植物生长环境第一章、第二章

1、植物生长环境,主讲人： 杨淑莉 办公室： 学工办一楼 手 机：15605297008,Company Logo,植物,Company Logo,第一章 植物生长与环境概述,第一节 植物生产概述 一、植物生长概述 （一）植物的生长发育,Company Logo,（二）植物生长发育规律 1 植物的生活周期和生产周期 2 植物生长的周期性 3 植物生长的相关性 4 植物的成花原理,Company Logo,二 植物生产概述 植物生产的作用 植物生产的特点,Company Logo,第二节 环境条件与植物生长,一、环境条件,Company Logo,第二节 环境条件与植物生长

2、,二、环境条件与植物生长 农业生产的条件 农业生产必须为作物的生长发育创造良好的生活条件，植物生存环境（温度、光照、水分、养分、空气、土壤等）的好坏及是否协调必将影响植物的生存质量及植物的收获物（粮食）的多少与质量的优劣。,Company Logo,1、光条件,光是农业生产的基本条件之一。光是植物进行光合作用的必要条件，植物通过光合作用吸收太阳光，将二氧化碳转化为植物所需的有机碳源。 光照强度及光照时间的长度直接影响植物的生长发育，也影响到植物的产量和品质。,Company Logo,2、温度（热量）,植物的生长发育需要一定的热量条件，热量的来源主要来自于太阳辐射能，太阳光辐射的强弱随海拔高度

3、、纬度及季节等而变化。从而影响植物的生长发育。,Company Logo,3、水分（湿度）,水是生命之源，新鲜植物体含75-95%的水分，植物吸收的营养物质常随水分的运动而运动，植物通过蒸腾作用吸收水分和养分，若水分不足或过多都会影响植物的正常生长发育。,Company Logo,水分在植物生命活动中的作用,（一）、植物含水量 一般植物组织含水量占鲜重的6090 （二）、植物体内水分的存在状态 细胞中的水可分为两类： 束缚水与细胞组分紧密结合不能自由移动、 不易蒸发散失的水。 自由水与细胞组分之间吸附力较弱，可以自由移动的水。,Company Logo,（三）、水分在植物生命活动中的作用 1.

4、水分是原生质的组成成分,含水量减少 溶胶 凝胶 含水量增加,Company Logo,2.水分是生命活动的介质和参与者 3.水分是物质吸收和运输物质的工具 4.水分能使植物保持固有的姿态 生理需水-满足植物生理活动所需要的水分 生态需水-利用水的理化特性,调节植物周围的环境所需要的水分,Company Logo,4、空气,空气质量的好坏直接影响植物的生产，空气混浊或空气中含有过多有毒有害气体会影响植物的生长发育，影响植物的生存质量并进一步影响植物的产量及质量。,Company Logo,5、营养物质,植物的“粮食“，只有充足的养分供应并且各养分的比例协调才能有利于植物的正常生长发育，获得高产优

5、质。,Company Logo,6、土壤,土壤是植物生长的基地。“吃得饱” ，“喝得好”，“住得好”，“站得稳”。,Company Logo,三、植物生长对环境的适应 趋向适应和趋异适应 植物的生活型 不同植物长期生活在同一区域或相似区域，由于对该地区环境的共同适应，从外貌上反映出来的植物类型，都属于同一生活型。 植物的生态型 同种植物的不同种群由于长期分布在不同环境中，在生态适应过程中发生变异与分化，形成不同的形态、生理和生态特征，并通过遗传固定下来，从而分化为不同的种群类型，即生态型。（气候生态型、土壤生态型、生物生态型、人为生态型）,Company Logo,植物适应环境的方式,Comp

6、any Logo,植物适应环境的方式 1 适应组合：植物对环境的适应往往表现为一组或一整套彼此相互关联的适应方式，甚至存在协同和增效作用。 2 休眠：极端环境下采 取的共同适应方式。 3 驯化：植物对环境适 应随环境变化而变化。,Company Logo,植物生长环境是一门综合性较强的学科，涉及土壤学、植物学、植物生理学、植物营养学、气象学及栽培学等学科知识点。,Company Logo,第二章植物生长与土壤环境,一、土壤的概念 什么是土壤？历史上在土壤学中存在着不同的土壤概念，这是因为人们从不同的出发点来研究土壤，所以就产生了不同的土壤概念。 土壤学家和农学家传统定义：发育于地球陆地表面能生

