温度的生态作用共40页
温度与园林植物
第二节温度与园林植物一、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“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。
最适温:该温度时酶活性最高。
最高温:达到该温度时酶失去活性。
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。
作物生命活动过程的最适温度、最低温度和最高温度的总称。
在最适温度下,作物生长发育迅速而良好;在最高和最低温度下,作物停止生长发育,但仍维持生命。
如果温度继续升高或降低,就会对作物产生不同程度的危害,直至死亡。
三基点温度之外,还可以确定使植物受害或致死的最高与最低温度指标,称为五个基本点温度。
作物生命活动的各个过程都须在一定的温度范围内进行。
通常维持作物生命的温度范围大致在一10C到50C之间,而适宜农作物生长的温度,约为5C到40C,农作物发育要求的温度则又在生长温度范围之内,通常为20〜30°C。
在发育温度范围外,作物发育将停止,但生长仍可维持;当温度不断降低,达到一定程度后,不但作物生长停止,而且生命活动亦受到阻碍,受低温危害,甚至受冻致死,大多数作物生命活动的最高温度为40〜50C之间。
0C:土壤解冻或冻结的标志5C:喜凉植物开始生长的标志。
10C :喜温植物开始播种或停止生长的标志。
15C :大于15C期间为喜温植物的活跃生长期。
20C :热带植物开始生长的标志。
不同作物或不同品种的不同生育时期,三基点温度是不同的。
作物生长发育时期的不同生理过程,如进行光合作用、呼吸作用时等的三基点温度也不同。
光合作用的最低温度为0〜5C,最适温度为20〜25C,最高温度为40〜50 C ;而呼吸作用分别为一10C,36〜40C与50C。
有人研究,马铃薯在20C时光合作用达最大值,而呼吸作用只有最大值的12% ;温度升到48C时,呼吸率达最大值,而光合率却下降为0。
植物与温度的关系 PPT
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)。
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
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
植物对高温的适应
(1)形态上 茸毛、鳞片 叶片发亮、呈白色、银白色 叶片叶沿向阳;叶片折叠 树干和根茎有厚的木栓层
(2)生理上 A.降低细胞的含水量,增加糖盐浓度 B.增强蒸腾作用 C.反射红外线
(3)行为上
热驯化
在热胁迫数小时内热驯化就会完成。 在炎热天气中,早晨热抗性弱而下午热抗性强。 冷天气中解除锻炼或热抗性损失发生较慢,需几天才
耐冻植物(freezing-tolerant plant)
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。
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
温度的生态作用与生物的适应
• A 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。K=N (T-T0)
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(一)温度因子的生态作用
2.温度与生物发育
• 水分与动植物种类与数量:降水量最大的赤道 热带雨林种的植物达52种/公顷,而降水量较少 的大兴安岭红松林中,仅有植物10种/公顷。
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(二)生物对水因子的适应
• 需水量:生产1克干物质所需的水量。
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(二)生物对水因子的适应
1.植物对水的适应
根据栖息地,通常把植物划分为水生植物 和陆生植物。
番茄茎的日生长量/mm 23.1 19.5 19.4 26.1-35.0
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(3)变温与干物质积累
• 变温对于植物体内物质的转移和积累具 有良好的作用。
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同
化
产
300公斤
量
170
125
130
175
10℃
20℃
燕麦昼夜温差对生物量的影响
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(4)物候节律
• 物候是指生物长期适应于一年中温度的 节律性变化,形成的与此相适应的发育 节律。例如大多数植物春天发芽,夏季 开花,秋天结实,冬季休眠。
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西非的猴面包树,树干最粗可 达4人合围,可储水4吨。
56ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
旱生植物的形态及生理适应:
(a)含水量极少或具备发达的储水组织 (b)发达的根系:
如沙漠地区的骆驼刺地面部分只有几公分,而 地下部分可深达15米,扩展范围623m2,可更多 吸收水分。
生态学(2.3.1)--光和温度因子的生态作用及生物的适应
• 长日照植物:萝卜、菠菜、小麦、油菜、凤仙花、牛蒡等 • 短日照植物:玉米、高粱、水稻、棉花、菊花、牵牛等 ~ • 中日照植物:甘蔗等少数热带植物 • 日中性植物:蒲公英、四季豆、黄瓜、番茄等
长日照植物
《普通生态学》 第二章 生物与 环境
