第3单元 园林植物与温度的生态关系,3.1 温度及其变化规律 3.2 温度对园林植物的生态作用 3.3 园林植物对温度的生态适应 3.4 园林植物对城市气温的调节作用 3.5 温度的调控在园林中的应用,3.1 温度及其变化规律,一、温度和热量平衡,S:太阳直辐射S` ：散辐射Ea：大气逆辐射Ee：地面辐射a ：地面反射率r ：地面有效辐射,R=(S+S`)(1-a)—r,夜晚：为S和S`为 0，R为负值，地面失去热量，温度下降白天：有阳光照射，R开始逐渐增大，当地表接受的辐射能大于地表有效辐射时，R为正值，温度开始上升；到下午1点左右，温度到达最高值，此后，地面有效辐射超过地表获得的太阳辐射，R值开始下降，至0，停止增温；日落后，地面继续进行有效辐射，加速降温，至日出前后，达最低R=(S+S`+Ea)—[(S+S`)a+Ee],二、温度的变化规律,（一）空间变化纬度：随纬度增加,温度逐渐降低(0.50C/10)海拔：随海拔增加,温度逐渐降低(0.5－ 0.6 0C/100米)大型水体：调节温度，使周围地区温差变小地理方位和地形：形成有差异的小气候：南坡相对温暖干燥，北坡相对低温湿润；对应的植被分布类型：南坡多以喜温耐旱的植物居多，北坡则以耐荫喜湿的植物居多。
1）山体效应—焚风现象,,间接因子：坡向,（1）山体效应—焚风现象,（2） 地形影响—逆温现象,逆温：气温随海拔高度增加而增加的现象,（3）坡向影响 太阳辐射量不均匀南坡、平地、北坡的温度依次递减；,温度的变化,（二）时间变化 ①昼夜：早上日出后开始升温，13—14点左右达到最高值， 然后逐步下降，第二天日出前降到最低值昼夜温差夏季大于冬季；低纬度大于高纬度随纬度增高减小，随海拔升高而增加温度变化,②季节： 海洋：赤道变化大；温带变化中等，10—15℃；两极变化小，<5℃；深层无变化， 稳定于-0.5—4℃ 陆地：温度年较差受纬度的影响显著，一般赤道地区的年较差最小，随着纬度的增加，年较差呈递增趋势 大型水体：调节温度，使周围地区温差变小第3单元 园林植物与温度的生态关系,3.1 温度及其变化规律 3.2 温度对园林植物的生态作用 3.3 园林植物对温度的生态适应 3.4 园林植物对城市气温的调节作用 3.5 温度的调控在园林中的应用,一、节律性变温对园林植物的生态作用,1.昼夜变温与温周期现象 节律性变温 ：温度随季节和昼夜发生有规律的变化。
温周期现象：生物适应温度的昼夜变化的现象 温周期对植物的影响： 1 促进种子萌发——变温处理难发芽种子 2 促进生长 3 变温对园林植物开花结实的影响 表现在春化作用上 春化作用：植物生长发育的某一阶段，需要经过一定时期的低温刺激，才能促使其开花的现象 4 提高产品的品质,2、 季节变温与物候,1） 概念季节变温：气候冷暖随季节的变化物候：指动植物或非生物受气候和外界环境因素的影响而出现的季节变化现象如植物的发芽、开花、结实，动物的冬眠、始鸣、繁殖、候鸟的迁徙等非生物现象如初霜、始雪、初冰、解冻等）,2） 物候期与气候的关系 植物的物候期基本与当地的气候节律相符在一个地区一种植物的物候期是相对固定的3）影响物候期的因素： 纬度——纬度每增加1(111㏎)，年平均温度下降0.5～0.9℃，(春天和初夏的物候期推迟4天/1) 海拔——海拔每上升100M，年平均温度下降0.5～0.6℃，(春天和初夏的物候期推迟2—4天/100M) 经度——大陆性气候越强，气温越高，物候期越早（1.1 ～ 1.5天/ 1 ） 年份——物候期受年份间气候变化的影响,霍普金斯(A.D.Hopkins)定律——在北美温带地区，纬度北移1、或经度移动1、或海拔上升124M (400英尺)，植物的物候期在春天和初夏延迟4天，而在秋季提早4天。
