園林生態(tài)學(xué)第三章園林植物與溫度的生態(tài)關(guān)系分析

園林生態(tài)學(xué)第三章園林植物與溫度的生態(tài)關(guān)系分析第一頁(yè)，共37頁(yè)。一城市溫度環(huán)境理解：溫度的時(shí)間空間變化規(guī)律，城市熱島效應(yīng)產(chǎn)生的原因、影響因素以及后果。（重點(diǎn)）二溫度對(duì)園林植物的生態(tài)效應(yīng)（次重點(diǎn)）識(shí)記：溫周期現(xiàn)象、物候、理解：極端低溫和極端高溫對(duì)園林植物的生態(tài)效應(yīng)及作用方式掌握：提高園林植物抵抗逆境的方式三植物分布與溫度四溫度在城市園林調(diào)控中的應(yīng)用（一般）理解：園林植物對(duì)城市氣溫的調(diào)節(jié)作用以及溫度在園林生產(chǎn)中的應(yīng)用第二頁(yè)，共37頁(yè)。

第一節(jié)城市溫度環(huán)境一、溫度及其自然變化規(guī)律1、溫度和地表熱量平衡2、溫度的自然變化——空間變化規(guī)律3、溫度的自然變化——時(shí)間變化規(guī)律溫度、熱量；地表溫度主要取決于輻射差額：–收入=太陽(yáng)直接輻射S+散射輻射S’+大氣逆輻射Ea–支出=地表反射Sα+S’α+地面輻射Ee地面輻射平衡。第三頁(yè)，共37頁(yè)。二、溫度的空間變化規(guī)律

緯度：通過(guò)影響某地區(qū)的太陽(yáng)入射高度角的大小以及晝夜長(zhǎng)短，影響太陽(yáng)輻射量的大小；

海拔：對(duì)溫度的影響源于空氣密度；

大型水體；

地理方位和地形（右圖）。第四頁(yè)，共37頁(yè)。三、溫度的時(shí)間變化規(guī)律從長(zhǎng)時(shí)間變化看，溫度隨冰期的來(lái)去發(fā)生變化，同時(shí)伴隨著主要?dú)夂驇У淖冞w。從植物生長(zhǎng)期來(lái)看，溫度變化表現(xiàn)為明顯的季節(jié)變化，與晝夜變化。第五頁(yè)，共37頁(yè)。

二、城市內(nèi)的溫度條件

1、城市中的熱量平衡——城市熱島帶來(lái)的后果主要有5大原因造成城市熱量較鄉(xiāng)村、郊區(qū)多

●城市熱島使城區(qū)冬季縮短，霜雪減少，有時(shí)甚至發(fā)生郊外降雪而城內(nèi)降雨的情況。

●城市熱島雖使城區(qū)冬季中取暖能耗減少，但城市熱島造成中、低緯度城市的夏季高溫。城市供電、供水緊張。

●城市熱島效應(yīng)使城市春早秋晚，極端溫度趨于緩和第六頁(yè)，共37頁(yè)。2、城市局部小環(huán)境的溫度變化

●建筑物與硬質(zhì)鋪裝：溫差；變化劇烈；

●綠地：“冬暖夏涼”；變化平緩第七頁(yè)，共37頁(yè)。第二節(jié)溫度對(duì)園林植物的生態(tài)效應(yīng)一、溫度影響植物生長(zhǎng)發(fā)育的作用機(jī)理

細(xì)胞液：植物的生命活動(dòng)和生長(zhǎng)都有賴(lài)于細(xì)胞內(nèi)可利用的液態(tài)水的存在，這只有在細(xì)胞溫度超過(guò)冰點(diǎn)時(shí)才有可能。

生化酶：當(dāng)溫度升高時(shí)，酶催化反應(yīng)的速度加快，植物的生理活動(dòng)隨之加強(qiáng)，直到一個(gè)最佳溫度為止。以后就逐漸減弱。細(xì)胞物理作用代謝過(guò)程：一方面溫度會(huì)改變空氣中蒸汽壓差，影響植物蒸騰作用；另一方面溫度能直接影響葉面溫度和氣孔開(kāi)關(guān)。第八頁(yè)，共37頁(yè)。

