第4章植物与温度的生态关系
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谷中夜间温度分布
第一节 温度及其变化规律
二、温度变化的规律 （二）温度在时间上的变化 1、季节变化
在地球绕太阳的公转中，太阳高度角的变化 是形成一年四季温度变化的原因。一年中根据气 候寒暖、昼夜长短的节律变化而分为春、夏、秋、 冬四季。一般是春季气候温暖，昼夜长短相差不 大；夏季炎热，昼长夜短；秋季与春季相似；冬 季则寒冷而昼短夜长。
3、海拔高度与地形特点 由于温度的这种变化，从山麓到山顶峰 随海拔升高，温度的降低，可以划分为相应 的植被气候带。 高原或高山上大气稀薄，太阳辐射强， 但大气变薄，水汽及CO2含量低，因此地面辐 射的热量散失很大。太阳仅限于白天，而地 面辐射是日以继夜地进行，所以地面辐射超 过太阳辐射量。因此，高原或高山空气中储 存的热量减少，温度降低，昼夜温度变幅增 大。
第四章 植物与温度的生态关系
温度是一种重要的生态因子。首先，温度 对生物的生长，发育等生理生化活动产生深刻 影响；其次，温度对生物的分布及数量也有一 定的决定作用。本章的主要内容有：
1、温度及其变化规律 2、节律性变温对植物的影响 3、极端变温对植物的生态作用 4、城市的热岛效应对城市植物的影响
第一节 温度及其变化规律
大气逆辐射（Ea）：大气接受地面辐射增温 后，又向外辐射，其中射向地面的那部分辐射。
第一节 温度及其变化规律
一、热量平衡 地面有效辐射(r)=地面辐射(Ee)-大气逆辐射(Ea)
在晴朗的白天ຫໍສະໝຸດ Baidu地表的热量变化可用下式表 示：
R=(S+S')(1-α)-r 式中：R为地面辐射差额；S和S‘分别表示太阳的 直接辐射及散射； α即地面反射率； r为地面有 效辐射。 白天：R为正值，地面增温。 夜间：S和S‘都零，R=- r，地面散热，温度下降。 阴天：S为零，R=S'(1-α)-r。
温度逆增现象的成因很多，主要有辐射逆温、地形 逆温等。辐射逆温由于夜间地面辐射冷却，使近地面 气温下降的结果。地形逆温是辐射逆温的一种变型， 是由于地形特点，使辐射效应加强。地形逆温层的强 弱与山谷的深浅有关，山谷愈深，向山谷底沉降的冷 空气愈多，则在谷底沉积的冷空气层也愈厚。有人称 谷底的这一冷空气层为 “冷湖”。
2、海陆位置 与同纬度其它地区相比，我国大陆性气 候较强。夏季酷热，冬季严寒，气温年较差 大。我国1月都比同纬度其它地区的平均气温 低，7月都比同纬度其它的平均温度高，年平 均值比同纬度其它地区的低，年较差也比同 纬度的大。
第一节 温度及其变化规律
二、温度变化的规律
（一）温度在空间上的变化 3、海拔高度与地形变化
第一节 温度及其变化规律
二、温度变化的规律
（一）温度在空间上的变化
2、海陆位置 我国位于欧亚大陆东南部，东面是太平洋，
南面距印度洋不远，西面和北面都是广阔的大陆。 由于我国属季风气候，在夏季，盛行温暖湿润的 热带海洋气团和赤道海洋气团，气团是从东或南 面向西或北推进；冬季盛行极地大陆气团，寒冷 而干燥，从西或北向东或南推进。因此，东面和 南面多属海洋性气候，从东南向西北，大陆性气 候逐步增强。
3、海拔高度与地形特点 地形对温度的影响表现在：东西走向的 山脉能阻挡寒潮和湿热气团的运行，成为气 候的分界线。如秦岭南坡温暖多雨，北坡寒 冷少雨，南坡1月平均气温3°C，7月 26.7°C。西坡1月-0.5°C，7月28.1°C。山 脉的背风常因焚风作用而使温度增高。 不同坡向，热量的分配是不均匀，南坡 的空气和土壤的温度都比北坡高。因此，南 坡多为阳性喜暖耐旱的植物，北坡多为耐荫 喜湿的植物。
海拔高度与地形变化是影响热量空间分布 的重要因素之一。我国地形复杂，山地占全国 总面积的大部分。海拔500m以下占16%，5001000m占19%，1000-2000m占28%，20005000m占18%，大于5000m占19%。
海拔高度是影响温度变化的重要原因，随 着海拔升高，温度降低，变化率大致为海拔升 高100m，气温下降0.5-0.6°C。
白天，当辐射平 衡为正值时，这些辐 射能转变为热能，温 度升高，地面温度就 高于邻近空气和土层 温度。