7、长绿色植物的疏松多孔结构表层。 陆地表面：指土壤所处的位置。 生长植物：指土壤的生产性能（肥力特性）。 疏松表层：指土壤的物理性能。,Company Logo,地质学家从岩石风化的地质学观点来认识土壤，认为土壤就是破碎了的陈旧岩石。或认为土壤是坚实地壳最表面的风化层。将土壤仅作为岩石的变态来认识。 植物营养学家 认为土壤是植物养料的贮存库。认为土壤是能生长植物的那一部分地壳。或认为土壤仅是陆地植物生长的自然介质。 环境学家认为土壤是重要的环境因素，是环境污染物的缓冲带和过滤器。 土壤发生学派创始人道库卡耶夫把土壤作为独立的自然体，认为土壤是五大成土因素生物、母质、气候、地形和时间综合作用的产物

8、。这是从土壤发生学观点来认识土壤，在土壤学界得到广泛的认同。,Company Logo,土壤是地球表层系统自然地理环境的重要组成部分,Company Logo,二、土壤是植物生长繁育和生物生产的基地 土壤在植物生长繁育中有下列不可取代的特殊作用： 1、营养库的作用（营养和水分） 2、养分转化和循环作用 3、 雨水涵养作用 4、生物的支撑作用 5、稳定和缓冲环境变化的作用,Company Logo,空气 日光 水分(土壤提供) 热量 养分(土壤提供),Company Logo,土 壤,液体,孔隙,固体,无机物质(土壤矿物质),有机物质(土壤生物、有机质),水分和土壤溶液,气体,无机物质(土壤矿物

9、质),有机物质(土壤生物、有机质),第一节 土壤的基本组成,Company Logo,土壤的物质组成,Company Logo,（一）土壤矿物质 土壤中所有无机物质的总和称土壤矿物质，主要来自于岩石与矿物的风化物。 矿物是地壳中的化学元素在各种地质作用下形成的自然产物，是岩石的组成单位。,一、土壤矿物质与土壤质地,Company Logo,水晶,Company Logo,白云母,Company Logo,黑云母,Company Logo,方解石,Company Logo,土壤矿物质的化学成分 土壤矿物质的化学组成很复杂，几乎包括地壳中所有的元素。其中氧、硅、铝、铁、钙、镁、钠、钾、钛、碳等10

10、种元素占土壤矿物质总量的99%以上，这些元素中以氧、硅、铝、铁四种元素含量最多 1 土壤矿物质的组成 土壤矿物质按矿物的来源，可分为原生矿物质和次生矿物质。,Company Logo,原生矿物质 （长石、石英、云母等） 岩浆岩、沉积岩、变质岩中均含有原生矿物 主要存在于沙粒、粉粒等较粗的土粒中,岩浆岩,Company Logo,沉积岩,Company Logo,变质岩,Company Logo,次生矿物质（粘土矿物） （1）、层状硅酸盐粘土矿物 蒙脱石、伊利石、高岭石等。 （2）、非硅酸盐粘土矿物 氧化铁、氧化铝、水铝英石、氧化硅等,Company Logo,层状硅酸盐矿物 基本结构单位是硅氧

11、四面体和铝氧八面体 硅氧四面体是由4个氧原子和1个硅原子所组成。 许多硅四面体可以共用氧原子形成一层。氧原子 排列成为中间有空的六角形，称为硅氧片。,Company Logo,铝氧八面体为6个氧原子围绕1个铝原子而构成。 许多个铝八面体相互连接成片称为铝氧片。,Company Logo,Si,Al,Oxygens,SiliconTetrahedron,AluminumOctahedron,Si,Al,Oxygens,Company Logo,（二）岩石风化 1.岩石矿物的风化 物理风化：温度、结冰、水流和风力的磨蚀作用等。 化学风化：溶解、水化、水解、和氧化还原等 生物风化：动物、植物、微生物

