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植物生理態(tài)學(xué)緒論植物生理生態(tài)學(xué):研究植物與環(huán)境的相互作和機(jī)制的一門實(shí)驗(yàn)科。研究層次:植物個(gè)體—器—組織水平。植物生理生態(tài)學(xué)特點(diǎn):物生態(tài)學(xué)的一個(gè)分支,主要用生理學(xué)的觀點(diǎn)和方法來(lái)析生態(tài)學(xué)現(xiàn)象。

研究生態(tài)因子和植物生理現(xiàn)象之間的關(guān)系。植物生理生態(tài)學(xué)主要集中在組織、器官、個(gè)體與生物環(huán)境之的相互關(guān)系,作為對(duì)態(tài)現(xiàn)象的驗(yàn)證和解釋,同時(shí)也對(duì)微觀植物生理學(xué)提供了表征證。植物與環(huán)境環(huán)境:某一特定生物體或生物群體周圍一切因素總和,包括空間及直或間接影響該生物體或生物群體生存的各種因素。環(huán)境的本質(zhì)就是生物生存和發(fā)展的資源或影響種資源的因素。生態(tài)因子環(huán)境中對(duì)生物起作用因子。對(duì)生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、生殖、行為和分布有著直接或間接影響。生存條件:生態(tài)因子中對(duì)生物生存環(huán)境不能缺的生態(tài)因子的總稱。生境:特定生物個(gè)體或群體的棲息地的生態(tài)環(huán)境生態(tài)因子根據(jù)性質(zhì)劃分:氣候因子:溫度、水分、光照、風(fēng)、氣壓和雷電等。土壤因子:土壤結(jié)構(gòu)、土壤成分的理化性質(zhì)及土壤生物。地形因子:陸地、海洋、海拔高度、山脈走向與坡度等。生物因子:包括動(dòng)物、植物和微生物之間的各種相互作用。人為因子:人類活動(dòng)對(duì)自然的干預(yù)、影響、破壞及對(duì)環(huán)境的染等。植物與生態(tài)因子之間的相互關(guān)系:1)生態(tài)作用:生態(tài)因子對(duì)植的結(jié)構(gòu)、過(guò)程、功能、分布等產(chǎn)生的影響。2)生態(tài)適應(yīng):植物改變自身構(gòu)與過(guò)程以與其生存環(huán)境相協(xié)調(diào)的過(guò)程。3)相互作用:植物對(duì)環(huán)境做的響應(yīng)和反饋,并影響環(huán)境的過(guò)程境小氣候、土壤結(jié)構(gòu)、土壤微生物、大氣組分、生物鏈結(jié)構(gòu)、同進(jìn)化、生物多樣性1植物對(duì)生態(tài)因子的響應(yīng)和耐受性生態(tài)幅:受范圍上最高點(diǎn)和最點(diǎn)之間的范圍。生物對(duì)生態(tài)因子耐受限度的調(diào)整:1)馴化:通過(guò)人栽培,自然選擇和人工選擇,是野生植物、外來(lái)物能適應(yīng)本地的自然環(huán)境和栽培條件成為生產(chǎn)或觀賞需要的本地植。生物學(xué)意義:適應(yīng)境變化的能力。2)內(nèi)穩(wěn)態(tài):物系統(tǒng)通過(guò)內(nèi)在的調(diào)節(jié)機(jī)制使內(nèi)環(huán)境保持相對(duì)穩(wěn)。內(nèi)穩(wěn)態(tài)通過(guò)形態(tài)、行為和生理適應(yīng)實(shí)現(xiàn)。3)適應(yīng):生物環(huán)境壓力的調(diào)整過(guò)程。植物在形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能面獲得了可遺傳的改變,從而增加了對(duì)逆境的抗性。適應(yīng)方式:—適應(yīng)組合:環(huán)境件表現(xiàn)出一整套協(xié)同的適應(yīng)特性?!磉m應(yīng):生物、休眠、生理生化變化。影響植物生理生態(tài)的主要環(huán)境因子光照①綠色植將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲(chǔ)存于植物體內(nèi),這一過(guò)程是生物圈太陽(yáng)能發(fā)生聯(lián)系的唯一環(huán)節(jié),也是生物圈賴以生存的基礎(chǔ)。2太陽(yáng)輻射為地球上所有生命系統(tǒng)提供了能量來(lái)源。根據(jù)陸生植物對(duì)光強(qiáng)適應(yīng)的生態(tài)類型可分為中性植物(耐陰物性植物(陽(yáng)生植物性植物(陰地植物根據(jù)植物對(duì)日照長(zhǎng)度的反應(yīng)類型可把植物分為長(zhǎng)日照植物、日照植物、中日照植物和中間型植物。光質(zhì):光譜成分(紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫生理有效輻射:能被光合作用利用的太陽(yáng)輻。