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第二章城市环境因子与园林植物的生态关系

花匠小妙招
2024-10-13 22:34

1、2020/7/5,园林生态学,2-1,课前提问,名词解释：生态幅；趋同适应；,简述生态因子作用的一般特征,植物的生态型；,Shelford耐性定律,Liebig最小因子定律；,2020/7/5,园林生态学,2-2,第二章城市环境因子与园林植物的生态关系,第一节光与园林植物的生态关系第二节温度与园林植物的生态关系第三节水分与园林植物的生态关系第四节大气与园林植物的生态关系第五节土壤因子与园林植物的生态关系,2020/7/5,园林生态学,2-3,第一节光与园林植物的生态关系,光的性质与变化城市的光照条件与光污染光对园林植物的生态作用园林植物对光的生态适应园林实践中光的调节和利用

2、,2020/7/5,园林生态学,2-4,光的性质,光是太阳的辐射能以电磁波的形式投射到地球表面上的辐射。主要波长范围在0.154.0m之间(占总能量的99.5%)。太阳辐射光谱：太阳辐射能按波长顺序排列称为太阳辐射光谱。在全部太阳辐射中，红外光区占5060%，紫外光部分占1%，可见光部分3949%。太阳辐射通过大气层到达地面的波段主要为0.293m。,2020/7/5,园林生态学,2-5,光合有效辐射(photosynthetically active radiation,PAR)：到达地面的太阳辐射中能被植物色素吸收具有生理活性的波段（0.380.74m），与可见光波段基本相符。不同

3、波段的太阳辐射对植物具有不同的作用：可见光中对植物生理活动具有最大活性的是红橙光，其次是蓝紫光，对绿光吸收量最少。 0.290.38um波长的紫外光能抑制茎的延伸，促进花青素的形成，0.29波长的紫外光对生物有很强的杀伤作用长波中的红外光不能引发植物的生化反应，但具有增热效应。,光的性质,2020/7/5,园林生态学,2-6,2020/7/5,园林生态学,2-7,光的变化,太阳光通过大气层后，由于被反射、散射和被气体、水蒸气、尘埃微粒所吸收，其强度和光谱组成都发生了显著减弱和变化光照强度的单位：J/(cm2min)、（w/m2）或lx；太阳常数：8.12 J/(cm2min),大气中

4、光的变化,2020/7/5,园林生态学,2-8,光的变化,地表的光照变化光照强度随纬度的增加而减弱；光照强度随海拔的升高而增强；坡向、坡度也影响光照强度和日照时数；时间变化上，光照强度一年中夏季最大，冬季最弱，一天中以中午最大，早晚最弱；日照长短（昼长）的季节变化和纬度差异。,2020/7/5,园林生态学,2-9,四季的形成,2020/7/5,园林生态学,2-10,2020/7/5,园林生态学,2-11,光的变化,树冠中的光照变化植物叶片对太阳辐射的吸收、反射和透射叶片吸收、反射和透射光的能力还因叶片的厚薄、构造和绿色的深浅以及叶表面的性状不同而异。太阳辐射波段不同，叶片对其反

5、射、吸收和透射的程度不同。从树冠表面到树冠内部光强度逐步递减，树冠内叶片接受的光照强度取决于叶片所处位置以及与入射光的角度,2020/7/5,园林生态学,2-12,2020/7/5,园林生态学,2-13,光的变化,植物群落中的光照变化在植物群落内，由于植物对光的吸收、反射和透射作用，所以群落内的光照强度、光质和日照时间都会发生变化，而且这些变化随植物种类、群落结构以及时间和季节而不同。越稀疏的林冠，光辐射透过率也越大随季节的更替，植物群落的叶量变化引起透入群落内光照强度的变化。群落内光合有效辐射(PAR)比群落外少得多。,2020/7/5,园林生态学,2-14,植物群落中的光照变化,

6、2020/7/5,园林生态学,2-15,城市光照条件,城市的晴天日数、日照时数则一般比郊区少（因低云量、雾、阴天日数都比郊区多）空气中悬浮颗粒物较多建筑物的摩擦阻碍效应到达地面的太阳直接辐射减少，散射增多城市地区云雾增多，空气污染严重大气混浊度增加,2020/7/5,园林生态学,2-16,城市光照条件,城市局部地区太阳辐射的分布很不均匀（城市建筑物的高低、方向、大小以及街道宽窄和方向不同）东西向街道北侧接受的太阳辐射远比南侧多，而南北向的街道两侧接受的光照与遮光状况基本相同街道狭窄指数（即建筑物高度H与街道宽度D之比N=HD）对街道光照条件有很大影响，建筑物愈高，街道愈窄，街道狭窄

7、指数愈高，街道所接受到的太阳辐射愈弱。,2020/7/5,园林生态学,2-17,S,N,E,W,东西向街道,南北向街道,S,N,冬至,春分,夏至,0.4H,0.9H,2.2H,2020/7/5,园林生态学,2-18,光污染,光污染(light pollution)是指环境中光辐射超过各种生物正常生命活动所能承受的指数，从而影响人类和其他生物正常生存和发展的现象。光污染是我国城市地区呈上升趋势的一种环境污染，近些年开始受到重视。光污染一般可以分为人造白昼污染、白亮污染和彩光污染三种。,2020/7/5,园林生态学,2-19,人造白昼污染,随着人类社会的进步和照明科技的发展，城市夜景照明等室外

