荒漠区几种克隆植物生长构型的初步研究_张道远

文章编号:　1001-4675(2005)02-0219-06

荒漠区几种克隆植物生长构型的初步研究

张道远, 王红玲

(中国科学院新疆生态与地理研究所吐鲁番沙漠植物园,新疆吐鲁番　838008)

摘　要:对中国科学院吐鲁番沙漠植物园的克隆植物进行调查,分析其克隆繁殖方式,并对3种草本克隆植物(粗毛甘草、花花柴、芦苇)在干旱环境下的生长构型进行了初步研究。此外,依据荒漠区克隆植物资源现状及克隆植物生态学发展进程,对未来开展荒漠克隆植物研究提出3点构想。

关键词:克隆植物;生长构型;荒漠;吐鲁番;新疆

中图分类号:Q94-339 文献标识码:A

“克隆植物”(clonal plants)是指在自然生境条件下,能通过营养繁殖产生与其“母性”个体在基因上完全一致的新个体的植物〔1〕。克隆植物通过克隆生长实现其形态学和生理学个体(分株ramets)数量的增加,从而实现克隆植物的遗传学个体(基株genet)对相当大生境面积的占据,同时,提高种间竞争的种群数量优势,在一定程度上增强了不利因素对种群形成生态危机的抵御能力。此外,在干旱环境中,克隆植物产生新个体较由种子萌发形成新个体的条件宽松,易于从一种景观斑块侵入到另一个相邻的景观斑块中。因此,植物克隆行为具有重要的生态适应意义。在植物界有一大类植物均属于克隆植物,如高等植物中几乎所有的苔藓植物,大部分的蕨类植物和许多被子植物。克隆植物几乎是所有生态系统类型的组成成分,在许多陆地生态系统和水生生态系统中都处于优势地位〔1〕。在广袤的荒漠中,由于受环境因子,如水分、养分、风沙等因素影响,使荒漠植物无性繁殖的能力逐渐突现,并成为一定区域内扩展和繁殖的主要方式,深刻地影响着荒漠植物群落及生态系统的稳定性、物种多样性及养分循环等生理生态过程。

自1985年Amy G.Salzman在Science上发表克隆植物生境选择的文章以来,克隆植物的研究一直是植物生态学的热点,取得了突飞猛进的发展〔2〕。然而,基于种种原因,对荒漠克隆植物生长习性和克隆结构的研究报道较少,仅涉及到个别种及较小的研究领域,包括生理整合及资源分配〔3～7〕、生长格局及形态可塑性〔8～12〕、群落动态〔13～16〕、与生物多样性的关系〔17〕及克隆结构及性比例分配〔18～22〕等问题。以新疆为代表的西北干旱与半干旱地区分布着大量形态各异的克隆植物,以各自不同的方式适应着严酷的生境,并以其生理整合(physiological integ ration)及觅食行为(foraging behavior)塑造着、影响着、改变着所处群落及生态系统的外貌、功能及稳定性。因此,很有必要对极端干旱环境下的荒漠克隆植物进行研究。本文仅对吐鲁番沙漠植物园(以下简称植物园)中的几种荒漠克隆植物的生长构型进行初步调查,并依据荒漠区克隆植物资源现状及克隆植物生态学发展进程,提出了未来开展荒漠克隆植物研究的几点构想,旨在促进荒漠区克隆植物研究的蓬勃发展,同时,为退化生态系统的恢复与重建提供指导。

1　研究区概况

本项研究在中国科学院新疆生态与地理研究所吐鲁番沙漠植物园内进行。园址座落在吐鲁番盆地的一片风蚀流沙地上,占地34hm2。年平均气温13.9℃,极端气温为47.6℃和-28.6℃;年平均日照时数3049.5h;年平均降水量为16.4mm,年平均蒸发量3000mm;相对湿度40%。植物园已成功引种500余种荒漠植物,其中不乏克隆植物。

2　研究方法

于2004年5月,对植物园中可能的克隆植物进行挖坑、移土、露根,对木本植物找到明显的克隆联

第22卷　第2期2005年6月

干旱区研究

A RID　ZON E　RESEA RCH

Vol.22　No.2

Jun.　2005

收稿日期:2004-06-14;　修订日期:2004-07-26

基金项目:中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX3-S W-343)及中国科学院新疆生态与地理研究所前沿领域项目

作者简介:张道远(1973-)女,安徽萧县人,副研究员,主要从事荒漠植物生物多样性保护及分子生物学研究.E-mail:Daoyuanzhang@ https://www.wendangku.net/doc/2f14440348.html,

DOI:10.13866/j.azr.2005.02.018

表1　吐鲁番沙漠植物园克隆植物初步调查表

Tab .1　Preliminary investigation on the clonal plants in Turpan Eremophytes Botanical Garden

植物名学 名

科　名 生活型克隆方式胡杨

Popu lus .euphratica Oliv Salicaceae 乔木根茎型沙拐枣属1Calligonum L Colligonaceae 灌木根出条型(压条型)柽柳属Ta marix L .Tamaricaceae 灌木根出条型(压条型)白刺属Nitraria L

Zygophyll aceae 灌木根出条型(压条型)铃铛刺Halimodendron halodend r on (Pall ).Voss .Leguminosae 灌木根出条型(压条型)

红砂Reau muria s ongor ica (Pall ).M axim Tamaricaceae 半灌木轴裂型无叶豆Eremospar ton songorieu m (Litv ).Vas s .Leguminosae 小半灌木根茎型骆驼刺Alhagi s parsifolia S hap Leguminosae 多年生草本根茎型甘草属Glycyr rhiz a L .

Leguminosae 多年生草本根茎型花花柴Karelinia caspic a (

Pall .)Less .Compositae 多年生草本根茎型苦豆子Sophora japonica L Leguminosae 多年生草本根茎型苦马豆S wains onia s a lsula (Pall )Taub Leguminosae 多年生草本根茎型芦苇Phragmites Australis (Cav .)Trin ex S teud Graminae 多年生草本根茎型顶羽菊Acr optil on repens (L .)DC Compositae 多年生草本根茎型菊苣Cichorium in tybus L .Compositae 多年生草本根茎型独行菜Lepidiu m apetalu m W illd C ruciferae 多年生草本根茎型苜蓿属Medicago L .

Leguminosae 多年生草本根茎丛生型狗牙根

Cynodon dactylon (L .)Pers .Graminae 多年生草本匍匐茎型白花车轴草Trifolium repens L .Leguminosae 多年生草本匍匐茎型早熟禾属Poa L .

Graminae 多年生草本丛生型旱麦草属Eremopyru m (Ldb .)Jaub .et Spach Graminae 多年生草本丛生型芨芨草属Ach nather um Beauv Graminae 多年生草本丛生型三芒草属2

Aristida L .

Graminae

多年生草本

丛生型

1.沙拐枣根出条型克隆方式见图1;

2.三芒草丛生型克隆方式见图2

。

图1　沙拐枣压条型克隆生长示意图

Fig .1　Sketch of the layerings of clonal Calligonum leucocladum

线以上所示为地上部分,

虚线以下所示为地下部分

图2　三芒草丛生型克隆生长示意图

Fig .2　Sketch of the g row th of clo nal Aristida adscensionis

线以上所示为地上部分,虚线以下所示为地下部分

结构件,对草本植物找到克隆的基株及分株,最终对克隆植物进行确认。对几种草本克隆植物的如下指标进行了测定:生境、分株密度、分株高度、分株基茎、根茎长度、根茎直径、节间长。

3　结果与讨论

3.1　植物园中的克隆植物

对吐鲁番植物园现有的克隆植物进行初步调

查,结果见表1:

在调查中发现,许多克隆植物,如顶羽菊、苦豆子及芦苇,在合适的生境条件下大范围扩张,形成了类似“杂草”的单一种群。如顶羽菊在温带荒漠植物标本园(植物园中一个专类园)分布面积大(约300m 2

)、密度高、蔓延速度快,而顶羽菊引种定植时却不足50株。可见,短短30a 时间,借助克隆生长

的优势,顶羽菊已大面积扩散,并严重危害植物园的物种多样性。究其原因,主要是由于克隆植物广泛的整合性在占据空间的方式上有独特的优势,使其在母株作为后盾的情况下向新生境挺进,占据更大的生存空间,扩大种群。由于其母株在营养方面的供给,增强了入侵新领地的植株比非克隆植物有更

