森林生态学复习资料

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二、森林生态系统的特点

1)森林生态系统占居空间大，是物种繁多的巨大基因库。占陆地面积近30％，占60%以上的生物量是地球上最大的陆地生态系统。

2）森林生态系统具体十分复杂的结构。具有明显的成层结构

3）森林生态系统类型多样：森林植被是在气候条件与地形地貌的共同作用下，即有明显的经纬向水平分布，又有山地的垂直分布带谱。

4）森林生态系统的稳定性高，具有很高的自调控能力。能自行调节和维持系统的稳定结构与功能，保持着系统结构复杂、生物量大的属性，

5）森林生态系统有着其他生态系统无法比拟的服务功能(三大效益） 三、森林生态系统服务功能

1）经济效益：指从森林中直接获取木材和其他产品的直接效益。

2）森林的生态效益：指森林在维持生物之间、生物（包括人类）与环境之间的动态平衡 所具有的一切作用。通常包括固碳释氧、净化空气、涵养水源、保持水土、防风固沙、减轻水旱灾害等

3）森林的社会效益：指由于森林的存在而对人类的身心健康、社会文化和精神文明方面起到促进和提高的作用，包括美学效益、游憩效益（森林浴）、 教育价值 等方面。 四、生态因子作用规律

1、综合性：环境中各个生态因子不是孤立的，而是相互联系、相互制约的。 A)一个因子变化会引起另一个因子不同程度的变化。

B)一个因子的生态作用需要有其它因子配合才能表现出来，同样强度的因子配合不同，生态效应不同。 C)不同生态因子的综合，可产生相似或相同的生态效应。 2、非等价性：

组成生境所有的生态因子都为植物直接或间接所必需，但在一定条件下必有一个或两个起主导作用。 主导因子不是一成不变的，随时间、空间、植物种类、同种植物不同发育阶段而变化。 3、不可代替性和互补性：

前面提及各个生态因子作用的非等价性，但对生物来说都是不可缺少的。但在一定条件下，某一因子量的不足，可由另一因子增加而得到调剂或补偿，仍会获得相似的生态效应。

然而，生态因子之间又是不可代替的，温度再高也决不能代替植物对光照的需求，土壤养分再丰富也绝对代替不了植物对水分的需求。

4、生态因子的阶段性作用 生物生长发育不同阶段中往往需要不同的生态因子或生态因子的不同强度。 5、直接作用性与间接作用性 五、生物与环境的关系

一、环境对生物的限制作用

1、利比希最小因子定律 植物的生长取决于处在最小量状态的营养成分

（1）这一定律适用于稳定状态。

（2）要考虑因子的相互作用（替代和颉颃作用）。 2、限制因子

3、谢尔福德耐受性定律

任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多，超过了某种生物的耐受限度时，就会使该种生物衰退或不能生存 （1）、每一种生物对不同生态因子的耐受范围存在着差异，并会因年龄、季节、栖息地等不同而有差异。 （2）、生物在整个个体发育过程中，对环境因子的耐受限度是不同的。 （3）、不同的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，对其他生态因子的耐受限度也下降。 （5）、同一生物种内的不同品种，长期生活在不同的生态环境条件下，对多个生态因子会形成有差异的耐性范围，即产生生态型的分化。 4、贝格曼规律和阿伦规律

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二、生物对环境适应 1、适应

生物并不是消极被动地对待环境的作用，它也可以从自身的形态、生理、行为等方面不断进行调整，以适应环境中的生态因子变化，将其限制作用减少 2、生态幅

常与耐受限度一致，耐受限度越宽，生态幅也越大 3、生物对环境变化的适应机制

任何生物对生态因子的耐受限度都不是固定不变的。生物的耐受限度和最适生存范围都可能发生变化，也可能扩大，也可能受到其他生物的竞争而被取代或移动位置。

即使是在较短的时间范围内，生物对生态因子的耐受限度也能进行各种小的调整。 （1）、内稳态

内稳态是生物控制体内环境使其保持相对稳定的机制，它能减少生物对外界条件的依赖性，从而大大提高生物对外界环境的适应能力。内稳态是通过生理过程或行为的调整而实现的 （2）、驯化（acclimation)

生物借助驯化过程可以稍稍调整它们对某个生态因子或某些生态因子的耐受范围。

如果一种生物长期生活在它的最适生存范围偏一侧的环境条件下，久而久之就会导致该种生物耐受曲线的位置移动，并可产生一个新的最适生存范围，而适宜范围的上下限也会发生移动。 4、生物对环境适宜的类型

