第三章 草地植物生理生态 学时数：6学时 第一节植物生理生态学概论 第二节理论和研究方法 第三节自然胁迫环境与植物 第四节植物生理生态学的发展
第三章 草地植物生理生态 学时数：6 学时 第一节 植物生理生态学概论 第二节 理论和研究方法 第三节 自然胁迫环境与植物 第四节 植物生理生态学的发展
重点掌握 枯物生理生态学的基本概念 自然胁迫环境与植物情况 第一节植物生理生态学概述 1.1基本概念 植物生理生态学或植物生态生理学Plant Ecophysiology))的概念基本 是相同的，二者强调重点不同。 主要是研究植物随环境因子变化而发生的植物生理现象的科学，或者说 是研究生态因子和植物生理现象之间关系，是生态学与生理学的结合。 从课程的性质来说，应该是植物生态学的一个分支，在草地生态学中发 展迅速，已成为研究热点，更主要是与生产实践相结合，出现了一些新 的研究方向。 1.2主要研究问题 (1)“植物与环境”相互作用和基本机制： (2)植物的生命过程： (3)环境因素影响下的植物代谢作用和能量转换： (4)有机体适应环境条件的改变能力。 1.3发展趋势 (1)植物适应和进化机制； (2)植物在全球变化中的表现行为，对有限资源的合理利用 (③)多种环境因子互作对植物行为的影响； (4)植物的抗逆性能和生长过程的自动监测和动态模拟. 从细胞到生态系统各个组织层次逐级放大的同时，又重新集中 到个体水平，研究也从过去的作物和常见种转向生物多样性和 全球变化的关键植物种类。 第二节理论和研究方法
重点掌握： 植物生理生态学的基本概念 自然胁迫环境与植物情况 第一节 植物生理生态学概述 1.1 基本概念 植物生理生态学或植物生态生理学(Plant Ecophysiology)的概念基本 是相同的，二者强调重点不同。 主要是研究植物随环境因子变化而发生的植物生理现象的科学，或者说 是研究生态因子和植物生理现象之间关系，是生态学与生理学的结合。 从课程的性质来说，应该是植物生态学的一个分支，在草地生态学中发 展迅速，已成为研究热点，更主要是与生产实践相结合，出现了一些新 的研究方向。 1.2 主要研究问题 （1）“植物与环境”相互作用和基本机制； （2）植物的生命过程； （3）环境因素影响下的植物代谢作用和能量转换； （4）有机体适应环境条件的改变能力。 1.3发展趋势 (1)植物适应和进化机制; (2)植物在全球变化中的表现行为,对有限资源的合理利用; (3)多种环境因子互作对植物行为的影响; (4)植物的抗逆性能和生长过程的自动监测和动态模拟. 从细胞到生态系统各个组织层次逐级放大的同时,又重新集中 到个体水平,研究也从过去的作物和常见种转向生物多样性和 全球变化的关键植物种类。 第二节 理论和研究方法
2.1思辩方法和准实验方法阶段 2.2观察与描述方法阶段 从植物生态创始到20世纪30年代以前，本学科仍然在植物 生理和植物生态的双亲中存活，关键是如何将野外与实验室结 合起来 2.3实验方法阶段 狭义的实验方法是指使用仪器有意识地控制自然过程条件， 模拟自然现象，避开次要矛盾，突出主要因素，在特定条件下探讨 客观规律的方法。 20世纪50年代以来，测试技术得到发展，精确的测定植物代 谢与其微环境变化成为可能，也为人工气候室内的自然气候仿 真奠定了基础，60~70年代以来，研究不断深入，领域不断扩 展。 2.4理论方法与综合方法阶段 50年代以来，植物生理生态学中的理论方法长足发展，特别 是计算机的应用，如60年代末同化、蒸腾作用系统性模拟模型： 气孔调节模型， 一些新理论方法如系统论、控制论、耗散结构 理论、分形理论等广泛应用。 第三节自然胁迫环境与植物 3.1胁迫的基本概念 胁迫(stress)物理学指物体在外力(N)作用下产生的应力 (Pa)，是指一种显著偏离于植物最适生活条件的环境条件， 这种环境条件引发植物在机体的所有功能水平上产生变化和反 应，出现可逆永久性变化.当胁迫超过植物体自身调节能力的 极限时，潜在损伤就会发展成为慢性病或不可逆损伤。 3.2关于胁迫的几种观点 (1)胁迫是一个地区永久的或暂时的多种不利但有不立即使植 物致死的环境条件如高温、低温、强光、弱光、干旱、盐渍化 等。胁迫因子是指胁迫刺激生命体生长发育的因子，胁迫反应或 胁迫状态指对刺激的反应或适应的即刻状态。 (2)胁迫是高度特异性因子所引发的定向活动：