强的征服恶劣生境的能力。

植物园是植物迁地保护的中心,是植物的“避难所”。个别克隆植物的快速生长及蔓延严重威胁到

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干　旱　区　研　究 22卷

其他物种的生存,降低生物多样性,这对以广泛收集物种多样性为目的植物园而言是有害的。必须采用合适而有效的措施,提高对顶羽菊等杂草的防治水平,把克隆生长所带来的危害降到最低程度。一般而言,对克隆型杂草采取断根、人工拔除等方法,同时可配合使用除草剂,但要注意除草剂不要影响其他植物的生长,而且只能使用不会残留的除草剂。

可见,了解克隆植物特性,包括克隆类型、克隆生长构型及根(根茎)在土壤中的分布、植株扩散速率等,对植物园的有效管理及克隆植物的合理利用具有重要意义。

3.2　几种草本克隆植物的生长构型

3.2.1　粗毛甘草(念珠甘草)(Glycyrrhiza aspera Pall .)　粗毛甘草为豆科多年生草本。在沙漠植物园标本园内有一片纯的粗毛甘草种群,面积约252m 2。调查时粗毛甘草正处于盛花期,自然高度约15～21cm ,平均为18cm 。随机设置一块1m ×1m 的样方,对其中的粗毛甘草克隆生长情况进行观察,发现粗毛甘草地下根茎能存活多年,其茎尖在距地面10～20cm 的基质中开始水平生长,其后转而向上生长形成地上枝。地下水平根茎较软,外有树皮状鞘,易于脱落,具不明显的节,每一节上通常只有一个侧芽,侧芽或者休眠,或者直接伸出地面形成地上枝,或者垂直扎向地下形成根,或者水平生长形成次级地下根茎。次级根茎与初级根茎生长方向的夹角常为25°～40。被观察的基株高约20cm ,有一主根,长、质地硬,半径为0.7cm ;初级分株主要是从地下水平根茎的节间处长出,水平根茎的节间长度(间隔子长度)大约为20cm ,节上有细弱的须根。分枝强度大,一个基株上共有44～50个分株,其中初级分株7个,其余均为次级分株(图3)

。

图3　粗毛甘草根茎型克隆生长示意图Fig .3　Sketch of the g rowth of roots and stems of

clonal Glycyrrhiza aspera Pall

线以上所示为地上部分,虚线以下所示为地下部分

粗毛甘草水平根茎上的侧芽或形成地上枝、或形成地下根、或形成次级水平根茎的形态学分化现象,说明粗毛甘草对环境资源(光照、土壤养分、水分

等)的不同水平发生形态可塑性反应,进而改变其克隆分株空间位置的分布格局。形态可塑性对于粗毛甘草的生存是有利的,即它在不同小生境中的不同分株形成有利于不同资源吸收的功能形态。比如,在植物园中,光照资源非常丰富,因而分株把更多的资源分配给地上器官(如叶子),加强对光资源的捕获和同化,而把极少的资源分配给地下器官(如根)。这种现象称为分株的“功能分工”(Division of

Labour )〔1〕。此外,在1m ×1m 的调查样方内,粗毛

甘草有44～50个分株,分株强度大、分枝多、节间短,表现出典型的“密集型”克隆生长构型。此种构型更多地表现为“侵占行为”,是一种对原地资源的有效利用策略。

粗毛甘草最初引种定植到植物园的有49株,经过30余年的繁殖与扩散,目前在甘草引种区已形成面积为375m 2的纯粗毛甘草种群,数量(包括分株)达近万余株。充分说明了粗毛甘草“密集型”克隆生长策略对新生境侵占的能力。3.2.2　花花柴(胖姑娘)(K arelinia caspica (Pall .)Less )　花花柴为菊科花花柴属多年生草本植物。对采自植物园苗圃地路边的花花柴样本进行生长构型观察,发现花花柴的基株、分株区别不明显,有一明显的主根垂直扎向地下,其水平根茎呈链状,在距地面约10cm 的基质中水平生长;具不明显的节,节上有细弱的须根;每一节上通常只有一个侧芽,有些侧芽处于休眠状态,有些侧芽向上生长形成地上枝。所调查的花花柴共有6个分株,高约28～35cm ,平均高30cm ,没有次级分株;水平根茎的节间长度差别较大,均在6～30cm (图4)。花花柴的生长构型相对简单,其资源分配几乎全部给了地上器官。

图4　花花柴根茎型克隆生长示意图

Fig .4　Sketch o f the grow th of roo ts and stems of

clonal K arelinia caspica (Pau .)Less

线以上所示为地上部分,虚线以下所示为地下部分

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2期 张道远等:荒漠区几种克隆植物生长构型的初步研究

3.2.3　芦苇(Phragmites Australis (Cav .)Trin ex S teud )　植物园中的芦苇主要分布在水井边、渠沟旁,是入侵到植物园中的杂草。调查时选取生长在流沙地上的一株芦苇进行观察。此株芦苇地下水平根茎全长达

4.3m ,在距地面20～30cm 的基质中生长,共有15个初级分株,初级分株上还有复杂的二次、三次分株。具明显的节,节处侧芽或向上生长形成地上枝,或向下生长形成地下根,或向下生长后水平折回形成次级水平根茎,或仅生长长约10cm 的须根(3～7个)。根据分株形态及数量的不同,可粗略地将地下根茎分为3部分:①近根部(0～1.5m )。其地上枝和地下根的分株都较多,地上枝分株5个,均为绿色植株,高45～70cm ,有的已开花;地下根分株5个,长度都达到了1m 以上;节间长平均为7cm ,每节的须根数为3～7个,长而细;根茎茎粗(周长)平均为3cm ;②根茎中部(1.5～2.5m )。中部只有3个地上枝的分株,高约10～12cm ,无地下分株;节间较长,为13cm ,节上须根为5～6个,较粗;地下根茎粗(周长)平均为4cm ;③根茎末端(2.5～4.3m )。末端只有2个处于繁盛营养期的地上枝分株,高约60cm ,节间长为16cm ,不定根为3～7个。地下根茎粗(周长)平均为3cm (图5)

。

图5　芦苇根茎型克隆生长示意图Fig .5　Sketch of the g rowth of roots and stems of

clonal Phragmites communis

线以上所示为地上部分,虚线以下所示为地下部分

总的来看,芦苇地下根茎近根部的分株强度大,分株的次级分枝多,营养生长旺盛;根茎中部和末端的分株强度弱,分枝少。分株角度为45°～90°,多为90°(图5)。

可见,与粗毛甘草一样,芦苇对环境资源也发生了形态可塑性反应,它使芦苇克服了环境异质性的

限制,最大限度地利用资源,实现其迁移和扩张。这也是芦苇成为“杂草”难以根除的最根本原因。此外,芦苇既表现为侵占行为的“密集型”克隆构型(近

根部部分),也表现为逃避行为的“游击型”克隆构型(根茎中部及根茎末端),这是芦苇最大限度利用资源、扩大种群的成功策略。

4　荒漠区克隆植物研究展望

荒漠区克隆植物的研究目前还很薄弱,立足于西北广袤的荒漠区,可开展如下荒漠区克隆植物研究。

4.1　荒漠区克隆植物在群落和生态系统中的作用

由于克隆植物在繁殖、生存等方面较非克隆植物具有很大优势,在生态系统中扮演着重要的角色,尤其是干旱、半干旱地区的一些建群种,如胡杨、红柳、沙拐枣、红砂等都或多或少存在克隆繁殖现象,因而,开展克隆植物在群落与生态系统中的作用研究具有重要意义。开展荒漠克隆植物对群落稳定性的控制、对物种多样性和养分、水分循环等生态过程作用的机制研究,为退化生态系统的恢复与重建提供理论依据。

4.2　荒漠区克隆植物行为生态学研究

长期以来,人们一直认为植物是“沉默”的,而实际上,植物间也有信号、物质、能量的传递,这主要表现在克隆植物的整合性及功能分工上。对荒漠植物开展行为生态学研究主要包括克隆可塑性(觅食行为)、克隆整合性(克隆内资源共享)、克隆分株间的功能分工、克隆分株异质性放置格局与环境异质性格局的关系等。在荒漠区,植物的逆境考验来自多方面,包括水分、盐碱、高温、风蚀、低温、养分等,因此,开展不同逆境胁迫下克隆植物的行为生态学,对于深入理解荒漠植物的生存对策、荒漠植物物质、能量分配原则具有重要意义。

