《草地学》课程教学资源（教案讲义）第二章 草地生态学基础

第二章 草地生态学基础 主要内容(6学时) 第一节草地植物与环境 一、草地植物与光照 二、草地植物与温度 三、草地植物与水分 四、草地植物与土壤 五、草地植物与地形 第二节草地植物的生活型 第三节草地植物群落与演替 第四节草地生态系统与环境保护

第二章 草地生态学基础 主要内容（6 学时） 第一节 草地植物与环境 一、草地植物与光照 二、草地植物与温度 三、草地植物与水分 四、草地植物与土壤 五、草地植物与地形 第二节 草地植物的生活型 第三节 草地植物群落与演替 第四节 草地生态系统与环境保护

《草地学》讲义 第二章草地生态学基础·1· 本章要点： 气候因子： 植物的生活型 草地群落特征： 草地生态系统 问题： 花的颜色中为什么少见黑色？ 南方的草种移在北方种植出现死亡的现象？如王草 老虎的数量与蚂蚁的数量相反将会是什么后果？ 参考书：周寿荣《草地生态学》中国农业出版社，1995 曲仲湘等《植物生态学》高等教育出版社，1987

《草地学》讲义 第二章 草地生态学基础 - 1 - 本章要点： 气候因子； 植物的生活型； 草地群落特征； 草地生态系统 问题： 花的颜色中为什么少见黑色？ 南方的草种移在北方种植出现死亡的现象？如王草 老虎的数量与蚂蚁的数量相反将会是什么后果？ 参考书：周寿荣 《草地生态学》 中国农业出版社，1995 曲仲湘等 《植物生态学》 高等教育出版社，1987

《草地学》讲义 第二章草地生态学基础·2· 第二章草地生态学基础 植物与环境的生态关系是自然界客观存在的，但是人们对其规律的认识，则经过较 长的历史过程。植物生态学成为一门独立的学科，在整个生物科学中是比较迟的。18世 纪中期，Linneus的《植物种志》(1753年)出版，标志植物分类学己经成熟，19世纪植 物生理学又形成一门独立的学科，而植物生态学一直到19世纪末和20世纪初，才算正式 登上自然科学的舞台。瑞典人Warming的著作《以植物生态地理为基础的植物分布学》 (1895)和德国人Schimper《以地理学为基础的植物地理分布》(1898)两书的刊行标 志着植物生态学的诞生。研究植物与环境之间的相互关系，不仅要了解植物本身各方面 的特性，还要了解它们生活和生存环境方面的特性，以及它们两者之间相互作用的关系。 第一节草地植物与环境 生态学中所理解的环境，是指生物周围客观存在的各种自然条件，包括物理的、化 学的和生物的条件。任何一种综合性环境中，都包含着许多性质不同的单因子。每一单 因子在综合环境中的质量、性能和强度等都会对植物起着主要的或次要的、直接的或间 接的、有利的或有害的生态作用。 环境因子：环境中的每个自然条件。 生态因子：环境因子中对生物起作用的因子。 在研究环境与植物之间的相互关系中，根据因子的性质通常可以划分为五类。 气候因子：光、温度、水、空气等 土壤因子：土壤物理性质、化学性质、土壤肥力、土壤生物等 地形（理）因子：地球表面上的海洋和陆地、山川湖沼、平原、高原、丘陵、坡度 坡向、经度纬度等，是间接因子，通过地形的变化影响气候和土壤，从而影响植物。 生物因子：动物、植物和微生物等 人类活动：人类对植物资源的利用、改造以及破坏过程中给植物带来的有利、有害 影响。 生态环境：生态因子的综合自然总称。 生境：植物个体、种群或植物群落，在其生长发育和分布的具体地段上，各种具体环境 因子的综合作用。 生态学(Ecology):研究生物与环境关系的科学。 植物生态学(Plant Ecology):研究植物与环境之间关系的科学。包括个体生态学、群体

