城市环境因子与园林植物的生态关系.pptx

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1、2023/3/15园林生态学2-1第一节光与园林植物的生态关系光的性质与变化城市的光照条件与光污染光对园林植物的生态作用园林植物对光的生态适应园林实践中光的调节和利用第1页/共299页2023/3/15园林生态学2-2光的性质光是太阳的辐射能以电磁波的形式投射到地球表面上的辐射。主要波长范围在0.154.0m之间(占总能量的99.5%)。太阳辐射光谱：太阳辐射能按波长顺序排列称为太阳辐射光谱。在全部太阳辐射中，红外光区占5060%，紫外光部分占1%，可见光部分3949%。太阳辐射通过大气层到达地面的波段主要为0.293m。辐射种类辐射种类光谱区光谱区(mm)红外光0.76可见光红光0.630.

2、76橙光0.60.63黄光0.580.6绿光0.490.58青光0.480.49蓝光0.440.48紫光0.380.44紫外光0.290.380.29第2页/共299页2023/3/15园林生态学2-3光合有效辐射(photosynthetically active radiation,PAR)：到达地面的太阳辐射中能被植物色素吸收具有生理活性的波段（0.380.74m），与可见光波段基本相符。不同波段的太阳辐射对植物具有不同的作用：可见光中对植物生理活动具有最大活性的是红橙光，其次是蓝紫光，对绿光吸收量最少。0.290.38um波长的紫外光能抑制茎的延伸，促进花青素的形成，0.29波长的紫外

3、光对生物有很强的杀伤作用长波中的红外光不能引发植物的生化反应，但具有增热效应。光的性质第3页/共299页2023/3/15园林生态学2-4第4页/共299页2023/3/15园林生态学2-5光的变化太阳光通过大气层后，由于被反射、散射和被气体、水蒸气、尘埃微粒所吸收，其强度和光谱组成都发生了显著减弱和变化光照强度的单位：J/(cm2min)、（w/m2）或lx；太阳常数：8.12 J/(cm2min)大气中光的变化大气中光的变化第5页/共299页2023/3/15园林生态学2-6光的变化地表的光照变化光照强度随纬度的增加而减弱；光照强度随海拔的升高而增强；坡向、坡度也影响光照强度和日照时数；时

4、间变化上，光照强度一年中夏季最大，冬季最弱，一天中以中午最大，早晚最弱；日照长短（昼长）的季节变化和纬度差异。第6页/共299页2023/3/15园林生态学2-7四季的形成四季的形成第7页/共299页2023/3/15园林生态学2-8第8页/共299页2023/3/15园林生态学2-9光的变化树冠中的光照变化植物叶片对太阳辐射的吸收、反射和透射叶片吸收、反射和透射光的能力还因叶片的厚薄、构造和绿色的深浅以及叶表面的性状不同而异。太阳辐射波段不同，叶片对其反射、吸收和透射的程度不同。从树冠表面到树冠内部光强度逐步递减，树冠内叶片接受的光照强度取决于叶片所处位置以及与入射光的角度第9页/共299页

5、2023/3/15园林生态学2-10第10页/共299页2023/3/15园林生态学2-11光的变化植物群落中的光照变化在植物群落内，由于植物对光的吸收、反射和透射作用，所以群落内的光照强度、光质和日照时间都会发生变化，而且这些变化随植物种类、群落结构以及时间和季节而不同。越稀疏的林冠，光辐射透过率也越大随季节的更替，植物群落的叶量变化引起透入群落内光照强度的变化。群落内光合有效辐射(PAR)比群落外少得多。第11页/共299页2023/3/15园林生态学2-12植物群落植物群落中的光照中的光照变化变化第12页/共299页2023/3/15园林生态学2-13城市光照条件城市的晴天日数、日照时数

6、则一般比郊区少（因低云量、雾、阴天日数都比郊区多）空气中悬浮颗粒物较多建筑物的摩擦阻碍效应到达地面的太阳直接辐射减少，散射增多城市地区云雾增多，空气污染严重大气混浊度增加第13页/共299页2023/3/15园林生态学2-14城市光照条件城市局部地区太阳辐射的分布很不均匀（城市建筑物的高低、方向、大小以及街道宽窄和方向不同）东西向街道北侧接受的太阳辐射远比南侧多，而南北向的街道两侧接受的光照与遮光状况基本相同街道狭窄指数（即建筑物高度H与街道宽度D之比N=HD）对街道光照条件有很大影响，建筑物愈高，街道愈窄，街道狭窄指数愈高，街道所接受到的太阳辐射愈弱。第14页/共299页2023/3/15园