二、節(jié)律性變溫對(duì)植物的生態(tài)效應(yīng)

1、節(jié)律性變溫與溫周期

植物隨晝夜、季節(jié)等有規(guī)律的溫度變化而表現(xiàn)出來(lái)的各種反應(yīng)稱(chēng)為溫周期現(xiàn)象(thermoperiodism)

。日溫周期現(xiàn)象，即通常聽(tīng)說(shuō)的晝夜變溫，是指一天內(nèi)溫度隨著晝夜的交替變化而發(fā)生有規(guī)律的變化。季溫周期現(xiàn)象也稱(chēng)季節(jié)變溫，是一年中溫度隨春、夏、秋、冬四季的交替發(fā)生的規(guī)律性變化。

變溫對(duì)植物影響及植物的生態(tài)適應(yīng)可從植物生長(zhǎng)發(fā)育等習(xí)性方面體現(xiàn)出來(lái)。第九頁(yè)，共37頁(yè)。2、變溫對(duì)植物的生態(tài)作用

對(duì)園林植物種子萌發(fā)的影響對(duì)園林植物生長(zhǎng)的影響對(duì)園林植物開(kāi)花結(jié)實(shí)的影響對(duì)植物產(chǎn)品品質(zhì)的影響第十頁(yè)，共37頁(yè)。3、植物對(duì)節(jié)律性變溫的適應(yīng)與物候現(xiàn)象物候(phonologicalresponding)：植物在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中形成了與季節(jié)溫度變化相適應(yīng)的生長(zhǎng)發(fā)育節(jié)律。物候期：植物在不同季節(jié)里發(fā)生的發(fā)芽、生長(zhǎng)、孕蕾、開(kāi)花、結(jié)果、成熟和落葉等形態(tài)上顯示出的不同物候現(xiàn)象的時(shí)期。植物的物候期基本與當(dāng)?shù)氐臍夂蚬?jié)律相符。植物的物候期主要受當(dāng)?shù)貧夂颍貏e是溫度的影響。凡影響地區(qū)氣候的因素都影響植物的物候期，如緯度、經(jīng)度和海拔等因子。此外，還受年際間氣候變化的影響。第十一頁(yè)，共37頁(yè)。

三、極端低溫對(duì)植物的生態(tài)效應(yīng)

1、極端低溫對(duì)園林植物的生態(tài)作用——直接傷害冷害(chillinginjury)：也稱(chēng)寒害，是指0℃以上的低溫對(duì)植物體產(chǎn)生的傷害。霜害(frostinjury)：由于霜的出現(xiàn)而造成的植物傷害稱(chēng)霜害。凍害(freezeinjury)：當(dāng)植物體受到冰點(diǎn)以下的低溫脅迫，使植物組織發(fā)生冰凍而引起的傷害為凍害。第十二頁(yè)，共37頁(yè)。

2、極端低溫對(duì)園林植物的生態(tài)作用——間接傷害

凍拔(frostheaving)：由于氣溫下降，引起土壤結(jié)冰，體積增加約9％，隨著凍土層的不斷加厚、膨大，會(huì)連帶苗木上舉，解凍后，根系裸露地面，嚴(yán)重時(shí)會(huì)倒地死亡。凍裂(frostcracking)：溫度較低時(shí)，太陽(yáng)光的強(qiáng)烈照射使樹(shù)木受光面迅速升溫，在不照射或入夜后氣溫迅速下降，使樹(shù)木受光面和背光面產(chǎn)生較大溫差，由于熱脹冷縮而產(chǎn)生弦向拉力，使樹(shù)皮縱向開(kāi)裂而造成傷害。

生理干旱(physiologicaldrought)：又稱(chēng)為凍旱，是指盡管土壤水分充足，但由于土壤低溫或土壤溶液鹽分濃度高而使植物根系吸收不到水分，地上部分因氣溫較高卻不斷蒸騰失水所引起的水分失凋致使葉片變黃、枝條受損甚至整株苗木生長(zhǎng)受抑制乃至死亡的現(xiàn)象。第十三頁(yè)，共37頁(yè)。3、園林植物對(duì)低溫的生態(tài)適應(yīng)——形態(tài)與生理

