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文檔簡介

植物生理生態(tài)學(xué)緒論植物生理生態(tài)學(xué):研究植物與環(huán)境的相互作用和機制的一門實驗科學(xué)。研究層次:植物個體—器官—組織水平。植物生理生態(tài)學(xué)特點:植物生態(tài)學(xué)的一個分支,主要用生理學(xué)的觀點和方法來分析生態(tài)學(xué)現(xiàn)象。研究生態(tài)因子和植物生理現(xiàn)象之間的關(guān)系。植物生理生態(tài)學(xué)主要集中在組織、器官、個體與生物環(huán)境之間的相互關(guān)系,作為對生態(tài)現(xiàn)象的驗證和解釋,同時也對微觀植物生理學(xué)提供了表征驗證。植物與環(huán)境環(huán)境:某一特定生物體或生物群體周圍一切因素的總和,包括空間及直接或間接影響該生物體或生物群體生存的各種因素。環(huán)境的本質(zhì)就是生物生存和發(fā)展的資源或影響這種資源的因素。生態(tài)因子:環(huán)境中對生物起作用的因子。對生物的生長、發(fā)育、生殖、行為和分布有著直接或間接影響。生存條件:生態(tài)因子中對生物生存環(huán)境不能缺少的生態(tài)因子的總稱。生境:特定生物個體或群體的棲息地的生態(tài)環(huán)境。生態(tài)因子根據(jù)性質(zhì)劃分:氣候因子:溫度、水分、光照、風(fēng)、氣壓和雷電等。土壤因子:土壤結(jié)構(gòu)、土壤成分的理化性質(zhì)及土壤生物。地形因子:陸地、海洋、海拔高度、山脈走向與坡度等。生物因子:包括動物、植物和微生物之間的各種相互作用。人為因子:人類活動對自然的干預(yù)、影響、破壞及對環(huán)境的污染等。植物與生態(tài)因子之間的相互關(guān)系:生態(tài)作用:生態(tài)因子對植物的結(jié)構(gòu)、過程、功能、分布等產(chǎn)生的影響。生態(tài)適應(yīng):植物改變自身結(jié)構(gòu)與過程以與其生存環(huán)境相協(xié)調(diào)的過程。相互作用:植物對環(huán)境做出的響應(yīng)和反饋,并影響環(huán)境的過程。(環(huán)境小氣候、土壤結(jié)構(gòu)、土壤微生物、大氣組分、生物鏈結(jié)構(gòu)、協(xié)同進化、生物多樣性。)植物對生態(tài)因子的響應(yīng)和耐受性生態(tài)幅:耐受范圍上最高點和最低點之間的范圍。生物對生態(tài)因子耐受限度的調(diào)整:馴化:通過人工栽培,自然選擇和人工選擇,是野生植物、外來植物能適應(yīng)本地的自然環(huán)境和栽培條件成為生產(chǎn)或觀賞需要的本地植物。生物學(xué)意義:適應(yīng)環(huán)境變化的能力。內(nèi)穩(wěn)態(tài):生物系統(tǒng)通過內(nèi)在的調(diào)節(jié)機制使內(nèi)環(huán)境保持相對穩(wěn)定。內(nèi)穩(wěn)態(tài)通過形態(tài)、行為和生理適應(yīng)實現(xiàn)。適應(yīng):生物對環(huán)境壓力的調(diào)整過程。植物在形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能方面獲得了可遺傳的改變,從而增加了對逆境的抗性。適應(yīng)方式:適應(yīng)組合:環(huán)境條件表現(xiàn)出一整套協(xié)同的適應(yīng)特性。生理適應(yīng):生物鐘、休眠、生理生化變化。