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一个地理事物,往往是地理环境整体作用的产物。植物是自然环境很直观的反映,它受到光照、温度、水分、生物等生态因子的综合作用,与气候、地形、土壤甚至人类活动等都有着密切的联系,是沟通有机界和无机界的桥梁。新课标、新高考越来越注重学生的地理实践力,往往要求学生能够在野外的真实情境和教学情境中,根据一些植被的生态特征,来推断当地的自然地理环境。举例如下:
例1:(2017全国Ⅰ卷1~3题)给出“3月25日,我国东部某绿化带的绿化带中有些杂树,新叶呼之欲出”的条件,让学生推断当地的植被类型。例2:(2016全国Ⅰ卷36题)给出“茉莉花的生态特点及生长习性”,要求学生分析“与江苏、浙江相比,说明横县有利于茉莉生长的气候条件”。例3:(赣州市2017年高三年级摸底考试)直接给出“某地最具代表的植物——高原點地梅,其根粗、茎短、披毛、簇花、色艳,匍匐于地面”,要求学生分析其形态所反映的生态环境特点。
在各种地理因子的综合影响下,植物往往会通过长期的自然选择,具备一些独特的形态或者生理特征。干旱地区的植物生长过程中,水分往往起到主导性作用。笔者将以此为例,分析植物对干旱环境的生态适应,从而得出植物适应地理环境的基本原理和研究方法。
我们先要了解某种地理要素对植物的生态意义。以水为例,水是植物主要的组成成分,植物体的含水量一般为60~80%,有的甚至可达90%以上,没有水就没有生命。水是很多物质的溶剂,土壤中的矿物质、氧、二氧化碳等都必须先溶于水后,才能被植物吸收和在体内运转。水还能维持细胞和组织的紧张度,使植物器官保持直立状况,以利于各种代谢的正常进行。水是光合作用制造有机物的原料,它还作为反应物参加植物体内很多生物化学过程。此外,水由于有较大的热容量,当温度剧烈变动时,能缓和原生质的温度变化,以保护原生质免受伤害。
其次要了解该生态因子是通过什么方式来影响植物的生长。以水分为例,水对植物的影响是通过不同形态、量和持续时间三方面的变化来实现的。不同形态的水指水的固态、液态和气态等三态,量是指降水量的多少和大气、土壤湿度的高低,持续时间是指降水、干旱、淹水等的持续时间。
第三,要根据环境中水的多少和植物对水分的依赖程度,将植物进行分类研究。以水分为例,可将植物分成水生植物——指生长在水中的植物(又可细分为沉水植物、浮水植物和挺水植物三类)和陆生植物——指在陆地上生长的植物(又可细分为湿生、中生和旱生植物三类)。本文则侧重于旱生植物的生态适应分析。
第四,结合植被体内的三大作用(光合作用、呼吸作用、蒸腾作用)进行分析。旱生植物在干旱环境中生长,要能忍受较长时间干旱,可从三个方面分析。一是要尽量地吸收水分,此过程主要是根系所发挥的作用;二是要在植株内尽量储存水分或者忍受低含水量;三是尽量减少蒸腾作用等造成的水分散失,从而维持其生长。植物基于以上适应性特征,又可分为少浆液植物和多浆液植物两类。少浆液植物叶面积缩小,根系发达,原生质渗透压高(细胞液浓度高),含水量极少,如刺叶石竹、骆驼刺(地上部分只有几厘米而地下部分深达15米,根系扩展范围达623米)、夹竹桃等;多浆液植物有发达的贮水组织,多数种类叶片退化而由绿色茎代行光合作用,如仙人掌(高达15~20米,可储水2吨以上)、瓶子树、猴面包树等。另外,我们还可以根据植物干旱生境用列表的方法更为细致地进行分析。如下表:
