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温度与园林植物
第二节温度与园林植物一、三基点温度对植物的生态作用最低温、最适温和最高温称酶活性的“三基点”温度。
植物的生长与温度的关系也服从“三基点”温度。
最低温：在该温度以上酶才开始表现活性，并在一定范围内酶的活性与温度呈正相关。
最适温：该温度时酶活性最高。
最高温：达到该温度时酶失去活性。
一般原产低纬度地区的植物，生长温度的三基点温度高，耐热性好，抗寒性差；反之。
两者之间有过渡。
作物生命活动过程的最适温度、最低温度和最高温度的总称。
在最适温度下，作物生长发育迅速而良好；在最高和最低温度下，作物停止生长发育，但仍维持生命。
如果温度继续升高或降低，就会对作物产生不同程度的危害，直至死亡。
三基点温度之外，还可以确定使植物受害或致死的最高与最低温度指标，称为五个基本点温度。
作物生命活动的各个过程都须在一定的温度范围内进行。
通常维持作物生命的温度范围大致在一10C到50C之间，而适宜农作物生长的温度，约为5C到40C,农作物发育要求的温度则又在生长温度范围之内，通常为20〜30°C。
在发育温度范围外，作物发育将停止，但生长仍可维持；当温度不断降低，达到一定程度后，不但作物生长停止，而且生命活动亦受到阻碍，受低温危害，甚至受冻致死，大多数作物生命活动的最高温度为40〜50C之间。
0C：土壤解冻或冻结的标志5C：喜凉植物开始生长的标志。
10C :喜温植物开始播种或停止生长的标志。
15C :大于15C期间为喜温植物的活跃生长期。
20C :热带植物开始生长的标志。
不同作物或不同品种的不同生育时期，三基点温度是不同的。
作物生长发育时期的不同生理过程，如进行光合作用、呼吸作用时等的三基点温度也不同。
光合作用的最低温度为0〜5C，最适温度为20〜25C，最高温度为40〜50 C ；而呼吸作用分别为一10C，36〜40C与50C。
有人研究，马铃薯在20C时光合作用达最大值，而呼吸作用只有最大值的12% ;温度升到48C时，呼吸率达最大值，而光合率却下降为0。
植物与温度的关系 PPT
物候期（phenological phase）： 生物生 长发育节律称为物候期。
物候期可以预报农时活动，预报虫害，推 测未来气候的变迁等。
研究生物季节性节律活动与环境变化关系 的科学称为物候学（phenology）。
温度对植物分布的影响
温度对植物分布的影响
极端温度常常成为制约 生物分布的重要因子
有效积温法则
植物在生长发育过程中，必须从环境中摄取 一定的热量才能完成某一阶段的发育，而且 植物各个发育阶段所需要的总热量是一个常 数。用公式表示：
K=N·(T-T0) K为有效积温（常数） N为发育历期即生长发育所需时间 T为发育期间的平均温度 T0为生物发育起点温度（生物零度） 发育时间N的倒数为发育速率
植物对高温的适应
（1）形态上 茸毛、鳞片 叶片发亮、呈白色、银白色 叶片叶沿向阳；叶片折叠 树干和根茎有厚的木栓层
（2）生理上 A.降低细胞的含水量，增加糖盐浓度 B.增强蒸腾作用 C.反射红外线
（3）行为上
热驯化
在热胁迫数小时内热驯化就会完成。 在炎热天气中，早晨热抗性弱而下午热抗性强。 冷天气中解除锻炼或热抗性损失发生较慢，需几天才
耐冻植物（freezing-tolerant plant）
高温胁迫及植物对高温的适应
破坏光合作用和呼吸作用的平衡 破坏蒸腾作用与吸收作用的平衡 使蛋白质凝固变性，破坏酶的活性 ，妨碍
正常的生理生化反应，导致有毒物质积累 而伤害生物。 影响受精过程 突然的高温使树皮灼伤甚至开裂，导致病 虫害入侵。