7、林生态学2-15SNEW东西向街道南北向街道SN冬至春分夏至0.4H0.9H2.2H第15页/共299页2023/3/15园林生态学2-16光污染光污染(light pollution)是指环境中光辐射超过各种生物正常生命活动所能承受的指数，从而影响人类和其他生物正常生存和发展的现象。光污染是我国城市地区呈上升趋势的一种环境污染，近些年开始受到重视。光污染一般可以分为人造白昼污染、白亮污染和彩光污染三种。第16页/共299页2023/3/15园林生态学2-17人造白昼污染随着人类社会的进步和照明科技的发展，城市夜景照明等室外照明也得到了很大的发展，但同时也加大了夜空的亮度，产生了被称做人造白昼

8、的现象，由此带来的对人和生物的危害称为人造白昼污染。影响天文观测影响人体正常的生物钟，并通过扰乱人体正常的激素产生量来影响人体健康对生物圈内的其他生物也会造成潜在的和长期的影响。影响昆虫在夜间的正常繁殖过程影响鸟类定向影响植物体正常的光周期反应第17页/共299页2023/3/15园林生态学2-18白亮污染白亮污染主要由强烈人工光和玻璃幕墙反射光、聚焦光产生。汽车前灯的强光会使对面来车的司机头晕目眩，易造成交通事故。应加强城市地区绿化特别是立体绿化，利用大自然的绿色植物砌墙，建设“生态墙”，从而减少和改善白亮污染，保护视觉健康。第18页/共299页2023/3/15园林生态学2-19彩光污染主

9、要的彩光污染源：各种黑光灯、荧光灯、霓虹灯、灯箱广告等。彩光污染不仅有损人的生理功能，还会影响心理健康；黑光灯所产生的紫外线强度大大高于太阳光中的紫外线，且对人体有害影响持续时间长。闪烁彩光灯常损伤人的视觉功能，并使人的体温、血压升高，心跳、呼吸加快。荧光灯可降低人体钙的吸收能力，使人神经衰弱，引发多种身心疾病。日光灯缺乏红光波段，且光谱不连贯，不符合人们的生理要求，对人的健康也有害。第19页/共299页2023/3/15园林生态学2-20光对园林植物的生态作用光照强度的生态作用光质的生态作用日照长短的生态作用第20页/共299页2023/3/15园林生态学2-21光照强度的生态作用光强对光合

10、作用(photosynthesis)的影响各种植物对光照强度都有一定的适应范围分析植物光合作用与光照强度的关系时，必须从植物生长的综合条件入手不同类型植物光合作用对光照强度的要求不一样C4植物C3植物阴生植物和苔藓植物不同类型植物的光补偿点和光饱和点差异很大阳性树种阴性树种第21页/共299页2023/3/15园林生态学2-22光合作用率光合作用率光强度光强度净生产力光合作用呼吸作用ABABACP光补偿点CPCPabspsp光饱和点第22页/共299页2023/3/15园林生态学2-23第23页/共299页2023/3/15园林生态学2-24 第24页/共299页2023/3/15园林生态学2

11、-25光照强度的生态作用光强对植物的生长和形态的作用光是影响叶绿素形成的主要因素。一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，但能合成胡萝卜素，导致叶片发黄，称为黄化现象。光照强度与植物茎、叶的生长及形态结构有密切关系充足光照茎节间短，茎变粗；光能促进植物组织分化，在充足光照下有利于形成良好的木质部；充足光照能促进根系生长，形成较大的根茎比；光照能影响树冠的形状；一般在全光照或光照充足的环境下生长的叶片属于阳生叶，而在弱光条件下生长的叶片属于阴生叶。第25页/共299页2023/3/15园林生态学2-26阳生叶和阴生叶在形态、结构和生理上的差别阳生叶和阴生叶在形态、结构和生理上的差别阳生叶阳生叶阴生叶阴生

12、叶 叶片叶片厚而小厚而小薄而大薄而大 叶面积叶面积/体积比体积比小小大大 角质层角质层较厚较厚较薄较薄 叶肉组织分化叶肉组织分化栅栏组织较厚多层栅栏组织较厚多层海绵组织较丰富海绵组织较丰富 叶脉叶脉密密疏疏 气孔分布气孔分布较密，但开放时间短较密，但开放时间短较稀但经常开放较稀但经常开放 叶绿素叶绿素较少较少较多较多 生理上生理上蒸腾、呼吸、光补偿点蒸腾、呼吸、光补偿点和饱和点均较高和饱和点均较高蒸腾、呼吸、光补偿点蒸腾、呼吸、光补偿点和饱和点均较低和饱和点均较低l叶的适光变态：由于叶片所在的生境光照强度不同，其形态结构与生理特性产生适应光的变异，称为叶片的适光变态。强光下发育阳生叶，弱光下发

