植物地理温度条件

第三节温度条件一、温度对植物生命活动的影响（一）影响植物的生理过程

1、影响体内物理和化学的综合反应物理化学过程随温度的增加而加速;体内酶的活性随温度的升高而降低。

2、影响植物的水分代谢（1）影响植物的吸水吸水需要适宜的温度范围。低温降低根细胞透性，增加水的粘度；高温破坏根细胞膜，限制吸水。（2）影响植物的蒸腾作用温度越高，蒸腾越强。起点温度最适温度最高温度呼吸作用－10－0℃30－40℃50℃光合作用－5－0℃20－35℃40－50℃

3、影响植物的光合作用光合作用需要适宜的温度条件。在适合的温度范围内，温度越高，光合反应速度大。不同植物光合作用的温度基点不同，净光合作用为零时的温度，称为热补偿点。CO2吸收的最低极限（℃）光合率最适温度（℃）CO2吸收的最高温度（℃）炎热生境草本C4植物栽培C3植物高山植物热带亚热带常绿阔叶树干旱区的硬叶乔灌木温带落叶阔叶树常绿针叶树苔原矮灌丛和石南灌丛寒冷生境地衣5－7－2－0－7－－20－5－5－－1－3－－1－5－－3－3－25－－1035－45（50）20－30（40）10－2025－3015－3515－2510－2515－255－1550－6040－5030－4045－5042－5540－4535－4240－4520－30

4、影响植物的呼吸作用植物呼吸作用的温度范围一般在－10－50度之间，最适合温度约为30－40度。呼吸作用的最适温度比光合作用的最适温度高。高温地区生长的植物呼吸强度一般较弱，寒冷地区的植物呼吸强度比较强烈。（二）影响植物的生长发育

1、影响种子萌发（1）不同植物的种子萌发所需要的温度不同；（2）较大温差的变温可提高种子的萌发率；（3）北方或高海拔地区的植物，种子必须经过低温刺激，才能萌发。名称最低温度最适温度最高温度小麦玉米水稻亚麻向日葵黄瓜48—91025—1015—1825333021—252831—3732443728—3037—4444—50最低温度最适温度最高温度热带植物10—1530—3545—50左右温带植物5—1025—30寒带植物00—5

2、影响植物的生长（1）不同器官的生长所需温度不同；（2）不同植物的生长所需温度不同；（3）适度较高的昼夜温差可促进植物的生长；（4）植物生长的温度条件具有三基点特征，小于生物学零度和高于最高温度时，植物休眠或死亡。低纬地区植物的最高温度偏高，而高纬地区和寒冷地区植物的最低温度偏低。植物名称忍受温度范围植物名称忍受温度范围小麦0—43豌豆-2—44南瓜14—46温泉藻70—93小麦类型春化所需的温度范围春化所需的天数冬性类半冬性类春性类0—53—55—2030—7020—303—15

3、影响植物繁殖（1）影响植物繁殖器官的发育与形成——春化某些植物的开花，需要在其营养期经受低温刺激，才能开花。（2）不同植物开花所需温度条件不同；（3）昼夜温差的增加，有利于植物花的形成；（4）昼夜温差的增加，有利于果实中糖份的积累；（5）高温促进果实中有机酸的分解。二、低温对植物的生态作用与植物的适应（一）低温对植物的影响

1、低温对植物危害的形式：寒害、霜害、冻害。

2、寒害：（1）蛋白质代谢紊乱，原生质活性下降，代谢反应失调；（2）光合作用速率下降，物质平衡受到破坏；（3）水分吸收受阻，水分平衡被破坏。

3、冻害与霜害：（1）细胞中自由水结冰，细胞脱水萎缩，造成机械损伤；（2）蛋白质失活变性；（3）吸水能力下降，水分平衡被破坏。（二）植物对低温的适应

1、形态适应：（1）植株矮小，莲座状、垫状、匍匐状；（2）芽具芽鳞和油脂，茎叶常有蜡粉、毛、油脂；（3）树皮厚、粗糙、木栓层发达；（4）小叶化，叶片厚度增加；（5）保护组织发达、细胞间隙大。