夜间，地面因有 效辐射而失去热量， 温度低于邻近的空气 和土层温度，地面辐 射平衡为负值，于是 热量向相反方向传递 （如图所示）。
地表热量变化图
可见，地面辐射收支R，用于地面与空气热量 交换M，地面与下层土壤热量交换B，水蒸发消耗 能量Le。
3、海拔高度与地形特点 封闭谷地和盆地的温度变化也有独特 的规律。以山谷为例，白昼间谷中受热强 烈，地形封闭，热空气不易输出，温度比 周围山地高。例如：我国夏季最热的地方 是吐鲁番盆地，以及长江流域的河谷城市 南京、武汉、重庆等地。 夜间，因地面辐射冷却，地面上形成 一层冷空气，冷空气密度大，顺山坡向下 沉降，聚于谷底，而将热空气抬高到山坡 的一定高度，形成了谷中温度的逆温现象。
二、温度变化的规律
（一）温度在空间上的变化
1、纬度 我国领土广阔，最南北纬3°59´，最北为
北纬53°32´，南北纬度相差49°33´。如每一纬 度的距离平均以110公里计，则我国南北直线距 离约有4000公里，因而我国南北各地的太阳辐 射量和热量相差很大。
那么是不是在同一续纬度上的不同地区温 度条件都是一致呢？显然不是。海陆位置是影 响热量水平分布的另一重要因素。
R+M+Le+B=0
因此，可以通过调节地面的风速、水分状况 和土壤性质来调节和控制地面热量平衡。
第一节 温度及其变化规律
二、温度变化的规律
（一）温度在空间上的变化
1、纬度 纬度是决定一地区太阳入射高度角的大小
及昼夜长短，也就是决定太阳辐射量的多少。 低纬度地区太阳高度角大，太阳辐射量也
大，昼夜长短的差异较小，太阳辐射量的季节 分配要比高纬度均匀。随着纬度北移，太阳辐 射量减少，温度逐步降低。纬度每增加一度， 温度大约下降0.5°C。因此，从赤道到北极可 以划分为热带、亚热带、温带、寒带。
温度是指热能的强度（即热能的指标之一， 热能的另一种指标是热容量），用“度”来表 示，一般而言，温度升高，热量也大，所以生 态学和生物学者常把“温度” 与“热” 视为同 义。 一、热量平衡
热量平衡是指地球表面热量收入和支出的状 况。
地面辐射（Ee）：地面因吸收太阳辐射而增 温，同时又不断放出辐射，即为地面辐射。
第一节 温度及其变化规律
二、温度变化的规律 （二）温度在时间上的变化 1、季节变化
在地球绕太阳的公转中，太阳高度角的变化 是形成一年四季温度变化的原因。一年中根据气 候寒暖、昼夜长短的节律变化而分为春、夏、秋、 冬四季。一般是春季气候温暖，昼夜长短相差不 大；夏季炎热，昼长夜短；秋季与春季相似；冬 季则寒冷而昼短夜长。
3、海拔高度与地形特点 由于温度的这种变化，从山麓到山顶峰 随海拔升高，温度的降低，可以划分为相应 的植被气候带。 高原或高山上大气稀薄，太阳辐射强， 但大气变薄，水汽及CO2含量低，因此地面辐 射的热量散失很大。太阳仅限于白天，而地 面辐射是日以继夜地进行，所以地面辐射超 过太阳辐射量。因此，高原或高山空气中储 存的热量减少，温度降低，昼夜温度变幅增 大。
第四章 植物与温度的生态关系
温度是一种重要的生态因子。首先，温度 对生物的生长，发育等生理生化活动产生深刻 影响；其次，温度对生物的分布及数量也有一 定的决定作用。本章的主要内容有：
1、温度及其变化规律 2、节律性变温对植物的影响 3、极端变温对植物的生态作用 4、城市的热岛效应对城市植物的影响
第一节 温度及其变化规律
大气逆辐射（Ea）：大气接受地面辐射增温 后，又向外辐射，其中射向地面的那部分辐射。
第一节 温度及其变化规律
一、热量平衡 地面有效辐射(r)=地面辐射(Ee)-大气逆辐射(Ea)
在晴朗的白天ຫໍສະໝຸດ Baidu地表的热量变化可用下式表 示：
R=(S+S')(1-α)-r 式中：R为地面辐射差额；S和S‘分别表示太阳的 直接辐射及散射； α即地面反射率； r为地面有 效辐射。 白天：R为正值，地面增温。 夜间：S和S‘都零，R=- r，地面散热，温度下降。 阴天：S为零，R=S'(1-α)-r。
温度逆增现象的成因很多，主要有辐射逆温、地形 逆温等。辐射逆温由于夜间地面辐射冷却，使近地面 气温下降的结果。地形逆温是辐射逆温的一种变型， 是由于地形特点，使辐射效应加强。地形逆温层的强 弱与山谷的深浅有关，山谷愈深，向山谷底沉降的冷 空气愈多，则在谷底沉积的冷空气层也愈厚。有人称 谷底的这一冷空气层为 “冷湖”。