13、育阴生叶。第26页/共299页2023/3/15园林生态学2-27光质的生态作用红外光促进植物茎的延长生长，有利于种子和孢子的萌发，提高植物体的温度紫外辐射能对植物生长形成可逆性抑制；能促进色素的产生可见光（光合有效辐射）中不同光质对植物的光合作用、色素形成、向光性、形态建成的诱导等影响是不同的。第27页/共299页2023/3/15园林生态学2-28光合速率：红、橙光被叶绿素吸收最多，具有最大的光合活性；蓝紫光也能被叶绿素和类胡萝卜素吸收色素和花色：红光促进叶绿素形成；蓝、紫光和青光能促进花青素等色素的形成光合产物：红光有利于碳水化合物的合成；蓝光有利于蛋白质的合成形态建成：红光影响植物开花

14、、促进茎的伸长和种子萌发；蓝、紫光和青光一般能抑制植物的伸长光质的生态作用第28页/共299页2023/3/15园林生态学2-29诱发植物的光周期现象光周期现象(photoperiodism)：植物的生长发育对日照长度规律性变化的反应，称为植物的光周期现象。光周期对植物的生态作用光周期影响植物开花光周期对植物休眠和生长的影响：一般短日照促进植物休眠，而长日照打破或抑制植物休眠。光周期对植物其它方面的影响：如植物的分布日照长短的生态作用第29页/共299页2023/3/15园林生态学2-30课前提问名词解释：光合有效辐射；l简答城市光照条件的特点光饱和点与光补偿点；植物的光周期现象l光对园林植物

15、的生态作用一般表现在哪几个方面第30页/共299页2023/3/15园林生态学2-31园林植物对光的生态适应1.园林植物对光照强度的适应根据植物对光照强度的要求，可以把植物分为三大生态类型：阳性植物(heliophytes)：喜光而不能忍受荫蔽的植物，在弱光条件下生长发育不良，对树木而言，在林冠下不能完成更新。光补偿点较高，光合速率和呼吸速率也较高。阴性植物(sciophytes)：具有较强的耐阴能力，在气候较干旱的环境下，常不能忍受过强光照的植物，林冠下可以正常更新。光补偿点较低；光合速率和呼吸速率都较低耐阴性植物(shade plant)：对光照具有较广泛的适应能力，对光的需要介于前两类植

16、物之间。在充足光照下生长最好，但也能忍耐适当的蔽荫。其耐阴的程度因树种而异。第31页/共299页2023/3/15园林生态学2-32耐荫性(shade resistance)：植物耐阴的能力，一般称为耐阴性。耐阴性强的植物在弱光下能正常生长发育。影响树种耐荫性的因素：年龄：随着年龄的增加，耐阴性逐渐减弱；气候：在气候适宜的条件下，如温暖湿润地区，树木耐阴能力比较强，而在干旱瘠薄和寒冷条件下，则趋向喜光；土壤：同一树种，生长在湿润肥沃土壤上的耐阴性较强，而生长在干旱瘠薄土壤上的耐阴性较差。一般而言，一切对树种生长的生态条件的改善，都有利于树种耐阴性的增强。第32页/共299页2023/3/15园

17、林生态学2-33阳性树种与阴性树种的差别：阳性树种的寿命一般较耐阴树种短，但生长速度较快，而耐阴树种生长较慢，成熟较慢，开花结实也相对较迟；从适应生境条件上看，阳性树一般耐干旱瘠薄的土壤，对不良环境的适应能力较强，耐阴树则需要比较湿润、肥沃的土壤条件，对不良环境的适应性较差。第33页/共299页2023/3/15园林生态学2-34园林植物对光的生态适应2.植物对光周期的适应光周期现象(photoperiodism)：植物的生长发育对日照长度规律性变化的反应，称为植物的光周期现象。根据植物开花所需要的日照长度，可区分为长日照植物、短日照植物、中日照植物和日中性植物长日照植物(long day p

18、lant)：日照时间超过一定数值才开花的植物，如凤仙花、除虫菊、小麦、油菜等；第34页/共299页2023/3/15园林生态学2-35短日照植物(short day plant)：日照时间短于一定数值才开花的植物，一般需要较长的黑暗才能开花。如牵牛花、菊花、苍耳、水稻等；中日照植物(day intermediate plant)：花芽形成需经中等日照时间的植物。如甘蔗；日中性植物(day neutral plant)：完成开花和其他生活史阶段与日照长短无关的植物。如蒲公英、黄瓜等。植物开花要求一定的日照长度，这种特性主要与其原产地在植物开花要求一定的日照长度，这种特性主要与其原产地在生长季时自