8、照明也得到了很大的发展，但同时也加大了夜空的亮度，产生了被称做人造白昼的现象，由此带来的对人和生物的危害称为人造白昼污染。影响天文观测影响人体正常的生物钟，并通过扰乱人体正常的激素产生量来影响人体健康对生物圈内的其他生物也会造成潜在的和长期的影响。影响昆虫在夜间的正常繁殖过程影响鸟类定向影响植物体正常的光周期反应,2020/7/5,园林生态学,2-20,白亮污染,白亮污染主要由强烈人工光和玻璃幕墙反射光、聚焦光产生。汽车前灯的强光会使对面来车的司机头晕目眩，易造成交通事故。应加强城市地区绿化特别是立体绿化，利用大自然的绿色植物砌墙，建设“生态墙”，从而减少和改善白亮污染，保护视

9、觉健康。,2020/7/5,园林生态学,2-21,彩光污染,主要的彩光污染源：各种黑光灯、荧光灯、霓虹灯、灯箱广告等。彩光污染不仅有损人的生理功能，还会影响心理健康；黑光灯所产生的紫外线强度大大高于太阳光中的紫外线，且对人体有害影响持续时间长。闪烁彩光灯常损伤人的视觉功能，并使人的体温、血压升高，心跳、呼吸加快。荧光灯可降低人体钙的吸收能力，使人神经衰弱，引发多种身心疾病。日光灯缺乏红光波段，且光谱不连贯，不符合人们的生理要求，对人的健康也有害。,2020/7/5,园林生态学,2-22,光对园林植物的生态作用,光照强度的生态作用光质的生态作用日照长短的生态作用,2020/7/5,

10、园林生态学,2-23,光照强度的生态作用,光强对光合作用(photosynthesis)的影响各种植物对光照强度都有一定的适应范围分析植物光合作用与光照强度的关系时，必须从植物生长的综合条件入手不同类型植物光合作用对光照强度的要求不一样 C4植物C3植物阴生植物和苔藓植物不同类型植物的光补偿点和光饱和点差异很大阳性树种阴性树种,2020/7/5,园林生态学,2-24,光合作用率,光合作用率,光强度,光强度,净生产力,光合作用,呼吸作用,A,B,A,B,A,CP,光补偿点,CP,CP,a,b,sp,sp,光饱和点,B,光饱和点：当光照强度达到一定水平后，光合产物不再增加

11、或增加得很少，该处的光强度即为光饱和点。光补偿点：光合作用强度和呼吸作用强度相当的光强度为光补偿点。,植物的光饱和点和光补偿点示意图(仿Emberlin,1983),sp,光照强度的生态作用,2020/7/5,园林生态学,2-25,2020/7/5,园林生态学,2-26,2020/7/5,园林生态学,2-27,光照强度的生态作用,光强对植物的生长和形态的作用光是影响叶绿素形成的主要因素。一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，但能合成胡萝卜素，导致叶片发黄，称为黄化现象。光照强度与植物茎、叶的生长及形态结构有密切关系充足光照茎节间短，茎变粗；光能促进植物组织分化，在充足光照下有利于形成良好

12、的木质部；充足光照能促进根系生长，形成较大的根茎比；光照能影响树冠的形状；一般在全光照或光照充足的环境下生长的叶片属于阳生叶，而在弱光条件下生长的叶片属于阴生叶。,2020/7/5,园林生态学,2-28,阳生叶和阴生叶在形态、结构和生理上的差别,叶的适光变态：由于叶片所在的生境光照强度不同，其形态结构与生理特性产生适应光的变异，称为叶片的适光变态。强光下发育阳生叶，弱光下发育阴生叶。,2020/7/5,园林生态学,2-29,光质的生态作用,红外光促进植物茎的延长生长，有利于种子和孢子的萌发，提高植物体的温度紫外辐射能对植物生长形成可逆性抑制；能促进色素的产生可见光（光合有效辐射）中不

13、同光质对植物的光合作用、色素形成、向光性、形态建成的诱导等影响是不同的。,2020/7/5,园林生态学,2-30,光合速率：红、橙光被叶绿素吸收最多，具有最大的光合活性；蓝紫光也能被叶绿素和类胡萝卜素吸收色素和花色：红光促进叶绿素形成；蓝、紫光和青光能促进花青素等色素的形成光合产物：红光有利于碳水化合物的合成；蓝光有利于蛋白质的合成形态建成：红光影响植物开花、促进茎的伸长和种子萌发；蓝、紫光和青光一般能抑制植物的伸长,光质的生态作用,2020/7/5,园林生态学,2-31,诱发植物的光周期现象光周期现象(photoperiodism)：植物的生长发育对日照长度规律性变化的反应，称为植物

14、的光周期现象。光周期对植物的生态作用光周期影响植物开花光周期对植物休眠和生长的影响：一般短日照促进植物休眠，而长日照打破或抑制植物休眠。光周期对植物其它方面的影响：如植物的分布,日照长短的生态作用,2020/7/5,园林生态学,2-32,课前提问,名词解释：光合有效辐射；,简答城市光照条件的特点,光饱和点与光补偿点；,植物的光周期现象,光对园林植物的生态作用一般表现在哪几个方面,2020/7/5,园林生态学,2-33,园林植物对光的生态适应,园林植物对光照强度的适应根据植物对光照强度的要求，可以把植物分为三大生态类型：阳性植物(heliophytes)：喜光而不能忍受荫蔽的植物，

15、在弱光条件下生长发育不良，对树木而言，在林冠下不能完成更新。光补偿点较高，光合速率和呼吸速率也较高。阴性植物(sciophytes)：具有较强的耐阴能力，在气候较干旱的环境下，常不能忍受过强光照的植物，林冠下可以正常更新。光补偿点较低；光合速率和呼吸速率都较低耐阴性植物(shade plant)：对光照具有较广泛的适应能力，对光的需要介于前两类植物之间。在充足光照下生长最好，但也能忍耐适当的蔽荫。其耐阴的程度因树种而异。,2020/7/5,园林生态学,2-34,耐荫性(shade resistance)：植物耐阴的能力，一般称为耐阴性。耐阴性强的植物在弱光下能正常生长发育。影响树种耐荫性

