复习——植物生理生态学.doc

植物生理生态学复习名词解释：第1章 绪论1. 生理生态学：以有机体的生理功能与其环境为研究对象的学科2. 生态幅：每一种生物对每一种生态因子都有一个耐受范围；在耐受范围的最低点和最高点（或称耐受性的上限和下限）之间的范围，称为生态幅或生态价。3. 生理幅：植物的生理耐受范围（只考虑非生物因子作用的结果）4. 逆境：指降低一些生理过程（如生长或光合作用）速率的生物或非生物因素第2章 光合作用1. 光饱和点：超过该光照强度时，CO2同化率不受光照强度影响2. 光补偿点：光合作用CO2同化率与呼吸作用产生的CO2速率相等3. 暗呼吸速率：植物体吸收氧气和放出二氧化碳的氧化还原过程的速率4. 最大光合速率：在最适条件下达到的光合作用速率5. CO2补偿点：光合作用CO2同化率等于呼吸作用CO2产率时的CO2浓度6. 光合有效辐射（PAR）：太阳辐射中能被绿色植物用来进行光合作用的那部分能量7. 光合诱导：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。8. 光合氮利用效率（PUNE）：光合组织每单位质量氮合成的有机物质量9. 同位素分馏：由于同位素质量不同，因此在物理、化学及生物化学作用过程中，一种元素在不同物质之间的分配具有不同的同位素比值的现象10. 水生植物的CO2来源与水pH值的关系a. 当pH7时，水体中CO2不足，则许多植物利用碳酸氢盐作为光合作用的碳源。第3章 呼吸作用1. 呼吸商：呼吸作用释放CO2摩尔数与吸收O2摩尔数之比2. 有氧呼吸：指细胞在氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程3. 无氧呼吸：在无氧条件下，通过酶的催化作用，植物细胞把糖类等有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。4. 维持呼吸：维持植物组织现状的呼吸量5. 生长呼吸：用于植物生长的呼吸量6. 离子吸收呼吸：用于离子吸收的呼吸量7. 交替呼吸（或抗氰氧化）：植物线粒体内膜上的非磷酸化电子转运途径，由交替氧化酶催化将还原型辅酶Q（转化为氧化型辅酶Q）中的电子转入O2。第4章 同化物的长距离运输1. 共质体运输：植物细胞与细胞之间，在细胞壁上有胞间连丝使细胞质彼此相连，形成细胞的连续体称为共质体；其间的运输称为共质体运输2. 质外体运输：质外体是植物细胞原生质体外围由细胞壁、胞间隙和导管组成的系统，其间的运输称为质外体运输3. 维管束结构（三个组成部分）：木质部、韧皮部和形成层4. 光合产物在韧皮部运输的化合物形式：主要是蔗糖，还包括少量的棉子糖、甘露醇等。第5章 植物水分关系1. 水势：是指在相同温度和大气压下，某一特定系统中水的化学势与纯水化学势的相对值，一般为负值，单位为Mpa。2. 渗透势：由于溶质引起的溶液中水的化学势，通常为负值3. 压力势：是指系统中水对外所具有的物理压力。可以为正值，可以为负值4. 衬质势：是由束缚在细胞壁、土粒或土壤胶体表面的水产生的水势，常为负值。 5. 永久萎蔫点：在某种土壤含水量下，植物发生萎蔫，但是当土壤含水量恢复正常时，该萎蔫植物不能恢复，这种现象称为永久萎蔫，导致植物永久萎蔫的土壤含水量为永久萎蔫点。6. 水分利用效率的两种定义：a. 