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植物—改善环境的好帮手第一节关于环境的概念一、相关概念环境是指生物有机体周围的生存空间，包括各种自然环境条件及其它生物有机体组成环境的每个因子称其为环境因子在环境因子中对某一具体植物种的生活起直接作用或其生长发育所必需的因子称生态因子生境是指生物体所居住的地方植物的小环境是指接近植物个体表面或个体表面不同部位的物理环境体内环境是指植物体内部的环境二、生物圈生物圈是指地球上全部生物及其赖以生存的环境的总体1、大气圈：对植物生活起直接作用的是大气圈下部的对流层，平均厚度为10km2、水圈：由海洋、江河、地下水、气体水及雪山冰盖的固体水组成3、岩石圈和土壤圈：指地球表面30－40km厚的地壳层三、人工环境植物生活的自然环境，已越来越受到人类的干扰和破坏，原始的自然环境几乎已不复存在广义的人工环境包括所有的栽培植物、引种驯化，以及所有农作物需要的环境狭义的人工环境指的是人工控制下的植物环境生物圈二号四、生态因子的分类1、气候因子：如光、温度、空气和水分等2、土壤因子：不同土壤类型都有其相应的植被类型3、生物因子：与植物生长发育过程有着密切的联系4、地形因子：间接因子，通过地形的变化影响气候因子和土壤因子5、人为因子：是指人类对植物资源的利用、改造和破坏过程中给植物带来的有利或有害影响第二节植物对环境的生态适应一、对光因子的生态适应影响植物的光因子包括光强、光质和光周期1、根据植物对光照的适应不同，将植物分为：（1）阳地植物：指在强光环境中才能生育健壮，而在荫蔽和弱光条件下却发育不良的植物（2）阴地植物：在较弱光照条件下要比在强光下生长得好的植物（3）耐阴植物：介于上述两类之间，对光强具有较广适应力，但在全日照下生长最好2、根据植物开花需要的日照长度不同，将植物分为：（1）长日照植物：指只有当日照长度超过它的临界日长才能开花的植物（2）短日照植物：指只有当日照长度短于它的临界日长时才能开花的植物（3）中日照植物：花芽的形成需要中等日照的时间，日照时间过长或过短都不能形成花芽（4）日中性植物：指在长短不同的任何日照条件下都能开花的植物二、对温度因子的生态适应植物生活强度与温度变幅之间的关系1、广温植物：能在较宽的温度范围内生活的植物2、窄温植物：只能生活在很窄的温度范围内，不能适应温度的较大变动，可分为：（1）低温窄温植物：只能在低温范围内生长发育而最怕高温的植物（2）高温窄温植物：只能在高温条件下生长发育而最怕低温的植物三、对水因子的生态适应水可以通过质、量和持续时间三个方面的变化对植物起作用（一）水生植物类型1、沉水植物：整个植物沉没在水中，与大气完全隔绝的植物。表皮细胞能直接吸收水分、矿物质营养和气体，并适应水中氧的缺乏而形成了一整套通气组织2、浮水植物：叶片漂浮在水面的植物。可分为完全漂浮和扎根的两类3、挺水植物：茎叶大部分挺伸在水面以上的植物。根部长期生活在水中，而具有发达的通气组织（二）陆生植物类型1、湿生植物：在潮湿环境下生长，不能忍受较长时间的水分不足，抗旱能力最小的植物，可分为阳生和阴生两个亚类2、中生植物：生长在水湿条件适中的陆地上，种类最多、分布最广、数量最大3、旱生植物：在干旱环境中生长，能忍受较长时间干旱而仍然维持水分平衡和正常生长发育的一类植物。可分为少浆液植物和多浆液植物两种四、对土壤因子的生态适应土壤的组成部分有：矿物质、有机质、土壤水分和土壤空气（一）土壤质地类型1、黏土类：土壤的颗粒组成以黏粒和粉砂较多，质地黏重，结构致密，孔隙细微，通气进水性能差2、壤土类：土壤质地均匀，是砂粒、粉粒和粉砂大致等量的混合物，物理性质良好，通气透水，有一定的保水保肥能力，是较好的土壤质地，宜于农业耕种3、砂土类：土塌颗粒组成较粗，砂粒多，黏粒少，土壤疏松，粘结性小，大孔隙多，通气进水性能强，但蓄水性能差，易干旱。