《草地学》讲义 第二章 草地生态学基础 - 2 - 第二章 草地生态学基础 植物与环境的生态关系是自然界客观存在的，但是人们对其规律的认识，则经过较 长的历史过程。植物生态学成为一门独立的学科，在整个生物科学中是比较迟的。18世 纪中期，Linneus的《植物种志》（1753年）出版，标志植物分类学已经成熟，19世纪植 物生理学又形成一门独立的学科，而植物生态学一直到19世纪末和20世纪初，才算正式 登上自然科学的舞台。瑞典人Warming的著作《以植物生态地理为基础的植物分布学》 （1895）和德国人Schimper《以地理学为基础的植物地理分布》（1898）两书的刊行标 志着植物生态学的诞生。研究植物与环境之间的相互关系，不仅要了解植物本身各方面 的特性，还要了解它们生活和生存环境方面的特性，以及它们两者之间相互作用的关系。 第一节 草地植物与环境 生态学中所理解的环境，是指生物周围客观存在的各种自然条件，包括物理的、化 学的和生物的条件。任何一种综合性环境中，都包含着许多性质不同的单因子。每一单 因子在综合环境中的质量、性能和强度等都会对植物起着主要的或次要的、直接的或间 接的、有利的或有害的生态作用。 环境因子：环境中的每个自然条件。 生态因子：环境因子中对生物起作用的因子。 在研究环境与植物之间的相互关系中，根据因子的性质通常可以划分为五类。 气候因子：光、温度、水、空气等 土壤因子：土壤物理性质、化学性质、土壤肥力、土壤生物等 地形（理）因子：地球表面上的海洋和陆地、山川湖沼、平原、高原、丘陵、坡度 坡向、经度纬度等，是间接因子，通过地形的变化影响气候和土壤，从而影响植物。 生物因子：动物、植物和微生物等 人类活动：人类对植物资源的利用、改造以及破坏过程中给植物带来的有利、有害 影响。 生态环境：生态因子的综合自然总称。 生境：植物个体、种群或植物群落，在其生长发育和分布的具体地段上，各种具体环境 因子的综合作用。 生态学（Ecology）：研究生物与环境关系的科学。 植物生态学（Plant Ecology）：研究植物与环境之间关系的科学。包括个体生态学、群体

《草地学》讲义 第二章草地生态学基础 ·3· 生态学、种群生态学和生态系统四个部分 草地生态学(Grassland Ecology):研究草地植物与环境关系的科学。是运用生态学和系 统论的观点和方法，研究草地生态系统的结构、功能、生物生产、动态、生态调控，并 探索其实现高效、平衡和持续发展的科学。 环境因子的生态分析 在分别研究生态因子的过程中，必须注意下面几个基本原则： 生态因子相互联系的综合作用通常所谓环境对植物的作用，也是指环境生态因子 的综合作用。各个单因子之间不是孤立的，而是相互联系、互相促进、互相制约的，环 境中任何一个单因子的变化，必将引起其它因子发生不同程度的变化，及其反作用。例 如光照强度的变化是和温度分不开的，不仅可以直接影响空气的温度和湿度等气候因子 的变化，同时也会引起士壤因子的温度、湿度、蒸发、蒸腾等的变化。 主导因子的作用组成环境的所有生态因子都是植物直接或间接所必须的，但在 般或一定条件下，其中必有一个或两个是起主导作用的，如水生、中生、旱生植物的主 导因子，都是水分因子在起主导作用。主导因子包含两方面的含义，对因子本身来说， 在所有的因子质和量相等时，其中某一个因子的变化，引起植物全部生态关系发生变化， 能对环境起主导作用的因子，如空气由静风转变为暴风时所起的作用：对植物而言，由 于某一因子的存在与否和数量变化，使植物的生长发育情况发生明显变化，如植物春化 阶段的低温因子，光周期现象中的日照长度等。 生态因子间的不可代替性和可调剂性植物在生长发育过程中，所需要的生存条件 一光、热、水分、空气等因子对植物的作用虽不是等价的，但都是同等重要而不可缺 少的。如果随便缺少其中一个因子，便会引起植物的正常生活失调，生长受到阻碍，甚 至发病死亡：而且任何一个因子，都不能由另一个因子来代替。另一方面，在一定情况 下，某一因子在量上的不足，可以由其它因子的增加或加强而得到调剂，并且仍然有可 能获得相似或相等的生态效益。如增加CO2的浓度，可以补偿由于光照减弱引起的光合 强度降低的效应。 生态因子作用的阶段性植物对生态因子的需要是分阶段的，植物的一生中并不需 要固定不变的生态因子，而是随着生长发育阶段的推移而变化。如低温在某些作物春化 阶段中是必须的生态条件，但在以后的生长时期低温对植物则是有害的。 生态因子的直接作用和间接作用在对植物的生长发育状况及其分布原因的分析研 究中，必须区别生态环境中因子的直接作用和间接作用。很多地形因子，如地形起伏

