植物生理生态复习题.doc

1. 什么是植物生理生态学？植物生理生态学的研究内容是什么？
答：定义：主要是用生理学的观点和方法来分析生态学现象。
研究生态因子和植物生理现象之间的关系。
研究内容：1.植物与环境的相互作用和基本机制。
2.植物的生命过程

（水分、矿物质）
3. 环境因素影响下的植物代谢作用和能量转换。如光强、二氧化碳
4.有机体适应环境因子变化的能力。如温度胁迫（冷害、冻害、干旱）

二.什么是物候现象？
物候现象：植物长期适应一年中温度、水分的节律性变化，形成的与之相适应的发育节律。

三、按照环境的空间尺度，环境可分为哪些类型？
1.全球环境（大气圈中的对流层、水圈、土壤圈、岩石圈、生物圈）
岩石圈：地球表面坚硬的外壳。海洋型（4.3km厚）大陆型（33km厚）
土壤圈：覆盖在岩石圈表面并能生长植物的疏松层。
生物圈：在大气圈、岩石圈、水圈、土壤圈等界面上的生物有机体，构成一个具有生命的、再生能力的生命圈层。
2.区域环境：指占有某一特定地域空间的自然环境。尺度为大洲、大洋。
3.群落环境：即群落附近的环境，如群落所在的山体、平原及水体等。
4.种群环境：即种群周围的植物和非植物环境。
5.植物个体环境：接近植物个体表面或表面不同部位的环境。
植物生理生态学研究的环境尺度一般是指植物个体环境。

四.按照人类影响程度，植物个体环境可分为哪些类型？
1.人工环境
2.自然环境：未受人类干扰或干扰少
3.半自然环境：人类干扰较强或部分为人类建造

五、什么是生态因子？
环境因子：构成环境的各种因素。
生态因子：对生物的生长发育具有直接或间接影响的外界环境要素（食物、热量、水分、地形、气候等）。所有的生态因子构成生物的生态环境。

六、 按照生态因子的组成性质分为哪些类型？
按照组成性质分为：
1.气候因子：光、温、水、气（风、O2）
2.土壤因子:土壤的物理、化学特性、土壤肥力
3.生物因子：动物、植物、微生物
4.地形因子：高原、山地、平原
5.人为因子：其影响超出了所有自然因子
其他：
按照组成性质分为：
1.稳定因子：质和量不随时间变化的因子，如地心引力、太阳辐射常数
2.变动因子:质和量随时间变化的因子，如气候的日变化、四季变化、风、降水
按照是否具有生物成分分为：
1.非生物因子：光、温、水、气、土壤
2.生物因子:指某一主体植物周围各等级层次的生物系统。

七、植物与生态因子间的相互关系表现在哪些方面？
1.生态作用：指生态因子对植物的作用。
在生态学中，生态因子对植物的作用包括对系统的结构、过程、行为、功能、寿命和分布等的影响。
2. 生态适应：植物改变自身的结构与过程以与其生存环境相协调的过程。这种改变有利于植物在新的环境下生存和发展。
非生物环境因子对植物的作用形式体现在：
（1）因子的质：因子是否对植物有意义。
（2）因子的量：因子的质对植物有意义的前提下，因子对植物的作用程度随其量的变化而变化。
（3）因子的持续时间：在质和量的基础上，生态因子对植物的作用必须有一定的持续时间才能对植物起作用，使植物做出相应。
3.生态反作用：植物反过来对环境的影响所做出的反馈并改变环境的作用。

八、 详述生态因子的基本观点？
1、 生物的自身属性与生态因子辩证统一，将盐碱地生长的二色补血草引种至肥力较好的中性壤土，生长反而更好。
2、生态因子的综合性，任何生态因子都不是孤立地对植物发生作用，而是与其他生态因子共同地综合地作用于植物。每一种生态因子只有在植物所必需的其他因素同时具备时，才能发挥作用。
3、生态因子的主导性和限制性
当植物处于某一因子的胁迫区时，该因子应为限制因子。
当植物处于某一因子的适宜区时，就可能成为主导因子。
4、 生态因子的联系性
5、 生态因子的变动性

九、 什么是太阳常数？
太阳常数：在太阳直射地球且在地球的大气圈不起作用的情况下，地球表面所获得的太阳能为8.12J·cm-2 ·min-1

十、 有效积温的应用表现在哪些方面？(C3植物光合最适温度：20-25 ℃、C4植物光合最适温度：30-35 ℃)
有效积温（K）是指植物在某时段内有效温度的总和。
应用：
1.制定农业气候区划，合理安排作物。
2. 预报农时，根据当地气温资料，估计收割期，制定整个栽培措施。
3.利用科学手段，扩大种植面积到有效积温不足的地区，如利用温室栽培，提高早期大田温度。
4. 预测昆虫世代数（年总积温K/某物种有效积温Ki）