影響植物生理生態(tài)的主要環(huán)境因子光照①綠色植物將太陽能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲存于植物體內(nèi),這一過程是生物圈與太陽能發(fā)生聯(lián)系的唯一環(huán)節(jié),也是生物圈賴以生存的基礎(chǔ)。②太陽輻射為地球上所有生命系統(tǒng)提供了能量來源。③根據(jù)陸生植物對光強適應(yīng)的生態(tài)類型可分為中性植物(耐陰植物)、陽性植物(陽生植物)、陰性植物(陰地植物)。④根據(jù)植物對日照長度的反應(yīng)類型可把植物分為長日照植物、短日照植物、中日照植物和中間型植物。光質(zhì):光譜成分(紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫)生理有效輻射:能被光合作用利用的太陽輻射。太陽輻射中只有可見光部分可被光合作用所利用。綠光在陸生植物光合作用中很少被吸收,稱為生理無效輻射。光周期現(xiàn)象:自然界的光暗交替現(xiàn)象植物的光周期反應(yīng)類型短日植物:在晝夜周期中日照長度短于臨界值日長才能開花的植物。長日植物:在晝夜周期中日照長度大于臨界值日長才能開花的植物。中日性植物:這類植物的成花對日照長度不敏感,只要其他條件滿足,在任何日照條件下都能開花。植物光周期現(xiàn)象的應(yīng)用:使花期不同的植物同時開花以雜交育種。采用短日照處理使樹木提早休眠,增強越冬能力。使植物延遲開花,促進營養(yǎng)生長等。園藝上控制開花時間,便于觀賞等。安排農(nóng)時。溫度溫度對植物的作用(溫度的生態(tài)學(xué)意義)有效積溫:植物在生長發(fā)育過程中,從環(huán)境中攝取一定熱量完成某一階段的發(fā)育。有效積溫意義:預(yù)測植物生育期;預(yù)測植物地理分布北界;制定農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃,合理安排作物。植物春化作用:植物必須經(jīng)歷一段時間的持續(xù)低溫才能由營養(yǎng)生長階段轉(zhuǎn)入生殖階段生長的現(xiàn)象。去春化作用(解除春化):植物在春化過程結(jié)束前,將其放到較高的生長溫度下,低溫的效果會被減弱或消除的現(xiàn)象。極端溫度對植物的影響高溫破壞生物體內(nèi)的代謝過程和光和呼吸平衡,并且沒有經(jīng)歷春化作用植物不能完成發(fā)育階段。低溫使植物遭受寒害和凍害,引起細(xì)胞滲透壓變化,導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性,代謝失調(diào)。植物對極端溫度的適應(yīng)植物對極端低溫的適應(yīng)形態(tài)上適應(yīng):芽具鱗片、體具蠟粉、植株矮小生理上適應(yīng):減少細(xì)胞中的水分和增加細(xì)胞中有機質(zhì)的濃度行為上適應(yīng):休眠植物對極端高溫的適應(yīng)形態(tài)上適應(yīng):密毛、鱗片濾光;葉色反光;葉緣向上或暫時折疊,減少輻射傷害;莖干具厚的木栓層,絕熱生理上適應(yīng):降低細(xì)胞含水量,增加糖或鹽濃度;蒸騰作用旺盛行為上適應(yīng):關(guān)閉氣孔、種子休眠水水的生物學(xué)意義水是植物體不可缺少的組成成分。水是植物體所有代謝活動的介質(zhì)。水為植物創(chuàng)造穩(wěn)定的溫度環(huán)境。水是光合作用的原料。水影響植物分布、密度。生物體的水分獲得與損失途徑水分的喪失途徑:蒸發(fā)(蒸騰作用、擴散作用)失水,分泌失水水分獲得途徑:根部吸收,葉面吸收生物對水因子的適應(yīng)水生植物對水因子的適應(yīng)適應(yīng)方式發(fā)達的通氣組織;機械組織不發(fā)達或退化;葉片薄而長,以增加光合和吸收營養(yǎng)物質(zhì)的面積。