《草地学》讲义 第二章 草地生态学基础 - 3 - 生态学、种群生态学和生态系统四个部分。 草地生态学（Grassland Ecology）：研究草地植物与环境关系的科学。是运用生态学和系 统论的观点和方法，研究草地生态系统的结构、功能、生物生产、动态、生态调控，并 探索其实现高效、平衡和持续发展的科学。 环境因子的生态分析 在分别研究生态因子的过程中，必须注意下面几个基本原则： 生态因子相互联系的综合作用 通常所谓环境对植物的作用，也是指环境生态因子 的综合作用。各个单因子之间不是孤立的，而是相互联系、互相促进、互相制约的，环 境中任何一个单因子的变化，必将引起其它因子发生不同程度的变化，及其反作用。例 如光照强度的变化是和温度分不开的，不仅可以直接影响空气的温度和湿度等气候因子 的变化，同时也会引起土壤因子的温度、湿度、蒸发、蒸腾等的变化。 主导因子的作用 组成环境的所有生态因子都是植物直接或间接所必须的，但在一 般或一定条件下，其中必有一个或两个是起主导作用的，如水生、中生、旱生植物的主 导因子，都是水分因子在起主导作用。主导因子包含两方面的含义，对因子本身来说， 在所有的因子质和量相等时，其中某一个因子的变化，引起植物全部生态关系发生变化， 能对环境起主导作用的因子，如空气由静风转变为暴风时所起的作用；对植物而言，由 于某一因子的存在与否和数量变化，使植物的生长发育情况发生明显变化，如植物春化 阶段的低温因子，光周期现象中的日照长度等。 生态因子间的不可代替性和可调剂性 植物在生长发育过程中，所需要的生存条件 ——光、热、水分、空气等因子对植物的作用虽不是等价的，但都是同等重要而不可缺 少的。如果随便缺少其中一个因子，便会引起植物的正常生活失调，生长受到阻碍，甚 至发病死亡；而且任何一个因子，都不能由另一个因子来代替。另一方面，在一定情况 下，某一因子在量上的不足，可以由其它因子的增加或加强而得到调剂，并且仍然有可 能获得相似或相等的生态效益。如增加 CO2 的浓度，可以补偿由于光照减弱引起的光合 强度降低的效应。 生态因子作用的阶段性 植物对生态因子的需要是分阶段的，植物的一生中并不需 要固定不变的生态因子，而是随着生长发育阶段的推移而变化。如低温在某些作物春化 阶段中是必须的生态条件，但在以后的生长时期低温对植物则是有害的。 生态因子的直接作用和间接作用 在对植物的生长发育状况及其分布原因的分析研 究中，必须区别生态环境中因子的直接作用和间接作用。很多地形因子，如地形起伏

《草地学》讲义 第二章草地生态学基础 4- 坡向、坡度、海拔、经纬度等可以通过影响光照、温度、雨量、风速、士壤质地等，能 够对植物发生影响，从而引起植物和环境的生态关系发生变化。 气候因子是植物生态环境的基本因子，决定草地植被的基本特征。 草地植物与光照 “万物生长靠太阳”，概括了地球生命系统的能量源泉和繁衍的推动力量。地球上所 有生命都是靠来自太阳辐射并进入生物圈的能量流来维持的。光对植物的生态作用是由 光照强度、日照长度、光谱成分的对比关系构成的，具有其空间和时间的变化规律，随 着不同的地理条件和不同的时间而发生变化，因此光能在地球表面上的分布是不均匀的。 光能条件与植物的生物学产量有直接关系，因为光是一切绿色植物进行光合作用的能量 来源，生物学产量（包括根、茎、叶、果实、种子等）的90~95%以上来自光合作用，光 合产物的多少是植物高产最根本的生理基础。因此，提高植物的光能利用率是进一步提 高植物产量的根本途径。 (一)光的性质及其变化 光是太阳的辐射能以电磁波的形式投射到地球表面的辐射线。太阳辐射的主要波长 范围是150-4000nm,根据人眼所能感受到的波谱段分成可见光和不可见光两部分。可见 光谱段的波长范围为380-760m,即人眼能看见的白光，可分为红橙黄绿青蓝紫七种颜 色的光。波长超过760nm的为红外线，小于380nm的紫外线，均为不可见光。 太阳辐射在遇到大气层的各种成分时，一部分被反射回字宙空间（大气分子、水气 分子、小水滴和灰尘杂质)，一部分被吸收（水汽、CO2、O2、O:和尘埃），一部分被散 射（空气分子、尘埃、云雾滴等质点），使到达地表的太阳辐射能不论在量上还是在质（光 谱组成)上都发生程度不同的减弱和变化。散射质点小于辐射波长时，辐射波长越短， 散射强度越大。短波光线的散射强度很大，大气对它的透明度很差，晴朗天空呈蓝色。 太阳高度角：太阳以平行光束射向地面，太阳光线与地平面的交角，变化于0-90°。 由于大气对太阳辐射的吸收和散射具有选择性，所以当太阳辐射通过大气时，不仅辐射 强度减弱了，而且光谱组成也发生了变化。到达地面的太阳辐射随太阳高度角的增大， 紫外线和可见光波所占的比例增加，红外线所占的比例相应减小，太阳高度角变小，则 长波光的比例增加。光谱成分在空间上的变化是低纬度处短波光多，随纬度增高长波光 增多。随海拔的升高，短波光的量也增多。在季节变化上，夏季短波光较多，冬季长波 光增多。一天之内中午短波光较多，早晚则长波光增多。 生态作用：

