第三章_温度与园林植物

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四、温度与植物分布
1、影响植物分布的温度因素
极端低温、高温是影响植物分布的最重要 因素。
➢ 冬季的极端低温：高纬或高海拔地区限制植物 分布的主要因素；直接决定物种水平和垂直分 布的上限。
➢ 夏季的极端高温：低纬或低海拔地区限制植物 分布的主要因素。
➢ 其它：秋初的极端低温，春季的晚霜，夏季温 度不足。
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➢霜害：由于霜的出现而使植物受害。 ➢ 初霜：秋季第一次出现的霜；引种南方
植物 ➢ 终霜：春季最后一次出现的霜；引北方
植物 ➢ 霜期：初霜——终霜； ➢ 无霜期：终霜——初霜。无霜期被视为
植物生长的重要指标之一。
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2、间接伤害
➢冻举（冻拔）：气温下降和升高引起土壤结冰及 解冻，导致树木上举，根系裸露或树木倒伏。 发生地：寒温带土壤含水量大，土壤质地细。小 苗和幼树易。 ➢冻裂：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。 发生地：昼夜温差大，高纬度地区、薄皮树种。 措施：树干包扎，缚草或涂白
水面较大。
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（二）影响城市热岛效应的因素 1、大范围气候：稳定的高压控制下，气压梯度小，
微风或无风，无云或少云，有下沉逆温时易产生。
2、城市规模：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温中心。
3、时间因素
热岛强度的日变化
中纬度城市在理想状况下，热岛强度很大程度上是 一种夜现象，落日后2~3小时（约21时），此时的 热岛强度最大。日出后乡村加热比城市快，热岛逐 渐减弱，到次日中午13时左右为最低。
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２空气温度与园林植物生长发育 １）气温日变化与植物生长发育：气温日较差大
的利于植物生长、发育，在高纬度地区，较低温 度条件下，日较差大有利于种子萌发，在较高温 度条件下日较差小有利于种子萌发。 2）气温年变化与植物生长发育：高温对喜凉植物 生长不利，对喜温植物有利。非周期性变温对植 物易产生危害。
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（三）高温：
1、高温对植物的伤害 间接伤害： ➢ 破坏光合作用和呼吸作用的平衡：呼吸作用>光合作用，
植物饥饿受害； ➢ 破坏水分平衡：蒸腾作用加强，植物枯死至死亡。 ➢ 高温抑制氮化合物的合成，氨积累过多，有毒物质积
累 ➢ 直接伤害：
>400C蛋白质变性； >500C生物膜结构破坏等。 32
➢ 根据物种需要的积温量、再结合各地的温度 条件，可判断植物的引种范围。
➢ 活动积温：T=Nt
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四、节律性变温生态作用
温周期：温度随昼夜和季节而发生的有规 律的变化。
温周期现象：植物随着昼夜、季节等有规律的
温度变化而表现出来的各种节律性反应。 ➢ 表现为日温周期现象和季温周期现象。
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1、日温周期现象：植物随一天内温度有规律
的昼夜变化而发生有规律性变化的现象。 ➢ 变温能提高种子的萌发率，促进生长、开花和结
实。 ➢ 多数植物日温差越大，产量越高，品质也愈好。 ➢ 有些植物的生长很少受温周期的影响。如红杉和
恩氏云杉苗木。
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2、季节变温与物候：。 ➢ 物候：植物长期适应温度的季节变化形成
相应的生长发育节律称为物候 ➢ 植物的物候现象是同周围环境条件紧密联
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➢生理干旱（冻旱）：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 物干枯死亡。 发生地：多发生于土壤未解冻的早春，多风 城市易发生。 措施：迎风面设置挡风设施，幼苗北侧设置 土埂
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（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，芽具鳞片，
在１３：００左右，最低温度在日出前。 土壤温度日较差：一天中最高土温与最低土温的差值。
其大小受纬度、天气、海拔、土壤结构、土壤颜色、 地被物，土层深度等影响。
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２土壤温度的年变化规律 一年中，月平均最高温度在７月，月平均最低温
度在１月。 温度年较差：一年中最热月份的平均温度与最冷
月份的平均温度之差。 其影响因子同上。 土温日较差和年较差都土层深度的增加而减小，
最高（低）温度值出现的时间也滞后。