平均气温、节律变温、 温差、积温、极端温度 等多种温度因子的综合 作用
温度生态类型（图）
广温植物 窄温植物
低温窄温植物
冰雪藻
高温窄温植物
物候期可以预报农时活动，预报虫害，推 测未来气候的变迁等。
研究生物季节性节律活动与环境变化关系 的科学称为物候学（phenology）。
温度对植物分布的影响
温度对植物分布的影响
极端温度常常成为制约 生物分布的重要因子
有效积温法则
植物在生长发育过程中，必须从环境中摄取 一定的热量才能完成某一阶段的发育，而且 植物各个发育阶段所需要的总热量是一个常 数。用公式表示：
K=N·(T-T0) K为有效积温（常数） N为发育历期即生长发育所需时间 T为发育期间的平均温度 T0为生物发育起点温度（生物零度） 发育时间N的倒数为发育速率
植物对高温的适应
（1）形态上 茸毛、鳞片 叶片发亮、呈白色、银白色 叶片叶沿向阳；叶片折叠 树干和根茎有厚的木栓层
（2）生理上 A.降低细胞的含水量，增加糖盐浓度 B.增强蒸腾作用 C.反射红外线
（3）行为上
热驯化
在热胁迫数小时内热驯化就会完成。 在炎热天气中，早晨热抗性弱而下午热抗性强。 冷天气中解除锻炼或热抗性损失发生较慢，需几天才
耐冻植物（freezing-tolerant plant）
高温胁迫及植物对高温的适应
破坏光合作用和呼吸作用的平衡 破坏蒸腾作用与吸收作用的平衡 使蛋白质凝固变性，破坏酶的活性 ，妨碍
正常的生理生化反应，导致有毒物质积累 而伤害生物。 影响受精过程 突然的高温使树皮灼伤甚至开裂，导致病 虫害入侵。
平均气温、节律变温、 温差、积温、极端温度 等多种温度因子的综合 作用
温度生态类型（图）
广温植物 窄温植物
低温窄温植物
冰雪藻
高温窄温植物
温度的生态作用与生物的适应
• 发育阈温度：高于一定的温度，生物才开始发 育，这个温度称为发育阈温度或称为生物学零 度。
• A 有效积温法则：植物在生长发育过程中，必 须从环境中摄取一定的热量才能完成某一阶段 的发育，而且植物各个发育阶段所需要的总热
量是一个常数。K=N (T-T0)
6
（一）温度因子的生态作用
2．温度与生物发育
• 水分与动植物种类与数量：降水量最大的赤道 热带雨林种的植物达52种/公顷，而降水量较少 的大兴安岭红松林中，仅有植物10种/公顷。
38
（二）生物对水因子的适应
• 需水量：生产1克干物质所需的水量。
39
（二）生物对水因子的适应
1.植物对水的适应
根据栖息地，通常把植物划分为水生植物 和陆生植物。
番茄茎的日生长量/mm 23.1 19.5 19.4 26.1-35.0
28
（3）变温与干物质积累
• 变温对于植物体内物质的转移和积累具 有良好的作用。
29
同
化
产
300公斤
量
170
125
130
175
10℃
20℃
燕麦昼夜温差对生物量的影响
30
（4）物候节律
• 物候是指生物长期适应于一年中温度的 节律性变化，形成的与此相适应的发育 节律。例如大多数植物春天发芽，夏季 开花，秋天结实，冬季休眠。
55
西非的猴面包树，树干最粗可 达4人合围，可储水4吨。
56ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
旱生植物的形态及生理适应：
（a）含水量极少或具备发达的储水组织 （b）发达的根系：
如沙漠地区的骆驼刺地面部分只有几公分，而 地下部分可深达15米，扩展范围623m2，可更多 吸收水分。
• A 有效积温法则：植物在生长发育过程中，必 须从环境中摄取一定的热量才能完成某一阶段 的发育，而且植物各个发育阶段所需要的总热