《草地学》讲义 第二章 草地生态学基础 - 4 - 坡向、坡度、海拔、经纬度等可以通过影响光照、温度、雨量、风速、土壤质地等，能 够对植物发生影响，从而引起植物和环境的生态关系发生变化。 气候因子是植物生态环境的基本因子，决定草地植被的基本特征。 一、 草地植物与光照 “万物生长靠太阳”，概括了地球生命系统的能量源泉和繁衍的推动力量。地球上所 有生命都是靠来自太阳辐射并进入生物圈的能量流来维持的。光对植物的生态作用是由 光照强度、日照长度、光谱成分的对比关系构成的，具有其空间和时间的变化规律，随 着不同的地理条件和不同的时间而发生变化，因此光能在地球表面上的分布是不均匀的。 光能条件与植物的生物学产量有直接关系，因为光是一切绿色植物进行光合作用的能量 来源，生物学产量（包括根、茎、叶、果实、种子等）的 90~95%以上来自光合作用，光 合产物的多少是植物高产最根本的生理基础。因此，提高植物的光能利用率是进一步提 高植物产量的根本途径。 （一）光的性质及其变化 光是太阳的辐射能以电磁波的形式投射到地球表面的辐射线。太阳辐射的主要波长 范围是 150~4000nm，根据人眼所能感受到的波谱段分成可见光和不可见光两部分。可见 光谱段的波长范围为 380~760nm，即人眼能看见的白光，可分为红橙黄绿青蓝紫七种颜 色的光。波长超过 760nm 的为红外线，小于 380nm 的紫外线，均为不可见光。 太阳辐射在遇到大气层的各种成分时，一部分被反射回宇宙空间（大气分子、水气 分子、小水滴和灰尘杂质），一部分被吸收（水汽、CO2、O2、O3 和尘埃），一部分被散 射（空气分子、尘埃、云雾滴等质点），使到达地表的太阳辐射能不论在量上还是在质（光 谱组成）上都发生程度不同的减弱和变化。散射质点小于辐射波长时，辐射波长越短， 散射强度越大。短波光线的散射强度很大，大气对它的透明度很差，晴朗天空呈蓝色。 太阳高度角：太阳以平行光束射向地面，太阳光线与地平面的交角，变化于 0~90°。 由于大气对太阳辐射的吸收和散射具有选择性，所以当太阳辐射通过大气时，不仅辐射 强度减弱了，而且光谱组成也发生了变化。到达地面的太阳辐射随太阳高度角的增大， 紫外线和可见光波所占的比例增加，红外线所占的比例相应减小，太阳高度角变小，则 长波光的比例增加。光谱成分在空间上的变化是低纬度处短波光多，随纬度增高长波光 增多。随海拔的升高，短波光的量也增多。在季节变化上，夏季短波光较多，冬季长波 光增多。一天之内中午短波光较多，早晚则长波光增多。 生态作用：

《草地学》讲义 第二章草地生态学基础 5 紫外线、短波的蓝紫光抑制植物的生长作用，如青藏高原地区植物大多低矮。红光 红外线具有延长植物生长的作用。 光合作用： 在光合作用中植物并不能利用光谱中所有波长的光能，只是可见光区(380-760nm) 的大部分光波能被绿色植物吸收，通常把这部分辐射称为生理有效辐射或光合有效辐射。 大约占太阳总辐射的40-50%左右，大于760m为红外线，具有热效应，植物不吸收， 小于380m为紫外线，正常生长并不需要，作用于色素和形态建成。 红、橙光被叶绿素吸收最多的光线部分，具有最大的光合活性：蓝紫光可被叶绿素、 类胡萝卜素等强烈吸收：只有绿光在绿色植物的光合作用中很少被吸收利用，这是由于 绿色叶子透射和反射的结果，也将绿光称为生理无效光。 (二)光量的生态作用 1光照强度 光照强度的变化 光辐射到达地球表面后，由于空间和时间的变化，光照强度也随之而发生变化。空 间变化包括地理纬度、海拔高度、地形坡向、植被类型等的变化：时间变化包括一年中 的季节变化和一天中的昼夜变化。 光照强度随纬度的增加而减弱纬度越低太阳高度角越大，光照强度就越强。 光照强度随海拔高度增加而增强随海拔高度的增加，大气层的厚度相对减少，加 之空气密度相对减少，空气较清洁对光的散射、反射和吸收相对较小，所以光照强度较 大。 光照强度也受山地的坡向影响在坡地上太阳光线的入射角随坡向和坡度而变化。 光照强度的生态作用 光照强度对植物生长及形态结构的建成有重要的作用光是光合作用能量的来源： 黄化现象是光照强度对形态建成和植物发生明显影响的典型例子。（植物受光不足，不能 形成叶绿素、胡萝卜素和叶黄素呈现黄色或黄白色称为黄化) 光照强度也影响植物发育植物体被遮光后同化量减少：光照减弱也会引起结实不 良。 光照强度对果实的品质也有良好的作用强光下可增加果实的含糖量和耐贮性，且 着色良好。 光补偿点：弱光下，增加光强度光合作用增加，这时呼吸作用消耗的物质大于光合作用

