《温度与园林植物》PPT课件.ppt

二 温度与园林植物 第一节城市温度环境 一 温度及其变化规律 一 热量平衡 太阳辐射是地球表面的主要热源 地面因吸收太阳辐射而增温 同时又不断放出辐射 即地面辐射 地面辐射是近地面层大气的主要热源 大气通过接受地面辐射而增温 同时又向外辐射 其中射向地面的那部分辐射称为大气逆辐射 它也是地面热量的一个来源 地面辐射与大气逆辐射中被地面所吸收部分之差 称为地面有效辐射 二 温度变化规律 1 温度在空间上的变化地球表面上各地的温度条件随所处的纬度 海拔高度 地形和海陆分布等条件的不同而有很大变化 随着纬度增高 太阳高度角减小 太阳辐射量随之减小 温度也逐渐降低 随着海拔升高 虽然太阳辐射增强 但由于大气层变薄 大气密度下降 保温作用差 因此温度下降 北半球南坡接受的太阳辐射最多 空气和土壤温度都比北坡高 当土壤温度一般西南坡比南坡更高 这是因为西南坡蒸发耗热较少 热量多于土壤 空气增温 所以南坡多生长阳性喜暖耐寒植物 北坡更是与耐阴喜湿植物 封闭谷底和盆地 逆温现象 2 温度在时间上的变化 春季气候温暖 昼夜长短相差不大 夏季炎热 昼长夜短 秋季和春季相似 冬季则寒冷而昼短夜长 温度随昼夜变化 一般气温的最低值出现在凌晨日出前 日出以后 气温上升 在13 00 14 00达最高值 以后开始持续下降 一直到日出前为止 二 城市温度条件 一 热岛效应 城市热岛效应是城市气候最明显的特征之一 它是指城市气温高于郊区气温的现象 城市热岛效应形成的主要原因 城市下垫面的反射率比郊区小 城市下垫面建筑材料的热容量 导热率比郊区森林 草地 农田组成的下垫面要大的多 城市大气中二氧化碳和空气污染物含量较高 形成覆盖层 对地面长波辐射有强烈的吸收作用 空气逆辐射也大于郊区 减少了热量的散失 城市内各种燃烧过程和人类活动产生的热量可能接近甚至超过太阳辐射的热量 城市中建筑物密集 通风不良 不利于热量的扩散 加上城市地面不透水面积较大 排水系统发达 地面蒸发量小 同时植被较少 使得通过水分蒸腾 蒸发消耗热量的作用大大减少 二 城市小环境的温度变化 城市局部地区 由于建筑物和铺装地面的作用 会极大地改变光 热 水分布 形成特殊的小气候 对温度因子的影响尤其明显 第二节温度对园林植物的生态作用 一 温度对植物生理活动的影响 促进生化反应的酶 特别是促进光合作用和蒸腾作用的酶 二氧化碳和氧气在植物细胞内的溶解度 蒸腾作用 根系在土壤中吸收水分和矿物质的能力 温度对蒸腾作用有两方面的影响 一 温度会改变空气中蒸汽压差 从而影响植物的蒸腾 二 温度能直接影响叶面温度和气孔开关 并使角质层蒸腾和气孔蒸腾的比率发生变化 温度愈高 角质层蒸腾所占比例也愈大 二 温度对植物生长发育的影响 温度对植物生长发育的影响从种子发芽开始 植物种子只有在一定温度条件下才能发芽萌发 植物在一年中 从树液流动开始到落叶为止的日期称为生长期 温度是影响植物生产力的主要因素之一 低温与休眠过程密切相关 三 极端温度对植物的影响 植物进行正常生命活动对温度有一定的要求 当温度低于或高于一定数值 植物便会因低温或高温受害 这个数值即为临界温度 一 低温危害 1 寒害寒害又称冷害 是指0 以上的低温对植物造成的上海 喜温植物易受寒害 寒害是喜温植物往北引种的主要障碍 2 冻害冻害是指冰点一下低温使植物体内 细胞内和细胞间隙 形成冰晶引起的伤害 3 霜害由于霜的出现而使植物受害称为霜害 可分为早霜和晚霜 4 冻举冻举又称冻拔 气温下降引起土壤结冰 冰的体积比水大 这使得土壤体积增大 随着冻土层的不断加厚 膨大 会使树木上举 解冻时 土壤下陷 树木留在原处 根系裸露地面 严重时倒伏死亡 像被拔出来似的 一般小树比大树受害严重 6 生理干旱生理干旱又称冻旱 土壤结冰时 树木根系吸不到水分 或土温过低根系活动微弱 吸水很少而地上部分不断蒸腾失水 就会引起枝条甚至整棵树木干枯死亡 多发生于土壤未解冻前的早春 5 冻裂冻裂是指白天太阳光直接照射到树干 入夜气温迅速下降 由于木材导热慢 