園林植物環(huán)境 第二章 園林植物與氣象要素

園林植物環(huán)境

第二章園林植物與氣象要素

本章導讀本章主要介紹園林植物生長的光、溫度、水分等氣象環(huán)境因素，以及氣象災害對園林植物的影響，說明氣象因素變化規(guī)律及與園林植物生長的關系，使讀者在園林綠化工作中能更好地利用氣象要素，提高氣象資源綜合利用率。2園林植物與氣象要素2.1園林植物與光2.1.1園林植物的光合作用1）光合作用綠色植物吸收太陽能，同化CO2和H2O，制造有機物并釋放氧的過程，稱為光合作用。光合作用合成的有機物主要是碳水化合物，光合作用將光能轉化為化學能，貯存在有機物中。光合作用的其方程式可表示為：2）光合作用的意義光合作用是地球上一切生命存在、繁榮和發(fā)展的基礎，對整個生物界和人類的生存與發(fā)展，以及保護自然界的生態(tài)平衡具有重要意義。（1）把無機物變成有機物

地球上幾乎所有的有機物質都直接或間接地來源于光合作用。據(jù)估計，地球上每年的光合作用約固定1.55×1014kg碳，合成5×1014kg有機物質。這些有機物不僅用以滿足植物本身生長發(fā)育的需要，同時也為人類和其他動物提供了食物來源，也是某些工業(yè)的原料。（2）把日光能轉化為化學能

植物在同化無機物質的同時，把太陽能轉化成化學能，貯藏在所形成的有機物質中,據(jù)估算,植物每年所蓄積的太陽能為7.1×1013kJ，約為全人類所需能量的10倍。有機物質所貯藏的化學能，除了供植物本身和全部異養(yǎng)生物之用外，更重要的是可供給人類活動的能量來源。目前，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活所需要的主要能源，如煤炭、天然氣、木材等，也都是古代和現(xiàn)代的植物通過光合作用貯存的能量。（3）凈化空氣

維持大氣中O2和CO2的平衡地球上一切生物的呼吸作用以及各種燃燒過程每秒鐘要消耗10×106kgO2，并釋放出大量的CO2。而綠色植物不斷地進行光合作用，吸收二氧化碳并放出O2，使得大氣中的CO2和O2基本保持穩(wěn)定。同時，大氣中的部分O2還可以轉化為臭氧（O3），在大氣上層形成一個臭氧層，吸附太陽光線中對生物有強烈破壞作用的紫外線，使生物在陸地上能夠活動和繁殖。2.1.2園林植物的光環(huán)境

太陽能是一切生命活動賴以維持的能源。太陽以輻射的形式將太陽能傳遞到地球表面，給地球帶來光和熱，并使地球上產(chǎn)生四季和晝夜。光是園林植物所必需的生存條件之一。光對園林植物的影響有兩個方面：一是園林植物生殖器官的分化與形成需要一定長度日照條件的誘導；

二是植物光合作用的正常進行必需適當?shù)墓庹諒姸群腿照諘r間。不同的光環(huán)境下生長發(fā)育著不同種類的植物，而不同種類的植物對光環(huán)境的要求也不相同。園林植物只有在適宜的光環(huán)境下，才能良好地生長發(fā)育。生產(chǎn)中只有根據(jù)園林植物的生態(tài)特性，選擇適宜的環(huán)境栽植，才能達到良好的園林綠化效果。1）光對園林植物的生態(tài)作用（1）光譜成分的生態(tài)作用

太陽輻射光譜按其波長可分為紫外線光譜區(qū)（波長小于0.38μm）、可見光光譜區(qū)（波長為0.38～0.76μm）和紅外線光譜區(qū)（波長大于0.76μm）。太陽輻射的光譜成分是變化的。光譜成分隨空間變化的規(guī)律是：短波光隨緯度的增加而減少，隨海拔高度的增大而增加。隨時間變化的規(guī)律是：冬季長波光增多，夏季短波光增多；一天之內中午短波光較多，早晚長波光較多。

不同波長的光具有不同的性質，對園林植物的生長發(fā)育具有不同的作用。植物葉片對光的吸收是有選擇性的，只吸收生理輻射(能被葉綠素吸收的各種波長的太陽輻射)部分。在太陽輻射中，可見光具有最大的生態(tài)學意義，它既有熱效應，又有光效應，植物利用它進行光合作用并將其轉化為化學能，形成有機物質。在可見光中紅橙光(波長為0.61～0.72um)和作用活性最大，其次為藍紫光。植物對綠光（波長為0.51～0.61μm）吸收量最少。（2）光照度的生態(tài)作用

光照度是指植物體被可見光照明的強度，單位為米燭光，也稱勒克斯(lux)。光照度對植物生長有著重要的作用，主要體現(xiàn)在光合作用強度與光照度之間的密切關系上。在一定范圍內，植物的光合作用隨著光照度的增強而增強。植物獲得凈生產(chǎn)量的必要條件是接受一定量的光照。在一定量的光照度以上，植物生產(chǎn)的有機物大于植物自身的呼吸消耗。

光照能促使植物組織的分化，制約著各器官的生長速度和發(fā)育比例。強光對植物胚軸的延伸有抑制作用；而在光照充足的情況下則會促進組織的分化和木質部的發(fā)育，使苗木幼莖粗壯低矮，節(jié)間較短，同時還能促進苗木根系的生長，形成較大的根莖比率。利用強光對植物莖生長的抑制作用，可培育出矮化的、更具觀賞價值的園林植物個體。

園林植物（特別是園林樹木）由于各方向所受的光照度不同，會使樹冠向強光方向生長茂盛，向弱光方向生長不良，形成明顯的偏冠現(xiàn)象。光照度對植物的發(fā)育也有一定的影響。植物體內的營養(yǎng)積累、花芽的分化和形成與光照度密切相關。光照減少，花芽則隨之而減少，營養(yǎng)物質積累也減少，已經(jīng)形成的花芽，也會由于體內養(yǎng)分供應不足而發(fā)育不良或早期死亡。因此，只有保持充足的光照條件，才能保證植物的花芽分化及開花結果。光照度還影響植物開花的顏色。強光的照射有利于植物花青素的形成，使植物花色艷麗。光照的強弱對植物花蕾的開放時間也有很大影響。如半支蓮、酢漿草在中午強光下開花，月見草、紫茉莉、晚香玉在傍晚開花，曇花在晚21:00之后的黑暗中開放，牽?；?、大花亞麻則盛開在早晨。

（3）日照長度的生態(tài)作用

日照長度(即晝長)是指在不計天氣狀況，僅考慮大氣折射，從日出到日落太陽的可能光照時效，又稱為可照時數(shù)或可照時間。某一地點實際受太陽照射的時間(稱為實照時數(shù))總是短于可照時數(shù)。表2.1可照時數(shù)簡表（各月15日值）單位：小時·分月份緯度00100200300400500600650700112.0811.3611.0410.259.398.336.425.010212.0711.4011.3011.0910.4110.069.108.287.22312.0712.0412.0011.5811.5311.4911.4211.4111.34412.0612.2212.3612.5513.1513.4514.3115.1116.08512.0712.3513.0513.4114.2315.2317.0618.4423.00612.0712.4313.2014.0415.0016.2018.4921.4224.00712.0812.4013.1413.5414.4515.5818.0620.2324.00812.0712.2712.4913.1413.4714.3215.4316.4518.20912.0612.1112.1412.1412.3012.4012.5713.1213.301012.0711.5511.4111.2711.1210.4910.159.509.121112.0711.4111.1210.3910.009.057.366.193.581212.0711.3310.5710.159.228.085.563.500