4.3　荒漠区克隆植物遗传多样性研究

多数克隆植物一方面具有克隆生长习性,另一

方面具有有性繁殖方式。特殊的繁殖方式及扩散方式使人们疑惑:克隆植物性比例如何分配?基株、分株的遗传变异产生、维持和分布情况如何?克隆散布的有效距离有多远?要解决上述问题,只有通过分子生物学手段,从酶、激素、基因表达差异等方面开展研究,深入揭示自然种群基因型组成格局、可塑性的内部机理和克隆基株、分株之间遗传分布状况。这些问题的解决将有助于我们更深入地了解荒漠克隆植物分布格局成因及扩散潜力。

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干　旱　区　研　究 22卷

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(Turpan Eremophytes Botanical garden ,Xinjiang I nstitute of Ecology and Geography ,

Chinese Academy of Sciences ,Urumqi 830011,China )

A bstract :　M any species of desert clonal plants g row in the arid and semiarid regions in northwest China ,they adapt the severe ecological environment with their ow n w ay s ,and affect and change the appearances ,functions and stability of the local plant communities and ecosystems w ith their physiological integ rations and foraging be -haviors .Therefore ,it is quite necessary to research the desert clonal plants g row ing under the ex tremely arid en -vironment .In this paper ,a primary investigation on the grow th pattern of three species of clonal plants in Tur -pan Eremophy tes Botanical Garden ,Chinese Academy of Sciences ,is carried out .Turpan Eremophytes Bo tani -cal Garden ,34hm 2in area ,is located in a w ind -eroded mobile -dune region in the Turpan Basin ,where the an -nual ,extremely maximum and extremely minimum temperatures are 13.9℃,47.6℃and -28.6℃respec -tively ,the annual sunshine time is 3049.5hours ,the annual precipitation is 16.4m m only but the annual evap -oration is as high as 3000mm ,and the relatively humidity is about 40%.M ore than 500species of desert plants have been introduced and planted in the g arden ,in which some of them are the clonal plants .The clonal propa -g ation methods of several desert clonal plant species are analy zed ,and the grow th patterns of 3clonal herb species (Glycyrrhiza aspera Pall .,Karelinia caspica and Phragmites c om munis )g rowing under arid environ -ment are preliminarily researched .Moreover ,three conceptions for developing the studies on desert clonal plants are put forw ard based on the current status of desert clonal plant resources and the prog ress of ecology of clonal plants .It is suggested to further carry out the studies on the clonal plants g row ing in desert regions from three aspects ,i .e .,the roles of the clonal plants grow ing in desert regions in the plant communities and ecosy stem s ,ecological studies o n the behavio rs of the clonal plants growing in desert regions ,and the studies on the genetic diversity of the clonal plants growing in desert regio ns .

Key words :　Clonal plants ,clonal g row th ,desert Zone ,Turpan ,Xinjiang .

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干　旱　区　研　究 22卷

植物生态学

1．与植物密切相关的生态条件(生态因子)包括水条件__温度条件__主条啤__空气和风__土壤条件___地形条件__生物条件_和_人类影响___等八类。 2．以水为主导因子的植物生态类型有___旱生植物__中生植物_____湿生植物___和___水生植物 3．水生植物因其生长和水层深浅不同，可分为汽水植物____浮水植物____、和__挺水植物___ 4．植物生长发育过程中，对温度条件的要求有_最适点__最低点__和_最高点_称为温度三基点。 5．由于不同植物对土壤酸碱度的反应和要求不同，植物可分为___酸性土植物____中性土植物__和___碱性土植髓__三大生态类型。 6．对某一特殊的生态环境有指示作用的植物称为___三指示植物___ 7．温热多雨地区的森林，常常包括____乔木层_灌木层_____草本层_和____地被层_等层次。 8．同一生活型不同种的组合称为____层片 9．植物在一定环境条件下，生活周期性变化的起止日期称为___物侯期__________________。 10．群落在不同季节的外貌，称为______季相 11．植物种间关系的形式有_____竞争、寄主、共主、附生、种间结合_ 12．中国植被可分为如下八个区域：寒温带针叶林区域、温带针叶阔叶混交林区域、暖温带落叶阔叶林区域、亚热夸常绿阔叶林区域、热带季雨林和雨林区域、温带草原区域、温带荒漠区域、青藏高原植被区域 13．群落最上层的优势种对群落的外貌、结构具决定意义，特称__建群种 1．何谓植物生态学?植物生态学的任务是什么? 2．何谓生态条件? 3．某植物从播种到出苗期间的平均温度为18"C，经历7天，该作物从播种到出苗的有效 积温是多少？ 4．植物从播种到出苗，当月均温度为15℃时，需15天才能出苗，问此阶段棉花的活动积 温为多少? 5．樟不过长江，云杉不能在华北平原上生长的原因是什么? 6．为什么西藏高原的白菜，萝卜比其它地区的要7．简述光对植物的生态作用? 8．为了合理利用光，生产上采用了哪些措施? 9．禾谷类作物由南方向北方引种，会出现什么现象?为什么? 10．简述土壤对植物的生态作用? 11．以稻为例说明稻的不同生态型。 12．植物群落学研究的基本内容是什么? 13．决定植物群落外貌的主要因素有哪些? 14．何谓群落结构?植物群落有哪些结构特征? 15．何谓植物群落的演替?群落演替的类型有哪些 16．植物群落旱生演替有哪几个阶段? 17．举例简述水生植物群落演替过程? 18．在桦林中，若出现较多的云杉幼苗，桦林植物群落可能出现什么变化?为什么? 19．地球上常见的植物群落有哪些? 20．我国的植被分为哪几个植被区域?湖北省、湖南省属什么植被区域? 21．植被区域命名的原则是怎样的? 22．举例说明我国植被群落的分类单位。 23．群丛命名的根据是什么? １．答；植物生态学是研究植物与环境之间相互关系的学科。植物生态学的使命是利用植物生态学的原理，揭示植物和环境之间正常的或失常的关系．掌握自然规律，以便人类合理开发、利用资源，治理和保护环境，使人们在进行生产活动时达到最好的生态效益和经济效益。 2．答：在植物的周围环境中存在着各种各样的环境因素。只有那些在植物生长的不同时间或地点，对植物的代谢直接或间接地发生密切联系的条件，如对植物特征、特性的产生，类型的形成，分布的限制，具有深刻影响作用的环境条件，才能称为生态条件。如水份、光照、温度、空气、风、土壤、地形、生物等生态条3．答：根据有效积温的公式计算：K＝(18一10)×７＝56(℃) 4．答：根据活动积温的公式计算：K(15—0)×15＝２25(℃) 5答：樟不过长江、云杉不能栽种在华北平原的主要原因是受到温度的限制。樟不 越长江，是受到长江以北低温的限制，云杉不能在华北平原上生长是受到华北平 原的高温限制。这表明温度条件是限制植物南北分布的主要因素。 6．答：植物生长的呋慢幸要求有一定的温度条件外，还要求有一定的昼夜温差。 昼夜温差比较显著的地巨千毛芝的生长和产品芒更量有良好的影响。西藏高原地 区的昼夜温差大。白天的高温有利于植物的光合作用．夜间的低温使植物的呼吸 作用减弱，因此白天产生的光合产物积累得较多。因此植物生长快而大，品质好。 7．答：太阳光在绿色植物芝兰弓中起着重要的作用。首先在植物的生活中需要利 用光能进行物质生产，把二氧化碳和水加工成糖和淀争。三植物生长和发育的需 要。植物的一切产量都是依靠这种作用而取得的。此外．尤其是影响植物生长和 发育厂一个重要生态条件。因为光的强弱和光的波长官目影响植物的生长和器官 的分化。在某种程度上决定着植Q：器言芝形态和组织结构。而且，日照时间的 长短，还限制着很多植物的发育。由此看来，光对植物具有重要的生态作用。因 此，在生产活动中如何提高植物对阳光的利用率，使植物生产更多的有机物质， 这是提高植物产量的重要途径。 8.答：生产上为了协调植物与光芒关系．满毛植物对光的需要，合理利用光能，充 分发挥植物的生产潜力，采用了合理密植、间套复种这些提高作物对日光能利用 的有效措施。 9答：禾谷类作物由南方向北方引种。往往会出现生育期延长，发育推迟的现象。 因为南方为短日照、高温条件，到北方后变为长日照、低湿条件。使禾谷类作物 出现生育期延长，发育推迟的现象。因此应先选引早熟类型或对光、温反应迟钝 的品种，以免发生以上现象。 10答：土壤是植物生长发育的基地。土壤能经常不断地为植物提供一定数量的水 分，养料、温度和空气。植物要在土壤里扎根和进行呼吸作用，因此肥沃土壤是 植物丰产的基础。改善土壤条件，提高土壤肥力，是作物增产的重要保证。 11答：根据稻对温度、光照、土壤水分条件长期适应的结果而分别形成对这些条 件的特殊要求．从而声生了不同类型的生态型。如籼稻和粳稻是不同类型的温度 生态型。早稻、中稻、晚稻是不同类型的光照生态型：陆稻、水稻是不同类型的 土壤生态型。 12．答：植物群落学研究的基本内容是有关群落的外貌与结构，群落的生态与动 态，群落的分类与打芒等有关基本内容。 13．答；群落外貌是指群落的外表形态和相貌，它是群落和外界环境条件长期适 应的结果。而群落外蓑三要取决于植物种类的形态习性或长相，生活型或生长型， (特别是优势种的生活型)叶形以及周期性等几方面．因此群落的外貌特征主要反映 在群落的高度、种类组成、季相变化、成层现象、树冠类型、颜色、树皮特征、 芽的位置、类型、叶子形态、生活能力、以及变态根等因素有关。 14．答：销构是指群落所有种类及其个体在空间中的配置状态。结构是群落的一 个重要特征，它反映了群落对环境的适应、动态和机能。群落的结构特征包括群 落的垂直结构、水平结构、时间结构和同生群。垂直结构是群落中各植物间及植 物与环境相互关系的一种特殊形式。垂直结构主要包括群落的地上成层现象，地 下成层现象与阶的特点。群落的水平结构，反映出不同群落在空间水平分化或镶 嵌现象的情况。时间结构反映出不同群落因组成成员不尽相同，群落在时间上的 周期变化或更替情况不一样。同生群能反映出群落的重要生态结构特征。 15．答；植物群落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替现象．植物 群落演替有原生演替和次生演替两个类型。原生演替即植物群落的演替是从操迪 上‘芒芦簧譬：生演替即植物群落是从被破坏的群落中开始的演替。 16．答：群落旱生演替有四个阶段：第一阶段，即首先在岩石上出现的是地衣檀 QF举摹；纂二簧孟．田蓍募植物阶段；第三阶段，即草本植物群落阶段；第四阶 段，即木本植物群落阶段， 17．答：水生植物群落演替共有六个阶段，其简单过程为冲口低等藻、菖植物巧 弓三浮爵植物阶段一如轮藻等沉水植物阶段一如睡莲、莲、芡实等浮叶根生植物 阶段一如芦苇、香薄，予百等羹荩植物阶段一如莎草、禾本科等湿生草本植物阶 段+木本植物阶段。 18．答：在桦林群落中，若出现较多的云杉幼苗，今后以择卞为建群种缩植物群 落，将可能变为以云杉为建群种的植物群落所代替。因为云杉比桦树耐阴．当云 杉处在苗期耐对棒树影响不大，当云杉生长超过桦树时，由于桦树不如云杉耐阴， 所以很快衰弱下去，而云杉生长得更好．成为以云杉为建群种的群落了。这说明 植物群落形成后，是不断发展变化的，人们应运用植物群落的知识把握群落变化 的方向和速度，以获得最好的经济效益。 19．答：地球上常见的植物群落有热带雨林群落，红树林群落，雨绿木本群落， 硬叶木本群落．夏绿木木群落，针叶木本群落，雨绿干燥草本群落，夏绿干燥草 本群落，中生草本群落，湿生草本群落，水生草本崔落．冻荒漠群落等。 20．答：《中国植被》将我国植被区域划分为八个植被区域。即：寒温带针叶林区 域，温带针叶筒卜逞交林区域，暖湿带落叶阔叶林区域，亚热带常绿阔叶林区域， 热带季雨林区域，温带草原区域，温带荒羹巨壤．青藏高原高寒植被区域。湖北、 湖南两省均属于亚热带常绿阔叶林区域。 21．答：植被区域的划分是按照热量带加上占优势的地带性植被型或其组合．再 加上区域QF食名万式命名，如暖温带落叶阔叶林区域。 22．我国植物科学工作者，将植物群落分为三个“级”，即植被型(为高级单位)， 群系（为中级单位）和群丛(为基本单位)。在每个“级”之上设辅助单位“组”， 级以上设＂亚型＂为分类单位的补充。例如： 植被型组如针叶林，阔叶林等植较茎如寒温带针叶林，常绿阔叶林等 植被亚型如山地杨桦林，河岸落叶阔叶林群系组如温带松林，石栎林等 群系如大针茅草原，芨芨草草甸等亚群系如羊草十中生杂草类 群丛组如杜鹃、落叶松林群丛如羊草十大针茅十寸草苔草原 23．答：群丛命名一般以优势种为根据，通常依照群落的层次由上而下地依次写 出各层的优势种。如狗尾草十马唐群落。 错误！未指定书签。第 1 页共1 页

