林学概论考试资料

林学概论考试资料林学概论考试资料林学概论考试资料林学概论考试资料编制仅供参考审核批准生效日期地址：电话：传真:邮编:林学概论绪论林学：是研究森林的形成、发展、管理以及资源再生和保护利用的理论与技术的科学。。林学概论：是对林学学科这个广阔知识领域的概括论述。通只论述狭义林学所涉及的主要学科及基础学科。森林：是陆地生态系统的主体，是自然界功能最完善的资源库,生物库，蓄水库，能源库。具有调节气候，涵养水源，保持水土，防风固沙，改良土壤，减少污染等多种功能，对改善生态环境维持生态平衡，保护人类生存发展的“基本环境”，保障农牧业的高产稳产，保护和美化人类的生活环境、防治污染我国最新定义：森林：面积大于或等于0.667公顷的土地、高度可以达到2米或2米以上、郁闭度等于或大于0.2,以树木为主体的生物群落，包括达到以上标准的竹林、天然林或人工幼林（未成林幼林），两行以上，行距小于或等于4米或树冠幅度等于或大于10米的林带以及特定的灌木林。主要相关学科森林生态学：是研究森林生物之间及其与森林环境之间相互作用和相互依存关系的学科。研究内容：森林环境(气候、水文、土壤和生物因子)、森林生物群落和森林生态系统。目的：阐明森林的结构、功能及其调节、控制的原理，为不断扩大森林资源、提高其生物产量，充分发挥森林的多种效能和维护自然界的生态平衡提供理论基础。研究树种特性、种群消长、种间关系、系统结构、物能流动、信息传递等运动规律。林业气象学是研究林业生产与气象条件的关系的学科。其任务是为发展林业生产、改造自然、实现大地园林化服务。主要内容是：①研究各地区的气象条件与各种树木的生态关系，为提出合理的造林计划，采取适宜的技术措施，实现林木速生丰产提供依据；②研究不同树木受害的气象指标，作好灾害性天气预报，预防各种自然灾害；③研究森林的气象效应，揭示森林在改善自然生态环境中的作用。树木学：是研究树木的形态特征、系统分类、生物学特性、生态学特性、地理分布和经济价值的一门学科。植物分类学：是研究植物类群的分类、鉴定和亲缘关系，建立植物进化系统和鉴别植物的科学（最基本）。造林学：是研究森林营造和培育的理论和技术的应用科学，包括森林造林和森林抚育学及森林主伐更新等。森林资源经营管理即森林经营管理，它是对森林资源进行区划区划、调查、分析、评价、决策、信心管理等一系列工作的总称。主要内容包括对森林资源进行的区划、调查、编制计划、森林的经营决策和森林资源信息管理等。对象是森林资源，宗旨是实现森林可持续经营。测树学：测树学是以林木、林分为对象，研究和测算其材积或蓄积量、出材量、生长量、重量以及林产品的理论和方法的学科。任务是对树木和林分进行数量和质量的评价，阐明林分分布和生长的规律。土壤学：土壤学是以地球表面能够生长绿色植物的疏松层为对象，研究其中的物质运动规律及其与环境间关系的科学。主要研究内容包括土壤组成；土壤的物理、化学和生物学特性；土壤的发生和演变；土壤的分类和分布；土壤的肥力特征以及土壤的开发利用改良和保护等。目的在于为合理利用土壤资源、消除土壤低产因素、防止土壤退化和提高土壤肥力水平等提供理论依据和科学方法。林木遗传育种学；森林培育学；森林保护学第二章世界林业概况及发展趋势21.1世界森林分布①寒带针叶林，又称“泰加林”。分布在北半球大陆中、高纬度地区，约在北纬50°～70°，如亚欧大陆北部和北美大陆的北部，呈宽阔的带状东西伸展。形成了由云杉、银松、落叶松、冷杉、西伯利亚松②温带针阔混交林，常绿针叶树和落叶阔叶树。在北纬40°～60°的欧洲西缘、北美洲东缘和亚洲东缘③温带落叶阔叶林·落叶阔叶林分布于北纬30°～50°的温带地区。所以又称“夏绿林”。落叶阔叶林分布区的气候特点是：一年四季分明，夏季炎热多雨，冬季寒冷。分布在北半球受海洋性气候影响的温暖地区。·落叶阔叶林是我国北方温带地区的主要森林植被类型，也是华北暖温带的地带性植被。分为乔木层、灌木层和草本层。·我国的落叶阔叶林类型很多：典型落叶阔叶林、山地杨桦林和河岸落叶阔叶林。④亚热带常绿阔叶林：我国秦岭淮河以南的广大地区是世界上最大的分布地区；通常两层乔木，林下有灌木和草本层，藤本植物和附生植物不多，但蕨类植物丰富，没有板状根和茎花现象的植物。动物资源丰富。⑤热带雨林：在赤道南北纬5°—10°，亚马孙流域是世界上最广阔的热带雨林区世界上三大热带地区都有它的分布。最大的一片在美洲、热带亚洲、热带非洲刚果盆地雨林热带季雨林、热带稀树草原1.3世界林业生产的特点：·⑴人工林迅速发展并逐渐成为工业用材的主要来源。·⑵世界林产品生产及消费快速增长·⑶世界木材加工产品出口占总量的比重有所增加。1.4林业科技现状与发展趋势：⑴可持续发展理论将是世界各国林业经营的共同指导原则；⑵森林培育学将有较快的发展；⑶林业生物工程将取得重大突破；⑷森林生物生物多样性研究是全球的重要课题；·⑸森林生态与环境的研究将是最热门课题；⑹城市森林研究方兴未艾；⑺防治荒漠化是当今世界的迫切任务。森林的结构特征与生态功能⑴构成森林的植物成分·枯立木：林木中常常由于自然枯死或感染病虫害而枯死的林木称为枯立木。·森林是以乔木为主的植物群落（一）立木层：是所有乔木树种的总称。每一株树木称为立木或林木。。优势树种又称建群树种。它是群落中数量最多的树种，它决定着群落特点，支配环境。·主要树种：又称目的树种。是符合人们经营目的的树种，一般具有最大的经济价值。主要树种同时又是优势树种，是比较理想的，但是有些天然林中，主要树种不一定数量最多；次生林中，往往缺少主要树种。·伴生树种：即辅佐树种。它是陪伴主要树种生长的树种，伴生树种的作用是促使主要树种干材通直，抑制其萌条和侧枝发育。在防风为主的防守林带中，伴生树种可增加树冠层的厚度和紧密度，提高防护效益。·次要树种：又称非目的树种。它是群落中不符合经营目的要求的树种，经济价值低。木材松软的软杂木多属次要树种。次生林大多由次要树种组成。先锋树种：不怕日灼霜害，不畏杂草的喜光树种，依靠结实和传播的能力，适者生存抢先占据地盘的树种。（二）下木层·下木即林内的灌木，但其高度一般终生不超过成熟林分平均高的一半，种类和多少因地区和建群种而异，阳性树种为优势树种的林下一般下木数量多。·森林形成后，原有的灌木种类减少或消失；森林采伐后，原林下的下木种类又会减少或消失。下木对防护、更新有重要影响，也具有经营上的意义。(三)地被物层·死地被物层：指林地上的枯枝落叶层。它是林地腐殖质和肥力的来源，对土壤性质有很大的影响。·活地被物层：是林内的草本植物和半灌木、小灌木、苔藓、地衣、真菌组成的植物层次，居林内最下层，分为草本层和苔藓层。有药用植物和经济植物，如人参、天麻、三七、何首乌、半夏、党参（四）层外植物，又称层间植物。是林内没有固定层次的植物成分。如藤本植物、附生植物、寄生植物，以及土壤中的细菌、真菌、藻类等。层外植物往往是湿热气候的标志，层外植物利害具有双重性：有的具有很高的经济价值，有的缠绕在树干上可使林木致死，被称为“绞杀植物”。·林分的树种组成，指乔木树种所占的比例，以十分法表示，称为组成式。计算各树种的比例一般按其株数、蓄积或胸高断面积，在幼龄林中多用株数比例。树种数量上不及2％，应在组成式后加注“－”，若数量占林分总蓄积量的2-5%，应在组成式后加注“＋”，各种树种前的数字称为组成系数。·林分由一个树种组成者，称为纯林；由两个或两个以上的树种组成者，称为混交林。·树种组成，是决定林分价值的重要标志。我国南方气候湿热，多混交林；高纬度和高海拔地区气候寒冷，树种组成简单，如我国大兴安岭林区多落叶松纯林，樟子松纯林；西南高山林区多云杉纯林、冷杉纯林。（2）林相（林层）：乔木林冠的层次状况。林冠集中在一个层次，称为单层林；林冠分为两层或两层以上的称为复层林；林冠层次不清，上下连接构成垂直郁闭者，称为连层林。标准：一般层间高差要大于20％，每层林木要有一定的数量·疏密度：主林层不小于0.3，次林层不小于0.2；次林层平均直径在8cm以上。