16、的因素：年龄：随着年龄的增加，耐阴性逐渐减弱；气候：在气候适宜的条件下，如温暖湿润地区，树木耐阴能力比较强，而在干旱瘠薄和寒冷条件下，则趋向喜光；土壤：同一树种，生长在湿润肥沃土壤上的耐阴性较强，而生长在干旱瘠薄土壤上的耐阴性较差。一般而言，一切对树种生长的生态条件的改善，都有利于树种耐阴性的增强。,2020/7/5,园林生态学,2-35,阳性树种与阴性树种的差别：阳性树种的寿命一般较耐阴树种短，但生长速度较快，而耐阴树种生长较慢，成熟较慢，开花结实也相对较迟；从适应生境条件上看，阳性树一般耐干旱瘠薄的土壤，对不良环境的适应能力较强，耐阴树则需要比较湿润、肥沃的土壤条件，对不良环境

17、的适应性较差。,2020/7/5,园林生态学,2-36,园林植物对光的生态适应,植物对光周期的适应光周期现象(photoperiodism)：植物的生长发育对日照长度规律性变化的反应，称为植物的光周期现象。根据植物开花所需要的日照长度，可区分为长日照植物、短日照植物、中日照植物和日中性植物长日照植物(long day plant)：日照时间超过一定数值才开花的植物，如凤仙花、除虫菊、小麦、油菜等；,2020/7/5,园林生态学,2-37,短日照植物(short day plant) ：日照时间短于一定数值才开花的植物，一般需要较长的黑暗才能开花。如牵牛花、菊花、苍耳、水稻等；中日照植物

18、(day intermediate plant)：花芽形成需经中等日照时间的植物。如甘蔗；日中性植物(day neutral plant)：完成开花和其他生活史阶段与日照长短无关的植物。如蒲公英、黄瓜等。,植物开花要求一定的日照长度，这种特性主要与其原产地在生长季时自然日照的长度有密切的关系，也是植物在系统发育过程中对所处的生态环境长期适应的结果。一般来说，短日照植物起源于低纬度地区，长日照植物起源于高纬度地区。,2020/7/5,园林生态学,2-38,园林实践中光的调节与利用,提高园林植物的光能利用率利用太阳辐射调整园林植物的生长发育,2020/7/5,园林生态学,2-39,园林实践中光

19、的调节与利用,提高园林植物的光能利用率光能利用率是指单位地面上植物光合作用所累积的有机物所含的能量占照射的日光能量的比率。实现途径：提高园林植物的光合能力；增大光合面积和延长光合时间。,2020/7/5,园林生态学,2-40,园林实践中光的调节与利用,提高园林植物的光能利用率提高园林植物的光合能力：选用良种；尽量满足该类植物生长发育过程中所需要的各种外界条件。增大光合面积：叶面积系数(LAl)，如乔灌草结合。延长光合时间：如选用常绿树或常绿与落叶混交等。,2020/7/5,园林生态学,2-41,2020/7/5,园林生态学,2-42,园林实践中光的调节与利用,利用太阳辐射调整园

20、林植物的生长发育调节太阳辐射时间，控制园林植物的花期和休眠。对短日照植物缩短日照时间可提早开花；对于冬季休眠的植物进行短日照处理可促进其提前进入休眠。生产中，光周期现象是引种的依据之一长日照处理促进园林植物的营养生长，促进节间的伸长。如城市内的园林树木生长期要比郊区的长。,2020/7/5,园林生态学,2-43,园林实践中光的调节与利用,利用太阳辐射调整园林植物的生长发育调节光照强度促进园林植物的生长发育许多植物的幼苗发育阶段要进行弱光处理大树涂白可避免受强光的伤害,2020/7/5,园林生态学,2-44,第一节思考题,名词解释：光污染及其类型光周期现象光补偿点和光饱和点

21、长日照植物和短日照植物,2020/7/5,园林生态学,2-45,第一节思考题,问答题：简述太阳辐射通过大气层的变化简述到达地面太阳辐射的时间和空间变化规律试分析城市光照条件的特点分析光对园林植物的生态作用及园林植物对光的适应根据所学光与园林植物的生态关系规律谈谈如何在园林实践中进行光的调节与利用,2020/7/5,园林生态学,2-46,第二节温度与园林植物的生态关系,温度及其变化规律城市温度条件温度对园林植物的生态作用园林植物对温度的适应园林植物对气温的调节作用园林实践中温度的调节与利用,2020/7/5,园林生态学,2-47,一、温度及其变化规律,热量平衡在白天晴朗天气

22、条件下，地面热量平衡（R）公式为：其中：地面辐射差额R；太阳直接辐射S；散射辐射S；大气逆辐射Ea；地面辐射Ee；地面对太阳的反射率；地面有效辐射,2020/7/5,园林生态学,2-48,温度变化规律,温度在空间上的变化纬度：温度随纬度增加而降低。一般纬度增高1（约111km），年平均温度下降0.5-0.7 海拔：温度随海拔高度的升高而下降，一般海拔每升高100m，气温下降0.65 地形：坡向：北回归线以北温度：西南坡南坡北坡封闭谷地和盆地：白天温度高，夜间温度低（有逆温现象气温下低上高），温度日较差大。,2020/7/5,园林生态学,2-49,温度变化规律,2020/7/5,园林生态