凤仙花
油菜
短日照植物
牵牛花
《普通生态学》 第二章 生物与 环境
《普通生态学》 第二章 生物与 环境
§1.3 生态因子的生态作用及生物的适 应
光因子的生态作用及生物的适应 温度因子的生态作用及生物的适
应 水分因子的生态作用及生物的适
应 土壤因子的生态作用及生物的适
《普通生态学》 第二章 生物与 环境
一、光因子的生态作用及生物的适应
光是地球上所有生物赖以生存最基本的能量来源—— 没有光就没有繁茂的生命世界
高山植物
高山植物对紫外光的适应,发展了特殊的 莲座状叶丛,含花青素、叶面缩小、毛绒
发达
《普通生态学》 第二章 生物与 环境
紫外线对动物的特殊作用
某些动物靠紫外线才能 辨别方向或看清楚物体。 例如蜜蜂在找寻花蜜、 为花朵传粉的時,须借助 紫外线
《普通生态学》 第二章 生物与 环境
生物的趋光性往往与光质有关:
CP sp
B 呼吸作用
率
光强
CP
sp 光饱和点 CP 光补偿点
光 净 生强产 力
陆生植物的类型:
《普通生态学》 第二章 生物与 环境
阳地植物 (Sun species) :适应于强光照的植物,只有 在足够光照条件下才能进行正常生长,光补偿点高, 光合和代谢(呼吸)速率高
阴地植物 (Shade species) :对光的需要远较阳性植物低 ,光补偿点低,代谢 / 呼吸作用、蒸腾作用较弱,抗 高温和干旱能力较低
2.2园林植物与温度2
3、积温
积温是指植物完成其生活周期或完成某一生 长发育阶段所需的一定温度总量。可分为活 动积温和有效积温。
活动积温
有效积温
活动积温是指植物生长期或某发育阶段内高于或者等于生 物学下限温度的日平均温度的总和,表示为某一时期内等 于或高于生物学最低温度的日平均温度与该时期天数的乘 积,即:A=TN。 T为当地某一阶段的日平均温度;N为某一阶段的天数。 有效积温是某植物生长期或某发育阶段的日平均气温减去 生物学下限温度的差之和,即K=(T-T0)N。 K为有效积温,T0为生物学下限温度,T和N同上。 不同植物要求不同的积温总量,如柑橘整个生长发育周期 需要大于10℃的有效积温4000-5000℃,紫丁香开花需 要有效积温202℃。 根据积温多少可确定某作物在某地能否正常成熟,为引种 和品种推广提供了依据,引种时,要考虑引种区的积温条 件才能取得成功。此外,还可以为确定各地种植制度提供 依据,并可用积温做为指标之一,划出区界,做出区划。 此外,在杂交育种、制种工作中,利用积温来推算适宜播 种期,以达到父母本花期相遇。
温度(℃)
2、温度与植物的生长发育
(1)温度与植物根系生长
温度直接影响地下部分根系的生长及其对水分、矿物质的吸 收。因为土壤降低时能增加水分的黏度,从而降低了水分及 溶质进入根细胞的速度,并妨碍它们在体内的运转。喜温树 种比耐寒树种受低温影响更为显著。但过高的土温能使根系 过早成熟并木栓化,减少了吸收的总面积。高温还会破坏根 细胞内酶的活性,破坏根的正常代谢过程,从而影响根的吸 收能力。 土温稍低于气温对植物吸水、吸肥最有利,因为根系生长温 度比地上部分生长温度低,除了土壤过分干燥和冻结外,树 木根系几乎全年都能生长。所以北方在土壤冻结前,春季土 壤解冻后造林,南方冬季造林,都是利用了根系继续生长的 这个有利因素。
第2章主要海洋环境因子的生态作用(海洋环境生态学)
三、盐度因子的生态作用及生物的适应
盐度(salinity) 海水总含盐量的度量单位,指溶解于1kg海水中的无机 盐总质量(g)。 碳酸盐全部转化为氧化物,溴和碘为氯所取代,所有 有机物均完全氧化时,1kg海水中所含全部可溶性无机 物的总质量(g)。
②对光强的适应类型 光合作用速率随光强的逐渐减弱达到光合作用的积累等于呼 吸作用的消耗时的光强,即光补偿点(compensation point)。 根据饱和点和补偿点的高低,可把植物分成阳生植物和阴生 植物。
(1)阳生植物适应于强光照地区生活,其光饱和点和补偿点较高,光 合速率和代谢速率亦较高; (2)阴生植物能够利用弱光进行光合作用,其光饱和点及补偿点相对 较低,光合速率和代谢速率亦相对较低; (3)中生植物界于两者之间。
➢长日照生物:一般光照长度超过12-14h称为长日照。长日照 植物或动物通常是在日照时间超过一定数值才开花、生殖、迁 移、冬眠和换毛换羽等。人为延长光照时间可促使这些动植物 提前开花、生殖、迁移、冬眠和换毛换羽等。
➢短日照生物:一般每天日照不足8-10h称为短日照。
➢中间日照生物:对日照时间无要求,只要其他条件合适,在 什么日照条件下都能的开花、生殖、迁移或休眠等。
二、温度因子的生态作用及生物的适应
(3)温度与海洋生物的迁移 很多海洋动物(如大黄鱼、小黄鱼、带鱼、蓝点马鲛、中国 对虾等)的洄游路线也与海水温度的季节变化密切相关。 水温可作为渔期、渔区预报的重要指标之一。
二、温度因子的生态作用及生物的适应
(4)变温对生物的影响
在适温范围内,周期性的变温对生物产生有益作用。
有的鱼类有春秋两个产卵群体,应分为长光照期和短光照期 两个产卵类型。如我国近海的大黄鱼就分为“春宗”和“秋 宗”两个产卵类群。
园林生态学第三章-园林植物与温度的生态关系
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。
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。
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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
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3、植物对节律性变温的适应与物候现象
物候(phonological responding):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。
