植物生態(tài)學(xué)課件

&.5植物種群生態(tài)分化中形成的種間關(guān)系競(jìng)爭(zhēng)他感化學(xué)作用互利共生寄生植物植物與食草者食蟲(chóng)植物5.1競(jìng)爭(zhēng)

競(jìng)爭(zhēng)是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的有機(jī)體或物種彼此相互妨礙、相互抑制的關(guān)系。植物的競(jìng)爭(zhēng)存在特殊性。5.1.1競(jìng)爭(zhēng)類(lèi)型依據(jù)劃分的側(cè)重點(diǎn)不同，一般可分種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)和種間競(jìng)爭(zhēng);Park將競(jìng)爭(zhēng)分為利用性競(jìng)爭(zhēng)和干涉性競(jìng)爭(zhēng)；Nicholson分為分?jǐn)偢?jìng)爭(zhēng)和爭(zhēng)奪競(jìng)爭(zhēng)，等等。俄羅斯生物學(xué)家Gause通過(guò)實(shí)驗(yàn)提出“一個(gè)生態(tài)位，一個(gè)物種”的觀點(diǎn)，這種觀點(diǎn)常稱(chēng)為競(jìng)爭(zhēng)排斥原理。在一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境中，兩個(gè)以上受資源限制的但具有相同資源利用方式的物種，不能長(zhǎng)期共存一處，即完全的競(jìng)爭(zhēng)者不能共存，最終一個(gè)物種被另一個(gè)物種所取代。5.1.3競(jìng)爭(zhēng)模型Lotka-Volterra競(jìng)爭(zhēng)模型

dN1/dt=r1N1（1-N1/K1-αN2/K1）dN2/dt=r2N2（1-N2/K2-βN1/K2）投入產(chǎn)出競(jìng)爭(zhēng)模型

投入比率=種A輸入量/種B輸入量產(chǎn)出比率=種A輸出量/種B輸出量5.2他感化學(xué)作用他感化學(xué)作用也稱(chēng)為異生相克，指一個(gè)物種或有機(jī)體受到另一個(gè)物種或有機(jī)體釋放的代謝產(chǎn)物的影響，包括促進(jìn)和抑制。它是一種典型的非共生現(xiàn)象。僅限于植物之間的他感化學(xué)作用稱(chēng)為他感作用，又稱(chēng)為異生相克現(xiàn)象。5.2.2植物間的他感化學(xué)作用植物間的他感化學(xué)作用，其化學(xué)物質(zhì)有兩種來(lái)源：一是植物活體部分；而是植物枯死部分分解釋放出來(lái)的。植物間的相互化學(xué)影響，可以是直接的作用，也可以是間接作用。5.3單惠共生單惠共生是指有利于一種有機(jī)體而對(duì)另一種則無(wú)影響的相互作用。附生庇護(hù)植物群附生植物----鳥(niǎo)巢蕨高山苔蘚林根瘤菌和豆科植物的互利共生有花植物和傳粉動(dòng)物的互利共生螞蟻和金合歡的互利共生植物為螞蟻提供蜜和蛋白質(zhì)空的葉刺可以筑巢“植物殺手”日本菟絲子入侵臺(tái)北市纏死樹(shù)木

