森林生态学课件

Welcometoecology普通生态学（森林生态学）

GeneralEcologyXueWanqinSichuanAgriculturalUniversity办公室：7－617手机：QQ：350724891相关说明关于课程名称的说明关于授课内容与教材内容存在较大差异的说明（复习和考试内容）关于平时考核和考试的说明（平时15，考试85分，平时点名5次，到场3分，请假1分，不请假不到场0分；平时课堂复习提问考核每答对1题加1分，最多加5分）关于林学、水保09级同学选课的说明关于加QQ和留言的说明（注明年级班级姓名，留言和来信必复，学生委员和班长留电话，并加好友）教学手段与方法基本概念、原理讲授+专题讲座+多媒体视频+实验、实习教学内容绪论、个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学、景观生态学、全球生态学ContentsChapter1IntroductionChapter2AutecologyChapter3PopulationEcologyChapter4CommunityEcologyChapter5EcosystemEcologyChapter6LandscapeEcologyChapter7GlobalEcologyChapter1Introduction1.4Whylearnecology?1.2Thehistoryofecology1.3Thesubjectsystemofecology1.1Whatisecology?1.2Thehistoryofecology生态学的产生和发展1859达尔文《物种起源》1866年Haeckel(德)提出ecology一词，并首次给出了生物学定义1895年Warming(丹麦)《以植物生态地理为基础的植物分布学》，1909年改版成《EcologyofPlant》1898年Schimper(德)《以生理为基础的植物地理学》。传统生态学时期20世纪初至20世纪50年代Clements《植被的结构与发展》(1904)，《生态学与生理学》(1907)，《植物演替》(1916)，《植物生态学》(1923)Tansley《英国的植被类型》(1911)，《实用植物生态学》(1923)DuRietz(瑞典)《近代植物社会学方法论基础》(1921)Braun-Blanquet(法)《植物社会学》(1928)Cукачëв(俄)《植物群落学》(1908)，《生物地理群落学与植物群落学》(1945)北欧学派：瑞典的DuRietza,群落分析法瑞学派：Braun-Blanquet,植被等级分类系统英美学派：ClementsandTansley,植物群落演替理论苏联学派：Cукачëв植被等级分类，以植物群落研究为主现代生态学时期(20世纪60年代至今)研究层次上向宏观与微观两极发展OdumEcosystemecology(1956)Forman《土地镶嵌体—景观与区域生态学》1995Southwick《人类前景中的全球生态学》1996Molecularecology1992ThedevelopmentofecologyIndividualCommunityPopulationMolecular现代生态学Modemecology：经典生态学Traditionalecology

：微观方向Micro-direction

：分子molecular

宏观方向Macro-direction

：生态系统ecosystem、景观landscape

、生物圈biosphere个体individual

、种群population

、群落communityEcosystemLandscapeBiosphere据研究性质划分：Theoricalecology研究生态学进程、生态关系的数学推理和生态学建模；Appliedecology又可分农业生态学、森林生态学、草原生态学、自然保护生态学、城市生态学(Urbanecology)、恢复生态学(Restorationecology)、人类生态学(Humanecology)、生态工程学(Engineeringecology)、生态伦理学(Ecologicalethics)等理论生态学（Theoricalecology)和应用生态学（Appliedecology)。新兴交叉学科：数量生态学、化学生态学、物理生态学、经济生态学和信息生态学、质量生态学等由于生态学研究对象的复杂性和研究范围的广阔性，它已发展成一个庞大的学科体系。从分子水平到生物圈，从生物学到环境科学。并且与很多基础和应用学科形成大量的交叉学科。E.P.Odum在其ecology第二版中副标题是：人与自然的桥梁，这反映生态学已经从传统的以研究自然生态系统，排斥人为干扰的时代发展到以研究“社会—经济—自然生态系统”为主要对象，强调人为干扰对社会、经济、自然可持续发展的影响。生态学是一个年轻的、迅速发展的学科，它甚至已经超越了生物学和环境科学。在2011年刚由国务院学位委员会和教育部刚公布的《专业学位授予和人才培养目录》已经将生态学从生物学中独立出来，成为与生物学并列的一级学科。生态学要解决的问题是生物学和环境科学都不能解决的生态学理论是许多应用学科的理论基础生态环境论证越来越普遍和严格生态学知识已经成为一种普级性的基本知识生态学可以开拓思维，激励创新生态学思想可以指导人对人、人对自然的态度和行事方法1.3Whylearnecology?Thankyourattention!Chapter2Autecology2.1生物与环境总论2.2生态因子各论光、温、水、土壤、单物质2.1.1生物和环境的生态学概念2.1.2生物和环境的层次性2.1.3生态因子的限制性2.1.4生物对逆境的响应与适应2.1.5生物的生态适应与进化环境是指某一特定生物体或生物群体以外的空间，以及直接或间接影响该生物可生物群体的一切事物的总和。2.1.1生物和环境的生态学概念生物是指动物、植物、微生物及它们的各个生命层次主体环境总是针对某一特定的主体或中心而言的，是一个相对的概念；但如果主体确定，环境又是特定空间内具体生态因子条件的综合。其它胡杨非生物因素红柳、骆驼蹄等异种生物一颗胡杨胡杨种群胡杨群落