23、学,2-50,温度在时间上的变化季节变化我国大部分地区一年中根据气候寒暖、昼夜长短的节律变化，可分为春、夏、秋、冬四季昼夜变化很有规律：一般气温的最低值出现在凌晨日出前。日出以后，气温上升，在13：0014：00达最高值，以后开始持续下降，一直到日出前为止。,温度变化规律,2020/7/5,园林生态学,2-51,二、城市温度条件,热岛效应：城市热岛效应即是城市气候最明显的特征之一，是指城市气温高于郊区气温的现象。城市的热岛效应是很明显的，在不同纬度的城市都普遍存在，一般城市年均气温比周围郊区高0.5-2.0,2020/7/5,园林生态学,2-52,表3-2 一些城市的年均城郊温差（

24、）,二、城市温度条件,2020/7/5,园林生态学,2-53,城市热岛效应形成的主要原因：城市下垫面的反射率比郊区小；城市下垫面建筑材料的热容量、导热率比郊区下垫面要大得多；城市大气中二氧化碳和空气污染物含量高，吸收更多地面长波辐射，且大气逆辐射增加；城市内各种燃烧过程和人类活动产生大量的热量；城市中建筑物密集，通风不良，不利于热量的扩散；城市水分蒸腾、蒸发消耗热量小。,二、城市温度条件,2020/7/5,园林生态学,2-54,热岛效应强度的影响因素大尺度天气形势：如高气压地区：与城市规模、人口密度、建筑密度、城市布局、附近的自然环境有关。季节：秋冬季较强，夏季较小，但近年来

25、夏季热岛明显增强（空调）。热岛效应使城市无霜期延长。,二、城市温度条件,2020/7/5,园林生态学,2-55,二、城市温度条件,城市小环境温度变化不同性质的下垫面温度的差异：城市街道和建筑物受热后，其温度远远超过植被覆盖地区建筑物对温度的影响：由于建筑物南北向接受到的太阳辐射相差甚大以及风的影响，南北向的温度存在很大的差异，在冬季冻土层的深度和范围明显不一样。,2020/7/5,园林生态学,2-56,（一）温度影响植物的生理活动（二）温度影响植物的生长发育（三）极端温度对植物的影响（四）温度影响植物分布,三、温度对园林植物的生态作用,2020/7/5,园林生态学,2-57,三、温度

26、对园林植物的生态作用,温度对植物生理活动的影响在一定温度范围内，植物生理活动对温度升高而加强受温度影响最大的生理活动有生化反应的酶，特别是光合作用和蒸腾作用的酶；二氧化碳和氧气在植物细胞内的溶解度；蒸腾作用；根系在土壤中吸收水分和矿物质的能力。,2020/7/5,园林生态学,2-58,三基点温度的影响参与生命活动的各种酶都有其最低、最适和最高温度，相应形成了生物生长的“三基点”温度；不同生物的三基点温度不同；在一定温度范围内，生物生长的速率与温度成正比。,三、温度对园林植物的生态作用,光合作用和呼吸作用的三基点温度比较（）,2020/7/5,园林生态学,2-59,温度对植物生

27、长发育的影响温度影响种子发芽温度影响生长期温度影响植物生产力温度影响植物休眠,三、温度对园林植物的生态作用,2020/7/5,园林生态学,2-60,温度对植物生长发育的影响温度影响种子发芽植物种子只有在一定温度条件下才能萌发。大多数树木种子萌发的最适温度是2530，最高温度为3540 . 有些植物种子发芽前需要低温处理温度影响着植物的生长期的长短植物生长期：植物在一年中，从树液流动开始到落叶为止的日数称为生长期。,三、温度对园林植物的生态作用,2020/7/5,园林生态学,2-61,温度对植物生长发育的影响温度影响植物生产力纬度：从热带到极地，随着温度的下降，植物生产力逐渐

28、下降；海拔：随着海拔的升高，年均温下降，不同植被带的生产力也下降。植物生产力的最适温度为1525 一般而言，温度高植物生长发育快，果实成熟得早。温度影响植物休眠低温对休眠的加深或延长、休眠的解除有重要作用。,三、温度对园林植物的生态作用,2020/7/5,园林生态学,2-62,极端温度对植物的影响植物进行正常生命活动对温度有一定的要求，当温度低于或高于一定数值（临界温度），植物便会因低温或高温受害。低温危害：寒害、冻害、霜害、冻举、冻裂、生理干旱高温危害：皮烧（日灼伤）、根茎灼伤,三、温度对园林植物的生态作用,2020/7/5,园林生态学,2-63,低温危害寒害(chillin

29、g injury)：寒害又称冷害，是指0以上低温对植物造成的伤害。造成寒害的原因主要是由于在低温条件下ATP(三磷酸腺苷)减少，酶系统紊乱，活性降低，导致植物的光合、呼吸、蒸腾作用以及物质吸收、运输、转移等生理活动的活性降低，彼此之间的协调关系遭到破坏。喜温植物易受寒害，寒害多发生在我国南方的热带地区寒害是喜温植物往北引种的主要障碍。,三、温度对园林植物的生态作用,2020/7/5,园林生态学,2-64,冻害(freeze injury)：是指冰点以下低温使植物体内(细胞内和细胞间隙)形成冰晶引起的伤害。冻害形成的原因：一般植物组织结冰时，细胞壁外面的纯水膜首先结冰，随着温度下降，冰晶

30、进一步扩大，这一方面使细胞失水，引起细胞原生质浓缩，造成胶体物质的沉淀，另一方面使压力增加，促使细胞膜变性和细胞壁破裂，严重时引起植物死亡。,2020/7/5,园林生态学,2-65,霜害(frost injury)：在植物生长季节0以下低温使植物受害称为霜害，也是一种冻害，多伴随着霜的出现。霜害的伤害原理与冻害一样，通过破坏原生质膜和使蛋白质失活与变性而造成伤害。霜害可分为早霜与晚霜，早霜一般在植物生长尚未结束、未进入休眠状态时发生，常使从南方引入的植物受害。晚霜一般危害春季过早萌芽的植物，所以从北方引入的树种应种在比较阴凉的地方，抑制早萌动。辐射降温出现逆温层时，靠近地表的气温最低

