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正文內(nèi)容

林業(yè)工程師考試大綱復(fù)習(xí)資料(編輯修改稿)

2024-11-23 16:02 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 質(zhì)水解(或磷酸解)成為簡(jiǎn)單的糖磷酯 ,再經(jīng)過(guò)糖酵解形成丙酮酸,同時(shí)產(chǎn)生少量的 ATP和還原的輔酶( NADH 或 NADPH)。 植物呼吸 ③ 植物呼吸 。同動(dòng)物一樣,植物也進(jìn)行呼吸,但沒(méi)有像鰓、肺那樣專(zhuān)門(mén)進(jìn)行氣體交換的呼吸器官。分解代謝所形成的還原的輔酶或幾種簡(jiǎn)單的有機(jī)酸,經(jīng)過(guò)一系列的電子傳遞(呼吸鏈),最后把吸入的氧氣還原成水。電子傳遞和末端氧化是在線粒體內(nèi)進(jìn)行的。電子傳遞同時(shí)偶聯(lián)著 ATP 的形成,供應(yīng)各種生命活動(dòng)的能量需要。 植物水分 9 生理 ④ 植物水分生理 。植物的生活需要大量的水分,其中只有一小部分用于光合作用和代謝過(guò)程,絕大部分是在陽(yáng)光照射下,氣孔(器)開(kāi)放、進(jìn)行光合作用時(shí),從葉面蒸發(fā)出去的。陸生植物適應(yīng)于蒸騰作用對(duì)水分的需求,演化出各種結(jié)構(gòu)。由發(fā)達(dá)的根系從土壤中吸收水分,通過(guò)木質(zhì)部的導(dǎo)管或管胞輸送到地上部的葉和其他器官。進(jìn)入大氣時(shí)所經(jīng)過(guò)的氣孔能控制水分的散失。在干旱地區(qū)的植物,更有減少蒸騰的特殊構(gòu)造和代謝方式。 植物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng) ⑤ 植物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng) 。除 CO2 和水外,植物還需要多種化學(xué)元素。需要量較大的氮( N)、磷( P)、鉀( K),是農(nóng)業(yè)上常需以肥料形式施加的元素。需要量次之的為鈣( Ca)、硫( S)、鎂( Mg)、鐵( Fe),是構(gòu)成植物體內(nèi)生活物質(zhì)包括某些酶的必要成分。此外還需一些微量元素,如錳( Mn)、鋅( Zn)、硼( B)、銅( Cu)、鉬( Mo)等。 植物體內(nèi)運(yùn)輸 ⑥植物體內(nèi)運(yùn)輸 。植物沒(méi)有血液循環(huán)系統(tǒng) ,但制造有機(jī)物質(zhì)的光合器官(葉子)位于地上,吸收土壤中無(wú)機(jī)養(yǎng)料和水分的根系處于地下,生殖器官(花、種子、果實(shí))等則要從兩者取得營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng)。適應(yīng)地上部與地下部之間和各種器官之間物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男枰?,植物演化出兩種特殊的通道,即主要輸送水和溶于其中的礦質(zhì)元素 的木質(zhì)部,和主要輸送有機(jī)物的韌皮部中的篩管。 生長(zhǎng)與發(fā)育 ⑦ 生長(zhǎng)與發(fā)育。 生長(zhǎng)主要是通過(guò)細(xì)胞的分裂和膨大 ,發(fā)育是通過(guò)細(xì)胞的分化而形成不同的組織和器官。植物的生長(zhǎng)發(fā)育受內(nèi)在因素和外界環(huán)境的制約,具有一定的階段性和季節(jié)性。在寒、暖、雨、旱季節(jié)變化明顯的地區(qū)的植物常有休眠期。種子多在冬季或旱季到來(lái)之前形成,在休眠狀態(tài)下度過(guò)不良環(huán)境。從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)(葉、莖、根的生長(zhǎng))向生殖生長(zhǎng)(分化花芽、開(kāi)花、結(jié)實(shí))轉(zhuǎn)化的過(guò)程常與自然環(huán)境的年度變化相偶合。植物有一系列感受環(huán)境變化的機(jī)制,光周期現(xiàn)象是其中之一。植物的細(xì)胞具有很大的全能性,身體許多部分的細(xì)胞,離體后在人工培養(yǎng)基中,都可以脫分化而長(zhǎng)成愈傷組織。在適當(dāng)?shù)那闆r下,又可以再分化,形 成根、莖、葉等器官以至長(zhǎng)成完整的植株。 植物激素 ⑧ 植物激素 。