植物生态学

植物生态学 第一章绪论 生态学：生态学是研究生物及环境间相互关系的科学（德国，HAECKEL，1866）；生态学是研究生态系统结构和功能的科学（美国Odum,1983）；生态学是研究影响有机体分布与多度的科学（加拿大Krebs,1985）。 根据研究对象的组织水平划分 分子生态学个体生态学 种群生态学群落生态学 生态系统生态学景观生态学 区域生态学全球生态学 生态学前沿科学领域与热点问题： (1）生物多样性的起源、维持和生态系统的稳定性机制 (2）生态系统服务 (3）生态健康与生态修复 (4）全球变化 (5）生态环境变迁与重大疫病和人群健康效应 (6）转基因生物释放的生态效应 (7）生态入侵 生态学发展经历了哪几个阶段 分为4个时期：生态学的萌芽时期(公元16世纪以前),生态学的建立时期(公元17世纪至19世纪末),生态学的巩固时期(20世纪初至20世纪50年代),现代生态学时期(20世纪60年代至现在)。

简述生态学研究的方法 生态学研究方法包括野外调查研究,实验室研究以及系统分析和模型三种类型. 野外调查研究是指在自然界原生境对生物与环境关系的考察研究,包括野外考察,定位观测和原地实验等方法.实验室研究是在模拟自然生态系统的受控生态实验系统中研窆单项或多项因子相互作用,及其对种群或群落影响的方法技术.系统分析和模型是指对野外调查研究或受控生态实验的大量资料和数据进行综合归纳分析,表达各种变量之间存在的种种相互关系,反映客观生态规律性,模拟自然生 态系统的方法技术. 生态学是研究生物与生物以及生物与环境的相互关系的科学。从生物大分子、基因、细胞、个体、种群、群落、生态系统、景观直到生物圈都是生态学研究的对象和范围。 植物生态学：研究植物之间、植物与环境之间相互关系的科学。它研究的内容主要包括植物个体对不同环境的适应性，及环境对植物个体的影响；植物种群和群落在不同环境中的形成及发展过程；以及在生态系统的能量流动、物质循环中植物的作用。 第二章植物的生存环境 生态系统中，连接生命物资和非生命物质的枢纽正是由绿色植物所组成的植被。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体或生物群体生存的一切事物的总和。 生物圈：生物圈是指地球表面的生物及其周围的物理环境所组成的总体，是生活物质及其生命活动的产物所集中的圈层。 生态环境：研究的生物体或生物群体以外的空间中,直接或间接影响该生物体或生物群体生存和发展的一切因素的总和。 区域环境：由于地球环境的非均一性而形成的区域环境，各个区域都是气候和地

植物生态学含植物学

《植物生态学》(含植物学)考试大纲 注：请考生以考试大纲为复习依据。（硕士研究生招生目录中所列“852植物生态学”，包含“植物学”。） 一、考试大纲的性质 植物学（含植物生态学）是自然保护区学的专业基础课，也是报考自然保护区学科硕士研究生的考试科目之一。为帮助考生明确考试复习范围和有关要求，特制定出本考试大纲。 本考试大纲主要参考北京林业大学本科生《植物学》课程教学大纲和《森林生态学》课程教学大纲编制而成，适用于报考北京林业大学自然保护区学专业硕士学位研究生的考生。 二、考试内容 第一部分植物学部分 第一章绪论 植物在自然界的作用；植物学的研究内容及分科；植物的多样性。 第二章植物细胞 各种细胞器的结构和功能特点；细胞壁的组成和变化；细胞周期的概念；有丝分裂和减数分裂的过程和主要的变化。 第三章植物组织 组织的概念；组织的类型及特点；维管组织、维管束、维管系统的概念。 第四章种子植物营养器官的形态、构造和功能