《草地学》讲义 第二章 草地生态学基础 - 5 - 紫外线、短波的蓝紫光抑制植物的生长作用，如青藏高原地区植物大多低矮。红光、 红外线具有延长植物生长的作用。 光合作用： 在光合作用中植物并不能利用光谱中所有波长的光能，只是可见光区（380~760nm） 的大部分光波能被绿色植物吸收，通常把这部分辐射称为生理有效辐射或光合有效辐射。 大约占太阳总辐射的 40~50%左右，大于 760nm 为红外线，具有热效应，植物不吸收， 小于 380nm 为紫外线，正常生长并不需要，作用于色素和形态建成。 红、橙光被叶绿素吸收最多的光线部分，具有最大的光合活性；蓝紫光可被叶绿素、 类胡萝卜素等强烈吸收；只有绿光在绿色植物的光合作用中很少被吸收利用，这是由于 绿色叶子透射和反射的结果，也将绿光称为生理无效光。 （二）光量的生态作用 1 光照强度 光照强度的变化 光辐射到达地球表面后，由于空间和时间的变化，光照强度也随之而发生变化。空 间变化包括地理纬度、海拔高度、地形坡向、植被类型等的变化；时间变化包括一年中 的季节变化和一天中的昼夜变化。 光照强度随纬度的增加而减弱 纬度越低太阳高度角越大，光照强度就越强。 光照强度随海拔高度增加而增强 随海拔高度的增加，大气层的厚度相对减少，加 之空气密度相对减少，空气较清洁对光的散射、反射和吸收相对较小，所以光照强度较 大。 光照强度也受山地的坡向影响 在坡地上太阳光线的入射角随坡向和坡度而变化。 光照强度的生态作用 光照强度对植物生长及形态结构的建成有重要的作用 光是光合作用能量的来源； 黄化现象是光照强度对形态建成和植物发生明显影响的典型例子。（植物受光不足，不能 形成叶绿素、胡萝卜素和叶黄素呈现黄色或黄白色称为黄化） 光照强度也影响植物发育 植物体被遮光后同化量减少；光照减弱也会引起结实不 良。 光照强度对果实的品质也有良好的作用 强光下可增加果实的含糖量和耐贮性，且 着色良好。 光补偿点：弱光下，增加光强度光合作用增加，这时呼吸作用消耗的物质大于光合作用

《草地学》讲义 第二章草地生态学基础 6- 合成的物质，当光强度增大到光合合成与呼吸消耗相等时，这时的光强度称为光补偿点。 光饱和点：光照强度增加到一定量时，光合作用合成的物质再不能增加了，这时的光照 强度为光饱和点。 2日照长度 日照长度主要是指每天太阳的可照时数，即昼长 日照长度的时空变化 日照长度在不同的纬度和不同的季节里有规律的变化在纬度为零的赤道附近终年 昼夜平分，在北半球高纬度地带，随纬度的增加，昼夜长短变化增大，纬度越高，夏半 年昼越长，夜越短，冬半年则昼越短，夜越长。从季节上来讲，日照长度在夏至最长， 冬至最短，春分和秋分则昼夜各为12h。 日照长度的生态作用 日照长度对植物开花的影响1920年Garner和Allard认为对植物开花起决定作用的 是随季节变化的日照长度，即日照长度对植物从营养生长到花原基形成这段时间的长短 具有决定性的影响。研究表明，植物开花的光周期现象，对于诱发花原基形成起决定作 用的是短期的长短，即短日照植物必须在超过某一临界暗期的情况下才能形成花芽，而 长日照植物则必须在短于某一临界暗期时才能开花。 日照长度对植物休眠和地下贮藏器官形成的影响短日照可以促使植物进入休眠状 态，长日照通常促进营养生长，也可促进植物节间伸长。许多植物的地下贮藏器官的形 成和发育也明显受日照长度的影响。 光的生态作用： 1参与绿色植物光合作用。 2.植物的形态建成，促进组织和器官的分化。 (三)以光为主导因子的植物生态类型 1阳性植物、阴性植物和耐阴植物 自然界中不同环境的光照强度不同，植物长期适应于不同光照条件，从而形成不同 的生态类型。 阳性植物： 在全日照或强光下才能生长健壮，在遮荫或弱光条件下生长发育不良的植物 特征：植株矮小，密丛生，叶肉厚，栅栏、海绵组织发达，粗糙有毛，角质层和表