2、海陆位置 与同纬度其它地区相比，我国大陆性气 候较强。夏季酷热，冬季严寒，气温年较差 大。我国1月都比同纬度其它地区的平均气温 低，7月都比同纬度其它的平均温度高，年平 均值比同纬度其它地区的低，年较差也比同 纬度的大。
第一节 温度及其变化规律
二、温度变化的规律
（一）温度在空间上的变化 3、海拔高度与地形变化
第一节 温度及其变化规律
二、温度变化的规律
（一）温度在空间上的变化
2、海陆位置 我国位于欧亚大陆东南部，东面是太平洋，
南面距印度洋不远，西面和北面都是广阔的大陆。 由于我国属季风气候，在夏季，盛行温暖湿润的 热带海洋气团和赤道海洋气团，气团是从东或南 面向西或北推进；冬季盛行极地大陆气团，寒冷 而干燥，从西或北向东或南推进。因此，东面和 南面多属海洋性气候，从东南向西北，大陆性气 候逐步增强。
3、海拔高度与地形特点 地形对温度的影响表现在：东西走向的 山脉能阻挡寒潮和湿热气团的运行，成为气 候的分界线。如秦岭南坡温暖多雨，北坡寒 冷少雨，南坡1月平均气温3°C，7月 26.7°C。西坡1月-0.5°C，7月28.1°C。山 脉的背风常因焚风作用而使温度增高。 不同坡向，热量的分配是不均匀，南坡 的空气和土壤的温度都比北坡高。因此，南 坡多为阳性喜暖耐旱的植物，北坡多为耐荫 喜湿的植物。
海拔高度与地形变化是影响热量空间分布 的重要因素之一。我国地形复杂，山地占全国 总面积的大部分。海拔500m以下占16%，5001000m占19%，1000-2000m占28%，20005000m占18%，大于5000m占19%。
海拔高度是影响温度变化的重要原因，随 着海拔升高，温度降低，变化率大致为海拔升 高100m，气温下降0.5-0.6°C。
白天，当辐射平 衡为正值时，这些辐 射能转变为热能，温 度升高，地面温度就 高于邻近空气和土层 温度。
夜间，地面因有 效辐射而失去热量， 温度低于邻近的空气 和土层温度，地面辐 射平衡为负值，于是 热量向相反方向传递 （如图所示）。
地表热量变化图
可见，地面辐射收支R，用于地面与空气热量 交换M，地面与下层土壤热量交换B，水蒸发消耗 能量Le。
3、海拔高度与地形特点 封闭谷地和盆地的温度变化也有独特 的规律。以山谷为例，白昼间谷中受热强 烈，地形封闭，热空气不易输出，温度比 周围山地高。例如：我国夏季最热的地方 是吐鲁番盆地，以及长江流域的河谷城市 南京、武汉、重庆等地。 夜间，因地面辐射冷却，地面上形成 一层冷空气，冷空气密度大，顺山坡向下 沉降，聚于谷底，而将热空气抬高到山坡 的一定高度，形成了谷中温度的逆温现象。
二、温度变化的规律
（一）温度在空间上的变化
1、纬度 我国领土广阔，最南北纬3°59´，最北为
北纬53°32´，南北纬度相差49°33´。如每一纬 度的距离平均以110公里计，则我国南北直线距 离约有4000公里，因而我国南北各地的太阳辐 射量和热量相差很大。
那么是不是在同一续纬度上的不同地区温 度条件都是一致呢？显然不是。海陆位置是影 响热量水平分布的另一重要因素。
R+M+Le+B=0
因此，可以通过调节地面的风速、水分状况 和土壤性质来调节和控制地面热量平衡。
第一节 温度及其变化规律
二、温度变化的规律
（一）温度在空间上的变化
1、纬度 纬度是决定一地区太阳入射高度角的大小
及昼夜长短，也就是决定太阳辐射量的多少。 低纬度地区太阳高度角大，太阳辐射量也
大，昼夜长短的差异较小，太阳辐射量的季节 分配要比高纬度均匀。随着纬度北移，太阳辐 射量减少，温度逐步降低。纬度每增加一度， 温度大约下降0.5°C。因此，从赤道到北极可 以划分为热带、亚热带、温带、寒带。
温度是指热能的强度（即热能的指标之一， 热能的另一种指标是热容量），用“度”来表 示，一般而言，温度升高，热量也大，所以生 态学和生物学者常把“温度” 与“热” 视为同 义。 一、热量平衡
热量平衡是指地球表面热量收入和支出的状 况。
地面辐射（Ee）：地面因吸收太阳辐射而增 温，同时又不断放出辐射，即为地面辐射。