在不同地區(qū)，日照長度隨季節(jié)的更替而產(chǎn)生周期性的變化，這種周期性變化稱為光周期。光周期不僅對植物的開花有影響，而且對植物的營養(yǎng)生長和休眠也有明顯的作用。一般來說,延長日照能使植物的節(jié)間增長，生長期延長，縮短日照則生長減緩，促進芽的休眠。當然，植物的光周期現(xiàn)象還受環(huán)境、溫度和水分等外界因子的影響。利用植物對光周期的不同反應，在園林花卉中常通過人工控制光照時數(shù)來調整其開花時間。2）園林植物對光的生態(tài)適應長期在一定的光照條件下生長的園林植物，在其生理特性及形態(tài)結構上表現(xiàn)出一定的遺傳適應性，進而就形成了與不同光照條件相適應的生態(tài)類型。（1）園林植物對光照度的適應

園林植物對光照的需求和適應是有差異的，有些植物只能在較強的光照條件下才能正常生長發(fā)育，而有些植物則能適應比較弱的光照條件，在蔽蔭條件下生長。

不同植物對光照度的適應能力不同，特別是對弱光的適應能力有顯著的差異。根據(jù)植物對光的適應程度差異（即對光照強度的要求），園林植物就分為喜光植物、陰生植物和耐陰植物3類。

園林植物對光的適應性，除了內在的遺傳性外，還受其他因素的影響，特別是多年生植物，它隨著年齡和環(huán)境條件(氣候條件和土壤條件)的變化而變化。植物在幼年階段，特別是1～2年生的小苗是比較能耐陰的，隨著年齡增加而耐陰程度減?。煌环N植物，生長在分布區(qū)內的北方邊界比生長在南方邊界需要更多的光照以彌補溫度的不足；一種植物生長的最小需光量也隨海拔的升高而增高，但達到一定高度后，因直射光較強，反而需光量有逐漸減小的趨勢，土壤肥力對光照也有一定的補償作用。在肥沃的土壤上，植物生長旺盛，耐陰能力較大；反之，植物則需要較多的光照，耐陰能力較小。由于植物的耐陰性不是固定不變的，所以對同一種植物的耐陰性，不同的人時常有不同的看法，這在很大程度上是因為觀察的對象在年齡和立地條件方面可能有很大的差別。為了適應不同的光照環(huán)境，植物的葉有陽生葉與陰生葉之分。在強光條件下發(fā)育的葉稱為陽生葉，在弱光條件下發(fā)育的叫陰生葉。喜光植物多具有陽生葉，且葉片在排列上常常與直射光線形成一定的角度；而陰生植物多具有陰生葉，其葉柄或長或短，葉形或大或小。使葉鑲嵌狀排列在同一水平面上或葉與入射光線呈垂直形式排列。葉是光合作用的器官，對光有較強的適應性。由于葉長期處于不同光照的環(huán)境中．其形態(tài)結構上往往產(chǎn)生適應光的變異，這種變異稱為葉的適光變態(tài)。喜光植物與陰生植物在形態(tài)結構、生理特征及其個體發(fā)育等個方面有著明顯的區(qū)別（見表2.2）

表2.2喜光植物與陰生植物的主要區(qū)別

項目喜光植物陰生植物葉變態(tài)型以陽生葉為主多陰生時，少陽生葉葉色色淡為綠色或淡綠色色濃為暗綠色莖較粗壯，節(jié)間較短較細，節(jié)間較長單位面積葉綠素含量少多分枝較多較少莖內細胞體積小，細胞壁厚，含水量小體積大，細胞壁薄，含水量大木質部和機械組織發(fā)達不發(fā)達根系發(fā)達不發(fā)達耐蔭能力弱強土壤條件對土壤條件適應性廣要求比較濕潤、肥沃的土壤耐干旱能力較耐干旱不耐干旱生長速度較快較慢生長發(fā)育成熟早，結實量大，壽命短成熟晚，結實量小，壽命長光補償點高低光飽和點高低

植物對光照強度的生態(tài)適應性在園林植物的育苗及栽培中有著重要的意義。對陰生植物和耐蔭性強的植物育苗要注意采用遮陽手段。在園林綠化建沒中，要注意根據(jù)不同環(huán)境的光照條件，合理選擇配置適當?shù)闹参?，使植物與環(huán)境相互統(tǒng)一，形成層次分明、錯落有致的綠化景現(xiàn)，以提高其綠化美化的效果。(2)園林植物對日照長度的適應

根據(jù)對光周期的不同反應，園林植物有長日照植物、短日照植物、中日照植物和日照中性植物4類。這是植物在進化過程中對日照長短的適應性表現(xiàn)，在很大程度上與原產(chǎn)地所處的緯度有關。一般原產(chǎn)熱帶、亞熱帶地區(qū)的植物多為短日照植物；原產(chǎn)溫帶、寒帶地區(qū)的植物多為長日照植物。因此在引種過程中，特別是引種以觀花為主的園林植物時，必須考慮它對日照長短的反應。2.1.3光環(huán)境的調控在園林綠化中的作用利用光對園林植物的生態(tài)效應及園林植物對光生態(tài)適應性的不同，適當調整光與園林植物的關系，可以提高園林植物的栽植質量和增強其觀賞性，以達到良好的園林綠化效果。1）調整花期

每逢元旦、春節(jié)、五一及國慶等節(jié)假日，各大城市都要展出多種不時之花，集春、夏、秋、冬各花開放于一時，達到豐富和強化節(jié)日氣氛的目的。園林工作者可根據(jù)植物開花對日照時數(shù)的要求不同，采取人為調整光照時間，控制園林花卉植物的花期來滿足市場的需求。如菊花、一品紅、蟹爪仙人掌等短日照植物，在秋、冬季節(jié)日照變短時才能陸續(xù)開花。要使這些花提前到國慶開花，就必須進行遮光處理。根據(jù)所確定的開花時間，每天只給8～9小時光照，在其他時間完全遮光處理。菊花經(jīng)遮光處理后，20天即可現(xiàn)蕾，50～60天就可開花；一品紅單瓣種在國慶前45～55天進行遮光處理，重瓣種則需在國慶前55～65天進行處理；蟹爪仙人掌在國慶前45天進行處理，都可達到在國慶開花的目的。在短日照季節(jié)，對長日照植物進行補充光照，也可促使其提前開花。唐菖蒲、晚香玉、瓜葉菊等長日照植物在秋、冬及早春的短日照條件下不開花；如在溫室內用白熾燈或日光燈等人造光源對其進行每天3小時以上的補充光照，讓每天的光照時間達到15小時左右，就可達到催花的預期效果。對短日照植物進行長日照處理，能阻止花芽形成，達到推遲花期的目的。如秋菊的正?；ㄆ跒?0月下旬到11月，要使它在1月至2月開花，可選用晚花品種同時采用人工增加照明的辦法，傍晚起在距植株頂梢lm以上處使用100w的燈泡照明6小時，使全天光照時間達到14～16小時，處理80天左右即可達到預期目的。

光暗顛倒可改變植物的開花習性。如曇花，本應在夜間開花，從綻蕾到怒放以致凋謝一般只有3～4小時。若在花蕾形成后，白天進行遮光，夜間則用日光燈進行人工照明，經(jīng)過4～6天處理，曇花就可在上午8:00～10:00開花，至17:00左右凋謝。2）改變休眠與促進生長

日照長度對溫帶植物的秋季落葉和冬季休眠等特性有一定影響。長日照有利于植物萌動生長，短日照則有利于植物秋季落葉休眠。因此，控制光照時間可以促進植物萌動或調整休眠。如夜間路燈、霓虹燈等燈光照射延長了光照時間，使城市里的園林樹木在春天萌動早、展葉早；在秋天落葉晚、休眠晚，即樹木生長期有明顯的延長。