太陽(yáng)輻射中只有可光部分可被光合作用所利用。綠光在陸生植物光合作用中很少被吸,稱為生理無(wú)效輻射。光周期現(xiàn)象:然界的光暗交替現(xiàn)象植物的光周期反應(yīng)類型短日植物:在晝夜周期中日照長(zhǎng)度短于臨界值日長(zhǎng)才能開(kāi)花植物。長(zhǎng)日植物:在晝夜周期中日照長(zhǎng)度大于臨界值日長(zhǎng)才能開(kāi)花植物。中日性植物:這類植物的成花對(duì)日照長(zhǎng)度不敏感,只要其他件滿足,在任何日照條件下都能開(kāi)花。植物光周期現(xiàn)象的應(yīng)用:使花期不同的植物同時(shí)開(kāi)花以雜交育種。采用短日照處理使樹木提早休眠,增強(qiáng)越冬能力。使植物延遲開(kāi)花,促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)等。園藝上控制開(kāi)花時(shí)間,便于觀賞等。安排農(nóng)時(shí)。溫度①溫度對(duì)植物的作用(溫度的生態(tài)學(xué)意義)1有效積溫:物在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中,從環(huán)境中攝取一定熱量成某一階段的發(fā)育。有效積溫意義:預(yù)測(cè)植物生育期;預(yù)測(cè)植物地理分布北界;定農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃,合理安排作物。植物春化作用:植物必須經(jīng)歷一段時(shí)間的持低溫才能由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)段轉(zhuǎn)入生殖階段生長(zhǎng)的現(xiàn)象。去春化作用(解除春化):物在春化過(guò)程結(jié)束前,將其放到較高的生長(zhǎng)溫度下,低溫的效果會(huì)被減弱或消除的現(xiàn)象。②極端溫度對(duì)植物的影響高溫破壞生物體內(nèi)的代謝過(guò)程和光和呼吸平衡,并且沒(méi)有經(jīng)春化作用植物不能完成發(fā)育階段。低溫使植物遭受寒害和凍害,引起細(xì)胞滲透壓變化,導(dǎo)致蛋質(zhì)變性,代謝失調(diào)。③植物對(duì)極端溫度的適應(yīng)植物對(duì)極端低溫的適應(yīng)形態(tài)上適應(yīng):芽具鱗片、體具蠟粉、植株矮小生理上適應(yīng):減少細(xì)胞中的水分和增加細(xì)胞中有機(jī)質(zhì)的濃度行為上適應(yīng):休眠植物對(duì)極端高溫的適應(yīng)3形態(tài)上適應(yīng):密毛、鱗片濾光;葉色反光;葉緣向上或暫時(shí)疊,減少輻射傷害;莖干具厚的木栓層,絕熱生理上適應(yīng):降低細(xì)胞含水量,增加糖或鹽濃度;蒸騰作用盛行為上適應(yīng):關(guān)閉氣孔、種子休眠水①水的生物學(xué)意義水是植物體不可缺少的組成成分。水是植物體所有代謝活動(dòng)的介質(zhì)。水為植物創(chuàng)造穩(wěn)定的溫度環(huán)境。水是光合作用的原料。水影響植物分布、密度。②生物體的水分獲得與損失途徑水分的喪失途:蒸發(fā)(蒸騰作用、擴(kuò)散作用)失水,分泌失水水分獲得途徑根部吸收,葉面吸收③生物對(duì)水因子的適應(yīng)水生植物對(duì)水子的適應(yīng)①適應(yīng)方式—發(fā)達(dá)的通氣組織—機(jī)械組織不發(fā)達(dá)退化;—葉片薄而長(zhǎng),以加光合和吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的面積。②生態(tài)類型沉水植物、浮水植物、挺水植物陸生植物對(duì)水子的適應(yīng)①適應(yīng)方式形態(tài)適應(yīng)—發(fā)達(dá)的根系;—葉面?。弧獑巫尤~植物中一具扇狀的運(yùn)動(dòng)細(xì)胞可使葉面卷曲;—具有發(fā)達(dá)的貯水織。生理適應(yīng)—水分運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力—原生質(zhì)的滲透濃高。②生態(tài)類型濕生植物、中生植物、旱生植物土壤(植物礦質(zhì)養(yǎng)分的來(lái)源)土壤是植物生的基質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)庫(kù)。土壤提供了植物生活的空間、水分和必須的礦質(zhì)元素。生態(tài)因子作用的特點(diǎn)1)綜合性:態(tài)因子之間相互影響、相互作用、相互制約,任一因子的變化都會(huì)在不同程度上引起其他因子的變化。主導(dǎo)因子作用(非等價(jià)性)主導(dǎo)因子:在諸多的環(huán)境因子中,有一個(gè)對(duì)生物起絕對(duì)性作的生態(tài)因子。對(duì)生物起作用的諸多因子是非等價(jià)的。4