（3）林龄：林分的年龄，它是按龄级划分的。龄级是按树种的生长速度和寿命确定的·绝对同龄林：所有树木年龄完全相同，如人工落叶松；不超过一个龄级的为相对同龄林；相差超过一个龄级的称为异龄林。·龄级：林木在一定年龄范围内（5、10、15年），这个年龄范围称为龄级用ⅠⅡⅢ……表示。·20年：适用于生长慢、寿命长的树种，如云杉、冷衫、红松、樟、栎等；10年：适用于生长和寿命中庸的树种，如桦木、槭树、油松、马尾松和落叶松等；5年一个龄级：适用于速生树种和无性更新的软阔叶树种，如杨、柳、杉木、桉树等；竹子一般1年或2年一个龄级，因为它生长迅速，龄级期长了就反应不出它的变化，对指导生产不利。（4）疏密度用每公顷蓄积与相同条件下“标准林分”的蓄积量或断面积之比来表示。·郁闭度：即林冠相互衔接的程度。以林冠在林地投影所占面积与林地总面积之比的十分法表示。1.0最高郁闭，0.1-0.2郁闭度为疏林地；密度：单位面积林地上林木的株数。直接影响未来森林的形成速度和质量。（5）林型是对林分的分类。它是根据一系列的综合特征确定的。如，白桦落叶松林、河岸落叶松林、高山偃松林、杜鹃白桦林等。（6）森林起源即森林的形成方式，一般指林分的繁殖方式。实生林：由种子发芽成长形成林分，主干通直，生长高大，根系良好，寿命较高，不易感染病虫害。无性繁殖林：由插条，伐根萌芽、根蘖方式形成的森林。发生快、衰老早、易感病虫害，不宜培育大径材。次生林中，实生林为乔林；萌生林为矮林；上层实生，下层为萌芽，林业上称为中林。三、森林的分布规律㈠水平地带性分布规律1.纬度地带性分布规律·⑴世界：北半球自北到南：寒带苔原→寒温带针叶林→温带落叶阔叶林→暖温带落叶阔叶林－亚热带常绿阔叶林→热带雨林。欧亚大陆中部和北美中部，自北向南：苔原→针叶林→落叶阔叶林→草原→荒漠。·⑵我国：东部湿润森林区，自北向南：寒温带针叶林→温带落叶阔叶林→北亚热带常绿落叶阔叶混交林→中亚热带常绿阔叶林→南亚热带季风常绿阔叶林→热带雨林、季雨林。西部内陆，受大陆性气候的影响，青藏高原的隆起：温带荒漠、半荒漠带→暖温带荒漠带→高寒荒漠带→高寒草原带→高寒山地灌丛草原带。2.经度地带性分布规律·⑴世界：北美的中部，东面是大西洋，西面是太平洋，但被经向的落基山脉所阻隔，植被从东向西依次更替为：（东）森林地带→草原地带→半荒漠地带→荒漠地带→森林地带（西）落基山脉。㈡垂直地带性分布规律·山体的植被垂直带，是反映山体所处的一定纬度和一定经度的水平地带性的特征，植被垂直地带性是从属于水平地带性的特征，在水平地带性和垂直地带性的相互关系中，水平地带性是基础，它决定着山地垂直地带的系统。·1．某一山体植被垂直带分布，与山体所处的纬度开始到极地为止的水平植被带分布顺序相对应。·2．体现经度地带性的山体垂直带的组成情况，还与该经度地带所处的纬度有一定的相关性。高山是处于热带的荒漠地区，则山麓平地的地带性的植被类型为干荒漠，随着山地的上升，依次的理想分布为干草原（或稀树草原）→疏林灌丛→常绿阔叶林→夏绿林→亚高山针叶林→高山灌丛→高山草地→高山冻原→冰雪带。四、森林的生态功能：森林不仅具有巨大的经济效益，更重要的是具有巨大的生态效益和社会效益。3㈠森林是人类的资源宝库·森林能提供大量木材和其它林产品，能生产果品、药材、皮毛、松香、橡胶等具有很大经济价值的产品。·森林中有极其丰富的物种资源，仅热带雨林中的物种就占地球上全部物种的50％。·现代的森林是地球上重要的能源生产者。由于森林的面积大，同化层厚，多年生，所固定的日光能量大。·森林在史前的地质年代里曾经起过巨大的作用，实质上我们现在所用的煤和石油等能源基本上都是过去的森林所固定积聚的日光能。㈡保持水土，涵养水源·森林是土壤的绿色保护伞。茂密的枝叶能够截留降雨，减弱水流对土壤的冲刷；林下的草本植物和枯枝落叶层，既能吸水，又能固定土壤；庞大的根系纵横交错，对土壤有很强的粘附作用。另外，森林还能抵御风暴对土壤的侵蚀。·森林是巨型蓄水库。降雨落到树下的枯枝落叶和疏松多孔的林地土壤里，会被蓄积起来，就像水库蓄水一样。森林对于减轻旱涝灾害起着非常重要的作用。森林在水分循环中起到了“绿色天然水库”的作用。㈢防风固沙，护田保土·防护林带和农田林网不仅能够降低风速，还能增加和保持田间湿度，减轻干热风的危害。·许多地区的实践证明，在结构合理的防护林带背风面的15—20倍林带高度的范围内，森林的这种防护作用是明显的。如果将林带联成体网，并与衬宅植树、成片造林结合起来，形成防护林体系，则其效果将更为显著。（防护林带的设计）重要的是，森林确实能改善邻近地段的小气候，如减少温差，增加空气湿度，降低风速，减少平流寒害，干热风危害及地表风蚀的危害。㈣降低二氧化碳引起的温室效应·森林是地球生物圈中大气成分平衡的主要调节者。㈤森林是良好的吸尘器·携带各种粉尘的气流遇到森林，风速就会降低，一部分尘粒降落地面，另一部分就被树叶上的绒毛、粘液和油脂等粘住。树木茂密的枝叶能够降低风速，而且叶表面不平，多绒毛，能分泌粘性油脂及汁液，而使大粒灰尘沉降，吸附大量飘尘。㈥森林是自然界的卫生保健医生·释放出负氧离子，保健作用强大，森林浴―森林吸氧。·吸毒杀菌。㈦森林是绿色的隔音墙：林木有减轻噪音的作用，一般40米宽的林带，可以减低噪音10～15分贝。㈧对环境变化的监测指示作用·酸性土指示植物：茶、杜鹃、芒萁·钙质土指示植物：南天竹、碎米蕨、铁线蕨、肾·盐碱土指示植物：多种碱蓬、海蓬子·石灰性土壤指示植物：柏木·富氮土壤指示植物：葎草粘重土壤指示植物：杜草·SO2指示植物：一年生早熟禾、芥菜、堇菜、菠菜、莴苣、萝卜、胡萝卜、百日草、欧洲蕨、苹果树、颤杨、美国白蜡树、欧洲白桦、紫花苜蓿、牵牛花、万寿菊、秋海棠、大麦、荞麦、南瓜、杉树、油松、红松、杨树、桉树、美洲五针松、加拿大短叶松、挪威云杉，以及苔藓和地衣等。·HF指示植物：对HF特别敏感的植物是唐菖蒲，因此常用它作生物监测器。此外，金荞麦、葡萄、玉米、郁金香、桃、杏、落叶杜鹃、北美黄杉、美国黄松、小苍兰等。·O3指示植物：美国白蜡、菜豆、黄瓜、葡萄、牵牛花、洋葱、松树、马铃薯、菠菜、烟草、西瓜。·C2H4(乙烯)指示植物：洋玉兰最为有名。其他有麝香、石竹、蕃茄、玫瑰、香豌豆、黄瓜、万寿菊、皂荚树、香石竹等。·监测NH3的指示植物：向日葵、悬铃木、枫杨、女贞等。·监测C12的指示植物：荞麦、向日葵、萝卜、曼陀罗、百日草、蔷薇、郁金香、海棠、落叶松、火炬松、油松、枫杨等。·PAN（过氧乙酰硝酸）：牵牛花、瑞士、甜菜、菜豆、蕃茄、长叶莴苣、芹菜、大丽花以及一年生早熟禾等。·气候指示植物：如椰子的开花是热带气候的标志，生长桫椤、莲座蕨的地区表明为热带或亚热带潮湿气候带。·矿物指示植物：如问荆、云杉可用以指示金矿，海州香薷可指示铜矿，喇叭茶可指示铀矿。·潜水指示植物：可指示潜水埋藏的深度、水质及矿化度，如柳属是淡潜水的指示植物，骆驼刺为微咸潜水土壤的指示植物。森林与环境森林（forest）是指一个以木本植物为主体，包括乔木、灌木、草本植物以及动物、微生物等其它生物，占有相当大的空间，并显著影响周围环境的生物群落复合体。环境是指生物生活空间的外界自然条件的总和，包括生物生存的空间及维持其生命活动的物质和能量。森林环境指森林生活空间（包括地上空间、地下空间）和外界自然条件的总和，包括对森林有影响的种种自然环境条件以及生物有机体之间的相互作用和影响。按环境的主体分类：人类环境、生物环境；按环境的性质分类：人工环境、自然环境、社会环境。生境又称栖息地，是生物生活的空间和其中全部生态因素的综合体，即生物生活的具体场所。光的变化规律：由于地理位置、海拔高度和地形特点等的不同，以及由于地球的自转与公转的关系，使地球和太阳的相对位置不断地发生变化，导致地球表面接受的太阳辐射的多少也随之变化。（1）光照强度有空间和时间的变化规律。包括纬度、海拔高度、地形、坡向；四季变化和昼夜变化。