研究主体

环境2.1.3生态因子的限制性

Limitationofecologicalfactors相关概念生态因子(Ecologicalfactor)与生境(Habitat)和环境(Environment)生态因子对生物的作用特征生态因子对生物的限制性作用生态因子对生物的作用特征综合作用integrative主导因子(dominantfactor)作用直接作用和间接作用directandindirect阶段性作用stage不可代替性nonreplaceable和补偿compensatory作用限制性作用limitation交互作用interaction影响生物耐受性的各种生态因子之间存在着明显的相互作用。温度和湿度对生物适合度（fitness）的影响生态因子对生物的限制性作用LimitingFactor在众多的生态因子中，任何接近或超过某种生物的耐受极限，而阻止其生存(survival)、生长(growth)、繁殖(reproduction)或扩散(dispersal)的因子，叫做限制因子。降低生物生态适合度（ecologicalfitness）或繁殖力的因子是限制因子？任何生态因子都可能成为限制因子？可同时存在2个以上的限制因子？在不同的生长发育阶段，限制因子往往不同？限制因子是主导因子或主导因子是限制因子？YYYYYorNQuestions:利比希最小因子定律（Liebig'slawofminimum）植物的生长取决于处在最小量状态的营养成分--最低因子定律。微量元素microelement（＜0.01%）：植物必需元素（essentialelement）:17或19种（Na,Si）大量元素macroelement（0.01-10%）：Cl,Fe,B,Mn,Zn,Cu,Ni,MoC,H,O,N,P,K,Ca,Mg,S谢尔福德的耐受性定律(Shelford'slawoftolerance)任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多，即当其接近或达到某种生物的耐受限度时，就会使该种生物衰退或不能生存（Shelford1913）耐受性定律是最低因子定律的发展，其考虑了生态因子的“质”和量的上限。

