植物群落的动态 植物群落的动态(dynamics)主要包括群落的形成、发育和变化、演替及演化。 (1)群落的形成 植物群落的形成,可以从裸地上开始,也可以从已有的另一个群落开始。裸地(或称芜原,barren)是指没有植物生长的地段,它是群落形成的最初条件和场所之一。裸地有原生(primary)裸地和次生(secondary)裸地之分,原生裸地是指从来没有植物生长过的地面,或原来虽存在 ...
植物群落的分类是植物群落学中最复杂的问题之一,从19世纪至今,植物生态学家们根据不同的原则建立了植物群落分类系统,主要有以下几种原则:(1)外貌原则 即用外貌类型来划分植物群落,由Humboldt创立。它的优点是容易掌握,但若仅依赖外貌进行分类,会把生态学关系上差异悬殊的类型囊括在一起。(2)结构原则 Fosberg首先提出以结构和功能为基础对植物群落进行分类,具体以株距和垂直成层性来划分。这 ...
地球表面的热量,随所在纬度位置的变化而变化,水分则随着距离海洋的远近以及大气环流和洋流特点而变化。水热结合导致气候、植被、土壤等的地理分布,一方面沿纬度方向呈带状发生有规律的更替,称为纬度地带性;另一方面从沿海向内陆方向呈带状发生有规律的更替,称为经度地带性,它们又合称为水平地带性。此外,随着海拔高度的增加,气候、土壤和动植物也发生有规律的更替,称为垂直地带性。以我国为例,在沿海地区,自南至北因热 ...
生态系统的概念 生态系统(ecosystem)是英国生态学家Tansley于1935年首先提上来的,指在一定的空间内生物成分和非生物成分通过物质循环和能量流动相互作用、相互依存而构成的一个生态学功能单位。它把生物及其非生物环境看成是互相影响、彼此依存的统一整体。生态系统不论是自然的还是人工的,都具下列共同特性:(1)生态系统是生态学上的一个主要结构和功能单位,属于生态学研究的最高层次。(2) ...
生态系统中的能量流动开始于绿色植物的光合作用。光合作用积累的能量是进入生态系统的初级能量,这种能量的积累过程就是初级生产。初级生产积累能量的速率称为初级生产力(primary productivity),所制造的有机物质则称为初级生产量或第一性生产量(primary production)。 在初级生产量中,有一部分被植物自己的呼吸所消耗,剩下的部分才以可见有机物质的形式用于植物的生长和生殖 ...
能量是生态系统的基础,一切生命都存在着能量的流动和转化。没有能量的流动,就没有生命和生态系统。流量流动是生态系统的重要功能之一,能量的流动和转化是服从于热力学第一定律和第二定律的,因为热力学就是研究能量传递规律和能量形式转换规律的科学。能量流动可在生态系统、食物链和种群三个水平上进行分析。生态系统水平上的能流分析,是以同一营养级上各个种群的总量来估计,即把每个种群都归属于一个特定的营养级中(依据其 ...
生态系统的结构可以从两个方面理解。其一是形态结构,如生物种类,种群数量,种群的空间格局,种群的时间变化,以及群落的垂直和水平结构等。形态结构与植物群落的结构特征相一致,外加土壤、大气中非生物成分以及消费者、分解者的形态结构。其二为营养结构,营养结构是以营养为纽带,把生物和非生物紧密结合起来的功能单位,构成以生产者、消费者和分解者为中心的三大功能类群,它们与环境之间发生密切的物质循环和能量流动。
生态系统的分解(或称分解作用)(decomposition)是指死有机物质的逐步降解过程。分解时,无机元素从有机物质中释放出来,得到矿化,与光合作用时无机元素的固定正好是相反的过程。从能量的角度看,前者是放能,后者是贮能。从物质的角度看,它们均是物质循环的调节器,分解的过程其实十分复杂,它包括物理粉碎、碎化、化学和生物降解、淋失、动物采食、风的转移及有时的人类干扰等几乎同步的各种作用。将之简单化, ...
生态系统的物质循环(circulation of materials)又称为生物地球化学循环(biogeochemical cycle),是指地球上各种化学元素,从周围的环境到生物体,再从生物体回到周围环境的周期性循环。能量流动和物质循环是生态系统的两个基本过程,它们使生态系统各个营养级之间和各种组成成分之间组织为一个完整的功能单位。但是能量流动和物质循环的性质不同,能量流经生态系统最终以热的形式 ...
生物多样性(biodiversity)是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和,包括动物、植物、微生物和它们拥有的基因以及它们与其生存环境形成的复杂的生态系统是生命系统的基本特征。一般认为生物多样性包括三个层次:遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。遗传多样性(genetic diversity)指生物内决定性状的遗传因子及其组合的多样性,它决定着其它两个层次的多样性。物 ...
地衣是一类特殊的生物有机体,它不是单一的植物体,是由一种真菌和一种藻高度结合的共生复合体。组成地衣的真菌绝大多数为子囊菌亚门的真菌,少数为担子菌亚门的真菌。组成地衣的藻类是蓝藻和绿藻。蓝藻中常见如念珠藻属(Nostoc),绿藻如共球藻属(Tre bouxia)、桔色藻属(Trentepophlia)。参与地衣的真菌是地衣的主导部分。地衣的子实体实际上是真菌的子实体。并不是任何真菌都可以同任何藻类共 ...