31、，故幼苗较易受霜害。园林植物常引种到适生地区之外，易遭受霜害。,2020/7/5,园林生态学,2-66,冻举(frost heaving) ：又称冻拔。气温下降，引起土壤结冰，冰的体积比水大9，这使得土壤体积增大，随着冻土层的不断加厚、膨大，会使树木上举。解冻时，土壤下陷，树木留于原处，根系裸露地面，严重时倒伏死亡，像被拔出来似的。冻举多发生在寒温带土壤含水量过大、土壤质地较细的立地条件上。一般小树比大树受害严重。,2020/7/5,园林生态学,2-67,冻裂 (frost crack)：是指白天太阳光直接照射到树干，入夜气温迅速下降，由于木材导热慢，树干两侧温度不一致，热胀冷缩产生弦向

32、拉力，使树皮纵向开裂而造成伤害。冻裂一般多发生在昼夜温差较大的地方。在高纬度地区，许多薄皮树种如乌桕、核桃、槭树、悬铃木、榆树、七叶树、橡树类等树干向阳面，越冬时常发生冻裂。防护措施：对上述种类树种可采用树干包扎、缚草或涂白等措施进行保护。,2020/7/5,园林生态学,2-68,生理干旱(physiological drought)：又称冻旱。土壤结冰时，树木根系吸不到水分，或土温过低根系活动微弱，吸水很少而地上部分不断蒸腾失水，就会引起枝条甚至整棵树木干枯死亡。多发生于土壤未解冻前的早春。一些多风的城市，生理干旱经常发生。防护措施：可在树木迎风面用竹席等挡风，或在幼龄植物北侧设置月

33、牙形土埂以提高地温，缩短冻土期，从而减轻生理干旱的危害。,2020/7/5,园林生态学,2-69,高温危害经常发生在无风天气，在城市街区、铺装地面、沙石地和沙地夏季温度高最易发生。高温危害的表现：高温减弱植物光合作用、增强呼吸作用，破坏植物的水分平衡，导致蛋白质凝固和有害次生代谢物的积累，高温严重时会直接灼伤植物叶片、芽、树皮，使植物枯黄受害。常见类型：皮烧和根茎灼伤,三、温度对园林植物的生态作用,2020/7/5,园林生态学,2-70,皮烧(日灼伤)：树木受强烈的太阳辐射，温度升高特别是温度的快速变化而引起形成层和树皮组织的局部死亡。皮烧多发生在冬季，朝南或南坡地域以及有强烈太阳光

34、反射的城市街道。树皮光滑的成年树木最易发生皮烧，如水青冈、冷杉。受害树木的树皮呈现斑点状的死亡或片状剥落，极易发生病菌侵入，严重者会危害整棵树木。在生产实践中，可以通过给树干涂白反射掉大部分热辐射而减轻危害。,2020/7/5,园林生态学,2-71,根茎灼伤：当土壤表面温度增高到一定程度时，灼伤幼苗柔弱的茎而造成伤害，特别是病原体易侵入，引发病害。根茎灼伤多发生在苗圃，可通过遮荫或喷水降温以减轻危害。,2020/7/5,园林生态学,2-72,极端温度对植物的影响影响极端温度对植物影响程度的因素极端最高、最低温度及持续时间、温度变化的幅度和速度。降温越快，低温持续时间越长，植物受害越

35、重植物本身的抵抗能力。抗寒能力主要取决于植物体内含物的性质和含量，如植物体内可溶性碳水化合物、自由氨基酸以及核酸的含量与抗寒能力成正相关。植物在不同发育阶段，其抵抗能力是不同的。从外地引进的园林苗木，一般经过适应性锻炼后，能大大提高其适应性，增加成活率。,三、温度对园林植物的生态作用,2020/7/5,园林生态学,2-73,课前提问,名词解释：长日照植物和短日照植物,植物对光照强度和日照长短的适应类型各有哪些？,温度对园林植物的生态作用主要表现在哪些方面？,简答城市温度条件的特点,简答城市热岛效应形成的主要原因,2020/7/5,园林生态学,2-74,温度与植物分布地球表面植物种的

36、分布与温度条件有密切的关系与年平均温度特别是1月的平均温度相关；与积温相关极端温度也是限制生物分布的最重要条件积温是指植物整个生长发育期或某一发育阶段内，高于一定温度以上的昼夜温度（日平均温度）总和。它既可表示各地的热量条件，又能说明生物各生长发育阶段和整个生育期所需要的热量。,三、温度对园林植物的生态作用,2020/7/5,园林生态学,2-75,积温的类型：有效积温和活动积温有效积温的计算方法如下： K N（TT0）式中： K有效积温；T当地某时期内的日平均温度； T0生物生长发育所需要的最低临界温度(生物学零度)；N某时期的天数。,三、温度对园林植物的生态作用,有效积温（Y）:

37、植物在某时期内有效温度的总和。,有效温度：日平均温度（ti）与生长下限温度（B）之差。,计算公式：,当tiB时， ( ti-B)取0。,2020/7/5,园林生态学,2-76,积温的类型：有效积温和活动积温活动积温的计算方法是把生物学零度换成物理学零度，即： KNT,三、温度对园林植物的生态作用,活动积温（Y）:植物在某时期内活动温度的总和。,活动温度：高于生长下限温度（B）的日平均温度（ti）。,计算公式：,当tiB时， ti取0。,2020/7/5,园林生态学,2-77,有效积温法则植物在生长发育过程中必须从环境摄取一定的热量才能完成某一发育阶段的发育过程。有效积温法则的意义根