園林植物在不同的發(fā)育階段會(huì)形成不同的外部形態(tài)構(gòu)造以適應(yīng)低溫。園林植物在生理上對(duì)低溫的適應(yīng)，主要表現(xiàn)為植物體內(nèi)細(xì)胞中水分(特別是自由水)的減少，這有助于提高植物抗凍性；植物還可通過(guò)提高溶質(zhì)和膠體的濃度來(lái)抵御低溫的傷害。第十四頁(yè)，共37頁(yè)。4、影響園林植物低溫傷害的內(nèi)外因素與抗寒途徑●影響植物低溫傷害的外界因素，包括低溫狀況和環(huán)境條件。低溫狀況主要有極端低溫值、低溫的持續(xù)時(shí)間、溫度的變化速度和土壤低溫；外界環(huán)境條件包括日照長(zhǎng)短、光照強(qiáng)度、土壤含水量和土壤營(yíng)養(yǎng)?！裰参锬芊袷芎?，最終取決于植物本身的抗性。●提高植物的抗寒性的主要途徑有抗寒鍛煉、噴施化學(xué)物質(zhì)及采取適當(dāng)?shù)脑耘啻胧５谑屙?yè)，共37頁(yè)。

四、極端高溫對(duì)植物的生態(tài)效應(yīng)

1、極端高溫對(duì)園林植物的生態(tài)作用

●植物由于所處的環(huán)境溫度過(guò)高而造成傷害的現(xiàn)象叫熱害。

●高溫對(duì)植物的傷害：間接傷害和直接傷害。

●高溫對(duì)園林植物傷害的常見(jiàn)癥狀：日灼是指幼苗或樹(shù)木因強(qiáng)烈太陽(yáng)照射和相應(yīng)的高溫而產(chǎn)生的灼傷現(xiàn)象。

●根據(jù)灼燒部位的不同：根莖灼燒(干灼)和樹(shù)皮灼燒（皮燒）。第十六頁(yè)，共37頁(yè)。2、園林植物對(duì)高溫的生態(tài)適應(yīng)

形態(tài)適應(yīng)：密生的絨毛和鱗片濾光；白色或銀白色的植物體或一些發(fā)亮的葉片反射光線，減少受光面積從而減少光照；較厚的木栓層隔絕高溫。

生理適應(yīng)：減緩代謝速率，從而增強(qiáng)抗高溫能力；蒸騰降低體溫；反射紅外輻射，抑制植物體溫的升高。第十七頁(yè)，共37頁(yè)。3、提高園林植物抗高溫能力的途徑●進(jìn)行適當(dāng)?shù)母邷劐憻?，可使植物的抗熱性有所提高?！駥?shí)踐中，為防止植物遭受高溫傷害，通?？刹捎谜谑a、噴水、適當(dāng)早播等措施；另外，凡是能增加細(xì)胞內(nèi)束縛水的含量，降低自由水的含量，增加胞質(zhì)粘度，維持蛋白質(zhì)合成能力及其活動(dòng)性的理化或生化處理措施，都可提高植物對(duì)高溫的適應(yīng)能力。第十八頁(yè)，共37頁(yè)。第三節(jié)植物的分布與溫度一、影響植物分布的主要因素1）一定的溫度范圍+持續(xù)時(shí)間2）極端溫度，年平均溫度3）積溫：在植物的整個(gè)生活周期或在某一生長(zhǎng)發(fā)育階段內(nèi)，高于某一特定溫度以上的熱總量，稱(chēng)為該植物的積溫(accumulatedtemperature)。積溫=（高于特定溫度的日均溫-特定溫度）×日均溫持續(xù)天數(shù) 積溫通常分為兩類(lèi)：有效積溫和活動(dòng)積溫。第十九頁(yè)，共37頁(yè)。二、溫度與園林植物分布