二、非节律性变温对园林植物的生态作用,（一）极端低温1、直接伤害：包括冷害、冻害和霜害冷害(又称寒害)：指零上低温对植物造成的伤害它是喜温植物向北方引种和扩张分布的主要障碍多发生在温度相对较高如我国的南方地区冻害：指冰点以下低温对植物的伤害北方地区，冻害是低温的主要的伤害形式,,,乌心菜冻害,,,苹果低温冻害,霜害：由于霜的出现而使植物受害初霜：秋季第一次出现的霜；引种南方植物终霜：春季最后一次出现的霜；引北方植物霜期：初霜——终霜；无霜期：终霜——初霜无霜期被视为植物生长的重要指标之一园林植物（特：幼苗）引种易遭受霜害2、间接伤害,冻拔（冻举）：气温下降和升高引起土壤结冰及解冻，导致树木上举，根系裸露或树木倒伏 发生地：寒温带土壤含水量大，土壤质地细小苗和幼树易冻裂：昼夜温差导至热胀冷缩产生弦向拉力，使树皮纵向开裂而造成伤害发生地：昼夜温差大，高纬度地区、薄皮树种措施：树干包扎，缚草或涂白,生理干旱（冻旱）：土壤结冰或土温过低，植物根系吸水少或不吸水，而植物蒸腾失水引起植物干枯死亡发生地：多发生于土壤未解冻的早春，多风城市易发生措施：迎风面设置挡风设施，幼苗北侧设置土埂,（二）、极端高温对园林植物的生态作用,1、高温对植物的伤害间接伤害：破坏光合作用和呼吸作用的平衡：呼吸作用>光合作用，植物饥饿受害；破坏水分平衡：蒸腾作用加强，植物枯死至死亡；高温抑制氮化合物的合成，氨积累过多和有毒物质积累。
直接伤害： >400C蛋白质凝固变性，有害代谢产物积累； >500C生物膜结构破坏等2、高温对植物伤害的常见症状,皮烧（树皮灼烧）：温度升高特别是温度的快速变化而引起植物组织的局部死亡发生时间：多冬季，朝南或南坡及有强烈太阳光反射的城市街道症状：树皮呈斑点状死亡或片状剥落细菌入侵）树种：光滑的薄皮树；措施：涂白,2、高温对植物伤害的常见症状,干灼（根茎灼伤）：高温表土灼伤幼苗根茎造成伤害发生时间：多春末秋初，北方雨季之前症状：形成环状“卡脖”伤害措施：遮荫或喷水降温,三、温度对植物分布的影响,1.温度的三基点—最低温度、最适温度、最高温度最低温度 某一生理过程开始时的温度最适温度 该生理过程最旺盛时的温度最高温度 某一生理过程停止时的温度不同植物生长的温度三基点不同 同一植物的温度三基点还随器官和生育期而异,2、影响植物分布的温度因素,极端低温、高温是影响植物分布的最重要因素冬季的极端低温：高维度或高海拔地区限制植物分布的主要因素；直接决定物种水平和垂直分布的上限夏季的极端高温：低纬度或低海拔地区限制植物分布的主要因素其它：秋初的极端低温，春季的晚霜，夏季温度不足年平均温度也是影响植物分布的重要因素。
某个区域的温度多数集中在某个相对稳定的区域，常接近该区域的平均温度各区域的平均温度对植物的分布产生重要影响 ——（特别是年平温和较典型的月份的平均温）,积温是影响植物分布的另一个重要因素,积温：植物整个生长发育期或某一发育阶段内，高于某一特定温度以上的热量总量不同植物要求不同的积温总量有效积温：特定温度为生物学零度的积温活动积温：特定温度为物理学零度（0 ℃ ）的积温生物学零度,植物生长发育的起点温度高于这一温度，植物才开始生长发育 ——温带地区常以5℃或6 ℃ ；亚热带地区以10 ℃为生物学零度有效积温： K=N（T-T0）,K：有效积温 T：当地某个时期内的平均温度 TO：生物学零度 N：某时期的天数,根据物种需要的积温量、再结合各地的温度条件，可判断植物的引种范围3.