种子的构造和类型及种子萌发过程和种子休眠类型及机理。根、芽、茎、叶的类型，构造与生长发育；植物营养器官的变态（变态的概念和变态的种类）。种子植物的营养繁殖及应用。 第五章种子植物繁殖器官的形态构造及生殖过程 被子植物的繁殖器官及生殖过程：花的结构和发育；开花传粉、种子和果实的形成。裸子植物的繁殖器官及生殖过程：大、小孢子叶球的产生和发育；雌、雄配子体的发生、发育过程；传粉与受精；胚、胚乳的发育及种子的形成。（注意与被子植物的区别） 第六章植物界的基本类群 植物的分类单位、命名和生物界的划分，植物各基本类群的特点、相互之间的联系及进化历程中的地位。 第七章被子植物分类基础 1被子植物分类的主要形态术语、基础知识：茎的生长习性；单、复叶的区别及复叶类型；雌、雄蕊类型、子房位置、胎座类型；花序类型、果实类型；植物检索表的编制和使用。 2被子植物主要分类系统及重要区别点：恩格勒系统、哈钦松系统、塔赫他间系统、克朗奎斯特系统。 3被子植物分科概述：常见的科的识别要点；蔷薇科、豆科、菊科、禾本科等大科的亚科之间的区别；特点相近科的区别。 第二部分植物生态学部分 第一章环境与生态因子 植物的环境及相关概念，生态因子的分类和作用规律

植物克隆的原理

释介 植物克隆释介 植物克隆 “克隆”是英文clone的译音，《新英汉词典》翻译为“复制、无性系”。简单地说，植物克隆也是植物的无性繁殖方法。 克隆之所以能够实现，是因为植物的细胞具有全能新，植物的器官具有再生机能。植物体的每一个活细胞都包含植物生长发育所必需的全部基因，都具有再生成一个完全的有机体所需的遗传信息。同样，植物的某一部分，一个器官或部分器官，在脱离母体之后，在一定的条件下，可以通过自身生理结构的调整，再次形成完整的植物个体。 国内外植物克隆的方法有试管组培和非试管微组织快繁两种。 试管组织培养是将外植体（即离体组织、器官或细胞）放置在试管等器皿中进行培养的方法。试管组培的培养基有固体和液体两种，所有培养过程必需在无菌的条件下进行，并且与控温、人工光照等措施密切结合。因此，试管组培设施、设备投资大，人员的专业素质要求高。 非试管微组织快繁技术是将外植体放置在室内外普通沙质培养基上进行培养的方法。由于非试管快繁所取组织相对较大，培养基又采用沙质无机物，故不容易被微生物感染，操作环节少，操作要求低，设施投资较小，易推广应用。 植物细胞的遗传性 无性繁殖之所以能成功，是因为植物每个活细胞都包含生产发育所必需的全部基因，这就是植物细胞在遗传性中表现出的全能性。即

是说：高等植物的细胞分裂，都能保留它们遗传上的任何一个潜在能力，使具有复杂机构的植物离体部分，经过细胞重复分裂繁殖而产生同于母本的各部分组织和器官。这为植物扦插繁殖提供了强有力的证明。全光雾插育苗技术在我国得到迅速发展，就是利用这个理论，将植物的嫩枝插穗在无菌和有助于生根的物质、光照、温度、水分、空气等条件下培养成与母体遗传信息完全相同的植株。 植物器官的再生机能 植物体的某一部分受伤被切除而植物整体的协调受到破坏时，能够表现出一种弥补损伤和恢复协调的机能，这种机能为植物的补充反应，即植物的再生作用。植物的嫩枝扦插育苗，就是利用植物器官的再生性能，从亲本上切取的枝条制成插穗，并及时进行扦插，插穗在适宜生根条件下，通过自身生理结构的调整，再次形成完整的植物个体。

园林生态学复习重点汇编

绪论 海克尔定义生态学：是研究生物在其生活过程中与环境的关系，尤其指动物与其他动物、植物之间互惠或互敌对的关系。 生态学发展简史： 1.生态学萌芽时期：16世纪以前，人类依赖自然生存，在长期与自然的交往及生产实践过程中，不断积累有关植物和动物的知识，对自然地了解逐渐增多。人类在生产实践中不断积累的这些知识为生态学的诞生奠定了基础。 2.生态学建立时期：17-19世纪。十七世纪后，有关生态学的知识逐渐丰富。十九世纪末，生态学作为生物学的分支科学诞生。 3.生态学巩固时期：20世纪初-50年代。生态学进入到生态系统这一新阶段。 4.现代生态学时期：20世纪60年代后，科学发展，生产力提高，人类与环境矛盾日益突出，人类面临人口爆炸、资源短缺、能源危机、粮食不足、环境污染五大问题的挑战，人们意识到生态对保持人类的可持续发展的重要作用。 生态学概念和主要研究内容：（概念）园林生态学是研究城市居民、生物和环境之间相互作用关系。（内容）1.城市地区特殊的生态环境条件与园林植物的相互作用关系。2.城市绿地生态系统改善城市环境的作用和标准。3.城市植被营建管护相关的植物群落生态学知识。4.城市景观生态规则以及城市的生态恢复与生态管理等。 第一章城市环境与生态因子 环境：是指生物个体或群体外的一切因素的总和。构成环境的各个因素称为环境因子。 生态因子：环境因子中，能对生物的生长、发育和分布产生直接或间接影响作用的因子。 生境：是指植物体或植物群落所居住的地方，是具体的特定地段上对植物起作用的生态因子的总和。 城市环境的特征（简答） （1）城市环境的高度人工化特征 （2）城市环境的空间（平面和立面）特征 （3）城市环境的地域层次特征：建筑空间、道路广场空间和绿地空地空间

植物生态学领域的着名科学家及其贡献蒋高明每年面试生态学的考生

植物生态学领域的著名科学家及其贡献 蒋高明 每年面试生态学的考生，导师们经常会随意说出一些中外科学家的名字，让考生说出他们的代表性工作，以判断学生对专业领域了解的情况；或者随机让考生自己说出一些人名来，避免为难学生。从笔者观察的情况看，这一着经常令很多考生“难堪”，尽管他们的专业课程可以考到95分以上。其实，一些名字在好一些的教科书上都是要介绍的，只是学生们不太留意。植物生态学一些专家的名字，在我们这样年龄的老师眼里，都是“如雷贯耳”的，可就是这样级别的人物，我们让考生随意举出两三个来，考生们也不知道。有些学生只知道他们报考的老师的名字，不是说他们的导师不重要，而是相对于我们的问题，年轻导师们也都还是初入道的副研究员或副教授。 在国内外，一些知名的植物生态学家对植物生态学的发起与成熟做出了重要的贡献。他们中的有些人通过对自然界中生命与环境关系的观察与思考，建立了植物生态学学科体系；有的通过自己的严谨的实验，丰富了植物生态学的理论；有的人则试图解决困绕人类生存的若干环境问题而提出了符合生态学法则的可持续发展的思路。在不同的历史阶段，所出现的植物生态学家贡献不同，难以列举很多，仅就国内外各时期较有影响的植物生态学家介绍如下（在世的没有列在这里）。排名以姓氏(拼音)的英文字母顺序为准： 布郎-布兰克 (Braun-Blanquet J.) 法国植物生态学家，法瑞学派的代表人物。研究的对象是地中海和阿尔卑斯山区以及受到人为破坏的植被，该学派的特点是在植物群落分析上强调区系成分，以特征种为群落生态和分类的依据。其代表性的著作是《植物社会学》(1932). 克莱门茨 (Clements F. F.) 美国植物生态学家，首次提出了生物群区(biome)概念，并将这一概念作为生物群体的基本单位。然而他最著名的贡献，是提出了植物群落演替学说，以及植物群落分布气候顶极(climatic climax)或单元顶极(mono climax) 理论。他的研究和学说为后来生态系统概念的提出和研

(完整word版)高中生物第二章克隆技术第1节什么是克隆第2节植物的克隆浙科版3.

