植物生长的水分环境
植物生产的水分环境
一、大气水分
（三）水汽凝结
1、水汽凝结的条件
（2）凝结核 空气中水汽凝结或凝华时，除了应具备e＞E的 必要条件外，还须有凝结核存在。凝结核是指在水 汽凝结过程中起凝结核心作用的固态、液态的微粒。 空气中的水汽凝结核可分成两类：一类是吸湿 性凝结核，如盐粒、二氧化硫和烟粒等；另一类是 非吸湿性凝结核，如尘埃、岩石微粒、花粉等。
二、土壤水分
（一）土壤水分的形态及对植物的有效性
1、土壤水分的形态 （4）重力水
重力水：土壤含水量超 过田间持水量后，多余的 由于重力作用沿大孔隙向 下渗漏的水分。
影
响：土壤质地。
意 义：旱田无效，水 田有效。
二、土壤水分
（一）土壤水分的形态及对植物的有效性
1、土壤水分的形态 （5）气态水
气态水：土壤空气中任 何时候都存在有水汽，它 与土壤空气形成气态混合 物。
一、大气水分
（一）空气湿度
1、空气湿度的表示方法
（2）相对湿度
相对湿度： r = e / E× 100% 式中：e为空气中的实际水汽压，E为同温度下的饱和水汽压。 当e = E时，r = 100%，表示空气中水汽达饱和；e<E时， r<100%，表示空气不饱和；e>E时，r>100%，表示空气过饱 和。 在空气中水汽含量一定时，即e不变，则随着气温下降， E变小，则相对湿度变大。当气温下降到一定值时，使 e=E ,r=100%则空气达到饱和状态。气温继续下降，使E<e 这时r>100%。通常凝结现象发生，否则空气呈过饱和状态。
=
烘干土质量
二、土壤水分
（二）土壤含水量的表示方法
3、相对含水量：土壤自然含水量占该土壤田间持 水量的百分数。 土壤相对含水量 = 土壤实际含水量
植物生产的水分环境调控
植物生产的水分环境调控土壤中的水分主要来自降水和人工灌溉，进入壤中的水分一部分贮存在耕作层，一部分下渗到底层，大部分以水汽通过蒸发和蒸腾进入大气，少量成为植物体的成分。
土壤保持水分，主要靠土粒的总表面积及土粒之间的毛管孔隙，因此在生产上通过合理的耕作措施，改善土壤的物理性状，调节水、气矛盾，为植物生长发育创造良好的环境条件。
合理深耕能打破犁底层，加厚土层，增加土壤总孔隙度和空气孔隙度，增加土壤蓄水和透水性。
深耕结合施用有机肥，能有效地提高土壤肥力。
也可以通过增施有机肥料、种植绿肥、合理轮作等措施提高土壤有机质含量。
创造良好的土壤结构和孔隙状况，增加土壤的蓄水性和透水性，使土壤保持较多的有效水，减少地面径流，更多地保蓄和利用自然降水。
良好的土壤结构，就能促进水分渗透，减少土壤地表蒸发，防止土壤冲刷、节约用水、消除杂草，充分发挥有效水的效能。
根据植物需水的规律和土壤供水的特点，充分利用适时、适量的灌溉并与施肥有机地结合起来，既提高了水分利用率，又提高了养分利用率。
如若土壤水分过多，应及时排除，否则会造成植物的呼吸困难，使根系死亡，影响根对水分的吸收。
一、集水与蓄水降落在陆地的水分，一部分汇集于江河形成地表径流；另一部分渗入土壤岩石，成为地下径流，两者经常相互转化。
所以，要防止径流流失，有效利用这部分水量就要建一些蓄水工程。
1.沟垄覆盖集中保墒技术基本方法是平地（或坡地沿等高线）起垄，农田呈沟、垄相间状态，垄作后拍实，紧贴垄面覆盖塑料薄膜，降雨时雨水顺薄膜集中于沟内，渗入土壤深层。
2.等高耕作种植，截水增墒基本方法是沿等高线筑埂，改顺坡种植为等高种植，埂高和带宽的设置既要有效地拦截径流。
3.微集水面积种植我国的鱼鳞坑就是其中之一；在一小片植物，或一棵树周围，筑高15～20cm的土埂，坑深40cm，坑内土壤疏松，覆盖杂草，以减少蒸腾。
降水产生的地面径流不能及时排出，就会形成积水，如不采取措施就要形成涝灾。
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。
植物生产的水分条件-PPT
E水面：0℃以上饱和水气压。
t ：气温。
大气 水分
植物生产的水分条件
相对湿度（U）