植物沒(méi)有神經(jīng)系統(tǒng),各器官間的生理活動(dòng),除隨營(yíng)養(yǎng)物的供求關(guān)系相互制約以外,大都是通過(guò)一些特殊的化學(xué)物質(zhì)來(lái)相互調(diào)節(jié)和控制的。這種化學(xué)物質(zhì)稱(chēng)為植物激素,它們?cè)谀承┎课恍纬?,轉(zhuǎn)移到另一些部位起作用。如最先發(fā)現(xiàn)的生長(zhǎng)素就是在生長(zhǎng)頂端形成,促進(jìn)下面的細(xì)胞伸長(zhǎng)。隨后相繼發(fā)現(xiàn)許多其他激素,如脫落酸、赤霉素、細(xì)胞分裂素、乙烯。除去通 過(guò)化學(xué)物質(zhì)而調(diào)節(jié)控制之外,植物中也能有迅速的物理的信息傳導(dǎo),如電位的變化。 抗逆性 ⑨ 抗逆性 。不同植物對(duì)不良環(huán)境的耐性和抗性的差異很大,有的能在極干旱的條件下生存,有的能抵抗低溫。品種之間的差異也很大,在自然界中,不同生境中植物的分布很大程度上是由它們對(duì)不良環(huán)境的抗御能力決定的。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上,擴(kuò)大作物的種植,了解抗逆性的生理機(jī)理,有助于采取措施以提高抗逆性,或?yàn)橛N工作中抗 逆品種的篩選提供生理指標(biāo)。植物運(yùn)動(dòng) ⑩ 植物運(yùn)動(dòng) 。生活在水中的低等植物,有些具有特殊器官如鞭毛,可以游泳,作趨光運(yùn)動(dòng)。陸生植物雖然著生位置固定,卻并非完全不能運(yùn)動(dòng)。根有向地(重力)性,葉子有向光性,是通過(guò)生長(zhǎng)來(lái)運(yùn)動(dòng),稱(chēng)為生長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)。有些植物能做機(jī)械運(yùn)動(dòng),如睡蓮的花晝開(kāi)夜合;合歡的復(fù)葉晚間閉攏;含羞草和食蟲(chóng)植物豬籠草等,動(dòng)作更為迅速。 ( 3)植物生長(zhǎng)物質(zhì)在林業(yè)上的應(yīng)用 需熟悉的知 識(shí)內(nèi)容: ( 1)植物體內(nèi)同化物運(yùn)輸與分配 10 一、 植物體內(nèi)有機(jī)物的運(yùn)輸系統(tǒng) 植物體內(nèi)的運(yùn)輸系統(tǒng)主要有長(zhǎng)距離運(yùn)輸系統(tǒng)和短距離運(yùn)輸系統(tǒng)。短距離運(yùn)輸系統(tǒng)主要是指細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞間的運(yùn)輸,運(yùn)輸距離以微米( um)計(jì)算,通過(guò)共質(zhì)體(胞間連絲)和質(zhì)外體(自由空間)來(lái)完成 ( 圖 56)。長(zhǎng)距離運(yùn)輸系統(tǒng)主要是指器官間和組織之間的運(yùn)輸,通過(guò)輸導(dǎo)組織來(lái)完成,木質(zhì)部(導(dǎo)管、管胞)運(yùn)輸水分和無(wú)機(jī)鹽 ( 圖 57),韌皮部(篩管、篩胞、伴胞)運(yùn)輸同化產(chǎn)物 ( 圖 58)。要注意的是伴胞的生理功能,主要是協(xié)助篩管分子完成運(yùn)輸,它為篩管細(xì)胞提供結(jié)構(gòu)物質(zhì)(蛋白質(zhì))和信息物質(zhì)( RNA),維持篩管分子間的滲透平衡,并調(diào)節(jié)同化物向篩管的裝載與卸出。 二、植物體內(nèi)同化物的運(yùn)輸機(jī)理 有機(jī)物運(yùn)輸?shù)男问剑褐参矬w內(nèi)有機(jī)物運(yùn)輸?shù)闹饕问绞钦崽?,蔗糖是葡萄糖與果糖分子以糖苷鍵相連而成的雙糖分子。蔗糖的水溶性較強(qiáng),有利于隨著液流運(yùn)輸;植物體內(nèi)到處存在有分解葡萄糖的酶,但對(duì)蔗糖卻很難起反應(yīng),這就起到了保護(hù)作用,蔗糖不易分解,可以安全運(yùn)輸;蔗糖的糖苷鍵水解時(shí)產(chǎn)生的 能量多,運(yùn)輸效率較高(高效運(yùn)輸);蔗糖的某些性質(zhì)(密度、粘度、表面張力、電解常數(shù)、滲透壓、擴(kuò)散系數(shù))與葡萄糖相似,有利于側(cè)向運(yùn)輸。 有機(jī)物的運(yùn)輸方向:植物體內(nèi)有機(jī)物的運(yùn)輸沒(méi)有極性,可以向頂部,也可以向基部,但總的方向是由制造營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的器官向需求營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的器官運(yùn)輸。