38、据各植物种需要的积温量，再结合各地的温度条件，初步可知各植物的引种范围；还可根据各种植物对积温的需要量，推测或预报各发育阶段到来的时间，以便及时安排生产活动。,三、温度对园林植物的生态作用,2020/7/5,园林生态学,2-78,预报植物发育期的公式：,3.11,式中D为所要预报的发育期；D1为前一发育时期出现的日期；At为由D1到D期间植物所要求的有效积温；t为D1和D期间的平均气温；B为该发育时期所要求的下限温度。,积温是热量资源的主要标志之一，可以根据积温的多少，确定某作物在某地能否成熟，并预计能否高产优质，为引种和品种推广提供依据。,积温分析可为各地确定种植制度提供依据。,例题某作

39、物从出苗到开花需要一定的有效积温，其生物学下限温度为10，它在日均气温为25的条件下，从出苗到开花需要50天。今年该作物5月1日出苗，据预报5月平均气温为20.0，6月平均气温为30，试求该作物何月何日开花？所需活动积温及有效积温各是多少？,2020/7/5,园林生态学,2-80,我国热量带划分以日温10的积温和低温为主要指标，可以把我国分为六个热量带：赤道带：积温9000 左右，平均气温超过26 热带：积温8000 ，最冷候气温不低于15 亚热带：积温45008000 ，最冷候气温015 暖温带：积温34004500 ，最冷候气温-100 温带：积温16003400 ，最冷候气温-30

40、-10 寒温带：积温1600 ，最冷候气温低于-30,三、温度对园林植物的生态作用,2020/7/5,园林生态学,2-81,2020/7/5,园林生态学,2-82,第二节思考题（1）,名词解释：热岛效应；积温；有效积温问答题： 0. 简答温度的空间变化规律。 1. 简述城市的热岛效应及其成因。 2. 简述温度对园林植物的生态作用。 3. 简答高、低温危害的主要类型。 4. 在园林生产实践中，为什么经常给树干涂白？ 5. 什么是有效积温法则？它有什么意义？,2020/7/5,园林生态学,2-83,四、园林植物对温度的适应,园林植物对极端温度的适应对低温的适应对高温的适应,2020/7/5,

41、园林生态学,2-84,对低温的适应,形态上的适应极地和高山植物的芽和叶片常受到油脂类物质的保护，芽具鳞片，体表具蜡粉和密毛、植株矮小并常成匍匐状、垫状或莲座状等；生理上的适应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；另外，增加红外线和可见光的吸收带（高山和极地植物）行为上的适应休眠,植物对极端温度的适应能力主要表现在叶片和芽的抗性上，不同分布区植物对极端温度的适应性相差极大。,2020/7/5,园林生态学,2-85,2020/7/5,园林生态学,2-86,对高温的适应,形态上的适应：密绒毛、鳞片阻挡阳光体色呈白色、银白色，叶片革质反射阳光叶缘向光或暂时折叠减

42、少对光的吸收面积干和茎具厚的木栓层绝热和保护生理上的适应：降低细胞含水量，增加糖或盐浓度，减缓代谢率和增加原生质抗凝结力；蒸腾作用旺盛，降低体温；反射红外光。行为上的适应：关闭气孔。,2020/7/5,园林生态学,2-87,昼夜变温与温周期现象温周期现象(thermoperiodism)：植物对温度昼夜变化节律的反应称为温周期现象。有些种子在昼夜温差较大的条件下才能萌发在一定的温度范围内，昼夜温差较大更利于植物的生长和产品质量的提高。也有些植物的生长很少受温周期的影响，如红杉。,四、园林植物对温度的适应,2020/7/5,园林生态学,2-88,季节变温与物候现象物候现象

43、(periodic biological phenomenon)：植物长期适应于一年中气候条件(主要是温度条件)的季节性变化，形成与此相适应的发育节律，称为物候现象。植物的器官(如芽、叶、花、果)受当地气候的影响，从形态上所显示的各种变化称为物候期或物候相。影响物候期的因素很复杂的，植物的物候与纬度、经度、海拔及周围环境条件有密切关系。 Hopkins定律：在其他因素相同的条件下，北美温带地区，纬度每向北移动1或经度向东移动5或海拔上升124m，生物的物候期在春天和夏初各延迟4d，而在秋天物候期则提早 4d。,四、园林植物对温度的适应,2020/7/5,园林生态学,2-89,季节变温与物候现

44、象研究物候的方法：物候观测地面定期观测遥感等新技术物候观测的结果可以整理成物候谱、物候图或等物候线以说明物候期与生态因子或地理区域的联系。研究意义：对确定不同植物的适宜区域及指导植物引种工作具有重要价值；了解植物生长发育季节性变化同气候等环境因子的关系，可以作为指导园林生产和绿化的科学依据。,四、园林植物对温度的适应,2020/7/5,园林生态学,2-90,五、园林植物对气温的调节作用,植物的热量平衡植物可以直接接收太阳辐射而使自身温度升高，又能将它们吸收的热能散发出（热辐射）一部分(约50%)，从而调节其自身的温度，避免因温度过高而死亡。植物体散失热量的方式包括植物体的热辐