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二、空气温度
１空气热量的传递方式 辐射、对流、乱流、平流、蒸发、凝结等。 ２空气温度的变化规律 １）气温的日变化：一天中气温有一个最高值，
一个最低值，最高值夏季出现在１４：００-１５： ００,冬季出现在１３：００-１４：００,最低温 度出现在日出前后。 气温日较差：一天中最高温度与最低温度的差值。 其大小随纬度、海拔和天气而变化。
➢ 城市热岛强度的年变化：冬>秋>春>夏
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（三）城市热岛对生态环境的影响
1、加重城市空气污染
城市热岛环流、气流
向市区辐合，把城郊工厂的污染物带到城区，
污染城区空气。当高空有逆温层时，抑制污染
物向上扩散，污染物在城市上空弥漫，严重污
染空气。
2、夏季，热岛效应可加强城市气温酷热程度，
易产生高温灾害，影响健康舒适。增加了能源的
常见的有： ０ ℃ 、５ ℃ 、１０ ℃ 、１５ ℃ 、２０℃
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3春化作用
某些植物经过低温的刺激和诱导才能形成 花芽、促进开花的现象。
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三、积温对植物的生态意义及植物对温度的适应
➢ 积温：植物整个生长发育期或某一发育阶段内，高 于某一特定温度的日平均温度的总和。不同植物要 求不同的积温。
最适温：该温度时酶活性最高。（植物生长最旺 盛最适宜的温度）
最高温：达到该温度时酶失去活性。（植物能忍 受的上限温度）
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❖一般原产低纬度地区的植物，生长温度 的三基点温度高，耐热性好，抗寒性差； 反之。两者之间有过渡。
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２界限温度
具有普遍意义，标志某些物候现象或农事活 动开始、终止或转折点的几个日平均温度。
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三、温度的空间变化规律
纬度：随纬度增加,温度逐渐降低(0.50C/10)。 海拔：随海拔增加,温度逐渐降低(0.5－ 0.6
0C/100米)。 坡向：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
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
赤道带： 热带： 亚热带： 暖温带： 温带： 寒带：
90000C ≥ 80000C 4500 ~ 80000C 3400 ~ 45000C 1600 ~ 34000C <16000C
>260C 热带植物 ≥160C 热带雨林 0~160C 常绿阔叶林 -8~ 00C 落叶阔叶林
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２）气温的年变化规律 一年中陆地最热月与最冷月气温分别出现
在７月和１月，海洋上分别出现在８月和 ２月。 气温年较差： 其大小随纬度、海拔和距海洋的远近而变。 ３）气温的非周期性变化
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３植物体的温度
植物是变温生物，地上部分与气温接近， 地下部分与土温接近，并始终保持一致。 只是其变化要比气温变化滞后，部分器官 的温度有时与环境温度不完全一致。如叶 的温度白天高出十多度，芽的温度白天高 夜间低、花、果实等。
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年平均温度也是影响植物分布的重要因素。
➢ 某个区域的温度多数集中在某个相对稳定的区 域，常接近该区域的平均温度。
➢ 各区域的平均温度对植物的分布产生重要影响。 ——（特别是年平温和较典型的月份的平均温）
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2、我国园林植物分布分类
以低温和积温为主要指标分为六个热量带： 热量带类型 积 温 最冷月平均气温
2、高温对植物伤害的常见症状
➢ 皮烧：温度升高特别是温度的快速变化而引起植物 组织的局部死亡。
发生时间：多冬季，朝南或南坡及有强烈太阳光反 射的城市街道。
症状：树皮呈斑点状死亡或片状剥落。（细菌入侵） 树种：光滑的薄皮树；措施：涂白 根茎灼烧：高温表土灼伤幼苗根茎造成伤害。
措施：遮荫或喷水降温
➢ 有效积温：特定温度为生物学零度的积温。 ➢ 活动温度：特定温度为物理学零度（0 ℃ ）的积温。
生物学零度：植物生长发育的起点温度。高于这一 温度，植物才开始生长发育。
温带地区常以5℃ ；亚热带地区以10 ℃为生物学 零度。
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有效积温： K=N（T-T0 ） ➢ K：有效积温
T：当地某个时期内的平均温度 TO：生物学零度 N：某时期的天数
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（四）防治热岛效应的对策