植物體內(nèi)有機(jī)物運(yùn)輸?shù)姆较蛑饕腥N,即:?jiǎn)蜗蜻\(yùn)輸(木質(zhì)部運(yùn)輸)、雙向運(yùn)輸(韌皮部運(yùn)輸)和橫向運(yùn)輸(短距離運(yùn)輸)。 有機(jī)物的運(yùn)輸機(jī)理:韌皮部的源端制造同化產(chǎn)物,同化物濃度較高,水勢(shì)較低,細(xì)胞吸水,體積膨大產(chǎn)生較大的壓力勢(shì)。韌皮部的庫(kù)端因同化產(chǎn) 物被消耗和貯存,同化物濃度降低,水勢(shì)增高,細(xì)胞失水,體積縮小,壓力勢(shì)減小。源庫(kù)端壓力勢(shì)梯度(源高庫(kù)低)推動(dòng)同化物不分種類(lèi)一道由源端向庫(kù)端轉(zhuǎn)移( 圖 55)。 三、植物體內(nèi)同化物的分配 葉片的光合產(chǎn)物運(yùn)出以后不是平均地分配到各個(gè)器官,而是有所側(cè)重。就整個(gè)植株而言,同化物向各器官的運(yùn)輸因生育期的不同而不 同,植物不同生育期的生長(zhǎng)中心即是光合產(chǎn)物分配的中心,即“優(yōu)先供應(yīng)中心庫(kù)”;從不同部位的葉片來(lái)說(shuō),它的光合產(chǎn)物有就近供應(yīng)和運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn),一般來(lái)說(shuō),下位葉片制造的同化物主要運(yùn)到植株的下位部分及根部,而上位葉制造原同化物主要運(yùn)到新葉、幼葉、莖頂及花的部位,即“就近分配”;同化物還有向同側(cè)器官分配較多的特點(diǎn),即“同側(cè)分配 ( 2)植物的生長(zhǎng)生理、成花生理和生殖生理 植物的發(fā)育包括生長(zhǎng)和分化。細(xì)胞的發(fā)育分為分生期、伸長(zhǎng)期和分化期三個(gè)時(shí)期。植物生長(zhǎng)與分化的類(lèi)型包括頂端生長(zhǎng)與分化,次生生長(zhǎng)與分化,再生生長(zhǎng)與分化。分化的生理基 礎(chǔ)是極性,生化基礎(chǔ)是細(xì)胞內(nèi)化學(xué)物質(zhì)的種類(lèi)或 /和不同化學(xué)物質(zhì)濃度比值的變化。 組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)是細(xì)胞全能性。培養(yǎng)基需要礦質(zhì)元素、碳源 (常用蔗糖 )、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑 (生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素 )和維生素等,嚴(yán)格消毒是組織培養(yǎng)成功的關(guān)鍵。 植物生長(zhǎng)表現(xiàn)出生長(zhǎng)大周期,植物的生長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)包括向性運(yùn)動(dòng)與感性運(yùn)動(dòng)等,同時(shí)存在近似晝夜節(jié)奏現(xiàn)象。種子萌發(fā)需要充足的水分、適宜的溫度和足夠的氧氣,有的種子還需光照 (紅光 ),有的則需黑暗。植物各部位的生長(zhǎng)相互制約、相互影響,具有密切的相關(guān)性,光照、水分、溫度和無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)等對(duì)各發(fā)育、生長(zhǎng)和分化的概念 生長(zhǎng) —— 在生命周期中,植物的細(xì)胞、組織和器官的數(shù)目、體積或干重的不可逆的增加過(guò)程。 分化 —— 從一種同質(zhì)性的細(xì)胞類(lèi)型轉(zhuǎn)變成形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能與原來(lái)不相同的異 11 質(zhì)細(xì)胞類(lèi)型的過(guò)程。 發(fā)育 —— 在植物生命周期中,植物的組織、器官或整體,在形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能上的有序變化過(guò)程。 生長(zhǎng)是量變,是基礎(chǔ);分化是局部的質(zhì)變;發(fā)育則是器官或整體的有序的一系列的量變和質(zhì)變。因此,可以說(shuō)發(fā)育包括生長(zhǎng)和分化兩個(gè)方面。發(fā)育必須在生長(zhǎng)和分化的基礎(chǔ)上進(jìn)行,沒(méi) 有生長(zhǎng)和分化,就不能進(jìn)行有序的發(fā)育。另一方面生長(zhǎng)和分化又受發(fā)育制約,植物的某些部分的生長(zhǎng)和分化必須通過(guò)一定的發(fā)育階段以后才能開(kāi)始。