相对湿度：空气中的实际水气压与相同温度下的饱和 水气压的百分比。
e
U=
×100%
E
影 响：温度
同一水气压下，温度愈 高，空气的相对湿度愈小， 空气愈干燥；反之，相反。
大气 水分
由液态或固态水转变为气态水的过程叫蒸发，水面蒸发是一个复 杂的物理过程，它受温度、空气湿度、风速、气压等众多气象因子影 响。
大气中的水分不断增多达到饱和， 遇到合适的条件要发生凝聚作用。 由气态水转变为液态水或固态水的 过程称为凝结，最终以雨、雪、雹、 露、霜、雾和雨等形式降落地面。
大气 水分
植物生产的水分条件
三个阶段 第一阶段：蒸发直接发生在土壤表面。 第二阶段：表层变干，水分在土壤中某层次进行蒸发之后，
水汽通过土壤的孔隙进入大气。 第三阶段：土壤含水量很低，植物萎蔫，水分蒸发速度很
慢。 影响因子
土壤因子、气象因子
植物生产与科学用水
任务一 植物生长的水分环境
蒸腾作用
大气降水
植物吸水
土壤水分
H2O
1大气水 分 植物生产的水分条件
大气中的水分有气态、液态和固态三种形态，大多数情况下以气 态形式存在，三种形态在一定条件下可相互转化。
表示空气潮湿程度（水分含量）的物理量，称为空气湿度。通常 用水气压、相对湿度、饱和差和露点温度来表示。
r
夜
昼
T 地面水分蒸发强度 e T E 并且E比e快
因此 T r
时间
同理 T r
近海地区及其它大型水体的周围（晴朗稳定的天气条件下）
环境变化对植物生长发育影响
环境变化对植物生长发育影响随着全球气候的变化，环境条件也在发生着巨大的变化。
这些变化对植物的生长发育产生了深远的影响。
本文将从温度、水分和光照三个方面，详细探讨环境变化对植物生长发育的影响。
首先，温度是植物生长发育的关键因素之一。
气温的升高或降低都会对植物的营养吸收、生理代谢和生殖生长产生影响。
过高的温度会导致植物蒸腾增加，水分流失加剧，植物易受到干旱的侵袭。
同时，高温还会破坏植物细胞的结构和功能，影响植物的生长和发育。
相反，过低的温度则会抑制植物的生长和生理活动。
温度的升高或降低不仅会对植物形态结构产生影响，还会影响植物的种子萌发、花期和果期，进而影响植物的繁殖力。
其次，水分是植物生长发育的另一个重要因素。
全球变暖导致干旱和水资源短缺成为普遍现象，这对植物的生长发育造成了严重影响。
水分的不足会导致植物光合作用受阻，影响植物的生长和养分吸收。
在干旱条件下，植物会通过降低蒸腾速率来减少水分流失，但这样也会限制植物的生长和发育。
相反，水分过量也会对植物造成伤害，导致根系缺氧和根腐病等问题。
因此，合理管理水资源，保持适宜的土壤湿度对植物生长发育至关重要。
最后，光照是植物生长发育不可或缺的因素。
光合作用是植物生长发育的基础，而光照条件的变化会直接影响植物的生长和养分吸收。
光照过强会导致光合成速率过快，造成光抑制，引起植物的光合器官伤害。
而光照不足则会限制植物的光合作用，影响植物的生长和发育。
此外，不同波长的光对植物的生长和发育也有不同的影响，例如红光能促进植物的开花和果实成熟，而蓝光能促进植物的幼苗生长和叶绿素的合成。
因此，合理调节光照条件，满足植物的光合作用需求，对植物生长发育至关重要。
总结起来，环境变化对植物的生长发育产生了巨大的影响。
温度的升高或降低、水分的不足或过量以及光照条件的改变，都会直接影响植物的生理代谢、形态结构和繁殖力。
因此，我们需要采取有效的措施来适应和缓解环境变化对植物生长发育的影响，例如优化农田灌溉制度、营造适宜的温室环境，以及研究光照调控的新技术等。
植物对水分的适应类型举例说明
植物对水分的适应类型举例说明
1. 肉质植物：肉质植物适应干燥的环境，它们的叶子、茎、根都具有储水组织，呈现肥厚多汁的状态，如仙人掌、龟背竹等。
2. 石生植物：石生植物适应在岩石和岩壁上生长，其根系发达，可以利用石缝吸收雨水和露水，如旋花、紫珠、长柄景天等。
3. 沙漠植物：沙漠植物适应沙漠的干旱环境，其根系深入地下，能够吸收深处的地下水，如沙漠月季、龙舌兰等。
