植物生长的水空气和热量环境分析
作物与环境的关系
气这亐个因素是作物生命活动中所丌能缺少的，缺 少其中之一作物就无法生存，这些因子叫做生活因 子
作物、环境、措施三者的关系
措施 作物 环境
生理生化过程
栽培作物的实践活动，包括 作物、环境、措施3个方面， 作物产品的形成，正是作物 一环境一措施3方面共同作 用的结果。从现代系统论的 观点看，环境一作物一措施 三者互相联系，共同构成了 农田作物栽培的生态系统
从作物栽培的角度来说， 光照强度、日照长度和 光谱成分都与作物的生 长发育有密切的关系， 并对作物的产量和品质 产生影响。
一、光对作物的生态作用
二、作物对光的吸收转化与产量
一、光对作物的生态作用
（一）光照强度
光照强度（光照度）指单位 面积上所接受的光通量，在 一定程度上反映了植物所能 选择吸收的可见光强弱。 光照度的测量单位是勒克斯 （Lux），1勒克斯等于1流 明/m2 ，亦等于1米烛光。在 作物研究中，采用照度计测 量。大致在380-710纳米波 长之间，属于可见光的主要 波长段。
可见，能被作物吸收参加光合作用癿光只占总有效 辐射癿80％。但也不能完全将光能转化为化学 能。 3.光能利用率：单位面积上癿作物总干重折算癿含 热量占同等面积上入射太阳有效辐射总收入癿百 分率。 目前我国一般生产水平光能利用率只有1％－2％ ，高产田达3％－4％。据测算，亩产籽粒1000 公斤，光能利用率为5％。理论生产力与现实生 产力有一定差距。
1．环境因素相互联系的综合作用 2、主要因素
特点
3、环境因素的不可代替性和可调性
4、环境因素作用的阶段性
5、环境因素的直接作用和间接作用
1．环境因素相亏联系的综合作用 生态环境是许多环境因素综合作用的结果，迚而对作物起 着综合的生态作用。各个因素之间丌是孤立的，而是亏相 联系、亏相制约的，环境中任何一个因素的变化，都将引 起其他因素丌同程度的变化 2．主要因素 组成环境的因素，都影响作物的生长发育。但在一定条 件下，其中必有一二个因素是起主导作用的，它的存在不 否呾数量的变化，使作物的生长发育情况发生明显的变化 ，这种起主要作用的因素就是主导因素。
植物的水分调节
植物的水分调节植物是生活在陆地上的生物，它们与水分的关系密不可分。
植物通过根系吸收土壤中的水分，并通过细胞的水分调节机制来保持细胞内的水分平衡。
在这篇文章中，我们将探讨植物的水分调节机制以及它对植物生长和适应环境的重要性。
一、水分的吸收植物的根系是吸收水分的关键器官。
根毛是根系的细小突起，它们通过大面积的分布增加了植物吸收水分的表面积。
根毛的细胞壁具有特殊的结构，能更好地吸附和吸收水分中的营养物质。
当土壤中的水分浓度高于植物根细胞内的水分浓度时，水分通过渗透作用从土壤进入根细胞。
这是一种被动的吸水方式。
植物在根的顶端区域还具有离子吸收器，能主动吸收一些植物所需的离子，如氮、磷和钾等。
这些离子也会随水分一起被吸收。
二、水分的传导植物水分的传导主要依赖于植物的维管束系统。
维管束由导管和木质部组成，导管主要负责水分和营养物质的输送，而木质部提供支持和强度。
通过根吸收的水分会经过维管束系统逐渐上升到植物的地上部分。
这个过程被称为根压力。
根压力是由根部细胞内的水分浓度高于地面细胞内的水分浓度所造成的。
当水分被吸附到地面细胞内时，水分将蒸发成水蒸气，同时新的水分也会通过根部进入，形成连续的上升水流。
三、水分的蒸腾植物通过叶片的细胞来调节水分的蒸腾。
叶片上的气孔是水分蒸腾的主要通道。
当空气中的湿度低于叶片内的湿度时，水分会通过气孔蒸发并释放到大气中。
这个过程被称为蒸腾作用。