不可替代性和補(bǔ)償作用不可替代性:態(tài)因子雖非等價(jià),但不可缺少,一個(gè)因子的缺失不能由另一個(gè)因子代替。階段性作用生物在生長(zhǎng)發(fā)育的不同階段需要不同的生態(tài)因子或生態(tài)因子不同強(qiáng)度。直接作用和間接作用

植物光合作用及其生理生態(tài)基礎(chǔ)光合作用:含葉綠體的綠色植物和某些細(xì)菌,可見(jiàn)光的照射下,經(jīng)光反應(yīng)和碳反應(yīng),利用光合色素,將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機(jī)物,并釋放氧氣的過(guò)程。光反應(yīng)在類囊體(光合膜)上進(jìn)行,碳反應(yīng)在葉綠體的基質(zhì)進(jìn)行。光合作用的重要地位地球上最重要的化學(xué)反應(yīng)生命的發(fā)動(dòng)機(jī)地球生物圈形成和運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié):一切生物體和人類物質(zhì)來(lái)源;一切生物體和人類能量的來(lái)源;一切生物體和人類氧氣的來(lái)源光合機(jī)構(gòu)—葉綠體及其色素葉肉組織葉綠體光合作用的光能吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化過(guò)程是在類囊體膜上,具一定分子排列和空間構(gòu)象的色素蛋白復(fù)合體以及有關(guān)的電子載體中完成的光合色素:在光合作用中參與吸收、傳遞光能引起原初光化學(xué)反應(yīng)色素。高等植物和大部分藻類的光合色素是葉綠素a、和類胡蘿卜素。光合色素分布在類囊體膜中,以非共價(jià)鍵與蛋白質(zhì)結(jié)核在一形成色素蛋白,以吸收和傳遞光能。光合作用的生理機(jī)制(原初、同化力、碳同)光反應(yīng)包括原初反應(yīng)、電子傳遞和光和磷酸。5++++++①原初反應(yīng):合色素分子對(duì)光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換過(guò)程。反應(yīng)中心色素:少數(shù)特殊狀態(tài)的葉綠素a分子,它具有光化學(xué)活性,能捕光,又能將光能轉(zhuǎn)換為電能。聚光色素:能吸收光能,并把吸收的光能傳遞到反應(yīng)中心色。大部分葉綠素a、全部綠素b、胡蘿卜素、葉黃素。光合反應(yīng)中心:進(jìn)行光反應(yīng)原初反應(yīng)的最基本的色素蛋白結(jié)。②電子傳遞與光合磷酸化(電能轉(zhuǎn)化為活躍化學(xué)能的過(guò))1光系統(tǒng):綠體中的光和色素有規(guī)律的組成許多特殊的功能單。1光系統(tǒng)Ⅰ(PS):顆粒較。NADP的還原核心復(fù)合體:反應(yīng)中心為P7002

光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ):顆粒較。水的光解和放氧核心復(fù)合體:由6種多肽組成,反應(yīng)中心P6802

細(xì)胞色素b6f復(fù)合體一種多亞基蛋白,主要生理功能把PQH類囊體腔。

2

中電子傳遞給PC,同時(shí)將H釋放到

光合鏈:接兩個(gè)光系統(tǒng)以及H光合電子傳遞及其類型。

2O和NADP之間的傳遞電子物質(zhì)。電子傳遞:原初反應(yīng)形成的高能電子沿一系列子載體傳遞,在此過(guò)中形6++++++成O

2、NADPH和H和質(zhì)子電動(dòng)。

非環(huán)式電子傳遞(z):光解產(chǎn)生的電子經(jīng)過(guò)Ⅱ、細(xì)胞色素b合體、PSⅠ,最終還原NADP,是主要形式。

6?復(fù)

環(huán)式電子傳遞:Ⅰ吸收光量子分離出來(lái)的電子,經(jīng)過(guò)細(xì)胞色素b合體,再經(jīng)過(guò)PC返回PSⅠ的過(guò)程

6?復(fù)