（2）光谱成分：由于大气层对太阳辐射的吸收和散射有选择性，当太阳辐射通过大气后，辐射强度减弱，光谱成分光质也发生变化。太阳高度升高，紫外线和可见光所占比例增大；反之，变小，长波光比例增加。在空间变化上，低纬度处短波光多，高纬度长光波多；同时，随海拔升高短光波随之增多。在时间变化上，夏季短光波多，冬季长光波多；中午短光波多，早晚长光波多。（3）光照长度：日照长度随纬度变化而进行不同的周期性变化。随着纬度的增加，最长日和最短日的差距越来越大，即纬度越高日照长短的变化越明显。2．温度的变化规律：太阳辐射使地表受热，产生气温、水温和土温的变化。（1）空间变化纬向变化：纬度决定一个地区太阳入射高度的大小及昼夜长短，因此也就决定了太阳辐射量的多少。低纬度地区太阳高度角大，太阳辐射量也大，昼夜长短差异小，太阳辐射量的季节分配比较均匀。在北半球随着纬度北移，太阳辐射量减少，温度逐渐降低。纬度每增加1度，年均温度大约降低0.5℃。海拔变化：海拔高的地方，空气稀薄，水蒸气和CO2含量低，地面的辐射散热量大，所以尽管太阳辐射较强，温度还是较低。通常海拔每升高100m，平均温度降低0.5-0.6℃，相当于纬度北移1度。（2）时间变化分为季节变化（公转）和昼夜变化（自转），平均温度10-22℃。（3）土温变化：白天土壤表面受热后，热量从表土向深层输送；夜间土表冷却后，热量从深层向表层流动。土壤温度的变化比大气要缓慢且稳定，所以冬暖夏凉。水体温度变化：光线穿过水体时，辐射强度随深度的增加呈对数值下降，因此太阳辐射增温仅限于水体最上层。夜晚，特别在寒冷季节，水面温度下降，表层水密度增加而下沉，深层温暖的水上升，上下层水体发生对流、交换充分混合。生物圈是地球表面全部生物及与之相互作用的自然环境的总称，是由岩石圈、土壤圈、水圈和大气圈的交接空间构成的。最显著的特点是有大量的生物存在，包括动物、植物、微生物和人类。气候因子也称地理因子，包括光（光强、光质和光周期）、温度（平均温度、积温、节律性变温和非节律性变温）、水分、空气等。土壤是气候因子和生物因子共同作用，包括土壤结构、土壤的理化性质、土壤肥力和土壤生物等。地形因子如地面的起伏、坡度、坡向、阴坡和阳坡等，通过影响气候和土壤，间接地影响植物生物因子生物因子包括生物之间的各种相互关系，如捕食、寄生、竞争和互惠共生等。生态因子对生物的作用及生物的适应光的生态作用与生物的适应1．光强的生态作用与生物的适应光对植物的形态建成和生殖器官的发育影响很大。叶绿素必须在一定光强条件下才能形成，许多其他器官的形成也有赖于一定的光强。在黑暗条件下，植物就会出现“黄化现象”。在植物完成光周期诱导和花芽开始分化的基础上，形成的有机物越多，有利于花的发育，还有利于果实的成熟根据植物对光强适应的生态类型可分为阳性植物、中性植物和阴性植物（耐阴植物）。在一定范围内，光合作用效率与光强成正比，达到一定强度后实现饱和，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。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。2．光质的生态作用与植物的适应：植物的光合作用只能利用可见光区（400-760nm），这部分辐射通常称为生理有效辐射，约占总辐射的40-50%。可见光中红、橙光是被叶绿素吸收最多的成分，其次是蓝、紫光，绿光（生理无效光）此外，长波光（红光）有促进延长生长的作用，短波光（蓝紫光、紫外线）有利于花青素的形成，并抑制茎的伸长。3．光照长度与植物的光周期现象地球的公转与自转，带来了地球上日照长短的周期性变化，长期生活在这种昼夜变化环境中的动植物，借助于自然选择和进化形成了各类生物所特有的对日照长度变化的反应方式，这就是生物的光周期现象。植物的光周期现象：长日照植物是指在日照时间长于一定数值（14小时以上）才能开花的植物，如冬小麦、大麦、油菜和甜菜等。短日照植物则是日照时间短于一定数值（14小时以上的黑暗）才能开花的植物，如水稻、棉花、大豆和烟草等。日中照植物的开花要求昼夜长短比例接近相等，如甘蔗等。在任何日照条件下都能开花的植物是中间型植物，如番茄、黄瓜和辣椒等。短日照植物在日照时间短的热带、亚热带；长日照植物在温带和寒带，在生长发育旺盛的夏季。二、温度的生态作用与生物的适应1．温度对生物生长的影响：生物正常的生命活动，在零下几度到50℃左右之间。三基点温度：最低温度、最适温度和最高温度。2．温度对生物发育的影响即有效积温法则：是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。用公式表示：K=N·(T-T0)3（1）低温对生物的影响温度低于一定数值，生物便会受害，这个数值为临界温度。寒害是指温度在0℃以上对喜温生物造成的伤害，主要原因有蛋白质合成受阻、碳水化合物减少和代谢紊乱等。冻害是指0℃以下的低温使生物体内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，原生质因此而失水破损。（2）高温对生物的影响：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；破坏植物的水分平衡，促使蛋白质凝固、脂类溶解，导致有害代谢产物在体内的积累。4．生物对温度的适应：包括分布地区、物候的形成、休眠及形态行为等。极端温度是限制生物分布的最重要条件。高温限制生物分布的原因主要是破坏生物体内的代谢过程和光合呼吸平衡，其次是植物因得不到必要的低温刺激而不能完成发育阶段。低温对生物分布的限制作用更为明显。对植物和变温动物来说，决定其水平分布北界和垂直分布上限的主要因素就是低温物候是指生物长期适应于一年中温度的节律性变化，形成的与此相适应的发育节律。例如春天发芽，夏季开花，秋天结实，冬季休眠。植物的休眠主要是种子的休眠。动物的休眠有冬眠和夏眠（夏蛰）。三1．水的生态作用水是任何生物体都不可缺少的重要组成成分。生物体的含水量一般为60~80%，极端：90%以上，6%水是生命活动的基础。生物的新陈代谢是以水为介质进行的，生物体内营养物质的运输、废物的排除、激素的传递以及生命赖以存在的各种生物化学过程，都必须在水溶液中才能进行，而所有物质也都必须以溶解状态才能进出细胞。水对稳定环境温度有重要意义。水的密度在4℃时最大，这一特性使任何水体都不会同时冻结，而且结冰过程总是从上到下进行。水的热容量很大，吸热和放热过程缓慢，2．（1）干旱的影响：降低各种生理过程。气孔关闭，减弱蒸腾降温作用，抑制光合作用，增强呼吸作用，三磷酸腺苷酶活性增加破坏三磷酸腺苷的转化循环；引起植物体内各部分水分的重新分配。水势高的向水势低的流动；影响植物产品的质量。植物受干旱危害的原因有能量代谢的破坏、蛋白质代谢的改变以及合成酶活性降低和分解酶活性加强等。（2）水涝的影响涝害首先表现为对植物根系的不良影响。土壤水分过多或积水时，由于土壤孔隙充满水分，通气状况恶化，植物根系处于缺氧环境，抑制了有氧呼吸，阻止了水分和矿物质的吸收，植物生长很快停止，叶片自下而上开始萎蔫、枯黄脱落，根系逐渐变黑、腐烂，整个植株不久就枯死。3．（1）植物对水分的适应根据栖息地，通常把植物划分为水生植物和陆生植物。水生植物生长在水中，长期适应缺氧环境，根、茎、叶形成连贯的通气组织，水下叶片很薄，且多分裂成带状、线状，又可分成挺水植物、浮水植物和沉水植物。生长在陆地上的植物统称陆生植物，可分为湿生、中生和旱生植物。大多数植物属中生植物。森林对水分的调节作用1.林冠截留2.入渗土壤的水3.蒸发散热4.地表径流四、土壤因子对生物的影响：土壤是陆地生态系统的基础，是具有决定性意义的生命支持系统。1．土壤的生态学意义土壤是许多生物的栖息场所，具有肥力是土壤最为显著的特性。土壤是生物进化的过渡环境。土壤中既有空气，又有水分，正好成为生物进化过程中的过渡环境。