5.6植物與食草者食草者腐蝕者（食碎屑者，死植物體的消費(fèi)者）生食者（生活植物體的消費(fèi)者）捕食者（整個(gè)植物體或繁殖體的消費(fèi)者）活體寄生者（含病菌微生物）啃食者（部分植物體的消費(fèi)者）食草者的分類(lèi)5.6.1食草者對(duì)植物的影響一般認(rèn)為，食草者對(duì)植物的影響都是消極的、有害的，是單向的能量流動(dòng)，僅對(duì)食草者有利。但是適當(dāng)強(qiáng)度的牧食可以提高植物的光合作用，能積累更多的生物量。另外，食草者可以緩解植物之間的競(jìng)爭(zhēng)壓力。5.7食蟲(chóng)植物食蟲(chóng)植物是指能捕食昆蟲(chóng)和其他小動(dòng)物的植物。其根系不發(fā)達(dá)，多生長(zhǎng)在缺乏礦物質(zhì)的土壤和沼澤中，具有誘捕昆蟲(chóng)和其他小動(dòng)物的植物的變態(tài)葉。長(zhǎng)毛豬籠草好望角茅膏菜捕蠅草第十一章植物的生態(tài)適應(yīng)&1.植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)&2.植物的生活史格局&3.植物對(duì)極端環(huán)境的適應(yīng)與進(jìn)化&4.植物的趨同適應(yīng)和趨異適應(yīng)1.2環(huán)境與植物的適應(yīng)性植物的“三基點(diǎn)”：任何植物對(duì)環(huán)境因子的適應(yīng)性都有一定的界限范圍，對(duì)某環(huán)境因子能夠忍耐的最小劑量為下限臨界點(diǎn)，對(duì)其忍耐的最大劑量為上限臨界點(diǎn)，植物適合度最大時(shí)環(huán)境因子的狀況為最適點(diǎn)。植物適應(yīng)的上限和下限之間的環(huán)境范圍就是植物的適應(yīng)范圍，又成為植物的生態(tài)幅。植物對(duì)某個(gè)環(huán)境因子適應(yīng)范圍，是在其他環(huán)境因子相對(duì)穩(wěn)定情況下界定的。當(dāng)其他環(huán)境因子發(fā)生變化時(shí)，植物的生態(tài)幅將發(fā)生變化。當(dāng)多種植物共同存在一定環(huán)境中時(shí)，植物之間的競(jìng)爭(zhēng)也會(huì)使生態(tài)幅變小。2.1.1資源獲?。ㄉL(zhǎng)）的資源配置資源比假說(shuō)基本思想：根據(jù)資源稀缺程度配置資源是植物為獲取資源而進(jìn)行資源配置的基本原則。它不僅能預(yù)測(cè)一般環(huán)境中植物能否存活和發(fā)展，而且還能對(duì)群落的不同演替階段的植物發(fā)展進(jìn)行正確的預(yù)測(cè)。多元限制假說(shuō)這個(gè)假說(shuō)認(rèn)為，自然選擇使植物能充分的優(yōu)化對(duì)資源的利用，最理想的適應(yīng)環(huán)境的植物應(yīng)該是那些能準(zhǔn)確的吸收自身所需物質(zhì)的植物。所以，在一個(gè)特定環(huán)境里，競(jìng)爭(zhēng)會(huì)使資源都可能得到較充分的利用。2.1.2生存維持的資源配置植物生存方式多種多樣，根據(jù)植物生存方式不同，生存維持的資源配置對(duì)策也不同另外，在植物生活史中，程度不同的經(jīng)受動(dòng)物的取食和病害的侵襲，抵御動(dòng)物和病害是植物生存中資源消耗的一個(gè)重要方面。2.1.3生殖繁衍的資源配置

在自然選擇下植物要達(dá)到最大種子產(chǎn)量的兩種策略：一次結(jié)實(shí)的生殖方式：把全部資源一次性投入集中生殖；多次結(jié)實(shí)的生殖方式：以較少的生殖投入，來(lái)實(shí)現(xiàn)較大的存活率和較多的生殖機(jī)會(huì)（次數(shù)），以求在整個(gè)生活史階段產(chǎn)生較多的后代。2.2生活史格局的類(lèi)型2.2.1r-型和K-型生活史對(duì)策這兩種類(lèi)型是植物向生殖過(guò)程配置資源的兩種極端狀況。一般來(lái)說(shuō)，嚴(yán)格意義上的r-對(duì)策型和K-對(duì)策型植物是比較少的，大多數(shù)植物都在這兩種極端狀況之間。雜草對(duì)策性（R）:主要將資源配置給生殖作用；（適合在資源豐富的臨時(shí)環(huán)境中）競(jìng)爭(zhēng)對(duì)策型（C）：主要將資源配置到植物的生長(zhǎng)過(guò)程；（適合在資源豐富的穩(wěn)定環(huán)境或可預(yù)測(cè)環(huán)境中）耐受對(duì)策型（S）：主要把資源配置到抵御不良環(huán)境、維持生存。（適合在資源比較緊張的脅迫環(huán)境中）2.2.2R-,C-和S-型生活史對(duì)策&3.植物對(duì)極端環(huán)境的適應(yīng)與進(jìn)化植物面臨的極端環(huán)境有兩類(lèi)，一類(lèi)是自然極端環(huán)境，主要指光、溫、水、氣、熱配置極差的自然惡劣環(huán)境，另一類(lèi)是人類(lèi)引起的污染環(huán)境。3.1植物對(duì)極端自然環(huán)境的適應(yīng)與進(jìn)化極端環(huán)境影響植物遺傳的表達(dá)和表型范圍極端環(huán)境中的選擇作用誕生了很多不利常規(guī)條件下植物生活的形狀特征極端環(huán)境影響植物種群大小，既可能加速植物滅亡，也可能加速植物新生3.2植物對(duì)環(huán)境污染的適應(yīng)與進(jìn)化植物對(duì)污染的抗性和適應(yīng)表現(xiàn)在:（1）植物對(duì)污染物的拒絕吸收（2）植物對(duì)污染物的結(jié)合與鈍化（3）植物對(duì)污染物的分解與轉(zhuǎn)化（4）植物對(duì)污染物的隔離作用污染條件下植物的分化與進(jìn)化&4.植物的趨同適應(yīng)和趨異適應(yīng)趨同適應(yīng)：不同種類(lèi)的植物，由于長(zhǎng)期生活在同一環(huán)境中，受相同或相近環(huán)境因子的影響和制約，它們?cè)谛螒B(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化特征等方面卻很相近或相似。趨異適應(yīng)：同一種的植物個(gè)體群，因?yàn)殚L(zhǎng)期生活在不同的環(huán)境中，它們?cè)诟叨?、葉片的大小、開(kāi)花時(shí)間以及其他相關(guān)形狀都有或大或小的差異。植物的趨同適應(yīng)1.仙人掌（仙人掌科）；2.仙人筆（菊科）；3.霸王鞭（大戟科）；4.海星花（蘿摩科）4.1植物的生態(tài)型（1）氣候生態(tài)型：當(dāng)種的分布區(qū)擴(kuò)展或栽種到不同氣候地區(qū)，長(zhǎng)期受氣候影響所形成的生態(tài)型。a.光照生態(tài)型b.溫度生態(tài)型c.水分生態(tài)型同一物種因適應(yīng)不同生境而表現(xiàn)出具有一定結(jié)構(gòu)和功能差異的不同類(lèi)群。生態(tài)型的劃分：（3）生物生態(tài)型：主要是生物因子在長(zhǎng)期作用下形成的。有的物種長(zhǎng)期生活在不同的群落中，由于植物之間競(jìng)爭(zhēng)等關(guān)系的不同可分化為不同的生態(tài)型。

