第五章 植物生长与温度环境
植物生长与环境因素
植物生长与环境因素植物生长是一个复杂的过程，受到许多环境因素的影响。
这些因素可以分为两类：生物因素和非生物因素。
生物因素主要包括其他植物和动物对植物的竞争、掠食和寄生，而非生物因素包括温度、光照、水分、土壤肥力和土壤pH等。
首先，光照是植物生长的重要因素之一。
光照是植物进行光合作用的能量来源，光合作用可以将阳光转化为植物所需的营养物质。
光照的强弱直接影响着植物的生长速度和质量。
一般来说，充足的光照可以促进光合作用的进行，使植物生长得更加健壮。
而阴暗的环境则会限制植物的生长，导致植物长得瘦弱甚至死亡。
其次，温度也是重要的环境因素之一。
植物对温度的要求因不同的植物物种而异。
一般来说，大部分植物的适宜生长温度范围在20到30摄氏度之间。
过高或过低的温度都会对植物的生长产生不利影响。
高温会导致植物蒸腾加剧、水分丧失过多，甚至热射病的发生，而低温则会导致植物代谢速率下降、生长停滞、以及冻害等现象。
水分也是植物生长的关键因素之一。
水分对于植物的生长是不可或缺的，因为水是植物细胞内的主要组成部分，也是许多生物化学反应的媒介。
水分不足会导致植物脱水、凋萎和死亡，而水分过多则可能导致植物根部缺氧和根腐病的发生。
不同的植物对水分的需求也不同，一些生长在干燥环境中的植物对水分的适应能力更强，而一些生长在湿润环境中的植物则对水分相对较为敏感。
土壤肥力和土壤pH也会对植物的生长产生重要影响。
土壤中的营养元素和有机物质对植物的生长至关重要。
营养元素如氮、磷、钾等是植物生长所必需的，其中氮元素是植物生长所消耗最多的元素，对植物的生长起到重要的促进作用。
而土壤pH则影响着植物对营养元素的吸收和利用能力。
过酸或过碱的土壤会使各种营养元素的有效性下降，从而影响植物的生长。
因此，对土壤的合理管理和施肥是促进植物生长的关键。
其他生物也会影响到植物的生长。
植物之间存在着资源竞争关系，强势植物会争夺水分、阳光和营养物质等资源，从而抑制其他植物的生长。
植物生长发育与环境因素的关系
植物生长发育与环境因素的关系植物生长与发育是复杂的生物过程，受许多环境因素影响。
环境因素包括温度、光照、水分、营养等等。
不同的环境因素对植物的生长与发育有不同的影响。
下面将分别就几种常见的环境因素对植物的生长与发育进行讨论。
一、温度温度是影响植物生长与发育最广泛的一种环境因素。
影响植物的温度不仅是气温，还包括土壤温度、水温等等。
不同的植物对于适宜生长的温度有不同的要求。
例如，夏季一些一年生植物的根部适宜范围多在20℃左右，而茄子、西瓜等蔬菜的土壤温度在25℃以上时，其生长速度明显增快。
如果植物的生长环境温度过低或过高，就会对植物的生长及产量产生不良影响。
二、光照光照是植物生长中最为重要的环境因素之一。
光合作用是植物生命活动的源泉，在光照条件下，植物的生长速度明显增快。
根据不同植物所需的光照强度，可以将其分为全光照植物、半阴影植物、耐阴植物。
全光照植物如玫瑰、洋葱、草莓等，是需要充足阳光照射的植物，它们对日照时间和光照强度的要求较高。
半阴影植物如吊兰、银南星、箭竹等，是需要一定的光照，但最好避免直射阳光的植物。
耐阴植物如栀子花、富贵竹、梅花等，对光照的要求较低，可以在较阴暗的环境下生长。
三、水分水分是植物生长中的另一大要素。
不同的植物对水分的要求也是有所不同。
在缺水的情况下，植物的生长肯定会受到限制。
因此，在栽培植物时，我们需要根据植物的特性来为其提供足够的水分。