土壤是植物生长的基质和营养库。土壤提供了植物生活的空间、水分和必需的矿质元素。土壤是污染物转化的重要场地。大量的微生物和小型动物：分解2．土壤质地与结构对生物的影响土壤是由固体（物质基础）、液体和气体组成的三相系统。土粒分为粗砂（2.0-0.2mm）、细粒（0.2-0.02mm）、粉砂（0.02-0.002mm）和粘粒（0.002mm以下）。大小不同的土粒的组合称为土壤质地：砂土，壤土，粘土。土壤结构是指固体颗粒的排列方式、孔隙的数量和大小以及团聚体的大小和数量等。最重要的是团粒结构（直径0.25-10mm），团粒结构具有水稳定性，由其组成的土壤，能协调土壤中水分、空气和营养物之间的关系，改善土壤的理化性质。土壤质地与结构常常通过影响土壤的物理化学性质来影响生物的活动。3．土壤的物理化学性质对生物的影响（1）土壤温度对植物种子的萌发和根系的生长、呼吸及吸收能力有直接影响，还通过限制养分的转化来影响根系的生长活动。（2）土壤水分与盐类组成的土壤溶液参与土壤中物质的转化，促进有机物的分解与合成。土壤的矿质营养必需溶解在水中才能被植物吸收利用。土壤水分太少引起干旱，太多又导致涝害，都对植物的生长不利。（3）土壤空气：O2的含量只有10-12%，在不良条件下，降至10%以下，这时就可能抑制植物根系的呼吸作用。土壤中CO2浓度则比大气高几十到上千倍，植物光合作用所需的CO2有一半来自土壤。当土壤中CO2含量过高时（如达到10-15%），根系的呼吸和吸收机能就会受阻，甚至会窒息死亡。（4）土壤酸碱度影响土壤微生物活动、有机质的合成与分解、营养元素的转化与释放、微量元素的有效性、土壤保持养分的能力及生物生长，有酸性土植物（pH<6.5）、中性土植物（pH6.5-7.5）和碱性土植物（pH>7.5）。第六-七章森林生态学专题知识种群生态学：生物种群与环境研究内容有种群特征和动态、种群增长、种群调节、种群相互作用。种群：一定空间时间范围内同种生物个体的组合。种群是物种具体的存在单位、繁殖单位和进化单位。种群可以由单体生物或构件生物组成。单体生物：个体由一个受精卵直接发育而来，其形态和发育可以预测，如哺乳类、鸟类、两栖类和昆虫等；构件生物：一个合子发育成一套构件组成个体。如高等植物。自然种群的基本特征空间特征：种群具有一定的分布区域：数量特征：每单位面积(或空间)上的个体数量(及变动。遗传特征：种群具有一定的基因组成。大小：个体数量或生物量、能量。密度：单位面积或体积、生境中的个体数量或生物量、能量。种群密度的统计首先就是划分研究种群的边界生态密度：单位栖息空间（种群实际所占有的有效空间）内的个体数；粗密度：单位空间内的个体数。相对密度：是指一个种群的株数占样地内所有种群总株数的百分比。种群的空间结构：种群内个体在生存空间的分布方式或配置特点，称为种群的空间分布格局或内分布型。它是由种群的生物学特性，种内、种间关系和环境因素的综合影响所决定的，随机型、均匀型和集群型。种群年龄结构指种群内个体的年龄分布状况，各年龄或年龄组的个体数占整个种群个体总数的百分比结构。年龄金字塔：增长型种群：基部宽，顶部狭稳定型种群：大致呈钟型，说明幼年个体和中老年个体数量大致相等，出生率与死亡率大致相等，种群数量处于相对稳定状态。下降型种群：呈壶型，基部比较狭、而顶部比较宽。表示种群中幼体比例很小而老体个体的比例较大，种群的死亡率大于出生率，为衰退种群。植物的性别系统：雌雄同花(两性花)、同株异花(单性花\成熟期不一致问题)、雌雄异株。他感作用：植物体通过向体外分泌代谢过程中的化学物质，对其他植物产生直接或间接影响的现象。存在于种内和种间。存活曲线：以存活数的对数对年龄作图可得到存活曲线。存活曲线用于直观表达同生群的存活过程。A型：凸型的存活曲线，表示种群在接近于生理寿命之前，即几乎所有的个体都能达到生理寿命。B型：呈对角线的存活曲线，表示个体各时期的死亡率是对等的。C型：凹型的存活曲线，表示幼体的死亡率很高，以后的死亡率低而稳定。种群的增长模型：与密度无关的种群增长模型：种群在“无限”的环境中，即假定环境中的空间、食物等资源是无限的，则种群就能发挥内禀增长能力，数量迅速增加，种群呈指数增长格局。世代重叠（连续型）/世代不重叠（离散型）（昆虫、一年生草本）与密度有关的种群增长模型：①环境容纳量(K)：环境条件所容纳的种群最大值。②增长率随密度上升而降低的变化，是成比例的。S曲线可以解释并描述为非密度制约增长方程乘上一个密度制约因子自然种群的数量变动（种群增长、季节消长、种群波动：不规则波动、周期性波动、种群的爆发、种群平衡、种群的衰落和灭亡、生态入侵）。生态入侵：由于有意识或无意识地把某种生物带入适宜其栖息和繁衍的地区，其种群不断扩大，分布区逐步稳定地扩展的过程。种群的关系：种内关系：生物种群内部的个体间的相互作用。种间关系：生活于同一生境中的物种间的相互作用。种内、种间相互作用的种类：竞争、捕食、自相残杀、互利共生、寄生。密度效应：在一定时间内，当种群的个体数目增加时，就必定会出现邻接个体之间的相互影响。最后产量衡定法则：在一定范围内，当条件相同时，不管一个种群的密度如何，最后产量差不多总是一样的。原因：密度增加时，竞争加强，生长率下降，个体变小。-3/2自疏法则：自疏现象：同一种植物因密度引起的个体死亡。自疏导致的密度和个体重量的关系：W=Cd–a。a为一个恒定数值等于3/2，其双对数曲线斜率为-3/2高斯假说(竞争排斥原理)：在一个稳定的环境内，两个以上受资源限制的、但具有相同资源利用方式的物种，不能长期共存在一起。要求相同资源的两个物种不共存于一个空间。长期共存在同一地区的两个物种，由于剧烈竞争，他们必然会出现栖息地、食物、活动时间或其他特征上的生态位分化。生态位：指物种在生物群落或生态系统中的作用和功能地位，体现物种对生境的要求。基础生态位：在生物群落中，能够为某一物种所栖息的、理论上最大的空间。实际生态位：一个种实际占有的空间。种群的生态对策：凡是能够以其繁殖和生存的进程来最大限度地适应所处环境的个体,都是有利于进化的,即“生活史对策”,或称生态对策。森林树木：K类对策；一年生植物：r类对策。r对策种群：生活在条件严酷和不可预测环境中的种群，其死亡率通常与种群密度无关，种群内个体常把较多的能量用于生殖，而把较少的能量用于生长、代谢和增强自身竞争能力。K对策种群：生活在条件优越和可预测环境中的种群，其死亡率通常由种群密度相关因素引起，生物间存在激烈竞争，种群内个体常把更多的能量用于生殖以外的其它各种活动。群落是指一定时间内居住在一定空间范围内的所有生物的集合，包括植物群落、动物群落、微生物群落。群落结构的松散性和边界的模糊性：多数情况下，不同群落之间存在着过渡带，被称为群落交错区盖度：植物枝叶垂直投影所覆盖的土地面积叫投影盖度，可以用百分比表示，也可用等级单位表示。群落外貌是指生物群落的外部形态或表相而言。陆地生物群落的外貌主要取决于植被的特征，水生生物群落的外貌主要取决于水的深度和水流特征。陆地生物群落的外貌是由组成群落的植物种类形态及其生活型生活型类型——层片结构：①高位芽植物：按休眠芽位高度分为四个亚类，即大高位芽植物（高度﹥30米），中高位芽植物（8-30米），小高位芽植物（2-8米）与矮高位芽植物（25厘米～2米）。②地上芽植物：更新芽位于土壤表面之上，25㎝之下，多为半灌木或草本植物。③地面芽植物：更新芽位于近地面土层内，冬季地上部分全部枯死，多为多年生草本植物。④隐芽植物：更新芽位于较深土层中或水中，多为鳞茎类、块茎类和根茎类多年生草本植物或水生植物。⑤一年生植物：以种子越冬。生活型是进化过程中对气候条件适应的结果，因此它们的组成可反映某地区的生物气候和环境的状况。高位芽植物占优势是温暖、潮湿气候地区群落的特征，如热带雨林群落；地面芽植物占优势的群落，反映了该地区具有较长的严寒季节，如温带针叶林、落叶林群落；地上芽植物占优势，反映了该地区环境比较湿冷，一年生植物占优势则是干旱气候的荒漠和草原地区群落的特征，如东北温带草原。