园林生态学第三章园林植物与温度的生态关系分析

园林生态学第三章园林植物与温度的生态关系分析第一页，共37页。一城市温度环境理解：温度的时间空间变化规律，城市热岛效应产生的原因、影响因素以及后果。（重点）二温度对园林植物的生态效应（次重点）识记：温周期现象、物候、理解：极端低温和极端高温对园林植物的生态效应及作用方式掌握：提高园林植物抵抗逆境的方式三植物分布与温度四温度在城市园林调控中的应用（一般）理解：园林植物对城市气温的调节作用以及温度在园林生产中的应用第二页，共37页。

第一节城市温度环境一、温度及其自然变化规律1、温度和地表热量平衡2、温度的自然变化——空间变化规律3、温度的自然变化——时间变化规律温度、热量；地表温度主要取决于辐射差额：–收入=太阳直接辐射S+散射辐射S’+大气逆辐射Ea–支出=地表反射Sα+S’α+地面辐射Ee地面辐射平衡。第三页，共37页。二、温度的空间变化规律

纬度：通过影响某地区的太阳入射高度角的大小以及昼夜长短，影响太阳辐射量的大小；

海拔：对温度的影响源于空气密度；

大型水体；

地理方位和地形（右图）。第四页，共37页。三、温度的时间变化规律从长时间变化看，温度随冰期的来去发生变化，同时伴随着主要气候带的变迁。从植物生长期来看，温度变化表现为明显的季节变化，与昼夜变化。第五页，共37页。

二、城市内的温度条件

1、城市中的热量平衡——城市热岛带来的后果主要有5大原因造成城市热量较乡村、郊区多

●城市热岛使城区冬季缩短，霜雪减少，有时甚至发生郊外降雪而城内降雨的情况。

●城市热岛虽使城区冬季中取暖能耗减少，但城市热岛造成中、低纬度城市的夏季高温。城市供电、供水紧张。

●城市热岛效应使城市春早秋晚，极端温度趋于缓和第六页，共37页。2、城市局部小环境的温度变化

●建筑物与硬质铺装：温差；变化剧烈；

●绿地：“冬暖夏凉”；变化平缓第七页，共37页。第二节温度对园林植物的生态效应一、温度影响植物生长发育的作用机理

细胞液：植物的生命活动和生长都有赖于细胞内可利用的液态水的存在，这只有在细胞温度超过冰点时才有可能。

生化酶：当温度升高时，酶催化反应的速度加快，植物的生理活动随之加强，直到一个最佳温度为止。以后就逐渐减弱。细胞物理作用代谢过程：一方面温度会改变空气中蒸汽压差，影响植物蒸腾作用；另一方面温度能直接影响叶面温度和气孔开关。第八页，共37页。

二、节律性变温对植物的生态效应

1、节律性变温与温周期

植物随昼夜、季节等有规律的温度变化而表现出来的各种反应称为温周期现象(thermoperiodism)

。日温周期现象，即通常听说的昼夜变温，是指一天内温度随着昼夜的交替变化而发生有规律的变化。季温周期现象也称季节变温，是一年中温度随春、夏、秋、冬四季的交替发生的规律性变化。

变温对植物影响及植物的生态适应可从植物生长发育等习性方面体现出来。第九页，共37页。2、变温对植物的生态作用

对园林植物种子萌发的影响对园林植物生长的影响对园林植物开花结实的影响对植物产品品质的影响第十页，共37页。3、植物对节律性变温的适应与物候现象物候(phonologicalresponding)：植物在长期的进化过程中形成了与季节温度变化相适应的生长发育节律。物候期：植物在不同季节里发生的发芽、生长、孕蕾、开花、结果、成熟和落叶等形态上显示出的不同物候现象的时期。植物的物候期基本与当地的气候节律相符。植物的物候期主要受当地气候，特别是温度的影响。凡影响地区气候的因素都影响植物的物候期，如纬度、经度和海拔等因子。此外，还受年际间气候变化的影响。第十一页，共37页。

三、极端低温对植物的生态效应

1、极端低温对园林植物的生态作用——直接伤害冷害(chillinginjury)：也称寒害，是指0℃以上的低温对植物体产生的伤害。霜害(frostinjury)：由于霜的出现而造成的植物伤害称霜害。冻害(freezeinjury)：当植物体受到冰点以下的低温胁迫，使植物组织发生冰冻而引起的伤害为冻害。第十二页，共37页。

2、极端低温对园林植物的生态作用——间接伤害

冻拔(frostheaving)：由于气温下降，引起土壤结冰，体积增加约9％，随着冻土层的不断加厚、膨大，会连带苗木上举，解冻后，根系裸露地面，严重时会倒地死亡。冻裂(frostcracking)：温度较低时，太阳光的强烈照射使树木受光面迅速升温，在不照射或入夜后气温迅速下降，使树木受光面和背光面产生较大温差，由于热胀冷缩而产生弦向拉力，使树皮纵向开裂而造成伤害。

生理干旱(physiologicaldrought)：又称为冻旱，是指尽管土壤水分充足，但由于土壤低温或土壤溶液盐分浓度高而使植物根系吸收不到水分，地上部分因气温较高却不断蒸腾失水所引起的水分失凋致使叶片变黄、枝条受损甚至整株苗木生长受抑制乃至死亡的现象。第十三页，共37页。3、园林植物对低温的生态适应——形态与生理