需要注意的是，植物也不能过量浇水，过多的水分会导致植物根部缺氧，根部腐烂等问题。
四、营养植物需要吸取土壤中的营养物质才能生长发育。
不同的植物对于营养物质的取用有差异。
比如玉米就对钾、磷的需求比较大，而豌豆则需求较多的氮素。
如果植物缺乏某种营养物质，就会影响其生长的健康与发育。
因此，在栽培植物时我们要根据不同植物的需求来进行施肥，保证其获得足够的营养。
总结环境因素是影响植物生长发育的重要因素。
在栽培植物时，我们需要根据不同植物的特性来为其提供适宜的生长环境。
植物生长的环境温度调控
植物生长的环境温度调控一、保护地栽培措施（一）地面覆盖利用塑料薄膜进行覆盖或建造各种形式的温室、大棚等，在蔬菜栽培、水稻育秧、花卉越冬、地膜保墒、防除杂草等方面得到了广泛的应用。
并在保温、增温、抑制杂草、保蓄水分等方面发挥了重要作用。
地面覆盖的主要形式有：1．地膜覆盖地膜覆盖是用薄而透明或不透明的塑料薄膜覆盖于土壤表面上，具有增温、保墒、增强近地层光强和二氧化碳浓度的功能。
由于地膜的增温效应有时很明显，因而生产上需要根据植物的生长情况加以必要的调节和控制。
尤其需要防止白天因高温而出现烧苗现象，一旦有这种苗头，就要注意及时放苗或揭膜通风，以适当降低膜内温度。
2．铺砂覆盖我国西北干旱地区常应用在农田上铺沙覆盖的技术。
铺沙后具有一定的增温和保水效应。
3．其他覆盖近年来农业生产上大量应用的秸秆覆盖技术，以及近年来发展很快的无纺布浮面覆盖技术、遮阳网覆盖技术等，其主要作用也都是表现在增温或降温、保墒、抑制杂草等几个方面。
（二）塑料大棚大棚覆盖的材料为塑料薄膜。
其适于大面积覆盖，因为它质量轻，透光保温性能好，可塑性强，价格低廉。
又由于可使用轻便的骨架材料，容易建造和造型，可就地取材，建筑投资较少，经济效益较高，并能抵抗自然灾害，防寒保温，抗旱、涝，提早栽培，延后栽培，延长作物的生长期，达到早熟或晚熟、增产稳产的目的，深受生产者的欢迎。
因此，在农业生产上发展很快。
大棚原是蔬菜生产的专用设备，随着生产的发展，大棚的应用更加广泛。
当前大棚已用于盆花及切花栽培；蔬菜生产上用于草莓、西瓜、甜瓜等栽培；果树生产用于葡萄、桃及柑橘等栽培；林业生产用于林木育苗、观赏树木的培育等。
（三）温室温室栽培是保护地栽培的主要形式。
它是利用特定设施的保温防寒、增温防冻功能，在低温或寒冷的季节进行植物的栽培和生产。
温室可以分为多种类型。
现代化温室是比较完善的保护地生产设施，利用温室可人为地创造、控制环境条件，在寒冷或炎热的季节进行蔬菜、花卉等生产。
植物生长与气候环境
植物生长与气候环境生长是植物的基本属性之一，不同的气候环境对植物的生长具有重要影响。
本文将从温度、光照、水分和气体浓度这四个方面，简要介绍气候环境对植物生长的影响。
温度温度是植物生长的重要环境因素之一，对植物的生长和发育有着重要的影响。
温度过高或过低，都会影响植物的正常生长。
当温度过高时，植物会出现卷曲、枯萎、失水等情况，甚至导致死亡。
例如，在高温下，玉米生长发育缓慢，进一步会导致粒子数和质量下降。
相反，当温度过低时，植物的生长速度也会变慢，生长迟缓。
例如，在低温下，水稻的营养利用率和产量都会受到影响。
光照光照是植物生长和发育的基本条件，对植物的光合作用和生长发育具有至关重要的影响。
不同的植物对光的需求程度也不同。
一般来说，光强适宜的植物会呈现健康的绿色，而光照不足的植物则容易变得消瘦。
而对于某些特定类型的植物，如草本植物、蕨类植物等，它们长期处于阴暗的环境，由于光合作用不足会导致养分吸收减缓、生长不良等情况。
