《温度与园林植物》PPT课件.ppt
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1、第三章 温度与园林植物第一节第一节 温度的自然变化规律温度的自然变化规律第二节第二节 城市中的温度变化规律城市中的温度变化规律第三节第三节 温度与园林植物的生态关系温度与园林植物的生态关系第四节第四节 园林植物对城市气温的调节作用园林植物对城市气温的调节作用第五节第五节 温度的调控在园林中的应用温度的调控在园林中的应用1第一节 温度的自然变化规律一、热量平衡S:S:太阳直辐射太阳直辐射S S:散辐射:散辐射EaEa:大气逆辐射:大气逆辐射EeEe:地面辐射:地面辐射a a:地面反射率:地面反射率r :地面有效辐射:地面有效辐射2R=(S+S)(1-a)rv夜晚:夜晚:为为S S和和SS为为 0
2、 0,R R为负值,地面失去热量,温度下降。为负值,地面失去热量,温度下降。v白天:白天:q有阳光照射,有阳光照射,R R开始逐渐增大,当地表接受的辐射能大于地开始逐渐增大,当地表接受的辐射能大于地表有效辐射时,表有效辐射时,R R为正值,温度开始上升;为正值,温度开始上升;q到下午到下午1 1点左右,温度到达最高值,点左右,温度到达最高值,q此后,地面有效辐射超过地表获得的太阳辐射,此后,地面有效辐射超过地表获得的太阳辐射,R R值开始下值开始下降,至降,至0 0,停止增温;,停止增温;q日落后,地面继续进行有效辐射,加速降温,至日出前后,日落后,地面继续进行有效辐射,加速降温,至日出前后,
3、达最低。达最低。R=(S+S+Ea)(S+S)a+Ee3二、温度的空间变化规律q纬度:纬度:随纬度增加随纬度增加,温度逐渐降低温度逐渐降低0 0C/1C/10 0)。q海拔:海拔:随海拔增加随海拔增加,温度逐渐降低温度逐渐降低 0.6 0.6 0 0C/100C/100米米)。q坡向:坡向:南坡、平地、北坡的温度依次递减;南坡、平地、北坡的温度依次递减;形成有差异的小气候:南坡相对温暖干燥,北坡形成有差异的小气候:南坡相对温暖干燥,北坡相对低温湿润;相对低温湿润;对应的植被分布类型:南坡多以喜温耐旱的植物对应的植被分布类型:南坡多以喜温耐旱的植物居多,北坡则以耐荫喜湿的植物居多。居多,北坡则以
4、耐荫喜湿的植物居多。4三、温度的时间变化:三、温度的时间变化:(1 1)年变化规律:一年中最热月与最冷月气温分别)年变化规律:一年中最热月与最冷月气温分别出现在?出现在?n气温的年较差:?气温的年较差:?随纬度、海拔随纬度、海拔?n四季的分布?四季的分布?n(2 2)日变化规律:一天中最高值出现在?最低值)日变化规律:一天中最高值出现在?最低值出现在?出现在?5第二节第二节 城市中的温度变化规律城市中的温度变化规律一、热岛效应热岛效应v“热岛效应”:是指城市气温明显高于郊区是指城市气温明显高于郊区的气温现象的气温现象 。6伦敦市最低气温热岛图7城市热岛温度剖面图8(一)城市热岛的形成原因(一)
5、城市热岛的形成原因 第第一一,城城市市下下垫垫面面性性质质特特殊殊,比比郊郊区区获获得得较较多多的太阳辐射。的太阳辐射。q城城市市使使用用的的砖砖石石、沥沥青青、混混凝凝土土、硅硅酸酸盐盐建建筑筑材材料料,深深色色的的屋屋顶顶等等热热容容量量、导导热热率率高高,吸吸收收较多的太阳辐射。但其反射率低。较多的太阳辐射。但其反射率低。q狭狭窄窄的的街街道道、墙墙壁壁之之间间的的多多次次反反射射和和吸吸收收,导导致太阳辐射能增多。致太阳辐射能增多。9第第二二 城城市市大大气气的的大大量量污污染染物物覆覆盖盖层层,吸吸收收和和反射长波辐射,减少了热量的散失。反射长波辐射,减少了热量的散失。第第三三 城城