生产力的水分利用效率，是指生产期间内干物质增量和耗水量的比值b. 光合作用的水分利用效率，是指光合作用中CO2的吸收量和蒸腾作用耗水量的比值7. 空穴化：当植物受到水分胁迫、冻融交替等环境因子的胁迫时，木质部张力很高，空气通过导管细胞壁间最大的孔进入导管形成气穴，即空穴化8. 栓塞：空气泡经由管道间纹孔膜上的微孔传送到充水管道内阻塞导管9. 回生植物：该类植物物种的原生质脱水至细胞水势与干燥空气（相对湿度为20%-40%或更低）的水势相平衡，它们仍能完全恢复生理活性。10. 干旱落叶植物：通过落叶减小冠层叶面积来适应干旱，在水分有效时具有高气孔导度、高光合速率和高蒸腾速率等特性的植物第6章 叶片能量收支1. 紫外光、可见光、红外光的波长：紫外光波长：400nm以下, 可见光波长:400-760nm, 红外光:大于760nm2. 冷害（chilling injury）：0oC以上低温对植物组织的伤害3. 霜害：0oC以下低温对植物组织的伤害4. 叶片入射能量和发射能量的组成部分入射能量：净太阳辐射，包括长波和短波辐射发射能量：长波辐射、蒸腾热损失、对流热传导第7章 矿质养分1. 截获：根系生长到新区域时，会截获根周围某些养分2. 集流：液体中大量原子、离子或分子（如NO3-）在水势梯度作用下共同移动，方向一般是从土壤向根际。3. 扩散：由于根系的吸收作用，根表的养分浓度下降，形成了养分浓度梯度，从而推动离子扩散到根部（如磷、K+）。4. 矿化：在土壤微生物作用下，土壤中有机物转化为无机物的过程总称5. 分解：有机物质逐步降解的过程，最终产物是可溶性有机物或无机物6. 养分利用效率（生态系统和叶片水平分别定义）：生态系统水平：凋落物总量与凋落物养分含量的比率（即凋落物养分浓度的倒数）叶片水平：单位面积的叶片上，光合速率除以氮质量。7. 养分的平均滞留时间（MRT)：养分在叶片脱落、动物取食、死亡等之前在植物体内停留的平均时间8. 淡土植物：只能在非盐地上生长的植物9. 盐土植物：产生了高盐抗性的植物10. 酸性土壤对植物生长的胁迫因素H+、Mn2+、Al3+毒害、大部分矿质元素的有效性降低（磷除外）11. 铝毒害影响植物生长的机制根尖是铝毒害的主要作用位点。铝抑制钙与镁的吸收，降低细胞中这些阳离子的浓度，从而引起钙或镁的缺乏症。第8章 生长与分配1. 比叶面积（SLA）：单位质量叶片的面积，单位cm2/g2. 比根长（SRL）：单位质量根的长度，单位m/g3. 相对生长速率（RGR)：植物单位物质增加量与原有物质量的比率4. 绝对生长速率（AGR）：单位时间内植株的绝对生长量5. 贮藏：植物积累并能在以后动用与生物合成的物质，通常分为三类：积累、贮藏物形成和再循环。6. 列举影响细胞壁生长的因素：pH值、Ca2+浓度、膨压、细胞壁松弛酶（如木葡萄糖内转葡萄糖基酶XET）7. 调控植物对干旱、养分响应的植物激素种类干旱响应：脱落酸(ABA) 养分响应：细胞分裂素 第9章 生命周期1. 种子休眠：指有生命力的种子由于内在原因，在适宜的环境条件下仍不能萌发的现象2. 种子萌发：指种子从吸胀作用开始的一系列有序的生理过程和形态发生过程3. 低荧光反应：有些反应只需较低的光辐射量，称为低荧光反应4. 极低荧光反应：一些种子在特定的条件下打破休眠需光量很少（34个数量级），这种反应称为极低荧光反应5. 强辐射反应：种子萌发受长时间强光的抑制，并且抑制效应随辐射增强而增加6. 