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园林生态学课件12-2



从以上可见,固定不变的最适概念只有在 单一生态因子起作用时才能成立,当同时 由几个因子作用于一种植物时,这种植物 的适合度将随着几个因子的不同组合而发 生变化,也就是说,这几个生态因子之间 是相互作用、相互影响的。
(四)生态幅

生态幅:每一个种对环境因子适应范围的大 小。 对同一生态因子不同种类的植物的耐受范围 是不同的。
(二)李比希最小因子定律(Liebig’s law of minimum)

1840年农业化学家J. Liebig在研究营养元素与植物生长的 关系时发现,植物生长并非经常受到大量需要的自然界中丰 富的营养物质如水和CO2的限制,而是受到一些需要量小的 微量元素如硼的影响。
土壤中的 氮:可维持250千克产量 钾:可维持350千克产量 磷:可维持500千克产量 实际产量为250千克;若氮增加1倍,产量为350千克。
㈢城市的环境问题
城市环境问题:人口膨胀、交通拥挤、住房 紧张、能源短缺、供水不足、生物多样性 减少、环境污染严重等。 我国城市的环境污染:城市大气污染,城市 水体污染,城市固体废弃物,城市噪声污 染
第二节 生态因子作用分析



一、生态因子(ecological factors) 生态因子:指环境中对植物生长、发育、生殖、 行为和分布有直接或间接影响的环境要素。气候 因子(光、温度、空气、湿度)、地形因子、土 壤因子、人为因子、生物因子等五大类因子 生态环境:所有生态因子构成植物的生态环境。 美国道本迈尔将生态因子分为七个项目:光、温 度、空气、火、土壤、水、生物
后来的研究对Shelford耐受定律也进行了补充:(1) 植物能够对一个因子耐受范围很广,而对另一因子耐 受范围很窄; (2)对所有因子耐受范围都很宽的植物,一般分布很 广; (3)在一个因子处在不适状态时,对另一个因子的耐 受能力可能下降; (4)植物在整个发育过程中,耐受性不同,繁殖期通 常是一个敏感期; (5)植物实际上并不在某一特定环境因子最适的范围 内生活,可能是因为有其他更重要的因子在起作用。
2.、环境的类型



按环境的主体:人类环境:以人为主体;以植 物为主体:植物体以外的所有自然条件为环境。 按环境的性质:自然、半自然、人工环境 按环境的范围:宇宙环境→地球环境→区域环 境→生境→植物的小环境→体内环境 生境(habitat):具体的植物个体和群体生 活地段上的生态环境

二、城市环境
二、生态因子作用的一般特征

1.综合作用 2. 主导因子作用(非等价性)


3.阶段性作用
4. 不可替代性和补偿作用


5. 直接作用与间接作用
1.综合作用
生态因子之间相互影响、相互作用、相互制约,任 何一因子的变化都会在不同程度上引起其它因子的 变化。例如:水体温度与溶解氧的关系
温度(℃) 0 10 15 20 30
第一节 城市光环境
一、光的性质 可见光区(0.38-0.76μ m,分为红、橙、黄、绿、青、蓝、 紫),大于0.76μ m和小于0.38μ m的为不可见光 植物的光合作用不能利用光谱中所有波长的光,只是可见 光区(400-760nm),这部分辐射通常称为光合有效辐射, 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,绿光很少被吸收,因此又 称绿光为生理无效光。此外,短波光(蓝紫光、紫外线) 有利于蛋白质和有机酸的合成,促进花青素的形成,并抑 制茎的伸长(在高山上,由于紫外光强,阳生植物大多成 莲座状,而且花色特别鲜艳)。而长波的红外光具增热效 应。
三、城市光照条件
1.城市的低云量、雾、阴天日数比郊区多, 晴天日数、日照时数比郊区少。 2.城市太阳直接辐射减少。 3.东西向街道北侧接受的太阳辐射远比南侧 多,而南北向的街道两侧接受的光照和遮 光状况基本相同。 4.建筑物越高,街道越狭窄,街道所接受到 的太阳辐射愈弱。偏冠现象。
四、光污染

人造白昼污染 白亮污染 彩光污染
第二节 光对园林植物的生态作用
一、光强的生态作用 ⑴光合作用 ⑵光强对植物的生长发育和形态建成有重要 的作用
⑴光合作用
光饱和点(light saturation point):在一定范围内,光合作用的效率与 光强成正比,但是到达一定强度,倘若继续增加光强,光合作用的效率不仅 不会提高,反而下降,这点称为光饱和点。 光补偿点(Light compensation point):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。
二、光的变化
1.大气中光的变化 光质(光谱成分:红、橙、黄、绿、青、蓝、 紫)随空间发生变化的一般规律为:短波 光随纬度增加而减少,随海拔升高而增加。 在时间变化上,冬季长波光增多,夏季短 波光增多;一天之内中午短波光较多,早 晚长波光较多。
2.地表光强的变化: *光强随纬度的增加而逐渐减弱:如在低纬度的热带荒漠地区,年光照 强度为200大卡以上;而在高纬度的北极地区,年光照强度〈=70大卡 *光强随海拔的增加而增强:如在海拔1000米可获得全部入射日光能的 70%,而在海拔0米的海平面却只能获得50% *山的坡向、坡度影响光照强度:在北半球的温带地区,山的南坡接受 的光照强度〉平地〉北坡。坡度:随着纬度的增加,在南坡上获得最 大年光照量的坡度也随之增大,但在北坡无论什么纬度都是坡度越小 光强越大。(南方喜热作物可移栽到北方的南坡) *四季变化:夏季最大,冬季最小 *一天变化:中午最大,早晚最小
淡水(ml/L) 10.29 8.02 7.22 6.57 5.57
海水(ml/L) 7.97 6.35 5.79 5.31 4.46
2.主导因子作用(非等价性)