生態(tài)類型沉水植物、浮水植物、挺水植物陸生植物對水因子的適應(yīng)適應(yīng)方式形態(tài)適應(yīng)發(fā)達的根系;葉面小;單子葉植物中一些具扇狀的運動細(xì)胞可使葉面卷曲;具有發(fā)達的貯水組織。生理適應(yīng)水分運輸?shù)膭恿?;原生質(zhì)的滲透濃度高。生態(tài)類型濕生植物、中生植物、旱生植物土壤(植物礦質(zhì)養(yǎng)分的來源)土壤是植物生長的基質(zhì)和營養(yǎng)庫。土壤提供了植物生活的空間、水分和必須的礦質(zhì)元素。生態(tài)因子作用的特點綜合性:生態(tài)因子之間相互影響、相互作用、相互制約,任何一因子的變化都會在不同程度上引起其他因子的變化。主導(dǎo)因子作用(非等價性)主導(dǎo)因子:在諸多的環(huán)境因子中,有一個對生物起絕對性作用的生態(tài)因子。對生物起作用的諸多因子是非等價的。不可替代性和補償作用不可替代性:生態(tài)因子雖非等價,但都不可缺少,一個因子的缺失不能由另一個因子代替。階段性作用生物在生長發(fā)育的不同階段需要不同的生態(tài)因子或生態(tài)因子的不同強度。直接作用和間接作用植物光合作用及其生理生態(tài)基礎(chǔ)光合作用:含葉綠體的綠色植物和某些細(xì)菌,在可見光的照射下,經(jīng)過光反應(yīng)和碳反應(yīng),利用光合色素,將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機物,并釋放出氧氣的過程。光反應(yīng)在類囊體(光合膜)上進行,碳反應(yīng)在葉綠體的基質(zhì)中進行。光合作用的重要地位地球上最重要的化學(xué)反應(yīng)生命的發(fā)動機地球生物圈形成和運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié):一切生物體和人類物質(zhì)的來源;一切生物體和人類能量的來源;一切生物體和人類氧氣的來源光合機構(gòu)—葉綠體及其色素葉肉組織葉綠體光合作用的光能吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化過程是在類囊體膜上,具有一定分子排列和空間構(gòu)象的色素蛋白復(fù)合體以及有關(guān)的電子載體中完成的。光合色素:在光合作用中參與吸收、傳遞光能或引起原初光化學(xué)反應(yīng)的色素。高等植物和大部分藻類的光合色素是葉綠素a、b和類胡蘿卜素。光合色素分布在類囊體膜中,以非共價鍵與蛋白質(zhì)結(jié)核在一起形成色素蛋白,以吸收和傳遞光能。光合作用的生理機制(原初、同化力、碳同化)光反應(yīng)包括原初反應(yīng)、電子傳遞和光和磷酸化。原初反應(yīng):光合色素分子對光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換過程。反應(yīng)中心色素:少數(shù)特殊狀態(tài)的葉綠素a分子,它具有光化學(xué)活性,能捕光,又能將光能轉(zhuǎn)換為電能。聚光色素:能吸收光能,并把吸收的光能傳遞到反應(yīng)中心色素。大部分葉綠素a、全部葉綠素b、胡蘿卜素、葉黃素。光合反應(yīng)中心:進行光反應(yīng)原初反應(yīng)的最基本的色素蛋白結(jié)構(gòu)。電子傳遞與光合磷酸化(電能轉(zhuǎn)化為活躍化學(xué)能的過程)光系統(tǒng):葉綠體中的光和色素有規(guī)律的組成許多特殊的功能單位。光系統(tǒng)Ⅰ(PSⅠ):顆粒較小。