群落的垂直结构，主要指群落的分层现象，与光的利用有关，可划分为乔木层、灌木层、草本层和地被层群落中动物的分层现象主要与食物有关，其次还与不同层次的微气候条件有关。如森林的中层栖息着山雀、啄木鸟等，林冠层则栖息着柳莺、交嘴和戴菊等。群落的水平格局，其形成主要与构成群落的成员的分布状况有关，各物种常形成相当高密度集团的斑块状镶嵌。群落的时间格局，光、温度和湿度等许多环境因子有明显的时间节律，最明显的就是季相。群落演替（群落的动态）运动和变化是森林生态系统最基本的特征之一森林演替：指在一个地段上，一种森林被另一种森林所代替的过程。森林演替是森林内部各组成成分间运动变化和发展的必然结果。原生演替：开始于原生裸地上的植物群落演替称为原生演替，有旱生演替和水生演替（3）次生演替：起始于次生裸地上的演替称为次生演替。生态系统：生物群落与其生存环境之间，以及生物种群相互之间密切联系、相互作用，通过物质交换、能量转换和信息传递，成为占据一定空间、具有一定结构、执行一定功能的动态平衡整体。森林生态系统：是森林生物群落与其环境在物质循环和能量转换过程中形成的功能系统。生态系统的分类：水体生态系统（海洋－滩涂、浅海和深海生态系统和淡水生态系统－流水和静水生态系陆地生态系统——森林、草原、荒漠、高山、冻原等生态系统。森林生态系统又可以根据其所处温度带的不同分为：热带林、温带林和寒温带森林生态系统。森林生态系统的特点占有巨大的生态空间，这样大的生态空间不仅为生物提供了广阔的生长栖息环境，而且也扩大了对其它生态系统的影响。（2）植物种类繁多，枝叶茂密，光合面积大，根系发达，能充分利用营养空间，生产力和生物量高（3）森林生态系统具有层次结构。（4）在森林生态系统的发展和演替过程中，随着生境条件的改善，动植物种类的增加与更替，森林生态系统的结构和成分也日趋复杂，修复干扰和自我调控的能量也越大，最后趋于稳定。生态系统的成分：所有生态系统都是由生物成分和非生物成分所组成生物成分生产者指自养生物，主要指绿色植物，也包括一些化能合成细菌。这些生物能利用无机物合成有机物，并把环境中的太阳能以生物化学能的形式第一次固定到生物有机体中。初级生产者也是自然界生命系统中唯一能将太阳能转化为生物化学能的媒介。消费者：异养生物，主要指各种动物，他们直接或间接以植物为食，包括植食动物、肉食动物、杂食动物和寄生动物等。食草动物和肉食动物，其中食草动物被称为一级消费者，以食草动物为食的动物称为二级消费者，依此类推。分解者为异养生物主要是细菌和真菌，也包括某些原生动物和蚯蚓、白蚁、秃鹫等大型腐食性动物。按其对生态系统的作用大小又可以分为：基本成分和非基本成分。基本成分：绿色植物和分解者。非基本成分：一切消费者。在森林生态系统中，生产者主要是乔木，消费者主要是鸟兽和昆虫，动物种类较丰富。乔木树种是生态系统的主要生产者，决定森林生产力的高低，划森林生态系统的主要依据。生态系统的结构：包括形态结构和营养结构两种：食物链和营养级。生态系统中贮存与有机物中的化学能，通过一系列的吃与被吃的关系，把生物与生物紧密地联系起来，这种生物成员之间以食物营养关系彼此联系起来的序列，称为食物链。食物链中每一个生物成员称为营养级Elton食物链的类型在任何生态系统中都存在着捕食食物链和碎屑食物链，前者是以活的动植物为起点的食物链，后者是以死生物或腐屑为起点的食物链，能流是以通过碎屑食物链为主。寄生性食物链，由宿主和寄生物构成。它以大型动物为食物链的起点，继之以小型动物、微型动物、细菌和病毒。后者与前者是寄生性关系。如哺乳动物或鸟类与跳蚤，原物动物与细菌、病毒。（1）生态系统中能量存在的形式A辐射能，来自光源的光量子以波状运动形式传播的能量，在植物光化学反应中起着重要的作用；B化学能，化合物中贮存的能量，它是生命活动中基本的能量形式；C机械能，运动着的物质所含有的能量。动物能够独立活动就是基于其肌肉所释放的机械能；D电能，电子沿导体流动时产生的能量。电子运动对生命有机体的能量转化是非常重要的；E生物能，凡参与生命活动的任何形式的能量均称为生物能。（2）生态系统能量流遵循热力学定律A热力学第一定律

又称为能量守恒与转化原理，它指热（Q）与机械功（W）之间是可以转化的，即W=JQ，式中：J为热功当量，J=4.1885焦耳/卡。因此，对于生态系统中的能量转换和传递过程，都可以根据热力学第一定律进行定量，并列出平衡式和编制能量平衡表。B热力学第二定律热力学第二定律表达能量传递方向和转换效率的规律。若用自由能概念表述热力学第二定律①物体自由能的提高不可能是一个自发的过程；②任何产生自由能贮备的能量转换都不可能达到百分之百有效。①在一个内能不变的封闭系统中，其熵值只朝一个方向变化，常增不减；②开放系统从一个平衡态的一切过程使系统熵值与环境熵值之和增加。通过光合同化，引入负熵；通过呼吸，把正熵值转出环境。3）生态学家通常把10％的林德曼效率看成是一条重要的生态学规律，就利用效率来看，从第一营养级往后可能会略有提高，但一般说来都处于20～25％的范围之内。生态金字塔：是指各个营养级之间的数量关系，分别为生物量金字塔、能量金字塔和数量金字塔。（5）能量流动特点：能量是单向性和逐级减少。生态系统能量的流动是单一方向的。能量以光能的状态进入状态进入生态系统后，而是以热的形式不断地逸散于环境中。能量在生态系统中的流动，通过呼吸作用以热的形式散失。因为：a各营养级消费者不是百分之百地利用前一营养级的生物量；b各营养级的同化作用也不是百分之百的；c生物总要消耗一部分能量。生态系统的物质循环（1）概念及原理能量流经生态系统最终以热的形式消散，能量流动是单方向的，因此生态系统必须不断地从外界获得能量。物质的流动是循环式的，各种物质都能以可被植物利用的形式重返环境。物质循环的基本原理──物质不灭定律和质能守恒定律。A地球化学循环：是指不同生态系统之间化学元素的交换，B生物地球化学循环：是指生态系统内部化学元素的交换。C生物化学循环：是指养分在生物体内的再分配。（2）水循环：水的主要循环路线是从地球表面通过蒸发进入大气圈，同时又不断从大气圈通过降水而回到地球表面。蒸发和降水的动力都是来自太阳，太阳是推动水在全球进行循环的主要动力。（3）碳循环的基本路线是从大气储存库到植物和动物，再从动植物通向分解者，最后又回到大气中去。二、氮循环含氮物质种类①大气中的氮(氮气，N2)②氧化二氮(N2O)③氨气(NH3)④NO及其反应生成物硫循环由于酸沉降、温室效应乃至臭氧层耗损均与硫的污染有直接或间接的关系。磷循环：在细胞的能量贮存、传输和利用等方面起着关键作用。另外，它还制约着生态系统，尤其是水生生态系统的光合生产力，因此，磷循环是实现生物圈功能的重要基础。一般把自养生物的生产过程称为初级生产或第一性生产，其提供的生产力称为初级生产力，而把异养生物再生产过程称为次级生产或第二性生产，提供的生产力称次级生产力。生物量：任一时间某一地方某一种群、营养级或某一生态系统有机物质的总量或单位面积上当时所测得的生物体的总量生态平衡指一个生态系统在特定的时间内的状态，在这种状态下，其结构和功能相对稳定，物质与能量输入输出接近平衡，在外来干扰下，通过自然调节（或人为调控）能恢复原初的稳定状态。①生态平衡是生态系统长期进化所形成的一种动态平衡，它是建立在各种成分结构的运动特性及其相互关系的基础上的；②生态平衡反映了生态系统内生物与生物、生物与环境之间的相互关系所表现出来的稳态特征，一个地区的生态平衡是由该生态系统结构和功能统一的体现。生态平衡的失调和破坏：当外来干扰超越生态系统自我调节能力，而不能恢复到原初状态的现象谓之生态失调，或生态平衡的破坏。