主导因子:在诸多的环境因子中,有一个对 植物起决定性作用的生态因子。 对植物起作用的诸多因子是非等价的,其中 有1~2个是起主要作用的主导因子。主导因 子的改变常会引起其他生态因子发生明显变 化或使植物的生长发育发生明显变化,如光 周期现象中的日照时间和植物春化阶段的低 温因子就是主导因子。

因此他提出“植物的生长取决于处在最小 量状况的食物的量”,后人称之为Liebig 最小因子定律。E.P.Odum:补充两点:一 是Liebig定律只能严格地适用于稳定状态, 即能量和物质的流入和流出是处于平衡的 情况下才适用;二是要考虑因子间的替代 作用。
(三)谢尔福德耐性定律(Shelford’s law of tolerance)
补偿作用

但某一因子的数量不足,有时可以由其他 因子来补偿。但只能是在一定范围内作部 分补偿。例如光照不足所引起的光合作用 的下降可由CO2浓度的增加得到补偿。
二、生态因子作用的基本原理
(一)限制因子: 植物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的 综合作用,其中限制植物的生存和繁殖的 关键性因子。 如氧气
光饱和点:C4>C3>CAM 阳性>阴性 光补偿点:耐荫植物<喜光植物 光合速率除手光强影响外,还受温度、叶片的 水分供应状况以及二氧化碳浓度、养分供应 状况影响。
(2)光强对植物的生长发育和形态建成有重要的作用 光影响叶绿素形成。光对植物的形态建成和生殖器官的发育影响很大。 植物的光合器官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”。黄化植物表现为茎细长软弱,节间距离拉长,叶片小而不 展开,植株伸长而重量下降。在植物完成光周期诱导和花芽开始分 化的基础上,光照时间越长,强度越大,形成的有机物越多,有利于 花的发育。光强还有利于果实的成熟,对果实的品质也有良好作用。 光强对植物细胞的增长和分化、体积的增长和重量的增加有重要作用; 光还促进组织和器官的分化,制约器官的生长发育速度,使植物各器 官和组织保持发育上的正常比例。
有色薄膜


有色薄膜改变光质影响作物生长,达到增产,改善 品质。 实验研究表明:浅蓝色薄膜育秧与无色薄膜相比, 浅蓝色薄膜秧苗根系较粗壮,插后成活快,生长茁 壮,叶色浓绿,鲜重和干重都有增加,测定的淀粉、 蛋白质含量较高,主要因为太阳光通过有色薄膜时, 被选择透过和吸收,这样薄膜内的光质因薄膜颜色 不同而发生变化。如浅蓝色薄膜可以大量透过光合 作用所需的380-490纳米的光(透过率60%以上), 因而有利于植物的光合过程和代谢过程。
第一节 城市环境 一、环境的概念及其类型
1.环境的概念(environment) 环境指某一特定主体以外的空间,以及直接 或间接影响该主体生存的一切事物的总和。 生物科学中,以生物为主体,环境是生物个 体或群体以外的 一切因素总和。 环境科学中,以人为主体,环境是指围绕着 人群的空间以及各种外部条件或因素。
(五)耐性限度的驯化

人为驯化改变植物的适宜生存范围,并形 成新的最适点。
第二章 光因子

了解光的性质及变化规律、光污染的表现, 理解光对植物的生态作用及园林植物对光 的生态适应。
一、城市光环境
识记:光的定义,可见光,不可见光。 理解:地表光照变化的规律,植物群落光照变化的特点,城市光 照条件的特点,城市光污染表现及产生的原因。 应用:光污染防御措施。 二、光对园林植物的生态作用(次重点) 识记:光补偿点,光饱和点。光周期。 理解:光照强度对光合作用的影响。光照强度对植物生长和形态 的作用。光质的生态作用。 三、园林植物对光的生态适应(一般) 识记:植物对光照强度的适应类型,植物对日照长度的适应类型。

生态学家V. E. Shelford于1913年研究指出,植物 的生存需要依赖环境中的多种条件,而且植物有机 体对环境因子的耐受性有一个上限和下限,任何因 子不足或过多,接近或超过了某种植物的耐受限度, 该种植物的生存就会受到影响,甚至灭绝。这就是 Shelford耐受定律。植物对每一种生态因子都有其 耐受的上限和下限,上下限之间是植物对这种生态 因子的耐受范围,可以用钟形耐受曲线表示。
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