19、然日照的长度有密切的关系，也是植物在系统发生长季时自然日照的长度有密切的关系，也是植物在系统发育过程中对所处的生态环境长期适应的结果。育过程中对所处的生态环境长期适应的结果。一般来说，短一般来说，短日照植物起源于低纬度地区，长日照植物起源于高纬度地区。日照植物起源于低纬度地区，长日照植物起源于高纬度地区。第35页/共299页2023/3/15园林生态学2-36园林实践中光的调节与利用 提高园林植物的光能利用率提高园林植物的光能利用率 利用太阳辐射调整园林植物的生长发育利用太阳辐射调整园林植物的生长发育第36页/共299页2023/3/15园林生态学2-37园林实践中光的调节与利用 提高园林植物

20、的光能利用率提高园林植物的光能利用率光能利用率是指单位地面上植物光合作用所累积的有机物所含的能量占照射的日光能量的比率。实现途径：提高园林植物的光合能力；增大光合面积和延长光合时间。第37页/共299页2023/3/15园林生态学2-38园林实践中光的调节与利用 提高园林植物的光能利用率提高园林植物的光能利用率提高园林植物的光合能力：选用良种；尽量满足该类植物生长发育过程中所需要的各种外界条件。增大光合面积：叶面积系数(LAl)，如乔灌草结合。延长光合时间：如选用常绿树或常绿与落叶混交等。第38页/共299页2023/3/15园林生态学2-39第39页/共299页2023/3/15园林生态学2

21、-40园林实践中光的调节与利用利用太阳辐射调整园林植物的生长发育调节太阳辐射时间，控制园林植物的花期和休眠。对短日照植物缩短日照时间可提早开花；对于冬季休眠的植物进行短日照处理可促进其提前进入休眠。生产中，光周期现象是引种的依据之一长日照处理促进园林植物的营养生长，促进节间的伸长。如城市内的园林树木生长期要比郊区的长。第40页/共299页2023/3/15园林生态学2-41园林实践中光的调节与利用利用太阳辐射调整园林植物的生长发育调节光照强度促进园林植物的生长发育许多植物的幼苗发育阶段要进行弱光处理大树涂白可避免受强光的伤害第41页/共299页2023/3/15园林生态学2-42第一节思考题名

22、词解释：1.光污染及其类型2.光周期现象3.光补偿点和光饱和点4.长日照植物和短日照植物第42页/共299页2023/3/15园林生态学2-43第一节思考题问答题：1.简述太阳辐射通过大气层的变化2.简述到达地面太阳辐射的时间和空间变化规律3.试分析城市光照条件的特点4.分析光对园林植物的生态作用及园林植物对光的适应5.根据所学光与园林植物的生态关系规律谈谈如何在园林实践中进行光的调节与利用第43页/共299页2023/3/15园林生态学2-44第二节温度与园林植物的生态关系温度及其变化规律城市温度条件温度对园林植物的生态作用园林植物对温度的适应园林植物对气温的调节作用园林实践中温度的调节与利

23、用第44页/共299页2023/3/15园林生态学2-45一、温度及其变化规律热量平衡在白天晴朗天气条件下，地面热量平衡（R）公式为：其中：地面辐射差额R；太阳直接辐射S；散射辐射S；大气逆辐射Ea；地面辐射Ee；地面对太阳的反射率；地面有效辐射 第45页/共299页2023/3/15园林生态学2-46温度变化规律温度在空间上的变化纬度：温度随纬度增加而降低。一般纬度增高1（约111km），年平均温度下降0.5-0.7 海拔：温度随海拔高度的升高而下降，一般海拔每升高100m，气温下降0.65 地形：坡向：北回归线以北温度：西南坡南坡北坡封闭谷地和盆地：白天温度高，夜间温度低（有逆温现象气温下

24、低上高），温度日较差大。第46页/共299页2023/3/15园林生态学2-47温度变化规律第47页/共299页2023/3/15园林生态学2-48温度在时间上的变化季节变化我国大部分地区一年中根据气候寒暖、昼夜长短的节律变化，可分为春、夏、秋、冬四季昼夜变化很有规律：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13：0014：00达最高值，以后开始持续下降，一直到日出前为止。温度变化规律第48页/共299页2023/3/15园林生态学2-49二、城市温度条件热岛效应：城市热岛效应即是城市气候最明显的特征之一，是指城市气温高于郊区气温的现象。城市的热岛效应是很明显的，在不同纬度的城