在園林植物育苗過程中，調節(jié)光照條件，可提高苗木的產(chǎn)量和質量。在高溫、干旱地區(qū)，應對苗木適當遮陽；氣候溫暖、雨量多的地區(qū)，對一些植物，尤其是喜光植物進行全光育苗，能促進其生長。有條件的地方，則通過人工延長光照時間，促進苗木生長，可取得明顯的效果。3）引種馴化

在園林植物引種工作中，了解植物光周期的生態(tài)類型十分必要。引種時要考慮引種地和原產(chǎn)地日照長度的季節(jié)變化，以及該種植物對日照長度的敏感性和反應特性以及對溫度等其他環(huán)境因子的要求。一般短日照植物由北方向南方引種時，因南方生長季內的光照時間比北方短，氣溫比北方高，往往出現(xiàn)生長期縮短，發(fā)育提前的現(xiàn)象；

短日照植物由南方向北方引種時，由于北方生長季節(jié)的日照時數(shù)比南方長，氣溫則比南方低，往往出現(xiàn)營養(yǎng)生長期延長，發(fā)育推遲的現(xiàn)象。長日照植物由北方向南方引種時，發(fā)育延遲，甚至不能開花，若要使其正常發(fā)育，必須滿足其對長日照的要求，補充日照時間，才能使之開花結實。長日照植物由南方向北方引種時，則發(fā)育提前。4）栽植配置

掌握園林植物的生態(tài)類型，在園林植物的栽植與配置中非常重要。只有了解植物是喜光性還是耐蔭性種類，才能根據(jù)環(huán)境的光照特點進行合理種植，做到植物與環(huán)境的和諧統(tǒng)一。如在較窄的東西走向的樓群之間，其道路兩側的樹木配置不能一味追求對稱，南側樹木應選擇耐蔭種類，北側樹木應選擇喜光樹種。否則會造成一側樹木生長不良。2.2園林植物與溫度

溫度是植物生活所必須的重要環(huán)境因子，植物的各種生理活動都是在一定溫度范圍內進行的。園林植物的環(huán)境溫度主要包括空氣溫度和土壤溫度。空氣溫度即是空氣的冷熱程度，簡稱氣溫。土壤溫度即是植物周圍的土壤溫度，它是植物的重要生活因子之一，直接影響種子的發(fā)芽和根系生長。要搞好園林生產(chǎn)，必須了解和考慮空氣和土壤的熱狀況。2.2.1溫度對園林植物的生態(tài)作用

溫度的變化直接影響植物的生命活動和生理代謝，從而影響植物的生長發(fā)育。1）植物的感溫性

植物適應環(huán)境溫度規(guī)律性變化所形成的特性，稱為植物的感溫性。不同種類的植物生長所需的溫度范圍也很不相同。大部分溫帶植物在5℃或10℃以下不會有明顯的生長，最適溫度通常在25～35℃，最高溫度35～40℃。大多數(shù)熱帶和亞熱帶植物的生長溫度范圍要更高一些（見圖2-1）。

植物正常生長還需要日溫較高和夜溫較低的周期性變化。這是由于較高溫有利于植物光合作用的進行，較低溫有利于降低呼吸消耗，因而在光線充足的情況下，溫差大有利于提高產(chǎn)量。在溫室栽培中，應注意夜間降溫的有利作用。

溫度對園林植物生長發(fā)育的影響極大，植物的耐寒性與植物種類、品種有關。在設計與施工過程中宜選擇半耐寒性植物為主，在條件許可的情況下適當引進不耐寒植物。不耐寒植物易受凍害、寒害或霜害等，因此在實施過程中應配置在建筑物的南面，作為上木或采取保溫措施。而一些耐寒植物易受高溫引起日灼，因此配置方法與不耐寒植物相反。2)植物對溫度的適應

植物對溫度條件的要求，是植物在系統(tǒng)發(fā)育過程中對溫度條件長期適應的結果。按照植物對溫度的要求程度，植物可分為3類：（1）耐寒植物有較強的耐寒性，對熱量不苛求。如牡丹、芍藥、梅花、蠟梅、落葉松、紅松、白樺、山楊等。（2）不耐寒植物要求生長季有較多的熱量，耐寒性較差。如柑橘、熱帶蘭科植物、榕樹、樟樹等許多熱帶、南亞熱帶起源的植物。（3）半耐寒植物對熱量要求和耐寒性介于兩者之間，可在比較大的溫度范圍內生長。如松、桑、楊、杜鵑花等。3）節(jié)律性變溫的生態(tài)作用

地球上的大部分地區(qū)，溫度都有晝夜變化和季節(jié)變化。這種溫度隨晝夜和季節(jié)而發(fā)生有規(guī)律性的變化，稱為節(jié)律性變溫。節(jié)律性變溫對植物的生長發(fā)育有很大影響。（1）晝夜變溫與溫周期現(xiàn)象植物對晝夜溫度變化節(jié)律的反應，稱為溫周期現(xiàn)象。它主要影響植物的種子發(fā)芽、生長、產(chǎn)品質量等方面。①變溫與種子發(fā)芽對于某些發(fā)芽比較困難的種子，如果給予晝夜較大溫差的變溫處理后，可以大大提高種子的發(fā)芽率。如百部的種子在恒溫條件下，浸種14～30天，只有個別種子發(fā)芽；而同樣是浸種14～30天，在變溫19～22℃的條件下，發(fā)芽率則為68.5％。②變溫與植物生長晝夜變溫對植物生長有明顯的促進作用。如在晝夜溫差12～20℃培育火炬松幼苗，火炬松幼苗生長較好。恒溫時生長較差。③變溫與開花結實一般白天溫度在植物光合作用最適范圍內，夜間溫度在呼吸作用較弱的限度內，這樣的變溫越大，光合作用凈積累的有機物就會越多，對花芽的形成就越有利，開花也就越多。如金魚草成花的最適日溫是14～16℃，夜溫是7～9℃。溫差大，也有利于植物的結實，且質量好。④變溫與植物產(chǎn)品品質晝夜溫差大，有利于提高植物產(chǎn)品的品質。如吐魯番盆地在葡萄成熟季節(jié)，氣溫高，光照強，晝夜溫差常在10℃以上，所以葡萄果實含糖量高達22％以上；而煙臺地區(qū)受海洋氣候影響，晝夜溫差小，葡萄果實含糖量在18％左右。（2）四季變溫與物候

春、夏、秋、冬，一年四季周而復始。植物適應一年四季溫度的變化，形成與之相適應的發(fā)育節(jié)律，稱為物候。例如大多數(shù)植物都是春季開始發(fā)芽、展葉、生長，夏季開花結果、秋季果實成熟，秋末落葉以休眠狀態(tài)度過冬季。植物在不同季節(jié)里出現(xiàn)發(fā)芽、生長、現(xiàn)蕾、開花、結果、果實成熟、落葉休眠等生長發(fā)育階段，稱為物候期或物候階段。植物的物候期與溫度密切相關，每一物候期都需要—定的溫度指標。

例如小興安嶺天然林內紅松的主要物候期如下：—般在4月中旬至下旬，平均氣溫上升到4.5℃以上，樹液開始流動；5月中旬平均氣溫上升至10.7℃，芽開始膨脹；新枝從5月中旬開始生長，6月上旬至中旬平均氣溫14～17℃，開始迅速生長；在6月上旬，平均氣溫為14.8℃花芽顯露；6月下旬平均氣溫18℃開始授粉；9月上旬平均氣溫14.4℃球果開始成熟。