夏季一年生植物：种子在冬后萌发，并且生活周期在下一个冬季来临前结束7. 冬季一年生植物：种子在冬季来临前萌发，并且生活周期在下一个夏季来临前结束8. 二年生植物：一般在两年完成整个生命周期的物种，第一年营养生长，第二年繁殖种子9. 长日植物（长日照植物）：每天光照时数超过一定限度（12-14小时以上）才能形成花芽开花的植物。10. 短日植物（短日照植物）：在比临界暗期长的连续黑暗下的光周期时，花芽才能形成的植物11. 春化作用：低温诱导植物开花的效应。12. 种子光反应的三种主要作用 a. 深层土壤中种子萌发需光刺激。b. 消除土壤的干扰后，进一步打破种子休眠需要光。c. 植被扰乱后，由冠层改变的昼间光谱组成对种子的萌发也很重要。13. 影响种子萌发的主要因素:种皮、种子萌发抑制剂（如单宁、酚类物质）、 硝酸盐、其他化学信号（低氧或高CO2、烟雾）光（光周期、光谱的改变）、温度、脱落酸 第10章 生物因子的影响1. 内生菌根：真菌与植物根系形成的共生体；菌根菌丝侵入高等植物根部皮层组织的细胞内，只有少数菌丝伸展到根外。 2. 外生菌根：真菌与植物根系形成的共生体；真菌菌丝伸入根皮层细胞间形成菌丝网（称为哈氏网），同时在根表蔓延形成菌丝套，替代根毛的作用，吸收养料和水分。3. 根瘤：根瘤菌与豆科植物专一性结合形成豆科植物根瘤4. 根际：受植物根系活动的影响，在物理、化学和生物学性质上不同于土体的那部分微域土区。根际的范围很小，一般指离跟轴表面数毫米之内。5. 菌根依赖率：指菌根植株与非菌根植株干物重的比率。6. 菌根共生体：菌根与植物的共生结合7. 生物固氮：固氮微生物将大气中的氮气还原成氨的过程8. 化感作用：植物通过释放有毒的化学物质使另一种植物的生长受到抑制的作用9. 质量型防御：通过合成有毒物质来减少动物对植物的取食。通常含量较低，如生物碱、芥子油苷等10. 数量型防御：通过合成可降低可消化性或可食性的化合物来减少动物对其的取食。通常在生物量中占很大的比例。它们大多数是酚类物质（酚酸、单宁、木质素等）第11章 分解和生理状态的全球尺度应用1. 生态系统的初级生产力（GPP）：绿色植物利用太阳光进行光合作用把无机碳（CO2）固定、转化为有机碳（如葡萄糖、淀粉等）过程的能力2. 净初级生产力(NPP)：生产者能用于生长、发育和繁殖的能量值，等于光合作用固定的能量减去呼吸作用消耗的能量3. 生态系统呼吸：植物与异养生物呼吸的总和4. 影响分解速率的叶片性状有哪些c. 分解速率与叶片寿命成负相关，与比叶面积SLA成正相关d. 枯叶的颜色、木质素含量、叶片氮含量问答题（兰志春整理）1. 物对环境胁迫三种响应方式，胁迫反应、驯化、适应的差异胁迫反应驯化适应时间尺度秒-天天-周数个世代响应机制代谢水平的调整酶活性改变或合成新物质种群基因组组成改变、或产生新基因组织水平细胞-器官-个体个体种群基因组成不变不变改变2. C3、C4、CAM植物的差异（光合途径的主要过程、叶片形态、生境、对温度的响应） 光合途径：固定CO2的初级产物方面，C3植物为三碳化合物，C4植物为四碳化合物，CAM为四碳化合物，进而为苹果酸。 叶片形态：C3植物维管束鞘细胞无叶绿体；C4植物维管束鞘细胞具有“花环结构”，有叶绿体；CAM植物具有肉质的光合器官，叶片退化成刺或肉质化。 