园林生态学_第三章 园林生态系统的自然环境

2 影响植物的生长发育 有些植物的发芽需要光照，如桦树； 有些需要荫蔽条件，如百合科植物。光强影响植物茎干和根 系的生长，通过影响光合强度而影响干物质的积累而影响生 长。影响植物的开花和品质。
第二节 光因子
五 光因子对园林植物的影响
(一)光辐射强度对植物的影响
3 影响植物的形态 光的强弱影响植物叶片的形态，阳生叶叶片较小、角质层 较厚、叶绿素含量较少；阴生叶则叶片较大、角质层较薄、 叶绿素含量较高。 光强影响树冠的结构。喜光树种树冠较稀疏、透光性较强， 自然整枝良好，枝下高长，树皮通常较厚，叶色较淡；耐荫 树种树冠较致密、透光度小，自然整枝不良，枝下高短，树 皮通常较薄，叶色较深。而中性树种介于两者之间。
第三节 温度因子
五 温周期现象及其对园林植物的生态作用
2 变温对园林植物的生态作用 B 变温对园林植物生长的影响 在植物的最适温度范围内，变温对植物的生长有促进作用。 白天适度高温和夜间适当低温的情况下，植物生长加快，变 辐越大生长越快。原产大陆性气候地区的植物，在日变幅为 10-15℃条件下，生长发育最好；原产海洋性气候区的植物， 在日变幅为5-10℃条件下生长发育最好。 当然，温度的变幅应控制在植物的最适温度范围内，超 过了最适范围则会抑制植物生长。
第二节 光因子
五 光因子对园林植物的影响
(一)光辐射强度对植物的影响
1 影响园林植物的分布 不同植物的根据其对光照需求的不同 可分为阳性植物、阴性植物和中性植物。在光辐射强度不同 的地方，影响不同植物的分布。这在园林植物景观设计的过 程中，是首先要考虑的，如果强阳性植物置于阴蔽条件下， 植物生长不好，可能死亡；相反如果阴性植物置于强光下， 植物生长也不好，也可能死亡。
第二节 光因子
五 光因子对园林植物的影响
(二)光辐射时间对植物的影响
1 影响植物的开花 2 影响植物的休眠 奥运会花卉 一般短日照促进休眠
3 影响植物的其它方面 影响植物的生长(短日植物置于长日 照下，长得高大；长日植物置于短日条件下，节间缩短)、花 色性别(苎麻在温州生长雌雄同株，在14h的长日下仅形成雄 花，8h短日下形成雌花)、地下贮藏器官的形成和发育(短日 照植物菊芋，长日条件下形成地下茎，但并不加粗，而在短 日条件下，则形成肥大的茎)。
主
讲：廖飞勇
E-mail: xylfy@163.com 中南林业科技大学园林教研室 2006.9
第三章 园林生态系统的自然环境
第一节 第二节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 生态因子作用分析 光因子 大气因子 温度因子 水分因子 土壤因子 风因子 大气因子
第一节 生态因子作用分析
第三节 温度因子
八 园林植物对城市气温的调节作用
2 园林植物的凉爽作用 绿地中的园林植物能通过蒸腾作用，吸收环境中的大量 热量，降低环境温度，同时释放水分，增加空气湿度(1825%)，使之产生凉爽效应，对于夏季高温干燥的地区，园 林植物的这种作用就显得特别重要。 在干燥的季节里，每平方米树木的叶片面积，每天能向 空气中散发约6kg的水分。
(五）生物内稳态及耐性限度的调整
2、耐性限度的驯化
除内稳态机制可调整生物的耐性限度外，人为驯化的方 法可以改变生物的耐性范围。
驯化过程是通过酶系统的调整来实现的。（引种驯化）
(五）生物内稳态及耐性限度的调整
4、生态位
生态位(niche)与栖息地(habitat) 生态位－－有机体在环境中占据的地位； 栖息地－－有机体所处的物理环境。 超体积生态位(hypovolume) 生态位的每一个环境变量称一维，生态位空间的环境变 量可以是多个，超过3个维度的生态位空间称超体积生 态位。 基础生态位(fundamental niche)和实际生态位(realized niche) 物种理论上占据的生态位空间称基础生态位； 实际占有的生态位空间称实际生态位。
1 温周期现象：植物随着昼夜、季节有规律的温度变化而 表现出来的各种反应。不同地区温度的日较差和年较差不同， 生物对昼夜变温和温周期变化的反应也不相同。主要表现为 日温周期现象和季温周期现象。 2 变温对园林植物的生态作用 A 变温对园林植物种子萌发的影响 变温能提高种子的萌发率。变温能改善种萌发中的通条件， 从而提高了细胞膜的透性，也有人认为有变温有利于某些激 素的形成而促进萌发。 变温对一些种子有利于打破休眠促进种子萌发。 许多 种子的萌发需要低温处理，一般1-5℃的低温是最有效的。 通常植物要打破休眠需在0-10 ℃以下的低温260-1000 h， 如桃为400h .