且因有机质分解快，养料易流失，保肥性能也差（二）土壤的化学性质与植物的关系1、根据植物对pH值的要求，可把植物分为：（1）酸性土植物：只能生长在酸性或强酸性土壤上的植物（2）碱性土植物：在pH值大于7.5的土壤中生长的植物（3）中性植物：在土壤pH值为6.5-7.5之间的土壤中生长的植物（4）盐碱土植物：可在盐碱地上生长的植物第三节植物种群与环境种群的定义：种群是指占据某一地区的某个种的个体总和种群具有以下特点：占据特定空间具有潜在杂交能力与种群相关的参数：数量大小、数量动态、年龄结构、空间分布格局、种群内个体间及种群间的相互关系和依环境变化而调节其自身密度的能力一、种群的年龄结构指种群内各个个体的年龄分布状况1、增长型种群：指年龄结构以幼龄个体含有最大百分数，老龄个体数量少，幼龄个体除补充死去的老龄个体外还有剩余，种群的数量呈上升趋势2、稳定型种群：指各个年龄级的个体数分布比较均匀，每一年龄级进入上一级的个体与下一年龄级进入该级的个体数大致接近，种群的大小趋于稳定3、衰退型种群：老年个体数多，幼年个体数少，大多数个体已经过了生殖年龄，种群的数量趋于减少二、种群的分布格局指种群内的个体的空间分布方式或配制特点1、随机分布：指个体分布完全和机率相符合，每个个体的出现都有相同机会2、均匀分布或规则分布：指种群内的各个个体之间保持一定的均匀的距离，当有机体能够占有的空间比其所需要的空间大时，则在其分布上受到的阻碍较小，这样就使种群中的个体常呈均匀分布3、团块分布或聚群分布：指种群内个体分布不均匀，形成许多密集的团块三、种群的数量变化规律与环境最大负荷量及该种群的生长率和死亡率高低密切相关1、环境资源无限时，种群的数量增长为指数增长2、环境资源有限时，种群的增长符合逻辑斯蒂曲线增长四、种群的遗传与进化1、表现型是指个体呈现的外部形态，是环境作用与基因型即个体的遗传性的总产物2、生态型是指一个种对某一特定生境发生基因型反应的产物第四节植物群落与环境群落的定义：群落是指在一定时间内居住于一定生境中的各种群所组成的生物系统种类成分是形成群落的物质基础每个群落都有自己的结构特征和动态演替规律一、植物群落的结构1、垂直结构植物群落结构的基本特征是它的成层性，成层现象既表现在地上，也表现在地下成层现象是群落中各种群之间以及种群与环境之间相互竞争和相互选择的结果成层现象愈复杂，即群落结构愈复杂，植物对生态环境的利用愈充分，提供的有机物质也就愈多2、水平结构植物群落水平结构的主要特征是它的镶嵌性出现原因：植物个体在水平方向上的分布不均匀3、时间结构——周期性和群落季相不同植物种类的生命活动在时间上的差异，导致了结构部分在时间上的相互更替，形成时间结构周期性就是植物群落在不同季节和不同年份内其外貌按一定顺序变化的过程二、植物群落的演替植物群落的演替是指植物群落发展变化过程中，由低级到高级，由简单到复杂，一个阶段接着一个阶段，一个群落代替另一个群落的自然演变现象植物群落形成过程所必须的3个条件：植物的传播植物的定居植物的竞争原生裸地：从来没有植物覆盖的裸地，或者原来存在过植被，但被彻底消灭了（包括原有植被下的土壤）的地段次生裸地：原有植被虽已不存在，但原有植被下的土壤条件基本保留，甚至还有曾经生长在此的种子或其它繁殖体的地段原生演替系列可分为以下两种极端类型：1、水生演替系列（1）自由漂浮植物阶段（2）沉水植物阶段（3）浮叶根生植物阶段（4）直立水生阶段（5）湿生草本植物阶段（6）木本植物阶段2、旱生演替系列（1）地衣植物群落阶段（2）苔藓植物阶段（3）草本植物群落阶段（4）灌木群落阶段（5）乔木群落阶段在植物群落的形成过程中，土壤的发育和形成与植物的进化是协同发展的对于顶级植物群落，即演替的最终阶段，有两种理论：（1）单元顶级演替理论：认为一个气候区内只有一个气候顶级，只要给予充分长的时间，所有的植物类型都可以演替为同一植被类型（2）多元顶级理论：认为一个气候区内，除了气候顶级外，还应该有其它的顶级，只要一个群落处于稳定状态，不再向前发展了，就可以认为是一个顶级，这样在一个气候区内，就可以出现火顶级，土壤顶级等，它们是火灾后形成的稳定群落和不同土壤类型下的稳定群落三、植被的重要类型覆盖一个地区的植物群落的总体叫做这个地区的植被。