12、 2.成土母质 岩石、矿物风化形成的风化产物称为成土母质。,Company Logo,（三）土壤质地 1、土粒 土壤颗粒（土粒）是构成土壤固相骨架的基本颗粒，它们数目众多，大小（粗细）和形状迥异，矿物组成和物理性质变化甚大。包括单粒和复粒。 2.土壤粒级 按土粒的大小，分成若干组，称为土壤粒级。 土粒的大小分级粒级制（种类较多） 各种粒级制都把大小颗粒分为：石粒、砂粒、粉粒（粉砂）和粘粒（包括胶粒）4组。 0.01卡庆斯基制中砂粒和粘粒的界分,Company Logo,（四）土壤质地 土壤机械组成：根据土壤机械分析，分别计算其各粒级的相对含量，即为机械组成（或叫颗粒组成）。 土壤质地：是根据机

13、械组成划分的土壤类型。 一般分为：砂土、壤土、粘土三类。 质地分类制：国际质地制、卡庆期基制，等。,Company Logo,国际制土壤质地分类：,Company Logo,前苏联制质地分类：,Company Logo,中国制质地分类：,Company Logo,土壤质地与土壤肥力 土壤质地是土壤的重要物理性质之一，对土壤肥力有重要的影响。 土壤质地常常是土壤通气、透水、保水、保肥、供肥、保温、导温和耕性等的决定性因素。,Company Logo,（1）砂土类： a 粒间孔隙大，毛管作用弱，通气透水性强，内部排水通畅，不易积聚还原性有害物质，有机质分解快，易释放有效养分； b 矿物成分主要是石

14、英，含养分少，要多施有机肥料；保肥性差，施肥后因灌水降雨而易淋失； c 含水量低，热容量较小，易增温也易降温； d 松散易耕，缺少有机质的砂土泡水后容易沉淀、板结、闭气。,Company Logo,（2）粘土类： a 粒间孔隙小，多为极细毛管孔隙和无效孔隙，通气透水性差，内部排水慢，易受渍害和积累还原性有毒物质，有机质分解慢，不易释放有效养分； b 粘土一般含养分较丰富，特别是钾、钙、镁等含量较多，保肥力强； c 含水量多、热容量较大，升温慢降温也慢； d 粘土干时紧实坚硬，温时泥烂，耕作费力，宜耕期短。,Company Logo,(3) 壤土类： 这类土壤由于砂粘适中，兼有砂土类、粘土类的优

15、点，消除了砂土类和粘土类的缺点，是农业生产上质地比较理想的土壤。,Company Logo,（4） 土壤质地的层次性 土壤质地的层次性表现为上砂下粘、上粘下砂或砂粘相间。 产 冲积性母质发育的土壤 生 自然因素 的 水分在剖面中的淋洗作用 原 人为因素（耕作） 因,Company Logo,上砂下粘：胶泥底、上浸地，托水又托肥； 上粘下砂：砂砾底、菜蓝地，漏水又漏肥。 上部为轻壤质，下层为中壤 重壤，这种土壤既有利于种子出苗，又利于苗期根系下扎吸水吸肥，对土壤水、肥、气、热状况具有较强的调节能力。有利于植物生长。这种土称为“蒙金土”。,Company Logo,（5）. 不同质地土壤的利用和改

16、良： 1）土壤质地与作物生长： 土宜：适宜作物种植的土壤条件。 各种作物的生物学特性及耕作栽培要求不同，所需的最适宜的土壤条件也不同，土壤质地是重要的土宜条件之一。,Company Logo,Company Logo,2）土壤质地的改良措施 （1）增施有机肥料； （2）掺砂掺粘、客土调剂； （3）翻淤压砂、翻砂压淤； （4）引洪放淤、引洪漫沙； （5）根据不同质地采用不同的耕作管理措施。,Company Logo,二 、土壤生物与土壤有机质,1 土壤有机质的概念 土壤有机质：泛指土壤中所有的含碳的有机物质。包括：土壤微生物和土壤动物及其分泌物以及土体中植物残体和植物分泌物。 有机物质 腐殖质：

