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1、第第3 3单元单元 园林植物与温度的生态关系园林植物与温度的生态关系3.1 3.1 温度及其变化规律温度及其变化规律 3.2 3.2 温度对园林植物的生态作用温度对园林植物的生态作用 3.3 3.3 园林植物对温度的生态适应园林植物对温度的生态适应 3.4 3.4 园林植物对城市气温的调节作用园林植物对城市气温的调节作用 3.5 3.5 温度的调控在园林中的应用温度的调控在园林中的应用13.1 温度及其变化规律一、温度和热量平衡S:S:太阳直辐射太阳直辐射S S ：散辐射：散辐射EaEa：大气逆辐射：大气逆辐射EeEe：地面辐射：地面辐射a a ：地面反射率：地面反射率r ：地面有效辐射：地面
2、有效辐射2R=(S+S)(1-a)rv夜晚：夜晚：为为S S和和SS为为 0 0，R R为负值，地面失去热量，温度下降。为负值，地面失去热量，温度下降。v白天：白天：q有阳光照射，有阳光照射，R R开始逐渐增大，当地表接受的辐射能大于地开始逐渐增大，当地表接受的辐射能大于地表有效辐射时，表有效辐射时，R R为正值，温度开始上升；为正值，温度开始上升；q到下午到下午1 1点左右，温度到达最高值，点左右，温度到达最高值，q此后，地面有效辐射超过地表获得的太阳辐射，此后，地面有效辐射超过地表获得的太阳辐射，R R值开始下值开始下降，至降，至0 0，停止增温；，停止增温；q日落后，地面继续进行有效辐射
3、，加速降温，至日出前后，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。达最低。R=(S+S+Ea)(S+S)a+Ee3二、温度的变化规律（一）空间变化（一）空间变化q纬度：纬度：随纬度增加随纬度增加, ,温度逐渐降低温度逐渐降低(0.5(0.50 0C/1C/10 0) )。q海拔：海拔：随海拔增加随海拔增加, ,温度逐渐降低温度逐渐降低(0.5(0.5 0.6 0.6 0 0C/100C/100米米) )。q大型水体：大型水体：调节温度，使周围地区温差变小。调节温度，使周围地区温差变小。q地理方位和地形：地理方位和地形：形成有差异的小气候：南坡相对温暖干燥，北坡相对低温形成有差
4、异的小气候：南坡相对温暖干燥，北坡相对低温湿润；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。坡则以耐荫喜湿的植物居多。 4（1）山体效应焚风现象5间接因子：坡向间接因子：坡向（1）山体效应焚风现象6 （2 2） 地形影响地形影响逆温现象逆温现象逆温：气温随海拔高度增加而增加的现象逆温：气温随海拔高度增加而增加的现象7（3 3 3 3）坡向影响）坡向影响）坡向影响）坡向影响 太阳辐射量不均匀太阳辐射量不均匀南坡、平地、北坡的温度依次递减；南坡、平地、北坡的温度依次递减；8温度的变化（二）时间变化（二）时间变化
5、 昼夜：昼夜：早上日出后开始升温，早上日出后开始升温，13141314点左右达到最高值，点左右达到最高值， 然后逐然后逐步下降，第二天日出前降到最低值。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。小，随海拔升高而增加。 9温度变化季节： 海海洋洋：赤赤道道变变化化大大；温温带带变变化化中中等等，10151015；两两极极变化小，变化小，5光合作光合作用，植物饥饿受害；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；破坏水分平衡：蒸腾作用加强，植物枯死至死亡；高温抑制氮
6、化合物的合成，氨积累过多和有毒物质高温抑制氮化合物的合成，氨积累过多和有毒物质积累。积累。28q直接伤害：400C蛋白质凝固变性，有害代谢产物积累；蛋白质凝固变性，有害代谢产物积累； 500C生物膜结构破坏等。生物膜结构破坏等。292、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。变化而引起植物组织的局部死亡。q发生时间：发生时间：多冬季，朝南或南坡及有强烈太阳光反多冬季，朝南或南坡及有强烈太阳光反射的城市街道。射的城市街道。q症状：症状：树皮呈斑点状死亡或片状剥落。（细菌入侵）树皮呈斑点状死亡或片状剥落。（细菌入侵）q
7、树种：树种：光滑的薄皮树；光滑的薄皮树；q措施：措施：涂白涂白 302、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高温表土灼伤幼苗根茎造成伤害。造成伤害。q发生时间：发生时间：多春末秋初，北方雨季之前。多春末秋初，北方雨季之前。q症状：症状：形成环状形成环状“卡脖卡脖”伤害。伤害。q措施：措施：遮荫或喷水降温遮荫或喷水降温313233三、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、最高温度最低温度最低温度 某一生理过程开始时的温度某一生理过程开始时的温度最适温度最适温度 该生理过程最旺盛时的温度该生理过程最旺盛时的温度最高温度最高温度 某一生理过程停止时的温度某