第一节什么是克隆第二节植物的克隆 课标解读重点难点 1.比较有性繁殖与无性繁殖，简述克隆的含义。 2.通过举例，概述克隆的基本条件。 3.结合单细胞培养成完整植株的示意图，理解细胞的全能性及简述植物组织培养的程序。 4.联系植物克隆的实例，阐明植物克隆的概念、成就及应用前景。1.克隆的定义及其基本条件。(重点) 2.植物细胞的全能性的含义。(重点) 3.植物组织培养。(重难点) 无性繁殖与克隆 1.克隆就是无性繁殖，即只要不通过两个分子、两个细胞或两个个体的结合，只由一个模板分子、母细胞或母体直接形成新一代分子、细胞或个体。 2．在分子水平上，基因克隆是指某种目的基因的复制、分离过程。 3．在细胞水平上，细胞克隆技术应用在杂交瘤制备单克隆抗体的操作中。 4．在个体水平上，植物可由母体的特定部位或结构产生新个体，而动物的克隆较复杂，经历了由胚胎细胞克隆到体细胞克隆的发展过程。 5．克隆的基本条件：具有完整基因组的细胞核的活细胞；能有效调控细胞核发育的细胞质物质；完成胚胎发育的必要的环境条件。 1．克隆技术的发展经历了哪几个阶段？请尝试举例加以说明。 【提示】微生物克隆，如菌落的形成；遗传工程克隆，如DNA克隆或基因克隆；个体水平上克隆，如克隆动物。 植物细胞的全能性 1.基本含义：植物体的每一个生活细胞，都具有发育成完整植株的潜能。 2．全能性的原因：每个细胞都含有本物种所特有的全套遗传物质。 3．特点：不同植物或同种植物不同基因型个体间，细胞全能性的表达程度大不相同。 2．有人说只要找到秋海棠的一个细胞，就能再生出秋海棠，这依据的生物学原理是什么？ 【提示】能让一个细胞发育成一个个体，依据的是细胞的全能性。

植物基因的克隆｜植物基因克隆的基本步骤

植物基因的克隆 08医用二班姚桂鹏0807508245 简介 克隆（clone）是指一个细胞或一个生物个体无性繁殖所产生的后代群体。通常所说的基因克隆是指基于大肠埃希菌的DNA片段（或基因）的扩增，主要过程包括目标DNA的获取、重组载体的构建、受体细胞的转化以及重组细胞的筛选和繁殖等。本文主要介绍植物基因的特点、基因克隆的载体、基因克隆的工具酶、基因克隆的策略以及植物目的基因的分离克隆方法等内容。 关键词 植物基因基因克隆载体工具酶克隆策略分离克隆方法 Plant gene cloning Introduction Cloning (clone) refers to a cell or an individual organisms asexual reproduction produced offspring. Usually said cloning genes means

based on escherichia coli segment of DNA (or genes), including the main course target DNA, restructuring of the carrier, transformation of receptor cells and reorganization of screening and reproductive cells. This paper mainly introduces the characteristics of plant gene and gene cloning and carrier, gene clone tool enzyme, gene cloning and plant gene strategy of separation cloning method, etc. Keywords Plant gene cloning tool enzyme gene cloning vector method of separation of cloning strategy 一、植物基因的结构和功能 基因（gene）是核酸分子中包含了遗传信息的遗传单位。一般来说，植物基因都可分为转录区和非转录的调控区两部分。 （一）植物基因的启动子 启动子（promoter）是指在位于结构基因上游决定基因转录起始的区域，植物积阴德启动子包括三个较重要的区域，一时转录起始位点，而是转录起始位点上游25~40bp的区域，三是转录起始位点上游-75bp处或更远些的区域。 （二）植物基因的增强子序列

植物生态学

植物生态学 生态学：是研究有机体与其周围环境（包括非生物环境和生物环境）相互关系的科学。目前已经发展为“研究生物与其环境之间的相互关系的科学”。有自己的研究对象、任务和方法的比较完整和独立的学科。它们的研究方法经过描述——实验——物质定量三个过程。系统论、控制论、信息论的概念和方法的引入，促进了生态学理论的发展。 环境：人类生存的空间及其中可以直接或间接影响人类生活和发展的各种自然因素称为环境。 生态因子：指对生物有影响的各种环境因子。常直接作用于个体和群体，主要影响个体生存和繁殖、种群分布和数量、群落结构和功能等。各个生态因子不仅本身起作用，而且相互发生作用，既受周围其它因子的影响，反过来又影响其它因子。 作用形式大体有3类： ①构成维持生物代谢和繁殖所必需的营养物质和理化条件。这些理化条件也都表现为能量或物质，如日照、温度、pH值、渗透压等。 ②构成种种破坏力量。例如天敌、自然灾害（超限的理化条件）及某些人类活动（滥垦滥牧、工业污染等）。 ③仅仅作为信息，诱发生物的节律性反应。例如日照和温度的昼夜或季节变化，能引起植物的萌发、生长、开花等阶段变化和动物的冬眠、迁徙等周期活动。 生态因子作用的直接对象是生物个体，但通过生物间的交互作用会影响到群体。同种动物的集群活动可以增加取食和避敌能力。群落食物中某环节的增减，常导致连锁反应，例如天气变化造成蝗群增长及其相变，继而导致迁飞，破坏迁入地的大片植被。 生态因子的作用与生物的适应性密切相关。对于温度,各物种反应不同,有些物种能适应的温度却可能使另一些物种死亡。一般说，生物在不同发育阶段的适应性也不大相同。环境在变，生物的适应性也随之改变。一个物种可能通过生理过程适应一个新环境，当新旧环境差别太显著时，可能需要较长时期的适应过程，引种驯化便属此类。在生物发展史中，生态因子作为选择因素淘汰掉不适应的物种。生态因子还可能直接诱发基因突变或重组，促进生物进化的进程。 （1）李比希最小因子定律 1840年农业化学家J. Liebig在研究营养元素与植物生长的关系时发现，植物生长并非经常受到大量需要的自然界中丰富的营养物质如水和CO2的限制，而是受到一些需要量小的微量元素如硼的影响。因此他提出“植物的生长取决于那些处于最少量因素的营养元素”， （2）耐受定理 生态学家V. E. Shelford于1913年研究指出，生物的生存需要依赖环境中的多种条件，而且生物有机体对环境因子的耐受性有一个上限和下限，任何因子不足或过多，接近或超过了某种生物的耐受限度，该种生物的生存就会受到影响，甚至灭绝。这就是耐受定律。后来

2020学年高中生物 第二章 克隆技术 第一节 什么是克隆

第一节什么是克隆(略) 第二节植物的克隆 1．简述植物细胞全能性的含义。 2.简述植物组织培养的程序。(重点) 3.举例说明植物细胞全能性的体现。 4．简述植物细胞、器官培养的方法和意义。(重点) 5.简述植物原生质体获得的方法及理解植物细胞工程的概念、操作过程和应用。(难点) 6.简述多途径的植物克隆实践。 一、植物组织培养 1．理论基础——植物细胞的全能性 (1)含义：植物体的每个生活细胞都具有遗传上的全能性，因而都具有发育成完整植株的潜能。 (2)特点 ①不同种类植物或同种植物的不同基因型个体的细胞全能性的表达程度大不相同。 ②长期培养中，培养物的胚胎发生和器官形成能力下降。 2．程序 (1)半固体培养基的配制：培养基中含有适当营养物质、植物生长调节剂及0.7%～1%的琼脂；把培养基倒入灭菌试管中凝固成半固体。 (2)小组织块的切取：从消毒的根、茎、叶上切取。 (3)愈伤组织的获得：植物组织块切口处的细胞在创伤的刺激下发生脱分化，成为分裂的细胞。在创伤表面形成一种由相对没有分化的活的薄壁细胞团组成的新生组织，即为愈伤组织。 (4)新植株的再生 ①诱导愈伤组织，使其产生出芽和根的顶端分生组织，并由此再生出新的植株。 ②将愈伤组织分散成单个细胞，再在适宜培养基上培养发育成胚状体，进而发育成新的植株。 3．成功的条件 (1)深入探讨特定植物细胞全能性的表达条件。 (2)在植物克隆试验研究中，尽量选择性状优良、细胞全能性表达充分的基因型。 1．植物组织培养过程中，应如何操作才能成功？ 提示：离体条件；无菌操作。 二、细胞培养和器官培养