园林植物在不同的发育阶段会形成不同的外部形态构造以适应低温。园林植物在生理上对低温的适应，主要表现为植物体内细胞中水分(特别是自由水)的减少，这有助于提高植物抗冻性；植物还可通过提高溶质和胶体的浓度来抵御低温的伤害。第十四页，共37页。4、影响园林植物低温伤害的内外因素与抗寒途径●影响植物低温伤害的外界因素，包括低温状况和环境条件。低温状况主要有极端低温值、低温的持续时间、温度的变化速度和土壤低温；外界环境条件包括日照长短、光照强度、土壤含水量和土壤营养。●植物能否受害，最终取决于植物本身的抗性。●提高植物的抗寒性的主要途径有抗寒锻炼、喷施化学物质及采取适当的栽培措施。第十五页，共37页。

四、极端高温对植物的生态效应

1、极端高温对园林植物的生态作用

●植物由于所处的环境温度过高而造成伤害的现象叫热害。

●高温对植物的伤害：间接伤害和直接伤害。

●高温对园林植物伤害的常见症状：日灼是指幼苗或树木因强烈太阳照射和相应的高温而产生的灼伤现象。

●根据灼烧部位的不同：根茎灼烧(干灼)和树皮灼烧（皮烧）。第十六页，共37页。2、园林植物对高温的生态适应

形态适应：密生的绒毛和鳞片滤光；白色或银白色的植物体或一些发亮的叶片反射光线，减少受光面积从而减少光照；较厚的木栓层隔绝高温。

生理适应：减缓代谢速率，从而增强抗高温能力；蒸腾降低体温；反射红外辐射，抑制植物体温的升高。第十七页，共37页。3、提高园林植物抗高温能力的途径●进行适当的高温锻炼，可使植物的抗热性有所提高。●实践中，为防止植物遭受高温伤害，通常可采用遮荫、喷水、适当早播等措施；另外，凡是能增加细胞内束缚水的含量，降低自由水的含量，增加胞质粘度，维持蛋白质合成能力及其活动性的理化或生化处理措施，都可提高植物对高温的适应能力。第十八页，共37页。第三节植物的分布与温度一、影响植物分布的主要因素1）一定的温度范围+持续时间2）极端温度，年平均温度3）积温：在植物的整个生活周期或在某一生长发育阶段内，高于某一特定温度以上的热总量，称为该植物的积温(accumulatedtemperature)。积温=（高于特定温度的日均温-特定温度）×日均温持续天数 积温通常分为两类：有效积温和活动积温。第十九页，共37页。二、温度与园林植物分布

1、根据植物对温度变化的适应能力划分的生态类型广温植物、窄温植物（高温/低温）喜高温园林植物、喜低温园林植物、中温园林植物2）我国园林植物分布分类采用积温（统一按照日温≥10℃的持续期内日平均温度的总和为标准）和低温为主要指标，将我国分为六个热量带，每个不同的热量带内分布着不同的植物类型。第二十页，共37页。三、我国园林植物的分布第二十一页，共37页。第四节温度在城市园林调控中的应用

一、园林植物对城市气温的调节作用1、园林植物的遮荫（降温）作用“大树底下好乘凉”主要通过植物群落内地表太阳辐射的再分配实现。不单纯是对地面的遮荫，对建筑物的墙体、屋顶等也具遮荫效果。第二十二页，共37页。2、园林植物的凉爽（增湿）作用

通过蒸腾吸收热量，降低环境温度，同时释放水分，产生凉爽效应。3、园林植物对营造局部小气候的作用4、园林植物对热岛效应的减缓作用第二十三页，共37页。

二、温度在园林生产中的应用

1、温度调控与引种●园林生产中引种的重要性●温度相似的区域引种的成功率最大。●从高温区向低温区引种比从低温区向高温区引种要困难。●对于一些引种跨度较大的，可采取“三级跳”的方法。●植物对新环境的适应性具有潜在的范围，如果超出这个范围，引种必然失败。第二十四页，共37页。

2、温度调控与种子的萌发及休眠

种子发芽需要一定的温度，15-22℃，土壤温度相对稳定。适当的温度处理可以促使种子早发芽，出苗整齐。

低温处理比较容易发芽的种子，可加快其出苗速度； 变温处理出苗比较缓慢的种子，可加快出苗速度，提高苗木整齐度。 休眠种子可经过低温沙藏和变温处理打破休眠，促进种子及早发芽。第二十五页，共37页。3、温度调控与园林植物的开花根据不同植物的开花习性，采取相应措施调整开花期。

升高温度能促进部分园林植物的开花，如月季、茉莉等。 降低温度，延长休眠期，可推迟园林植物开花的时间。 大部分花卉，要采取综合措施，如不同的播种、扦插、修剪、控水等措施来控制花期。第二十六页，共37页。

4、温度调控与贮藏

●低温贮藏是用于待售花卉等的保鲜的重要方法。●低温贮藏：基于低温减缓呼吸作用、减少水分损失与疾病传播、抑制不利的生长和乙烯的产生等作用机制，使种子在贮藏期不萌发但保持萌发力，同时提高种子播种后发芽率。●大多数花的最佳贮藏温度为0-5℃，而热带花的最佳贮藏温度为8-12℃。第二十七页，共37页