NADP+的還原核心復(fù)合體:反應(yīng)中心為P700光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ):顆粒較大。水的光解和放氧核心復(fù)合體:由6種多肽組成,反應(yīng)中心為P680細(xì)胞色素b6f復(fù)合體一種多亞基蛋白,主要生理功能把PQH2中電子傳遞給PC,同時將H+釋放到類囊體腔。光合鏈:連接兩個光系統(tǒng)以及H2O和NADP+之間的傳遞電子物質(zhì)。光合電子傳遞及其類型。電子傳遞:原初反應(yīng)形成的高能電子沿一系列電子載體傳遞,在此過程中形成O2、NADPH和H+和質(zhì)子電動勢。非環(huán)式電子傳遞(z):水光解產(chǎn)生的電子經(jīng)過PSⅡ、細(xì)胞色素b6?復(fù)合體、PSⅠ,最終還原NADP+,是主要形式。環(huán)式電子傳遞:PSⅠ吸收光量子分離出來的電子,經(jīng)過細(xì)胞色素b6?復(fù)合體,再經(jīng)過PC返回PSⅠ的過程假環(huán)式電子傳遞:水分解產(chǎn)生的電子經(jīng)過PSⅡ、細(xì)胞色素b6?復(fù)合體、PSⅠ還原O2的過程。(在強光下NADP+供應(yīng)不足時產(chǎn)生)光合磷酸化:光在葉綠體(或載色體)中發(fā)生的由ADP與Pi合成ATP的反應(yīng)。非環(huán)式磷酸化:光合電子傳遞到Fd后與非環(huán)式電子傳遞偶聯(lián)產(chǎn)生ATP的反應(yīng)。在光合磷酸化中占主要地位。循環(huán)式光合磷酸化:光合電子傳遞到Fd后與環(huán)式電子傳遞偶聯(lián)產(chǎn)生ATP的反應(yīng)。假循環(huán)式光和磷酸化:光合電子傳遞到Fd后與假環(huán)式電子傳遞偶聯(lián)產(chǎn)生ATP的反應(yīng)。碳同化(二氧化碳同化):植物利用光反應(yīng)中形成的同化力,將CO2轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定化合物糖類的過程。C3途徑(卡爾文循環(huán)):C4途徑(四碳二羧酸途徑)景天酸代謝途徑(CAM途徑)CAM植物:按CAM途徑固定CO2的植物。C4植物CAM植物C3植物共同點都以卡爾文循環(huán)合成光合產(chǎn)物不同點碳同化時有一個固定CO2的過程光合產(chǎn)物在維管束細(xì)胞中形成光合產(chǎn)物在葉肉細(xì)胞中形成兩次CO2固定在空間上隔開兩次CO2固定在時間上隔開光呼吸:植物綠色細(xì)胞在光下吸收O2,放出CO2的過程。(C4植物進化出了有更高的同化CO2的組織結(jié)構(gòu)和生理功能;C3植物進化出了光呼吸這一生理功能。)光呼吸的生理功能:消除乙醇酸的毒害、為卡爾文循環(huán)提供CO2、防止強光對光合機構(gòu)的破壞、減少碳損失。光合作用產(chǎn)物光合作用直接產(chǎn)物:糖類。大多數(shù)高等植物的光合產(chǎn)物是淀粉,洋蔥、大蒜的光合產(chǎn)物是葡萄糖和果糖,小麥、蠶豆等主要是蔗糖。光合作用的生理生態(tài)響應(yīng)光合速率:單位時間、單位葉面積吸收CO2的量或放出CO2的量。光補償點:同一葉片在同一時間內(nèi),光合速率和呼吸速率相等時的光強度。光飽和點:光合速率開始達到最大值時的光強度。CO2補償點:當(dāng)光合速率與呼吸速率相等時外界環(huán)境中CO2濃度。CO2飽和點:光合速率開始達到最大值時的CO2濃度。植物的水分生理生態(tài)水是生命起源的先決條件,沒有水就沒有生命,也就沒有植物。水分在植物生命活動中的重要性束縛水:與細(xì)胞組分緊密結(jié)合而不能自由流動的水分。自由水:未與細(xì)胞組分相結(jié)合可以自由流動的水分。