水分水分是植物生长所必需的基本物质，也是植物的主要组成部分。
缺水或过多的水都会影响植物的正常生长。
在干旱的环境中，植物需要适应节水和调节水分的策略，以保证生长和发育。
例如，沙漠植物能够忍受高温和低湿，在极端干旱的环境中生存。
而在湿度过高的环境中，植物的根系容易受到病毒感染，还容易导致水浸根部，根系缺氧和腐烂。
气体浓度气体浓度对植物的生长和发育也有很大的影响。
光合作用所需的CO2在空气中的浓度越高，植物的生长速度就越快，其可利用的能量也越大。
但气体浓度也可能导致植物生理发生变化，进而影响植物生长。
例如，土壤中过多的氮可以导致植物过于繁茂，但却影响植物的质量和抗逆能力。
，气候环境与植物生长发育密切相连。
植物在不同的气候环境下会适应性生长，而环境因素也会对植物的生长发育产生不同的影响。
科学合理地利用气候环境，可以有效地促进植物生长和发育，从而提高农业生产效率。
植物生长与温度变化的关系研究
植物生长与温度变化的关系研究随着全球气候变暖的趋势日益明显，人们越来越关注植物生长与温度变化之间的关系。
综合先前的研究成果，我们可以得出结论，温度对于植物的生长和发育具有重要影响。
本文将对植物生长与温度变化的关系进行探讨，以期加深我们对这一领域的认识。
一、温度对植物生长的影响植物对温度的敏感程度因种类而异。
一般而言，植物的生长速度会随着温度的升高而增加。
适宜的温度范围有利于植物的光合作用、呼吸作用和水分吸收。
然而，如果温度过高或过低，都会对植物的生长产生负面影响。
1. 温度过高高温会导致植物叶片的脱水速度加快，增加水分蒸腾的量，使植物更容易受到干旱的影响。
此外，高温还会导致植物受热害，使叶片氧化，降低光合效率，从而抑制植物的生长和发育。
2. 温度过低低温可能会导致植物水分结冰，并影响植物的正常代谢活动。
寒冷的环境会使植物遭受冻害，叶片受到冻伤，从而减少光合作用的速率和效率。
此外，低温还可以影响植物的营养吸收和根系发育，从而限制植物的生长。
二、不同温度对植物的适应和影响植物对温度的适应能力是繁衍生息的关键。
植物通过不同的生理和生态适应机制来适应不同的温度环境，并调整其生长和发育过程。
1. 高温适应一些植物在适应高温的同时，会产生一系列的适应性变化。
例如，一些植物会增加叶片的脱水抗性，通过一定的保护措施来减少水分流失。
此外，一些植物还能够合成一些热稳定蛋白，保持细胞结构的完整性，以应对高温环境。
2. 低温适应一些植物在低温环境下也能够存活和繁衍。
它们通过增加细胞壁的韧性和糖类的积累来提高抗冻性。
此外，一些植物还能够通过调整生长和发育过程来适应寒冷的环境，例如延缓开花时间，以避免受到冷害。
三、全球气候变暖对植物的影响全球气候变暖加速了地球表面的温度升高，对植物的生长和分布产生了重要影响。
以下是一些相关观察结果：1. 移动分布范围随着温度的升高，一些植物种类可能向高纬度地区移动，寻找更适宜的温度条件。
同时，一些本来生活在高温地区的植物可能会受到压力，因为在原本适宜的生活区域内，温度超过了它们的耐受程度。
植物生长与温度环境调控—植物生长的环境温度
植物生长的土壤环境温度
（三）土壤温度的变化 4. 土壤的冻结与解冻 （3）土壤冻结与解冻对农业生产的影响 土壤冻结与解冻对土壤的物理特性影响很大。由于土壤冻结时，冰 晶体膨胀，能使土块破裂，空隙增大，解冻后，土壤变得比较疏松， 有利于土壤中空气流通和水分渗透性的提高。 在地下水位不深的地区，冻结能使下层水汽向上扩散，增加耕作层 的水分贮存量，这对干旱地区的农业生产有很大的意义。