蒸腾作用不仅有助于植物保持体内的水分平衡，还能提供冷却效应。
当植物在高温条件下蒸腾时，水分的蒸发会带走热量，帮助植物降低体温。
同时，蒸腾还能帮助将土壤中的营养物质输送到植物地上部分，促进植物的生长。
四、水分调节对植物生长的重要性植物的水分调节机制对于植物的生长和适应环境具有重要作用。
如果缺乏水分，植物会失去蒸腾作用，无法保持细胞内的水分平衡，枯萎和死亡。
此外，缺水还会影响植物的光合作用和营养物质的吸收，进一步影响植物的生长和发育。
另一方面，如果植物过度蒸腾，也会造成水分的丧失和能量消耗过大。
分析植物的生长速率与水分供应
分析植物的生长速率与水分供应植物的生长速率与水分供应之间存在着密切的关系。
水分是植物生长和发展所必需的重要因素之一，它直接影响着植物的生理代谢和形态结构。
本文将从不同角度探讨植物生长速率与水分供应之间的关系。
首先，水分提供了植物所需的物质基础。
光合作用是植物生长的基础过程，它依赖于水分的供应。
只有在充足的水分条件下，植物才能进行正常的光合作用，实现光能转化为生物能。
水分通过植物根系吸收，并通过导管系统运输到叶片，供给光合组织进行光合作用。
水分的供应不足会导致光合作用受限，进而影响植物的生长速率。
其次，水分调节了植物的温度。
植物在进行光合作用时，会产生大量的热量。
水分通过蒸腾作用调节植物体温，保持适宜的生长环境。
当水分供应充足时，植物能够通过蒸腾作用将过多的热量释放出去，保持体温稳定。
然而，当水分供应不足时，蒸腾作用受限，植物无法有效散热，导致温度升高，进而影响植物的生长速率。
此外，水分还参与了植物的营养吸收。
土壤中的养分在水分的溶解作用下，被植物根系吸收并运输到植物各个部位。
水分的供应充足可以保证植物根系充分吸收养分，从而促进植物的生长。
相反，当水分供应不足时，植物根系吸收养分的能力会下降，导致植物的生长受限。
最后，水分供应还与植物的根系发育有关。
水分是植物根系生长的必要条件。
充足的水分供应能够促进植物根系生长，并增加根系的吸收面积。
根系发育良好的植物能够更好地吸收土壤中的水分和养分，从而加快生长速率。
而当水分供应不足时，植物的根系发育会受限，进而影响植物的生长速率。
综上所述，植物的生长速率与水分供应密切相关。
充足的水分供应可以提供植物生长所需的物质基础，调节植物的温度，参与植物的营养吸收，促进植物根系发育，从而促进植物的生长。
因此，为了保证植物的健康生长，我们需要提供适宜的水分供应，确保植物能够获得足够的水分。
第五节 土壤的水气热条件
2.土壤导热率
评价土壤传导热量快慢的指标。指面积
为1m2、相距1m的两截面上温度相差1K时， 每秒中所通过该单元土体的热量焦耳数。 单位：J/(m.K.s)土壤三相组成中，空气 的导热率最小，矿物质的导热率最大， 为土壤空气的100倍。水的导热率介于二 者之间。土壤越紧实，导热率越好。
（三）土壤空气和温度调节
3. 毛管水
靠土壤毛管引力而保持在土壤毛管孔隙 中的水叫毛管水，运动较快，不再受土粒引 力作用，是可以移动的自由水。是植物用水 的主要来源。毛管水所受的毛管引力在 0.625—0.01MPa，小于1.5MPa。
（1）毛管悬着水
指地形部位较高，不受地下水影响的地
区其土壤上层所保持的水分。当毛管悬 着水达到最大值时的土壤含量叫做“田 间持水量”，田间持水量是因土灌溉的 一个重要依据。
（二）、土壤热量
土壤的热量来源太阳辐射、生物热、地热。
1.土壤的热特性 （1）土壤热容量 重量热容量—单位重量土壤升高10K所需 的热量（J/g.K）容积热容量—单位容积土壤 升高10K所需的热量（ J/g.K）