自由水/束縛水:比值越高,植物代謝越活躍,但抗逆性差水在生命活動中的作用:原生質(zhì)的主要成分代謝過程的重要反應(yīng)物質(zhì)植物吸收和運輸物質(zhì)的溶劑保持植物的固有姿態(tài)水有較高的比熱和汽化熱,有利于調(diào)節(jié)植物體的溫度。植物細(xì)胞對水分的吸收吸漲作用吸水:未成液泡細(xì)胞滲透性吸水:液泡形成后(主要吸水方式。)代謝性吸水:植物細(xì)胞利用呼吸作用產(chǎn)生的能量使水分經(jīng)過質(zhì)膜進入細(xì)胞的過程。代謝性吸水只占吸水量的很少一部分。水勢:每偏摩爾體積水的化學(xué)勢。束縛能:不能用于做有用功的能量。自由能:在恒溫、恒壓條件下能夠做功的能量。化學(xué)勢:每偏摩爾物質(zhì)所具有的自由能。滲透作用:水分從水勢高的系統(tǒng)通過半透膜向水勢低的系統(tǒng)移動的現(xiàn)象。細(xì)胞水勢:滲透勢(溶質(zhì)勢)ψs:由于溶質(zhì)顆粒的存在而降低的水勢值,是負(fù)值。壓力勢ψp:由于細(xì)胞壁壓力的存在而引起的細(xì)胞水勢增加的值,是正值。襯質(zhì)勢ψm:細(xì)胞膠體物質(zhì)親水性和毛細(xì)管對自由水束縛而引起水勢降低的值,是負(fù)值。干燥種子的水勢=襯質(zhì)勢水勢的應(yīng)用水分總是從水勢高的部位向水勢低的部位運轉(zhuǎn)。水勢差值越大,移動的越快,知道水勢相等為止。植物根系對水分的吸收根部吸水區(qū)域根部吸水的區(qū)域主要在根尖10cm處,包括根冠、根毛區(qū)、伸長區(qū)和分生區(qū),其中根毛區(qū)吸水能力最大。根系吸水途徑質(zhì)外體途徑:水分通過細(xì)胞壁、細(xì)胞間隙以及木質(zhì)部導(dǎo)管等沒有原生質(zhì)的部分移動。不越過任何膜,阻力小,移動快。共質(zhì)體途徑:水分從一個細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)通過胞間連絲進入另一個細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)的移動過程。水分移動跨膜,阻力大,移動慢??缒ね緩剑核謴囊粋€細(xì)胞進入另一個細(xì)胞,要經(jīng)過兩次質(zhì)膜,而不經(jīng)過細(xì)胞質(zhì)。共質(zhì)體途徑和跨膜途徑統(tǒng)稱為細(xì)胞途徑質(zhì)外體:開放性的連續(xù)自由空間,包括細(xì)胞壁、胞間隙及導(dǎo)管等共質(zhì)體:通過胞間連絲把無數(shù)原生質(zhì)體聯(lián)系起來形成的一個連續(xù)的整體。胞間連絲:貫穿胞壁的管狀結(jié)構(gòu)物內(nèi)的連絲微管,其兩端與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連接。凱氏帶:高等植物內(nèi)皮層細(xì)胞徑向壁和橫向壁的木栓化和木質(zhì)化的帶狀增厚部分,主要功能是控制皮層和維管束之間的物質(zhì)運輸。根系吸水的動力主動吸水:由根系的生理活動引起。動力為根壓。被動吸水(主要吸水動力):由蒸騰作用引起。動力是蒸騰拉力。根壓:植物根系的生理活動使液流從根部上升的壓力。影響根系吸水的土壤條件土壤中可用水分土壤膠體能吸附一些水分。植物只能利用土壤中可用水分。重力水:在重力作用下可通過顆粒間空隙下降水分。易流失,有害。毛細(xì)管水:保持在土壤顆粒間毛細(xì)管內(nèi)的水分。有效水。植物吸水大部分來自毛細(xì)管水。束縛水:與土壤顆粒、膠體緊密結(jié)合的水分。無效水。土壤含水量:最大持水量:土壤中所有孔隙完全被水所占據(jù)時的土壤含水量,即飽和含水量。田間持水量:排除重力水而保留毛細(xì)管水時的土壤含水量。