植物与水的生态关系2..课件.ppt

1、第三节 旱涝对植物的危害及植物的抗性 由于季风气候的特点，我国各地不但一年中各季节降水量分配很不均匀，就是年际之间降水量也有很大的不同，即形成了所谓的旱年和涝年。从我国基本情况来看，常年占70%，旱涝年约占30%，其中大致东北涝多于旱，华北旱多于涝，华南涝多于旱，说明各地都有旱涝威胁。因此各地都必须注意抗旱防涝，保证植物水分平衡。第1页，共23页。一、旱害及植物的抗旱性1、干旱对植物的影响 常见干旱可分为：大气干旱和土壤干旱两类。大气干旱：由于环境中的气温高而相对湿度较小，植物的蒸腾旺盛，并超过根系吸水量而破坏植物体内的水分平衡，植物发生萎蔫现象。这时如土壤还有可利用的水分，大气干旱不会造成植

2、物的死亡，但会抑制植物的茎叶生长，降低产量。如大气干旱时间较长，水源供应不足，会发生土壤干旱，植物发生永久萎蔫而死亡。第2页，共23页。第三节 旱涝对植物的危害及植物的抗性 常见干旱可分为：大气干旱和土壤干旱两类。土壤干旱：它对植物的影响远比大气干旱严重，短期的水分缺乏会导致植物的暂时萎蔫，如果持续时间长一些，超出了植物本身的忍耐限度，植物就会发生永久萎蔫，从而造成植物体的局部死亡或整株死亡。第3页，共23页。第三节 旱涝对植物的危害及植物的抗性 干旱对植物的危害 （1）干旱导致植物的消耗增加，生长减慢 原因是：干旱引起植物体内合成酶的活性降低，分解酶的活性增强，使合成物质减少，甚至使体内已合

3、成的物质发生水解，植物体内代谢混乱，原生质结构破坏，能量利用率下降，光合作用下降，从而导致生长减慢停止，甚至过度消耗而死亡。第4页，共23页。干旱对植物的危害 （2）干旱导致叶片萎蔫、脱落 外界的干旱造成植物体内水分的缺乏，植物为维持生存将体内水分重新分配，一些老叶由于渗透压低使叶片内的水分被幼叶夺走，体内的一些营养物质也会向幼叶转移，加上由于缺水造成叶绿素的蛋白质合成能力减退，加速了叶的老化、干枯。（3）植物产品质量降低 干旱使植物体内的淀粉、糖、蛋白质、植物碱等的含量下降，钙镁盐等的含量上升，从而降低植物产品的品质。第5页，共23页。干旱对植物的危害（4）植物抗病虫害能力下降 水分不足造成

4、植物体内正常的代谢紊乱，抗性下降，因此容易引起各种病虫害、病原菌，以及各种污染物质的侵袭，加剧了植物的受害程度。第6页，共23页。2、植物抗旱性 植物抗旱性是指植物对干旱的适应能力，植物在水分胁迫下的生存能力和保持正常生长发育能力。植物抗旱能力的大小，主要决定于形态和生理两个方面。形态结构方面：（1）植物体表面积不发达（整个植物体的表面积/体积的比值小），叶面积小，甚至在干旱季节落叶、叶片卷成筒状，表皮角质层发达，常有茸毛等；（2）气孔小而常下陷，单位叶面积气孔较多，细胞小，保水能力强，根系发达。第7页，共23页。生理方面：（1）植物体内的半纤维素增加，淀粉转化为糖，以提高细胞的渗透压和吸水保