《草地学》讲义 第二章 草地生态学基础 - 6 - 合成的物质，当光强度增大到光合合成与呼吸消耗相等时，这时的光强度称为光补偿点。 光饱和点：光照强度增加到一定量时，光合作用合成的物质再不能增加了，这时的光照 强度为光饱和点。 2 日照长度 日照长度主要是指每天太阳的可照时数，即昼长。 日照长度的时空变化 日照长度在不同的纬度和不同的季节里有规律的变化 在纬度为零的赤道附近终年 昼夜平分，在北半球高纬度地带，随纬度的增加，昼夜长短变化增大，纬度越高，夏半 年昼越长，夜越短，冬半年则昼越短，夜越长。从季节上来讲，日照长度在夏至最长， 冬至最短，春分和秋分则昼夜各为 12h。 日照长度的生态作用 日照长度对植物开花的影响 1920 年 Garner 和 Allard 认为对植物开花起决定作用的 是随季节变化的日照长度，即日照长度对植物从营养生长到花原基形成这段时间的长短 具有决定性的影响。研究表明，植物开花的光周期现象，对于诱发花原基形成起决定作 用的是短期的长短，即短日照植物必须在超过某一临界暗期的情况下才能形成花芽，而 长日照植物则必须在短于某一临界暗期时才能开花。 日照长度对植物休眠和地下贮藏器官形成的影响 短日照可以促使植物进入休眠状 态，长日照通常促进营养生长，也可促进植物节间伸长。许多植物的地下贮藏器官的形 成和发育也明显受日照长度的影响。 光的生态作用： 1.参与绿色植物光合作用。 2.植物的形态建成，促进组织和器官的分化。 （三）以光为主导因子的植物生态类型 1 阳性植物、阴性植物和耐阴植物 自然界中不同环境的光照强度不同，植物长期适应于不同光照条件，从而形成不同 的生态类型。 阳性植物： 在全日照或强光下才能生长健壮，在遮荫或弱光条件下生长发育不良的植物。 特征：植株矮小，密丛生，叶肉厚，栅栏、海绵组织发达，粗糙有毛，角质层和表

《草地学》讲义 第二章草地生态学基础 7 皮较厚，机械组织发达。草原和沙漠植物都是阳性植物，如苜蓿、三叶草、冰草、针茅 等。 阴性植物： 在较弱的光照条件下比在强光下生长良好的植物。 特征：植株细高，单生，疏丛生，叶子较薄，角质层和机械组织不发达，栅栏组织 和海绵组织区别不明显。多生长在潮湿、背阴或生长于林下、密林内，如酢浆草、苔藓 植物。 耐阴植物： 介于上两类之间，在全日照条件下生长最好，也能忍耐适度遮荫，或者在生育期间 需要轻度遮阴。 特征：中间类型，既能生长在向阳的地方，也能在较阴的环境中生长，只是不同植 物种耐阴程度不同而已，如鸭茅。 2长日照植物和短日照植物 根据植物开花过程对日照长度反应的不同，可以将植物分为四类。 长日照植物： 指只有当日照长度超过它临界日长(14h)时才能开花的植物。日照长度必须大于某 一时数（临界日长）或暗期必须短于某一时数才能形成花芽的植物。否则植物停留在营 养生长阶段，不能形成花芽。如紫花首蓿、三叶草、燕麦、豌豆、牛蒡、紫菀、凤仙花 等属于长日照植物，冬小麦、大麦、菠菜、油菜、甜菜、甘蓝等也是长日照植物。 短日照植物： 这类植物只有经过一段时间的短日照才能开花结实。在一定范围内暗期越长开花越 早，一般至少需要12~14小时以上的黑暗才能开花。如在长日照下则只能营养生长而不 开花。如苍耳、牵牛、草地早熟禾、高羊茅、无芒雀麦、鸭茅等，作物中有水稻、大豆、 玉米、烟草、棉等。通常在早春或深秋开花。 中日照植物： 指只有当昼夜长短的比例接近于相等时才能开花的植物。如甘蔗的某些品种只在接 近于12h的日照条件下才能开花。 中间型植物： 这类植物的开花受日照长短的影响较小，只要条件合适，在不同的日照长度下都能 开花。如蒲公英、番茄、黄瓜等