假環(huán)式電子傳遞:分解產(chǎn)生的電子經(jīng)過(guò)Ⅱ、細(xì)胞色素b

6?復(fù)合體、PSⅠ還原O

2

的過(guò)程強(qiáng)光下NADP供應(yīng)不足時(shí)產(chǎn)生5

光合磷酸化:在葉綠體(或載色體中發(fā)生的由ADP與Pi合成ATP的反應(yīng)。

非環(huán)式磷酸化:光合電子傳遞到后與非環(huán)式電子傳遞聯(lián)產(chǎn)生ATP的反應(yīng)。在光合磷酸化中占主要地位。循環(huán)式光合磷酸化:光合電子傳遞到后與環(huán)式電子傳遞偶產(chǎn)生ATP的反應(yīng)。假循環(huán)式光和磷酸化:合電子傳遞到Fd后與假環(huán)電子傳遞偶聯(lián)產(chǎn)生ATP的反應(yīng)。7③碳同化(二氧化碳同化):物利用光反應(yīng)中形的同化力,將CO定化合物糖類的過(guò)程。

2

轉(zhuǎn)化為穩(wěn)1C

3

途徑(卡爾文循環(huán)):2C4途徑(四碳二羧酸途徑)3

景天酸代謝途徑(CAM途徑)CAM植物:按CAM途徑固定CO

2

的植物。C植物CAM植物C植物共同點(diǎn)都以卡爾文循環(huán)合成光合產(chǎn)物不同點(diǎn)碳同化時(shí)有一個(gè)固定CO的過(guò)程不同點(diǎn)光合產(chǎn)物在維管束細(xì)胞中形成光合產(chǎn)物在葉肉細(xì)胞中形成不同點(diǎn)兩次CO固定在空間上隔開(kāi)兩次CO固定在時(shí)間上隔開(kāi)4光呼吸:物綠色細(xì)胞在光下吸收O

2

,放出CO

2

的過(guò)程植物進(jìn)化出了有更高的同化CO

2

的組織結(jié)構(gòu)和生理功能;C3植物進(jìn)化出了光呼吸這一生理功能。)光呼吸的生理功能:消除乙醇酸的毒害為卡爾文循環(huán)提供CO對(duì)光合機(jī)構(gòu)的破壞、減少碳損失。④光合作用產(chǎn)物

2、防止強(qiáng)光光合作用直接產(chǎn)物:糖類。大多數(shù)高等植物的光合產(chǎn)物是粉,洋蔥、大蒜的光8合產(chǎn)物是葡萄糖和果糖,小麥、蠶豆等主要是蔗糖。光合作用的生理生態(tài)響應(yīng)①光合速率:位時(shí)間、單位葉面積吸收CO

2

的量或放出CO

2

的量。②光補(bǔ)償點(diǎn):一葉片在同一時(shí)間內(nèi)光合速率和呼吸速率相等時(shí)的光強(qiáng)度。③光飽和點(diǎn):合速率開(kāi)始達(dá)到最大時(shí)的光強(qiáng)度。④CO

2

補(bǔ)償點(diǎn):光合速率與呼吸速率等時(shí)外界環(huán)境中CO

2

濃度。⑤CO

2

飽和點(diǎn):合速率開(kāi)始達(dá)到最大時(shí)的CO

2

濃度。

植物的水分生理生態(tài)水是生命起源的先決條件,沒(méi)有水就沒(méi)有生命,也就沒(méi)有植。①水分在植物生命活動(dòng)中的重要性束縛水:細(xì)胞組分緊密結(jié)合而能自由流動(dòng)的水分。自由水:與細(xì)胞組分相結(jié)合可自由流動(dòng)的水分。自由水/束縛水:值越高,植物代謝越活躍,但抗逆性差水在生命活動(dòng)中的作用:原生質(zhì)的主要成分代謝過(guò)程的重要反應(yīng)物質(zhì)植物吸收和運(yùn)輸物質(zhì)的溶劑保持植物的固有姿態(tài)水有較高的比熱和汽化熱,有利于調(diào)節(jié)植物體的溫度。②植物細(xì)胞對(duì)水分的吸收吸漲作用吸水:未成液泡細(xì)胞滲透性吸水:泡形成后(主要吸水式代謝性吸水:物細(xì)胞利用呼吸作用生的能量使水分經(jīng)過(guò)質(zhì)膜進(jìn)入細(xì)胞的過(guò)程。

代謝性吸水只占吸水量的很少一部分。1水勢(shì):每偏摩爾體積水的化學(xué)勢(shì)。束縛能:不能用于做有用功的能量。自由能:在恒溫、恒壓條件下能夠做功的能量?;瘜W(xué)勢(shì):每偏摩爾物質(zhì)所具有的自由能。2