生境：C3植物温度较低、较湿润；C4植物在强光、高温的气候更有优势，主要分布于热带和亚热带；CAM植物干旱、炎热的沙漠地带 对温度的响应：C4植物、CAM植物更耐受高温，C3植物适宜的温度更低。3. 环境因子光强高低、水分高低、土壤氮含量高低、叶片温度高低、CO2浓度如何影响植物的光合作用强度 光强高直接促进光合作用。 土壤水分高促进植物气孔开放，植物能够从空气中获得更多CO2，因此，光合作用增加。土壤氮含量高会增加叶片氮含量，从而增加光合作用有关酶的含量，从而增加光合作用。叶片温度适宜会导致光合酶活性较高，促进光合作用。 CO2浓度高，植物的光合作用强度增加；反之，植物的光合作用强度降低。4. 水淹、盐分和水分胁迫、养分供应、光照、温度、酸性土壤对呼吸作用的影响 水淹导致植物缺氧气，抑制有氧呼吸，促进无氧呼吸，氮总呼吸速率降低 短期盐分、水分胁迫导致呼吸作用加快，用于根系生长和吸收水分和养分。 养分胁迫导致植物受养分限制，呼吸速率下降； 光照低导致植物的光合作用和代谢活性降低； 低温导致植物呼吸酶活性降低； 酸性土壤导致植物H+和用于泵出细胞H+的能量增加，从而增加呼吸速率。5. 植物韧皮部装载与植物分布气候的关系质外体途径主要发生在温带和干旱地区的植物中，而热带植物主要是共质体运输。6. 干旱影响等水植物叶片导度的几个步骤根系感受到干旱刺激，产生脱落酸，通过木质部导管达到叶片，降低叶片气孔导度。7. 仙人掌对高温干旱的沙漠生境的适应特征（从光合作用、呼吸作用、水分关系等、热量代谢四个方面） 光合作用：仙人掌采用CAM途径（景天酸途径），水分利用率较高 呼吸作用：仙人掌白天气孔关闭，晚上气孔打开，会影响叶肉细胞的氧气浓度，所以呼吸作用也具有昼夜节律。 水分关系：CAM途径、肉质茎、叶片退化、白天气孔关闭，这些途径导致仙人掌减少水分丧失。 热量代谢：仙人掌肉质茎储藏大量的水分，由于水分的比热容较大，吸收等量热量，温度升高得更慢，因此，更能耐受沙漠白天的高温环境。8. 紫外线对植物的影响 紫外线对核酸（尤其是DNA）的破坏作用最大。 对于紫外线敏感的植物，叶片扩展能力和光合能力均明显降低。9. 为什么嫌钙植物不能在碱性土生长？为什么喜钙植物不能在酸性土生长嫌钙植物在碱性土壤时会缺磷，喜钙植物在酸性土生长会受到Al3+、Mn2+等离子毒害。10. 土壤氮磷的可利用性与群落演替的关系土壤可利用性氮在群落演替中期最多，可利用磷随着群落演替减少11. 低光强、低温、盐碱土、低养分、土壤紧实度、水淹、CO2浓度如何影响植物的根系/地上生物量的分配 低光强导致植物生长受到光限制，因此植物增加地上生物量比例以增加光吸收面积，从而降低根系/地上生物量分配； 低温导致植物生长受到养分和水分限制，低养分、土壤紧实导致植物受养分限制，这些都会导致植物增加根系生物量以吸收水分和养分，从而增加植物的根系/地上生物量分配； 水淹会产生乙烯，抑制根系生长，从而降低植物的根系/地上生物量分配。 CO2浓度对生物量分配无影响。12. 快速生长和慢速生长的植物的差异（生物量分配、叶片结构、生理特征） 生物量分配：因为叶片光合作用才是植物生长的最终能量来源，所以快速生长的植物分配更多的生物量到茎和叶片，以获取更多的光照。慢速生长的植物分配更多的生物量到根系。 叶片结构：快速生长的植物比叶面积较大、叶片更薄（如草本植物），慢速生长的植物比叶面积较小、叶片较厚（如松树）。 生理特征：快速生长的植物光合速率较高