植物生长的土壤环境温度
（二）土壤的热特性 1. 土壤热容量
土壤各组成成分的热特性
热特性 成份
土壤固体 空气 水
容积热容量（C） （J／m3·℃）
（2.06～2.43)ｘ106 0.0013ｘ106 4.19ｘ106
导 热 率(λ） （J／·s·℃）
0.8～2.8 0.021Hale Waihona Puke 0.59植物生长的土壤环境温度
植物生长的空气环境温度
（二）空气温度的变化 4. 空气温度的垂直变化 （2）对流层中的逆温现象 在对流层中，气温是随着高度增加而递减的，但在一定条件下，气 温随高度的增高而增高，气温直减率为负值的这种现象称为逆温。 发生逆温的气层称逆温层。发生逆温时，冷而重的空气在下，暖而 轻的空气在上，不易形成对流运动，气层处于稳定状态，阻碍了空气垂 直运动向上发展，因而在逆温层下部常聚集大量的尘埃、水汽凝结物等。
植物生长的空气环境温度
（一）空气中的热量交换 2. 空气和空气的热交换 大气是流体，以流体运动热交换为主。在平流、对流、乱流三种 形式中，平流热交换的作用最大，它在气温变化中扮演着主角，主宰 着季节更替和天气冷暖的变化；对流热交换作用次之，它是对流性降 水形成的主要原因；乱流交换则对一些低云和雾的生消起着重要的作 用。
温度与植物生长发育
温度与植物生长发育一、温度在植物生命活动中的作用温度对植物生命活动的作用主要表现在三个方面：（1）在常温下温度的变化对植物生长发育的影响；（2）温度变化对植物生物产量和产品品质的影响；（3）温度过高或过低对植物的伤害。
在0～35℃的常温范围内，植物随着温度的上升而生长加快，温度降低则生长减慢。
究其原因，就在于在一定的范围内温度上升，植物体的细胞膜透性增强，对植物生长发育所必需的养分、水分和二氧化碳的吸收能力增强，植物的各种生理活动如光合作用、呼吸作用、蒸腾作用等也相应增强。
温度对植物产品的品质也有着十分重要的影响。
其中以温度变化的影响最为突出。
如草莓在形成红色和甜味时要求中等到较高的温度，但在形成特有的香味时则要求10℃左右的温度。
在10℃左右温度条件下结成的果实，其香味就较浓。
温度变化还常常和其他气象要素的日变化结合，对植物品质发生综合影响。
温度日较差大有利于糖分积累，这是因为白天温度高时，往往有较强的光照，有利于植物的光合作用；而晚上温度较低，呼吸消耗减少，这样就促进了有机物质的积累。
这就是新疆哈密瓜和吐鲁番葡萄香甜举世闻名的主要原因。
同样，温度还会给植物的品质带来不利影响。
如番茄开花受精遇低温幼果发育不良，易形成畸形果；春播小萝卜在倒春寒年份也会因分杈、纤维多而食用品质下降。
温度过高或过低都会引起植物的伤害甚至死亡。
如水稻在抽穗开花期间遇到平均气温连续2～3d 20℃(粳稻)的低温天气，就会使籽粒不实或不孕，增加空秕率，影响产量；小麦、油菜遭受的冻害会导致产量下降甚至植株死亡。
二、温度与农业生产温度是农业环境的一个重要因子，不但直接影响植物的生命活动，而且通过对土壤和水体及其对其他农业环境的影响而间接影响植物，温度影响病虫害的发生、发展，温度还影响着许多农事活动的进行。
（一）土温对农业生产的影响1．对水分的吸收当土壤温度较低时，增加了水的黏滞性，降低了细胞膜的透性。
同时对植物吸水的影响又间接影响着气孔阻力，从而限制了光合作用。
植物生长的土壤环境温度
植物生长的土壤环境温度土壤冷热的程度叫土壤温度，简称地温。
一般为地面温度和不同深度的土壤温度的统称。
