森林能量环境

森林生态学，森林能量环境中光与温度的生态作用和环境适应

森林能量环境

• 1. 太阳辐射
• 2. 温度
• 环境适应
  • 低温
    • 植物适应措施
      • 1||| 保护物：油脂、鳞片、木栓层、蜡粉、密毛
      • 2||| 植株体：矮小、匍匐、垫状、莲座状
      • 3||| 越冬方式：种子，块茎、块根、鳞茎，落叶
    • 生理适应
      • 原生质特性改变——水分↓，糖类、脂肪、色素↑
      • 吸收更多的红外线，花青素、胡萝卜素↑
      • 及时转入休眠——质壁分离、脂类覆盖原生质
      • 生长减弱——酶的分解大于合成、渗透压增加
  • 高温
    • 三个基本原则：保水，抗辐射，散热
    • 形态适应
      • 1||| 绒毛、鳞片、白色皮、革质叶——反光
      • 2||| 叶片垂直排列或折叠——减少光吸收面积
      • 3||| 茎干木栓组织增厚——隔热
    • 生理适应
      • 1||| 糖、盐浓度增加——降低细胞含水量 （减 缓代谢率，降低体温）
      • 2||| 蒸腾作用旺盛——增加散热
      • 3||| 反射红外线——避免增温
    • 行为适应
      • 1||| 关闭气孔→保水
      • 2||| 叶片卷曲→减少辐射
      • 3||| 叶片运动→躲避阳光
  • 节律性变温
    • 温周期现象生物对温度昼夜变化和季节变化的反应称温周期现象
    • 物候植物长期适应于一年中温度节律性变化，形成与此相适应的植物发育节律称为物候。
  • 昼夜变温
    • 变温能提高种子萌发率，主要是由于降温后可增加氧 在细胞中的溶解度，从而改善了萌发中的通气条件。
    • 变温对植物生长有明显的促进作用。
    • 变温有利于开花结实：春化作用。
    • 变温有利于产品品质：哈密瓜、山苍子 (柠檬酸：云 南 60-80% (日较差较大的高原)，浙江35-50%)。
    • 变温有利于干物质积累：银胶草（橡胶积累：昼温 26.5℃、夜温7℃）
• 生态作用
  • 低温
    • 寒害/冷害(0℃以上)，喜温生物在0℃以上的 温度下受害或死亡。
    • 冻害(0℃以下)
  • 高温
    • 植物
      • 减弱光合作用，增强呼吸作用，破坏植物的水分平衡，促使蛋白质凝固，促使脂类溶解 代谢产物积累
    • 动物
      • 破坏酶的活性，蛋白质凝固变性，造成缺氧，排泄功能失调 ，神经系统麻痹
• 环境适应
  • 1||| 长夜植物
  • 2||| 短夜植物
  • 3||| 中夜植物
  • 4||| 不受暗期长短的影响或无影响的无光周期植物 （日中性植物）
• 生态作用
  • 光周期
    • 分布在地球各个地区的植物长期适应特定的 昼夜长度变化格局，形成了以年为周期的、由特 定日长启动的生殖和行为。即植物的光周期。
  • 临界夜长
    • 引起植物繁殖（花芽形成）的最小或最大黑 暗长度称为临界夜长。
• 光照强度
• 环境适应
  • 1||| 红光：仅能被叶绿素吸收，影响植物的 开花、茎生长和种子萌发，有利于碳水化合 物合成
  • 2||| 红橙光促进叶绿素的形成和伸长生长
  • 3||| 蓝、紫光及青光 既能被叶绿素又能被类胡卜素吸收，抑制植物的伸长生长，造成植物矮化，引起植物的向光性的敏感，并促进花青素等植物色素形成
  • 4||| 绿光：生理无效辐射，光合色素不吸收或很少吸收，植物之所以是绿色的，就是因为绿光被 它们大量反射出来的缘故
  • 5||| 子主题
  • 6||| 子主题
• 生态作用
  • 1||| 红、橙、蓝光对植物光合作用影响最大
  • 2||| 光合有效辐射：指波长在400－700nm范围内 的太阳总辐射
• 环境适应
  • 植物的耐荫性（是植物对光照强适应表现）
• 生态作用
  • 光合作用
    • 光补偿点
      • 1||| 在微弱的光照条件下植物的光合作用较弱，当光合 作用合成的有机物刚好与呼吸作用的消耗相等时的光照 强度的称为光补偿点
      • 2||| 光补偿点是植物能够生存的最低光量，在低于光补偿 点的光强下，植物净光合速率为负值时，无法积累同化 产物
    • 光饱和点
      • 在光补偿点以上，随着光照强度的增加，光合作用强 度逐渐提高，并超过呼吸强度，于是植物体内开始积累干物 质，但当光照强度达到一定水平后，光合产物不再增加或增 加很少时的光照强度。
• 光强
• 光质