45、射和植物的蒸腾；此外，植物叶片通过小环境内空气的对流与空气进行热交换。通过这些机制以及其他适应性能的交互作用，植物和环境之间保持着一定的热量平衡。,2020/7/5,园林生态学,2-91,园林植物的降温作用植物遮挡阳光，减少日光直接辐射；同时，也能阻挡附近建筑物的反射植物能通过蒸腾消耗大量热量植物覆盖降低了被覆盖物的温度，被覆盖物对周围环境的热辐射也随之减少。城市园林绿地还可以形成局部微风，有利于空气流动，改善城市地区温度条件和稀释大气污染物。,五、园林植物对气温的调节作用,2020/7/5,园林生态学,2-92,六、园林实践中温度的调节与利用,温度调控与引种温度调控与种子的萌发及休

46、眠温度调控与园林植物的开花温度调控与贮藏温度调控与防寒,2020/7/5,园林生态学,2-93,温度调控与引种气候相似性则是引种成功的决定因素；在温度相似的区域引种的成功率最大植物种从高温区向低温区引种比从低温区向高温区引种要困难对于一些引种跨度较大,一次引种难以成功的植物，可采取“三级跳”的引种方法,六、园林实践中温度的调节与利用,2020/7/5,园林生态学,2-94,温度调控与种子的萌发及休眠种子发芽，需要一定的温度。大部分种子萌发的适温是 15-22 种子的温度处理可以促使种子早发芽，出苗整齐。冷、温水处理比较容易发芽的种子，可加快出苗速度。如万寿菊、一些仙人掌类种子。

47、变温处理出苗比较缓慢的种子，可加快出苗速度，提高苗木的整齐度。如文竹、君子兰、金银花等。休眠种子可经过低温沙藏和变温处理打破休眠，促进种子及早发芽，如桃、杏、荷花、月季、杜鹃、白玉兰等,六、园林实践中温度的调节与利用,2020/7/5,园林生态学,2-95,温度调控与园林植物的开花升高温度能促进部分园林植物的开花。一些多年生花卉如在入冬前放人高温或中温温室培养，一般都能提前开花，如月季、茉莉、米兰等。正在休眠越冬但花芽已形成的花卉，经霜雪后，移人室内，逐渐加温打破休眠，能提前开花。降低温度，延长休眠期，可推迟园林植物开花的时间。一些春季开花的较耐寒、耐荫的晚花品种花卉，春暖前将其

48、移入5的冷室，减少水分的供应，可推迟开花。防暑降温也可使不耐高温的花卉在夏季开花。仅有部分花卉通过单纯的调温处理可提前或延后开花。,六、园林实践中温度的调节与利用,2020/7/5,园林生态学,2-96,温度调控与贮藏待售花卉和种子的低温贮藏。如百合、银杏等种子，可与湿沙混合堆放，温度保持在1-10 进行低温贮藏。对苗木的低温贮藏，可保持苗木活力：在秋天起苗后，一般在排水良好的地段挖窖，然后在窖内放一层苗木，铺一层细沙，窖温保持在3 左右进行贮藏。秋季采下接穗后，打成捆直接放入温度在-5-0 的窖中，这样可使接穗生活力保持8个月，从而确保嫁接成功。,六、园林实践中温度的调节与利用,

49、2020/7/5,园林生态学,2-97,温度调控与防寒多数盆栽花卉要进行室内越冬，管理时要注意对其温度等环境的满足。花卉的生长习性不同，对温度要求也不同。如棕竹、蒲葵等冬季在1-5的室内可越冬；瓜叶菊、海棠等最低温度在5-8 才能越冬；仙客来、倒挂金钟等最低温度8-15 才能越冬。北方地区室外越冬的园林植物可采取涂白、包扎等措施。,六、园林实践中温度的调节与利用,2020/7/5,园林生态学,2-98,第二节思考题（2）,名词解释： 1.温周期现象 2.物候现象；问答题： 1.简述植物对不同温度条件的适应； 2.试分析植物的热量平衡及植物对城市气温的调节作用； 3.根据所学知识谈谈如何

50、在园林实践中进行温度的调节与利用。,2020/7/5,园林生态学,2-99,第三节水分与园林植物的生态关系,陆地上水分分布城市水环境水分对园林植物的生态作用园林植物对水分条件的适应园林植物对水分的调节作用园林实践中水分的调控与利用,2020/7/5,园林生态学,2-100,一、陆地上水分分布,地球上的水分状况,海水、盐湖水、高矿化地下水等咸水占97.47%,约1%与植物的生命活动直接有关,淡水占2.53%,138598.51012m3,地表水,土壤水,地下水,大气降水,2020/7/5,园林生态学,2-101,水分循环自然界中的水分循环包括两大类，即水分的大循环和水分的小循环。,

51、2020/7/5,园林生态学,2-102,地表降水,地表降水包括降雨、降雪、雾和露水等。在地球表面降水分布是极不均匀的降水量随纬度变化而变化陆地上的降水量还与海陆位置、地形密切相关降水量在不同季节存在很大差异,2020/7/5,园林生态学,2-103,我国地表降水特征,我国是一个典型的季风气候国家，降水量季节分布不均，夏季最多，冬季最少。由于纬度、距海远近和地形因素的影响，我国各地年降水量差异很大。总体趋势表现为由东南沿海向西北内陆逐渐减少。,2020/7/5,园林生态学,2-104,二、城市水环境,水污染严重、水质恶化城市水资源短缺城市降雨量高城市径流量增加城市的空气湿度低

52、、云雾多,2020/7/5,园林生态学,2-105,水污染严重、水质恶化,水体污染是指进入水体的污染物质超过了水体的自净能力，使水的组成和性质发生变化，从而使动植物生长条件恶化，人类生活和健康受到不良影响。常见的水体污染主要有下列三类：水体富营养化有毒物质的污染热污染,2020/7/5,园林生态学,2-106,水体富营养化,水体富营养化是指水体中氮、磷、钾等植物营养物质过多，致使水中的浮游植物(主要是藻类)过度繁殖。水体是否富营养化，常用藻类特别是蓝藻是否大量产生作为标志,美国环境保护局,2020/7/5,园林生态学,2-107,造成水体富营养化的主要原因：农业生产中大量使用化肥，