最常見(jiàn)的生物生態(tài)型是人類(lèi)生態(tài)型。（2）土壤生態(tài)型：長(zhǎng)期在不同土壤條件作用下分化形成的生態(tài)型。4.2植物的生活型植物生活型的劃分：Raunkiaer以溫度、濕度、水分（雨量）作為揭示生活型的基本因素，以植物度過(guò)不利季節(jié)的適應(yīng)方式作為分類(lèi)基礎(chǔ)。具體以植物的休眠芽或復(fù)蘇芽在不利季節(jié)的著生位置和保護(hù)方式為依據(jù)，將高等植物劃為：高位芽、地上芽、地面芽、隱芽和一年生植物五類(lèi)生活型。指植物對(duì)綜合環(huán)境條件長(zhǎng)期適應(yīng)，而在外貌上反映出來(lái)的植物類(lèi)型。a.高位芽植物；b.地上芽植物；c.地面芽植物；d.隱芽植物；e.一年生植物；Raunkiaer生活型系統(tǒng)：過(guò)于強(qiáng)調(diào)植物對(duì)不利環(huán)境因子（主要是低溫）脅迫適應(yīng)特征，忽視了植物如何利用生長(zhǎng)季有利條件的特點(diǎn)。不同生活型植物對(duì)生境的適應(yīng)方式常綠植物

指常年保持葉片，尤其是在水分脅迫時(shí)仍保存葉片的植物。主要分布在水熱條件較好的地區(qū)，但在極端寒冷的凍原、極地、熱帶和亞熱帶地區(qū)的高山環(huán)境中部分植物也保存葉片。蓮霧

玉樹(shù)、玉蝴蝶

干旱落葉植物

指在旱季葉片脫落、保持休眠狀態(tài)，以免水分喪失的植物。典型的干旱落葉植物主要存在于地中海氣候條件下。

藍(lán)花假紫荊深根植物

又稱(chēng)吸地下水植物。這類(lèi)既能生長(zhǎng)在河邊，也能生活在旱地。這類(lèi)植物即使生活在河邊也很少?gòu)牡乇砦账郑且陨钊氲叵碌凝嫶蟾祻牡叵芦@取穩(wěn)定的水源，從而度過(guò)特別干旱的時(shí)期。懸鈴木柳樹(shù)短命植物有的一年生植物在其生活史中有一個(gè)短暫的中濕條件，植物可以利用這個(gè)條件快速萌發(fā)并完成整個(gè)生活史。這些植物一般生活在生長(zhǎng)于干旱荒漠地區(qū)。短命菊，地面稍稍有點(diǎn)濕潤(rùn)，它就立刻發(fā)芽，生長(zhǎng)開(kāi)花。壽命還不到一個(gè)月木賊，種子在降雨后10分鐘就開(kāi)始前動(dòng)發(fā)芽，10個(gè)小時(shí)以后，就破土而出，壽命僅兩三個(gè)月。謝謝類(lèi)型名稱(chēng)效應(yīng)種間相互作用的性質(zhì)物種A物種B中性作用00A與B