生态学实验1环境因子对植物形态结构的影响

v.....v........资料...资料..试验1 环境因子对植物形态构造的影响一、试验目的1、把握生长在不同环境下的植物形态构造的特点，理解植物形态构造是如何适应于其生境特征。把握从植物外部形态及生长，生境特点上鉴别植物耐荫性的方法。2、理解植物器官的构造特点对植物生长发育及其环境适应的意义。初步判定植物对光照强度3、使学生把握划分植物生活型的方物与环境的关系及划分植物生活型的生态意义二、试验原理：1为水生植物〔包括了中生植物和旱生植〕生植物依据其生活型又可分为沉水植水植物。生长在不同环境中的植物，在演化过程中会形成一些适应环境的构造特征，其中以叶的构造变化最为显著。叶子是植物的重要器官，它有两大生理功能，光合作用和蒸腾作用。蒸腾作用是根系吸取水分的动力之一，植物根系吸取的矿物质主要是随蒸腾液流上升并转运到植物体的其他部位。另外，蒸腾作用也能降低叶片的外表温度，从而使叶子在猛烈的日光照耀下，不至于因温度过分上升而受损伤。但蒸腾作用会消耗很到植物体内的水分，因而植物根系吸取的水分和叶片蒸腾作用消耗的水分之间需到达一个等量的状态，即水分平衡状态。植物在长期的进化过程中，渐渐形成了防止水分散失的构造，如叶外表的角质层，密生绒毛，气孔下陷或形成气孔窝，叶片内储水组子兴旺等，都是为了适应保持水分，削减水分蒸腾的特征。植物生活于不同的生态环境中其叶片的这些适应性构造不同，形态变化也较大。阳光是植物光合作用的能量来物对光强的不同要求，把它们分为阳性植物、阴性植物、耐阴植物三大类。阳地植物与阴生植物是生长在不同光照强度环境中的植物，由于叶是直接承受光照的器官，因此，受光照强度的影响，也就简洁反映在它们的形态和构造上。又由于具有一样基因型的植物假设长期生活在不同的生态环境中，会消灭构造和生理的趋异性；而不同基因型的植物生活在同一环境中，又会消灭趋同性，所以，即使是同一植物，因叶所处位置的光照不同，也会有阴生与阳生的差异由此也可以看出叶是最具变化的器官。2、生活型是生物对外界环境适应的外部表现形式，同一生活型的生物，不但体是相像的。对植物而言，其生活型是植物对综合环境条件的长期适应，而在外貌上反映出来的植被类型。它的形成是植物对一样环境条件趋同适应的结果。在同一类生活型中，常常包括了在分类系统上地位不同的很多种，因为不管各种植物在系统分类上的位置如何，只要它们对某一类环境具有一样或〔相像〕的适应方式和途径，并在外貌上具有相像的特征，它们都属于同一类生活型。Raunkiaer中的生活型系统。Raunkiaer他以植物体在度过生活不利是以休眠或复苏芽所处位置的凹凸和保护的方式为依据，把陆生植物划分为五类生活型。高位芽植物Phanerophyts 休眠芽位于距地25厘米以上，又依高度分为四个亚类，即大高位芽植物〔30米，中高位芽植物30米，小高位芽植物8米〕5厘米到2米。如乔木、灌木和一些生长在热带潮湿气候条件下的草本等。地上芽植Chamaephyts 更芽位于土壤外表之5厘米之下多为半灌木或草本植土表的残落物保护，在冬季地表积雪地区也受积雪的保护。地面芽植物Hemicryptophyes又称浅地下芽植物或半隐芽植物，更芽位于近地面土层内，在不利季节，地上局部全枯死，即为多年生草本植物。Cryptophyts类多年生草本植物或水生植物。一年生植物Therophyts

又称隐芽植物是只能在良好季节生长的植物，以种子的形式度过不良季节。《中国植被》一书中即按植物体态划分出以下生长型类群：乔木：具有明显主干，又分出针叶乔木，阔叶乔木，并进一步分出常绿的，落叶的，簇生叶的，叶退化的。灌木：无明显主干，也可按上述原则进一步划分。竹类。藤本植物。附生木本植物。寄生木本植物。Ⅱ．半木本植物半灌木与小半灌木。Ⅲ．草本植物多年生草本植物类短命植物等。一年生植物：又分冬性的，春性的与短命植物。寄生草本植物。腐生草本植物。水生草本植物：又分挺水的，浮叶的，漂移的，沉水的。Ⅳ.叶状体植物14.藻菌。统计某个地区或某个植物群落内各类生活型的数量比照关系称为生某一植物群落中植物与生境〔特别是气候〕的关系。从各个不同地区或各个不同群落的生活型谱的比较，可以看出各个地区或群落的环境特点，特别是对于植物有重要作用的气候特点。表1不同植物耐荫性类型的主要差异特征阳性植物阴性植物1、外观 ①冠形伞形圆锥形②枝叶分布稀疏，透光度大浓密，透光度小③叶型一般只有阳生叶有阴阳叶或只有阴生叶④枝下高大，自然整枝强小，自然整枝弱2、生长发育⑤相对高①生长②开花结实③寿命较小较快较短较大较慢较长3、生境特征干旱贫瘠土壤潮湿肥沃土壤4、群落①群落内自然更少或无多②自然稀疏消灭早，强度大消灭晚，强度小或无5、生理①光补偿点高低②光饱和点高低③叶绿素a/叶绿素b 较大〔喜直射，利用红光较〔喜散射利用蓝紫光〕④可溶性蛋白含量 较高 较低其它参考