植物组织培养(Plant Tissue Culture)是应用无菌培养的方法培养植物的一个离体部分,也即是一种将自然环境中分离出来的植物细胞或组织放入含有合成培养基的瓶中,在无菌条件下使之生长或发育的方法。这项工作自动控制50年代后期至今巳取得了很大的进展,如诱导培养胡萝卜的体细胞分化成完整植株,由曼陀罗的花药培养形成了单倍体的植株。 从而证明了植物每个体细胞都有形成整体植物的潜在能力,如植物 ...
转基因植物的研究主要在于改进植物的品质,改变生长周期或花期等提高其经济价值或观赏价值;作为某些蛋白质和次生代谢产物的生物反应器,进行大规模生产;研究基因在植物个体发育中,以及正常生理代谢过程中的功能。 以植物作为生物技术的实验材料有其特定的优点,那就是植物细胞大部分都有全能性(totipotency),可以用单个细胞分化发育出整个植株。这样,经过基因工程改造的单个植物细胞有可能再生成一棵完整 ...
叶绿体是地球上绿色植物把光能转化为化学能的重要细胞器,叶绿体中进行的光合作用是严格地受到遗传控制的。早在20世纪初,人们就已知叶绿体的某些性状是呈非孟德尔式遗传的,但直到60年代才发现了叶绿体DNA(chloroplast DNA,ctDNA)。叶绿体基因组是一个裸露的环状双链DNA分子,其大小在120kb到217kb之间,相当于噬菌体基因组的大小,例如,T4噬菌体的基因组约165kb。一个叶绿体 ...
青冈栎又名青冈树、铁椆。因它的叶子会随天气的变化而变色,所以称为“气象树”。青冈栎是壳斗科的常绿乔木,5 月开黄绿色花,花单性,雌雄同株,雄花柔荑花序,细长下垂。坚果卵形或椭圆形,生于杯状壳斗中,10月成熟。青冈栎为亚热带树种,是我国分布最广的树种之一。朝鲜、日本、印度也有分布。它对气候条件反应敏感,是因为叶片中所含的叶绿素和花青素的比值变化形成的。在长期干旱之后,即将下雨之前,遇上强光闷热天,叶 ...
紫葳科梓树属落叶乔木。又名金丝楸、梓桐等。梓树属约13种。产亚洲及美洲;中国产5种,另1911年自美洲引入栽培种3种。树高可达30米,胸径达 1米。主干通直。单叶,大形3枚轮生稀对生,叶片大三角状卵形或长卵形,叶基叶脉三出基部脉腋有紫色块状腺斑稀呈黄绿色。花大形成顶生总状花序花冠合瓣二唇状,上辱2裂,下唇3裂裂片常具褶皱,粉紫色,内有紫色斑点,发育雄蕊2退化雄蕊2~3。通常繁花满树但不结果,结果时 ...
世界上有许多巨大的树木,北美最大的世界爷直径达12米,非洲的大胖子树——猴面包树直径也有10多米。可是和百骑大栗树相比,它们只能称弟弟。百骑大栗树又叫“百马树”,生长在地中海西西里岛的埃特纳火山的山坡上。它的树干直径达17.5米,周长有55米。它不仅是世界上最粗的树木,也是最粗的植物。相传古代的阿拉伯国王的王后亚妮,有一次带领百骑人马到埃特纳火山游玩,忽然天降大雨,百骑人马连忙跑到这棵大栗树下避雨 ...
在南美洲的巴西高原上,生长着一种身材高大、体形别致的树木。它有30米高,两头尖细,中间膨大,最粗的地方直径可达5米远远望去很像一个个巨型的纺锤插在地里,人们称它为纺锤树。这种树到了雨季,在高高的树顶上生出稀疏的枝条和心脏形的叶片,好像一个大萝卜。雨季一过,旱季来临,绿叶纷纷凋零,红花却纷纷开放,这时,一棵棵纺锤树又成了插有红花的特大花瓶,所以人们又称它瓶子树。瓶子树所以长成这种奇特的模样,跟它生活 ...
双子叶植物纲金缕梅亚纲马尾树科的唯一种。有香气的风媒落叶乔木。芽裸露。茎无细胞间通道,叶节有三个叶隙和三个叶迹;木质部导管分子伸长,具梯状穿孔板,与胡桃科的原始属如黄杞等相似但更原始如横隔数多至10(~20),无穿孔的管状分子主要是具小的具缘纹孔的纤维管胞也有些粘质纤维;木射线属Kribs类型Ⅰ,异形细胞,单列和多列混合等特征均和胡桃科相似;但木薄壁组织丰富多半环管。互生羽状复叶;具含芳香树脂的基 ...
在我国广西南部、云南东南部和越南北部的石山密林中,有一种木质十分坚硬的树木,叫蚬木。蚬木的材质致密,入水即沉,硬如钢铁,敲击可发出金属一样的铿镪声,砍伐、加工都十分困难,甚至钉子也钉不进去,可以说是“刀枪不入”的钢铁木材。蚬木所以这样坚硬,除了本身生长十分缓慢、纹理致密外,还由于它多生于石灰岩山地。为了吸取养分,它的树根深深地扎进岩缝中,吸收了许多钙质矿物,聚集在木质中,因而变得格外坚硬。蚬木的木 ...