发生的原因：（1）生物种类成分的改变（2）森林和环境的破坏（3）环境破坏森林生态系统在维持生态平衡中的作用：调节气候，减缓全球变暖防洪保土防风固沙维持生物多样性满足人类健康和精神需要对策：（1）自觉地调和人与自然的矛盾，以协调代替对立，实行利用和保护兼顾的策略。其原则是：①收获量要小于净生产量；②保护生态系统自身的调节机制；③用养结合；④实施生物能源的多级利用。（2）积极提高生态系统的抗干扰能力，建设高产、稳产的人工生态系统。（3）注意政府的干预和政策的调节。第八章植物学基础知识(一)1.最早分为植物动物两界。2.德国生物学家海克尔于1886年提出分植物、动物、原生生物三界。3.1969年，R.H.Whittaker根据细胞结构的复杂程度和营养方式提出植物、动物、原生生物、原核生物、真菌五界。4.陈世骧提出三总界：非细胞总界（病毒）、原核总界（细菌和蓝藻）、真核总界（植物、动物和真菌）。5.近年来有学者主张另一分法，植物、动物、原生生物、原核生物、真菌、古菌六界。⑴植物界的基本类群即植物分类的基本等级：界门亚门纲目科属种①藻类植物特点：多生活于水中；大小和形态结构差异很大（单细胞－衣藻，多细胞－水棉，构造复杂体积很大－海带）；没有根、茎叶的分化；含有叶绿素，能进行光合作用。②菌类植物生活环境广泛；形态大小多样；一般为异养生物。有的有益(固氮菌)。③地衣：菌类和藻类的共生体。壳状地衣、叶状地衣和枝状地衣三类。强的耐旱和耐寒能力，对空气污染非常敏感；可将岩石分化成土壤。④苔藓植物：有水生向陆生过渡的类型，大多数仍需要生长在潮湿的地方。结构简单而矮小；有茎叶分化，可直立生长，但没有真正的根，只有假根，假根由1或几个细胞构成的丝状体，具有固定和吸收作用⑤蕨类植物：一般陆生，少数水生；有根茎叶的分化；不产生种子，以孢子繁殖；常分布在森林草本层中，不少种类可作为指示植物。⑥种子植物包括被子植物和裸子植物。特征是能产生种子，胚包含在种子内，使胚能够得到更好的保护。裸子植物：主要特征，胚珠外面没有心皮包被。常见为苏铁、银杏、松、杉、柏。被子植物：分为单子叶植物和双子叶植物。藻类、菌类和地衣都没有根茎叶分化称为低等植物；而苔藓、蕨类和种子植物有根茎叶的分化被称为高等植物。⑵国际植物命名法规简介①植物的拉丁学名林奈在1753年发表的《植物种志》，首创双名法。每种植物的拉丁学名由两部分组成，包括属名和种加词，另加命名人名。②国际植物命名法规国际植物命名法规规规的提出:称为巴黎法规或巴黎规则。我国正式翻译出版的有蒙特利尔法规(匡可任译)和列宁格勒法规(赵士洞译)，这是目前我国植物命名的主要参考文献。b.国际植物命名法规规规的要点(二)每一种植物只有1个合法的正确学名，其他名称均作为异名或废弃。(三)学名包括属名和种加词，最后附加命名人之名。(四)学名之有效发表和合格发表。(五)优先律原则(六)学名之改变(七)保留名对不符合命名法规的名称，但由于历史上惯用已久，经国际植物学会议讨论作为保留名。(八)名称的废弃，凡符合命名法规所发表的植物名称，不能随意予以废弃和变更。但有下列情形之一者，不在此限。(1)同属于一分类群而早已有正确名称，以后所作多余的发表者，在命名上是个多余名，应予废弃。(2)同属于一分类群并早已有正确名称，以后由另一学者发表相同的名称，此名为晚出同名，必须予以废弃。(3)将已废弃的属名，采用作种加词时，此名必须废弃。(4)在同一属内的两个次级区分或在同一种内的两个种下分类群，具有相同的名称，即使它们基于不同模式，又非同一等级，都是不合法的，要作为同名处理。（5）属名如有下述情形，如名称与现时使用的形态术语相同，种的模式标本未加指定，名称为由两个词组成，中间未用连字符号相连等时，均属不合格，必须废弃。（6）种加词如有下述情形时，即用简单的语言作为名称而不能表达意义的；丝毫不差地重复属名者；所发表的种名不能充分显示其为双名法的，均属无效，必须废弃。植物识别的基本方法⑴植物的基本特性形态学特性、生物学特性、生态学特性、地理分布、利用价值。植物个体的特征包括花、果、叶、主干、枝干、皮、林相、生活型等。生境条件主要包括气候、地貌、地质、土壤、水文等。⑵植物常用形态术语1．植物根的形态类型根通常是植物向下伸长的部分，用以支持植物体和从土壤中吸取水分和养料的器官，通常双子叶植物种子萌发时，胚根最先突破种皮，向下生长形成主根。主根各级分支叫做侧根。来源于胚根，叫定根，也有些植物可以从茎、叶上产生根，均称为不定根。一株植物根的总体叫做根系。可分为两类：直根系、须根系。由植物的侧根或不定根膨大而成，内面贮藏营养物质，外形上比较不规则的根，称为块根。植物茎的形态类型：植物的茎按质地分为木质茎和草质茎：（1）草质茎茎的木质细胞少，生活期短，无永久的木质组织，在开花结实后枯死。（2）木质茎茎的木质部极发达，生活期长按其生长与地面的关系可分为地上茎和地下茎；按其形态主要有：（1）叶状茎茎或枝扁平，呈绿色叶状，如天门冬。（2）根状茎横向延长的多年生地下茎，如莲。（3）肉质茎茎多汁，具发达的贮藏组织，茎呈绿色，可行光合作用，如仙人掌。（4）攀援茎以卷须或吸盘附着它物上升的藤本茎，如葡萄。（5）缠绕茎缠绕它物上升的藤本茎，如裂叶牵牛。6）匍匐茎茎平铺地面，在节上不仅生有叶子，并且生根，如草莓。（7）平卧茎茎横卧地面，但节上无根，如蒺藜（8）直立茎茎垂直于地面如松树。（9）块茎短而肥厚的地下肉质茎，如马铃薯。（10）鳞茎地下茎短缩，外围有多数肥厚或膜质的鳞叶，如洋葱。（11）球茎球形的肉质地下茎，外面生有干膜质鳞片及藏在鳞片内的芽，如荸荠等。3．植物叶的形态类型：叶是植物制造营养物质和蒸腾水分的器官。由叶片、叶柄和托叶组成。（1）叶序叶在茎上的排列次序叫叶序。叶序可分为互生、对生、轮生、簇生和基生。（2）单叶和复叶复叶的形态有三出复叶、掌状复叶和羽状复叶等。（3）叶片形态有卵形、椭圆形、长圆形、圆形、倒卵形、披针形、倒披针形、线形等。（4）叶尖形态有钝形、渐尖、急尖、刺尖、尾尖、微凹。（5）叶基形态有楔形、圆形、心形、箭形、戟形、偏斜形、耳形、抱茎、穿茎。（6）叶缘形态有羽状网脉、掌状网脉、直出平行脉、横出平行脉、射出平行脉、弧形脉、叉状脉。（7）叶缘形态有全缘、波状、齿状、缺刻。4．花的构造和类型：花的植物的繁殖器官，完全花由四部分组成，外边被花萼与花冠包被，总称花被，内部为雄蕊和雌蕊。花的各部着生处叫花托，花朵着生的柄叫花柄，但有些植物的花不具花柄。单性花和两性花同生于一株的叫杂性花。（1）花被由花萼花冠组成（2）花萼通常绿色，是花的最外一轮或最下一轮。（3）花冠位于花萼的里面，由若干花瓣组成，有各种颜色，但通常不呈绿色。常见的有十字形、唇形、钟状、坛状、蝶状、漏斗状、管状、舌状、轮状等。一般分成两类：辐射对称花或整齐花两侧对称花或不整齐花只有一个对称面。（4）雄蕊包括花药和花丝。常见的雄蕊类型有冠生雄蕊、离生雄蕊、单体雄蕊、二体雄蕊、多体雄蕊、聚药雄蕊、二强雄蕊、四强雄蕊。花药着生方式可分全着药、基差药、丁字着药的类型。花药开裂方式有纵裂、孔裂和瓣裂。（5）雌蕊位于花的中央。每个完整的雌蕊由子房、花柱、柱头三部分组成。子房是雌蕊主要部分。胚珠是将来发育成种子的部分。胚珠在子房内着生的部位，称胎座。子房内有胚珠1个或多个。（6）花托花柄顶端的膨大部分，花被和雄、雌蕊群着生的地方称为花托。雌蕊的子房着生在花托上，两者相接位置：1）上位子房下位花2）上位子房周位花3）半下位子房周位花4）下位子房上位花（7）花序花在茎上的排列方式称为花序。花序的主轴称为花序轴，花序类型包括两大类：1）总状花序类：又称为无限花序类。2）聚伞类花序类：又称为有限花序类。5．果实的构造和类型果实是由植物开花受精后的子房发育而成。果实外围是由子房壁发育而成的果皮，常可分成外果皮，中果皮和内果皮三层。由子房膨大而成的果实，叫真果。花托等而形成的果实，叫假果。常见的有核果、浆果、蓇葖果、荚果、角果、蒴果、颖果、翅果、瘦果、坚果、聚合果、聚花果。植物标本的采集和制作1．