我国园林植物分布,以低温和积温为主要指标分为六个热量带：热量带类型 积 温 最冷月平均气温赤道带： 90000C >260C热带： ≥ 80000C ≥160C亚热带： 4500 ~ 80000C 0~160C暖温带： 3400 ~ 45000C -8~ 00C温带： 1600 ~ 34000C -28~ - 80C寒带： <16000C < -280C,,,,,,热带植物,热带雨林,常绿阔叶林,落叶阔叶林,针叶与落叶阔混交,落叶松林,第3单元 园林植物与温度的生态关系,3.1 温度及其变化规律 3.2 温度对园林植物的生态作用 3.3 园林植物对温度的生态适应 3.4 园林植物对城市气温的调节作用 3.5 温度的调控在园林中的应用,不同的植物由于原产地的气候不同，对温度的要求不同—喜高温植物、喜低温植物、中温园林植物。
喜高温植物：白天：20—220C，晚上：不低于100C如一品红、仙客来和多数附生兰；喜低温植物：一般长江流域可露地越冬月季、桂花、山茶花、杜鹃花等；中温植物：介于两者之间，在广东、广西地区可露地越冬米兰、荷包花等一、园林植物随温度变化适应的生态类型,植物对温度的适应性有很大的区别二、园林植物对非节律性变温的生态适应,1、形态方面：生活在低温中的植物芽和叶片具油脂类物质，芽具鳞片，体表有蜡粉和密毛;极地和高山植物植株矮小并常呈匍匐状或者莲座状等;一些植物的叶片在冬季变为红色有利于吸收更多的热量一）极端低温,2、生理方面：,原生质特性改变——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，增加抗寒能力吸收更多的红外线——极地和高山植物在可见光谱中的吸收带较宽，能吸收更多的红外线及时转入休眠——最有效的生理适应就是休眠3.影响园林植物低温伤害的内外因素,影响植物低温伤害的外界因素 低温状况：极端低温值、低温持续时间、温度的变化速度、土壤低温 外界环境条件：日照长短、光照强度、土壤含水量、土壤营养4.提高园林植物抗寒性的途径,抗寒锻炼喷施化学物质，提高细胞液的浓度加强栽培管理。
二)极端高温,形态适应：有密绒毛和鳞片---反光；植物体呈白色或银白色、叶革质发亮---反光；叶片垂直排列使叶缘向光或高温下叶片折叠---减少光吸收面积；树干和根茎具有木栓层等---隔热生理适应：,降低细胞含水量，增加可溶性糖或盐的浓度，以减缓代谢速率和增加原生质的抗凝结力；蒸腾作用旺盛---增加散热；有些植物具反射红外线的能力---避免增温3.提高园林植物抗高温能力的途径,高温煅炼,第3单元 园林植物与温度的生态关系,3.1 温度及其变化规律 3.2 温度对园林植物的生态作用 3.3 园林植物对温度的生态适应 3.4 园林植物对城市气温的调节作用 3.5 温度的调控在园林中的应用,城市中的热量平衡,城市下垫面对太阳辐射的反射小而地表的辐射大城市接受太阳辐射的表面积大人为活动增加了热量来源通过蒸腾或蒸发消耗热量的水分少污染物对地面长波辐射的吸收和反射能力强一 .城市 “热岛”效应,（一）热岛效应的概念城市气温高于四周郊区气温的现象也称“城市热岛”,,,城市热岛温度剖面图,（二）城市热岛的形成原因,第一，城市下垫面性质特殊，比郊区获得较多的太阳辐射城市使用的砖石、沥青、混凝土、硅酸盐建筑材料，深色的屋顶等热容量、导热率高，吸收较多的太阳辐射。
但其反射率低狭窄的街道、墙壁之间的多次反射和吸收，导致太阳辐射能增多第二 城市大气的大量污染物覆盖层，吸收和反射长波辐射，减少了热量的散失。