永久萎焉系數(shù):植物剛發(fā)生永久萎焉時土壤中存留的含水量。是土壤中不可用水的指標(biāo)。土壤中可用水分=田間持水量—永久萎焉系數(shù)土壤通氣狀況土壤通氣不良使根系吸水量減少。土壤溫度高溫和低溫均會降低根系吸水速率。土壤溶液濃度根部細(xì)胞的水勢必須低于土壤溶液的水勢。蒸騰作用植物吸收的水分大部分以氣體的形式逸散到體外(蒸騰作用)蒸騰作用:水分從植物地上部分以水蒸氣狀態(tài)向外散失的過程。是一個生理過程,受植物體結(jié)構(gòu)和氣孔行為調(diào)節(jié)。蒸騰作用的意義:蒸騰作用是植物對水分吸收和運輸?shù)囊粋€主要動力。蒸騰作用促進植物對礦物質(zhì)的吸收和運輸。蒸騰作用能降低植物體和葉片的溫度。蒸騰作用的正常運行,氣孔開放,有利于光合作用中CO2固定。蒸騰作用指標(biāo):蒸騰速率:植物在單位時間內(nèi),單位葉面積通過蒸騰作用散失的水量。蒸騰比率:植物每消耗1Kg水時所形成的干物質(zhì)克數(shù)。蒸騰系數(shù):植物制造1kg干物質(zhì)所需水分。(蒸騰比率的倒數(shù))小孔擴散定律:氣孔通過氣孔擴散的速率,不與小孔的面積成正比而與小孔的周長成正比。氣孔運動機理:淀粉—糖轉(zhuǎn)化學(xué)說無機離子泵學(xué)說蘋果酸代謝學(xué)說影響蒸騰作用的外界因素光:光促進氣孔的開啟,蒸騰增加水分狀況:足夠的水分有利于氣孔開放,過多的水分反而使氣孔關(guān)閉。溫度:氣孔開度一般隨溫度的升高而增大,但溫度過高,失水增大導(dǎo)致氣孔關(guān)閉。風(fēng):微風(fēng)有利于蒸騰,強風(fēng)降低蒸騰。CO2濃度:CO2濃度低促使氣孔張開,蒸騰增強。降低蒸騰的途徑:減少蒸騰面積改善植物生態(tài)環(huán)境應(yīng)用抗蒸騰劑植物體內(nèi)水分的運輸水分運輸途徑水分沿導(dǎo)管或管胞上升的機制動力:根壓和蒸騰拉力水柱連續(xù)性—內(nèi)聚力學(xué)說內(nèi)聚力:相同分子之間有相互吸引的力量。植物礦質(zhì)營養(yǎng)植物對礦物質(zhì)的吸收、轉(zhuǎn)運和同化,統(tǒng)稱為礦質(zhì)營養(yǎng)。植物必需的礦質(zhì)元素和確定方法灰分元素:構(gòu)成灰分中各種氧化物和鹽類的元素,他們直接或間接來自于土壤礦質(zhì),故又稱為礦質(zhì)元素。植物必需元素:植物正常生長發(fā)育必不可少的元素。判斷某種元素是否必需元素的三條標(biāo)準(zhǔn):不可缺少性:缺乏該元素時,植物生長發(fā)育明顯受到抑制,以致不能完成生活史。不可替代性:缺乏該元素所引起的癥狀只能加入該元素才能預(yù)防和恢復(fù),其他元素不能替代。直接功能性:該元素對植物生長發(fā)育的影響是由該元素的直接作用,而不是間接作用造成的。必需元素的主要生理功能作為活細(xì)胞結(jié)構(gòu)的物質(zhì)組成部分作為能量轉(zhuǎn)換過程中的電子載體作為活細(xì)胞電化學(xué)平衡的重要介質(zhì),穩(wěn)定細(xì)胞質(zhì)的電荷平衡作為活細(xì)胞的重要滲透物質(zhì)調(diào)節(jié)細(xì)胞的膨壓作為細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)信使。植物對礦質(zhì)元素的吸收現(xiàn)一般認(rèn)為,不同的礦質(zhì)元素的主要根系吸收區(qū)域是不同的,并且不同的植物對同種礦質(zhì)元素的吸收部位也有所不同。根系吸收礦質(zhì)元素的過程礦質(zhì)元素被吸附在根組織細(xì)胞表面?!?jīng)質(zhì)外體或共質(zhì)體途徑進入根的木質(zhì)部導(dǎo)管。