生態(tài)學實驗1環(huán)境因子對植物形態(tài)結構的影響

v.....v........資料...資料..試驗1 環(huán)境因子對植物形態(tài)構造的影響一、試驗目的1、把握生長在不同環(huán)境下的植物形態(tài)構造的特點，理解植物形態(tài)構造是如何適應于其生境特征。把握從植物外部形態(tài)及生長，生境特點上鑒別植物耐蔭性的方法。2、理解植物器官的構造特點對植物生長發(fā)育及其環(huán)境適應的意義。初步判定植物對光照強度3、使學生把握劃分植物生活型的方物與環(huán)境的關系及劃分植物生活型的生態(tài)意義二、試驗原理：1為水生植物〔包括了中生植物和旱生植〕生植物依據(jù)其生活型又可分為沉水植水植物。生長在不同環(huán)境中的植物，在演化過程中會形成一些適應環(huán)境的構造特征，其中以葉的構造變化最為顯著。葉子是植物的重要器官，它有兩大生理功能，光合作用和蒸騰作用。蒸騰作用是根系吸取水分的動力之一，植物根系吸取的礦物質主要是隨蒸騰液流上升并轉運到植物體的其他部位。另外，蒸騰作用也能降低葉片的外表溫度，從而使葉子在猛烈的日光照耀下，不至于因溫度過分上升而受損傷。但蒸騰作用會消耗很到植物體內的水分，因而植物根系吸取的水分和葉片蒸騰作用消耗的水分之間需到達一個等量的狀態(tài)，即水分平衡狀態(tài)。植物在長期的進化過程中，漸漸形成了防止水分散失的構造，如葉外表的角質層，密生絨毛，氣孔下陷或形成氣孔窩，葉片內儲水組子興旺等，都是為了適應保持水分，削減水分蒸騰的特征。植物生活于不同的生態(tài)環(huán)境中其葉片的這些適應性構造不同，形態(tài)變化也較大。陽光是植物光合作用的能量來物對光強的不同要求，把它們分為陽性植物、陰性植物、耐陰植物三大類。陽地植物與陰生植物是生長在不同光照強度環(huán)境中的植物，由于葉是直接承受光照的器官，因此，受光照強度的影響，也就簡潔反映在它們的形態(tài)和構造上。又由于具有一樣基因型的植物假設長期生活在不同的生態(tài)環(huán)境中，會消滅構造和生理的趨異性；而不同基因型的植物生活在同一環(huán)境中，又會消滅趨同性，所以，即使是同一植物，因葉所處位置的光照不同，也會有陰生與陽生的差異由此也可以看出葉是最具變化的器官。2、生活型是生物對外界環(huán)境適應的外部表現(xiàn)形式，同一生活型的生物，不但體是相像的。對植物而言，其生活型是植物對綜合環(huán)境條件的長期適應，而在外貌上反映出來的植被類型。它的形成是植物對一樣環(huán)境條件趨同適應的結果。在同一類生活型中，常常包括了在分類系統(tǒng)上地位不同的很多種，因為不管各種植物在系統(tǒng)分類上的位置如何，只要它們對某一類環(huán)境具有一樣或〔相像〕的適應方式和途徑，并在外貌上具有相像的特征，它們都屬于同一類生活型。Raunkiaer中的生活型系統(tǒng)。Raunkiaer他以植物體在度過生活不利是以休眠或復蘇芽所處位置的凹凸和保護的方式為依據(jù)，把陸生植物劃分為五類生活型。高位芽植物Phanerophyts 休眠芽位于距地25厘米以上，又依高度分為四個亞類，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。如喬木、灌木和一些生長在熱帶潮濕氣候條件下的草本等。地上芽植Chamaephyts 更芽位于土壤外表之5厘米之下多為半灌木或草本植土表的殘落物保護，在冬季地表積雪地區(qū)也受積雪的保護。地面芽植物Hemicryptophyes又稱淺地下芽植物或半隱芽植物，更芽位于近地面土層內，在不利季節(jié)，地上局部全枯死，即為多年生草本植物。Cryptophyts類多年生草本植物或水生植物。一年生植物Therophyts