十一、 水对植物的生理生态学意义表现在哪些方面？
1. 水是原生质的主要成分
2. 水是许多代谢过程的反应物质
2. 水是许多代谢过程的反应物质
3. 水是生化反应和植物对物质吸收运输的溶剂
4. 水能使植物保持固有姿态
5. 细胞分裂及伸长都需要水分
6. 植物的温度调节器

十二、 出现光饱和现象的原因是什么？
1.光合作用的色素系统和光化学反应系统来不及吸收和利用那么多的光能；
2.光合作用中暗反应系统在光反应加快的情况下，不能发生相应的配合，还来不及利用那么多的光反应产物。
十三、光斑环境有什么特点？
光斑：透过植被冠层的缝隙入射到冠层内和植被下层的短时间的直射太阳光称为~。
特点：1.光斑照射只占全天光照时间的10%
2.光斑的光强却是林下散射光的几十倍乃至百倍以上
3.一天当中，大部分光斑发生在午间
4.阴天，如果云层较薄，林下植物所接受的光量反而比晴天高。

什么是光合诱导？
在散射光照射下，林下植物可以进行微弱的光合合成。受光斑照射时，林下植物叶片便会逐渐提高其光合速率，这个过程涉及气孔导度的增大和光合酶的激活，称为光合诱导。

群落的基本特征有哪些？
1.具有一定的外貌。如森林、灌丛、草丛。
2.具有一定的种类组成。植物、动物、微生物种群组成。
3.具有一定的结构。包括形态结构、生态结构和营养结构。
4.形成群落环境。光照、温度、湿度等都经过了生物群落的改造。
5.不同物种间的相互影响。有规律地共处。
6.一定的动态特征。季节动态、年际动态、演替与演化等。
7.一定的分布范围。

C4植物主要分布在哪些地区？为什么会分布在这些地区？
C4植物生长的适宜温度较高，因而在热带和亚热带地区C4植物相对较多，而在温带和寒带地区C３植物相对较多。
由于C３植物栅栏组织和海绵组织分化明显，叶片背腹面颜色不一致，而C4植物分化不明显，叶背腹面颜色较一致，多为深绿色。 C３植物BSC不含叶绿体，外观上叶脉是淡色的，而C4植物BSC有叶绿体，叶脉就显现绿色，具有花环结构。
C３植物叶片上小叶脉间的距离较大，而C4植物小叶脉间的距离较小

植物的水分生态类型有哪些？
1.变水植物：含水量与所在环境的湿度相一致，细胞小并且缺少中央大液泡。如藻类、地衣、苔藓、蕨类中的一些种和极少数被子植物。
2. 恒水植物：细胞内有中央大液泡，由于液泡内贮藏有水分而使植物组织含水量能够在一定范围内保持稳定。大多数维管植物都属于此类。

什么是风化作用？
风化作用(weathering)是指地表或接近地表的坚硬岩石、矿物与大气、水及生物接触过程中产生物理、化学变化而在原地形成松散堆积物的全过程 。根据风化作用的因素和性质可将其分为三种类型:物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用

植物体内矿物质的运输有什么特点？

植物排出矿质元素的方式有哪些？
一、分泌
分泌：植物释放出同化产物。
根系是具备分泌功能的重要器官。
根系分泌物是维持根际微生态环境活力的重要因素。
二、 泌盐
通过盐腺排泄到茎叶表面，再被冲刷掉。如柽柳、匙叶草等
三、吐水
地上部分通过排水孔吐出水珠的现象。

什么是植物体内参与循环的元素和不参与循环的元素？
1、参与循环的元素（如N、P、K、Mg、Zn等）在植物体内能多次被利用，大多数分布于生长点和嫩叶等代谢较旺的部分，其缺素症状都发生与老叶；植株开花结实时，这些元素都由营养体（茎、叶）运往花和果实（生殖器官）；植物落叶时，这些元素都由叶运往茎干或根部。
2、不参与循环的元素（如Ca、Fe、S、Mn、Cu、B等）在植物体内不能再次被利用（即只利用一次），这些元素被植物地上部分吸收后，即被固定而不能移动，所以器官越老含量越大，其缺素症状均出现在嫩叶。