滲透作用水分從水勢(shì)高的系統(tǒng)過(guò)半透膜向水勢(shì)低的系統(tǒng)移動(dòng)的現(xiàn)象。細(xì)胞水勢(shì):滲透勢(shì)(溶質(zhì)勢(shì))ψs由于溶質(zhì)顆粒的存在而降低的水勢(shì)值,是負(fù)值。壓力勢(shì)ψp由于細(xì)胞壁壓力的存在而引起的細(xì)胞水勢(shì)增加的值,是正值。9③

襯質(zhì)勢(shì)ψm細(xì)胞膠體物質(zhì)親水性和毛細(xì)管對(duì)自由水束縛而引起水勢(shì)降低的值,是負(fù)值。干燥種子的水勢(shì)=襯質(zhì)勢(shì)3水勢(shì)的應(yīng)用水分總是從水勢(shì)高的部位向水勢(shì)低的部位運(yùn)轉(zhuǎn)。水勢(shì)差值越大,移動(dòng)的越快,知道水勢(shì)相等為止。植物根系對(duì)水分的吸收1根部吸水區(qū)域根部吸水的區(qū)域主要在根尖10cm處,包括根冠根毛區(qū)、伸長(zhǎng)區(qū)和分生區(qū),其中根毛區(qū)吸水能力最大。2根系吸水途徑質(zhì)外體途徑:分通過(guò)細(xì)胞壁、細(xì)胞隙以及木質(zhì)部導(dǎo)管等沒(méi)有原生質(zhì)的部分移動(dòng)。不越過(guò)任何膜,阻力小,移動(dòng)快。共質(zhì)體途徑:分從一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞通過(guò)胞間連絲進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)的移動(dòng)過(guò)程。水分移動(dòng)跨膜,阻力大,移動(dòng)慢??缒ね緩剑核謴囊粋€(gè)細(xì)胞進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞,經(jīng)過(guò)兩次質(zhì)膜,而不經(jīng)過(guò)細(xì)胞質(zhì)。共質(zhì)體途徑和跨膜途徑統(tǒng)稱為細(xì)胞途徑質(zhì)外體:放性的連續(xù)自由空間包括細(xì)胞壁、胞間隙及導(dǎo)管等共質(zhì)體:過(guò)胞間連絲把無(wú)數(shù)原生質(zhì)體聯(lián)系起來(lái)形成的一個(gè)續(xù)的整體。胞間連絲:貫穿胞壁的管狀結(jié)構(gòu)物內(nèi)的連絲微,其兩端與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連接。凱氏帶:等植物內(nèi)皮層細(xì)胞徑壁和橫向壁的木栓化和木質(zhì)化的帶狀增厚部分,主要功能是控制皮層和維管束之間的物質(zhì)運(yùn)。

3根系吸水的動(dòng)力主動(dòng)吸水:由根系的生理活動(dòng)引起。動(dòng)力為根。被動(dòng)吸水(主要吸水動(dòng)力):由蒸作用引起。動(dòng)力是蒸拉力。根壓:物根系的生理活動(dòng)使液流從根部上升的壓力。4影響根系吸水的土壤條件土壤中可用水分10