25、市都普遍存在，一般城市年均气温比周围郊区高0.5-2.0第49页/共299页2023/3/15园林生态学2-50芝加哥芝加哥芝加哥芝加哥0.60.6巴黎巴黎巴黎巴黎0.70.7柏林柏林柏林柏林1.01.0华盛顿华盛顿华盛顿华盛顿0.60.6莫斯科莫斯科莫斯科莫斯科0.70.7纽约纽约纽约纽约1.11.1洛杉矶洛杉矶洛杉矶洛杉矶0.70.7费城费城费城费城0.80.8表表3-2 一些城市的年均城郊温差（一些城市的年均城郊温差（）二、城市温度条件第50页/共299页2023/3/15园林生态学2-51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、导热率比郊区下

26、垫面要大得多；城市大气中二氧化碳和空气污染物含量高，吸收更多地面长波辐射，且大气逆辐射增加；城市内各种燃烧过程和人类活动产生大量的热量；城市中建筑物密集，通风不良，不利于热量的扩散；城市水分蒸腾、蒸发消耗热量小。二、城市温度条件第51页/共299页2023/3/15园林生态学2-52热岛效应强度的影响因素大尺度天气形势：如高气压地区：与城市规模、人口密度、建筑密度、城市布局、附近的自然环境有关。季节：秋冬季较强，夏季较小，但近年来夏季热岛明显增强（空调）。热岛效应使城市无霜期延长。二、城市温度条件第52页/共299页2023/3/15园林生态学2-53二、城市温度条件城市小环境温度变化 不同性

27、质的下垫面温度的差异：城市街道和建筑物受热后，其温度远远超过植被覆盖地区建筑物对温度的影响：由于建筑物南北向接受到的太阳辐射相差甚大以及风的影响，南北向的温度存在很大的差异，在冬季冻土层的深度和范围明显不一样。第53页/共299页2023/3/15园林生态学2-54（一）温度影响植物的生理活动（一）温度影响植物的生理活动（二）温度影响植物的生长发育（二）温度影响植物的生长发育（三）极端温度对植物的影响（三）极端温度对植物的影响（四）温度影响植物分布（四）温度影响植物分布三、温度对园林植物的生态作用第54页/共299页2023/3/15园林生态学2-55三、温度对园林植物的生态作用温度对植物生理

28、活动的影响在一定温度范围内，植物生理活动对温度升高而加强受温度影响最大的生理活动有生化反应的酶，特别是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。第55页/共299页2023/3/15园林生态学2-56三基点温度的影响参与生命活动的各种酶都有其最低、最适和最高温度，相应形成了生物生长的“三基点”温度；不同生物的三基点温度不同；在一定温度范围内，生物生长的速率与温度成正比。三、温度对园林植物的生态作用生物学过程生物学过程生物学过程生物学过程最低温度最低温度最低温度最低温度最适温度最适温度最适温度最适温度最高温度最高温度最高温度最高温度

29、光合作用光合作用光合作用光合作用05052025202540504050呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用-10-10364036405050光合作用和呼吸作用的三基点温度比较（光合作用和呼吸作用的三基点温度比较（光合作用和呼吸作用的三基点温度比较（光合作用和呼吸作用的三基点温度比较（）第56页/共299页2023/3/15园林生态学2-57温度对植物生长发育的影响 温度影响种子发芽 温度影响生长期 温度影响植物生产力 温度影响植物休眠三、温度对园林植物的生态作用第57页/共299页2023/3/15园林生态学2-58温度对植物生长发育的影响温度影响种子发芽植物种子只有在一定温度条件下才能萌发。

30、大多数树木种子萌发的最适温度是2530，最高温度为3540.有些植物种子发芽前需要低温处理温度影响着植物的生长期的长短植物生长期：植物在一年中，从树液流动开始到落叶为止的日数称为生长期。三、温度对园林植物的生态作用第58页/共299页2023/3/15园林生态学2-59温度对植物生长发育的影响温度影响植物生产力纬度：从热带到极地，随着温度的下降，植物生产力逐渐下降；海拔：随着海拔的升高，年均温下降，不同植被带的生产力也下降。植物生产力的最适温度为1525一般而言，温度高植物生长发育快，果实成熟得早。温度影响植物休眠低温对休眠的加深或延长、休眠的解除有重要作用。三、温度对园林植物的生态作用第59

31、页/共299页2023/3/15园林生态学2-60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（临界温度），植物便会因低温或高温受害。低温危害：寒害、冻害、霜害、冻举、冻裂、生理干旱高温危害：皮烧（日灼伤）、根茎灼伤三、温度对园林植物的生态作用第60页/共299页2023/3/15园林生态学2-61低温危害u寒害(chilling injury)：寒害又称冷害，是指0以上低温对植物造成的伤害。造成寒害的原因主要是由于在低温条件下ATP(三磷酸腺苷)减少，酶系统紊乱，活性降低，导致植物的光合、呼吸、蒸腾作用以及物质吸收、运输、转移等生理活动的活性降低，彼此