生态幅（Ecologicalamplitude）当它针综合生态环境时，生态幅大，表明物种的生态适应性强，分布广。生态幅是指物种对生态环境适应范围的大小。当它针对某一生态因子时，常与耐受限度一致，耐受限度越宽，生态幅也越大；但是，生态幅与耐受限度是有区别的：生态幅通常是描述物种对某一生态因子或综合生态环境的适应性大小，常以定性方式描述；耐受限度通常是对生物个体在特定的发育时期和特定的生态条件下，对某一生态因子的适应范围，常以定量形式描述。广水性（euryhydric）狭水性（stenohydric）广盐性（euryhaline）狭盐性（stenohaline）广食性（euryphagic）狭食性（stenophagic）广光性（euryphotic）狭光性（stenophotic）广栖性（euryoecious）狭栖性（stenooecious）根据生物的耐受范围和生态因子的不同，将生物分为：广温性（eurytherm）狭温性（stenotherm）逆境适应与生态幅调节处于逆境的生物，能通过其行为、生理、生化和基因表达来维持体内环境的稳定，以维持生存。如果逆境的强度是非致死的，那么生物经过一定时间的代谢调节，最后会适应这种逆境，同时，其生态幅会发生相应的变化。这就是驯化的基本原理5153641℃金鱼的耐受温度24℃驯化37.5℃驯化小结环境能在各个生物尺度上影响生命活动；生物能在各个生物尺度上适应环境变化；响应、适应、进化是生物与环境关系在不同时间尺度上的表现；从进化的角度讲，生物是特定历史环境的产物；生态学把生物和环境放在同等重要的位置进行研究，这是生态学区别于普通生物学，甚至超越生物学的原因，也是其他学科无法取代的原因。小结生物的本能是生存和种群繁衍在生物与环境的关系中，环境总处于主导，但生物对环境的影响也是显著的，尤其是对微环境来说。ReturnReview生态因子对生物作用的一般特征？生物与环境的层次性？生物与环境的基本关系？生态适应与进化的关系？Chapter2Autecology2.1生物与环境总论2.2生态因子各论2.2.1光light2.2.2温度temperature2.2.3水water2.2.4土壤soil2.2.5单物质2.2.6地形topography2.2.1LightRelationsLightqualityLightintensityPhotoperiodandphotoperiodismApplicationsBackLightquality.1太阳光谱.2光质的生理生态效应(1)光质与光合作用(2)光质与植物光形态建成(3)光质与植物的合成代谢太阳光谱太阳光谱10nm～100000nm10－390为紫外光，390－770为可见光区，＞770为红外光区。紫外线中波长小于290nm的被臭氧层吸收在到达地球的大阳辐射中，红外光（infraredlight）占50%-60%，紫外光（ultravioletlight）占1%-2%，可见光(visiblelight)占38％－49％。back.2光质的生理生态效应(1)光质与光合作用光合作用(photosynthesis)PlantandlightCO2+H2O(CH2O)+O2Chlorophyll:有两个吸收光峰，分别是：430－450nm的蓝紫光和640-660nm的红光Xanthophyllsandcarotene:它们的最大吸收带在蓝紫光部分，不吸收红光等长波光。有效光辐射（photosyntheticallyactiveradiation,PAR）:visiblelight,400-700nm.植物的光合色素及其吸收光谱.2光质的生理生态效应红、橙、蓝、紫光的光合效率高绿光不能进行光合作用。.2光质的生理生态效应RETURN(2)光质与植物光形态建成-光作为信号--它是一种低能反应，光只作为一个信号去激发光受体，推动细胞内一系列反应，最终表现为形态结构的变化。--光形态建成(photomorphogenesis)是指依赖光控制植物生长、发育和分化的过程。概念：植物的光受体photoreceptor

：接收红光和远红光信号：接收蓝光和330-390nm的紫外光：接收280-320的紫外光：光敏色素phytochrome:隐花色素或称蓝光/紫外光-A受体(cryptochromeorblue/UV-Areceptor):紫外光-B受体(UV-Breceptor):植物的光受体的