土壤热容量的大小
决定于土壤固、气、液，由于固相变化不大，
而空气的热容量很小（水的1/3000），而水 的热容量很大，因此，土壤热容量的大小主 要决定于土壤含水量，土壤含水多，升高10 C所需要的热量大，降低10 C放出的热量也越 多。
二、土壤空气和土壤热量
（一）土壤空气
土壤空气是土壤三相组成之一，也是土 壤肥力因素之一。
1.土壤空气的特点
（1）CO2含量高于大气，O2含量低于大气
（2）常被水汽饱和，相对湿度高 （3）含有一定的还原性气体，H2S、CH4、H2 （4）土壤空气的组成处于变化之中，特别是 O2和CO2
园艺植物栽培学总论第三章园艺植物生长发育与环境条件
园艺植物栽培学总论第三章园艺植物⽣长发育与环境条件第三章园艺植物⽣长发育与环境条件第⼀节园艺植物与温度的关系⼀、园艺植物⽣长对温度的要求温度是园艺植物⽣长发育的基本条件之⼀，每种园艺作物对温度的要求不⼀样，同种作物不同的发育阶段对温度的要求也不同，同⼀作物各个器官的发育对温度要求还不⼀样。
（⼀）园艺植物三基点温度不同园艺植物虽然对温度的要求不同，但都有各⾃温度要求的“三基点”，即最低温度、最适温度和最⾼温度。
最低温度、最⾼温度是园艺植物⽣长发育的限制温度，低于最低温度或⾼于最⾼温度将严重影响园艺植物的⽣长发育，甚⾄造成植株死亡。
在适宜的温度条件下，园艺植物⽣长速度快，发育良好。
园艺植物对温度三基点的要求与其原产地关系密切，原产于温带的植物，⽣长基点温度较低，⼀般在10℃左右开始⽣长；起源于亚热带的植物在15~16℃开始⽣长，起源于热带的植物要求温度更⾼，⼀般在18℃以上开始⽣长。
由于园艺植物起源地不同，其对温度的要求也不同，因此对栽培地域的适应范围也各不相同。
适地适栽是园艺植物栽培的基本原则。
不同园艺植物对温度的需求不同。
⼀些多年⽣的宿根⽊本与草本园艺植物耐寒性较强，例如⽊本的落叶果树冬季地上部枯黄脱落，进⼊休眠期，此时地下部可耐-12~-l0℃的低温；⽯刁柏、茭⽩、⾦针菜、⽟簪、⾦光菊及⼀枝黄花等宿根草本园艺植物，当冬季严寒到来时，地上部全部⼲枯，到翌年春季⼜萌发新芽，其地下宿根能耐0℃以下甚⾄到-10℃的低温。
菠菜、⼤葱、⼤蒜、⾦鱼草、三⾊堇等⼀、⼆年⽣的园艺植物也较耐寒，其植株能耐-2~-1℃的低温，短期内可以忍耐-10~ -5℃的低温。
这些园艺植物在我国除⾼寒地区以外，可以露地越冬。
⽽萝⼘、胡萝⼘、芹菜、豌⾖、蚕⾖、⽢蓝类等蔬菜作物，以及⾦盏花、紫罗兰等花卉作物属于半耐寒园艺植物，其不能忍耐长期-2~-1℃的低温。
这些植物在长江以南均能露地越冬，华南各地冬季可以露地⽣长，⽽在北⽅冬季需采⽤防寒保温措施才可安全越冬。
植物与生态环境的关系
植物与生态环境的关系
植物与生态环境的关系是密切而复杂的。
植物不仅作为生态系统中不可或缺的一部分，维持着地球生态平衡，还在全球气候调节、土壤保持、水循环等多个方面发挥着重要作用。
1.植物对生态环境的适应：植物的形态和生长方式受到环境的影响。
在不同的生态环境中，植物会呈现出不同的生长形态和习性，以适应环境。
例如，在干旱环境中，植物往往形成小叶、厚叶或蜷缩叶等形态，以减少水分蒸发和保护自己；在寒冷环境中，植物往往会形成针叶或矮小的灌木，以减少热量损失。
2.植物对生态环境的塑造：植物的存在和生长也会对生态环境产生影响。
例如，植物通过光合作用吸收二氧化碳并释放氧气，有助于维持地球的碳-氧平衡；同时，植物的生长可以增加土壤的有机质含量，改善土壤结构，提高土壤保水能力和肥力。
此外，植物还能减缓风速，减少风沙危害；为动物提供食物和栖息地，增加生物多样性等。
