【文章內(nèi)容簡介】 質(zhì)水解（或磷酸解）成為簡單的糖磷酯 ，再經(jīng)過糖酵解形成丙酮酸，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 。同動物一樣，植物也進(jìn)行呼吸，但沒有像鰓、肺那樣專門進(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單的有機(jī)酸，經(jīng)過一系列的電子傳遞（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程，絕大部分是在陽光照射下，氣孔（器）開放、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)營養(yǎng) ⑤ 植物礦質(zhì)營養(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。 生長與發(fā)育 ⑦ 生長與發(fā)育。 生長主要是通過細(xì)胞的分裂和膨大 ，發(fā)育是通過細(xì)胞的分化而形成不同的組織和器官。植物的生長發(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之前形成，在休眠狀態(tài)下度過不良環(huán)境。從營養(yǎng)生長（葉、莖、根的生長）向生殖生長（分化花芽、開花、結(jié)實(shí)）轉(zhuǎn)化的過程常與自然環(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、葉等器官以至長成完整的植株。 植物激素 ⑧ 植物激素 。植物沒有神經(jīng)系統(tǒng)，各器官間的生理活動，除隨營養(yǎng)物的供求關(guān)系相互制約以外，大都是通過一些特殊的化學(xué)物質(zhì)來相互調(diào)節(jié)和控制的。這種化學(xué)物質(zhì)稱為植物激素，它們在某些部位形成，轉(zhuǎn)移到另一些部位起作用。如最先發(fā)現(xiàn)的生長素就是在生長頂端形成，促進(jìn)下面的細(xì)胞伸長。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 ⑩ 植物運(yùn)動 。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。陸生植物雖然著生位置固定，卻并非完全不能運(yùn)動。根有向地（重力）性，葉子有向光性，是通過生長來運(yùn)動，稱為生長運(yùn)動。有些植物能做機(jī)械運(yùn)動，如睡蓮的花晝開夜合；合歡的復(fù)葉晚間閉攏；含羞草和食蟲植物豬籠草等，動作更為迅速。 （ 3）植物生長物質(zhì)在林業(yè)上的應(yīng)用 需熟悉的知 識內(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，通過共質(zhì)體（胞間連絲）和質(zhì)外體（自由空間）來完成 （ 圖 56）。長距離運(yùn)輸系統(tǒng)主要是指器官間和組織之間的運(yùn)輸，通過輸導(dǎo)組織來完成，木質(zhì)部（導(dǎo)管、管胞）運(yùn)輸水分和無機(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)輸沒有極性，可以向頂部，也可以向基部，但總的方向是由制造營養(yǎng)物質(zhì)的器官向需求營養(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：單向運(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，水勢較低，細(xì)胞吸水，體積膨大產(chǎn)生較大的壓力勢。韌皮部的庫端因同化產(chǎn) 物被消耗和貯存，同化物濃度降低，水勢增高，細(xì)胞失水，體積縮小，壓力勢減小。源庫端壓力勢梯度（源高庫低）推動同化物不分種類一道由源端向庫端轉(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器官，而是有所側(cè)重。就整個植株而言，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中心即是光合產(chǎn)物分配的中心，即“優(yōu)先供應(yīng)中心庫”；從不同部位的葉片來說，它的光合產(chǎn)物有就近供應(yīng)和運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，一般來說，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）植物的生長生理、成花生理和生殖生理 植物的發(fā)育包括生長和分化。細(xì)胞的發(fā)育分為分生期、伸長期和分化期三個時(shí)期。植物生長與分化的類型包括頂端生長與分化，次生生長與分化，再生生長與分化。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 )、植物生長調(diào)節(jié)劑 (生長素、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。 植物生長表現(xiàn)出生長大周期，植物的生長運(yùn)動包括向性運(yùn)動與感性運(yùn)動等，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、溫度和無機(jī)營養(yǎng)等對各發(fā)育、生長和分化的概念 生長 —— 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程。 分化 —— 從一種同質(zhì)性的細(xì)胞類型轉(zhuǎn)變成形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能與原來不相同的異 11 質(zhì)細(xì)胞類型的過程。 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程。 生長是量變，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，可以說發(fā)育包括生長和分化兩個方面。發(fā)育必須在生長和分化的基礎(chǔ)上進(jìn)行，沒 有生長和分化，就不能進(jìn)行有序的發(fā)育。另一方面生長和分化又受發(fā)育制約，植物的某些部分的生長和分化必須通過一定的發(fā)育階段以后才能開始。生長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)育的三個階段：胚胎發(fā)生、營養(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→開花結(jié)實(shí)→衰老死亡 二、植物細(xì)胞的生長和分化 1. 植物細(xì)胞生長的三個時(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、營養(yǎng)、 pH、離子和電勢等環(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具核的細(xì)胞中都包含著產(chǎn)生一個完整機(jī)體的全套基因，在適宜條件下，可形成一個新的個體。 (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，胚生長突破種皮并形成幼苗的過程。從生理角度看：無休眠或解除休眠的種子吸水后由靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)為生理活動狀態(tài)引起胚生長。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 需掌握的知識內(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（包括人類在內(nèi)）和非生物成分（環(huán)境中物理和化學(xué)因子），通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)而相互作用、相互依存所形成的一個功能單位。 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，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。 動態(tài)特征。生態(tài)系統(tǒng)不是靜止的，而是不斷運(yùn)動變化的系統(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)。對外開放的特征。生態(tài)系統(tǒng)，甚至生物圈都是一個開放系統(tǒng)。 一個現(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)整體的一個部分。 （ 1） 森林生態(tài)系統(tǒng)的能量流動規(guī)律與物質(zhì)循環(huán)過程 . 除極少數(shù)特殊空間外，能量的源頭是太陽能。生物所利用的能源，基本上都是來自太陽的輻射，其途徑是：綠色植物通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能，動物依靠植物再從化學(xué)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能和熱能的形勢。 2. 輸入某個生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能的總量。 3. 生態(tài)系統(tǒng)中，能量轉(zhuǎn)換的一個很主要的途徑是通過食物鏈來進(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)是能量流動的主渠道。 4. 能量沿著營養(yǎng)級逐級傳遞，級級有散失，有遺棄，即能量流動的特點(diǎn)是單向流動，逐級遞減。生態(tài)系統(tǒng)中能量流動特征，可歸納為兩個方面，一是能量流動沿生產(chǎn)者和各級消費(fèi)者順序逐步被減少，二是能量流動是單一方向，不可逆的。能量在流動過程中，一部分用于維持新陳代謝活動而被消耗，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，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)。一般來說，能量沿綠色植物向草食動物再向肉食 動物逐級流動，通常后者獲得的能量大約只為前者所含能量的 10%，即1/10，故稱為“十分之一定律”。這種能量的逐級遞減是生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的一個顯著特點(diǎn)。 ：如果把食物網(wǎng)劃分為能量轉(zhuǎn)換的一系列營養(yǎng)級，說明其營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，就便于各生態(tài)系統(tǒng)之間的比較。營養(yǎng)結(jié)構(gòu)可以在連續(xù)的營養(yǎng)級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