生物对环境的适应类型主要有形态结构的适应、行为适应、生理适应和营养适应四大方面 (1)、形态结构的适应

(2)、行为适应——运动 迁移和迁徙 防御和抗敌

(3)、生理适应——生物钟 休眠（蛰伏） 生理生化变化 (4)、营养适应

六、光强的变化规律（空间、时间）

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1、纬度：随着纬度增长，光强逐渐减弱（？高纬度地区在夏天却有高的生长力） 2、海拔：随着海拔高度的增加而增强

3、坡向/度：北半球温带地区南坡>平地>北坡。北坡上坡度越小，光照强度越大。

4、时间：季节：夏强冬弱；中午最大，早晚较小 5、光照在森林群落内自上而下逐渐减弱（垂直分层）（水域）

七、光强的生态作用

1、光合作用

植物必须通过光合作用的生产足够的糖类以弥补呼吸作用的消耗。当影响光合作用和呼吸作用的其它生态因子都保持恒定时，生产和呼吸这两个过程之间的平衡就主要决定于光强。 2、光照强度对森林植物生长发育的作用

? 1）充足的光照能促进苗木根系的生长，形成较大的根茎比率。 ? 2）充足的光照有利于营养积累，促进林木的开花结实。 八、森林植物对光强的适应

1、森林植物的耐荫性（是植物对光照强适应表现） （1）、植物对光照强度的适应类型：环境中不同的光照强度，植物适应后便形成不同的光强生态类型。

1）阳性植物2）阴性植物：3）（中性植物）耐荫植物 (2）树种的耐荫性

a、阳性树种（喜光树种/先锋树种）b、耐荫树种c、中性树种 (3)树种耐荫性的鉴别

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1）根据树种的更新特性进行鉴别

能够在空旷地或采伐迹地上更新的树种判别为阳性树种；能够在林冠下完成更新树种为耐荫树种

2）从外部形态特征和生长特性 3）生理特征

根据树种光补偿点和光饱和点判断树种的耐荫性是现代植物生理生态学常采用的方法。利用现

代植物光合作用测定仪，在短时间内可以测定供试植物的光响应曲线，求出光补偿点和光饱和点。根据各种植物的光补偿点和光饱和点排序，可以比较树种的耐荫性。 （4）影响树种耐荫性的因素

1）年龄：一般是随着年龄的增大而降低，幼苗阶段耐荫性较强，尤其是壮龄后需光较强的光照。 2）气候：温暖湿润条件下树木的耐荫能力较强干旱、寒冷条件下的强。

3）土壤：同一树种生长在湿润肥沃土壤耐荫性较强，而在干旱瘠薄的土壤上耐荫性较差。 2、形态适应 (1)叶结构

植物叶肉中的叶绿体必须在一定的光强条件下才能形成。叶是树木进行光合作用的主要器官，叶的形态明显受光强度的影响，处在不同光强条件下的叶子，其形态结构往往产生适光变化。 植物的叶结构特征是植物长期适应以光为主导因子的自然气候条件的结果。喜光植物和耐荫植物的叶结构特征有明显差别。所以，从植物叶结构特征差别能有效地推测其对光照的适应能力，进而能作为植物适宜生境选择的重要参考依据之一 （2）地上部分（茎、冠）与地下部分（根）生物量分配

随着光强的减弱，茎/根比值增大，弱光会影响根生长，庇荫会妨碍根系发育，光强越低，这种影响越大。

（3）地上部分形态（见耐荫与喜光树种差异） （4）黄化现象（植物的形态建成）

叶片小而不伸展，缺乏叶绿素，呈现淡黄色；茎的节间较长，机械组织不发达，茎柔弱不能直立，在黑暗或光线不足的条件下，植物组织的分化受到抑制，故柔嫩多汁

九、请你根据光强对森林植物的作用解释林下苗木致死的原因。

在森林群落内，光照强度自上而下逐渐减弱，林下苗木处于弱光条件下，此时苗木根系不发达，加之根系间的竞争，会影响植物和幼苗幼树对土壤水分的利用，这往往成为苗木致死的原因之一。 十、提高森林的光能利用率的途径