特点和功能：光受体色素是微量的能感受光质、光量、光照时间和光照方向的变化，经过信号转换、传递、放大和选择调控，引起不同的反应，使植物适应光环境的变化，完成正常的发育过程。对光环境变化非常敏感，能感受从紫外光到远红光的光谱范围光敏色素的发现20世纪初，Sachs(德国)证明黄化是区别于光合作用的光形态建成1920年Carner和Allard(美国)发现日照长度控制植物开花，从此开始光对植物生长发育的各种影响。1952年他们发表了莴苣种子需光萌发的试验结果。1959年美国人Bulter等从玉米幼苗中获得一种色素蛋白。1860年命名为光敏色素。光敏色素的性质是一种易溶于水的浅蓝色的色素蛋白，由发色团(chromophore)和蛋白质(apoprotein)两部分组成。存在两种可相互转化的构象：Pr和Pfr，其中Pfr为生理活跃形式，Pr为钝化形式。Pr在660-665nm有最大吸收；Pfr在725-730nm有最大吸收。光敏色素控制的典型反应种子萌发胚芽弯勾伸直和子叶展开茎节间伸长根原基分化和根的生长叶片分化和生长叶绿素发育及叶绿素合成向光性敏感性膜电位，膜透性变化和离子流动核酸、蛋白质合成及酶活性花青素合成光周期成花诱导植物的蓝光和紫外光反应蓝光抑制茎的伸长生长蓝光参与调节一些重要的形态建成过程中的基因表达，如Rubisco小亚基的基因。蓝光可影响植物的碳水化合物、蛋白质、核酸的代谢。蓝光刺激的向光性弯曲和气孔运动一般将蓝光和紫外光A的受体称隐花色素，是植物对400-500nm的蓝光和320-400nm近紫外光的光敏感受体色素。它可能是结合核黄素或类胡萝卜素的蛋白。紫外光-B反应紫外光-B反应是细胞吸收280-320nm波长的紫外光引起的的光形态建成反应。UV-B影响植物的光合作用、物质代谢、离子运输等过程，引起植物的叶面积减少、茎伸长抑制、作物产量下降、色素合成等形态变化。目前对其光受体性质尚不清楚。RETURN(3)光质与合成代谢红光利于糖的合成蓝光利于蛋白质合成原因是不同波长光对基因表达和代谢途径的影响例一：光质与蔬菜栽培日本等国利用彩色薄膜对蔬菜等作物进行试验发现蓝色薄膜对草莓产量有所提高，但对洋葱生长不利；红光下栽培的甜瓜可以加速植株发育，果实成熟提前20d，果肉的糖分和维生素含量了有增加。光质的生态效应的应用例二：光质与遥测波长大于760nm的近红外线，树叶很小吸收，大部分被反射和透过，而对远红外线吸收较多。叶子对红外线的反射，阔叶树比针叶树更明显，这是利用红外感光片进行航空摄影和遥感技术以区别针阔叶林的原理。波长更长的红外线，可用热遥感器探测，从而快速准确地发现和预报森林火灾和病虫害。Return光强的生理生态效应(1)光合作用的基本过程(2)光合作用对光强的响应(3)植物对光强的适应1)C同化途径2)光抑制与光保护机制(1)光合作用的基因过程光反应光能的吸收、传递、转换、电子传递、同化力的形成(ATP、NADPH)2个反应中心：暗反应CO2的吸收、还原、转运、糖或淀粉的形成3种还原途径PSⅠ和PSⅡC3、C4、CAM(2)光合作用对光强的响应三倍体毛柏杨光响应曲线杂交竹光响应曲线光饱和点(lightsaturationpoint,SP),光补偿点(lightcompensationpoint,CP)(3)植物对光强的适应1)C同化途径特征C3植物C4植物CAM植物代表植物杨树玉米仙人掌叶片解剖结构维管束鞘细胞不发达，内无叶绿体，仅叶肉细胞中一种类型叶绿体维管束鞘细胞达，有两种不同类型的叶绿体维管束鞘细胞不发达，叶肉细胞中有大液泡碳同化途径一条C3途径在不同细胞中存在C3和C4途径在不同时间的二条途径最初CO2受体/羧化酶RuBP/Rubisco细胞质中的PEP/PEPcase，维管束鞘细胞中的RuBP/Rubisco暗中PEP/PEPcase，光下RuBP/Rubisco光合初产物PGAOAA，苹果酸暗中苹果酸，光下PGA生理及生境特点高光呼吸，低光饱和点，高CO2补偿点，不耐干旱，高温，高光强低光呼吸，高光饱和点，低CO2补偿点，耐干旱、高温、高光强低光呼吸，高光饱和点，低CO2补偿点，耐干旱、高温、高光强光抑制(photoinhibition)：指多余光能对光合作用产生抑制作用，使光合作用的量子效率下降的现象。动态光抑制(dynamicphotoinhibition):量子效率下降，但光合速率不下降。慢光抑制(chronicphotoinhibition):多余的光能对光合系统造成破坏，导致光合速率下降。可持续数周，甚至数月。动态光抑制反映植物对光能的调控机制，而慢光抑制表明多余光能已经超出植物的调节范围而对植物造成伤害。2)光抑制和光保护机制光保护机制：形态或行为上减少光能吸收，如叶片结构和形态，叶片与光的角度调节改变光合组成和代谢强度，如强光下光反应中心复合体，电子传递链相关组分和Rubisco等含量增加。活性氧的消除非光化学猝灭PS2的修复ReturnReview光因子主要从哪几个方面作用于生物？PAR是指什么意思，通常是指哪个波段范围的光？什么是植物的光形态建成？其机制是怎样的？植物是如何感知外界光环境变化的？光合色素与光敏素的区别？光周期的生理生态效应(1)光周期和光周期现象自然界一昼夜间的光暗交换称为光周期(photoperiod)植物对昼夜长度发生反应的现象称为光周期现象。植物光周期中研究最多的是植物成花的光周期诱导但实际上植物的开花、落叶、休眠、发芽等生理活动都受到光周期的影响。(2)依植物开花与光周期长短的关系，将植物分为：长日植物(LDP)：如桂花和杜鹃短日植物(SDP)：如菊花、腊梅日中性植物(DNP)：如黄瓜、番茄、四季豆长-短日植物(long-shortdayplant),如芦荟，夜香树短-长日植物(short-longdayplant)，如风铃草，白三叶中日照植物(intermediate-daylengthplant),如甘蔗两极光周期植物(amphophotoperiodismplant),如狗尾草(3)昼夜节律：光对动物活动的影响：白天活动型（如人、燕子）和夜间活动型（如蝙蝠、猫头鹰、狼等）对植物的，如向日葵，合欢、含羞草等Return光因子与农业生产引种栽培常规栽培技术设施栽培育苗套作Return2.2.2温度TemperatureRelations微气候温度对生物生长发育的影响生物的体温调节生物对极端温度的适应策略温度与生物的地理分布2.2..2.6温度与林业生产(1)基本概念(2)影响微气候的非生物因素(3)影响微气候的生物因素(生物对环境的影响)Microclimates(1)Concepts1)微气候是指局部空间里的气候条件与大气候不一致的现象2)它是大气候与局部景观相互作用的结果Macroclimateinteractswiththelocallandscapetoproducemicroclimates。3)它可以指在几公里、几米、甚至几厘米范围内的气候波动Microclimateisclimaticvariationonascaleofafewkilometers,meters,orevencentimeters.4)水的物理本质使水环境的温度比较稳定Thephysicalnatureofwaterreducestemperaturevariationinaquaticenvironments.