1、根據(jù)植物對(duì)溫度變化的適應(yīng)能力劃分的生態(tài)類(lèi)型廣溫植物、窄溫植物（高溫/低溫）喜高溫園林植物、喜低溫園林植物、中溫園林植物2）我國(guó)園林植物分布分類(lèi)采用積溫（統(tǒng)一按照日溫≥10℃的持續(xù)期內(nèi)日平均溫度的總和為標(biāo)準(zhǔn)）和低溫為主要指標(biāo)，將我國(guó)分為六個(gè)熱量帶，每個(gè)不同的熱量帶內(nèi)分布著不同的植物類(lèi)型。第二十頁(yè)，共37頁(yè)。三、我國(guó)園林植物的分布第二十一頁(yè)，共37頁(yè)。第四節(jié)溫度在城市園林調(diào)控中的應(yīng)用

一、園林植物對(duì)城市氣溫的調(diào)節(jié)作用1、園林植物的遮蔭（降溫）作用“大樹(shù)底下好乘涼”主要通過(guò)植物群落內(nèi)地表太陽(yáng)輻射的再分配實(shí)現(xiàn)。不單純是對(duì)地面的遮蔭，對(duì)建筑物的墻體、屋頂?shù)纫簿哒谑a效果。第二十二頁(yè)，共37頁(yè)。2、園林植物的涼爽（增濕）作用

通過(guò)蒸騰吸收熱量，降低環(huán)境溫度，同時(shí)釋放水分，產(chǎn)生涼爽效應(yīng)。3、園林植物對(duì)營(yíng)造局部小氣候的作用4、園林植物對(duì)熱島效應(yīng)的減緩作用第二十三頁(yè)，共37頁(yè)。

二、溫度在園林生產(chǎn)中的應(yīng)用

1、溫度調(diào)控與引種●園林生產(chǎn)中引種的重要性●溫度相似的區(qū)域引種的成功率最大。●從高溫區(qū)向低溫區(qū)引種比從低溫區(qū)向高溫區(qū)引種要困難?！駥?duì)于一些引種跨度較大的，可采取“三級(jí)跳”的方法。●植物對(duì)新環(huán)境的適應(yīng)性具有潛在的范圍，如果超出這個(gè)范圍，引種必然失敗。第二十四頁(yè)，共37頁(yè)。

2、溫度調(diào)控與種子的萌發(fā)及休眠

種子發(fā)芽需要一定的溫度，15-22℃，土壤溫度相對(duì)穩(wěn)定。適當(dāng)?shù)臏囟忍幚砜梢源偈狗N子早發(fā)芽，出苗整齊。

低溫處理比較容易發(fā)芽的種子，可加快其出苗速度； 變溫處理出苗比較緩慢的種子，可加快出苗速度，提高苗木整齊度。 休眠種子可經(jīng)過(guò)低溫沙藏和變溫處理打破休眠，促進(jìn)種子及早發(fā)芽。第二十五頁(yè)，共37頁(yè)。3、溫度調(diào)控與園林植物的開(kāi)花根據(jù)不同植物的開(kāi)花習(xí)性，采取相應(yīng)措施調(diào)整開(kāi)花期。

升高溫度能促進(jìn)部分園林植物的開(kāi)花，如月季、茉莉等。 降低溫度，延長(zhǎng)休眠期，可推遲園林植物開(kāi)花的時(shí)間。 大部分花卉，要采取綜合措施，如不同的播種、扦插、修剪、控水等措施來(lái)控制花期。第二十六頁(yè)，共37頁(yè)。

4、溫度調(diào)控與貯藏

●低溫貯藏是用于待售花卉等的保鮮的重要方法?！竦蜏刭A藏：基于低溫減緩呼吸作用、減少水分損失與疾病傳播、抑制不利的生長(zhǎng)和乙烯的產(chǎn)生等作用機(jī)制，使種子在貯藏期不萌發(fā)但保持萌發(fā)力，同時(shí)提高種子播種后發(fā)芽率?！翊蠖鄶?shù)花的最佳貯藏溫度為0-5℃，而熱帶花的最佳貯藏溫度為8-12℃。第二十七頁(yè)，共37頁(yè)