→隨木質(zhì)部汁液在蒸騰拉力和根壓的作用下運輸至植物的地上部分。→到達需要的部位,如葉片、花、果實等根系吸收礦質(zhì)礦質(zhì)元素必須溶于水中才能被吸收,隨水一起進入根部自由空間。由于礦質(zhì)的吸收形成水勢差,這是吸水的動力。植物對同一種鹽的不同離子吸收的差異:生理堿性鹽:由于植物對離子的選擇性吸收而使環(huán)境PH升高的鹽類。生理酸性鹽:由于植物對離子的選擇性吸收而使環(huán)境PH下降的鹽類。生理中性鹽:植物對鹽類的陰陽離子吸收的速率和數(shù)量很接近,并不改變環(huán)境的PH。細(xì)胞吸收溶質(zhì)的方式和機理主動轉(zhuǎn)運:細(xì)胞利用代謝能量將溶質(zhì)吸收或排出細(xì)胞的過程。被動轉(zhuǎn)運:由于擴散作用或其他物理過程而進行的溶質(zhì)跨膜運轉(zhuǎn)。離子通道運輸:由細(xì)胞質(zhì)磷脂雙層膜內(nèi)在蛋白構(gòu)成的孔道結(jié)構(gòu)。載體運輸:離子載體指能運載溶質(zhì)的膜蛋白。通過載體蛋白構(gòu)象的變化透過質(zhì)膜,把分子或離子釋放到質(zhì)膜另一側(cè)。離子泵運輸:質(zhì)膜上存在ATP酶,能催化ATP水解釋放能量,驅(qū)動離子運轉(zhuǎn)。胞飲作用:細(xì)胞通過膜的內(nèi)折從外界直接攝取物質(zhì)進入細(xì)胞的過程。影響根系吸收礦質(zhì)元素的因素土壤溫度:在一定范圍內(nèi),根系吸收礦質(zhì)元素的速度隨土壤溫度的升高而加快,但超過一定溫度時,吸收速度反而下降。土壤通氣狀況:通氣良好時土壤含氧量較高,根系呼吸代謝旺盛,根吸收礦質(zhì)元素速度較快。土壤溶液礦質(zhì)元素的濃度:在土壤中各種礦質(zhì)元素的濃度較低時,根系吸收礦質(zhì)元素的速度隨著礦質(zhì)元素濃度的增加而增加。但當(dāng)?shù)V質(zhì)元素達一定濃度時,濃度再增加也不會提高吸收速度。土壤酸堿性:在一定的pH范圍內(nèi),陽離子的吸收速率隨土壤pH升高而加速,而陰離子的吸收速率則隨土壤pH的增高而下降。礦質(zhì)元素運輸途徑礦質(zhì)元素被根系吸收進入木質(zhì)部導(dǎo)管后,隨蒸騰流沿木質(zhì)部向上運輸。(主要途徑)。存在部分礦質(zhì)元素發(fā)生橫向運輸至韌皮部的途徑。葉片吸收的離子在莖部向上和向下運輸?shù)闹饕緩绞琼g皮部。有些礦主元素能從韌皮部橫向運輸?shù)侥举|(zhì)部繼而上下運輸。植物生長發(fā)育生理生態(tài)植物生長發(fā)育相關(guān)概念生命周期:生物體從發(fā)生到死亡所經(jīng)歷的過程。形態(tài)發(fā)生(形態(tài)建成):生命周期中呈現(xiàn)的個體及其器官的形態(tài)結(jié)構(gòu)的形成過程。生長:在生命周期中,生物的細(xì)胞、組織和器官的數(shù)目、體積或干重的不可逆增加的量變過程。分化:從一種同質(zhì)的細(xì)胞類型轉(zhuǎn)變成形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能與原來不相同的異質(zhì)細(xì)胞類型的過程。發(fā)育:植物一生過程中細(xì)胞、組織、器官或整體在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上的有序變化過程。包含了生長和分化的綜合表現(xiàn)。種子萌發(fā):干種子從吸水到胚根(或胚芽)突破種皮期間所發(fā)生的一系列生理生化變化過程實質(zhì):完成植物由異養(yǎng)到自養(yǎng)的轉(zhuǎn)變。種子休眠(生理休眠):成熟的植物種子即使在適宜的外界環(huán)境條件仍不能萌發(fā)的現(xiàn)象。