土壤温度影响着植物的生长、发育和土壤的形成，是影响土壤肥力的重要因素之一。
一、地面热量平衡地面温度变化主要是由地面热量收支不平衡所引起的。
地面热量的收入与支出之差，称为地面热量平衡。
其为正值时，即热量收入大于支出时，土壤就会增热升温；其为负值时，土壤会冷却降温。
地面热量的收入与支出之差(Qs)是由四个方面的因素所决定的。
①以辐射方式进行的热量交换，即地面辐射平衡(R)；②地表面层与下层土壤间的热量交换(B)；③地表面层与近地面气层间的热量交换(P)；④通过水分的凝结和蒸发进行的热量交换(LE)。
白天，地表面层吸收的太阳辐射超过地表面层有效辐射，地面辐射平衡(R)为正值。
地表面层温度高于贴近气层和下层土壤的温度，产生以温度高的一方向温度低的一方的热量传递。
地面将热量传给空气（P）及下层土壤（B）。
土壤水分蒸发也要耗去部分潜热(LE)。
夜间，地面辐射平衡(R)为负值，地面失去热量，地表面层温度低于邻近气层和下层土壤的温度，P和B项热量输送方向恰好与白天相反。
同时水汽的凝结也放出潜能(LE)给地表面层(如下图)。
在上图中，箭头指向地面的是收入项，示意地面得到热量，Qs为正值；箭头由地面指向空气或下层土壤是支出项，示意地面失去热量，Qs为负值。
即相对地面而言，白天R为正，P、B、LE项为负，夜间R为负，P、B、LE项为正。
因此，地表层热量收支情况可用下列方程表示：Qs＝R—P—B—LE式中，Qs为正值时，表层土壤得到热量，温度升高，于是下层土壤和近地面空气也随之增热升温；当Qs为负值时，表示表层土壤失去热量而降温，于是下层土壤和近地面空气也随之冷却降温。
地表面层热量差额Qs的绝对值越大，则地表面层升温或降温也越明显。
当Qs等于零时，地面热量收支相等，地面温度保持不变。
二、土壤热特性1.土壤热容量土壤热容量是反映土壤容热能力大小的物理量。
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气体的总体交换: 是Fra bibliotek由于土壤空气与大气之间存在总的压力
梯度而引起的气体交换，是土体内外部分气 体的整体相互流动。交换速度较快。
（四）土壤空气状况的调节
建立合理的排灌系统； 深耕结合增施有机肥，适时中耕松土； 改善土壤质地、结构：
质地粘重的土壤，通过掺砂或施用秸秆、土杂
粪等有机肥料，使形成较好的土壤结构，增加 非毛管孔隙，可改善其通气性。
①影响种子的萌发 ②影响根系的发育 ③影响根系吸收功能 ④影响土壤微生物的活动和养分状况 ⑤影响植物生长的土壤环境状况。
（二）土壤热量的收支状况
R LE B
P
LE
R
P
B
白天
夜晚
（三）土壤通气性
1.土壤通气性
是指土壤空气与近地层大气进行气体交换以
及土体内部允许气体扩散和流动的性能。
2.土壤热导性
（三）土壤温度状况
土壤温度变化
土壤温度日变化 土壤温度年变化
影响土温变化的因素
①天文及气象因素 ②土地位置 ③土壤的组成和性质 ④土面状况
（四）土壤温度的调节
1.排水散湿 2.以水调温 3.温室效果 4.地面覆盖：是调节土壤温度最常用的手段之一。 包括透明覆盖和非透明覆盖。 5.设置风障
第三节 植物生长的温度环境调控
一、合理耕作 耕翻松土 镇压 垄作 二、地面覆盖 地膜覆盖 秸秆覆盖 有机肥覆盖 铺沙覆盖
三、灌溉排水 灌溉 排水 四、设施增温 五、物理化学制剂应用 增温剂 降温剂
三、空气温度
一、土壤空气
（一）土壤空气的组成特点
