植物与温度的关系

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有效积温法则
植物在生长发育过程中，必须从环境中摄取 一定的热量才能完成某一阶段的发育，而且 植物各个发育阶段所需要的总热量是一个常 数。用公式表示：
K=N·(T-T0) K为有效积温（常数）
N为发育历期即生长发育所需时间
T为发育期间的平均温度
T0为生物发育起点温度（生物零度）
发育时间N的倒数为发育速率
（2）生理上 A.原生质特性发生改变 a.减少细胞水分 b.有机质增加 B.吸收更多的红外线 C.休眠
（3）行为适应
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植物对低温的适应
（1）形态上 油脂、芽鳞、蜡被、茸毛、厚木 栓层、形体矮小等。
（2）生理上 A.原生质特性发生改变 a.减少细胞水分 b.有机质增加 B.吸收更多的红外线 C.休眠
第四章 植物生活与环境
4.3 温度的生态作用
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4.3 植物与温度的关系
4.3.1 温度的生态作用
温度对植物生长的影响
温度对植物发育的影响
温度变化对植物的影响
温度对植物分布的影响
植物的温度生态类型
4.3.2 温度胁迫及其植物的适应
低温胁迫及植物对低温的适应
高温胁迫及植物对高温的适应
有利于光合作用
温度日变化对植物的生 态作用
（1）促进种子发育，提高 萌发率
（2）促进植物生长 （3）影响植物开花结实 （4）影响植物的产品质量 （5）对植物分布的影响
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温度年变化对植物的影响
物候 生物生长长期适应于一年中温度水分的节
律性变化，形成了与此相适应的生物节律的现 象，称为物候。
❖需要低温刺激的发育阶 段称为“春化”阶段。
❖春化阶段——信号开关
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发育起点温度
植物的生长发育需要一定的温度范围，低 于某一温度，植物的生长发育就停止，高 于这一温度，植物才开始生长发育，这一 温度阈值称为发育起点温度或生物学零度。 温带植物5～6℃ 亚热带植物10 ℃ 热带植物﹥18 ℃
平均气温、节律变温、 温差、积温、极端温度 等多种温度因子的综合 作用
温度生态类型（图）
广温植物 窄温植物
低温窄温植物
冰雪藻
高温窄温植物
蓝绿藻 椰子 可可
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低温窄温植物
广温植物
高温窄温植物
生活强度
温度
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4.3.2 温度胁迫及其植物的适应
极端温度：超出常态 的过高或过低的温度。
植物种类
最低温度
热带C4植物 C3植物 温带阳性植物 阴性植物 CAM植物夜间固定CO2
春天开花植物和高山植物 热带和亚热带常绿乔木 干旱地区硬叶乔木和灌木 温带冬季落叶乔木 常绿针叶乔木
5～7 -2～0 -2～0 -2～0 -2～0
-7～2 0～5 -5～1 -3～1 -5～3
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最适温度 最高温度
冷害（寒害）
临界温度：
零度以上的低温对Hale Waihona Puke Baidu
温度低于一定数值， 生物的伤害。
生物就会因低温而受 害，这个温度数值称 为临界温度，或称为 “生物学零度”。
原因：低温打破了代谢 的协调性
冻害 冰点以下的低温对生
物的伤害
低温胁迫的类型
原因：冰晶的形成
霜害
生理干旱
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植物对低温的适应
（1）形态上 油脂、芽鳞、蜡被、茸毛、厚木 栓层、形体矮小等。
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温度对植物生长的影响
植物的代谢过程必须在一定的温度范围 内才能正常进行
温度对植物生长的影响主要表现在温度 对光合作用的影响 温度三基点
昼夜变温对植物生长具有促进作用
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在自然的CO2浓度和光饱和情况下不同植物光合作用 的温度三基点（℃）（引自姜汉侨，2004）
草本植物 木本植物
物候期（phenological phase）： 生物生 长发育节律称为物候期。
物候期可以预报农时活动，预报虫害，推 测未来气候的变迁等。
研究生物季节性节律活动与环境变化关系 的科学称为物候学（phenology）。
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温度对植物分布的影响
温度对植物分布的影响
极端温度常常成为制约 生物分布的重要因子
冷敏感植物（cold sensitive plant）
可被冰点以上低温严重伤害的所有植物。
冻敏感植物（freezing-sensitive plant）
这些植物仅靠延迟冷冻时间来防止损伤。在较 冷的季节，细胞液和原生质中的渗透活性物质 如糖类、不饱和脂肪酸等增加，以提高对低温 胁迫的抗性。
耐冻植物（freezing-tolerant plant）
35～45 20～30 20～30 10～20 5～15
50～60 40～50 40～50 约40 25～30
10～20 25～30 15～35 15～25 10～25
30～40 45～50 42～55 40～45 35～42
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温度对植物发育的影响
春化作用 发育起点温度 有效积温法则
❖某些植物需要经过一个 低温刺激才能开花的现象， 称为春化作用。
低温胁迫及植物对低 温的适应 低温胁迫 临界温度 低温伤害的类型 植物对低温的适应 植物的抗旱锻炼 植物对低温适应的 生态类型
高温对植物的影响及 其生物的适应 高温对植物的生态 作用
植物对高温的适应
热驯化 植物对高温适应的
生态类型
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低温胁迫及植物对低温的适应
低温的危害作用
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高温胁迫及植物对高温的适应
破坏光合作用和呼吸作用的平衡 破坏蒸腾作用与吸收作用的平衡 使蛋白质凝固变性，破坏酶的活性 ，妨碍
正常的生理生化反应，导致有毒物质积累 而伤害生物。 影响受精过程 突然的高温使树皮灼伤甚至开裂，导致病 虫害入侵。
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有效积温法则的意义
预测生物发生的世代数 预测生物地理分布的北界 预测害虫来年的发生情况 制定农业气候区划，合理安排作物 预报农时
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温度日变化对植物的影响
温周期现象
概念
植物的生长发育与 昼夜温度变化同步的现 象，称为温周期现象 （thermoperiod）。
温周期现象的生理基础
（3）行为适应
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植物的抗寒锻炼
1）概念 温带植物抗寒性随秋季气温
的逐步降低而逐渐增强的现象， 称为抗寒锻炼(cold hardiness)。 2）影响植物抗寒性的因素 （1）不同植物种类抗寒性不同 （2）植物不同的器官抗寒性不同 （3）外界因素
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植物对低温适应的生态类型