17、是普通生命物质进入土壤后在土壤生物、特别是微生物的作用下，经转化后重新合成的一类高分子深色有机物质。 占有机质85%90%包括：胡敏酸、富里酸、胡敏素等。,Company Logo,2 土壤有机质的含量 不同土壤差异较大 一般在10200g/kg 我国大部分农田土壤有机质的含量变动在1040g/kg,Company Logo,3 土壤有机质的来源及形态 来源： 1）高等植物（地上部和地下部） 2）土壤中的动物 3）土壤中的微生物 4）施用的有机肥 形态： 1）新鲜有机质（未分解有机质） 2）半分解有机质 3）腐殖质,Company Logo,1）高等植物 森林植被下有机残体主要来自地上部凋落物

18、，4-5吨/公顷年； 草本植物的有机残体主要来自根系，黑土地区达9.3吨/公顷年（风干根重）； 耕作土壤，植物残体主要来源根茬，达2-3吨/公顷年。 由于各地区的气候条件、植被类型及耕作管理不同，进入土壤中的植物残体数量和化学组成有很大的差异。,Company Logo,2）土壤动物 根据躯体大小区分：小型、中型和大型土壤动物； 大型：（体长2mm）蚯蚓、蚂蚁、甲虫、马陆、 蜈蚣等； 中型：（体长0.2-2mm）螨类、弹尾虫； 小型：（体长0.2mm）原生动物、线虫。,Company Logo,2）土壤动物 根据在土壤中滞留时间区分： 全期土壤动物： 周期土壤动物： 部分土壤动物： 暂时土壤动

19、物： 过度土壤动物： 交替土壤动物：,Company Logo,2）土壤动物 根据在土壤中栖息层次区分： 真土居动物： 半土居动物： 地表土居动物： 上方土居动物：,Company Logo,2）土壤动物 根据食性区分： 根食者： 枯食者： 尸食者： 粪食者： 菌食者： 捕食者： 杂食者：,Company Logo,蚯蚓,Company Logo,螨类,Company Logo,弹尾虫,Company Logo,线虫,Company Logo,3）微生物 （1）微生物类群：细菌、放线菌和真菌。 （2）微生物营养型： 有机营养型（异样型）:腐生性和寄生性 无机营养型（自养型）化能自养性和光能自养

20、性,Company Logo,4 土壤有机质的组成 主要有五类有机化合物和灰分物质： 1）糖类化合物： 单糖双糖和多糖类 好气条件 CO2+H2O 单糖双糖和多糖类 厌气条件 有机酸H2、CH4,Company Logo,2）纤维素、半纤维素 3）木质素 4）含N化合物（蛋白质 氨基酸） 5）脂肪、树脂、蜡质和单宁 6）灰分物质：Ca、Mg、K、Na、Si、P、S、Fe、Al、Mn,Company Logo,5 土壤有机质的转化 有机质的矿化作用：有机质在生物作用下分解为简单的无机化合物的过程。 有机质的腐殖化作用：有机质在分解的同时，形成腐殖质的过程。 通常把每克干重的有机质经过一年分解后转

21、化为腐殖质（干重）的克数，称为腐殖化系数。,Company Logo,6 土壤有机质转化的影响因素 内部因素：有机质的碳氮比（C/N=25） 物理状态（分散性或致密性） 外部因素：土壤水、热状况 土壤通气状况 土壤酸碱性,Company Logo,7 土壤有机质对土壤肥力的作用 1）是土壤养分的主要来源； 2）促进土壤结构形成，改善土壤物理性质； 3）提高土壤的保肥能力和缓冲性能； 4）腐殖质具有生理活性，能促进作物生长 发育； 5）腐殖质具有络合作用，有助于消除土壤 的污染。在环境保护上具有重要的意义。,Company Logo,8 土壤有机质的积累和调控 1）种植绿肥，增施有机肥料； 2）秸秆还田， 3）调节土壤水热状况,Company Logo,三 土壤水分与土壤空气,（一）土壤水分 并不是纯水，是含有多种无机盐与有机盐的稀薄溶液。 （二）土壤空气 1 土壤