8、一生理过程停止时的温度p不同植物生长的温度三基点不同不同植物生长的温度三基点不同 p同一植物的温度三基点还随器官和生育期而同一植物的温度三基点还随器官和生育期而异异 342、影响植物分布的温度因素q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；直接决定物种水制植物分布的主要因素；直接决定物种水平和垂直分布的平和垂直分布的上限上限。夏季的极端高温：低纬度或低海拔地区限夏季的极端高温：低纬度或低海拔地区限制植物分布的主要因素。制植物分布的主要因素。其它：秋初的极端低温，春季的晚霜，夏其它：秋初的极端低温，春季
9、的晚霜，夏季温度不足。季温度不足。35q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。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。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）（特别是年平温和较典型的月份的平均温）36q积温是影响植物分布的另一个重要因素积温：积温：植物整个生长发育期或某一发育阶段内，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。
10、要求不同的积温总量。有效积温：有效积温：特定温度为特定温度为生物学零度生物学零度的积温。的积温。活动积温：活动积温：特定温度为物理学零度（特定温度为物理学零度（0 0 ）的）的积温。积温。37生物学零度 植植物物生生长长发发育育的的起起点点温温度度。高高于于这这一一温温度度，植物才开始生长发育。植物才开始生长发育。 温温带带地地区区常常以以5或或6 ；亚亚热热带带地地区区以以10 为生物学零度。为生物学零度。38有效积温： K=N（T-T0） K K：有效积温有效积温 T T：当地某个时期内的平均温度当地某个时期内的平均温度 T TO O：生物学零度生物学零度 N N：某时期的天数某时期的天数
11、 根据物种需要的积温量、再结合各地的温度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。条件，可判断植物的引种范围。393.我国园林植物分布v以低温和积温为主要指标分为六个热量带：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v赤道带：赤道带： 90000C 260Cv热带：热带： 80000C 160Cv亚热带：亚热带： 4500 80000C 0160Cv暖温带：暖温带： 3400 45000C -8 00Cv温带：温带： 1600 34000C -28 - 80Cv寒带：寒带： 16000C 周末周末城市热岛强度的年变化：冬冬 秋秋 春春 夏夏
12、611、园林植物的遮荫作用(又称减光效应) 植植物物的的遮遮荫荫是是要要是是通通过过植植物物的的冠冠层层对对太太阳阳辐辐射射的的反反射射，使使到达地面的热量有所减少。到达地面的热量有所减少。植物叶片对热效应最植物叶片对热效应最明显的红外辐射的反射率明显的红外辐射的反射率可达可达70%70%，沥青为，沥青为4%4%，鹅卵，鹅卵石为石为3%3%。二、园林植物对城市气温的调节作用 6263植物群落的复杂程度，植物群落层次越多，所植物群落的复杂程度，植物群落层次越多，所阻挡的太阳辐射也就越多，地面温度下降的越快阻挡的太阳辐射也就越多，地面温度下降的越快; ;对对于于单单株株植植物物来来讲讲，树树冠冠越
13、越大大，层层次次越越多多，遮遮挡的太阳辐射也越多，遮荫作用越明显。挡的太阳辐射也越多，遮荫作用越明显。q增增加加群群落落的的层层次次性性或或扩扩大大冠冠层层的的幅幅度度等等途途径径来来实现。实现。642、园林植物的蒸腾降温效应（增湿效应）园园林林植植物物通通过过蒸蒸腾腾作作用用降降低低环环境境温温度度，同同时时释释放放水水分分，增增加加空空气气湿湿度度（18%25%)18%25%)，使使之之产产生凉爽效应。生凉爽效应。3、改善城市小气候 大片园林绿地能使城区环境趋于冬暖夏凉，大片园林绿地能使城区环境趋于冬暖夏凉，有利于空气流动。有利于空气流动。656667684、园林植物的覆盖面积效应v解解决