土壤膠體能吸附一些水分。植物只能利用土壤中可用水分。重力水:在重力作用下可通過(guò)顆粒間空隙下降水。易流失,有害。毛細(xì)管水保持在土壤顆粒間毛管內(nèi)的水分。有效水。植物吸水大部分來(lái)自毛細(xì)管水。束縛水:與土壤顆粒、膠體緊密結(jié)合的水分。無(wú)水。土壤含水量:最大持水量:壤中所有孔隙完全被所占據(jù)時(shí)的土壤含水量,即飽和含水量。田間持水量:除重力水而保留毛細(xì)水時(shí)的土壤含水量。永久萎焉系數(shù):植物剛發(fā)生永久萎焉時(shí)土壤存留的含水量。是土壤中不可用水的指標(biāo)。土壤中可用水分=田間持水量—永久萎焉系數(shù)土壤通氣狀況土壤通氣不良使根系吸水量減少。土壤溫度高溫和低溫均會(huì)降低根系吸水速率。土壤溶液濃度根部細(xì)胞的水勢(shì)必須低于土壤溶液的水勢(shì)。④蒸騰作用植物吸收的水分大部分以氣體的形式逸散到體外(蒸騰作用蒸騰作用:水分從植物地上部分以水蒸氣狀態(tài)外散失的過(guò)程。是一生理過(guò)程,受植物體結(jié)構(gòu)和氣孔行為調(diào)節(jié)。蒸騰作用的意義:蒸騰作用是植物對(duì)水分吸收和運(yùn)輸?shù)囊粋€(gè)主要?jiǎng)恿?。蒸騰作用促進(jìn)植物對(duì)礦物質(zhì)的吸收和運(yùn)輸。蒸騰作用能降低植物體和葉片的溫度。蒸騰作用的正常運(yùn)行,氣孔開(kāi)放,有利于光合作用中CO固定。蒸騰作用指標(biāo):1.蒸騰速率:物在單位時(shí)間內(nèi),單葉面積通過(guò)蒸騰作用散失的水量。2.蒸騰比率:物每消耗1Kg水時(shí)所形成的干質(zhì)克數(shù)。3.蒸騰系數(shù):物制造1kg干物質(zhì)所需水分騰比率的倒數(shù))小孔擴(kuò)散定律:氣孔通過(guò)氣孔擴(kuò)散的速率,與小孔的面積成正比與小孔的周長(zhǎng)成正比。氣孔運(yùn)動(dòng)機(jī)理:淀粉—糖轉(zhuǎn)化學(xué)說(shuō)無(wú)機(jī)離子泵學(xué)說(shuō)蘋果酸代謝學(xué)說(shuō)影響蒸騰作用的外界因素光:光促進(jìn)氣孔的開(kāi)啟,蒸騰增加水分狀況:足夠的水分有利于氣孔開(kāi)放,過(guò)多水分反而使氣孔關(guān)閉3.溫度:氣孔開(kāi)度一般隨溫度的升高而增大,但溫過(guò)高,失水增大導(dǎo)致氣孔關(guān)閉。114.風(fēng):微風(fēng)有利于蒸騰,強(qiáng)風(fēng)降低蒸騰。5.CO

2

濃度:CO

2

濃度低促使氣孔張開(kāi),蒸騰增強(qiáng)。降低蒸騰的途徑:減少蒸騰面積改善植物生態(tài)環(huán)境3.應(yīng)用抗蒸騰劑⑤植物體內(nèi)水分的運(yùn)輸水分運(yùn)輸途徑

水分沿導(dǎo)管或管胞上升的機(jī)制動(dòng)力:根壓和蒸騰拉力水柱連續(xù)性—內(nèi)聚力學(xué)說(shuō)內(nèi)聚力:同分子之間有相互吸的力量。