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
第三章 园林植物与温度的 生态关系
了解温度生态因子对植物的重要 性和变化规律以及植物的分布与 温度的关系,理解温度对园林植 物的生态效应及温度在园林调控 中的作用。
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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)
温度对树木的生态作用
1.2土壤温度的变化 1.2.1土壤的年变化规律 7月平均温度最高,1月平均温度最低。土温 年较差随着纬度的增加而增大,随着土壤深度的增 加而减小。 1.2.2土温的日变化规律 最高值在13时左右,最低值在将近日出之时 。土温日较差随着纬度的增加而增大,随着海拔高 度的升高而减小,晴天大于阴天。
2. 温度与树木
(2)昼夜变化
气温日变化中,最低值出现在将近日出的时候,最高值出现在 13-14时。一天中气温最高值与最低值之差称为气温日较差。气温 日较差随着纬度和海拔高度的增加而减小。此外,晴天的气温日较 差大于阴天。
新疆气温日较差大,一般是白昼气 温升高快,夜里气温下降大。许多 地方最大的气温日较差在20—25℃之 间,“早穿皮袄午穿纱”这句民谣 形象地描绘了新疆奇妙的气温变化 现 象。
课业2.2 温度因子的 调查与分析
学习目标
学习了解土壤温度和气温的变化 规律,熟记常用的温度指标;理解温 度因子的生态效应,森林对温度因子 的影响;学会气温和土温测定的方法, 分析林内温度的变化规律,掌握极端 温度变化的危害及预防措施。
太阳辐射是光的来源,也是热量的来源。热
量是植物生命活动过程中不可缺少的重要生活条
2.3树木对温度的要求
树种对温度条件的要求,是树木在系统发育过程中,对温度条件长 期适应的结果。按照树种对温度的要求程度,可把树种分为3类: (1)耐寒树种:有较强的耐寒性,对热量不苛求,如落叶松、红 松、樟子松、白桦、山杨、云杉、冷杉等。 (2)喜温树种(或不耐寒树种):要求生长季节有较多的热量, 耐寒性较差,如椰子、榕树、柑橘、杉木等许多热带、亚热带起源 的树木。 (3)半耐寒树种:对热量要求和耐寒性介于二者之间,可在比较 大的温度范围内生长,如松、桑、杨、柳、核桃楸、栎类、刺槐等 。 温度是限制树木分布的重要因素,但并非唯一因素。其他如光 照、水分、土壤等也都能限制树种的分布。因此,在具体分析树种 分布时,除注意温度条件外,还必须全面考虑各生态因子的综合影 响。
温度对树木的生态作用共23页
38、若是没有公众舆论的支持,法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例,它们 迅速累 聚,进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律,事物有规律,这是不 容忽视 的。— —爱献 生
41、学问是异常珍贵的东西,从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间,才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话,只需要教育; 而要挑战别人所说的话,则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是:在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
温度对生物的生态作用
温度对生物的生态作用
温度是地球上生态系统中的一个重要因素,它对生物的生态作用非
常显著。
以下是具体的作用:
1. 决定生物的分布范围和数量。
不同生物对温度有不同的适应能力,
一定温度范围内的生物数量最多,而高温或低温区域的生物数量都要
少于中温区域。
2. 影响生物体代谢和功能。
温度越高,生物代谢越快,能量消耗也会
相应增加,反之越低,则生物的代谢和能量消耗减缓。
3. 控制生物种群数量。
高温时,生物的繁殖速度会变慢,种群数量也
会减少。
而低温则会让生物的繁殖速度变快,种群数量也会增加。
4. 影响生物行为和生态系统的相互作用。
适宜的温度会使生物生长健康,行为正常,而极端高温或低温会影响它们的生存能力和交流行为,从而对生态系统产生负面影响。
5. 影响生物生理特征和适应性进化。
长期生活在特定温度环境下的生物,会逐渐形成适应该环境的适应性特征,而这些特征也会影响它们
的基因和后代,进化和适应也会在这个过程中发生。
总之,温度是地球生态系统中的一个不可或缺的因素,它对生物的生
态作用非常显著,需要我们掌握这些知识并制定相应的环境保护措施,以确保生态系统的稳定和健康。
植物与温度的关系ppt课件
物的伤害。 原因:低温打破了代谢的
协调性 冻害
冰点以下的低温对生
低温胁迫的类型
物的伤害 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。
(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
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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
有利于光合作用
(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
(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
❖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 ℃