種子生理休眠的原因:種皮(果皮)限制;未完成后熟作用;抑制物質(zhì)存在。種子萌發(fā)的外界條件水分(必要條件)溫度氧氣光照植物生長發(fā)育的特點周期性:植物的器官及整個植株的生長速率隨晝夜、季節(jié)發(fā)生著有規(guī)律變化的現(xiàn)象。晝夜周期性:植物在一天中的生長速率呈現(xiàn)出明顯的周期性。季節(jié)周期性:植物在一年中生長隨季節(jié)的變化呈現(xiàn)出一定的周期性。植物生長大周期或稱大生長期:植物器官或整個植株的生長速率表現(xiàn)出“慢—快—慢”的基本規(guī)律。生物鐘(生理鐘):生物生命活動的內(nèi)源性晝夜節(jié)奏現(xiàn)象。相關(guān)性:植物在生長過程中,各器官間既相互促進又彼此制約的現(xiàn)象。地下部分和地上部分的相關(guān)性主莖和側(cè)枝的相關(guān)性—頂端優(yōu)勢植物頂芽生長始終占優(yōu)勢,而側(cè)芽生長受抑制的現(xiàn)象(主根和側(cè)根也存在頂端優(yōu)勢)。營養(yǎng)生長和生殖生長的相關(guān)性植物成花生理生態(tài)植物開花程序成花誘導(dǎo);經(jīng)某種信號誘導(dǎo)后,特異基因啟動,使植物改變發(fā)育進程。成花啟動:分生組織在形成花原基前后發(fā)生的一系列反應(yīng),以及分生組織辨認(rèn)花原基的過程?;òl(fā)育:花器官的形成和生長?;ㄆ鞴傩纬杉捌渖沓苫Q定態(tài):植物經(jīng)過一定時期的營養(yǎng)生長后,感受到外界信號產(chǎn)生成花刺激物,成花刺激物被運輸?shù)角o端分生組織從而產(chǎn)生一系列誘導(dǎo)反應(yīng),使分生組織進入一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)。植物的衰老:植物的器官或整個植株的生理功能的衰退。衰老的生物學(xué)意義:不僅能使植物適應(yīng)不良環(huán)境條件,而且對物種進化起到重要作用。植物器官的脫落:植物細(xì)胞、組織或器官脫離母體的過程。分為正常脫落、生理脫落和脅迫脫落。植物的逆境生理生態(tài)植物逆境以及抗逆的生理基礎(chǔ)逆境與植物的抗逆性逆境(脅迫):對植物生長和發(fā)育不利的各種環(huán)境因素的總稱。植物對逆境的適應(yīng)方式分為避逆性和抗逆性。避逆性:植物整個生長發(fā)育過程不與逆境相遇,而是在逆境到來之前已完成其生活史。耐逆性:植物處于逆境時,通過自身的生理生化變化來阻止、降低或修復(fù)由逆境造成的損傷,使其仍保持正常的生理活動。御逆性:植物通過特定的形態(tài)結(jié)構(gòu)使其具有一定的防御環(huán)境脅迫能力,在逆境下各種生理過程仍保持正常狀態(tài)。光合作用變化:各種逆境條件都可導(dǎo)致光合作用降低。呼吸作用變化:逆境條件下呼吸速率有事會出現(xiàn)升高現(xiàn)象,但很快下降。呼吸代謝途徑也會發(fā)生改變,不利于ATP合成。物質(zhì)代謝紊亂:逆境條件下,合成作用減弱,分解作用加強植物光脅迫(光合作用的光抑制和光破壞)光抑制:強光造成光和功能下降的過程。光破壞:過剩的光能不能及時有效地排散時,對光合機構(gòu)造成不可逆的傷害。植物防御光破壞的措施:減少對光能的吸收;增強代謝能力;增加熱耗散。光合機構(gòu)處理過剩激發(fā)能的方式:1.天線熱耗散:依賴于葉黃素循環(huán)的熱耗散。2.反應(yīng)中心耗散:通過PSII反應(yīng)中心的可逆(或不可逆)失活,使一部分PSII反應(yīng)中心由原來的光

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