32、之间的协调关系遭到破坏。喜温植物易受寒害，寒害多发生在我国南方的热带地区寒害是喜温植物往北引种的主要障碍。三、温度对园林植物的生态作用第61页/共299页2023/3/15园林生态学2-62u冻害(freeze injury)：是指冰点以下低温使植物体内(细胞内和细胞间隙)形成冰晶引起的伤害。冻害形成的原因：一般植物组织结冰时，细胞壁外面的纯水膜首先结冰，随着温度下降，冰晶进一步扩大，这一方面使细胞失水，引起细胞原生质浓缩，造成胶体物质的沉淀，另一方面使压力增加，促使细胞膜变性和细胞壁破裂，严重时引起植物死亡。第62页/共299页2023/3/15园林生态学2-63u 霜害(frost inj

33、ury)：在植物生长季节0以下低温使植物受害称为霜害，也是一种冻害，多伴随着霜的出现。霜害的伤害原理与冻害一样，通过破坏原生质膜和使蛋白质失活与变性而造成伤害。霜害可分为早霜与晚霜，早霜一般在植物生长尚未结束、未进入休眠状态时发生，常使从南方引入的植物受害。晚霜一般危害春季过早萌芽的植物，所以从北方引入的树种应种在比较阴凉的地方，抑制早萌动。辐射降温出现逆温层时，靠近地表的气温最低，故幼苗较易受霜害。园林植物常引种到适生地区之外，易遭受霜害。第63页/共299页2023/3/15园林生态学2-64u冻举(frost heaving)：又称冻拔。气温下降，引起土壤结冰，冰的体积比水大9，这使得土

34、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，树木留于原处，根系裸露地面，严重时倒伏死亡，像被拔出来似的。冻举多发生在寒温带土壤含水量过大、土壤质地较细的立地条件上。一般小树比大树受害严重。第64页/共299页2023/3/15园林生态学2-65u冻裂(frost crack)：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伤害。冻裂一般多发生在昼夜温差较大的地方。在高纬度地区，许多薄皮树种如乌桕、核桃、槭树、悬铃木、榆树、七叶树、橡树类等树干向阳面，越冬时常发生冻裂。防护措施：对上述种类

35、树种可采用树干包扎、缚草或涂白等措施进行保护。第65页/共299页2023/3/15园林生态学2-66u生理干旱(physiological drought)：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。一些多风的城市，生理干旱经常发生。防护措施：可在树木迎风面用竹席等挡风，或在幼龄植物北侧设置月牙形土埂以提高地温，缩短冻土期，从而减轻生理干旱的危害。第66页/共299页2023/3/15园林生态学2-67高温危害经常发生在无风天气，在城市街区、铺装地面、沙石地和沙地夏季温度高最

36、易发生。高温危害的表现：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。常见类型：皮烧和根茎灼伤三、温度对园林植物的生态作用第67页/共299页2023/3/15园林生态学2-68u皮烧(日灼伤)：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形成层和树皮组织的局部死亡。皮烧多发生在冬季，朝南或南坡地域以及有强烈太阳光反射的城市街道。树皮光滑的成年树木最易发生皮烧，如水青冈、冷杉。受害树木的树皮呈现斑点状的死亡或片状剥落，极易发生病菌侵入，严重者会危害整棵树木。在生产实践中，可以通过

37、给树干涂白反射掉大部分热辐射而减轻危害。第68页/共299页2023/3/15园林生态学2-69u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。根茎灼伤多发生在苗圃，可通过遮荫或喷水降温以减轻危害。第69页/共299页2023/3/15园林生态学2-70极端温度对植物的影响影响极端温度对植物影响程度的因素极端最高、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，植物受害越重植物本身的抵抗能力。抗寒能力主要取决于植物体内含物的性质和含量，如植物体内可溶性碳水化合物、自由氨基酸以及核酸的含量与抗寒能力成正相关。植物在不同发

38、育阶段，其抵抗能力是不同的。从外地引进的园林苗木，一般经过适应性锻炼后，能大大提高其适应性，增加成活率。三、温度对园林植物的生态作用第70页/共299页2023/3/15园林生态学2-71课前提问名词解释：长日照植物和短日照植物l植物对光照强度和日照长短的适应类型各有哪些？l温度对园林植物的生态作用主要表现在哪些方面？l简答城市温度条件的特点l简答城市热岛效应形成的主要原因第71页/共299页2023/3/15园林生态学2-72温度与植物分布地球表面植物种的分布与温度条件有密切的关系与年平均温度特别是1月的平均温度相关；与积温相关极端温度也是限制生物分布的最重要条件积温是指植物整个生长发育期或