量是一个常数。K=N (T-T0)
6
（一）温度因子的生态作用
2．温度与生物发育
• 水分与动植物种类与数量：降水量最大的赤道 热带雨林种的植物达52种/公顷，而降水量较少 的大兴安岭红松林中，仅有植物10种/公顷。
38
（二）生物对水因子的适应
• 需水量：生产1克干物质所需的水量。
39
（二）生物对水因子的适应
1.植物对水的适应
根据栖息地，通常把植物划分为水生植物 和陆生植物。
番茄茎的日生长量/mm 23.1 19.5 19.4 26.1-35.0
28
（3）变温与干物质积累
• 变温对于植物体内物质的转移和积累具 有良好的作用。
29
同
化
产
300公斤
量
170
125
130
175
10℃
20℃
燕麦昼夜温差对生物量的影响
30
（4）物候节律
• 物候是指生物长期适应于一年中温度的 节律性变化，形成的与此相适应的发育 节律。例如大多数植物春天发芽，夏季 开花，秋天结实，冬季休眠。
55
西非的猴面包树，树干最粗可 达4人合围，可储水4吨。
56ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
旱生植物的形态及生理适应：
（a）含水量极少或具备发达的储水组织 （b）发达的根系：
如沙漠地区的骆驼刺地面部分只有几公分，而 地下部分可深达15米，扩展范围623m2，可更多 吸收水分。
生态学(2.3.1)--光和温度因子的生态作用及生物的适应
• 长日照植物：萝卜、菠菜、小麦、油菜、凤仙花、牛蒡等 • 短日照植物：玉米、高粱、水稻、棉花、菊花、牵牛等 ～ • 中日照植物：甘蔗等少数热带植物 • 日中性植物：蒲公英、四季豆、黄瓜、番茄等
长日照植物
《普通生态学》 第二章 生物与 环境
凤仙花
油菜
短日照植物
牵牛花
《普通生态学》 第二章 生物与 环境
《普通生态学》 第二章 生物与 环境
§1.3 生态因子的生态作用及生物的适 应
光因子的生态作用及生物的适应 温度因子的生态作用及生物的适
应 水分因子的生态作用及生物的适
应 土壤因子的生态作用及生物的适
《普通生态学》 第二章 生物与 环境
一、光因子的生态作用及生物的适应
光是地球上所有生物赖以生存最基本的能量来源—— 没有光就没有繁茂的生命世界
高山植物
高山植物对紫外光的适应，发展了特殊的 莲座状叶丛，含花青素、叶面缩小、毛绒
发达
《普通生态学》 第二章 生物与 环境
紫外线对动物的特殊作用
某些动物靠紫外线才能 辨别方向或看清楚物体。 例如蜜蜂在找寻花蜜、 为花朵传粉的時，须借助 紫外线
《普通生态学》 第二章 生物与 环境
生物的趋光性往往与光质有关：
CP sp
B 呼吸作用
率
光强
CP
sp 光饱和点 CP 光补偿点
光 净 生强产 力
陆生植物的类型：
《普通生态学》 第二章 生物与 环境
阳地植物 (Sun species) ：适应于强光照的植物，只有 在足够光照条件下才能进行正常生长，光补偿点高， 光合和代谢（呼吸）速率高
阴地植物 (Shade species) ：对光的需要远较阳性植物低 ，光补偿点低，代谢 / 呼吸作用、蒸腾作用较弱，抗 高温和干旱能力较低
2.2园林植物与温度2
3、积温
积温是指植物完成其生活周期或完成某一生 长发育阶段所需的一定温度总量。可分为活 动积温和有效积温。
活动积温
有效积温
