、大连等；南方缺水主要属于污染短缺型，如上海因黄浦江污染严重。46（3）城市降雨量高：城市下垫面粗糙，城市上空大气污染物浓度高，人为热燃烧释放大量的水汽，城市的降雨强度和降雨频率都高于郊区。有“城市雨岛”之称。（4）城市径流量大：城市不透地面多，植物缺乏导致城市径流量高。47（5）城市的空气湿度低、云雾多径流量多，城市蒸散量小，故城市空气湿度比郊区小，形成“城

13、市干岛”。大气污染颗粒物质及粗糙的下垫面为城区雾多提供了条件，雾多加重了空气污染，减弱了太阳辐射。48三、园林植物对水分的调节作用(一)、增加空气湿度园林树木有较强的遮阳庇荫、降低风速、蒸腾作用。乔灌草结构比单一的配置其降温增湿效果高。49(二)、涵养水源，保持水土林冠层、灌木草本层和枯落物层对降水的截留。 绿地内的地表径流显著减弱。地被物层吸水保土绿地土壤良好的渗透性和保水性。50(三)、净化水体植物的富集作用植物具有代谢解毒的能力。51水分在园林实践中的应用一、实践中的水分调控与管理（一）合理灌溉的含义及原则含义：适时灌溉，适度灌溉。合理灌溉要根据植物本身的生态习性、生长发育阶段、所处的环境条件以及天气等方面来确定。52喜湿耐涝：一次多浇；耐旱植物：适当少浇。播种或扦插育苗阶段：多浇勤浇。出苗后：适当少浇。冬季：温室或大棚不采取供暖，灌溉量和次数适当少浇。园林植物：手动喷雾、机械除尘。53二、水分调控与园林植物的花期、花态、