39、某一发育阶段内，高于一定温度以上的昼夜温度（日平均温度）总和。它既可表示各地的热量条件，又能说明生物各生长发育阶段和整个生育期所需要的热量。三、温度对园林植物的生态作用第72页/共299页2023/3/15园林生态学2-73积温的类型：有效积温和活动积温有效积温的计算方法如下：K N（TT0）式中：K有效积温；T当地某时期内的日平均温度；T0生物生长发育所需要的最低临界温度(生物学零度)；N某时期的天数。三、温度对园林植物的生态作用vv有效积温（有效积温（Y Y Y Y）:植物在某时期内植物在某时期内植物在某时期内植物在某时期内有效温度有效温度有效温度有效温度的总和。的总和。的总和。的总和。有

40、效温度：有效温度：有效温度：有效温度：日平均温度（日平均温度（日平均温度（日平均温度（t ti i）与生长下限温度）与生长下限温度）与生长下限温度）与生长下限温度 （B B）之差。）之差。）之差。）之差。计算公式：计算公式：计算公式：计算公式：当当当当t ti iB B时，时，时，时，(t(ti i-B)-B)取取取取0 0。第73页/共299页2023/3/15园林生态学2-74积温的类型：有效积温和活动积温活动积温的计算方法是把生物学零度换成物理学零度，即：KNT三、温度对园林植物的生态作用vv活动积温（活动积温（Y Y Y Y）:植物在某时期内植物在某时期内植物在某时期内植物在某时期内活

41、动温度活动温度活动温度活动温度的总和。的总和。的总和。的总和。活动温度：活动温度：活动温度：活动温度：高于生长下限温度（高于生长下限温度（高于生长下限温度（高于生长下限温度（B B）的日平均）的日平均）的日平均）的日平均 温度（温度（温度（温度（t ti i）。）。）。）。计算公式：计算公式：计算公式：计算公式：当当当当t ti iB B时，时，时，时，t ti i取取取取0 0。第74页/共299页2023/3/15园林生态学2-75有效积温法则 植物在生长发育过程中必须从环境摄取一定的热量才能完成某一发育阶段的发育过程。有效积温法则的意义根据各植物种需要的积温量，再结合各地的温度条件，初步

42、可知各植物的引种范围；还可根据各种植物对积温的需要量，推测或预报各发育阶段到来的时间，以便及时安排生产活动。三、温度对园林植物的生态作用第75页/共299页2023/3/15园林生态学2-76预报植物发育期的公式：预报植物发育期的公式：预报植物发育期的公式：预报植物发育期的公式：3.11式中式中式中式中D D D D为所要预报的发育期；为所要预报的发育期；为所要预报的发育期；为所要预报的发育期；D D D D1 1 1 1为前一发育时期为前一发育时期为前一发育时期为前一发育时期出现的日期；出现的日期；出现的日期；出现的日期；A A A At t t t为由为由为由为由D D D D1 1 1

43、1到到到到D D D D期间植物所要求的有期间植物所要求的有期间植物所要求的有期间植物所要求的有效积温；效积温；效积温；效积温；t t t t为为为为D D D D1 1 1 1和和和和D D D D期间的平均气温；期间的平均气温；期间的平均气温；期间的平均气温；B B B B为该发育为该发育为该发育为该发育时期所要求的下限温度。时期所要求的下限温度。时期所要求的下限温度。时期所要求的下限温度。vv 积温是热量资源的主要标志之一，可以根据积温的多少，确定某积温是热量资源的主要标志之一，可以根据积温的多少，确定某积温是热量资源的主要标志之一，可以根据积温的多少，确定某积温是热量资源的主要标志之一

44、，可以根据积温的多少，确定某作物在某地能否成熟，并预计能否高产优质，为引种和品种推广提作物在某地能否成熟，并预计能否高产优质，为引种和品种推广提作物在某地能否成熟，并预计能否高产优质，为引种和品种推广提作物在某地能否成熟，并预计能否高产优质，为引种和品种推广提供依据。供依据。供依据。供依据。vv 积温分析可为各地确定种植制度提供依据。积温分析可为各地确定种植制度提供依据。积温分析可为各地确定种植制度提供依据。积温分析可为各地确定种植制度提供依据。第76页/共299页 例题例题 某作物从出苗到开花需要一定的有效积温，其生物学某作物从出苗到开花需要一定的有效积温，其生物学下限温度为下限温度为101