景观特征影响微气候，如海拔、坡向、植被、地表颜色、石头和洞穴的存在Microclimateisinfluencebylandscapefeaturessuchasaltitude,aspect,vegetation,coloroftheground,andpresenceofbouldersandburrows.(2)影响微气候的非生物因素1)AltitudeTemperaturesdeclines0.5—0.7℃per100metershoistofaltitude.Whytemperaturesdecreasewithaltitude?首先，空气沿山体上升会吸收能量First:Airabsorbsenergywhenrisingupthesidesofmountains.其次，高海拔处空气相对稀薄，捕获并通过热辐射到地表的热量少Second:LessatmospheretotrapandradiateheatbacktogroundTheAnswers2)坡向AspectVegetationonnorth-andsouth-facingslopes3)ColorofthegroundMicroclimateunderstones4)Presenceofbouldersandburrows5)AquatictemperaturesAquaticenvironmentsgenerallyshowlesstemperaturevariationthandoterrestrialenvironment.(3)影响微气候的生物因素(生物对环境的影响)这是生物与环境关系的另一个方面这是生物(尤其是生物群落)生态效应的具体体现。这种效应有时是微不足道的，但有时却是至关重要的!植被Vegetation沙漠灌木和微气候desertshrubsandmicroclimate农田防护林网与小气候森林小气候温度对生物生长发育的影响(1)绝大多数物种的最适温区相当狭窄Mostspeciesperformbestinafairlynarrowrangeoftemperatures.温度与酶活性Temperatureandenzymeactivity极端温度与生理功能Extremetemperaturesandphysiologicalprocess(2)温周期与物候温周期现象：日温周期、季温周期物候：季节明显地区，植物适应于气候条件的这种节律性变化变化，形成与此相应的植物发育节律，称为物候。植物发芽、生长、现蕾、开花、结实、果实成熟、落叶休眠等生长、发育阶段的开始和结束称为物候期。(3)积温与生物生长积温既可表示各地的热量条件，又能说明生物各生长发育阶段和整个生育期所需要的热量条件。对生物而言，分为有效积温和活动积温，其中有效极温K＝N（T－T0）。引种，农业生产计划，病虫害预测预报生物的体温调节