生長(zhǎng)與分化是各種生理與代謝的整合表現(xiàn),是新陳代謝強(qiáng)度和方向的綜合表現(xiàn)。 發(fā)育的三個(gè)階段:胚胎發(fā)生、營(yíng)養(yǎng)器官發(fā)生、生殖器官發(fā)生。 發(fā)育的時(shí)間順序:種子萌發(fā)→幼苗成長(zhǎng)→開(kāi)花結(jié)實(shí)→衰老死亡 二、植物細(xì)胞的生長(zhǎng)和分化 1. 植物細(xì)胞生長(zhǎng)的三個(gè)時(shí)期及特點(diǎn) (1)分裂期 (分生期 ):細(xì)胞體積小,細(xì)胞壁薄,原生質(zhì)濃稠,沒(méi)有液泡,核大而明顯,呼吸強(qiáng),氮代謝 旺,細(xì)胞持水力強(qiáng)。 (2)伸長(zhǎng)期 (擴(kuò)張期 ):細(xì)胞大量吸水形成大液泡,細(xì)胞體積增加,細(xì)胞壁加厚,蛋白質(zhì)含量最高,呼吸作用加強(qiáng),酵解和 TCA環(huán)酶活躍。 (3)分化期 (成熟期 ):細(xì)胞體積不再擴(kuò)張,次生壁加厚,某些細(xì)胞分化成特化細(xì)胞。 2. 細(xì)胞分化的調(diào)控 (1)分化的生理基礎(chǔ): 細(xì)胞分化的生理基礎(chǔ)是極性。極性是指細(xì)胞 (或器官和植株 )內(nèi)的一端與另一端在形態(tài)和生理生化上的差異。表現(xiàn)在細(xì)胞質(zhì)濃度不一,細(xì)胞器數(shù)量的多少,核位置的偏向等方面。 (2)影響分化的環(huán)境條件:光 照、溫度、營(yíng)養(yǎng)、 pH、離子和電勢(shì)等環(huán)境條件及地球的引力。 (3)分化與植物激素的關(guān)系 3. 植物的組織培養(yǎng) (1)概念:指植物的離體器官、組織或細(xì)胞在人工控制的環(huán)境條件下培養(yǎng)發(fā)育再生成完整植株的技術(shù)。 (2)理論依據(jù):根據(jù)植物細(xì)胞具有全能性。細(xì)胞的全能性是指每一個(gè)具核的細(xì)胞中都包含著產(chǎn)生一個(gè)完整機(jī)體的全套基因,在適宜條件下,可形成一個(gè)新的個(gè)體。 (3)培養(yǎng)基的主要成分: : N、 P、 K、 Ca、 Mg、 S。 : Fe、 Zn、 Cu、 B、 Mo、 Mn、 Cl。 : 2% :維生素 (B B 6 煙酸、肌醇等 )、甘氨酸、蛋白質(zhì)。 :一般為 IAA、 NAA、 、 CK、 BA、 GA等。 三、種子的萌發(fā) 1. 概念:可從不同角度來(lái)理解萌發(fā)概念。從形態(tài)角度看:具有生活力的種子吸水后,胚生長(zhǎng)突破種皮并形成幼苗的過(guò)程。從生理角度看:無(wú)休眠或解除休眠的種子吸水后由靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)為生理活動(dòng)狀態(tài)引起胚生長(zhǎng)。從分子生物學(xué)角度看:水分等因子使種子的某些基因和酶活化,引發(fā)一系列與胚 生長(zhǎng)有關(guān)的反應(yīng)。 2. 種子萌發(fā)時(shí)需要的外界條件 (1)足夠的水分 (2)充足的氧氣 12 森林生態(tài)學(xué)知識(shí) 需掌握的知識(shí)內(nèi)容: ( 1)森林生態(tài)系統(tǒng)的基本概念與主要特征 基本概念 森林生態(tài)系統(tǒng)是在一定范圍內(nèi),各生物成分(包括人類(lèi)在內(nèi))和非生物成分(環(huán)境中物理和化學(xué)因子),通過(guò)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)而相互作用、相互依存所形成的一個(gè)功能單位。 主要特征 : 結(jié)構(gòu)特征。生態(tài)系統(tǒng)由生物環(huán)境(生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者)和非生物環(huán)境(光、熱、大氣、水、土、巖石及死的有機(jī)物質(zhì))兩個(gè)亞成分組成。 2 功能特征。 生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者與它們的生存環(huán)境相互作用,不斷進(jìn)行著能量和物質(zhì)交換,產(chǎn)生能量和物質(zhì)在系統(tǒng)中流動(dòng),從而保持著生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn),并發(fā)揮其正常的功能。 動(dòng)態(tài)特征。