由于溫度隨經(jīng)緯度和海拔而發(fā)生變化，所以物候也隨之而發(fā)生變化。在我國，從廣東沿海湛江到北緯26°的福州一帶，南北相距5個緯度，桃樹開花相差50天，就是相差一個緯度，物候期平均相差10天。洛陽與鹽城緯度相當，經(jīng)度相差8°，初春洛陽迎春花期比鹽城早22天，平均每一個經(jīng)度由西向東物候期延遲1天。物候的差異因地而異，不能機械地套用某種固定公式。城區(qū)的溫度高，各物候期都與郊區(qū)有所區(qū)別。4）非節(jié)律性變溫對植物的生態(tài)作用

溫度除了節(jié)律性變化之外，還經(jīng)常發(fā)生非節(jié)律性變溫，包括溫度的突然降低和突然升高。這種突然出現(xiàn)的極端溫度對植物影響非常大。（1）低溫對植物的作用

我國在在11月至次年4月經(jīng)常有寒潮出現(xiàn)，由于大規(guī)模冷空氣南下，使溫度急劇下降，給所經(jīng)過地區(qū)的植物帶來嚴重的傷害，甚至死亡。按植物受害時的溫度，一般把低溫危害分為凍害和寒害兩類。

凍害(霜凍)是指在生長期中，氣溫降到0℃以下時，造成植物細胞間隙結冰，如果氣溫回升快，細胞來不及吸水，使植株脫水而死亡的低溫天氣。寒害是指氣溫雖然在0℃以上，但低于植物當時生長發(fā)育階段所能忍受的最低溫度，引起生理活動障礙，出現(xiàn)嫩枝和葉片萎蔫的低溫天氣。例如原產(chǎn)于熱帶和亞熱帶的喜溫花卉，所忍受的最低溫度是12℃。當氣溫降到3～5℃時，就會造成嫩枝和葉片萎蔫。

植物的受害程度除了和最低溫度值有關外，還和降溫速度、低溫持續(xù)時間和溫度回升速度等有關。一般來說，降溫越快、低溫持續(xù)時間越長、降溫后溫度回升越快，植物受害就越重。同一種植物的不同發(fā)育階段，抗低溫能力不同，即休眠期最強，營養(yǎng)生長期居中，生殖階段最弱。

植物對低溫的適應表現(xiàn)在形態(tài)和生理兩方面。在形態(tài)上，植物的芽和葉片表面有油脂類物質保護、芽上覆有鱗片、器官表面有蠟粉和密毛、樹皮具有較發(fā)達的木栓組織等，在林地和高山上的植物常矮小，呈匍匐、墊狀或蓮座狀。在生理上，主要是細胞中水分減少，細胞質含量增加，并積累糖類，以提高滲透壓：糖類、脂肪和色素物質的增加，降低了細胞質的冰點。植物在低溫季節(jié)來臨時轉入休眠，也是一種極有利的適應形式。（2）高溫對植物的作用

溫度達到植物最適溫度范圍后，如果再繼續(xù)上升，對植物可造成危害。首先，高溫對植物的危害是破壞代謝平衡，使呼吸作用強烈而持久，造成植物因“饑餓”而死亡。其次，高溫還能促進蒸騰作用，破壞水分平衡，使植物萎蔫或干枯。再次，高溫還能使葉片過早衰老，減少有效葉面積。另外，過高的溫度還能促使蛋白質凝固(50℃左右)和導致有毒代謝產(chǎn)物的積累，從而使植物中毒。

植物對高溫從形態(tài)方面表現(xiàn)出其適應特性。例如，有些植物體具有密生的茸毛和鱗片，能濾過一部分陽光；白色或銀白色的植物體和發(fā)亮的葉片能反射大部分光線，使植物體溫不會增加得太快；有些植物的葉片垂直排列，以葉緣向光從而減少光照；有些樹木的樹干、根狀莖附近具有很厚的木栓層，可以隔絕高溫。2.2.2溫度環(huán)境的調控在園林綠化中的應用

當環(huán)境溫度不利于植物生長時，可以通過人為措施，調節(jié)和控制溫度的變化，進而促進和調節(jié)植物生長發(fā)育。1）溫室栽培

原產(chǎn)于熱帶、亞熱帶及暖溫帶的植物，例如仙客來、君子蘭、扶桑、巴西木等，在我國北方地區(qū)不能越冬。為保證它們安全過冬，必須移入溫室養(yǎng)護。根據(jù)不同種植物在越冬時溫室溫度的要求，植物分為4類：①冬季在1～5℃的室內可過冬的冷室植物，如棕竹、蒲葵等；②最低溫度在5～8℃可過冬的低溫溫室植物，如瓜葉菊、櫻草、海棠、紫羅蘭等；③最低溫度在8～15℃才能過冬的中溫溫室植物，如仙客來、香石竹、天竺葵等；④最低溫度要求≥15℃才能過冬的高溫溫室植物，如氣生蘭、變葉木、雞蛋花、王蓮等。此外，露地栽培的花卉植物在冬季利用溫室進行促成栽培，可以促進開花并延長花期，也可在溫室內進行春種花卉植物的提前播種育苗。2）蔭棚栽培在園林花木播種育苗中，耐陰性強的植物種子萌發(fā)后，剛出土的幼苗對劇烈變化的溫度以及強光照不適應，需搭蔭棚進行遮陽處理。仙客來、球根海棠、倒掛金鐘在夏季生長不好，原因就是夏季溫度太高。不能忍受強光照射的杜鵑、蘭花等花卉植物，需置于蔭棚下培育。夏季扦插及播種等，也需在蔭棚下進行。一些在露地栽培的切花，如果有蔭棚保護，也可獲得比露地栽培更為良好的效果。3）低溫貯藏

園林生產(chǎn)中，低溫貯藏主要用于種子貯藏、苗木貯藏和接穗貯藏。如把美人蕉、大麗花、百合、銀杏等種子和濕河沙混合堆放在一起，溫度保持在1～10℃，既可使種子在貯藏期間不萌發(fā)且保持活力，又可提高播種后的發(fā)芽率。

北方地區(qū)秋天苗木挖起儲藏時，可在排水良好的地段挖窖，然后在窖內放一層苗木，鋪一層濕沙，最上面覆蓋塑膜、草簾等材料，窖溫保持在3℃左右，這樣既可以使苗木不萌動，又可以保持苗木的生命活力。北方地區(qū)秋季采下接穗后，打成捆放入-5～0℃的低溫窖中，可使接穗生活力保持8個月左右，確保嫁接成功。4）花期調整

植物的花期也受溫度影響。因為溫度與植物的休眠密切相關?？梢酝ㄟ^對溫度的調控打破或促進休眠，讓植物的花期提前或延遲。一些春季開花的迎春、梅花、杜鵑、牡丹等木本花卉植物，如果在溫室中進行促成栽培，便可提前開花；利用加溫方法催花，首先要預定花期，然后再根據(jù)花卉植物本身的習性來確定提前加溫的時間。將室溫增加到20～25℃、濕度增加到80％以上的環(huán)境下，牡丹經(jīng)30～35天可以開花，杜鵑需40～45天開花，龍須海棠僅10～15天就能開花。

需在適當?shù)蜏貤l件下開花的桂花等植物，當溫度升至17℃以上時，可以抑制花芽的膨大，使花期推遲。為了使春季開花的碧桃、杜鵑花等植物花期推遲，可在春季植株萌發(fā)前，將植株移到l～3℃低溫下，使其繼續(xù)休眠，在需要開花前1個月左右才移到溫暖處，加強管理便可在短期內開花。5）防寒越冬