6、市市中中有有较较多多的的人人为为热热量量来来源源,特特别别是是在在冬冬季,高纬度地区燃烧大量化石燃料采暖季,高纬度地区燃烧大量化石燃料采暖.第四第四 城市建筑密集,通风不良,不利热量的扩散。城市建筑密集,通风不良,不利热量的扩散。第第五五 城城市市特特殊殊的的地地面面,植植物物占占面面积积相相对对较较少少,不不透水面较大。透水面较大。10广州市热岛图11(二)影响城市热岛效应的因素1 1、大范围气候、大范围气候:稳定的高压控制下,气压梯度稳定的高压控制下,气压梯度小,微风或无风,无云或少云,有下沉逆温时小,微风或无风,无云或少云,有下沉逆温时易产生。易产生。2 2、城市规模、城市规模:大城市较
7、为明显,人口密度大、大城市较为明显,人口密度大、建筑密度大、人为释放热量多的市区易形成高建筑密度大、人为释放热量多的市区易形成高温中心。温中心。123 3、时间因素、时间因素热岛强度的日变化热岛强度的日变化 中中纬纬度度城城市市在在理理想想状状况况下下,热热岛岛强强度度很很大大程程度度上上是是一一种种夜夜现现象象,落落日日后后2 23 3小小时时(约约2121时时),此此时时的的热热岛岛强强度度最最大大。日日出出后后乡乡村村加加热热比比城城市市快快,热岛逐渐减弱,到次日中午热岛逐渐减弱,到次日中午1313时左右为最低。时左右为最低。城市热岛强度的年变化:城市热岛强度的年变化:冬冬 秋秋 春春
8、夏夏13(三)城市热岛对生态环境的影响(三)城市热岛对生态环境的影响1 1、加加重重城城市市空空气气污污染染 城城市市热热岛岛环环流流、气气流流向向市市区区辐辐合合,把把城城郊郊工工厂厂的的污污染染物物带带到到城城区区,污污染染城城区区空空气气。当当高高空空有有逆逆温温层层时时,抑抑制制污污染染物物向向上上扩扩散散,污污染染物物在在城城市市上上空空弥弥漫漫,严严重重污污染空气。染空气。14城市热城市热岛岛环流模式环流模式152 2、夏季,热岛效应可加强城市气温酷热程、夏季,热岛效应可加强城市气温酷热程度,度,易易产产生生高高温温灾灾害害,影影响响健健康康舒舒适适。增增加加了了能源的消耗和环境污
9、染,影响环境质量。能源的消耗和环境污染,影响环境质量。163、影响取暖季节的能耗 冬季,中高纬度地冬季,中高纬度地区城市,热岛效应使城市取暖季节比郊区缩短,区城市,热岛效应使城市取暖季节比郊区缩短,节省取暖的能源消耗,可消减城市大气污染。节省取暖的能源消耗,可消减城市大气污染。4、影响城市积雪 冬冬季季,高高纬纬度度地地区区城城市市地地热热岛岛效效应应可可减减少少城城市市积积雪雪地地频频率率、积积雪雪时时间间和和积积雪雪深深度度。使使城城市市积积雪雪少少于于郊郊区区,减减少少城城市市建建筑物的雪压。筑物的雪压。175、影响无霜期和物候期 热岛效应会使春热岛效应会使春天来得早,秋季结束晚,城市无
10、霜期延长,极端天来得早,秋季结束晚,城市无霜期延长,极端低温趋向缓和,有利于树木生长。低温趋向缓和,有利于树木生长。18(四)防治热岛效应的对策(四)防治热岛效应的对策消减人为热量的排放消减人为热量的排放消消减减城城市市的的净净辐辐射射量量:增增大大城城市市反反射射率率,合合理理规规划城市建筑高度和密度,消减大气污染划城市建筑高度和密度,消减大气污染增增加加城城市市热热量量交交换换和和植植物物光光合合能能量量转转换换等等:增增加加城区水域面积和水设施,提高城市绿地覆盖率。城区水域面积和水设施,提高城市绿地覆盖率。19二、城市小环境温度变化20第三节第三节 温度与园林植物的生态关系温度与园林植物
11、的生态关系一、三基点温度对植物的生态作用一、三基点温度对植物的生态作用 最低温、最适温和最高温称酶活性的最低温、最适温和最高温称酶活性的“三基点三基点”温度。植物的生长与温度的关系也服温度。植物的生长与温度的关系也服从从“三基点三基点”温度。温度。n最低温:最低温:在该温度以上酶才开始表现活性,并在该温度以上酶才开始表现活性,并在一定范围内酶的活性与温度呈正相关。在一定范围内酶的活性与温度呈正相关。n最适温:最适温:该温度时酶活性最高。该温度时酶活性最高。n最高温:最高温:达到该温度时酶失去活性。达到该温度时酶失去活性。21v一般原产低纬度地区的植物,生长温度一般原产低纬度地区的植物,生长温度