➢ 消减人为热量的排放 ➢ 消减城市的净辐射量：增大城市反射率，合理规
划城市建筑高度和密度，消减大气污染 ➢ 增加城市热量交换和植物光合能量转换等：增加
城区水域面积和水设施，提高城市绿地覆盖率。
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二、城市小环境温度变化
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第三节 温度与园林植物的生态关系
一、温度对园林植物生长的影响 １土壤温度与园林植物生长发育 １）影响植物对水分的吸收 ２）影响植物对养分的吸收 ３）影响植物块根、块茎的形成 ４）影响植物的生长发育 ５）影响地下昆虫和微生物的发生、发展
居多，北坡则以耐荫喜湿的植物居多。
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第二节 城市中的温度变化规律
一、热岛效应：是指城市气温明显高于郊区的气温现象 。
城市热岛温度剖面图
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（一）城市热岛的形成原因
➢ 第一，城市下垫面性质特殊，比郊区获得较多 的太阳辐射。
城市使用的砖石、沥青、混凝土、硅酸盐建筑 材料，深色的屋顶等热容量、导热率高，吸收 较多的太阳辐射。但其反射率低。
系的。市区温度一般比郊区温度高，其物 候期要早些，故园林植物的萌动、开花期 比郊区早，市区植物的生长期要长些，落 叶休眠较晚。
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二、极端温度对植物的生态作用
极端温度：无规律地突然出现的高温或低温 （一）低温 1、直接伤害：包括冷害、冻害和霜害。 冷害(又寒害)：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 ➢ 多发生在温度相对较高如我国的南方地区。 ➢ 冻害：指冰点以下低温对植物的伤害。 北方地区，冻害是低温的主要的伤害形式
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二、植物的感温性
感温性：植物对温度变化的敏感性。
１生物学温度：影响植物各种生理活动及生长发 育的温度。常用三个基点温度表示：
生物学最低温、最适温和最高温称酶活性的“三 基点”温度。植物的生长与温度的关系也服从 “三基点”温度。
最低温：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。（植物开 始生长的下限温度）
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状等; ➢ 一些植物的叶片在冬季变为红色有利于吸收更多的热量。 ➢ 2、生理方面： ➢ 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。
➢ 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。
➢ 最有效的生理适应就是休眠。
第三章 温度与园林植物
第一节 温度的自然变化规律 第二节 城市中的温度变化规律 第三节 温度与园林植物的生态关系 第四节 园林植物对城市气温的调节作用 第五节 温度的调控在园林中的应用
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第一节 温度的自然变化规律
一、土壤温度 土壤的热量主要来自太阳，其温度也随太阳辐射的变
化而变化。 １土壤温度的日变化规律 一天中，有一个最高温度和一个最低温度，最高温度
消耗和环境污染，影响环境质量。
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3、影响取暖季节的能耗 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， 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
冬季，高纬度地区城市的
热岛效应可减少城市积雪频率、积雪时间和积
雪深度。使城市积雪少于郊区，减少城市建筑
物的雪压。
5、影响无霜期和物候期 热岛效应会使春天来 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。
狭窄的街道、墙壁之间的多次反射和吸收，导 致太阳辐射能增多。
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➢ 第二 城市大气的大量污染物覆盖层，吸收和 反射长波辐射，减少了热量的散失。
➢ 第三 城市中有较多的人为热量来源，特别是在冬 季，高纬度地区燃烧大量化石燃料采暖.
➢ 第四 城市建筑密集，通风不良，不利热量的扩散。 ➢ 第五 城市特殊的地面，植物占面积相对较少，不透
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(四)植物对高温的生态适应：
形态适应：
➢ 有密绒毛和鳞片；
➢ 植物体呈白色或银白色、叶革质发亮；
➢ 叶片垂直排列使叶缘向光或高温下叶片折叠；
➢ 树干和根茎具有木栓层等。
➢ 生理适应：
➢ 降低细胞含水量，增加可溶性糖或盐的浓度， 减缓代谢速率和增加原生质的抗凝结力；
➢ 蒸腾降温；
➢ 有些植物具反射红外线的能力。