4. 纹理植物：纹理植物适应水荒地区，其叶子表面有很多细小的凹凸不平的纹理，这些纹理可以有效捕捉雨水和露水，如莎草、鸟巢蕨等。
5. 水生植物：水生植物适应生长在水中或接近水面的环境，其根部浸泡在水中，可以直接吸收水分，如荷花、芦荟、香蒲等。
植物生长环境探究植物生长的土壤水分与光照条件
植物生长环境探究植物生长的土壤水分与光照条件植物生长环境探究：土壤水分与光照条件植物生长环境是影响植物生长和发育的关键因素之一。
在不同的土壤水分与光照条件下，植物的生长状况和表现也会有所差异。
本文将探究土壤水分和光照对植物生长的影响，并进一步了解植物对这两个因素的适应能力。
一、土壤水分对植物生长的影响土壤水分是维持植物生长所必需的重要因素之一。
适宜的土壤水分能够满足植物的生理需求，保证其正常的生长和发育。
然而，过多或过少的水分都会对植物产生负面影响。
1. 适宜水分条件下的植物生长当土壤水分处于适宜范围时，植物的细胞可以正常进行新陈代谢活动，根系能够吸收到足够的水分和养分来满足生长需求。
此时，植物的叶片呈现饱满绿色，茎干粗壮，根系发达，植物生长旺盛。
2. 过多水分条件下的植物生长当土壤水分过多时，植物根系无法正常呼吸，并且容易受到病菌的侵害。
这种情况下，植物的叶片可能会出现黄化、萎蔫的现象，茎干松软，生长受限。
3. 过少水分条件下的植物生长当土壤水分过少时，植物无法吸收到足够的水分，导致细胞失水、凋萎。
植物为了防止水分流失，会调节气孔关闭，这又会影响气体交换和光合作用。
因此，在干旱环境中，植物的生长受到限制，甚至死亡。
二、光照条件对植物生长的影响光照是植物进行光合作用的重要外部条件。
植物对光照的类型、强度和持续时间都有一定的适应能力。
不同的光照条件对植物生长和发育产生不同的影响。
1. 适宜光照条件下的植物生长植物需要一定强度和适宜的光照时间来进行光合作用，从而合成有机物质。
适宜的光照条件下，植物叶片色泽鲜艳，茎干坚实，植物高度适中，生长健壮。
2. 过强光照条件下的植物生长过强的光照会导致植物叶片烧伤，使光合作用受到抑制。
植物为了适应强光照条件，可能会调整光合酶的活性以减少损失，叶片可能还会出现黄化、干枯的现象。
3. 过弱光照条件下的植物生长光照过弱会导致植物无法进行光合作用，使植物在生长上受到限制。
植物的生长环境要求
植物的生长环境是指植物在自然界中进行生长繁殖的环境条件，包括光、温度、湿度、土壤和空气等方面。
不同的植物对生长环境的要求各有差异，但总体上可以通过调节这些环境因素来促进植物的健康生长和发育。
首先，光是植物生长的基本要素之一。
光合作用是植物进行能量代谢的重要过程，足够的光照条件可以提高植物的光合效率，并促进植物生长。
不同植物对光照要求也不同，一般而言，绿色植物对光照较为敏感，需要足够的光照来进行光合作用。
因此，在栽培植物时，应根据不同植物的特点来选择合适的光照环境。
其次，温度也是影响植物生长的重要因素之一。
植物对温度的适应能力可以通过其生长发育的状态来体现。
温度对植物生长的影响主要表现为温暖期和低温期的影响。
温暖期温度适宜能够促进植物的生长和开花，而低温期温度过低则会抑制植物的生长。
因此，在种植植物时，应注意为其提供适宜的温度环境，以促进植物的正常生长和发育。
湿度也是植物生长的重要环境因素之一。
湿度不仅影响植物的水分蒸腾和水分吸收利用，还会影响植物的气孔开合和气体交换。
通常来说，植物对湿度的要求较高，特别是湖水植物和热带雨林植物。
适宜的湿度环境能够促进植物的根系生长和水分吸收，同时也有助于植物的气孔开合和气体交换，提高光合作用的效率。
土壤对植物的生长也有着重要的影响。
土壤是植物的营养物质来源，同时也提供植物固定和稳定的生长基质。
土壤的质地、湿度、通气性和肥力等因素都会影响到植物的正常生长。
一般来说，土壤应具有适宜的水分和肥力，同时保持良好的通气性，以提供足够的养分和氧气供给植物的根系。