冬季的嚴寒會給樹木帶來一定的危害。因此，入冬前要做好預防工作。北方的嚴寒對樹木的危害主要有樹干凍裂、根頸和根系凍傷等。北方的冬季，樹干南面尤其是西南面，白天太陽直接照射，吸收熱量多，樹干溫度高，夜間降溫迅速，樹干外部冷卻收縮快，由于木材導熱慢，樹干內部仍保持較高溫度，收縮小，導致樹干縱向開裂，這種現(xiàn)象稱為樹干凍裂，俗稱“破肚子”。

通常幼樹發(fā)生多，老樹少；闊葉樹發(fā)生多，針葉樹少。一般用石灰水加鹽或加石硫合劑對樹干進行涂白，降低樹干晝夜溫差，可減少樹干凍裂。在樹干組織中，根頸生長停止最遲，進入休眠最晚，因此地表突然降溫常引起根頸局部受凍，使樹皮與形成層變褐、腐爛或脫落。由于根系沒有休眠期，在北方凍土較深的地區(qū)，每年表層根系都要凍死一些，有些可能大部分凍死。

預防的方法是：①封凍前澆一次透水，稱為灌凍水。②在根頸處堆松土40—50cm厚，并拍實。③可以用稻草或草繩包住樹干，防止樹干凍傷。④對地下部分易凍死的灌木，入冬前在灌木一側挖溝，將樹冠攏起，推入溝內，全株覆蓋一層細土，輕輕拍緊，以保護灌木越冬。6）降溫防暑

夏季的過高溫度也會給一些植物帶來危害，尤其是城市里的園林植物受到城市“熱島效應”的影響，受害更為嚴重。高溫危害主要有皮傷和根頸灼傷。樹木受到強烈的太陽輻射，溫度增高而引起枝干形成層和韌皮組織的局部壞死，這種現(xiàn)象稱為皮傷。皮傷多發(fā)生在樹皮光滑樹種的成年樹上，例如桃樹、云杉等，受害樹木的樹皮呈現(xiàn)斑點狀死亡或片狀剝落，給病菌的侵入創(chuàng)造了條件。

預防的方法有：①加強澆灌，保證樹木對水分需求。②修剪時多保留陽面枝條，可以減少太陽輻射。③采用涂白的方法減少熱量吸收。當土壤表面溫度增高到一定程度時，灼傷幼苗柔弱的根頸，給苗木造成危害，這種現(xiàn)象稱為根頸灼傷，表現(xiàn)在根莖處形成一個寬幾毫米的環(huán)狀組織壞死帶。采取早晚噴灌澆水、地表覆草、局部遮陽等措施可以防止或減輕危害。2.3園林植物與水分

植物的水環(huán)境包括空氣濕度和土壤含水量。空氣濕度是指大氣的干濕程度，，它與空氣中水汽含量的多少有關系，常用空氣的相對濕度來表示。空氣中實際水汽壓與同溫度下飽和水汽壓的百分比稱為相對濕度(r)。2.3.1水分在植物生活中的作用

水是組成植物體的基本物質之一，是植物賴以生存和生長發(fā)育必不可少的生存條件。植物體一切新陳代謝作用都要有水的參與才能進行。1）水是原生質的重要成分

植物生活細胞原生質含水量一般在70%--90%左右。植物細胞必需在水分充足狀態(tài)下才能成功地進行細胞分裂、細胞伸長和物質代謝等生理活動。當含水量減少時，代謝活動減弱。嚴重缺水時，將導致原生質結構破壞，植物趨于死亡。2）水是某些代謝過程的原料

水是光合作用的原料，參與碳水化合物的合成。水解反應和呼吸等過程中的許多反應，也需要水分子直接參加。3）水是植物體內代謝過程的介質

外界環(huán)境中的無機物和有機物都只能先溶解在水中，才能被植物吸收。植物體內許多生物化學反應都是在水介質中進行的。植物體內的礦質元素和有機物也都是溶解在水中運往各個部分。正是這種體內的液流活動，協(xié)調著體內各部分的供求，從而把植物各個部分聯(lián)系起來，成為一個整體。4）水能使植物保持固有姿態(tài)

充足的水分能使細胞和組織保持膨脹狀態(tài)，使枝葉挺立，便于充分接受陽光和交換氣體，進行正常的生理活動。5）水的理化性質有利于植物生命活動

水有很高的比熱和汽化熱，又有較高的導熱性，這些都有利于植物散發(fā)熱量，保持體溫。水能讓紫外線和可見光透過，對植物光合作用很重要。

水對植物的重要性除了上述生理作用外，還有重要的生態(tài)作用。水分能夠改善土壤和地表面空氣的濕度，在植物栽培實踐中，可利用灌水保溫防寒，利用噴水防止霜凍。因此，水與植物的關系包括生理需水和生態(tài)需水兩個方面。2.3.2園林植物對水分的要求和適應

植物在長期的進化過程中，與其生態(tài)環(huán)境中的水分狀況產(chǎn)生了一定的適應關系。水分的過多或過少，對園林植物的生長發(fā)育過程都會產(chǎn)生一定的影響，嚴重時會使園林植物致死。1）植物體的水分平衡

在根吸收水和葉蒸騰水之間保持適當?shù)钠胶馐侵参镎Ｉ钏匦璧摹Ｒ怪参锞S持良好的水分平衡，必須使吸水、輸導和蒸騰三方面的比例適當。

植物體的水分經(jīng)常處于動態(tài)平衡狀態(tài)，這種動態(tài)平衡關系是由植物的水分調節(jié)機制(植物的適應性)和環(huán)境中各生態(tài)因子間相互調節(jié)與制約的結果。影響植物體水分平衡的主要因子是土壤、濕度、溫度、光照、風力等。在水分不足的地方或季節(jié)，植物易受到干旱的威脅。

由于土壤水分長時間供應不足，加之植物蒸騰繼續(xù)消耗大量的水分，致使水分平衡的破壞超出植物體自身的調節(jié)范圍而不能恢復，造成萎蔫甚至枯死。但若長時間水分過多，如連續(xù)降雨或低洼濕澇，也會使植物體內的水分平衡遭到破壞。2）植物對水分的需要

植物對水分的需要是指植物在正常生長過程中所吸收或消耗的水分。正常情況下，植物從環(huán)境中吸收的水分約有99％用于植物的蒸騰作用，只有很少一部分(一般不超過1％)水分用于植物的光合作用。植物的種類、個體的大小、年齡等不同，其需水量也不相同，通常木本植物的需水量大于草本植物。據(jù)測定，一株橡樹一天消耗的水分可達570kg。

植物的需水量還與溫度有一定的關系。一般來說，在低溫地區(qū)和低溫季節(jié)，植物的需水量小，生長緩慢；在高溫地區(qū)和高溫季節(jié)，植物的需水量大，生產(chǎn)量也大，在這種情況下必須供應充足的水分才能滿足植物的需求。植物的需水量還與光照度、大氣濕度、土壤含水量等其他生態(tài)因子有直接關系，植物的不同發(fā)育階段需水量也不相同。

植物的需水量常用蒸騰量和蒸騰系數(shù)來表示。蒸騰量以每克葉片每天蒸騰的水分含量（g）來表示；蒸騰系數(shù)以植物產(chǎn)生1g干物質所消耗水分的總量（g）來表示。不同植物對水分的需求不同，現(xiàn)列出一些植物的蒸騰系數(shù)供參考（表2-2）表2.3幾種植物的蒸騰系數(shù)植物種類蒸騰系數(shù)植物種類蒸騰系數(shù)櫟344花旗松173樺317水青岡169松300蘇丹草304落葉松260狗尾草285云杉231紫目蓿8443）植物對水的適應