树冠的叶幕区稀疏透光，叶片色淡而质薄，假设是常绿树，其叶片寿命较短的为阳性树。叶幕区浓密，叶色浓而且质地厚的，假设是常绿树，则叶可在树上存活多年的为耐荫树；常绿性针叶树的叶呈针状的多为阳性树，叶呈扁平或呈鳞片状而表、背区清楚显的为耐荫树；阔叶树中的常绿树多为耐荫树，而落叶树种多为阳性树或中性树。特征表2阳生叶与阴生叶形态、解剖及生理特性比较阳生叶阴生叶叶片形态厚而小薄而大叶片颜色角质层栅栏组织较浅兴旺较厚或严密较深不兴旺较薄或稀疏气孔叶脉较密较小较密较希较大较稀叶绿素含量较少较多蒸腾作用光补偿点、饱和点较强高较弱低三、试验材料：校园内生长在不同生境条件下植物种类四、方法与步骤：120分别按以下指标分级进展观”结果1-中。：乔木〔针叶、阔叶、常绿、落〕木〔：伞形、近伞形、近圆锥形、圆锥形。枝叶分：稀疏、较稀疏、较浓密、浓密。 透光：枝叶透光面积占树冠面积的百分比。叶阳生－只着生阳生叶阳、－有阳生叶和阴生叶分阴生－只着生阴生叶。枝下：最下一轮活枝到地面的高度。 冠高：树冠长度与树高之比。相对：植物株高〔树m〕与基径〔胸cm〕之比生长速：快，较快，较慢，慢。开花结实：早，较早，较晚，晚。 寿：短，较短，较长，长。生境：干旱贫瘠，较干旱贫瘠，较潮湿肥沃，潮湿肥沃。0种植物的耐荫性按由强到弱的挨次〕排序；3、依据各植物的耐荫性挨次，并结合年龄、气候、土壤条件对耐荫性的影响，确定不同植物的耐荫性类型〔阳性植物、中性植物、阴性植物〕v.....v.....种名生活型 冠形枝叶分布 透光种名生活型 冠形枝叶分布 透光叶型枝冠高比 相对高胸径生长速度 开花结实度下高/cm樟树乔木球形较稀疏60%3.325.23.35较快5桂花乔木球形较密集40%1.66.50.688橡胶榕乔木球形密集20%2.521.54中圆柏乔木球形密集30%1.370.688南洋杉乔木圆锥形较密集70%2.825.51.34红花羊蹄甲乔木球形较稀疏70%414.52.9白兰乔木柱形较稀疏60%318.61.015檵木灌木球形较稀疏70%0.020.14...资料..v.....v.....5映山红灌木伞形稀疏90%阴生叶0.710.035较慢较早野牡丹灌木伞形稀疏80%阳生叶0.00.850.04快较早8黄槐乔木圆锥形稀疏90%1.63.60.34快变叶木灌木伞形密集10%0.10.650.813芒果乔木球形密集40%2.260.715快较早6菩提乔木球形较稀疏60%414.52南洋楹乔木球形较稀疏60%11.531.52.265红绒球乔木伞形较密集40%0.12.641.2059凤凰木乔木伞形稀疏90%9.515.50.92小叶紫薇灌木球形较稀疏60%0.551.35红背桂灌木伞形较密集40%0.01.10.14...资料..v.....v.....88茉莉花灌木.. .资料. .v.....v........资料...资料..植物耐阴性指标量化表海桐樟树海桐樟树夹竹桃特征阳生叶阴生叶阳生叶阴生叶阳生叶叶片形态叶片颜色栅栏组织层数严密度气孔相对密度相对大小叶脉相对密度其它特征种名种名〕生长型《中国植被》水分适应生态分类〕类型光强适应生 土壤适应生 气温适应态型 态型分类 生态类型