《草地学》讲义 第二章 草地生态学基础 - 7 - 皮较厚，机械组织发达。草原和沙漠植物都是阳性植物，如苜蓿、三叶草、冰草、针茅 等。 阴性植物： 在较弱的光照条件下比在强光下生长良好的植物。 特征：植株细高，单生，疏丛生，叶子较薄，角质层和机械组织不发达，栅栏组织 和海绵组织区别不明显。多生长在潮湿、背阴或生长于林下、密林内，如酢浆草、苔藓 植物。 耐阴植物： 介于上两类之间，在全日照条件下生长最好，也能忍耐适度遮荫，或者在生育期间 需要轻度遮阴。 特征：中间类型，既能生长在向阳的地方，也能在较阴的环境中生长，只是不同植 物种耐阴程度不同而已，如鸭茅。 2 长日照植物和短日照植物 根据植物开花过程对日照长度反应的不同，可以将植物分为四类。 长日照植物： 指只有当日照长度超过它临界日长（14h）时才能开花的植物。日照长度必须大于某 一时数（临界日长）或暗期必须短于某一时数才能形成花芽的植物。否则植物停留在营 养生长阶段，不能形成花芽。如紫花苜蓿、三叶草、燕麦、豌豆、牛蒡、紫菀、凤仙花 等属于长日照植物，冬小麦、大麦、菠菜、油菜、甜菜、甘蓝等也是长日照植物。 短日照植物： 这类植物只有经过一段时间的短日照才能开花结实。在一定范围内暗期越长开花越 早，一般至少需要 12~14 小时以上的黑暗才能开花。如在长日照下则只能营养生长而不 开花。如苍耳、牵牛、草地早熟禾、高羊茅、无芒雀麦、鸭茅等，作物中有水稻、大豆、 玉米、烟草、棉等。通常在早春或深秋开花。 中日照植物： 指只有当昼夜长短的比例接近于相等时才能开花的植物。如甘蔗的某些品种只在接 近于 12h 的日照条件下才能开花。 中间型植物： 这类植物的开花受日照长短的影响较小，只要条件合适，在不同的日照长度下都能 开花。如蒲公英、番茄、黄瓜等

《草地学》讲义 第二章草地生态学基础 -8- 长日照植物由北方引种至南方时不能开花 短日照植物由南方引种至北方时在春天、秋天开花 由北方引种至南方时发育期缩短，常年开花 光周期：昼夜光照时间与黑暗时间的季节变化。 由于地球的公转和自转使不同纬度上光照有不同的光周期变化。低纬度地区冬夏季 昼夜变化不大，高纬度地区冬季夜长昼短，夏季昼长夜短： 二、草地植物与温度 温度是植物生长的基本条件之一，温度对植物的重要性在于植物的生理活动、生化 反应都必须在一定的温度条件下才能进行。温度升高，生理生化反应加快，生长发有加 速：温度降低，生理生化反应变慢，生长发育迟缓。当温度低于或高于植物所能忍受的 温度范围时，生长逐渐减慢、停止，发育受阻，植物开始受害甚至死亡。 (一)温度条件对植物生长发有的影响 1温度的变化规律 空间上在北半球随着纬度北移，太阳辐射量减少，温度逐步降低。纬度每增加1°， 年平均温度降低大约0.5℃。从赤道到北极可划分为热带、亚热带、温带、寒带。我国领 土广阔，最南为北纬3°59'，最北为北纬53°32'，南北纬度相差49°33'。如每 纬度的距离平均以110km计，则我国南北直线距离约有4000km,因此我国南北各地的 太阳辐射量和热量相差很大。与同纬度其它地方相比，我国大陆性气候较强，夏季酷热， 冬季严寒，气温年较差大。海拔高度是影响温度变化的又一重要因素，随着海拔升高， 温度降低，海拔每升高100m,气温下降0.5-0.6℃。由于温度的这种变化，从山麓到顶 峰随海拔升高，温度的降低，可以划分为相应的植被气候带。 时间上一年中根据气候寒暖、昼夜长短的节律变化而分为春夏秋冬四季。一日当 中气温出现最高值和最低值，最低值发生在将近日出的时候。 2生长的温度 植物的一切生理作用、新陈代谢现象，都要求一定的温度条件。彩响植物生长的温 度可以分为最低温度、最适温度和最高温度。 最低温度：低于最低温度植物生长受阻，植物生长的下限

《草地学》讲义 第二章 草地生态学基础 - 8 - 长日照植物 由北方引种至南方时不能开花 短日照植物 由南方引种至北方时在春天、秋天开花 由北方引种至南方时发育期缩短，常年开花 光周期：昼夜光照时间与黑暗时间的季节变化。 由于地球的公转和自转使不同纬度上光照有不同的光周期变化。低纬度地区冬夏季 昼夜变化不大，高纬度地区冬季夜长昼短，夏季昼长夜短。 二、草地植物与温度 温度是植物生长的基本条件之一，温度对植物的重要性在于植物的生理活动、生化 反应都必须在一定的温度条件下才能进行。温度升高，生理生化反应加快，生长发育加 速；温度降低，生理生化反应变慢，生长发育迟缓。当温度低于或高于植物所能忍受的 温度范围时，生长逐渐减慢、停止，发育受阻，植物开始受害甚至死亡。 （一）温度条件对植物生长发育的影响 1 温度的变化规律 空间上 在北半球随着纬度北移，太阳辐射量减少，温度逐步降低。纬度每增加 1°， 年平均温度降低大约 0.5℃。从赤道到北极可划分为热带、亚热带、温带、寒带。我国领 土广阔，最南为北纬 3°59′，最北为北纬 53°32′，南北纬度相差 49°33′。如每一 纬度的距离平均以 110km 计，则我国南北直线距离约有 4000km，因此我国南北各地的 太阳辐射量和热量相差很大。与同纬度其它地方相比，我国大陆性气候较强，夏季酷热， 冬季严寒，气温年较差大。海拔高度是影响温度变化的又一重要因素，随着海拔升高， 温度降低，海拔每升高 100m，气温下降 0.5~0.6℃。由于温度的这种变化，从山麓到顶 峰随海拔升高，温度的降低，可以划分为相应的植被气候带。 时间上 一年中根据气候寒暖、昼夜长短的节律变化而分为春夏秋冬四季。一日当 中气温出现最高值和最低值，最低值发生在将近日出的时候。 2 生长的温度 植物的一切生理作用、新陈代谢现象，都要求一定的温度条件。影响植物生长的温 度可以分为最低温度、最适温度和最高温度。 最低温度：低于最低温度植物生长受阻，植物生长的下限