2.1 思辩方法和准实验方法阶段 2.2 观察与描述方法阶段 从植物生态创始到20世纪30年代以前,本学科仍然在植物 生理和植物生态的双亲中存活,关键是如何将野外与实验室结 合起来. 2.3实验方法阶段 狭义的实验方法是指使用仪器有意识地控制自然过程条件, 模拟自然现象,避开次要矛盾,突出主要因素,在特定条件下探讨 客观规律的方法。 20世纪50年代以来，测试技术得到发展，精确的测定植物代 谢与其微环境变化成为可能，也为人工气候室内的自然气候仿 真奠定了基础，60~70年代以来，研究不断深入，领域不断扩 展。 2.4 理论方法与综合方法阶段 50年代以来，植物生理生态学中的理论方法长足发展，特别 是计算机的应用，如60年代末同化、蒸腾作用系统性模拟模型； 气孔调节模型，一些新理论方法如系统论、控制论、耗散结构 理论、分形理论等广泛应用。 第三节 自然胁迫环境与植物 3.1胁迫的基本概念 胁迫（stress）物理学指物体在外力（N）作用下产生的应力 （Pa），是指一种显著偏离于植物最适生活条件的环境条件, 这种环境条件引发植物在机体的所有功能水平上产生变化和反 应,出现可逆_永久性变化.当胁迫超过植物体自身调节能力的 极限时,潜在损伤就会发展成为慢性病或不可逆损伤。 3.2关于胁迫的几种观点 (1)胁迫是一个地区永久的或暂时的多种不利但有不立即使植 物致死的环境条件如高温、低温、强光、弱光、干旱、盐渍化 等。胁迫因子是指胁迫刺激生命体生长发育的因子,胁迫反应或 胁迫状态指对刺激的反应或适应的即刻状态。 (2)胁迫是高度特异性因子所引发的定向活动
(3)胁迫被认为是一种功能状态，是整个生物体的动力学反应。 (4)环境胁迫是受太多太少的能量输入\过快过慢的物质循环 不适宜和异常的外部影响引起的。 3.3自然界主要的胁迫环境类型 (1)强光胁迫 (2)紫外线胁迫 (3)极端温度 (4)冻土、雪和冰 (5)干旱胁迫及植物的适应 (6)含盐的生境 第四节植物生理生态学的发展 4.1国外发展趋势 (1)对各种极端环境的适应性和胁迫生理生态学的研究： (2)分子生态学研究的新领域： (3)生物物理生态学，依据物理学原理，阐明非生物因素的限制作用： (4)全球变化中的植物生理生态学研究。 4.2国内的发展趋势 起步于20-30年代，60-80年代群体生理学： 近年来，中国科学院系统研究网络(CEN)支持，开展了一 些相关的草地生理生态学研究： 目前逐渐成为国内的领域研究热点
(3)胁迫被认为是一种功能状态,是整个生物体的动力学反应。 (4)环境胁迫是受太多太少的能量输入\过快过慢的物质循环\ 不适宜和异常的外部影响引起的。 3.3自然界主要的胁迫环境类型 （1）强光胁迫 （2）紫外线胁迫 （3）极端温度 （4）冻土、雪和冰 （5）干旱胁迫及植物的适应 （6）含盐的生境 第四节 植物生理生态学的发展 4.1国外发展趋势 （1）对各种极端环境的适应性和胁迫生理生态学的研究； （2）分子生态学研究的新领域； （3）生物物理生态学，依据物理学原理，阐明非生物因素的限制作用； （4）全球变化中的植物生理生态学研究。 4.2 国内的发展趋势 起步于20-30年代，60-80年代群体生理学； 近年来，中国科学院系统研究网络（CERN）支持，开展了一 些相关的草地生理生态学研究； 目前逐渐成为国内的领域研究热点