活动积温是指植物生长期或某发育阶段内高于或者等于生 物学下限温度的日平均温度的总和，表示为某一时期内等 于或高于生物学最低温度的日平均温度与该时期天数的乘 积，即：A=TN。 T为当地某一阶段的日平均温度；N为某一阶段的天数。 有效积温是某植物生长期或某发育阶段的日平均气温减去 生物学下限温度的差之和，即K=(T-T0)N。 K为有效积温，T0为生物学下限温度，T和N同上。 不同植物要求不同的积温总量，如柑橘整个生长发育周期 需要大于10℃的有效积温4000-5000℃，紫丁香开花需 要有效积温202℃。 根据积温多少可确定某作物在某地能否正常成熟，为引种 和品种推广提供了依据，引种时，要考虑引种区的积温条 件才能取得成功。此外，还可以为确定各地种植制度提供 依据，并可用积温做为指标之一，划出区界，做出区划。 此外，在杂交育种、制种工作中，利用积温来推算适宜播 种期，以达到父母本花期相遇。
温度（℃）
2、温度与植物的生长发育
（1）温度与植物根系生长
温度直接影响地下部分根系的生长及其对水分、矿物质的吸 收。因为土壤降低时能增加水分的黏度，从而降低了水分及 溶质进入根细胞的速度，并妨碍它们在体内的运转。喜温树 种比耐寒树种受低温影响更为显著。但过高的土温能使根系 过早成熟并木栓化，减少了吸收的总面积。高温还会破坏根 细胞内酶的活性，破坏根的正常代谢过程，从而影响根的吸 收能力。 土温稍低于气温对植物吸水、吸肥最有利，因为根系生长温 度比地上部分生长温度低，除了土壤过分干燥和冻结外，树 木根系几乎全年都能生长。所以北方在土壤冻结前，春季土 壤解冻后造林，南方冬季造林，都是利用了根系继续生长的 这个有利因素。
第2章主要海洋环境因子的生态作用(海洋环境生态学)
如大型水蚤在20℃时从食物同化的能量中有40%用于生长，在20±5℃变 温下用于生长的能量提高到68%。
三、盐度因子的生态作用及生物的适应
盐度（salinity） 海水总含盐量的度量单位，指溶解于1kg海水中的无机 盐总质量（g）。 碳酸盐全部转化为氧化物，溴和碘为氯所取代，所有 有机物均完全氧化时，1kg海水中所含全部可溶性无机 物的总质量（g）。
②对光强的适应类型 光合作用速率随光强的逐渐减弱达到光合作用的积累等于呼 吸作用的消耗时的光强，即光补偿点(compensation point)。 根据饱和点和补偿点的高低，可把植物分成阳生植物和阴生 植物。
（1）阳生植物适应于强光照地区生活，其光饱和点和补偿点较高，光 合速率和代谢速率亦较高； （2）阴生植物能够利用弱光进行光合作用，其光饱和点及补偿点相对 较低，光合速率和代谢速率亦相对较低； （3）中生植物界于两者之间。
➢长日照生物：一般光照长度超过12-14h称为长日照。长日照 植物或动物通常是在日照时间超过一定数值才开花、生殖、迁 移、冬眠和换毛换羽等。人为延长光照时间可促使这些动植物 提前开花、生殖、迁移、冬眠和换毛换羽等。
➢短日照生物：一般每天日照不足8-10h称为短日照。
➢中间日照生物：对日照时间无要求，只要其他条件合适，在 什么日照条件下都能的开花、生殖、迁移或休眠等。
二、温度因子的生态作用及生物的适应
（3）温度与海洋生物的迁移 很多海洋动物（如大黄鱼、小黄鱼、带鱼、蓝点马鲛、中国 对虾等）的洄游路线也与海水温度的季节变化密切相关。 水温可作为渔期、渔区预报的重要指标之一。
二、温度因子的生态作用及生物的适应
（4）变温对生物的影响
在适温范围内，周期性的变温对生物产生有益作用。
有的鱼类有春秋两个产卵群体，应分为长光照期和短光照期 两个产卵类型。如我国近海的大黄鱼就分为“春宗”和“秋 宗”两个产卵类群。
三、盐度因子的生态作用及生物的适应
盐度（salinity） 海水总含盐量的度量单位，指溶解于1kg海水中的无机 盐总质量（g）。 碳酸盐全部转化为氧化物，溴和碘为氯所取代，所有 有机物均完全氧化时，1kg海水中所含全部可溶性无机 物的总质量（g）。