12、的三基点温度高,耐热性好,抗寒性差;的三基点温度高,耐热性好,抗寒性差;反之。两者之间有过渡。反之。两者之间有过渡。22二、极端温度对植物的生态作用(一)低温(一)低温1、直接伤害:、直接伤害:包括冷害、冻害和霜害。包括冷害、冻害和霜害。q冷害冷害(又寒害又寒害):指零上低温对植物造成的伤害。指零上低温对植物造成的伤害。它是喜温植物向北方引种和扩张分布的主要障碍它是喜温植物向北方引种和扩张分布的主要障碍多发生在温度相对较高如我国的南方地区。多发生在温度相对较高如我国的南方地区。23冻害:冻害:指冰点以下低温对植物的伤害。指冰点以下低温对植物的伤害。n北方地区,冻害是低温的主要的伤害形式北方地区
13、,冻害是低温的主要的伤害形式24霜害:由于霜的出现而使植物受害。霜害:由于霜的出现而使植物受害。初霜:初霜:秋季第一次出现的霜;引种南方植物秋季第一次出现的霜;引种南方植物终霜:终霜:春季最后一次出现的霜;引北方植物春季最后一次出现的霜;引北方植物霜期:霜期:初霜初霜终霜终霜;无霜期:无霜期:终霜终霜初霜。初霜。无霜期被视为植物生长的重要指标之一。无霜期被视为植物生长的重要指标之一。q园林植物(特:幼苗)引种易遭受霜害。园林植物(特:幼苗)引种易遭受霜害。252 2、间接伤害、间接伤害冻举(冻拔):冻举(冻拔):冻举(冻拔):冻举(冻拔):气温下降和升高引起土壤结气温下降和升高引起土壤结气温下
14、降和升高引起土壤结气温下降和升高引起土壤结冰及解冻,导致树木上举,根系裸露或树木倒冰及解冻,导致树木上举,根系裸露或树木倒冰及解冻,导致树木上举,根系裸露或树木倒冰及解冻,导致树木上举,根系裸露或树木倒伏。伏。伏。伏。发生地:发生地:寒温带土壤含水量大,土壤质地细。寒温带土壤含水量大,土壤质地细。寒温带土壤含水量大,土壤质地细。寒温带土壤含水量大,土壤质地细。小苗和幼树易。小苗和幼树易。小苗和幼树易。小苗和幼树易。26冻裂:冻裂:昼夜温差导至热胀冷缩产生弦长拉力,昼夜温差导至热胀冷缩产生弦长拉力,使树皮纵向开裂而造成伤害。使树皮纵向开裂而造成伤害。q发生地:发生地:昼夜温差大,高纬度地区、薄皮
15、昼夜温差大,高纬度地区、薄皮树种。树种。q措施:措施:树干包扎,缚草或涂白树干包扎,缚草或涂白27生理干旱(冻旱):生理干旱(冻旱):土壤结冰或土温过低,植土壤结冰或土温过低,植物根系吸水少或不吸水,而植物蒸腾失水引起植物根系吸水少或不吸水,而植物蒸腾失水引起植物干枯死亡。物干枯死亡。q发生地:发生地:多发生于土壤未解冻的早春,多风多发生于土壤未解冻的早春,多风城市易发生。城市易发生。q措施:措施:迎风面设置挡风设施,幼苗北侧设置迎风面设置挡风设施,幼苗北侧设置土埂土埂28(二)植物对低温的生态适应:(二)植物对低温的生态适应:1、形态方面:生活在低温中的植物芽和叶片具油脂类物质,芽生活在低温
16、中的植物芽和叶片具油脂类物质,芽具鳞片,体表有蜡粉和密毛具鳞片,体表有蜡粉和密毛;极地和高山植物植物矮小并常呈匍匐状或者莲座极地和高山植物植物矮小并常呈匍匐状或者莲座状等状等;一些植物的叶片在冬季变为红色有利于吸收更多一些植物的叶片在冬季变为红色有利于吸收更多的热量。的热量。292 2、生理方面:、生理方面:减少细胞中的水分和增加细胞中的糖类、脂肪和减少细胞中的水分和增加细胞中的糖类、脂肪和色素等物质来降低冰点,增加抗寒能力。色素等物质来降低冰点,增加抗寒能力。极地和高山植物在可见光谱中的吸收带较宽,能极地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。吸收更多的红外线。最有效的生理适
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