5、水能力，增强抗旱性；（2）蛋白质水解，脯氨酸含量大大地增加，抗旱性强的品种脯氨酸增加的更多；（3）气孔关闭，以减少水分的蒸腾量；（4）光合作用减弱，呼吸作用增强，以减少水分消耗。第8页，共23页。3、植物抗旱性的确定 植物抗旱性可以用延存时间法来测定，即完全断绝水分补给后，植物因缺水而使气孔关闭，从此时算起，直到植物开始受害为止的时间。方建初分5级 （1）耐旱力最强树种，5个月以上的干旱高温，如雪松、黑松、响叶杨、垂柳、旱柳等。（2）耐旱力较强树种，经过2个月的干旱和高温，如马尾松、油松、柏木、青冈栎等。（3）耐旱力中等树种，经过2个月以上的干旱高温，但有较重的落叶，如罗汉松、银白杨等。（4）

6、耐旱力较弱，经过1个月，如粗榧、三尖杉等。（5）耐旱力最弱，1个月左右就会死亡，如银杏、杉木等。第9页，共23页。二、涝害对植物的影响及植物对涝害的抗性1、涝害对植物的影响 水分过多对植物产生的伤害。主要原因有：大气中的水分含量过多，加上高温的天气常引起枝叶过于茂盛推迟花期，即陡长，其原因是漫射波光占优势。土壤水分过多，土壤空隙被水分占据，土壤的通气性差，缺乏氧气对植物的影响最明显。植物的生理机能衰退，植物分解超过合成，生长受阻，产量下降。根系由有氧呼吸转为无氧呼吸，产生毒副产物，导致根腐烂。第10页，共23页。土壤水分过多，导致土壤底层土板结，根系不能伸入底层，使植物的支撑能力减弱，易受风害

7、的威胁。土壤水分过多，容易造成大量养分损失，减少植物根际营养。同时大量的养分流失造成水污染，造成河流富营养化。土壤水分过多还会影响植物产品的质量。第11页，共23页。2、植物抗涝性 方建初5等级：（1）耐水力最强树种，能3个月以上的深水淹浸，如落羽杉、垂柳、旱柳等。（2）耐水力较强树种，经过2个月的深水淹浸，树叶常见黄落，如水松、棕榈、枫杨等。（3）耐旱水中等树种，能耐12个月水淹，如侧柏、水杉、广玉兰、夹竹桃等。（4）耐水力较弱，仅能忍耐23周短期的水淹，如罗汉松、樟树、冬青等。（5）耐水力最弱，1周时间，如马尾松、杉木等。第12页，共23页。第四节 水污染与植物 全球淡水缺乏已成为一个世界

8、性难题。淡水缺乏不仅是指淡水作为一种资源物质，主要指大部分水资源受到污染而无法再利用。水污染有多种来源，首先是降水可能把空气中许多污染物，例如尘埃、废气、重金属等携带到地面；其次径流（含有大量的工业生产和日常生活中的污染物、农业回灌水）也会污染水体。水污染是指有害物质进入水体的数量达到破坏水资源使其丧失使用价值或对环境和生物造成不利影响的现象。第13页，共23页。一、水污染的种类 1、固体污染 以悬浮状态、胶体状态和溶解状态的形态存在于水体中，造成水体外观恶化、混浊度升高，改变水的颜色，悬浮物沉积于灌溉的土壤上，则会堵塞土壤毛细管，影响通透性，造成土壤板结，不利于植物的生长。第14页，共23页

9、。2、有机污染物 指碳水化合物、蛋白质、脂肪、氨基酸等形式存在的天然有机物质及其某些其它可以生物降解人工合成的有机物质。超过水体的自净能力，就会大量消耗水中的溶解氧，转入厌氧腐败状态，产生硫化氢、甲烷等还原性气体，使水中动植物大量死亡，水体变黑变混，发生恶臭，严重污染生态环境。3、油类污染物 来自含油废水，当水体中的油量稍多时，在水面上形成一层油膜，使大气与水面隔绝，破坏了正常的充氧条件，导致水体缺氧，严重影响植物的通气和光合作用。第15页，共23页。4、有毒污染物 无机化学毒物、有机化学毒物和放射性物质。无机化学毒物主要指重金属及其化合物，大多数重金属离子及其化合物易于被水中悬浮颗粒所吸附，