树干两侧温度不一致 热胀冷缩产生弦向拉力 使树皮纵向开裂而造成的伤害 多发生在昼夜温差较大的地方 二 高温危害 1 皮烧树木受强烈的太阳辐射 温度升高特别是温度的快速变化而引起的形成层和树皮组织的局部死亡 多发生在冬季 朝南或南坡地域以及有强烈太阳光反射的城市街道 可以通过对树干涂白反射掉大部分的热辐射而减轻危害 高温减弱植物光合作用 增强呼吸作用 破坏植物的水分平衡 导致蛋白质凝固和有害次生代谢物的积累 高温严重时会直接灼伤植物叶片 芽 树皮 使植物枯黄受害 2 根茎灼伤当土壤表面温度增高到一定程度时 灼伤幼苗柔弱的茎而造成伤害 特别是病原体易侵入 引发病害 多发生在苗圃 可通过遮阴或喷水降温以减轻危害 极端温度对植物的影响一方面取决于极端最高 最低温度及持续时间 温度变化的幅度和速度 降温越快 低温持续时间越长 植物受害越严重 另一方面取决于植物本身的抵抗能力 四 温度与植物分布 积温是指植物整个省长发育期或某一发育阶段内 高于一定温度以上的昼夜温度总和 每种植物都有其生长的下限温度 当温度高于下限温度时 它才能生长发育 这个对植物生长发育起有效作用的高出的温度值 称作有效温度 植物在某个或整个生育期内的有效温度总和 称作有效积温 第三节园林植物对温度的适应 一 园林植物对极端温度的适应 1 对低温的适应长期生活在低温环境中的植物通过自然选择 在生理 形态方面表现出适应特征 在形态方面 极低和高山植物的芽和叶片常受到油脂类物质的保护 芽具有鳞片 植物体表面生有蜡粉和密毛 植物矮小并常呈匍匐状 垫状或莲座状 这种形态有利于保持较高的温度 减少严寒的影响 在生理方面 通过减少细胞中的水分 增加细胞中的糖类 脂肪和色素类物质来降低植物的冰点 增强抗寒能力 此外 极低和高山植物在可见光谱中的吸收带较宽 能吸收更多的红外线 2 对高温的适应 在形态方面 植物生有密茸毛和鳞片 能阻挡一部分阳光 植物体呈白色 银白色 叶片革质发亮 能反射一部分阳光 有些植物叶片角度发生变化或在高温条件下叶片折叠 减少对阳光的接受面积 一些树木的树干和根茎有厚的木栓层 具有绝热和保护作用 在生理方面 主要是降低细胞含水量 增加糖和盐的浓度 以减缓代谢速度和增加原生质的抗凝结力 其次是通过旺盛的蒸腾作用消耗热量以避免植物体因过热受害 二 昼夜变温与温周期现象 植物对温度昼夜变节律的反应称为温周期现象 如有些种子在昼夜温差较大的条件下才能萌发 在一定温度范围内 昼夜温差较大更有利于植物的生长和产品质量的提高 温周期对植物生长的有利作用 是由于生长期中白天很少出现极端的 不利于林木生长的温度 白天适当高温有利于光合作用 夜间适当低温减弱呼吸作用 使光合产物消耗减少 净积累相应增多 三 季节变温与物候现象 地球表面的大部分地区都有季节变化 在中纬度低海拔地区变化最为明显 植物长期适应于一年中气候条件 主要是温度条件 的季节性变化 形成与此相适应的发育节律 称为物候现象 如大多数植物在春季开始发芽生长 继之出现花蕾 夏秋季温度较高时开花 结实和果实成熟 秋末低温条件下落叶 进入休眠 植物的器官 如芽 叶 花 果 受当地气候的影响 从形态上所显示的各种变化称为物候期或物候相 一般树木的物候观察记载包括下列项目 萌动前 休眠中 的状态 芽的膨胀 萌发 最盛和完结时期 展叶开始和最盛时期 花芽出现 膨大 开花 盛花及终花日期 传粉时间 侧枝和顶枝的延长生长 形成层的开始活动和终止日期 果实增大过程 果实膨大 始熟 正熟 过熟日期 果实或种子脱落日期 始落 盛落 终落 树叶变色 落叶日期 始落 盛落 终落 冬芽的形成过程 在冬眠期中 冬芽 对低温的反应 如冻害 第四节园林植物对气温的调节作用 一 植物的热量平衡 植物通过一系列调节机制以及其他适应性能的交互作用 植物和环境之间保持着一定的热量平衡 从而使植物体保持适当的温度 当气温低时 可使叶温高于气温 当气温高时 可是叶温低于气温 二 园林植物的降温作用 阻挡太阳的热辐射 通过蒸腾作用消耗大量热量 大面积的园林绿地还可以形成局部微风