1．措施：通过平衡的植物激素配比进行调控。 (1)适量的激动素和细胞分裂素配比可诱导芽的分化。 (2)适量的吲哚乙酸及适当减除其他某些激素，可诱导生根。 2．意义 (1)利于植物的受精过程、胚胎发育过程及调节控制这些过程的环境因素、遗传基础和分子及生理生化机理的研究。 (2)通过遗传工程的操作，研究与植物生长发育有关的重要基因或影响因素。 (3)培育植物新品种。 三、原生质体培养与植物细胞工程 1．原生质体的获得方法 在0.5～0.6 mol/L的甘露醇溶液环境(较高渗透压)下用纤维素酶和果胶酶混合液处理根尖、叶片、愈伤组织或悬浮培养细胞，除去细胞壁。 2．植物细胞工程 (1)操作过程 外源遗传物质 ――→ 基因工程技术受体植 物细胞 ―→转基因细胞――→ 培养 新植株 (DNA) (包括原生质体受体) (2)应用 ①培育作物新品种。 ②为遗传学、植物生理学和细胞生物学问题提供了良好的研究系统。 2．利用紫草细胞经植物组织培养，一般到哪一阶段，便可大量生产提取中药紫草素？ 提示：愈伤组织阶段。 细胞全能性及其表现条件 1．生物细胞的全能性 生物体细胞一般都是由受精卵经有丝分裂形成，因而都含有生物一整套的遗传物质，都具有发育成完整个体的潜能。但在生物体上时不能表现出全能性，只能通过细胞分化形成不同的组织、器官，这是在特定的环境、激素等的影响下基因选择性表达的结果。 2．细胞表现全能性的条件 (1)首要条件是脱离母体。 (2)植物组织培养时，培养基中除含有一定的水分、无机盐外，还要添加一定的植物激素(如生长素、细胞分裂素)，这有助于愈伤组织分化为不同组织、器官。

植物生态学复习题最新版本

植物生态学复习题 一、名词解释 生态学：生态学是研究生物及环境间相互关系的科学. 植物生态学：研究植物之间、植物与环境之间相互关系的科学。它研究的内容主要包括植物个体对不同环境的适应性，及环境对植物个体的影响；植物种群和群落在不同环境中的形成及发展过程；以及在生态系统的能量流动、物质循环中植物的作用。 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体或生物群体生存的一切事物的总和. 生态因子：是指环境中对生物生长,发育,生殖,行为和分布有直接或间接影响的环境要素. 生态环境：研究的生物体或生物群体以外的空间中,直接或间接影响该生物体或生物群体生存和发展的一切因素的总和. 生境：具有特定的生态特性的生态体或生态群体总是在某一特定的环境中生存和发展,这一特定环境叫生境. 尺度：一般是指对某一研究对象或现象在空间上或时间上的量度,分别称为空间尺度和时间尺度. 种群：在一定时间内和一定空间内,同种有机体的结合. 群落：在一定时间内和一定空间内,不同种群的集合. 限制因子原理：一个生物或一群生物的生存和繁荣取决于综合的环境条件状况,任何接近或超过耐性限制的状况都可说是限制状况或限制因子. 生命表：用来描述种群生存与死亡的统计工具. 空间异质性：指生态学过程和格局在空间分布上的不均匀性及其复杂性. 内禀增长率：在没有任何环境因素(食物,领地和其他生物)限制的条件下,又种群内在因素决定的稳定的最大增殖速度称为种群的内禀增长率。 -3/2自疏法则：如果某种植物的播种密度超过一定值时,种内对资源的竞争不仅影响到植株生长发育的速度,而且影响植物的存活率,这一现象叫自疏现象. 种间竞争：两种或两种以上的生物共同利用同一资源而产生的相互排斥的现象.生活型：不同种类的植物之间或动物之间由于趋同适应而在形态,生理及适应方式等方面表现出相似的类型. 生态型：指同一物种内因适应不同生境而表现出具有一定结构或功能差异的不同类群。生活史对策：各种生物在进化过程中形成各种特有的生活史,这种生活史是生物在生存过程中获得生存的对策. 群落最小面积：指至少要有这样大的面积及相应的空间,才能包含组成群落的大多数生物种类. 优势种：对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物种称优势种.多度：物种间个体数量对比的估测指标. 投影盖度：指植物地上部分垂直投影面积占样地面积的百分比. 频度：某物种在调查范围内出现的频率. 生活型谱：群落内每类生活型的种数占总种数的百分比排列成一个系列. 演替：指在某一空间内,一种生物群落被另一种生物群落所取代的过程. 原生演替：从原生裸地开始的演替. 次生演替：从次生裸地开始的演替. 演替系列：从生物定居开始直到形成稳定的群落为止,这样的系列过程称为演替系列. 顶级群落：一个群落演替达到稳定成熟的群落. 植被型：指在植被型组内,把建群种生活型相同或相似同时对水热条件的生态关系一致的植物群落联合为植被型. 植被型组：凡建群种生活型相似而且群落外貌相似的植物群落联合为植被型组. 群系：凡是建群种或共建种相同的植物群落联合为群系.

2020学年高中生物 第二章 克隆技术 第一节 什么是克隆(略) 第二节 植物的克隆知能演练轻巧夺冠

第一节什么是克隆（略）第二节植物的克隆 [随堂检测] 1．细胞的全能性是指( ) A．生物体内的细胞形成完整个体的特性 B．生物体的细胞具有细胞膜、细胞质和细胞核的特性 C．生物体的细胞能完成各种生理活动的特性 D．生物体内的高度成熟和分化的细胞形成完整个体的潜能 解析：选D。所谓细胞全能性是指生物体内的高度成熟和分化的细胞形成完整个体的潜能。生物体的每一个细胞包含有该物种所特有的全套基因，都有发育成个体所必需的全套遗传信息，因而从理论上讲，生物的每一个体细胞都具有全能性，所以只要条件适宜，都能发育成一个完整的个体。 2．下列关于愈伤组织的叙述，不正确的是( ) A．是高度液泡化呈无定形状态的一群薄壁细胞 B．是失去分裂能力高度分化的一群细胞 C．既有分裂能力又有分化能力的一群细胞 D．具有发育成完整植物体的潜能 解析：选B。愈伤组织是高度液泡化呈无定形状态的一群薄壁细胞，具有分裂和分化能力，并且具有发育成完整植物体的潜能。 3．如图为植物组织培养过程，下列有关说法不正确的是( ) A．B试管中细胞全能性最高 B．D试管中培育出的个体都是纯合子 C．A→B的过程需要激素的刺激 D．A→D的细胞分裂都是有丝分裂 解析：选B。植物组织培养能保持亲本的优良性状。A→B需要激素刺激。A→D只发生有丝分裂，不发生减数分裂。D试管中是否为纯合子取决于亲本。 4．下图表示利用棉花叶肉细胞原生质体进行遗传改良的过程，据图分析下列叙述错误的是( )

A．①过程需在适宜条件下用纤维素酶和果胶酶的混合物处理 B．②过程能定向诱导原生质体产生优良性状的改变 C．③过程中叶肉细胞失去了其特有的结构和功能 D．④过程需用适宜配比的激素处理 解析：选B。植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此常选用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，A正确；紫外线照射诱导生物变异属于基因突变，具有多方向性，B错误；③过程为脱分化，其目的是使原有细胞恢复分裂和分化能力，即失去了其特有的结构和功能，C 正确；④过程为再分化，需用适宜浓度配比的激素进行诱导，D正确。 5．某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉，其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述错误的是( ) A．消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害 B．在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞 C．出芽是细胞再分化的结果，受基因选择性表达的调控 D．生根时，培养基通常应含α-萘乙酸等生长素类调节剂 解析：选B。消毒主要是为了杀死材料表面的微生物，同时要注意减少消毒剂对植物细胞的伤害，A项正确；植物细胞融合前必须先去除细胞壁才能诱导融合，直接在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂，不能得到融合细胞，B项错误；出芽从细胞水平上看，是细胞分化的结果，从分子水平上看，是基因选择性表达的结果，C项正确；生长素类调节剂可促进愈伤组织生根，因此生根时，培养基中应含有生长素类调节剂，D项正确。 6．某二倍体植物是杂合子，下图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。据图回答下列问题： (1)图中①表示的是该花粉培养过程中的____________过程，②表示的是________过程。X代表的是________，③表示的是________过程，④表示的是诱导________过程。 (2)图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条，具体通过哪一条途径主要取决于培养基成分中________的种类及其浓度配比，最后获得的来源于未成熟花粉的完整植株都称为________植株(甲)。未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明未成熟花粉具有__________________。

