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)系競爭他感化學(xué)作用互利共生寄生植物植物與食草者食蟲植物5.1競爭

競爭是指兩個或兩個以上的有機體或物種彼此相互妨礙、相互抑制的關(guān)系。植物的競爭存在特殊性。5.1.1競爭類型依據(jù)劃分的側(cè)重點不同，一般可分種內(nèi)競爭和種間競爭;Park將競爭分為利用性競爭和干涉性競爭；Nicholson分為分攤競爭和爭奪競爭，等等。俄羅斯生物學(xué)家Gause通過實驗提出“一個生態(tài)位，一個物種”的觀點，這種觀點常稱為競爭排斥原理。在一個穩(wěn)定的環(huán)境中，兩個以上受資源限制的但具有相同資源利用方式的物種，不能長期共存一處，即完全的競爭者不能共存，最終一個物種被另一個物種所取代。5.1.3競爭模型Lotka-Volterra競爭模型

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

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)作用也稱為異生相克，指一個物種或有機體受到另一個物種或有機體釋放的代謝產(chǎn)物的影響，包括促進和抑制。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)作用稱為他感作用，又稱為異生相克現(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)有兩種來源：一是植物活體部分；而是植物枯死部分分解釋放出來的。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體而對另一種則無影響的相互作用。附生庇護植物群附生植物----鳥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”日本菟絲子入侵臺北市纏死樹木

5.6植物與食草者食草者腐蝕者（食碎屑者，死植物體的消費者）生食者（生活植物體的消費者）捕食者（整個植物體或繁殖體的消費者）活體寄生者（含病菌微生物）啃食者（部分植物體的消費者）食草者的分類5.6.1食草者對植物的影響一般認為，食草者對植物的影響都是消極的、有害的，是單向的能量流動，僅對食草者有利。但是適當強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爭壓力。5.7食蟲植物食蟲植物是指能捕食昆蟲和其他小動物的植物。其根系不發(fā)達，多生長在缺乏礦物質(zhì)的土壤和沼澤中，具有誘捕昆蟲和其他小動物的植物的變態(tài)葉。長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.植物對環(huán)境的適應(yīng)&2.植物的生活史格局&3.植物對極端環(huán)境的適應(yīng)與進化&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”：任何植物對環(huán)境因子的適應(yīng)性都有一定的界限范圍，對某環(huán)境因子能夠忍耐的最小劑量為下限臨界點，對其忍耐的最大劑量為上限臨界點，植物適合度最大時環(huán)境因子的狀況為最適點。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。植物對某個環(huán)境因子適應(yīng)范圍，是在其他環(huán)境因子相對穩(wěn)定情況下界定的。當其他環(huán)境因子發(fā)生變化時，植物的生態(tài)幅將發(fā)生變化。當多種植物共同存在一定環(huán)境中時，植物之間的競爭也會使生態(tài)幅變小。2.1.1資源獲取（生長）的資源配置資源比假說基本思想：根據(jù)資源稀缺程度配置資源是植物為獲取資源而進行資源配置的基本原則。它不僅能預(yù)測一般環(huán)境中植物能否存活和發(fā)展，而且還能對群落的不同演替階段的植物發(fā)展進行正確的預(yù)測。多元限制假說這個假說認為，自然選擇使植物能充分的優(yōu)化對資源的利用，最理想的適應(yīng)環(huán)境的植物應(yīng)該是那些能準確的吸收自身所需物質(zhì)的植物。所以，在一個特定環(huán)境里，競爭會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策也不同另外，在植物生活史中，程度不同的經(jīng)受動物的取食和病害的侵襲，抵御動物和病害是植物生存中資源消耗的一個重要方面。2.1.3生殖繁衍的資源配置

在自然選擇下植物要達到最大種子產(chǎn)量的兩種策略：一次結(jié)實的生殖方式：把全部資源一次性投入集中生殖；多次結(jié)實的生殖方式：以較少的生殖投入，來實現(xiàn)較大的存活率和較多的生殖機會（次數(shù)），以求在整個生活史階段產(chǎn)生較多的后代。2.2生活史格局的類型2.2.1r-型和K-型生活史對策這兩種類型是植物向生殖過程配置資源的兩種極端狀況。一般來說，嚴格意義上的r-對策型和K-對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環(huán)境中）競爭對策型（C）：主要將資源配置到植物的生長過程；（適合在資源豐富的穩(wěn)定環(huán)境或可預(yù)測環(huán)境中）耐受對策型（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-型生活史對策&3.植物對極端環(huán)境的適應(yīng)與進化植物面臨的極端環(huán)境有兩類，一類是自然極端環(huán)境，主要指光、溫、水、氣、熱配置極差的自然惡劣環(huán)境，另一類是人類引起的污染環(huán)境。3.1植物對極端自然環(huán)境的適應(yīng)與進化極端環(huán)境影響植物遺傳的表達和表型范圍極端環(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植物對環(huán)境污染的適應(yīng)與進化植物對污染的抗性和適應(yīng)表現(xiàn)在:（1）植物對污染物的拒絕吸收（2）植物對污染物的結(jié)合與鈍化（3）植物對污染物的分解與轉(zhuǎn)化（4）植物對污染物的隔離作用污染條件下植物的分化與進化&4.植物的趨同適應(yīng)和趨異適應(yīng)趨同適應(yīng)：不同種類的植物，由于長期生活在同一環(huán)境中，受相同或相近環(huán)境因子的影響和制約，它們在形態(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)：同一種的植物個體群，因為長期生活在不同的環(huán)境中，它們在高度、葉片的大小、開花時間以及其他相關(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：當種的分布區(qū)擴展或栽種到不同氣候地區(qū)，長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群。生態(tài)型的劃分：（3）生物生態(tài)型：主要是生物因子在長期作用下形成的。有的物種長期生活在不同的群落中，由于植物之間競爭等關(guān)系的不同可分化為不同的生態(tài)型。

最常見的生物生態(tài)型是人類生態(tài)型。（2）土壤生態(tài)型：長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，以植物度過不利季節(jié)的適應(yīng)方式作為分類基礎(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生活型。指植物對綜合環(huán)境條件長期適應(yīng)，而在外貌上反映出來的植物類型。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)：過于強調(diào)植物對不利環(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季有利條件的特點。不同生活型植物對生境的適應(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、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。

藍花假紫荊深根植物

又稱吸地下水植物。這類既能生長在河邊，也能生活在旱地。這類植物即使生活在河邊也很少從地表吸收水分，而是以深入地下的龐大根系從地下獲取穩(wěn)定的水源，從而度過特別干旱的時期。懸鈴木柳樹短命植物有的一年生植物在其生活史中有一個短暫的中濕條件，植物可以利用這個條件快速萌發(fā)并完成整個生活史。這些植物一般生活在生長于干旱荒漠地區(qū)。短命菊，地面稍稍有點濕潤，它就立刻發(fā)芽，生長開花。壽命還不到一個月木賊，種子在降雨后10分鐘就開始前動發(fā)芽，10個小時以后，就破土而出，壽命僅兩三個月。謝謝類型名稱效應(yīng)種間相互作用的性質(zhì)物種A物種B中性作用00A與B