由于長期生活在不同的水環(huán)境中，植物會產(chǎn)生固有的生態(tài)適應特征。根據(jù)水環(huán)境的不同以及植物對水環(huán)境的適應情況，可以把植物分為水生植物和陸生植物兩大類。在園林綠化建設中，要根據(jù)園林植物對水的適應情況，選擇適宜的水環(huán)境進行配置和栽培，同時要加強管理，才能收到良好的綠化美化效果。2.3.3水環(huán)境調控在園林綠化中的應用水是植物體的重要組成部分，植物的各種生命活動都離不開水。不同植物的不同生長發(fā)育時期需水量不同，都有最高和最低兩個基點，并有一個最適的范圍。如果高于最高點，則可導致根系缺氧、窒息，甚至爛根死亡；如果低于最低點，則可導致植物萎蔫、枯萎死亡；如果接近兩個基點則植物生長不良。因此，掌握園林植物的生態(tài)習性及其對水分需要的變化規(guī)律，合理調節(jié)水分，才能保證園林植物的正常生長。1）合理澆灌

澆灌是滿足植物對水分的需要、維持植物體水分平衡的重要措施。在園林綠化管護中，澆灌是極為重要的手段。應根據(jù)植物的生態(tài)習性、生長發(fā)育階段、天氣、季節(jié)以及土壤等各方面因素來確定各種園林植物的澆水量。不同生態(tài)習性的植物需水量不同，例如：喜濕的蕨類、秋海棠、蘭科植物、瓜葉菊等，要多澆水；耐旱的仙人掌等多漿液植物要少澆水。

植物的不同生長發(fā)育階段需水量不同通常播種期需要多澆，出苗后少澆；隨著植物的生長開花，澆水量逐漸增加；到結實期，又需要少澆水；休眠期更要少澆。例如，朱頂紅種植后只要保持土壤的濕潤，便會終止休眠，生出根來，一旦抽出花莖，蒸騰增加，就需少量灌水；當葉片大量生長后，就需水分充足。

在不同季節(jié)和天氣情況下，植物的需水量不同，干燥的晴天應多澆；陰濕天少澆或不澆。冬季大部分植物處于休眠狀態(tài)，一般不需澆灌。一些室內植物的澆水，要因室溫而異，室內溫度高時要多澆，溫度低時應少澆；春季天氣轉暖，澆水量應較冬季為多；夏季天熱，蒸發(fā)量大，澆水量要增加。

不同土壤上生長的植物，其澆水量也有所差別。一般鹽堿土上的植物，要“明水大澆”；沙質土上的植物，因沙土保水力差，應小水勤澆；而較黏重保水力強的土壤的植物，灌水次數(shù)和灌水量應當減少。盆栽花卉的澆水原則是見濕見干。判定盆栽基質含水量的多少有敲擊瓦盆、水分標尺、濕度傳感裝置等方法。澆灌方法因植物習性或條件而定，如滴灌、噴灌、噴霧等。2）調整花期

干旱的夏季，充分灌水有利于植物生長發(fā)育，促進開花。如干旱條件下，唐菖蒲抽穗期間充分灌水，可使花期提早一周左右。夏季的干旱高溫常會迫使一些花木進入夏季休眠，或迫使一些植物加快花芽的分化，花蕾提早成熟。例如在夏季，對玉蘭、梅花、丁香、紫荊等花木停止灌水，保持干旱，使之自然落葉，強迫其進入休眠狀態(tài)，3～5日后再給予良好的水、肥條件，這些花木則能很快解除休眠而恢復生長，并能提早在國慶節(jié)期間開花。

如果在秋季落葉后，將春季開花的牡丹先經(jīng)0～3℃的低溫處理20天左右，移入20～25℃的溫室，保持室內濕度60％～80％，可促其花芽萌動，根據(jù)需要可提前在冬季或早春開花。杜鵑等花木，采用控制溫度和不斷在枝干上噴霧噴水的方法，也能使其在冬季或春節(jié)前后開花。3）抗旱鍛煉

園林植物本身具有一定的抗旱潛力?？购的芰^強的植物，其葉面積較小，甚至能在干旱季節(jié)落葉，可表現(xiàn)出旱生植物的特性。許多中生性園林植物，在短期干旱的影響下，能表現(xiàn)出不同程度的抗旱特性。因此，可以在園林植物苗期逐漸減少土壤水分供給，使其經(jīng)受一定時間的適度缺水鍛煉，促使其根系生長，葉綠素含量增多，光合作用能力增強，干物質積累加快。經(jīng)過鍛煉的植物，即使在發(fā)育后期遇到干旱，其抗旱能力仍較強。4）灌水防寒

水的熱容量大于干燥的土壤和空氣的熱容量。灌水后土壤含水量提高，有兩方面的意義：一方面，土壤的導熱能力提高，土壤深層的熱容易上升，從而提高了表土和近地表空氣的溫度；另一方面，土壤的熱容量提高，增強了土壤的保溫能力。

在園林植物種子的萌芽階段進行抗旱鍛煉，往往效果更好。一般先浸種催芽，然后使萌動的種子風干2d后播種。浸種催芽有時還能使植物出現(xiàn)葉脈變密，表皮細胞及氣孔變小，氣孔增多，根系發(fā)達等旱生形態(tài)結構。

此外，灌水后土壤水蒸發(fā)進入大氣，使近地層中的水汽含量增多，夜間降溫時，水汽凝結成水滴，同時放出潛熱，從而緩沖了溫度下降的幅度。據(jù)測定，灌水后可使近地層增溫2～3℃。因此，在園林花木栽培中，南方冬季寒冷時進行冬灌能減少或預防凍害；北方在深秋灌凍水，可以提高植物的抗寒能力，而早春灌水則有保溫增溫的效果。2.3.4提高水分利用率的途徑1）水分利用率及有效利用率

植物蒸騰消耗單位重量的水分所制造的干物質重量，稱為水分利用率或蒸騰效率，其倒數(shù)稱蒸騰系數(shù)。水分利用率可用下式表示：

式中：水分利用率；單位土地面積上獲得的干物質重量（kg）；單位土地面積上植物消耗于蒸騰作用的總水量（kg）。顯然，愈大，表示蒸散一定的水量獲得的干物質愈多，用水愈經(jīng)濟，水分有效利用率愈高；反之，有效利用率低。我國干旱、半干旱、季節(jié)性干旱的地域遼闊，提高水分利用率是極為重要的。2）提高水分利用率的途徑

我國是一個水資源較為貧乏的國家，節(jié)約用水，提高水分的有效利用率十分重要。在農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)上常用的提高水分利用率的措施有灌溉、種植方式、屏障、覆蓋、染色、作物及品種配置等。灌溉以滴灌、噴灌、暗灌、溝灌都比漫灌節(jié)水，灌溉時間以水分臨界期效益最高。在種植方式方面，認為在土壤水分充足時，適當密植與縮小行距水分利用率較高。

而在土壤缺水時，窄行距用水最經(jīng)濟，寬行距加大了亂流交換，耗水較多。至于行向，研究表明東西行向水分利用率最低，原因是偏西風機會多，植物體內風速加大，導致更多的水分損失。在大風情況下，防護林帶、風障等可明顯提高水分有效利用率。

再者用地膜、麥草等覆蓋以及地表染色可明顯抑制土壤水分蒸發(fā)，保持土壤水分，特別是山地果樹等根部的覆膜、覆草等措施，對減少山地水土流失，保持土壤水分，增加水分利用率，提高果品的產(chǎn)量、品質有著極為重要的意義。此外，合理施肥、應用抗蒸騰化學劑、搞好水利基本建設等對提高水分有效利用率也非常重要。2.4園林植物與空氣