同时，植物的分布和数量也受到生态环境的影响。
例如，光照、温度、湿度等都会影响植物的生长和繁殖；土壤的营养状况、酸碱度等会直接影响植物根系的发育；而周围的其他生物如植食者、竞争者等则会对植物的进化形态产生选择压力。
综上所述，植物与生态环境的关系是相互影响、相互依存的。
植物通过适应环境、改善环境来维持自身的生存和生长，并对环境产生积极的影响；而环境则提供植物生长所需的条件和资源，对其形态和习性产生影响。
这种相互关系持续不断地进行着，构成了地球上独特
的生物多样性和生态平衡。
水对植物生长的重要性
水对植物生长的重要性水是生命之源，对于植物的生长来说，它更是不可或缺的重要因素。
水的重要性体现在多个方面，包括供给植物所需的养分、维持植物细胞的结构和功能、参与植物的新陈代谢等等。
本文将从不同角度探讨水对植物生长的重要性。
首先，水是植物生长的基础。
植物通过根系吸收土壤中的水分，并通过导管系统将水分输送到各个部位。
水是植物体内的主要溶剂，它可以溶解植物所需的养分，如氮、磷、钾等。
这些养分是植物生长所必需的，它们参与植物的新陈代谢、组织生长和细胞分裂等重要过程。
没有水的供应，植物将无法吸收养分，导致生长受限甚至死亡。
其次，水对植物细胞的结构和功能具有重要影响。
植物细胞主要由水分组成，水分填充在细胞的胞液中。
胞液是细胞内各种生物化学反应的场所，也是细胞内物质运输的媒介。
水的存在使得细胞能够保持一定的渗透压，维持细胞的形态和稳定性。
此外，水还参与细胞的光合作用和呼吸作用。
光合作用是植物利用阳光能量将二氧化碳和水转化为有机物质的过程，是植物生长的能量来源。
呼吸作用是植物将有机物质氧化分解为能量的过程。
这两个过程都离不开水的参与，水是光合作用和呼吸作用的媒介和反应物。
此外，水还对植物的温度调节起着重要作用。
植物通过蒸腾作用将水分从根系吸收到叶片，并通过气孔释放到空气中。
蒸腾作用不仅使植物体内保持一定的水分，还通过蒸发带走了植物体内的热量，起到降温的作用。
这对于植物在高温环境下生长至关重要。
同时，蒸腾作用还能维持植物体内的水分平衡，防止过度脱水和水分过剩。
另外，水还对植物的根系生长和土壤结构起着重要影响。
水分是根系生长的必要条件，它能够软化土壤，使根系更容易穿透土壤。
水分的存在也促进了土壤中微生物的繁殖和活动，有利于土壤的肥力提高。
此外，水分还能够稳定土壤结构，防止土壤侵蚀和水土流失。
总之，水对植物的生长具有重要性。
它供给植物所需的养分，维持植物细胞的结构和功能，参与植物的新陈代谢，调节植物的温度，促进根系生长和土壤结构的稳定。
环境对植物的影响
【摘要】环境，是指植物生存地点周围空间的一切因素的总和，植物只有在一定的温度范围内才能够生长。
本文从几个方面出发，简要介绍植物生长与环境因素的关系和影响。
【关键词】植物生长环境因素植物的生长有许多不为人知的小秘密。
它是如何从一粒种子长成一棵成熟的个体？为什么有开花结果？为什么花朵有各种各样的颜色，果实有各种不同形状？这篇文章要为大家解释的是，植物的生长会受到环境的影响，环境中的哪些因素会影响植物的生长发育呢？光照、空气、水分、土壤、其他的动植物、某些微生物，还有看不见的温度、pH、土壤中各种养分等等，这些因素都对植物的生长有影响。
它们是如何影响植物生长的呢？举个例子来说明，植物进行光合作用需要二氧化碳和水作为制造糖分的原材料，光为发生反应提供能量来源。
发生反应的过程中，还需要各种酶作为催化剂，很多酶的成分是蛋白质，有的还含有无机盐离子，光合作用中的关键的酶就含有镁离子，酶要在一定的温度和PH 值中才能发挥最佳作用，甚至是存活。