植物礦質(zhì)營(yíng)植物對(duì)礦物質(zhì)的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和同化,統(tǒng)稱為礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)。①植物必需的礦質(zhì)元素和確定方法灰分元素:構(gòu)成灰分中各種氧化物和鹽類的元,他們直接或間接來(lái)于土壤礦質(zhì),故又稱為礦質(zhì)元素。植物必需元素:植物正常生長(zhǎng)發(fā)育必不可少元素。判斷某種元素是否必需元素的三標(biāo)準(zhǔn):不可缺少性:乏該元素時(shí),植物生發(fā)育明顯受到抑制,以致不能完成生活史。不可替代性:乏該元素所引起的癥只能加入該元素才能預(yù)防和恢復(fù),其他元素不能替代。直接功能性:元素對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育影響是由該元素的直接作用,而不是間接作用造成的。必需元素的主要生理功能作為活細(xì)胞結(jié)構(gòu)的物質(zhì)組成部分作為能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中的電子載體作為活細(xì)胞電化學(xué)平衡的重要介質(zhì),穩(wěn)定細(xì)胞質(zhì)的電荷平衡作為活細(xì)胞的重要滲透物質(zhì)調(diào)節(jié)細(xì)胞的膨壓作為細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)信使。②植物對(duì)礦質(zhì)元素的吸收現(xiàn)一般認(rèn)為,不同的礦質(zhì)元素的主要根系吸收區(qū)域是不同的并且不同的植物對(duì)同種礦質(zhì)元素的吸收部位也有所不同。12③根系吸收礦質(zhì)元素的過(guò)程礦質(zhì)元素被吸附在根組織細(xì)胞表面?!?jīng)外體或共質(zhì)體途徑進(jìn)根的木質(zhì)部導(dǎo)管。→隨木質(zhì)部汁液在蒸騰拉力和根壓的作用下運(yùn)至植物的地上部分。→到達(dá)需要的位,如葉片、花、果實(shí)等④根系吸收礦質(zhì)礦質(zhì)元素必須溶于水中才能被吸收,隨水一起進(jìn)入根部自由間。由于礦質(zhì)的吸收形成水勢(shì)差,這是吸水的動(dòng)力。植物對(duì)同一種鹽的不同離子吸收差異:生理堿性鹽:于植物對(duì)離子的選性吸收而使環(huán)境PH升高的鹽類。生理酸性鹽:于植物對(duì)離子的選性吸收而使環(huán)境PH下降的鹽類。生理中性鹽:物對(duì)鹽類的陰陽(yáng)離吸收的速率和數(shù)量很接近,并不改變環(huán)境的PH。細(xì)胞吸收溶質(zhì)的方式和機(jī)理主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn):細(xì)胞利用代謝能量將溶質(zhì)吸收或排細(xì)胞的過(guò)程。被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn):由于擴(kuò)散作用或其他物理過(guò)程而進(jìn)的溶質(zhì)跨膜運(yùn)轉(zhuǎn)。離子通道運(yùn)輸:細(xì)胞質(zhì)磷脂雙層膜內(nèi)蛋白構(gòu)成的孔道結(jié)構(gòu)。載體運(yùn)輸:子載體指能運(yùn)載溶質(zhì)的膜蛋白。通過(guò)載體蛋構(gòu)象的變化透過(guò)質(zhì)膜,把分子或離子釋放到質(zhì)膜另一側(cè)。離子泵運(yùn)輸:膜上存在ATP酶,能催化ATP水解釋放能量,驅(qū)動(dòng)離子運(yùn)轉(zhuǎn)。胞飲作用:細(xì)胞通過(guò)膜的內(nèi)折從外界直接攝取質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的過(guò)程。影響根系吸收礦質(zhì)元素的因素土壤溫度:在一定范圍內(nèi),根系吸收礦質(zhì)元素速度隨土壤溫度的升高而加快,但超過(guò)一定溫度時(shí),吸收速度反而下降。土壤通氣狀況:通氣良好時(shí)土壤含氧量較高根系呼吸代謝旺盛,吸收礦質(zhì)元素速度較快。土壤溶液礦質(zhì)元素的濃度:土壤中各種礦質(zhì)元素濃度較低時(shí),根系吸收礦質(zhì)元素的速度隨著礦質(zhì)元素濃的增加而增加。但當(dāng)質(zhì)元素達(dá)一定濃度時(shí),濃度再增加也不會(huì)提吸收速度。土壤酸堿性:一定的pH范圍內(nèi),陽(yáng)離子的吸收速率隨壤pH升高而加速,而陰離子的吸收速率則隨土壤pH的增高而下降。礦質(zhì)元素運(yùn)輸途徑礦質(zhì)元素被根系吸收進(jìn)入木質(zhì)部導(dǎo)管后,隨騰流沿木質(zhì)部向上運(yùn)。(主要途徑存在部分礦質(zhì)元素發(fā)生橫向運(yùn)輸至韌皮部的途徑。葉片吸收的離子在莖部向上和向下運(yùn)輸?shù)闹饕緩绞琼g皮部有些礦主元素能從韌皮部橫向運(yùn)輸?shù)侥举|(zhì)部繼而上下運(yùn)輸。植物生長(zhǎng)發(fā)生理生態(tài)①

植物生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)概念生命周期:生物體從發(fā)生到死亡所經(jīng)歷的過(guò)程形態(tài)發(fā)生(形態(tài)建成):生命周期中現(xiàn)的個(gè)體及其器官的態(tài)結(jié)構(gòu)的形成過(guò)程。3

生長(zhǎng):在生命周期中,生物的細(xì)胞、組織和器官數(shù)目、體積或干重的13

不可逆增加的量變過(guò)程。分化:從一種同質(zhì)的細(xì)胞類型轉(zhuǎn)變成形態(tài)結(jié)構(gòu)和能與原來(lái)不相同的異質(zhì)細(xì)胞類型的過(guò)程。發(fā)育:植物一生過(guò)程中細(xì)胞、組織、器官或整體形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上的有序變化過(guò)程。包含了生長(zhǎng)和分化的綜合表現(xiàn)。種子萌發(fā):干種子從吸水到胚根(或胚芽)突種皮期間所發(fā)生的一列生理生化變化過(guò)程實(shí)質(zhì):完成植物由異養(yǎng)到自養(yǎng)的轉(zhuǎn)變。種子休眠(生理休眠):熟的植物種子即使在適宜的外界環(huán)境條件仍不能萌發(fā)的現(xiàn)象。種子生理休眠的原因:皮(果皮)限制;未完成后熟作用;抑制物質(zhì)存在。種子萌發(fā)的外界條件水分(必要條件)溫度氧氣光照植物生長(zhǎng)發(fā)育的特點(diǎn)周期性:物的器官及整個(gè)植株的生長(zhǎng)速率隨晝夜、季節(jié)發(fā)著有規(guī)律變化的現(xiàn)象。a)晝夜周期性:植物在一天的生長(zhǎng)速率呈現(xiàn)出明的周期性。b)季節(jié)周期性:植物在一年生長(zhǎng)隨季節(jié)的變化呈出一定的周期性。植物生長(zhǎng)大周期或稱大生長(zhǎng)期:物器官或整個(gè)植株的長(zhǎng)速率表現(xiàn)出“慢—快—慢”的基本規(guī)律。生物鐘(生理鐘):生物生命活動(dòng)的內(nèi)性晝夜節(jié)奏現(xiàn)象。