植物生态学

绪论 1 生态学。定义（赫克尔）生态学是研究有机体与其周围环境相互关系的科学。简述生态学的几种主要定义，并以此说明生态学的发展过程。 主要定义： 英国生态学家埃尔顿（1927）在最早的一本生态学教科书《动物生态学》中，把生态学定义为 "科学的自然历史" 前苏联生态学家克什卡洛夫（1945）扩展了这个定义，认为生态学研究应该包括生物的形态、生理和行为上的适应性，即达尔文的生存斗争学说中所指的各种适应性。 澳大利亚生态学家安德列沃斯（1954）认为生态学是：研究有机体的分布和多度的科学。 纳乌莫夫（1955,1963）认为：种群的数量变动是动物生态学的中心问题，他给出的生态学定义是：动物生态学研究动物的生活方式与生存条件之间的联系，以及动物生存条件对繁殖、存活、数量以及分布的影响。 加拿大学者克雷布斯（1972)的定义是：生态学是研究决定有机体的分布与多度的相互作用的科学 美国生态学家奥德姆提出的定义：生态学是研究生态系统的结构与功能的科学。 中国生态学家马世骏对生态学的定义：生态学是研究生命系统和环境系统相互关系的科学。 生态学定义归纳起来可分为三大类： 第一类：研究重点是自然历史；英国生态学家埃尔顿、克什卡洛夫； 第二类：研究重点是动物、植物群落生态学；澳大利亚生态学家安德列沃斯、纳乌莫夫、加拿大学者克雷布斯； 第三类：研究重点是生态系统生态学；奥德姆、马世骏。 发展过程：自然历史→种群生态学→生态系统生态学。 2 种群、生物群落、生态系统、生物圈的定义 种群：是栖息在同一地域中同种个体组成的复合体 生物群落：是栖息在同一地域中动物、植物和微生物的复合体 生态系统：是指同一地域中生物群落与非生物环境的复合体 生物圈：是指地球上的全部生物和一切适合于生物栖息的场所，它包括岩石圈的上层、全部水层和大气圈的下层 3生态学按照研究对象的组织层次划分，生态学应包括哪几个分支学科？概括各分支学科的主要研究内容。 答：按研究对象：个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学其他组织水平：分子生态学，景观生态学，全球生态学 4 植物生态学四个著名学派： 北欧学派，法瑞学派，英美学派，苏联学派

《植物生态学》(含植物学)考试大纲

《植物生态学》 (含植物学)考试大纲 注：请考生以考试大纲为复习依据。（硕士研究生招生目录中所列“852植物生态学”，包含“植物学”。） 一、考试大纲的性质 植物学（含植物生态学）是自然保护区学的专业基础课，也是报考自然保护区学科硕士研究生的考试科目之一。为帮助考生明确考试复习范围和有关要求，特制定出本考试大纲。 本考试大纲主要参考北京林业大学本科生《植物学》课程教学大纲和《森林生态学》课程教学大纲编制而成，适用于报考北京林业大学自然保护区学专业硕士学位研究生的考生。 二、考试内容 第一部分植物学部分 第一章绪论 植物在自然界的作用；植物学的研究内容及分科；植物的多样性。 第二章植物细胞 各种细胞器的结构和功能特点；细胞壁的组成和变化；细胞周期的概念；有丝分裂和减数分裂的过程和主要的变化。 第三章植物组织 组织的概念；组织的类型及特点；维管组织、维管束、维管系统的概念。 第四章种子植物营养器官的形态、构造和功能 种子的构造和类型及种子萌发过程和种子休眠类型及机理。根、芽、茎、叶的类型，构造与生长发育；植物营养器官的变态（变态的概念和变态的种类）。种子植物的营养繁殖及应用。 第五章种子植物繁殖器官的形态构造及生殖过程 被子植物的繁殖器官及生殖过程：花的结构和发育；开花传粉、种子和果实的形成。裸子植物的繁殖器官及生殖过程：大、小孢子叶球的产生和发育；雌、雄配

子体的发生、发育过程；传粉与受精；胚、胚乳的发育及种子的形成。（注意与被子植物的区别） 第六章植物界的基本类群 植物的分类单位、命名和生物界的划分，植物各基本类群的特点、相互之间的联系及进化历程中的地位。 第七章被子植物分类基础 1被子植物分类的主要形态术语、基础知识：茎的生长习性；单、复叶的区别及复叶类型；雌、雄蕊类型、子房位置、胎座类型；花序类型、果实类型；植物检索表的编制和使用。 2被子植物主要分类系统及重要区别点：恩格勒系统、哈钦松系统、塔赫他间系统、克朗奎斯特系统。 3被子植物分科概述：常见的科的识别要点；蔷薇科、豆科、菊科、禾本科等大科的亚科之间的区别；特点相近科的区别。 第二部分植物生态学部分 第一章环境与生态因子 植物的环境及相关概念，生态因子的分类和作用规律 第二章植物与环境 光的性质及其对植物的生态效应。温度的有关概念，温度的变化规律及其对植物的生态作用，温度对植物分布的影响。水及其变化规律，水与植物的生态关系。土壤的组成及其生态意义。地形及其基本类型、地形要素对植物的生态作用。 第三章植物种群生态学 有关种群的定义，种群的一般特征；种间关系和种群动态；种的进化与选择。 第四章植物群落生态学 植物群落的概念；植物群落的基本特征、森林群落的种类组成和数量特征；群落的结构与动态（演替）；植物群落的分类与分布规律。 第五章生态系统 生态系统的有关概念和一般特征；生态系统的能量流动与物质循环的有关概念及其过程。

植物生态学

第一章 1.生态学是研究有机体与其周围环境相互关系的科学 2.种群：栖息在同一地域中同种个体组成的复合体 3.群落：栖息在同一地域中动物、植物、微生物组成的复合体 4.生态系统：同一地域中生物群落和非生物环境的复合体 5.生物圈：地球上全部生物和一切适合生物栖息的场所 6.生态学的发展趋势：传统领域的理论发展和新技术的应用;宏观和微观方向拓展;进化、古生态;模型、实验;应用生态学大力开展;全球合作 7.环境对植物的限制作用“耐受性” 植物对环境的适应“内稳态” 8.耐受性定律(Shelford)任何一个生态因子在数量上和质量上的不足或过多，都会导致该生物的衰退和不能生存。 （1）每一种生物对不同生态因子的耐受范围存在差异。 （2）生物在整个个体发育过程中，对环境因子耐受限度不同。 （3）不同生物种对同一生态因子的耐受性是不同的。 （4）生物对某一生态因子处于非最适状态时，对其他因子的耐受限度也会下降。 9.最小因子定律(Liebig)低于某种生物需要的最小量的任何特定因子，是决定该种生物生存和分布的根本因素。 10.限制因子定律(Blackman),又称木桶理论：任何生态因子，只要接近或超过某种生物的耐受性极限，就会影响生物的生存、生长、繁殖或扩散。 –生态因子低于最低状态时，生理现象完全停止； –在最适状态下，显示生理状态的最大观测值； –在最大状态之上，生理现象又停止了。 11.生态幅：一种生物对一种生态因子耐受性的上下限之间的范围，为生态幅。 12.适应主要机理-内稳态：适应的基础：内稳态机制的变化 生物控制自身的体内环境使其保持相对稳定。从而增加生态因子的耐受程度，提高对环境的适应力。 第二章 1.气候因子: 包括光、温度、水分、空气等，其中光因子又可分为光强度、光性质和光周期性等，这些因子对植物形态结构、生理生化、生长发育、生物量以及地理分布都有不同作用。温度因子可分为平均温度、积温、节律性变温和非节律性变温，它们对植物生长发育、引种和地理分布均有很大作用。水分因子由于降水性质（雨、雪、雾、露、雹）、数量以及季节分配不同可分为若干因子。气候因子又称地理因子，因为它们随地理位置或海拔高度改变而不同，如温度的纬度变化、雨量的地理分布等都会影响植物生态分布。 2.土壤因子: 如土壤理化性质、土壤肥力、土壤生物等。土壤物理性质因土壤水分、空气、温度和土壤结构而异。土壤化学性质可细分为土壤酸度、土壤盐碱性、土壤有机质等。土壤是气候因子和生物因子共同作用的产物，所以它本身必然受到气候因子和生物因子的影响，同时也对生长在土壤上的植物发生作用。因此，不同的土类有其相应的植被类型。 3.生物因子: 植物生长发育除与无机环境有密切关系外，还与动物、微生物及植物密切相关。动物可以为植物授粉、传播种子；植物之间的相互竞争、共生、寄生等关系以及土壤微生物的活动等都会影响到植物生长发育。 4.地形因子: 地形因子是间接因子，其本身对植物没有直接影响，但通过地形变化（如坡向、海拔高度、盆地、丘陵、平原等）影响到气候因子和土壤因子的变化，进而影响植物生长发育。