水分是植物制造糖的原材料，也是植物运输无机盐、养分、产物等等的溶剂，还是细胞保持自然形态的关键因素。
环境中其他的生物对植物的影响，是根据它们与植物的关系决定的，同类的植物是竞争的关系，它们争夺养分与光照；有些动物以植物体为食，但也能帮助植物授粉传播种子；少数植物更是能“消化”动物，像猪笼草、捕蚊草等；有的微生物与植物体形成共生的关系，比如豆科植物与固氮菌，固氮菌能为植物固定更多的氮，豆科植物为固氮菌提供生存养分，等等。
平时在家养花种草，需要注意的主要是光照、温度、水肥、土壤，每种植物需要的环境不一样，所以需要区别对待。
一、植物生长需要的土壤温度环境因素土壤温度是植物生长需要的重要环境因子之一，土壤温度直接影响种子的发芽和根系生长。
土壤提供给植物各种养分，还是一些微生物的生存场所，还有保温的效果。
土壤的增热和冷却，首先决定于前述的“热量差额”（平衡），即收入的热量与支出的热量之差。
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土壤质地
不同质地和耕作条件下的田间持水量 （m%）
砂土
二合土 砂壤土 轻壤土 中壤土 重壤土 粘土
耕后 紧实
田间持水量
10-14 13-20 20-24 22-26
24-28 28-32
25
21
水分常数
毛管水断裂量
当土壤含水量降低到一定程度时， 较粗毛管中悬着水的连续状态出现断 裂，蒸发速率明显降低，此时土壤含 水量称为毛管水断裂量。
1、土壤空气中O2的数量较大气为少，CO2的数量较大气为多; 2、土壤空气中水汽含量比大气高; 3、土壤空气中含有少量还原性气体;
二、土壤通气性机制 1. 土壤通气性是指土壤空气与大气进行交换的能
力。
2.土壤空气与大气交换的机制有二： 一是气体对流，二是气体扩散
（1）土壤空气的对流
壤土
0.96～1.11 2.7～3.6 5.6～6.9 9.0～12.4
粘壤土 13.0～16.6
萎蔫系数是植物可以利用的土壤有效水含量的下限。
3、土壤毛管水
定义：依靠毛管力保持在土壤毛管孔隙中的水就称 为毛管水
机制：毛管力（0.08-
6.25×
105
） 毛管作用力范围：
0.1-1mm 有明显的毛管作用
θm＝（水重/干土重）×100％
m=
W1 -W2 W2
100
干土，一般是指在105℃条件下烘干的土壤。
例1 ：土壤烘干前湿重为95g，烘干后重79g，求质量含水 量。将测定数据代入上式， 即求该土壤质量含水量为：
θm＝[（95 - 79）/ 79] ×100
20.3％
四、园林植物对水分的要求
水分常数
凋萎蔫系数：当植物因根无法吸水而发生永久萎蔫时的土 壤含水量
（萎蔫点，水受到的引力15.2 105 Pa ）。
凋萎蔫系数
影响因素：土壤质地、植物种类、气候等 下表给出了不同质地土壤的萎蔫系数参考范围。
（ P 111表7-1）
土壤质地 萎蔫系数
表 7.1 不同质地土壤的萎蔫系数（m%）
粗砂壤土 细砂土 砂壤土
水分常数
田间持水量(田持)：是指毛管悬着水达到最大数量时的土
壤含水量 P111 ✓
在形态上它包括吸湿水、膜状水和毛管悬着水。 当含水量达到田间持时，若继续供水，并不能使该土体
的持水量再增大，而只能进一步湿润下层土壤。田间持 水量是确定灌水量的重要依据。
影响因素：质地、有机质含量、结构、松紧状况等
4.湿生植物
• 能生长在土壤水分经常饱和的环境中如 水松、红树、白柳。
第二节 土壤空气和热量
1、土壤空气的组成和特点 2、土壤通气性及机制 3、土壤热量的来源及影响因素 4、土壤热性质及土壤温度变化规律 5、土壤空气、温度对园林植物生长和土 壤肥力的影响