大氣層是指地球表面到高空1100km或1400km范圍內的空氣層。在大氣層中，空氣的分布是不均勻的，離地面越高，空氣也越稀薄。在地球表面12km范圍以內的空氣層，其重量約占空氣總重量的95％左右。在這一層，氣溫上冷下熱，產(chǎn)生活躍的空氣對流，因此稱為對流層。風、云、雨、霧、雪、雷電等天氣現(xiàn)象都在對流層中產(chǎn)生的。

園林植物正常的生命活動離不開空氣，大氣中的氧氣和二氧化碳是動、植物維持生命活動所必需的?？諝庵械亩趸际菆@林植物進行光合作用、制造有機物質不可缺少的原料。近年來，由于大氣中二氧化碳的濃度在不斷地變化，對植物的生長和發(fā)育產(chǎn)生了重要的影響。2.4.1大氣組成及其生態(tài)意義1）大氣的成分

地球大氣是由一些永久氣體、水汽、霧滴、冰晶、固體微粒(如塵埃)等組成的，不含水汽和其他雜質的大氣稱為干潔大氣。干潔大氣主要由氮(N2)、氧(O2)、氬(Ar)、二氧化碳(C02)組成，這四種氣體占對流層內空氣容積的99．99％。此外，還有極少量的氖(Ne)、氦(He)、氪(Kr)、氙(Xe)、臭氧(O3)、氫(H2)和碳、硫、氮的化合物。

所以干潔大氣是由多種氣體混合而成的（見表2.3）。有些氣體如CO2和O3雖然含量極微，但它們的存在和變化對氣候以至地球上的生命會有很大影響，因而應引起重視；還有一些氣體，如N的氧化物、CO、SO2、甲烷等含量極微小，但由于人類的活動，在局部地區(qū)濃度會較高，給人類造成了一定的危害。表2.4干潔空氣的主要成分（對流層內）氣體容積百分比/﹪質量百分比/﹪氮（N2）78.08475.52氧（O2）20.94823.15氬（Ar）0.9341.28二氧化碳（CO2）0.0330.052）水汽及其生態(tài)作用

大氣中的水汽是由江、湖、河、海等水體的蒸發(fā)，植物的蒸騰及濕土的蒸發(fā)而來的。組成大氣的各種氣體成分中，以水汽含量的變化幅度為最大。在對流層中，水汽的含量隨著高度的升高而迅速減少。水汽具有相變，即大氣中存在的氣態(tài)水汽、液態(tài)霧和固態(tài)冰晶之間可以相互轉換。水汽的存在能夠阻擋地面長波輻射向宇宙太空散逸，因而對地面有保暖作用；水汽的相變，不僅伴隨著能量的吸收和釋放，也是大氣中云、霧、雨、雪，雷鳴電閃的基礎，所以水汽是天氣變化的重要角色。3）O2及其生態(tài)作用

大氣中的O2主要來源于植物的光合作用，少量的O2則來源于大氣層中的光解作用，即在紫外線照射下，大氣中的水分子分解成O2和H2。植物在光合作用過程中吸收CO2釋放O2，但植物自身的呼吸作用也會消耗少量的O2。大量的O2用于大氣平衡和包括人類在內的其他所有生物的呼吸消耗。

大氣中供植物呼吸的O2是足夠的。但在土壤中，因土壤含水量過高或土壤結構不良等原因，往往會導致植物根系缺氧，嚴重時會引起植物中毒死亡。如城市街道旁的土壤往往過于板結，土壤O2供應不足，從而影響了行道樹根系的生長。因此，改善土壤的結構和水分，保證土壤良好的通氣性，才能使植物根呼吸正常。4）CO2及其生態(tài)作用

CO2來源于石油、煤炭等化石燃料的燃燒、動植物與土壤微生物的呼吸作用以及死亡生物的腐敗和森林燃燒等。大氣中的CO2含量有日變化和季節(jié)變化，一般來說白天比夜間、夏季比冬季濃度小。隨著工業(yè)化進程的推進和世界人口的增長，全球大氣中的CO2含量在逐年增長。

大氣中的CO2是綠色植物進行光合作用不可缺少的原料。在正常光照條件下，光照度不變，隨著CO2濃度增加，植物的光合作用強度也相應提高。因此根據(jù)這一原理，可以對植物進行CO2施肥，來提高植物周圍CO2的濃度促使植物生長。

CO2對太陽輻射吸收很少，而對地面熱輻射有強烈的吸收作用，同時CO2本身對周圍大氣和地面放射出長波輻射，而產(chǎn)生“溫室效應”。全球CO2濃度的增加，可能會導致大氣底層和地面的平均溫度上升，使氣候變暖，將直接影響到人類的生活。正常大氣中的CO2濃度約為0.033％，由大氣及生物調節(jié)維持在穩(wěn)定平衡狀態(tài)。土壤中的CO2含量略高于大氣，但是土壤中的CO2含量過高，也會導致植物根系窒息或中毒死亡。5）N2及其生態(tài)作用

N2是大氣組成中最多的氣體，同時N元素也是生物體結構組成及生命活動不可缺少的成分。但是，N元素一般不能被植物直接吸收和利用，僅有少數(shù)有根瘤菌的植物可以用根瘤菌來固定大氣中的游離N。所以，大部分植物所吸收的N元素來自土壤中有機質的轉化和分解產(chǎn)物。雖然活性N在植物的生命活動中有著極重要的作用，然而土壤中的氮素往往供應不足。氮素缺乏時，植物生長不良，甚至葉黃枝枯，所以生產(chǎn)上常常施用氮肥來進行補充。在一定范圍內增加土壤氮素，能明顯促進植物的生長。6）O3及其生態(tài)作用

在高層大氣中，O2吸收了短于0．24μm的紫外線而分解成氧原子，氧原子很活潑與O2結合成O3。O3主要分布在10～40km的大氣層中。由于O3對紫外線有強烈的吸收作用，使到達地球表面的紫外線含量大大減少，一方面可以使地球表面溫度不致過高，另一方面也保護了地球表面的生物免遭強紫外線的殺傷。

臭氧層是地球生命的保護罩。因為過多過強的紫外線不但能殺死部分細菌，也能殺死植物細胞，抑制植物生長，也會使人皮膚癌變。地球上一旦失去臭氧層的保護，生物將無法生存。因此O3濃度的變化會對氣候變化和地球上的生命帶來巨大影響?，F(xiàn)已知曉，大氣中的氮氧化物和氯能分解O3。超音速飛機的飛行、核爆炸，均可使大氣中氮氧化物的濃度增加，而作為冷凍劑的氟里昂，在高空受到紫外線照射時,也可以分解出氯原子。2.4.2大氣污染對園林植物的危害

大氣污染的形成主要來源于人類生活，工業(yè)生產(chǎn)，交通運輸?shù)认虼髿馀欧诺挠泻ξ镔|。大氣污染破壞地球生態(tài)系統(tǒng)，直接危害人們的健康，同時嚴重影響到園林植物。1）大氣污染物的種類及危害方式

大氣污染物的種類很多，其中影響較大的污染物質有粉塵、SO2、氟化物、氯化物、O3、氮氧化物等。大氣污染物主要通過氣孔進入葉片內，對植物生理代謝活動產(chǎn)生影響，所以植物受害癥狀一般先在葉片上出現(xiàn)。

植物遭受污染后根據(jù)其表現(xiàn)的癥狀可分為急性危害、慢性危害、隱蔽性危害三種。急性危害是指由于植物接觸了濃度大大超過其忍受能力的有害氣體，在短時間內（幾小時、幾十分鐘甚至更短）造成的危害，表現(xiàn)為葉片最初呈灰綠色，之后轉變?yōu)榘稻G色的油浸或水漬斑，葉片變軟，壞死組織呈現(xiàn)白色、黃色、紅色或暗棕色，最后脫水、枯萎、脫落，甚至整株死亡，它多發(fā)生在化工廠、工礦等排放高濃度污染物廠區(qū)附近。