相關(guān)性:物在生長(zhǎng)過(guò)程中,各官間既相互促進(jìn)又彼此制約的現(xiàn)象。a)

地下部分和地上部分的相關(guān)性14b)

主莖和側(cè)枝的相關(guān)性—頂端優(yōu)勢(shì)植物頂芽生長(zhǎng)始終占優(yōu)勢(shì),而側(cè)芽生長(zhǎng)受抑制的現(xiàn)象(主根側(cè)根也存在頂端優(yōu)勢(shì)c)

營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)的相關(guān)性④

植物成花生理生態(tài)植物開(kāi)花程序成花誘導(dǎo)經(jīng)某種信號(hào)誘導(dǎo)后,特異基因啟動(dòng),使植物改變發(fā)育進(jìn)程。成花啟動(dòng):分生組織在形成花原基前后發(fā)生的系列反應(yīng),以及分生組織辨認(rèn)花原基的過(guò)程?;òl(fā)育:器官的形成和生長(zhǎng)?;ㄆ鞴傩纬杉捌渖沓苫Q定態(tài):物經(jīng)過(guò)一定時(shí)期的營(yíng)生長(zhǎng)后,感受到外界信號(hào)產(chǎn)生成花刺激物,成花刺激物被運(yùn)輸?shù)角o端分生組織從而產(chǎn)生一列誘導(dǎo)反應(yīng),使分生組織進(jìn)入一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。植物的衰老:物的器官或整個(gè)植株生理功能的衰退。15衰老的生物學(xué)意義:不僅能使植物適應(yīng)良環(huán)境條件,而且對(duì)種進(jìn)化起到重要作用。植物器官的脫落:物細(xì)胞、組織或器官脫離母體的過(guò)程。分為正常脫落、生理脫落和脅迫脫落。植物的逆境理生態(tài)

植物逆境以及抗逆的生理基礎(chǔ)逆境與植物的抗逆性逆境(脅迫):對(duì)植物生長(zhǎng)和發(fā)育不利的各環(huán)境因素的總稱。植物對(duì)逆境的適應(yīng)方式分為避逆性抗逆性。避逆性:物整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程與逆境相遇,而是在逆境到來(lái)之前已完成其生活史。耐逆性:物處于逆境時(shí),通過(guò)身的生理生化變化來(lái)阻止、降低或修復(fù)由逆境造成的損傷,使其仍保持正常的生理活動(dòng)。御逆性:物通過(guò)特定的形態(tài)結(jié)使其具有一定的防御環(huán)境脅迫能力,在逆境下各種生理過(guò)程仍保持正常狀態(tài)。光合作用變化:各種逆境條件都可導(dǎo)致光合用降低。呼吸作用變化:逆境條件下呼吸速率有事會(huì)現(xiàn)升高現(xiàn)象,但很快降。呼吸代謝途徑也會(huì)發(fā)生改變,不利于ATP合成。物質(zhì)代謝紊亂:逆境條件下,合成作用減弱分解作用加強(qiáng)植物光脅迫(光合作用的光抑制和光破壞)光抑制:光造成光和功能下降過(guò)程。光破壞:剩的光能不能及時(shí)有地排散時(shí),對(duì)光合機(jī)構(gòu)造成不可逆的傷害。植物防御光破壞的措施:減少對(duì)光能吸收;增強(qiáng)代謝能力增加熱耗散。光合機(jī)構(gòu)處理過(guò)剩激發(fā)能的方式:天線熱耗散:依賴于葉黃素循環(huán)的熱耗散。反應(yīng)中心耗散:通過(guò)PSII反應(yīng)中心的可逆(或不可逆)失活,使一部分PSII反應(yīng)中心由原來(lái)的光能轉(zhuǎn)化中心變?yōu)檫^(guò)剩光耗散中心。會(huì)使部分PSII復(fù)合體受到暫時(shí)或永久性損傷。

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