RegulatingBodyTemperatureHs,totalheatstoredinthebody,ismadeupofHm,heatgainedfrommetabolism;Hcd,heatgainedorlostthroughconduction;Hcv,heatlostorgainedconvection;andHr,heatgainedorlostthroughelectromagneticradiation;andHeheatlostthroughevaporation.(1)生物的热平衡方程

BalancingHeatGainAgainstHeatLoss(2)植物的温度调节

TemperatureRegulationbyPlantheatexchangebyadesertplant高寒植物的温度调节Heatexchangebyarcticandalpinecushionplants生热植物的温度调节TemperatureRegulationbyThermogenicPlants(3)TemperatureRegulationbyEctothermicAnimalsLikeplants,thevastmajorityofanimals,includingfish,amphibians,reptiles,andinvertebratesofallsorts,useexternalsourcesofenergytoregulatebodytemperature.和植物一样，大量的动物，包括鱼类、两栖类、爬行类和各种无脊椎动物通过外源能量调节体温(4)TemperatureRegulationbyEndothermicAnimalsEnvironmentalTemperatureandMetabolicRates生物对极端温度的适应对策(1)形态适应：高山植物的芽和叶片常受到油脂类物质的保护，植物体表面生有蜡粉或密毛，植物矮小并常成匍匐状、莲座状等。动物则表现为：个体增大、四肢、尾巴、耳朵变小，毛增多、皮下脂肪变厚。有些生有密绒毛，能过滤一部分阳光；有些植物体呈白色、银白色，叶片革质发亮，能反射一大部分阳光，使植物体免受伤害；变温动物如晰蜴和蛇上午喜欢晒太阳，体温升高后开始活动。如果太热又会迁到水里或荫凉处，这是一种调节体温的短距离迁移。有些动物还可以通过季节性的长距离迁移来适应温度的变化，如候鸟和北美顺鹿。(2)行为适应：有些植物在高温下叶片转来侧对阳光或发生卷曲，以减小受光面积，而降低温度。代谢调节低温上调高温下调植物蒸腾动物出汗(3)生理适应：温度与生物的地理分布决定某物种分布区的不仅是温度因子，但它确是一个相当重要的生态因子。有效总积温、极端温度是限制生物分布的重要因素。(1)温度与生物的水平分布：例如，苹果不能在热带栽培，就是由于高温的限制；而橡胶、椰子、可可等不能在温带、北亚热带分布则是受低温的限制。(2)温度与生物的垂直分布：四川西部甘孜州境内海拔超过5000m以上的高山，从下往上其植被的自然分布大至为：云、冷杉――落叶松――小叶杜鹃――草地温度与林业生产物候与年度计划积温与引种积温与病虫害防治栽培措施与技术