第二节 光因子
五 光因子对园林植物的影响
(三) 利用光因子促进植物生长
2 利用太阳辐射调整园林植物的生长发育 调整太阳辐射时间，控制园林植物的花期和休眠(主要在 花卉上)。 根据长日植物、短日植物和日中性植物开花所需日照时数 的特点，人为调节光照周期，促使它们提早或延迟开花。
第三节 温度因子
五 温周期现象及其对园林植物的生态作用
第三节 温度因子
五 温周期现象及其对园林植物的生态作用
2 变温对园林植物的生态作用 C 变温对园林植物开花结实的影响 变温有利于园林植物的开花结实，一般温差越大，开花 结实相应增多。有些花卉在开花前需要一段时间的低温 刺激，才具有开花的潜力，如金盏菊、雏菊、金鱼草等， 这种经过低温处理促使植物开花的作用称为春化作用。 有些花卉经春化作用不仅会提早花芽分化，而且每一花 序着生的花朵数往往增多。 植物花粉母细胞减数分裂和开花孕蕾更需要变温。 变温在促进生长、开花的同时，也同样促进结实。 “黑液下雨白天晴，打的粮食无处盛”。
2、生态学中使用一系列名词来表示生态幅的相对宽度，如 窄食性、广食性
第一节 生态因子作用分析
三、生态因子的限制性作用 (四) 生态幅 3、多生态因子的作用：某一物种对生态因子的适应范围较 宽，对另一生态因子适应范围很窄，生态幅受后一生态因子 所限制。
生物不同发育时期的生态幅受临界期耐性影响。生物间相 互作用对生态幅产生影响。
地球表面的非均质性：三向性（纬度，经度，海拔）、土 壤等每一个生物种有自己的分布区，并且没有完全重叠。 4、生态幅与分布区是生物适应环境的结果， “生物与环境 协同进化”。寻求调节生物适应的途径。
第一节 生态因子作用分析 三、生态因子的限制性作用
(五）生物内稳态及耐性限度的调整
1、内稳态及其保持机制 定义：内稳态是生物控制体内环境使其保持相对稳定的机 制，它能减少生物对外界条件的依赖性，从而大大提高生物 对外界环境的适应能力。 机制：通过生理过程或行为的调整而实现的。（如恒温动 物，蜥蜴，向日葵，等） 内稳态机制不能完全摆脱环境的限制，只能扩大自己的生 态幅度与适应范围，成为一个广适种。
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第三节 温度因子
八 园林植物对城市气温的调节作用
3 营造局部小气候的作用
城市夏天，由于各种建筑物的吸热作用，使得气温较高， 热空气上升，空气密度变小；而绿地内，特别是结构比较 复杂的植物群落或片林，由于树冠反射和吸收等作用，使 内部气温较低，冷空气因密度较大而下降，因此，建筑物 和城市的植物群落之间会形成气流交换，建筑物的热空气 吹向群落，群落中的冷空气吹向建筑物，从而形成一股微 风，形成建筑内的小气候。 冬天则从相反，使热空气吹向建筑物，使建筑物内空气 上升。冬季有林区比无林区的气温要高出2-4℃。
第一节 生态因子作用分析
二、生态因子作用的一般特征 1、综合作用：生态因子彼此联系、互相促进和互相制约。 2、主导因子作用：众多因子中有一个对生物起决定作用 的生态因子为主导因子。 3、直接作用和间接作用（地形因子等） 4、阶段性作用 5、不可替代性和补偿作用
第一节 生态因子作用分析
三、生态因子的限制性作用 （一）限制因子：限制生物生存和繁殖的关键性因子。 任何一种生态因子只要接近或超过生物的耐受范围， 它就会成为这种生物的限制因子。 限制因子概念的主要价值是使生态学家掌握了一把 研究生物与环境复杂关系的钥匙 （二）Liebig最小因子定律 1840年德国化学家Liebig在《有机化学及其在农业和生理 学中的应用》中分析了土壤与植物生长的关系，认为每一种 植物都需要一定种类和一定数量的营养元素，并阐明在植物 生长所必需的元素中，供给量最少的元素决定着植物的产量。
一、生态因子的概念