光对植物生长发育的影响表现在哪些方面？
1、 光照强度，光是高等植物唯一的能量来源,是影响叶绿素含量及光合作用的重要因子,叶片接受的光强不同,将直接影响植物的生长发育和结构特征。
2、 光照长度，对植物开花结实的影响。
3、 光质
光质对植物的影响光质对植物的生长发育至关重要,它除了作为1种能源控制光合作用,还作为1种触发信号影响植物的生长。光信号被植物体内不同的光受体感知,即光敏素、蓝光/近紫外光受体(隐花色素)、紫外光受体。不同光质触发不同光受体,进而影响植物的光合特性、生长发育、抗逆和衰老等

温度对植物生长发育的影响表现在哪些方面？
（1）温度影响植物休眠与萌发。包括影响种子、球根和宿根花芽休眠与萌发。 　　　　
（2）温度影晌植物生长过程（营养生长）。植物的营养生长过程包括茎伸长，侧芽萌发，节间伸长，发叶多少等，这些都需要适宜的温度。温度对生长的影响主要是通过对生理代谢的影响发生，如温度影响光合、呼吸、蒸腾、物质吸收及转运等。 　　　
（3）温度影响植物发育过程。包括花芽分化、花芽伸长、开花、结实、果实成熟。
温度的三基点：最高、最适、最低点；发育起点温度；积温

强光胁迫：强光对植物造成的危害

强光对植物的影响表现在哪些方面？
1、强光对光合特性的影响
在温暖、水分供应充足的天气,光合速率变化随光强而变化,呈单峰曲线。
气温过高,光照强烈,光合速率日变化呈双峰曲线,大的峰出现在上午,小的峰出现在下午,中午前后光合速率下降,呈现光合作用的“午休” 现象
2、 强光对生物量的影响
青藏高原小麦最高单产记录为 16t/hm2 ，内地小麦产量一般在 6-8t/hm2
高原小麦最大LAI为平原的1.6倍。
有利于薯块的形成
棉花开花——吐絮期间持续强光，对其产量和品质十分有利
苎麻：叶片有一定的趋光性，强光日数较多的条件下生长旺盛，分枝多，麻皮厚，纤维产量高。

植物用什么方法防御光抑制？
由于光照过强而引起光合机构损伤和光合速率下降的现象叫做光合作用的光抑制 ( 简称光抑制 )。一般认为主要是光系统Ⅱ反应中心破坏所致
（1）活性氧清除；（2）增加代谢耗能；（3）提高热耗散能力（4）PSII的可逆失活与修复

太阳紫外线-B辐射对陆地高等植物有什么影响？
1. 直接影响：（1） DNA的伤害（2） 叶绿体微结构的伤害
（3）卡尔文循环酶活性的降低：Rubisco和PEPC活性的降低。
（4）降低叶绿素含量。
（5）膜功能：不饱和脂肪酸的过氧化，膜蛋白的伤害
2. 间接影响
（1）影响植物形态和叶片结构：叶片厚度增加，叶片角度的变化，植物体构型和生物量分配的改变，可能改变种群间对阳光的竞争平衡。
（2）影响植物的物候进程：改变植物的开花数目和花期。
（3）植物产生次生代谢物质：单宁、木质素、类黄酮。

植物的营养器官对干旱环境的适应表现在哪些方面？
（一）根的适应变化：1、外部形态适应特征：很高的根/茎比，根系生长速度快。
沙套：根部分泌的粘液粘柱沙粒而形成的，可使根部免受沙粒灼伤以及防止反渗透水。
有些植物经风蚀暴露的老根上能长出不定根，不定芽，进行营养繁殖。
2、解剖结构的适应特征：根系有不同程度的肉质化，内皮层的凯氏带变宽，发育良好的木质部，有利于水分运输
（二）茎的适应性变化：1、外部形态：粗壮矮化，丛生，基部多分枝。
同化枝：叶片退化或消失或呈鳞片状，而由幼稚进行光合作用。
2、解剖结构：皮层与中柱的比率较大，皮层内有韧皮纤维组成的纤维柱，导管平均直径小
保持着生活的木纤维
（三）叶的适应性变化：1、外部形态：面积小，叶厚，多裂退化成鳞片叶或刺肉质，圆柱状，甚至球形
2、解剖结构：发达的栅栏组织分布于叶的背腹两面、表皮细胞小，排列紧密，气孔深陷于表皮之下，形成气孔窝大液泡