《草地学》讲义 第二章草地生态学基础 ·9. 最高温度：高于最高温度植物生长受阻，植物生长的上限 最适温度：植物生长最快的温度。 植物生存的温度范围很大，多数植物能在0℃~45℃（或50℃）的范围内正常生长发 育，但是超过50℃，植物细胞原生质中的蛋白质凝结，尤其各种酶活性的下降，导致植 物生理生化活动受限，甚至死亡。 (二)温度对植物的生态作用 1对温度周期性变化的适应 ①日温：热带植物昼夜温差36℃ 温带植物昼夜温差5一7℃ 荒漠植物昼夜温差10℃以上 ②年温：冬天寒冷—种子、休眠 夏天炎热—种子、休眠 2对温度的生态适应 ①对高温的适应 高温破坏植物光合作用和呼吸作用的平衡，因长期饥饿而死：促进蒸腾作用的加强 破坏水分平衡：加速植物的生长发育，缩短生育期：促使叶片过早衰老；使蛋白质凝固。 植物适应干旱和炎热气候的危害进行夏季休眠；还可以通过形态变化来适应，如叶 表皮角质层厚、植物体呈白色、银白色，叶片革质发亮等；密生绒毛、鳞片，抗蒸腾作 用强。 ②最适温度 冷季型草：最适15一24℃，分布于温带、寒带以及热带、亚热带高海拔低温区，高 于35℃生长停滞。 暖季型草：生长最适温度25一35℃，分布于热带、亚热带地区，35℃以上继续生 长，15℃以下生长受影响。 ③对低温的适应 暖季气温的突然降低，使植物结冰而发生寒害和霜害。 寒害：温度在0℃以上，使一些喜温植物受害而死亡。低温引起酶系统紊乱，代谢 活性降低。 霜害：气温和地表温度降至0℃，空气中过饱和水汽凝结成白色冰晶即霜所造成的 危害

《草地学》讲义 第二章 草地生态学基础 - 9 - 最高温度：高于最高温度植物生长受阻，植物生长的上限。 最适温度：植物生长最快的温度。 植物生存的温度范围很大，多数植物能在0℃~45℃（或50℃）的范围内正常生长发 育，但是超过50℃，植物细胞原生质中的蛋白质凝结，尤其各种酶活性的下降，导致植 物生理生化活动受限，甚至死亡。 （二）温度对植物的生态作用 1 对温度周期性变化的适应 ①日温：热带植物 昼夜温差3—6℃ 温带植物 昼夜温差5—7℃ 荒漠植物 昼夜温差10℃以上 ②年温： 冬天寒冷——种子、休眠 夏天炎热——种子、休眠 2 对温度的生态适应 ① 对高温的适应 高温破坏植物光合作用和呼吸作用的平衡，因长期饥饿而死；促进蒸腾作用的加强， 破坏水分平衡；加速植物的生长发育，缩短生育期；促使叶片过早衰老；使蛋白质凝固。 植物适应干旱和炎热气候的危害进行夏季休眠；还可以通过形态变化来适应，如叶 表皮角质层厚、植物体呈白色、银白色，叶片革质发亮等；密生绒毛、鳞片，抗蒸腾作 用强。 ②最适温度 冷季型草：最适15—24 ℃，分布于温带、寒带以及热带、亚热带高海拔低温区，高 于35 ℃生长停滞。 暖季型草：生长最适温度25—35 ℃，分布于热带、亚热带地区， 35 ℃以上继续生 长，15 ℃以下生长受影响。 ③对低温的适应 暖季气温的突然降低，使植物结冰而发生寒害和霜害。 寒害：温度在 0 ℃以上，使一些喜温植物受害而死亡。低温引起酶系统紊乱，代谢 活性降低。 霜害：气温和地表温度降至 0 ℃，空气中过饱和水汽凝结成白色冰晶即霜所造成的 危害