14、决城城市市的的温温度度问问题题不不完完全全取取决决于于园园林林植植物物的的覆覆盖盖面面积积，但但它它的的大大小小却却是是城城市市环环境境改改善善与与否否的的重重要要限限制因子。制因子。v在在良良好好绿绿化化的的基基础础上上，植植物物覆覆盖盖面面积积对对消消除除城城市市热热岛效应有着重要的意义：覆盖率越高，气温越低。岛效应有着重要的意义：覆盖率越高，气温越低。v植物降温效应：夜间植物降温效应：夜间白天。白天。 695、园林植物对热岛效应的消除作用增加园林绿地面积能减少甚至消除热岛效应增加园林绿地面积能减少甚至消除热岛效应有有人人统统计计，lhmlhm2 2的的绿绿地地，在在夏夏季季( (典典型型
15、的的天天气气条条件件下下) )，从从环环境境中中吸吸收收的的热热量量，相相当当于于189189台台空空调调全全天天工工作的制冷效果。作的制冷效果。如如北北京京市市建建成成区区的的绿绿地地，每每年年通通过过蒸蒸腾腾作作用用释释放放439439亿亿t t水水分分，吸吸收收107396107396亿亿J J的的热热量量，这这在在很很大大程程度上缓解了城市的热岛效应，改善了人居环境。度上缓解了城市的热岛效应，改善了人居环境。70 夏季绿地内气温低于绿地外气温，可有效夏季绿地内气温低于绿地外气温，可有效降低日均温和最高温。降低日均温和最高温。草坪的降温效果草坪的降温效果草坪的降温效果草坪的降温效果( (
16、 ( () ) ) ) 时间时间时间时间 草坪草坪草坪草坪 广场广场广场广场 街道街道街道街道 07 07 07 07：00 29.3 30.5 31.300 29.3 30.5 31.300 29.3 30.5 31.300 29.3 30.5 31.3 13 13 13 13：30 32.5 34.5 3530 32.5 34.5 3530 32.5 34.5 3530 32.5 34.5 35 17 17 17 17：00 31.3 32.3 33.500 31.3 32.3 33.500 31.3 32.3 33.500 31.3 32.3 33.5 日均温日均温日均温日均温 31 3
17、2.4 33.3 31 32.4 33.3 31 32.4 33.3 31 32.4 33.3717273墙面绿化对室内温度的影响墙面绿化对室内温度的影响(O OC)C)地点地点地点地点 7 7月月月月1313日日日日 7 7月月月月1515日日日日 7 7月月月月1616日日日日 最高最高最高最高 最低最低最低最低 日平均日平均日平均日平均 最高最高最高最高 最低最低最低最低 日平均日平均日平均日平均 最高最高最高最高 最低最低最低最低 日平均日平均日平均日平均绿化房间绿化房间绿化房间绿化房间 33.0 30.0 31.0 34.0 31.0 32.8 34.0 30.5 32.0 33.0
18、 30.0 31.0 34.0 31.0 32.8 34.0 30.5 32.0无绿化房间无绿化房间无绿化房间无绿化房间 34.0 30.0 32.0 35.0 32.0 33.5 34.5 31.0 32.8 34.0 30.0 32.0 35.0 32.0 33.5 34.5 31.0 32.8温差温差温差温差 1.0 0 1.0 1.0 1.0 0.7 0.5 0.5 0.8 1.0 0 1.0 1.0 1.0 0.7 0.5 0.5 0.874屋顶绿化的降温效果屋顶绿化的降温效果(O OC)C)时间时间时间时间 8 8月月月月1010日日日日 8 8月月月月1414日日日日 屋顶绿化屋
19、顶绿化屋顶绿化屋顶绿化 对照对照对照对照 降温量降温量降温量降温量 屋顶绿化屋顶绿化屋顶绿化屋顶绿化 对照对照对照对照 降温量降温量降温量降温量7:00 29.0 29.4 0.4 29.0 29.8 0.87:00 29.0 29.4 0.4 29.0 29.8 0.89:00 29.0 29.8 0.8 29.8 30.0 0.29:00 29.0 29.8 0.8 29.8 30.0 0.211:00 29.6 30.0 0.4 30.2 31.0 0.811:00 29.6 30.0 0.4 30.2 31.0 0.813:00 30.0 31.4 1.4 30.4 32.0 1.61
20、3:00 30.0 31.4 1.4 30.4 32.0 1.614:00 30.0 32.0 2.0 30.6 32.2 1.614:00 30.0 32.0 2.0 30.6 32.2 1.615:00 30.2 32.0 1.8 30.6 32.4 1.815:00 30.2 32.0 1.8 30.6 32.4 1.816:00 30.2 32.2 2.0 30.6 32.4 1.816:00 30.2 32.2 2.0 30.6 32.4 1.87576第第3 3单元单元 园林植物与温度的生态关系园林植物与温度的生态关系 3.1 3.1 温度及其变化规律温度及其变化规律 3.2 3.