需要补充说明的是,植物对每一种地理因子都具有一定的适应范围,不同植物的广域度不同。广域性高的植物环境适应性强,分布范围广,如马齿苋具有广泛的生态适应性,耐旱、耐瘠、耐热,同时又有一定的耐阴性,不仅仅能适应干旱的生境,在全球各地的温带和热带地区都能生长。因而,我们在观察某种植物的某一特征时,有时还不能准确地判定推断出其所处的地理环境特征,具体还需要结合其他生态因子,多方面、综合地分析其自然地理环境。
例1:(2017全国Ⅰ卷1~3题)给出“3月25日,我国东部某绿化带的绿化带中有些杂树,新叶呼之欲出”的条件,让学生推断当地的植被类型。例2:(2016全国Ⅰ卷36题)给出“茉莉花的生态特点及生长习性”,要求学生分析“与江苏、浙江相比,说明横县有利于茉莉生长的气候条件”。例3:(赣州市2017年高三年级摸底考试)直接给出“某地最具代表的植物——高原點地梅,其根粗、茎短、披毛、簇花、色艳,匍匐于地面”,要求学生分析其形态所反映的生态环境特点。
在各种地理因子的综合影响下,植物往往会通过长期的自然选择,具备一些独特的形态或者生理特征。干旱地区的植物生长过程中,水分往往起到主导性作用。笔者将以此为例,分析植物对干旱环境的生态适应,从而得出植物适应地理环境的基本原理和研究方法。
我们先要了解某种地理要素对植物的生态意义。以水为例,水是植物主要的组成成分,植物体的含水量一般为60~80%,有的甚至可达90%以上,没有水就没有生命。水是很多物质的溶剂,土壤中的矿物质、氧、二氧化碳等都必须先溶于水后,才能被植物吸收和在体内运转。水还能维持细胞和组织的紧张度,使植物器官保持直立状况,以利于各种代谢的正常进行。水是光合作用制造有机物的原料,它还作为反应物参加植物体内很多生物化学过程。此外,水由于有较大的热容量,当温度剧烈变动时,能缓和原生质的温度变化,以保护原生质免受伤害。
其次要了解该生态因子是通过什么方式来影响植物的生长。以水分为例,水对植物的影响是通过不同形态、量和持续时间三方面的变化来实现的。不同形态的水指水的固态、液态和气态等三态,量是指降水量的多少和大气、土壤湿度的高低,持续时间是指降水、干旱、淹水等的持续时间。
第三,要根据环境中水的多少和植物对水分的依赖程度,将植物进行分类研究。以水分为例,可将植物分成水生植物——指生长在水中的植物(又可细分为沉水植物、浮水植物和挺水植物三类)和陆生植物——指在陆地上生长的植物(又可细分为湿生、中生和旱生植物三类)。本文则侧重于旱生植物的生态适应分析。
第四,结合植被体内的三大作用(光合作用、呼吸作用、蒸腾作用)进行分析。旱生植物在干旱环境中生长,要能忍受较长时间干旱,可从三个方面分析。一是要尽量地吸收水分,此过程主要是根系所发挥的作用;二是要在植株内尽量储存水分或者忍受低含水量;三是尽量减少蒸腾作用等造成的水分散失,从而维持其生长。植物基于以上适应性特征,又可分为少浆液植物和多浆液植物两类。少浆液植物叶面积缩小,根系发达,原生质渗透压高(细胞液浓度高),含水量极少,如刺叶石竹、骆驼刺(地上部分只有几厘米而地下部分深达15米,根系扩展范围达623米)、夹竹桃等;多浆液植物有发达的贮水组织,多数种类叶片退化而由绿色茎代行光合作用,如仙人掌(高达15~20米,可储水2吨以上)、瓶子树、猴面包树等。另外,我们还可以根据植物干旱生境用列表的方法更为细致地进行分析。如下表:
需要补充说明的是,植物对每一种地理因子都具有一定的适应范围,不同植物的广域度不同。广域性高的植物环境适应性强,分布范围广,如马齿苋具有广泛的生态适应性,耐旱、耐瘠、耐热,同时又有一定的耐阴性,不仅仅能适应干旱的生境,在全球各地的温带和热带地区都能生长。因而,我们在观察某种植物的某一特征时,有时还不能准确地判定推断出其所处的地理环境特征,具体还需要结合其他生态因子,多方面、综合地分析其自然地理环境。