1、提高林木群体光能利用率，如时空上的合理配置，改善生境条件。 2、选育高光合效率和低呼吸的品种，提高个体光合效率。 3、具体措施 1）、合理密植

林木群体在一定的条件下要有一定数量的叶面积，才能有效利用光辐射。

过密：叶面积指数过大，则植株互相遮荫，处于中下层的叶子很难获得光辐射，致使光合速率下降，呼吸消耗过多的有机质。

过疏：叶面积指数过小，部份光辐射通过株间空隙。 2）、营造混交林是提高光辐射利用的有效途径。

将喜光、耐荫树种搭配，高矮错落，层次较多，相互填补空隙，充分利用太阳辐射。

3）、开展林农复合经营 4）、调节影响光合作用的光、温、水肥等生态因子，以提高光合速率。(抚育间伐、人工整枝） 5）、科学选种、育苗，选择和培育高光效的优良树种进行繁殖和推广。 十一、森林生态系统内温度变化特点及其原因

1）变化特点：

森林内部的温度白天或夏天比群落外低，夜间或冬季比群落外高，年温变与昼夜温变幅度小，变化缓和。（冬暖夏凉、夜暖昼凉）（小树苗在旷野易冻死，群落内被庇护起来）

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2）原因

a、温度在群落中主要受太阳光直射的影响。群落上层阻截了大部分阳光，并且大量吸热和蒸腾，使林内温度大大下降。

b、植物吸收、散热缓慢，导热效果差，且林内空气湿度较大，增温也较慢，因而群落内温度变化缓慢。

c、植物之间互相遮掩，阻滞了林内空气流通，使群落内部热量不易消失。

d、森林群落地面枯枝落叶层，也能够缓和土壤表面温度变化的幅度，并可调节内部气温的变化。 十二、温度的生态作用

温度是生物生命活动不可缺少的条件之一。生物对于温度的变化均有一定的适应幅度。通常可分为最适点、最低点和最高点，在生态学上称为三基点。 （一）温度与生物生长（温度的重要性） 1、温度与植物的光合作用 － 光合作用需要适宜温度范围

－ 光合作用的三基点温度：光合最适温，热补偿点（光合最低温与光合最高温）

当环境温度在最低和最适温度之间时，生物体内的生理生化反应会随着温度的升高而加快，代谢活动加强，从而加快生长发育速度；当温度高于最适温度后，参与生理生化反应的酶系统受到影响，代谢活动受阻，势必影响到生物正常的生长发育。 2、温度与植物呼吸作用

－ 植物呼吸需要适宜的温度范围

－ 不同地理起源的植物呼吸温度三基点差异大 3、温度与植物的水分代谢

－ 温度过低或过高都限制植物根系吸水 － 温度影响植物的蒸腾作用

（温度一改变饱和差影响植物蒸腾；二影响叶片温度和气孔开闭，并影响角质层蒸腾与气孔蒸腾的比率。） 4、生长发育

－ 植物各器官生长需要适宜的温度范围

－ 植物自身体温直接影响其生长发育和各种生理过程 （二）变温环境对森林生物的影响 1、节律性与非节律性

在自然界温度经常呈现规律性变化即昼夜变化、季节变化和非节律性变化 （1）、节律性变温对森林生物的影响

温度随昼夜和季节而发生有规律的变化称之为节律性变温

对生物种子萌发、生长、形态、开花结实、果实品质、植物分布均有影响。 （2）、非节律性变温对森林生物的影响

春秋两季寒流侵袭，常使温度剧降，夏季午间持续高温 2、低温危害

1）寒害 又称冷害，指气温降至 0℃以上植物所受到的伤害。 2） 冻害 温度降低到冰点以下，植物组织发生冰冻而引起的伤害称冻害。 冰点以下，植物细胞间隙形成

冰晶，冰的化学势、蒸气压比过冷溶液低，水从细 胞内部转移到冰晶处，造成冰晶增大细胞失水。 3）霜害

4）冻举 又称冻拔，是间接的低温危害，由土壤反复、快速冻结和融化。经过几次冰冻、融化的交替，树苗会被全部拔出土壤。遭受冻拔危害的植株易受风、 干旱和病原危害。冻拔是寒冷地区更新造林的危害之一，多发生在土壤粘重、含 水量高、土表温度容易剧变的立地。 变温环境－低温危害

5）冻裂 下午太阳直射树干，入夜气温迅速下降，由于干材导热慢，造成树干西南侧内热胀、外冷缩的弦向拉力，使树干纵向开裂。受害程度因树种而异，通常向阳面的林缘木、孤立木或疏林易受害。冻裂不

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