最后，空气也是植物生长的重要环境因素之一。
植物通过气孔吸收空气中的二氧化碳，并进行光合作用。
因此，空气中的二氧化碳浓度对植物的生长有着重要影响。
此外，空气中的氧气浓度也会影响到植物的呼吸作用。
因此，保持空气的新鲜和适宜的气体组成是促进植物生长的重要环境条件之一。
综上所述，植物的生长环境要求包括光、温度、湿度、土壤和空气等方面。
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第四章植物生长的水分环境
第一节水分对植物的生态作用
一、植物对水分的吸收
（一）水分对植物的生理作用
水是细胞原生质的重要成分；水是代谢过程的重要物质；水是各种生理生化反应和物质运输
的介质；水分使植物保持固有的姿态；水分具有重要的生态作用。
（二）植物细胞吸水
细胞吸水有三种方式：
1．渗透吸水——由于胞外溶液浓度低而引起的细胞吸水。
2．吸胀吸水——如干燥的种子对水分的吸收。
3．降压吸水——指因压力势降低而引发的细胞吸水。
（三）植物根系吸水
1．水在植物体内外的吸收和运输途径
2．植物根系吸水的动力根系吸水的动力主要有根压和蒸腾拉力两种。
3．植物根系吸水的途径水分在根内的径向运转也有两种途径，即质外体途径和共质体途径。
4．影响根系吸水的主要因素有土壤水分、土壤温度、土壤通气状况、土壤溶液浓度等。
二、植物的蒸腾作用
蒸腾作用是指植物体内的水分以气态散失到大气中去的过程。
（一）蒸腾作用的生理意义
1.能产生蒸腾拉力
2.能促进矿物质的运输和合理分配
3.能降低植物体的温度
4.有利于CO2的同化
（二）蒸腾作用的方式
1.角质蒸腾植物体内水分通过角质层蒸腾。
2.气孔蒸腾植物体内的水分通过气孔蒸腾。
植物以气孔蒸腾为主。
（三）蒸腾作用的指标
1.蒸腾速率植物在单位时间、单位叶面积上通过蒸腾作用散失的水量。
单位：g/（m2 h）、
mg/（dm2 h）。
多数植物白天为 15～250 g/（m2 h），晚上为1～20 g/（m2 h）。
2.蒸腾效率植物每蒸腾1千克水时所生成的干物质的克数。
单位：g/kg。
一般植物的蒸腾效率为1～8 g/kg。
3.蒸腾系数指植物每制造1克干物质所消耗水分的克数。
一般植物的蒸腾系数在125～1 000之间。
（四）蒸腾作用的影响因素与调节
1．影响蒸腾作用的因素（1）内部因素；（2）光照；（3）空气湿度；（4）温度；（5）风速；
（6）土壤条件。
2．蒸腾作用的调节在植物生产上，采取有效措施可适当减少蒸腾消耗：（1）减少蒸腾面积。
移栽植物时，可去掉一些枝叶;（2）降低蒸腾速率。
在午后或阴天移栽植物，或栽后搭棚遮阳，
或实行设施栽培;（3）使用抗蒸腾剂，如叶面喷洒脱落酸等抗蒸腾剂。
三、植物的需水规律和合理灌溉
（一）植物的需水规律植物有两个关键需水时期：一是植物需水临界期。
二是植物最大需水期。
（二）合理灌溉的指标
1．土壤指标植物根系活动层土壤含水量低于田间持水量的60%～80%，应及时灌溉。
2．形态指标植物幼嫩的茎叶在中午前后发生萎蔫，生长速度下降，叶、茎颜色呈绿色
或有时变红等情况下，要及时进行灌溉。
3．生理指标常用植物叶片的细胞液浓度、渗透势、水势和气孔开度等可作为灌溉的生
理指标
四、降水
（一）降水形成的原因
1．对流降水
2．地形降水
3．锋面降水
4．台风降水
（二）降水类型
1．按降水性质分类连续性降水、间歇性降水、阵性降水、毛毛状降水。
2．按降水物态形式分类雨、雪、霰、雹。
3．按降水强度分类小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨，小雪、中雪、大雪等。
（三）降水的表示方法
1．降水量降水量是指一定时段内从大气中降落到地面，未经蒸发、渗透和流失而在水
平面上积聚的水层厚度。
通常以日为最小单位，进行降水日总量、旬总量、月总量和年
总量的统计。
2．降水强度降水强度是指单位时间内的降水量。
根据降水强度大小，可将降水划分为