一、土壤空气的组成与特点： 与近地面大气成分近似但又有其自己的特点。
第三章 植物生长的水、气、热环境
第一节 土壤水分 第二节 土壤空气和热量
第一节 土壤水
一、பைடு நூலகம்壤水分类型及性质
•
吸湿水
•
膜状水
•
毛管水
•
重力水
吸附水：
（形态观点）
依土壤水分所受的 力的作用划分类型
土壤颗粒表面的分子引力作用而被吸附在土粒周围的水分
1、土壤吸湿水
定义：干燥土粒从空气（土壤、大气）中吸附的气态水 机制：表面能（表面分子引力: >31 × 105 Pa）
机制：重力（<0.08× 105 Pa ）
特点：临时存在于土壤大孔隙（通气孔隙）中的水分，与 土壤养分的淋失有关；往往因水分过多，土壤空气不足， 造成内涝，反而有害于作物生长（多余水）
二、土壤水分的数量概念
土壤含水量
（一）质量含水量（m或 mw ）
质量含水量： 是指土壤中水分的质量与干土质量的比值。又 称为重量含水量，常用符号θm表示（百分率）
0.05-0.1mm 毛管作用较强
• h水柱高度（cm) •d孔隙直径（mm）
0.05(0.02)-0.005(0.002) 毛管作用最强 〈0.001mm 毛管作用消失
特点
它不受重力支配而流失，所受力比植物根的吸水力小得多,
是植物所需水分的主要给源
❖毛管水移动性大，能较迅速地运动，一般向消耗点移动，如 向根系吸水点和表土蒸发面移动（10-300mm/h ） 它也是土壤养分的溶剂和输送者
机制：表面能（表面分子引力: 6.25-31 × 105 Pa ）
膜状水示意图
特点
膜状水比吸湿水所受的吸附力小得多，它具有液态水的
性质，可以移动，但其移动速率非常慢。一般是由水膜厚 处向水膜薄处移动，如图所示（0.2-0.4mm/h d=1.25） 。
❖部分有效
膜状水的内层水，植物根无法吸收利用，为无效水， 而它的外层水，植物可以吸收利用，但数量极为有限。
• 1旱生植物 ：耐旱性强的植物，如长期 处于干旱条件下能忍受水分不足。如沙 棘、百合科、仙人掌科、景天科植物。
2.中生植物
是指适于生长在水分条件适中的环境中 的植物。不能忍耐过干或过湿的环境。 如油松、侧柏、桑树、旱柳等。
3.水生植物
• 生长在水中，不耐旱。又分为挺水植物 如芦苇、荷花，浮水植物如浮萍、凤眼 莲，沉水植物如金鱼藻、黑藻。
是土壤中最宝贵的水
类型
毛管悬着水（与地下水无关）
在地下水较深的情况下，降水或灌溉水等地面水进 入土壤，借助毛管力保持在上层土壤毛管孔隙中的水分。 它与来自地下水上升的毛管水并不相连，好像悬挂在半 空中一样，故称之为毛管悬着水。
毛管悬着水是地势较高处植物吸收水分的主要给源。
土粒
毛管 悬着 水示 意图
大约相当于该土壤田间持水量的75 ％左右。（生长阻碍含水量）
❖ 毛管上升水（与地下水有关）
借助于毛管力由地下水上升进入上层土体的水 毛管水上升高度： 从地下水面到毛管上升水所能到达的绝对高度
水分常数
毛管持水量：毛管上升水的最大含量
土粒 地下水位
毛管 上升 水示 意图
4、重力水
定义：土壤中不被土壤保持而受重力支配向下流动 的水，称为重力水
水分常数
最大吸湿量：干土在近于水汽饱和的大气中吸附水汽， 并在土粒表面凝结成液态水的数量。
特点
它所受土粒表面的吸附力很强，不能流动；
因为它所受的吸力远大于植物根的吸水力(平均为
1520kPa), 植物无法吸收利用，属于土壤水中的无效水， 对生产的直接意义不大。
2.土壤膜状水
定义：土壤颗粒借助吸附力吸附在吸湿水外围的连 续液态水膜称为土壤膜状水