1.土壤空气的组成特点 ①土壤空气中的CO2的质量分数高于大气 ②土壤空气中的O2质量分数低于大气 ③土壤空气的水汽的质量分数总是多于大气 ④土壤空气中有时有少量还原性气体 ⑤土壤空气成分随时间和空间而变化
2.土壤空气与作物生长及肥力 的关系
三
空气温度
一、空气温度状况 1．平均温度
平均温度反映一个时期内空气温度的平均值，
农业上常用的平均温度有日平均气温、月平 均气温和年平均气温。
2. 极端温度
极端温度是指从某一时段内空气温度改变的
幅度上反映气温的变化状况。常用最高温度、 最低温度和温度振幅来表示。
第二节 温度与植物生长
2.土壤通气性的重要性
通气与大气的交流，不断更新其组成，使土
体各部分组成趋向一致，如果土壤通 气性差， 土壤中的 O 2 在短时间内可能被全部耗竭， 而 CO 2 的含量随之升高，以至妨碍作物根 系的呼吸。
3.土壤空气的更新
气体扩散：
是指某种气体成分由于其分压梯度与大气不
同而产生的移动。是土壤空气与大气之间进 行交换的主要方式。交换速度较慢。
第五章 植物生长与温度环境
♣ 第一节
植物生长的温度环境 ♣ 第二节 温度与植物生长 ♣ 第三节 植物生长的温度环境调控
第一节 植物生长的温度环境
一、土壤的热量状况
（一）土壤空气的组成及肥力特点 （二）土壤热量的收支状况 （三）土壤通气性 （四）土壤空气的调节
二、土壤热量状况
（一）土壤热来源 （二）土壤热特性 （三）土壤温度状况 （四）土壤温度调节
二、土壤热量状况
（一）土壤热来源
1.太阳辐射能 2.生物热 3.地热
（二）土壤热特性
1.土壤热容量
是指单位容积或单位质量的土壤在温度升高或降低1℃时 所吸收或放出的热量。分为容积热容量和质量热容量。 土壤热容量愈大，则土温升高或降低愈慢，反之则愈快。
是指单位温度梯度下，单位时间通过单位面积土壤传导的 热量。 空气的导热率最小，矿物质的导热率最大，水的导热率介 于两者之间。土壤通气性好，导热率低。增加土壤水分含 量，也可提高土壤的导热性 。
四、植物对极端温度的适应及其抗性
（一）植物对低温的适应与抗性 （二）植物对高温的适应与抗性
三、温度条件与农业生产
种植群落的温度特点
植物群落中气温的垂直分布与群体的上方及
没有种植作物的休闲地上方是不同的，群体 越密，群体内温度的分布与裸地差异越大。 合理布局作物种植类型，形成适宜的温度环 境，是植物生长发育、农业增产增收的有效 措施之一。
生物学最低温度之差。 有效积温——植物某一发育时期或整个生长发育过 程中有效温度的总和。
3、积温的应用
（1）用来分析农业气候热量资源 （2）作为植物引种的科学依据
（3）为农业气象预报服务
三、植物生长对温度环境的适应
（一）植物的感温性
春化作用
（二）植物的温周期现象
（三）植物对温度适应的生态类型
一、温度对植物生长的影响
（二）空气温度与植物生长发育
1、气温日变化与植物生长发育
2、气温年变化与植物生长发育
二、植物生产上常用的温度指标
（一）植物生长的3基点温度:最低温度、最适宜温
度和最高温度 （二）农业界限温度
（三）积温 1．活动积温 活动积温——高于生物学最低温度的日平均温度。 2.有效积温 有效温度——高于生物学最低温度的日平均温度与
一、温度对植物生长的影响 二、植物生产上常用的温度指标
三、植物生长对温度环境的适应
四、植物对极端温度的适应及其抗性
一、温度对植物生长的影响
（一）土壤温度对植物生长的影响 1、对植物水分吸收的影响
2、对植物养分吸收的影响
3、对植物块茎块根形成的影响 4、对植物生长发育的影响 5、影响昆虫的发生、发展