植被分布的模式，基本上是由气候，特别是水热组合状况决定的1、热带雨林是指耐阴、喜雨、喜高温、结构层次不明显、层外植物丰富的乔木植物群落（1）热带雨林的特点A、种类组成特别丰富，大部分都是高达乔木B、群落结构复杂，树冠不齐，分层不明显C、藤本植物和附生植物丰富D、树干高达挺直，分枝小，树皮光滑，常具有板状根和支柱根E、茎花现象很常见F、寄生植物很普遍G、终年生长发育（2）世界热带雨林的分布非洲雨林群系美洲雨林群系印度马来雨林群系我国的热带雨林主要分布在台湾省南部，海南岛，云南南部和西双版纳地区，是世界雨林分布的最北边缘2、亚热带常绿阔叶林主要由樟科、壳斗科、山茶科、金缕梅科等科的常绿阔叶林组成我国的亚热带常绿阔叶林是世界上分布面积最大的亚热带常绿阔叶林3、夏绿阔叶林由夏季长叶冬季落叶的乔木组成的森林，是温带海洋性气候条件下形成的地带性植被主要分布在西欧，主要由杨柳科、桦木科和壳斗科等的植物组成我国的夏绿阔叶林主要分布在华北和东北南部夏绿阔叶林4、针叶林是寒温带的地带性植被，主要分布在欧洲大陆北部和北美洲，该带的北方界线是整个森林带的最北界线特征是外貌十分独特且群落结构十分简单针叶林在我国主要分布于东北地区和西南部高山峡谷地区，如大小兴安岭、长白山等地针叶林5、草原由耐寒的旱生多年生草本植物为主组成的植物群落，是温带地区的一种地带性植被特点是季相变化非常明显我国的草原是欧亚草原区的一部分，从东北松辽平原，经内蒙古高原直达黄土高原，形成了东北至西南方向的连续带状分布草原6、荒漠是指超旱生半乔木、半灌木、小半灌木和灌木占优势的稀疏植被主要分布在亚热带和温带的干旱地区特征是植被十分稀疏，且植物种类贫乏我国的荒漠主要分布在西北各省区，如新疆的塔克拉玛干大沙漠荒漠7、冻原又称苔原，是寒带植物的代表，在欧亚大陆和美洲北部占有很大面积我国的冻原仅分布在长白山海拔2100m以上地区和阿尔泰山海拔3000m以上高山地带苔原第五节植物净化空气1、水循环：2、碳循环：植物防尘篇绿色植物的减尘作用：绿色植物都有滞尘的作用，其滞尘量的大小与树种、林带、草皮面积、种植情况以及气象条件等均有密切的关系。树木、绿地的吸尘量树木滞尘的方式有停着、附着和粘着三种。叶片光滑的树木其吸尘方式多为停着；叶面粗糙、有绒毛的树木，其吸尘方式多为附着；叶或枝干分泌树脂、粘液等，其吸尘方式为粘着。•生长茂盛的草皮，其叶面积为其占地面积的20倍以上。同时，其根茎与土壤表层紧密结合，形成地被，有风时也不易出现二次扬尘，对减尘有特殊的功能。•一般来说,针叶树比阔叶树、落叶树比常绿阔叶树的吸尘能力要强些。其中吸尘能力较强的树种主要有:刺槐、榆树、木楼、广玉兰、重阳木、女贞、大叶黄杨、株树、构树、三角枫、桑树、夹竹桃等植物。•树叶的总叶面积大、叶面粗糙多绒毛，能分泌粘性油脂或汁浆的树种都是比较好的防尘树种，如核桃、毛白杨、构树、板栗、臭椿、侧柏、华山松、刺楸、朴树、重阳木、刺槐、悬铃木、女贞、泡桐、桧柏、油松、法桐等。•兰花、桂花、腊梅、花叶芋、红背桂等是天然的除尘器，其纤毛能截留并吸滞空气中的飘浮微粒及烟尘。•毛白杨所以，作为设计人员，植物配置极其重要。对于尘土多的地区如化工厂周围，和一些多沙尘城市，我们应该去深究。因地制宜，充分利用植物其特性，来改造周围恶劣的环境，服务社会。•大气中散布着各种细菌，通常尘粒上附有不少细菌，通过绿色植物的减尘作用，也就减少了空气中的细菌。同时，绿色植物本身也具有杀菌作用。•紫罗兰•玫瑰、桂花、紫罗兰、茉莉、柠檬、蔷薇、石竹、铃兰、紫薇、天竺葵等芳香花卉产生的挥发性油类具有显著的杀菌作用。•有的植物能分泌杀菌素，并具有杀菌作用，松树能分泌一种叫烯萜的物质，对肺结核病人有良好作用。很多树叶和花朵能分泌出杀菌素，银桦、柞树、稠李、椴树、冷杉所产生的杀菌素能杀死白喉、肺结核、霍乱和痢疾的病