53、其中约有一半的氮肥经雨水的冲洗而进入水体；城市生活污水中的粪便和含磷洗涤剂也富含大量养分。,2020/7/5,园林生态学,2-108,有毒物质的污染,有毒物质的污染主要包含两大类：一类是指汞、铬、铝、铜、锌等重金属，主要来自工矿企业排放的废水，重金属污染在水体中十分稳定，常被水中的悬浮物吸附沉入水底淤泥，成为长期的次生污染源。另一类是指有机氯、有机磷、芳香族氨基化合物等化工产品，多属人工合成的，如有机氯农药、合成洗涤剂、合成染料等，这类污染物不易被微生物分解，有些是致癌、致畸物质。有毒物质被生物吸收后，不易排出体外，常沿食物链富集，最后在生物体内达到非常高的浓度。,2020/7/5,园

54、林生态学,2-109,热污染,许多工业生产过程中如火力发电厂产生的废余热散发到水体中，使水体温度明显提高，影响水生生物的正常生长发育，称为热污染。,2020/7/5,园林生态学,2-110,城市水资源短缺,我国属于水资源不丰富的国家，且分布极为不均城市水资源是指在当前技术条件下可供城市工业、郊区农业和城市居民生活需要的水资源，包括处理后的工业和城市生活污水回用于工业、农业和城市其他用水。由于经济规模不断扩大，人口增加，耗水量逐年增加，使城市地区人均水资源拥有量不断下降，而水污染严重进一步加剧了城市的水资源短缺。,2020/7/5,园林生态学,2-111,城市降雨量高（“城市雨岛”）,城市地

55、区的降水强度和降水频率都高于郊区的现象城市云多（城市热岛效应导致上升气流比郊外强）；城市地区建筑物的增多，大大提高了城市下垫面的粗糙度，特别是一些高层建筑强烈阻碍流过城市的气流，在小区域产生涡流，导致“堆积”现象；城市上空大气污染物的浓度远远高于郊区，堆积的气流在丰富的凝结核作用下易形成降水。,2020/7/5,园林生态学,2-112,城市径流量增加,郊区：雨水降落到地面后，一部分渗入地下，补给地下水，一部分涵养在地下水位以上的土壤孔隙中，一部分填洼和蒸发，其余部分形成地表径流。城市径流量增加的原因：在市区由于人类活动的影响，植被受破坏，土地利用状况发生变化，自然土壤地面少，街道、广

56、场、建筑物铺有不透水的混凝土和沥青，降水渗入地下的部分减少；排水系统管网化，近23的雨水流入下水道，形成地表径流；对城市地区河道的整治改造，输水能力提高，而自然河道和低洼地的调蓄能力下降，大量降雨时，洪水高峰来得早，洪峰流量大，但持续时间短。,2020/7/5,园林生态学,2-113,城市的空气湿度低、云雾多,城市蒸散量较小，空气湿度比郊区低，形成所谓“城市干岛”效应。原因城市地表径流量大，植被少，蒸发蒸腾水汽少，温度高。城市地区一般雾多“城市雾岛”现象大气污染颗粒物质为雾的形成提供了丰富的凝结核；建筑群增加了下垫面的粗糙度，降低了风速，为雾的形成提供了合适的风速条件。城市的大雾

57、阻滞空气中污染物的稀释和扩散，加重了大气污染，还减弱了太阳辐射，降低了能见度，不利于人类与其他生物的生命活动。,2020/7/5,园林生态学,2-114,三、水分对园林植物的生态作用,水是生物生存的重要条件水是生物体的组成部分60-80%；水是很好的溶剂，是生物体所有代谢活动的介质；水是生物新陈代谢的直接参与者；水是光合作用的原料；水为生物创造稳定的温度环境；水还能维持细胞和组织的紧张度，使生物保持一定的状态，维持正常的生活,2020/7/5,园林生态学,2-115,水对植物生长发育的影响降水量与植物生长量密切相关，一般降水量大植物生长量大；降水量是陆地生态系统净初级生产力的主

58、要决定因素；植物在不同的生长发育时期对水分的要求也不一样；雪对植物的生态作用降雪对植物有利的方面表现为保护植物越冬、杀死害虫、补充土壤水分等降雪会造成植物的雪害，如雪压、雪折、雪倒等。,2020/7/5,园林生态学,2-116,水分与植物分布降水在地球上的分布是极不均匀的，但存在着规律性，水分条件与温度条件是决定植被分布的最重要的生态因子，森林、草地与荒漠植被的分布主要取决于降水条件。水分状况或年降水量与该地区的植被分布有密切的联系，而且还影响该地区的物种数量、群落结构演替等,除降水量外，我国还用干燥度(K)来反映当地的水分状况，所谓干燥度是指潜在蒸发量与降水量的比值。其经验公式为：式中0.016为经验常数，日平均气温高于10 的稳定积温乘以0.016作为潜在蒸发量；r为大于10稳定期内的降雨量。,2020/7/5,园林生态学,2-117,四、园林植物对水分条件的适应,在不同地区水资源的供应存在很大差距，植物长期适应不同的水分条件，从形态和生理特性两方面发生变异，并由此形成了不同的植物类型。根据植物对水分的需求量和依赖程度，将植物划分为：水生植物：水生植物是所有生活在水中的植物的总称。陆生植物：陆生植物指生长在陆地上的植物。,2020/7/5,园林生态学,2-118,水生植物的适应,水体环境特点：弱光、缺氧、密度大