②对光强的适应类型 光合作用速率随光强的逐渐减弱达到光合作用的积累等于呼 吸作用的消耗时的光强，即光补偿点(compensation point)。 根据饱和点和补偿点的高低，可把植物分成阳生植物和阴生 植物。
（1）阳生植物适应于强光照地区生活，其光饱和点和补偿点较高，光 合速率和代谢速率亦较高； （2）阴生植物能够利用弱光进行光合作用，其光饱和点及补偿点相对 较低，光合速率和代谢速率亦相对较低； （3）中生植物界于两者之间。
➢长日照生物：一般光照长度超过12-14h称为长日照。长日照 植物或动物通常是在日照时间超过一定数值才开花、生殖、迁 移、冬眠和换毛换羽等。人为延长光照时间可促使这些动植物 提前开花、生殖、迁移、冬眠和换毛换羽等。
➢短日照生物：一般每天日照不足8-10h称为短日照。
➢中间日照生物：对日照时间无要求，只要其他条件合适，在 什么日照条件下都能的开花、生殖、迁移或休眠等。
二、温度因子的生态作用及生物的适应
（3）温度与海洋生物的迁移 很多海洋动物（如大黄鱼、小黄鱼、带鱼、蓝点马鲛、中国 对虾等）的洄游路线也与海水温度的季节变化密切相关。 水温可作为渔期、渔区预报的重要指标之一。
二、温度因子的生态作用及生物的适应
（4）变温对生物的影响
在适温范围内，周期性的变温对生物产生有益作用。
有的鱼类有春秋两个产卵群体，应分为长光照期和短光照期 两个产卵类型。如我国近海的大黄鱼就分为“春宗”和“秋 宗”两个产卵类群。
园林生态学第三章-园林植物与温度的生态关系
一、温度影响植物生长发育的作用机理 细胞液：植物的生命活动和生长都有赖于细胞内可利用的液
态水的存在，这只有在细胞温度超过冰点时才有可能。
生化酶：当温度升高时，酶催化反应的速度加快，植物的生
理活动随之加强，直到一个最佳温度为止。以后就逐渐减弱。
细胞物理作用代谢过程：一方面温度会改变空气中蒸汽压
差，影响植物蒸腾作用；另一方面温度能直接影响叶面温度 和气孔开关。
冬四季的交替发生的规律性变化。
变温对植物影响及植物的生态适应可从植物生长发育等习性
方面体现出来。
9
2、变温对植物的生态作用
❖ 对园林植物种子萌发的影响 ❖ 对园林植物生长的影响 ❖ 对园林植物开花结实的影响 ❖ 对植物产品品质的影响
10
3、植物对节律性变温的适应与物候现象
物候(phonological responding)：植物在长期的进化过程中形 成了与季节温度变化相适应的生长发育节律。
识记： 温周期现象、物候、 理解：极端低温和极端高温对园林植物的生态效应及作用方式 掌握：提高园林植物抵抗逆境的方式
三 植物分布与温度
四 温度在城市园林调控中的应用（一般）
理解：园林植物对城市气温的调节作用以及城市温度环境
一、温度及其自然变化规律
1、温度和地表热量平衡 2、温度的自然变化——空间变化规律 3、温度的自然变化——时间变化规律
第三章 园林植物与温度的 生态关系
了解温度生态因子对植物的重要 性和变化规律以及植物的分布与 温度的关系，理解温度对园林植 物的生态效应及温度在园林调控 中的作用。
1
一 城市温度环境
理解：温度的时间空间变化规律，城市热岛效应产生的原因、 影响因素以及后果。（重点）
二 温度对园林植物的生态效应（次重点）
态水的存在，这只有在细胞温度超过冰点时才有可能。
生化酶：当温度升高时，酶催化反应的速度加快，植物的生
理活动随之加强，直到一个最佳温度为止。以后就逐渐减弱。
细胞物理作用代谢过程：一方面温度会改变空气中蒸汽压