采集采集植物标本要尽量采集完整的植株，要有根、茎，叶，花，果实，每种植物最少采集3-5份，寄生植物要连同寄主一起采集。采集植物标本时，应注意选择生长发育正常，无虫咬，无病害或无机械损伤的植株。采集后的标本应立即放入采集箱或塑料袋中，每一份标本都要挂上号牌，放中间野外记录和编号：按野外采集记录本所要求的项目逐项填写。用铅笔在记录本的相应项目上填写或者画一个“√”即可。用铅笔填写野外记录和号牌。3．压制方法采来的植物标本要当天压制。压制前应进行初步整理。每种植物分别放好。每分标本的长和宽38×25cm为宜。较大的标本可折叠成“V”、“N”、“W”形。太大的标本可截成几段，系相同号牌，并注明a、b、c……。压制标本时，首先将一块标本夹作为底板放平，上面铺几张纸，将登记过的带有号牌的植物平展在纸上，注意保持其自然状态，并将其中一部分叶片翻成背面，然后再盖上2-4张纸。按上述方法，一号接一号的压制，压制到适当厚度，盖上另一块标本夹，然后，用绳捆好，放在阴凉干燥处。新压制的植物标本，每天至少要换一块纸，将湿纸换成干纸。过3-4天后，可两天换一次，直到标本干燥为止。每天换下来的纸要烘干或在日光下晒干，以便再用。在最初一二天换纸时，必须注意整形。在第三四天换纸时，应挑出多肉肥厚的标本单独压制，或者事先用沸水或酒精处理后再进行压制。一般标本5-7天为使标本尽快干燥，也可用电熨斗烫干或用机器烘干。这两种方法较适合于革质叶植物。干燥好的标本要进行顺号、上台纸和鉴定，最后编写采集名录。重要树种简介⑴针叶树种：油松、樟子松、马尾松、红松、华山松、火炬松、落叶松、黄花落叶松（长白落叶松）⑵阔叶树种：毛白杨（响杨）、小叶杨、旱柳、垂柳、麻栎、栓皮栎、槲栎、蒙古栎、辽东栎、泡桐苗木培育苗圃的建立与土壤耕作㈠苗圃可分为：固定苗圃和临时苗圃。固定苗圃：又称永久苗圃，使用年限可达十几年或几十年。优点：①面积大，便于集约经营，应用先进的生产技术和实现机械化；②能够充分利用投资和便于安装现代化的育苗设施；③能有计划地大量生产苗木；④有利于开展科学研究工作；⑤种类较多，经济效益显著。临时苗圃：造林任务在造林地区内或附近临时设置的苗圃。使用年限较短，面积较小，苗木种类较少。优点：①距造林地近，减少运苗时间，苗根不失水故造林成活率高；②因苗圃地的环境条件与造林地相同，培育的苗木能够适应造林地的环境条件，故能提高造林成活率和保存率；③苗期管理及保护工作方便；④距造林地近，运费少，苗木成本低。缺点：常常由于无条件进行科学的肥水管理和保护措施，致使苗木的产量较低和质量较差。㈡选地的条件1.苗圃的位置：⑴苗圃宜设在造林地的附近或其中心地区；⑵苗圃要尽量设在交通较方便的地方，以利于运输育苗所需生产资料；⑶距居民点较近的地方，招用季节工人和解决职工的住房问题。2土壤条件：⑴土壤肥力：选用石砾少的、土层深厚的、土壤肥力较好的土地。⑵土壤质地：砂质壤土育苗最好。因为：砂质壤土的结构疏松，水分条件适宜，通气性能也好，土壤中的气、热条件较好；根系生长好，起苗伤根少。缺点：营养元素含量较少。⑶土壤酸碱度：针叶树种苗木适应于微酸性至中性；阔叶树种苗木适于中性至微碱性。⑷地下水位：地下水位过低，土壤干旱；地下水位过高，使苗木到秋季不能充分木质化，降低苗木的抗性。3.水源：尽量利用河流、湖泊、池塘和水库。至少具备打井的条件。以满足旱季育苗时的用水需要。4.病虫害及动物害：避免选用有病虫害和鸟兽害严重的地方。选苗圃之前要进行病虫害调查工作。苗圃区划及设施1.苗圃生产区：包括各种苗木生产区和采条母树区。科研项目较多的苗圃还可设置科研试验区。2.辅助用地的设置原则⑴道路网：面积较大的苗圃，应设置主道、副道、步道和周围圃道。注意减低辅助用地面积。⑵排灌系统：灌溉系统和排水系统。灌溉方法：侧方灌溉、漫灌、喷灌和滴灌。现在一般采用喷灌和滴灌，灌溉效率高、质量好，便于控制灌溉定额，而且占地很少，大大提高土地利用率。3.防风林带①减低风速，减少地面蒸发和苗木蒸腾量，改善林带内的小气候；②防止风蚀表土；③冬季增加积雪；④忌选与育苗病虫害有关的林木；⑤应用常绿树种比较理想。4.建筑物和场院：办公室、宿舍、仓库等。整地1.意义：①改善土壤的通气性和透水性，保蓄土壤水分；②改善土壤的温度条件，给土壤的微生物创造良好的生活环境；③有利于土壤养分的释放，促进土壤风化；④在盐碱地还有防止返盐碱的作用；⑤整地还可以消灭杂草和病虫害。2.主要环节：⑴耕地：又称为犁地，是整地环节中最主要的环节，它的作用最大最全面。耕地季节：北方－秋季耕地效果最好；南方－秋冬季耕地效果最好。耕地深度：对整地效果影响最大。对土壤的通气性、透水性、水分状况和养分供应以及对根系的分布深度都影响。播种苗生产区的耕地深度以18-25cm为宜；移植苗区和插条苗区因根系分布较深，在一般的土壤条件下耕地深度以25-35cm为宜；在沙地的耕地深度可浅些；盐碱地为了防止返盐碱，耕地深度要达到40-50cm。⑵耙地：耕地后进行的表土耕作环节。作用：耙碎垡块，覆盖肥料，平整地面，清除杂草，破坏地表结皮，保蓄土壤水分。时间：北方地区：早春时期（秋耕后不耙地）；南方地区：一般在秋季随耕随耙。⑶镇压：目的：破碎土块，压实松土层，促进耕作层的毛细管作用；在干旱地区春季耕作层土壤疏松，通过春季镇压能够减少气态水的损失。对于保墒有较好的效果。苗圃施肥1.必要性：能给土壤增加有机质和各种营养元素。同时将大量的有益微生物带入土中，加速土壤中无机营养的释放，还能改善土壤的通透性和气、热条件，给土壤微生物的生命活动和苗木根系生长创造有利条件。时期与方法：有条件的地方可以通过土壤营养元素测定来确定施肥种类和数量。为林业苗圃后期施肥要视苗情合理施用，强壮苗可少施，弱势苗可多施。施肥以磷、钾肥为主，不施氮肥，以防苗木陡长。⑴基肥：耕地进行前撒于圃地；以腐熟的有机肥为主，将有机肥和无机肥料混合或配合施用。基肥结合整地、作床时施用，以有机肥为主。施肥数量应按土壤肥瘠程度、肥料种类和树种来确定，每亩施一万斤。⑵追肥：一般用速效肥料。分为土壤追肥和根外追肥。主要为补充基肥之不足，可根据需要在苗木生长期适时追肥二至四次。一般苗木以氮肥为主，对高生长旺盛的苗木在生长后期可适当追施钾肥。关于施肥的几个原则：⑴根据苗圃的土壤养分情况，缺什么施什么⑵质地较粘的土壤通透性不好，施肥应有机肥，以改善土壤的物理性状；砂土有机质少，保水保肥能力较差，要施有机肥。⑶酸性土壤选用碱性肥料。⑷多种肥料可配合使用，如氮、磷、钾和有机肥料混合使用的效果好。⑸有机肥料长期使用会使土壤的物理性质恶化；使用过多，可以造成土壤板结，破坏土壤内部的空间结构，自然地力趋于下降。播种育苗㈠种子处理⒈种子消毒：福尔马林、硫酸铜、高锰酸钾，也可用敌克松粉剂拌种。⒉发芽促进：①冷水浸种：浸种能刺激种子增强新代谢作用，提高种子活力，播种后出苗快而且齐壮，有明显的增产效果。如：雪松等。②热水浸种：水温为40-60℃。如：刺槐、紫穗槐、合欢、皂荚、山楂。③高温浸种：水温70-90℃。可用于种皮坚硬、致密、透水性很差的种子。如：刺槐、皂角、樟树等。④碱性溶液浸种：用于有蜡质的种子，如乌桕和漆树等的种子。用1％的碱或洗衣粉溶液浸种也有效。⒊催芽：以人为的方法打破种子休眠，并使种子出芽的处理。催芽是为了缩短出苗期并使幼芽出土整齐，提高场圃发芽率，以达到提高苗木产量的目的。㈡土壤处理：目的消灭在土壤中残存的病原菌和地下害虫。主要方法有两种：烧土法和药剂处理法。播种方法：1.条播：是按一定行距将种子均匀地播到播种沟里，是应用最广泛的方法。优点：（1）苗木有一定的行间距离，便于土壤管理、抚育保护和机械化作业；（2）比撒播省种子；（3）行距较大，使苗木受光均匀，有良好的通风条件，质量较好；（4）起苗工作比撒播方便，适用于一切树种。2.点播：按一定的株行距将种子播于播种沟内。一般只适用于大粒种子，如核桃、板栗、山桃。3.撒播：将种子均匀地播种到育苗地上（如杨、柳、桉、桑、泡桐、马尾松等）。主要优点：苗木产量较高。