若干等级。
3．降水变率有绝对降水变率和相对降水变率两种。
4．降水保证率降水保证率是指降水量高于或低于某一界限降水量的频率的总和。
五、空气湿度
（一）空气湿度的表示方法
水汽压、绝对湿度、相对湿度、露点温度和饱和差。
（二）空气湿度的时间变化
1．水汽压的时间变化（1）是单峰型；（2）双峰型。
2．相对湿度的时间变化在大陆内部，其日变化与气温日变化相反，最大值出现在日出
前后、气温最低的时候；最小值出现在气温最高的14—15时。
沿海地区相对湿度的日变
化表现为日高夜低，与气温日变化一致。
六、土壤水分
（一）土壤水分的存在形态
（1）吸湿水；（2）膜状水；（3）毛管水；（4）重力水。
（二）土壤水分的有效性
1．水分常数土壤吸湿系数、萎蔫系数、毛管持水量、田间持水量、全蓄水量等土壤水分常数。
2．水分有效性通常情况下将萎蔫系数看作土壤有效水的下限，将田间持水量看作土壤有效水的上限，
二者的差值称为土壤有效最大含水量。
（三）土壤含水量的表示方法
1．质量含水量土壤水分质量与烘干土质量的比值。
烘干土质量是以105～110℃下烘干土质量为
基数。
土壤质量含水量=（土壤水质量÷烘干土质量）×100％
2．容积含水量土壤中水的容积占土壤容积的体积分数。
土壤容积含水量=（土壤水容积÷土壤总
容积）×100％=质量含水量（％）×容重
3．相对含水量土壤质量含水量占田间持水量的质量分数。
相对含水量=（质量含水量÷田间持水量）×100％复习思考：
1.植物细胞吸水的方式有哪些？有什么主要区别？
2.气孔是如何调节蒸腾作用的？
3.在栽培作物时，如何才能做到合理灌溉？
4.降水有哪些类型？其表示方法有哪些？
5.什么叫空气湿度？常用的表示方法有哪些？
6.试述土壤水分的存在形态有哪些？
7.土壤含水量的表示方法有哪些？
第二节提高水分利用率的途径
一、集水蓄水技术
（一）沟垄覆盖集中保墒技术
基本方法是平地（或坡地沿等高线）起垄，农田呈沟、垄相间状态，垄作后拍实，紧贴
垄面覆盖塑料薄膜，降雨时雨水顺薄膜集中于沟内，渗入土壤深层。
（二）等高耕作种植，截水增墒
基本方法是沿等高线筑埂，改顺坡种植为等高种植，埂高和带宽的设置要有效地拦截径流。
（三）微集水面积种植
我国的鱼鳞坑就是其中之一：在一小片植物，或一棵树周围，筑高15～20 cm的土埂，坑
深40 cm，坑内土壤疏松，覆盖杂草，以减少蒸腾。
二、节水灌溉技术
（一）喷灌技术
（二）微灌技术
（三）膜上灌技术
（四）地下灌技术
（五）植物调亏灌溉技术
三、少耕、免耕技术
（一）少耕
少耕的方法主要有以深松代翻耕，以旋耕代翻耕、间隔带状耕种等。
（二）免耕
国外免耕法一般由三个环节组成：（1）利用前作残茬或播种牧草作为覆盖物；（2）采用联合
作业的免耕播种机开沟、喷药、施肥、播种、覆土、镇压一次完成作业；（3）采用农药防治病虫、杂草。
四、地面覆盖技术
（一）沙田覆盖
沙田覆盖是由细沙甚至砾石覆盖于土壤表面，抑制蒸发，减少地表径流，从而增墒、保墒。
（二）秸秆覆盖
利用麦秸、玉米秸、稻草、绿肥等覆盖于已翻耕过或免耕的土壤表面。
（三）地膜覆盖
用塑料薄膜覆于土表，可提高地温，防止蒸发，湿润土壤，稳定耕层含水量，起到保墒作用。
（四）化学覆盖
利用高分子有机物制成的乳状液，喷洒到土壤表面，形成一层覆盖膜，抑制土壤蒸发，有增湿保墒作用。
五、保墒技术
（一）适当深耕
（二）中耕松土
（三）表土镇压
（四）创造团粒结构体
（五）植树种草
六、水土保持技术
（一）水土保持耕作技术
（1）以改变小地形为主的耕作法；（2）以增加地面覆盖为主的耕作法。
（二）工程措施
（1）山坡防护工程（梯田、拦水沟埂、水平沟等）；（2）山沟治理工程（沟头防护工
程、谷坊等）；（3）山洪排导工程（排洪沟、导流等）；（4）小型蓄水工程（小水库、蓄水塘坝等）。
（三）林草措施
封山育林、荒坡造林（水平沟造林、鱼鳞坑造林）、护沟造林、种草等。
复习思考
提高水分利用率的途径有哪些。