盐分胁迫对植物的伤害机理是什么？
1. 渗透胁迫引起生理干旱，土壤盐分过多，降低土壤溶液的渗透势，植物吸水困难, 形成生理干旱。
2.离子失调导致毒害作用，高浓度的 NaCl 可置换细胞膜结合的Ca2+，膜结构破坏，功能也改变。
3. 胁迫效应破坏正常代谢，降低蛋白质合成速率，加速贮藏蛋白质的水解，氨积累。抑制光合速率、呼吸速率, 缺乏营养。
了解：
抗盐方式： ①泌盐：把盐分从茎叶表面的盐腺排出体外，本身不积存盐分。
②拒盐 根细胞对盐离子的透性很小，不吸收。
③ 稀盐 快速生长胞内区域化作用（液泡）
④ 耐盐 Pro、甜菜碱等，降低水势，增加耐盐性。

环境污染的类型有哪些？
大气污染 、水质污染 、土壤污染 、生物污染
（一）按照污染性质划分：生物污染、化学污染、物理污染；
（二）按照环境要素划分：大气污染、水污染、土壤污染

植物抵抗大气污染的形态学基础是什么？
1、表皮细胞、角质层
抗性强：表皮层数多而厚，角质层厚。
2、表皮毛；
3、气孔
抗性强：叶片气孔数量少；气孔下陷
4、叶片特征
抗性强：叶片革质；叶片厚；栅栏组织厚排列紧密；海绵组织不发达；叶脉呈密网状；单叶。

什么是指示植物？
一定区域范围内能指示生长环境或某些环境条件的植物种、属或群落；指示植物与被指示对象之间在全部分布区内保持联系的称为普遍指示植物；只在分布区的一定地区内保持联系的则称为地方指示植物。

什么是监测植物？
利用植物对有害气体的敏感性及表现出的伤害特性，来反映出大气中污染气体的种类或者污染程度，了解大气环境质量状况的指示植物。

植物物质和能量代谢的生态策略有哪些？
（一）群体生长的生产——扩展型
有充足的养分和光供应时，积累大量光合产物，能够迅速达到最大体积并进行分裂
（二） 快速碳增加——投入型
在尽可能短的时间内形成大量组织，充分利用光合产物，由此获得较高的产量
（三） 安全贮存——保守收支型
在花形成前贮藏供应物，在接近第一个生长季结束时，光合产物分配到地下部分，次年用于地上部的生长发育。
（四） 木本植物光合产物——季节性分配型
在有利的生长时间不够长的情况下，不能为营养生长和花果实的发育提供充足的同化物。
贮藏物质：叶的展开
新叶的光合产物：营养生长，花、果实的发育
剩余光合产物：分枝、树干、根、树皮中贮存
（五）通过寿命增加生物量——寿命增加型
木本植物花费大量光合产物用于支持组织和运输组织的生产。
常绿木本植物延长了它们的同化期。
无论是在漫长的冬季、还是干旱的夏季、或在生长季受限制的地方（如北方森林带），常绿木本通常具有超越落叶木本的优势。

36.简要说明植物个体对环境的耐受性的特点。
耐受性定律：任何一个生态因子在量上的不足或过多，即当其接近或达到某种植物的耐受性限度时，就会使该植物衰退甚至不能生存。
对于同一生态因子，不同种类的植物其耐受范围很不同。
植物个体对环境的耐受性有以下特点：
1）通常在生殖阶段对生态因子的要求比较严格，此时耐受范围较窄。
2）可能对一因子耐受范围很广，而对另一因子耐受范围很窄。
3）对所有生态因子耐受范围都很宽的植物一般分布较广。
4）耐受范围广的植物对某一特定地点的适应能力低，而生态幅狭窄的植物对某一特定地点的适应能力强。

环境：地球上所有生物赖以生存并且可以互相影响，促进或者制约的空间条件。

生物固氮：指在生物体内将大气中的N2转变为NH3或NH+4的过程

二、 植物的繁殖策略
r 对策:最大限度的繁殖，存活率较低。
K 对策：产生少量的后代，但具有较高的存活率。
r 对策者：寿命短，个体小，竞争力弱，但具有很强的扩散能力。
K 对策者：寿命长，个体大，扩散能力较弱，但竞争能力强。
无性繁殖为主的基本属于K对策者。
有性繁殖为主的偏向r对策者。
r 对策者是机会主义者，通常栖息于气候不稳定，难以预测天灾的地方，或在生态系统营养级的下层，受其他物种捕食抑制，其种群密度变动较大。
K对策者的生境比较稳定，种群密度稳定而少变。