2.2.3水分关系

WaterRelations水的物理化学性质水势与水的有效性和水的移动生物对水分的调节植物对水分的适应Contents水分子的结构水分子的极性水分子的氢键（hydrogenbond）相关概念水的物理性质水的物理性质水是已知溶剂中溶解范围最宽的溶剂。水的溶解特性主要由两个因素决定：一是水分子的体积很小；二是水分子的极性。由于水分子氢键的存在，使水具有较高的比热（specificheat）和蒸发潜热（latentheatofvaporization）比热是指提高单位数量的某物质单位温度所需要的热量。水的高比热特性对于生物来说非常重要，因为？高比热使水的温度不易改变，确保以水为介质的生命体系可以在相对稳定的条件下进行。蒸发潜热是指恒定温度下，使某物质由液相转变为气候所需要的热量。水的蒸发潜热是所有已知溶剂中最高的。水蒸发潜热高的特性对动植物是很重要？因为植物通过水分蒸发消耗过多吸收的光能从而避免温度对细胞造成伤害。表面张力（surfacetension）水总是倾向于维持最小的水和空气间的界面，这样在水和空气的界面产生的一种力。内聚力（cohesion）：水分子间的氢键使水分子有相互的吸引力。附着力（adhesion）：水分子与固相表面分子间的吸引力抗张强度（tensilestrength）:物体抵抗拉力而不被拉断的能力。毛细现象（capillarity）水的表面张力、内聚力和附着力的共同作用使水分可以在较小直径的毛细管中上升到一定高度。水势与水的有效性和水分移动(1)水势概念水势waterpotential是指每偏摩尔体积的水的化学势差。可以理解为体系中的水与纯水之间每单位体积的自由能差。水势与水的有效性和水分移动ψw——溶液的水势；μw——系统中水的化学势；Vw——溶液中水的偏摩尔体积，μ0w——纯水的化学势水的偏摩尔体积（partialmolarvolume）是指溶液中水的体积。在数值上等于同温、同压和其它组分不变的条件下，在无限大的体系中加入1摩尔水时，对体系体积的增量。在生物体内，水常以束缚水和自由水两种状态存在。束缚水（boundwater）是指紧密吸附在胶体颗粒或大分子表面不能移动的水。自由水（freewater）是指不被吸附可以自由移动的水。(2)水的有效性束缚水被胶体或大分子吸附，不能再起溶剂的作用，而自由水才能起溶剂的作用。在重要的生物大分子表面形成的水合层（hydrationshell）对这些大分子的稳定性有很重要的作用，在水合的蛋白质中束缚水可占30%。Dependingonwaterpotential(3)水的移动Review温度对植被分布的影响主要表现在哪两个方面？请列举植物对低温的适应策略(3种)？休眠、被毛、矮小、丛生、隐芽、用蜡、胶等保护冬芽。水的移动依赖于？WaterBalanceofterrestrialanimalsWia=internalwaterofananimalWd=watertakenbydrinkingorwithfoodWf=watertakeninwithfoodWa=waterabsorbedfromtheairWe=waterlostbyevaporationWs=waterlostwithvarioussecretionsandexcretionsincludingurine,mucusandfeces.生物对水分的调节WaterbalanceofterrestrialplantsWr=watertakenfromsoilbyrootsWa=waterabsorbedfromairWt=waterlostbytranspirationWe=waterlostwithvarioussecretionsandreproductivestructuresincludingnectar,fruitandseeds.watergainsandlossesbyterrestrialplantsandanimalsFogharvestingbyadesertbeetleWaterConservationbyPlantsWaterconservationbyterrestrialplantsCutdownleafareaSinkstomaCurlingleavesWaterproofingcoversbywaxes,cutins,orhairIncreasingsolutepotentialofcellsWaterconservationbyterrestrialanimalsBymorphologicalstructureBybehaviorsByphysiologicalregulations一般植物的永久萎蔫时土壤中的含水量（PW％）约为－15bar。旱生植物达-30bar,而湿生植物为-6―-8bar.按植物对水的适应可分为：水生植物（hydrophytes）：沉水植物、浮水植物、挺水植物陆生植物：湿生、中生(mesophytes)、旱生植物(xerophytes)

植物对水分的适应植物对水分过多的适应：通气组织、海绵组织以贮存O2；从树干上形成通气根，如落羽杉、池杉、水杉，热带的红树林，能形成出水的专用通气根植物对水分不足的适应机制避旱植物（droughtescapers）指短命植物（ephemeralplant）以种子或孢子阶段避开干旱影响。其主要特征是个体小，根茎比大，短期完成生活史。抗旱植物（droughtresisters）2.2.4土壤soil土壤既是环境，又是一个复杂的生态系统EcologicalfunctionofsoilSoilistheculturemediumtocultureplants,anitprovideswaterandnutrienttoplant.PlantadaptationtosoiltypesAccordingtotheecologicalresponsestosoilpH,plantsmaybedividedinto3categories:acidsoilplant,neutralsoilplant,andalkalisoilplantAccordingtotheadaptationtosoilsalt:excretingsaltplant,gatheringsaltplant,andimpervioussaltplant2.2.5CarbondioxideThenaturalgasesintheatmospheremostresponsibleforthegreenhouseeffectarecarbondioxideandwatervapor.Theamountofcarbonintheatmosphereisincreasingatanannualrateofabout3000milliontonnes.Theworldtemperatureshavealreadyrisenbyapproximately0.5℃overthepast100years(figure).Organismsresponsestotheincreaseofatmosphericcarbondioxideconcentrations2.2.6单物质单盐毒害重金属大气污染2.2.7TopographyTopographyplaysanimportantpartinthed