10、而沉淀于水底的沉积层中，长期污染水体，水体中的动物与植物会由于富集而造成危害。许多重金属元素还能影响植物对正常养分的吸收，以及对植物体的生理生化活动产生影响，如Pb能妨碍植物对P的吸收。有机化学毒物主要指酚、苯、硝基物、有机农药、多氯联苯、多环芳烃、合成洗涤剂等，这些物质具有较强的毒性。放射性污染物是具有放射性核素的物质。第16页，共23页。5、生物污染物 废水中含有的有毒微生物，如病原菌、病毒及寄生虫卵等。它们在水中使有机质腐败、发臭，引起水质恶化。6、营养物质污染物 指N、P、K等营养物质。在人类的生产生活的影响下，大量的有机物质和化肥用量的50%以上未被植物吸收利用而进入河流、湖泊、海湾

11、等缓流水域，引起不良藻类和其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧含量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡，这种现象称为富营养化。水华、赤潮等。第17页，共23页。第四节 水污染与植物二、水污染对植物的危害1、临界浓度 有毒物质如果数量极少，对于植物还没有太大毒害，但当这些有毒物质在植物体内的含量超过一定浓度后，就对植物产生毒害作用。这一浓度值称为临界浓度。例如：极微量的铬能提高植物体内过氧化氢酶、抗坏血酸氧化酶、转化酶等活性，能提高叶绿素、有机酸、葡萄糖和果糖的含量和叶片光合作用的能力。但当铬增加到1ppm时，就开始对植物产生危害。第18页，共23页。第四节 水污染与植物二、水体污染对植物的危害2

12、、富营养化 在水体中当某些营养物质如碳水化合物、蛋白质、油脂、纤维素等的数量过多、浓度过高时，能对水生生物造成危害，因为上述物质在经微生物的分解过程中，要消耗大量氧气。同时水体富营养化，藻类大量繁殖，也会消耗大量水中的溶解氧。当水中的溶解氧耗尽后，有机物会在厌氧条件下分解，放出甲烷、硫化氢、氨等，使水中的生物窒息甚至中毒死亡。第19页，共23页。第四节 水污染与植物三、植物的净化作用1、植物新陈代谢利用污染物 植物对有些污染物质吸收利用，即使容易引起植物中毒的重金属元素，在低浓度下植物可吸收利用，浓度过高会造成伤害。如利用香根草、茭白来净化富营养化的水体。2、植物的富集作用 对某些元素或化合物

13、具有选择性吸收的能力，将吸收物质存储在体内。利用凤眼莲净化炼油废水。第20页，共23页。第四节 水污染与植物三、植物的净化作用3、植物吸收转化与转移 有些污染物质进入植物体后，可以被植物体分解掉或转化为毒性小的成分，该类型的植物在净化水体中的作用将会越来越重要。如有些重金属元素进入植物体后就立刻和植物体内的硫蛋白结合形成金属硫蛋白，从而使其毒性大大降低。有些植物吸收一些有机污染物质后，将其完全分解，最后释放出二氧化碳，如苯酚等。第21页，共23页。思考题：1、水通过哪几个方面对植物起作用的？2、水分在地球上的流动和再分配有哪几种方式？地球上的水分循环可分为哪两个部分？3、什么是植物水分保障指标？它包括了哪几个指标？4、什么是植物体的水分平衡？植物的蒸腾作用具有哪些作用？可用哪些指标来表示？5、水对植物有哪些生态作用？6、哪些因素会影响水分的有效性？第22页，共23页。思考题：7、以水为主导因子的植物生态类型有哪些？8、城市植物群落对城市中水分平衡有哪些调节作用？或者，植物群落为什么能增加城市的水资源？9、干旱对植物产生哪些危害？植物如何适应干旱的？10、水分过多对植物会产生哪些影响？11、植物通过哪些途径净化水体污染？第23页，共23页。