21、2 温度对园林植物的生态作用温度对园林植物的生态作用 3.3 3.3 园林植物对温度的生态适应园林植物对温度的生态适应 3.4 3.4 园林植物对城市气温的调节作用园林植物对城市气温的调节作用 3.5 3.5 温度的调控在园林中的应用温度的调控在园林中的应用77一、温度调控与引种一、温度调控与引种 引种是园林中重要的植物来源，丰富园引种是园林中重要的植物来源，丰富园林植物种类的多样性，改善北方城市冬林植物种类的多样性，改善北方城市冬季缺绿的状态。季缺绿的状态。 气候相似性（温、光、水等）是引种成气候相似性（温、光、水等）是引种成功的关键，而功的关键，而温度温度是最明显的限制因子。是最明显的限制
22、因子。“三级跳三级跳”的引种驯化，不能超出其潜的引种驯化，不能超出其潜在的范围。在的范围。78二、种子的萌发与休眠易发芽的种子：冷水或温水处理促使其萌发。如，万寿冷水或温水处理促使其萌发。如，万寿菊，羽叶茑萝。菊，羽叶茑萝。出苗慢的种子：变温处理加快出苗速度。如，珊瑚豆、变温处理加快出苗速度。如，珊瑚豆、君子兰。君子兰。休眠种子：可经低温沙藏和变温处理打破休眠。如，桃、可经低温沙藏和变温处理打破休眠。如，桃、杏、月季、杜鹃。杏、月季、杜鹃。79三、温度调控与园林植物开花升温能促使部分园林植物开花升温能促使部分园林植物开花一些多年生花卉在入冬前放入温室培养，一般都能提前一些多年生花卉在入冬前放入
23、温室培养，一般都能提前开花，如月季、茉莉、米兰、非洲菊、大丽花、美人蕉、开花，如月季、茉莉、米兰、非洲菊、大丽花、美人蕉、象牙红、文殊兰象牙红、文殊兰 。正在休眠越冬但花芽已形成的花卉，如牡丹、杜鹃，移正在休眠越冬但花芽已形成的花卉，如牡丹、杜鹃，移入温室，逐渐加温，能提前开花。入温室，逐渐加温，能提前开花。降温，延长休眠期，可推迟园林植物开花的时间降温，延长休眠期，可推迟园林植物开花的时间春季开花耐寒的晚花品种，春暖前移入冷室，减少水分，春季开花耐寒的晚花品种，春暖前移入冷室，减少水分，可推迟开花，如蝴蝶兰、芍药。可推迟开花，如蝴蝶兰、芍药。80四、贮藏v低温贮藏花卉保鲜保持种子的萌发力和提
24、高发芽率保持苗木活力81五、防寒树木：石灰水加盐或石硫合剂树木：石灰水加盐或石硫合剂将树干涂白；稻草或草绳包扎树将树干涂白；稻草或草绳包扎树干。干。82六、防暑室室外外：于于空空气气流流通通处处设设荫荫棚棚，上上面面遮遮荫，地面喷水；荫，地面喷水；温室内：利用水墙，蒸发降温。温室内：利用水墙，蒸发降温。831.1.何谓热岛效应？其形成原因是什么？何谓热岛效应？其形成原因是什么？何谓热岛效应？其形成原因是什么？何谓热岛效应？其形成原因是什么？2.2.解释温室效应、春化作用和有效积温？解释温室效应、春化作用和有效积温？解释温室效应、春化作用和有效积温？解释温室效应、春化作用和有效积温？3.3.温周
25、期现象及其对植物生长的影响？温周期现象及其对植物生长的影响？温周期现象及其对植物生长的影响？温周期现象及其对植物生长的影响？4.4.物候的影响因素及其变化规律？物候的影响因素及其变化规律？物候的影响因素及其变化规律？物候的影响因素及其变化规律？5.5.植物低温危害和高温危害各有哪些表现？植物低温危害和高温危害各有哪些表现？植物低温危害和高温危害各有哪些表现？植物低温危害和高温危害各有哪些表现？6.6.植物对低温和高温适应的方式各有哪些？植物对低温和高温适应的方式各有哪些？植物对低温和高温适应的方式各有哪些？植物对低温和高温适应的方式各有哪些？7.7.简述城市热岛的利弊？简述城市热岛的利弊？简述城市热岛的利弊？简述城市热岛的利弊？8.8.试述试述试述试述园林植物调节环境温度的机理？园林植物调节环境温度的机理？园林植物调节环境温度的机理？园林植物调节环境温度的机理？第三章 温度与园林植物 思考题思考题84