1 生态因子是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分 布有直接或间接影响的环境要素。
2 生态因子中生物生存所不可缺少的环境条件，称为生物的 生存条件。 3 所有的生态因子构成生物环境。 4 具体的生物个体和群体生活地段上的生态环境成为生境。
5 生态因子与环境因子的区别与联系：范围大小。
第三节 温度因子
八 园林植物对城市气温的调节作用
1 园林植物的遮荫作用 “大树底下好乘凉”的道理。通过植物的冠层对太阳辐 射的反映，使到达地面的热量有所减少（植物叶片对太阳 辐射的反射率约为10-20%，对热效应最明显的红外辐射的 反射率可高达70%），而城市的铺地材料如沥青的反射率仅 为4%，鹅卵石的反射率为3%，因此通过植物的遮荫，会产 生明显的降温效果。 园林植物的遮荫作用不单纯指对地面的遮荫，对建筑物 的墙体、屋顶等也具有遮荫效果。据日本学者调查，在夏 季，墙体温度都可达50℃，而用藤蔓植物进行墙体、屋顶 绿化，其墙体表面温度最高不超过35 ℃，从而证明墙体、 屋顶园林植物的遮荫作用。
第一节 生态因子作用分析
三、生态因子的限制性作用 (三) Shelford耐性定律 1、生物的存在与繁殖，要依赖与某中综合环境因子的存在， 只要其中一个因子的量或质不足或过多，超过某种生物的耐 性限度，则使该物种不能生存，甚至灭绝，称为耐性定律。
2、特点：将最低因子和最高因子相提并论，将任何接近或超 过耐性上限和下限的因子都成为限制定律。
第二节 光因子
五 光因子对园林植物的影响
(三) 利用光因子促进植物生长
1 提高园林植物的光能利用率 植物对太阳光的利用率很低，<5%。提高园林植物对光能 的利用率则可以增加园林系统中能量的积累，有利于保持系 统的稳定性。 要提高园林植物的光能利用率，就必须增加有效光合叶面 积，有效地方法就是乔、灌、草的搭配，使得进入园林生态 系统的能量在垂直方向上不断地被吸收，增加光能的吸收率。 除此之外，对现有的园林植物进行选育，培育出高光合速率 和高观赏特性的园林植物品种是也是一个有效的办法。
第一节 生态因子作用分析
三、生态因子的限制性作用 （二）Liebig最小因子定律(木桶效应） Liebig定律：植物的生长取决于处在最小量状况的食物的量。
Mitsherlich：报酬递减规律，因子交叉作用。
E.P.Odum:
（1）Liebig定律只适用于稳定状态，即能量和物质的流入和流出 处于平衡的情况下才适用； （2）要考虑生态因子之间的相互作用。如生态因子的补偿作用。
第一节 生态因子作用分析 三、生态因子的限制性作用
(五）生物内稳态及耐性限度的调整
1、内稳态及其保持机制
根据生物体内状态对外界环境变化的反应，区分为内稳态 生物和非内稳态生物。区别在于控制其耐性限度的机制不同， 非内稳态生物酶系统起作用，内稳态生物酶系统作用外，还 有内稳态机制
第一节 生态因子作用分析 三、生态因子的限制性作用
3、耐性定律要考虑的要素：（1）生物的耐性会因发育时期、 季节、环境条件的不同而变化；（2） 耐性限度的实际范围 几乎都比潜在范围狭窄；（3）生物耐性限度可以改变，生物 的调整与适应能力；（4）生态因子的相互关系。
第一节 生态因子作用分析
三、生态因子的限制性作用 (四) 生态幅 1、定义：每一个种对环境因子适应范围的大小。主要决定 于各个种的遗传特性，也是自然选择的结果。（如熊猫、大 象，红松等等）
第三节 温度因子
五 温周期现象及其对园林植物的生态作用
2 变温对园林植物的生态作用 D 变温对植物产品品质的影响 变温对植物的产品品质影响较大。新疆的水果品质较好 原因是昼夜温差大所致。“早穿棉、午穿纱，抱着火炉 吃西瓜”。 吐鲁番盆地在葡萄成熟季节，昼夜温差在10℃以上，所 以浆果含糖量达22%以上，而烟台受海洋性气候影响， 昼夜温差小，浆果含量仅为18%左右。