生態(tài)系統(tǒng)不是靜止的,而是不斷運(yùn)動(dòng)變化的系統(tǒng) 相互作用和相互聯(lián)系的特征。生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各生物和非生物成分的關(guān)系是緊密相連、密不可分的整體。 5 穩(wěn)定平衡的特性。系統(tǒng)內(nèi)部各成分間完全處于相互協(xié)調(diào)的穩(wěn)定狀態(tài),系統(tǒng)受外力干擾時(shí),自身有一種恢復(fù)的能力,由穩(wěn)定到不穩(wěn)定,再由不穩(wěn)定返回穩(wěn)定的狀態(tài)。對(duì)外開(kāi)放的特征。生態(tài)系統(tǒng),甚至生物圈都是一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)。 一個(gè)現(xiàn)實(shí)的生態(tài)系統(tǒng)必須有能量與物質(zhì)的輸入,以及具有能量和物質(zhì)輸出的過(guò)程。所以,生態(tài)系統(tǒng)的外部環(huán)境也應(yīng)是系統(tǒng)整體的一個(gè)部分。 ( 1) 森林生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)規(guī)律與物質(zhì)循環(huán)過(guò)程 . 除極少數(shù)特殊空間外,能量的源頭是太陽(yáng)能。生物所利用的能源,基本上都是來(lái)自太陽(yáng)的輻射,其途徑是:綠色植物通過(guò)光合作用將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能,動(dòng)物依靠植物再?gòu)幕瘜W(xué)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能和熱能的形勢(shì)。 2. 輸入某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能的總量。 3. 生態(tài)系統(tǒng)中,能量轉(zhuǎn)換的一個(gè)很主要的途徑是通過(guò)食物鏈來(lái)進(jìn)行的,食物鏈指生物界關(guān)系中,甲吃 乙、乙吃丙、丙吃丁的現(xiàn)象。食物鏈和食物網(wǎng)是能量流動(dòng)的主渠道。 4. 能量沿著營(yíng)養(yǎng)級(jí)逐級(jí)傳遞,級(jí)級(jí)有散失,有遺棄,即能量流動(dòng)的特點(diǎn)是單向流動(dòng),逐級(jí)遞減。生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)特征,可歸納為兩個(gè)方面,一是能量流動(dòng)沿生產(chǎn)者和各級(jí)消費(fèi)者順序逐步被減少,二是能量流動(dòng)是單一方向,不可逆的。能量在流動(dòng)過(guò)程中,一部分用于維持新陳代謝活動(dòng)而被消耗,一部分在呼吸中以熱的形式散發(fā)到環(huán)境中,只有一小部分做功,用于形成新組織或作為潛能貯存。由此可見(jiàn),在生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞效率是較低的,能量愈流愈細(xì)。一般來(lái)說(shuō),能量沿綠色植物向草食動(dòng)物再向肉食 動(dòng)物逐級(jí)流動(dòng),通常后者獲得的能量大約只為前者所含能量的 10%,即1/10,故稱(chēng)為“十分之一定律”。這種能量的逐級(jí)遞減是生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的一個(gè)顯著特點(diǎn)。 :如果把食物網(wǎng)劃分為能量轉(zhuǎn)換的一系列營(yíng)養(yǎng)級(jí),說(shuō)明其營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu),就便于各生態(tài)系統(tǒng)之間的比較。營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)可以在連續(xù)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)水平上按單位面積的數(shù)量、現(xiàn)存量或單位面積時(shí)間內(nèi)所固定的能量表示之。營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的圖形可用生態(tài)金字塔(錐體)表示,生產(chǎn)者營(yíng)
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