又稱隱芽植物是只能在良好季節(jié)生長的植物，以種子的形式度過不良季節(jié)?！吨袊脖弧芬粫屑窗粗参矬w態(tài)劃分出以下生長型類群：喬木：具有明顯主干，又分出針葉喬木，闊葉喬木，并進一步分出常綠的，落葉的，簇生葉的，葉退化的。灌木：無明顯主干，也可按上述原則進一步劃分。竹類。藤本植物。附生木本植物。寄生木本植物。Ⅱ．半木本植物半灌木與小半灌木。Ⅲ．草本植物多年生草本植物類短命植物等。一年生植物：又分冬性的，春性的與短命植物。寄生草本植物。腐生草本植物。水生草本植物：又分挺水的，浮葉的，漂移的，沉水的。Ⅳ.葉狀體植物14.藻菌。統(tǒng)計某個地區(qū)或某個植物群落內各類生活型的數(shù)量比照關系稱為生某一植物群落中植物與生境〔特別是氣候〕的關系。從各個不同地區(qū)或各個不同群落的生活型譜的比較，可以看出各個地區(qū)或群落的環(huán)境特點，特別是對于植物有重要作用的氣候特點。表1不同植物耐蔭性類型的主要差異特征陽性植物陰性植物1、外觀 ①冠形傘形圓錐形②枝葉分布稀疏，透光度大濃密，透光度?、廴~型一般只有陽生葉有陰陽葉或只有陰生葉④枝下高大，自然整枝強小，自然整枝弱2、生長發(fā)育⑤相對高①生長②開花結實③壽命較小較快較短較大較慢較長3、生境特征干旱貧瘠土壤潮濕肥沃土壤4、群落①群落內自然更少或無多②自然稀疏消滅早，強度大消滅晚，強度小或無5、生理①光補償點高低②光飽和點高低③葉綠素a/葉綠素b 較大〔喜直射，利用紅光較〔喜散射利用藍紫光〕④可溶性蛋白含量 較高 較低其它參考

樹冠的葉幕區(qū)稀疏透光，葉片色淡而質薄，假設是常綠樹，其葉片壽命較短的為陽性樹。葉幕區(qū)濃密，葉色濃而且質地厚的，假設是常綠樹，則葉可在樹上存活多年的為耐蔭樹；常綠性針葉樹的葉呈針狀的多為陽性樹，葉呈扁平或呈鱗片狀而表、背區(qū)清楚顯的為耐蔭樹；闊葉樹中的常綠樹多為耐蔭樹，而落葉樹種多為陽性樹或中性樹。特征表2陽生葉與陰生葉形態(tài)、解剖及生理特性比較陽生葉陰生葉葉片形態(tài)厚而小薄而大葉片顏色角質層柵欄組織較淺興旺較厚或嚴密較深不興旺較薄或稀疏氣孔葉脈較密較小較密較希較大較稀葉綠素含量較少較多蒸騰作用光補償點、飽和點較強高較弱低三、試驗材料：校園內生長在不同生境條件下植物種類四、方法與步驟：120分別按以下指標分級進展觀”結果1-中。：喬木〔針葉、闊葉、常綠、落〕木〔：傘形、近傘形、近圓錐形、圓錐形。枝葉分：稀疏、較稀疏、較濃密、濃密。 透光：枝葉透光面積占樹冠面積的百分比。葉陽生－只著生陽生葉陽、－有陽生葉和陰生葉分陰生－只著生陰生葉。枝下：最下一輪活枝到地面的高度。 冠高：樹冠長度與樹高之比。相對：植物株高〔樹m〕與基徑〔胸cm〕之比生長速：快，較快，較慢，慢。開花結實：早，較早，較晚，晚。 壽：短，較短，較長，長。生境：干旱貧瘠，較干旱貧瘠，較潮濕肥沃，潮濕肥沃。0種植物的耐蔭性按由強到弱的挨次〕排序；3、依據(jù)各植物的耐蔭性挨次，并結合年齡、氣候、土壤條件對耐蔭性的影響，確定不同植物的耐蔭性類型〔陽性植物、中性植物、陰性植物〕v.....v.....種名生活型 冠形枝葉分布 透光種名生活型 冠形枝葉分布 透光葉型枝冠高比 相對高胸徑生長速度 開花結實度下高/cm樟樹喬木球形較稀疏60%3.325.23.35較快5桂花喬木球形較密集40%1.66.50.688橡膠榕喬木球形密集20%2.521.54中圓柏喬木球形密集30%1.370.688南洋杉喬木圓錐形較密集70%2.825.51.34紅花羊蹄甲喬木球形較稀疏70%414.52.9白蘭喬木柱形較稀疏60%318.61.015檵木灌木球形較稀疏70%0.020.14...資料..v.....v.....5映山紅灌木傘形稀疏90%陰生葉0.710.035較慢較早野牡丹灌木傘形稀疏80%陽生葉0.00.850.04快較早8黃槐喬木圓錐形稀疏90%1.63.60.34快變葉木灌木傘形密集10%0.10.650.813芒果喬木球形密集40%2.260.715快較早6菩提喬木球形較稀疏60%414.52南洋楹喬木球形較稀疏60%11.531.52.265紅絨球喬木傘形較密集40%0.12.641.2059鳳凰木喬木傘形稀疏90%9.515.50.92小葉紫薇灌木球形較稀疏60%0.551.35紅背桂灌木傘形較密集40%0.01.10.14...資料..v.....v.....88茉莉花灌木.. .資料. .v.....v........資料...資料..植物耐陰性指標量化表海桐樟樹海桐樟樹夾竹桃特征陽生葉陰生葉陽生葉陰生葉陽生葉葉片形態(tài)葉片顏色柵欄組織層數(shù)嚴密度氣孔相對密度相對大小葉脈相對密度其它特征種名種名〕生長型《中國植被》水分適應生態(tài)分類〕類型光強適應生 土壤適應生 氣溫適應態(tài)型 態(tài)型分類 生態(tài)類型