缺点：（1）不便于土壤管理等工作；（2）苗木密度大，易造成光照不足，通风不良，使苗木生长不良，有时会降低苗木抗性，甚至使苗木质量下降；（3）撒播的用种量较大，除极小粒种子外，一般不采用该方法。㈡播种技术要点播种时要使播种的深度一致，分布均匀，下实上虚，覆土适当。育苗地的管理：主要指从播种开始，到幼苗出土后为止这一时期的管理工作。（一）播种地的管理：⒈覆盖：保蓄土壤水分，减少灌溉量，防止因土壤水分蒸发而造成土壤板结现象，减少幼芽出土的阻力；提高土温，因而使出苗期缩短。塑料薄膜覆盖效果最好。⒉灌溉：灌溉及次数，决定于种粒的大小，当地的气候、土壤条件及覆土厚度和覆盖。⒊松土：播种地土壤板结，应立即进行松土。⒋沙地播种育苗要设风障。防止风吹覆土，砂打幼苗。（二）降温措施：⒈遮荫：在幼苗期进行，要适宜，遮荫过重，影响苗木光合作用强度，降低苗木质量。2.喷灌降温：高温时期既能降温又能提高空气相对湿度和土壤湿度。（三）灌溉：⒈侧方灌溉：高床或高垄作业。⒉漫灌：上方灌溉方法,低床育苗和大田育苗的常用方法。费水、效率低、易造成土壤板结。⒊喷灌：又称人工降雨。省水，便于控制，不破坏土壤结构，效率高。（四）中耕：有作物行间锄草、松土、培土和间苗，消灭杂草，蓄水保墒，提高地温，促使有机物的分解。（五）间苗、幼苗移植：⒈间苗：宜早不宜迟，2-3次。对象：受病虫害的、机械损伤的、生长不良和不正常（霸王苗）的幼苗。⒉幼苗移植：用于种子很少的珍贵树种和生长特别迅速要在幼苗期进行移植的树种。有时为调节苗木密度而补苗。一般选在阴雨天，且移植后及时要及时浇灌，必要时进行遮荫。（六）苗木的越冬及防霜冻⒈越冬死亡的原因：生理干旱（早春因干旱风的吹袭）、地裂伤根、冻拔、冻死。⒉越冬保苗的方法：土埋法、盖草、设防风障和架暖棚等。插条育苗法是截取树木枝条或苗干的一部分做繁殖材料进行育苗的方法。经过截制的繁殖材料叫做插穗。用插条法培育的苗木叫插条苗。1.提高插穗成活率的关键措施：2.制穗与扦插技术⑴制穗技术：1.根据树种选择插穗的长度和粗度。2.插穗的第一芽和其它侧芽要保护好。3.落叶树的插穗上切口要平，下切口易生根的要平，不易生根的要斜，并且防止切口劈裂。4.常绿树种的叶子尽量保留。为防止失水过多，可将插穗下部枝叶剪掉，占插穗全长的1/3－2/5。5.为防止插穗失水，应在背荫处进行。⑵扦插技术要点：春季进行；密度向大株行距发展，因树种和环境而异；深度根据地类、环境等因子而定，过深，地温低，氧气供应不足；过浅，水分不足；方法有直插法和穿孔法。移植育苗1.移植季节：在苗木休眠期，即在秋季苗木径生长高峰过后及春季苗木发叶前。常绿树种可在生长期的雨季移植。移植密度：株行距过大，浪费土地，产量低；株行距过小，不便于经营管理，更不利于机械化经营。针叶树，株距6-20cm，行距20-30cm为宜；阔叶树，株距15-20cm，行距60-100cm。2.移植技术（1）分级：栽植后苗木生长均匀，减少苗木的分化现象。（2）修剪：剪去过长和劈裂的根系，一般根系长度应在12-15cm。苗木出圃：1起苗：秋季或春季苗木休眠期进行，雨季造林时，也可在雨季随起随造。2苗木贮藏与包装运输假植：将苗木的根系用湿润的土壤进行暂时的埋植。假植主要是为了防止根系干燥，保护苗根不失水。临时假植：起苗后和造林前进行的短期假植。越冬假植：在秋季起苗后，要通过假植以越冬六．1.容器育苗：利用各种能装营养土的容器进行育苗，如营养杯育苗、营养袋育苗和营养篮育苗等等。优点：造林成活率高；延长造林时间，造林工作不受造林季节限制。2.塑料大棚或塑料温室育苗较常见。优点：延长育苗期，种子发芽快，可以快速提高空气相对湿度，加速苗木生长，便于控制环境和便于管理森林营造一.1.造林：广义：从林木种子起到林木达到成熟利用为止的全部培育过程。狭义：按照一定的方案用人工种植的方法营造森林达到郁闭成林的生产过程。造（宜）林地：供造林使用的土地资源，如经火烧或采伐后的采伐迹地、火烧迹地、需人工加密或改造的疏林地、低价值幼林地、荒山荒地或农耕地人工更新：在采伐迹地和火烧迹地上造林称为人工更新。人工造林：在宜林的荒山荒地及其他无林地上营造森林。人工林：用人工种植的方法营造的森林，分为用材林、经济林、防护林、薪碳林和卫生风景林。2.质量要求成活或保存、速生、丰产、优质和稳定是衡量造林质量的5个主要指标。全面分析还应该加上造林的经济指标，衡量造林的成本投入和经济、生态效益分析。3.提高质量的措施（1）良种壮苗、认真种植保证树木个体优良健壮。（2）合理的配置密度树种组成保证人工林有合理的群体结构。（3）细致整地、抚育保护及施肥灌水（排水）来保证良好的林地环境。造林树种选择的基本原则：最有利于满足造林目的要求的性状，即生产、防护、美化；最能够适应造林地的立地条件，即能够达到适地适树的要求。2.次要因素：种苗来源是否充裕、栽培技术问题、经验和习惯问题、造林成本问题（决定作用）二．（一）用材林的树种选择1.速生性：我国森林资源贫乏，用材林资源，特别是用材林的成过熟林资源下降，用材林资源濒临枯竭，木材供需矛盾日益尖锐，中国每年消耗大量外汇从国外进口原木及木材制品。全世界的共同趋向：建设速生丰产用材林逐步以人工用材林代替天然林，保护生态环境和生物多样性。引进：湿地松、火炬松、桉树。2.丰产性：生长高大、相对长寿，材积生长速生期维持较长，适于密植，单位面积产量高。如杉木、杨树3.优质性：树干通直、圆满，分枝细小，整枝性能良好等特性（针叶树种的造林面积过大的主要原因）还有树种生长的稳定性、有没有毁灭性的病虫害、除了木材生产外的其它林副产品及生态效益如何。（二）经济林树种的选择按市场需求选择；早实性（速生）；丰产性；优质性，主要指出仁率、含油率、油脂的成分、品质和用途等。（三）防护林树种的选择：防治对象是害风和平流霜冻；保证农田高、稳产，生产各种林产品和美化环境。A生长迅速，树形高大，枝叶繁茂，寿命较长，具有较早和较长期的防护效能。B抗风力强，具有较强的排盐碱能力。C树冠以窄冠型为好，根系不伸展过远，没有和农作物共同的病虫害D具有较高的经济价值（2）水土保持林的树种选择：为减少、阻截和吸收地表径流，含蓄水分，固定土壤免受各种水蚀。a根系发达，宜采用根蘖强的或蔓生的树种b树冠浓密，落叶丰富，且易分解，具有改良土壤并提高土壤保水保肥的性状（如紫穗槐、沙棘等）c生长迅速、郁闭稳定，能在林下形成良好的枯枝落叶层，保护土壤。d能适应不同类型水土保持林的特殊环境，具有耐干旱瘠薄或耐水湿，防冲淘的能力等。固沙林：为防止沙地风蚀，控制沙粒流动危及农田、城镇及各种设施，并合理利用沙地的生产能力。A根系伸展广，根蘖性强，能笼络地表沙粒，固定流沙（如梭梭、沙枣等）。B耐风吹露根及沙埋（如沙柳、沙蒿等），有生长不定根的能力，耐沙粒撞击。C落叶丰富，能够改良土壤。(4)环境保护林和风景林A大型疗养区周围以保健为目的的人工林，最好选用能发挥具有杀菌能力的分泌物的树种（松属和桉属）B大型厂矿，能产生有害气体的污染源周围，选择抗性强而且能吸收这类污染气体的树种（臭椿、榆树等）。抗SO2：冬青、丁香、桑树、刺槐、女贞、臭椿、夹竹桃、大叶黄杨、合欢、苦楝、法国梧桐、柳树、栎树、构树。抗HF：丁香、女贞、大叶黄杨、悬铃木、油茶、樱桃、柑橘、白蜡。抗Cl2：冬青、合欢、女贞、黄杨、麻栎、青冈栎、棕榈、柑橘、夹竹桃。指示植物：用以监测和预报大气污染程度。C城市附近提供旅游休息场所，具有保健功能、四季常绿、树形美观、色彩鲜明、花果艳丽的树种。最好是不同树种交替配置，而不要形成呆板的环境。（5）四旁绿化树种的选择四旁植树：在路旁、水旁言的。四旁植树兼有生产、防护及美化的作用。三．（一）适地适树的概念和意义适地适树：使造林树种的特性，主要是生态学特性（树）和造林地的立地条件（地）相适应，以充分发挥生产潜力，达到该立地在当前技术经济条件下可能取得的最佳效益。适地适树是相对的，矛盾是不断在变动的。避免两种倾向：过