2、生理适应（1）增宽光谱吸收带，吸收更多红外线；（2）利用代谢产热，维持花的温度；（3）细胞壁薄而富有弹性，忍耐结冰导致的脱水；（4）抗寒锻炼：植物体含水量下降（自由水含量减少，束缚水相对增多）；呼吸减弱（积累糖分，降低冰点）；脱落酸含量增多，生长停止，进入休眠；细胞产生质壁分离；保护物质增多（糖、脂肪类物质、蛋白质、核酸积累量增大）。3、形为适应（1）生长方式：白天叶丛开放增加热量吸收，夜晚则闭合减少热量散失；（2）向热运动：北极苔原植物，花与叶片向日运动，增强吸收太阳辐射的能力；（3）休眠：温带木本植物，秋季落叶，冬季生命活动降低或暂时停止。三、高温胁迫与植物适应（一）高温对植物的危害

1、蛋白质变性失活，原生质和酶活性降低甚至丧失；

2、脂类液化，细胞膜被破坏，透性加强，影响正常生理功能，导致细胞死亡；

3、直接灼烧植物体，产生皮烧现象(形成层和树皮组织局部死亡)；

4、呼吸作用增强，光合作用减弱，破坏物质平衡；

5、抑制氮化物的合成，积累氨过多，形成细胞氨毒害；

6、蛋白质合成速度减缓、降解加剧；7、引起水分缺乏的连锁反应，形成物理性干旱。（二）植物对高温的适应

1、避热适应：植物保持比气温低的体温，避免高温危害。（1）产生毛、鳞片等过滤阳光；（2）叶片革质发亮，植物体被蜡质白粉，增强体表反射阳光能力；（3）木栓层厚，可以绝热；（4）叶小或深裂，利于散热；（4）叶缘向光、叶片折叠、少叶或无叶、茎枝圆形；叶片运动，减小叶片与入射光线的角度，减少受光面积；（5）枝叶开阔、远离地面，减少吸收地面热量和增强散热能力；（7）增强蒸腾作用，散发热量；（8）休眠，以地下器官或种子的形式渡过高温干旱期。

2、耐热适应：在体温较高的情况下，仍能维持生命活动。（1）增加细胞液浓度，提高原生质的束缚水比例，抵抗高温条件下蛋白质脱水变性；（2）减缓代谢速率，增加原生质的抗凝结力；（3）增加脂肪酸，减少铵盐毒害。3、需热适应：有些植物需要一定的高温作用才能发芽，称为夏化作用。四、植物对不同温度条件的适应类群（一）根据温度作用强度划分广温植物：在较宽的温度范围内生活，能适应较大的温度变幅

低温植物——适应低温条件，不适应高温条件。狭温植物中温植物——适应中温条件，不适应高温和低温。

高温植物——适应高温条件，不适应低温条件。生态类型冰缘植物低温植物微温植物中温植物亚高温植物高温植物≥10℃积温℃＜0＜-301600—32003200—50005000—8000＞8000最冷月均温℃＜-30-30—10-10—04—15＞15极端最低温℃＜-48-48—30-30—20-5—5＞5（二）根据植物生长的需热量划分

1、积温——在规定时期内，符合特定条件的日均温的总和。

活动积温——植物某一生长发育期或全部生长期中高于某一温度以上的日均温的总和。如≥10℃的积温，即一年当中≥10℃的日均温总和。有效积温——植物某一生长发育期或全部生长期中高于生物学零度以上的日均温总和。即：Ti为大于生物学零度以上的日均温（生物学零度即为生物学下限温度或起始温度）。

2、有效积温法则——植物各个发育期需要满足一定的有效积温后才能进入下一阶段的发育期。

3、生物学零度与有效积温随植物种类与发育期不同而不同。

4、生物学下限温度可以通过物候观测法、分析生命活动与温度条件的相关性来计算。五、温度节律与植物的物候节律（一）温周期对植物的生态作用

1、日温周期与植物生长发育日温周期——植物对昼夜温差的反应。（1）促进种子萌发；（2）促进生长发育与形态构成；（3）促进植物干物质的积累。2、年温周期与植物生长发育年温周期——植物对温度季节变化的反应。植物随着温度的季节变化，进行着不同的生命活动：萌发、现叶、生长、开花、结实、落叶、休眠等，形成植物的物候节律。（二）植物的物候节律

1、物候——随着温度的变化，植物依次出现