45、0，它在日均气温为，它在日均气温为2525的条件下，的条件下，从出苗到开花需要从出苗到开花需要5050天。今年该作物天。今年该作物5 5月月1 1日出苗，日出苗，据预报据预报5 5月平均气温为月平均气温为20.020.0，6 6月平均气温为月平均气温为3030，试求该作物何月何日开花？所需活动积温及有效积，试求该作物何月何日开花？所需活动积温及有效积温各是多少？温各是多少？第77页/共299页2023/3/15园林生态学2-78我国热量带划分以日温10的积温和低温为主要指标，可以把我国分为六个热量带：赤道带：积温9000 左右，平均气温超过26 热带：积温8000，最冷候气温不低于15 亚热带

46、：积温45008000 ，最冷候气温015暖温带：积温34004500 ，最冷候气温-100温带：积温16003400 ，最冷候气温-30-10寒温带：积温1600，最冷候气温低于-30三、温度对园林植物的生态作用第78页/共299页2023/3/15园林生态学2-79项目项目温度带温度带积积温温最冷月最冷月气温气温主主 要要 植植 物物赤道带赤道带约约9000900020 椰子、木瓜、单角蕉、菠萝密等椰子、木瓜、单角蕉、菠萝密等热带热带800016 樟科、番荔枝科、龙脑香科、使君子科、桃金娘科桑科、樟科、番荔枝科、龙脑香科、使君子科、桃金娘科桑科、无患子科、豆科等无患子科、豆科等椰子、橡胶、

47、槟榔、咖啡、菠萝密等椰子、橡胶、槟榔、咖啡、菠萝密等亚热带亚热带80004500116 壳斗科、樟科、茶科、冬青（常绿）、马尾松、柏树、杉壳斗科、樟科、茶科、冬青（常绿）、马尾松、柏树、杉木等针叶树，常绿灌木有扶桑、米兰、夹竹桃、夜合、苏木等针叶树，常绿灌木有扶桑、米兰、夹竹桃、夜合、苏铁、含笑等铁、含笑等柑桔、棕榈、油桐、毛竹等。柑桔、棕榈、油桐、毛竹等。暖温带暖温带45003400-8 1针叶：雪松、白皮松、北京桧柏、侧柏等；阔叶：臭椿、针叶：雪松、白皮松、北京桧柏、侧柏等；阔叶：臭椿、泡桐、槐、梧桐、银白杨、龙爪柳、麻栎、春榆泡桐、槐、梧桐、银白杨、龙爪柳、麻栎、春榆 等，木等，木槿、海

48、堂等灌木槿、海堂等灌木温带温带34001600-28-8针：红松、云杉、冷杉等，阔：紫椴、水曲柳、色木、杨针：红松、云杉、冷杉等，阔：紫椴、水曲柳、色木、杨柳、千金榆柳、千金榆 及丁香、连翘、胡枝子等及丁香、连翘、胡枝子等寒带寒带1600-28 针：落叶松、樟子松、红皮云杉等，阔：蒙古栎、黑桦、针：落叶松、樟子松、红皮云杉等，阔：蒙古栎、黑桦、山杨等，灌木：胡枝子、榛子、苍术、狭叶杜香、越橘等山杨等，灌木：胡枝子、榛子、苍术、狭叶杜香、越橘等第79页/共299页2023/3/15园林生态学2-80第二节思考题（1）名词解释：热岛效应；积温；有效积温问答题：0.简答温度的空间变化规律。1.简述城

49、市的热岛效应及其成因。2.简述温度对园林植物的生态作用。3.简答高、低温危害的主要类型。4.在园林生产实践中，为什么经常给树干涂白？5.什么是有效积温法则？它有什么意义？第80页/共299页2023/3/15园林生态学2-81四、园林植物对温度的适应1.园林植物对极端温度的适应l对低温的适应l对高温的适应第81页/共299页2023/3/15园林生态学2-82对低温的适应形态上的适应极地和高山植物的芽和叶片常受到油脂类物质的保护，芽具鳞片，体表具蜡粉和密毛、植株矮小并常成匍匐状、垫状或莲座状等；生理上的适应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；另外，增加红外线和可见光

50、的吸收带（高山和极地植物）行为上的适应休眠植物对极端温度的适应能力主要表现在叶片和芽的抗性上，植物对极端温度的适应能力主要表现在叶片和芽的抗性上，不同分布区植物对极端温度的适应性相差极大。不同分布区植物对极端温度的适应性相差极大。第82页/共299页2023/3/15园林生态学2-83第83页/共299页2023/3/15园林生态学2-84对高温的适应形态上的适应：密绒毛、鳞片阻挡阳光体色呈白色、银白色，叶片革质反射阳光叶缘向光或暂时折叠减少对光的吸收面积干和茎具厚的木栓层绝热和保护生理上的适应：降低细胞含水量，增加糖或盐浓度，减缓代谢率和增加原生质抗凝结力；蒸腾作用旺盛，降低体温；反射红外光