差，影响植物蒸腾作用；另一方面温度能直接影响叶面温度 和气孔开关。
冬四季的交替发生的规律性变化。
变温对植物影响及植物的生态适应可从植物生长发育等习性
方面体现出来。
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2、变温对植物的生态作用
❖ 对园林植物种子萌发的影响 ❖ 对园林植物生长的影响 ❖ 对园林植物开花结实的影响 ❖ 对植物产品品质的影响
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3、植物对节律性变温的适应与物候现象
物候(phonological responding)：植物在长期的进化过程中形 成了与季节温度变化相适应的生长发育节律。
识记： 温周期现象、物候、 理解：极端低温和极端高温对园林植物的生态效应及作用方式 掌握：提高园林植物抵抗逆境的方式
三 植物分布与温度
四 温度在城市园林调控中的应用（一般）
理解：园林植物对城市气温的调节作用以及城市温度环境
一、温度及其自然变化规律
1、温度和地表热量平衡 2、温度的自然变化——空间变化规律 3、温度的自然变化——时间变化规律
第三章 园林植物与温度的 生态关系
了解温度生态因子对植物的重要 性和变化规律以及植物的分布与 温度的关系，理解温度对园林植 物的生态效应及温度在园林调控 中的作用。
1
一 城市温度环境
理解：温度的时间空间变化规律，城市热岛效应产生的原因、 影响因素以及后果。（重点）
二 温度对园林植物的生态效应（次重点）
温度对树木的生态作用
1.2土壤温度的变化 1.2.1土壤的年变化规律 7月平均温度最高，1月平均温度最低。土温 年较差随着纬度的增加而增大，随着土壤深度的增 加而减小。 1.2.2土温的日变化规律 最高值在13时左右，最低值在将近日出之时 。土温日较差随着纬度的增加而增大，随着海拔高 度的升高而减小，晴天大于阴天。
2. 温度与树木
(2)昼夜变化
气温日变化中，最低值出现在将近日出的时候，最高值出现在 13－14时。一天中气温最高值与最低值之差称为气温日较差。气温 日较差随着纬度和海拔高度的增加而减小。此外，晴天的气温日较 差大于阴天。
新疆气温日较差大，一般是白昼气 温升高快，夜里气温下降大。许多 地方最大的气温日较差在20—25℃之 间，“早穿皮袄午穿纱”这句民谣 形象地描绘了新疆奇妙的气温变化 现 象。
课业2.2 温度因子的 调查与分析
学习目标
学习了解土壤温度和气温的变化 规律，熟记常用的温度指标；理解温 度因子的生态效应，森林对温度因子 的影响；学会气温和土温测定的方法， 分析林内温度的变化规律，掌握极端 温度变化的危害及预防措施。
太阳辐射是光的来源，也是热量的来源。热
量是植物生命活动过程中不可缺少的重要生活条
2.3树木对温度的要求
树种对温度条件的要求，是树木在系统发育过程中，对温度条件长 期适应的结果。按照树种对温度的要求程度，可把树种分为3类： （1）耐寒树种：有较强的耐寒性，对热量不苛求，如落叶松、红 松、樟子松、白桦、山杨、云杉、冷杉等。 （2）喜温树种（或不耐寒树种）：要求生长季节有较多的热量， 耐寒性较差，如椰子、榕树、柑橘、杉木等许多热带、亚热带起源 的树木。 （3）半耐寒树种：对热量要求和耐寒性介于二者之间，可在比较 大的温度范围内生长，如松、桑、杨、柳、核桃楸、栎类、刺槐等 。 温度是限制树木分布的重要因素，但并非唯一因素。其他如光 照、水分、土壤等也都能限制树种的分布。因此，在具体分析树种 分布时，除注意温度条件外，还必须全面考虑各生态因子的综合影 响。