慢性危害是植物長時期與低濃度的污染物接觸，使葉片輕度褪綠，發(fā)生缺綠癥狀，葉片變小甚至畸形，生長發(fā)育不良等癥狀。隱蔽性危害是植物接觸濃度較低的大氣污染物，呼吸作用、光合作用降低而生理活動受到一定程度影響，但未表現(xiàn)出明顯癥狀，導致植物品質下降，又稱它為無癥狀危害。2）主要污染物的危害（1）SO2

硫是植物必需的礦質元素之一，植物所需要的硫90%來自大氣中，因此一定濃度的SO2對植物是有利的。但如果大氣中的SO2濃度達到0.05—10mg/kg就可能危害植物，給植物造成傷害。

SO2是大氣污染物中最主要的有害氣體。SO2與大氣中的水氣結合，轉化為硫酸霧，硫酸霧遇冷凝結，以酸雨的形式降落地面，對植物造成的危害更大。

同一種植物，生長旺盛的葉子受害最重，老葉和未展開的幼葉受害較輕。不同植物對SO2的敏感性也不相同，一般草本植物比木本植物敏感，木本植物中針葉樹比闊葉樹敏感，闊葉樹中落葉的比常綠的敏感。SO2對花卉的傷害癥狀表現(xiàn)為外部形態(tài)上產(chǎn)生許多暗綠色或褐色斑點，開始出現(xiàn)在葉脈的兩側，嚴重時葉脈退成黃褐色或白色直至干枯。（2）氟化物氟化物包括FH、氟化硅、氟硅酸和氟化鈣微粒等，是一類對植物毒性很強的大氣污染物，比SO2毒性大10—100倍，其中以FH為主要污染物。植物受害后典型癥狀是葉尖、葉緣先出現(xiàn)傷斑，然后向內擴散，漸漸變成淺黃白色，最后出現(xiàn)褐色傷斑，受害的葉組織與健康組織之間常形成一條明顯的紅色或深褐色的界線。植株表現(xiàn)為矮化、早期落葉、落花和不結實等現(xiàn)象。園林植物中唐菖蒲是對FH最敏感的植物，另外，玉簪、杜鵑、鳶尾、郁金香、金錢草、雪松等對其也較敏感。（3）Cl2Cl2是一種有強烈窒息臭味的、黃綠色的有毒氣體，它對植物的毒害比SO2大，在相同濃度下，Cl2對植物危害程度大約是SO2的3—5倍。受Cl2毒害最典型的癥狀是葉脈間出現(xiàn)不規(guī)則的白色或淺褐色壞死傷斑，有的出現(xiàn)在葉片邊緣，嚴重時整個葉片褪成白色、枯卷甚至脫落。對Cl2較敏感的園林植物主要有天竺葵、四季海棠、茉莉、吊鐘海棠、樟子松、水杉、赤楊等等。（4）O3O3是光化學煙霧中的主要成分，有很強的氧化能力，它降低葉綠體活性，影響植物的光合作用。成熟葉片的葉背出現(xiàn)點刻狀褐色斑點或連片呈蠟質狀，傷斑分布于全葉各部分，嚴重時斑點透過葉片，葉片黃化，甚至褪成白色。對O3較敏感的植物有三葉草、北美五葉松等植物。O3能使敏感的松屬樹種針葉頂端嚴重灼傷，受侵害嚴重的針葉上可形成粉紅色的斑帶，隨即出現(xiàn)向葉尖擴展的桔紅色壞死區(qū)，約1—2周到達針葉頂端。（5）氮氧化物

氮氧化物污染物主要包括NO、NO2和硝酸霧，NO2是最主要的危害物。受害植物葉片在葉脈間或葉緣出現(xiàn)形狀不規(guī)則的水漬斑，逐漸壞死，而后干燥變成白色、黃色或褐色斑點，嚴重時傷害斑可擴展到整個葉片。在弱光下NO2對植物的危害程度加重，陰天的傷害是晴天的一倍。NO2的毒性較其它的污染物弱，一般引起慢性危害抑制植物生長。

除了以上幾種重要的空氣污染物外，還有一些氣體如氨氣、乙烯、氯化氫、煙塵等，當這些污染物的濃度積累到一定程度時，就會對植物造成一定的危害。2.4.3風

風是空氣的水平流動，它是園林植物的一個環(huán)境因子。風對植物有多方面的作用，既能直接影響植物，又能影響溫度、濕度、大氣污染物等環(huán)境因素而間接影響植物的生長發(fā)育；同時園林植物群落對風因子又有調節(jié)的作用。1）風的概念

空氣的水平流動稱為風。用風向和風速表示風的特征。風向是指風吹來的方向，陸地上常用16個方位表示，如東風，即指風由東向西吹。風速是單位時間內空氣水平移動的距離，單位為米／秒(m／s)。氣象上常用風力的大小來表示風力的強弱，通常風力分成13個等級。2）風的類型（1）季風

季風是指以一年為周期，盛行風向隨季節(jié)的變化而發(fā)生改變的風。季風的形成原因主要是由于海陸之間的熱力差異而引起的。冬季，大陸溫度比海洋低，大陸上氣壓比海洋上氣壓高，風從大陸吹向海洋，稱為冬季風；夏季，海洋溫度比大陸低，海洋上氣壓比大陸氣壓高，風從海洋吹向大陸，稱為夏季風。

我國背靠歐亞大陸，東臨太平洋，南瀕印度洋，海陸之間的熱力差異顯著，因此，季風現(xiàn)象十分明顯。冬季風來自寒冷的內陸，常吹干寒的西北風或東北風，天氣晴朗干冷；夏季風來自溫熱的海洋，常吹濕熱的東南風或西南風，常多云雨天氣。冬季風在我國活動時間比夏季風長，且冬季風的勢力較強。（2）地方性風與地方特點有關的局部地區(qū)的風稱為地方性風。它的影響范圍較小，主要的地方性風有海陸風、山谷風、焚風等。①海陸風在海陸之間形成，以一天為周期，隨晝夜交替而改變風向的風，稱海陸風。白天風從海洋吹向陸地，稱為海風；夜晚風由陸地吹向海洋，稱為陸風。海陸之間的熱力差異是形成海陸風的原因。海風的影響比陸風大，吹海風時，能把海上水汽帶到陸上，使陸上空氣濕度增大，形成霧或低云，有時產(chǎn)生降水。同時降低沿岸各地的氣溫，使夏季不至于十分炎熱（圖2.3）。圖2.3海陸風示意圖②山谷風在山區(qū)，以一天為周期，隨晝夜交替而轉換風向的風，稱為山谷風。白天，風從山谷吹向山坡稱為谷風；夜間，風從山坡吹向山谷，稱為山風。山谷風的晝夜交替影響山地氣候，白天谷風把水汽帶到山頂，山上濕度加大，易形成云雨，對山地植物的生長極為有利。冬季，谷底冷空氣易聚集，發(fā)生霜凍及低溫危害，對越冬樹木的生長造成威脅（圖2.4）。圖2.4山谷風示意圖③焚風焚風是在山的背風坡，由于空氣的下沉運動，使空氣溫度升高、濕度降低而形成的又干又熱的風。在我國，有很多地區(qū)都會出現(xiàn)焚風現(xiàn)象，在山地的背風坡，任何時間、任何季節(jié)焚風都有可能出現(xiàn)。焚風溫度高可促使初春積雪融化，有利于灌溉和植物的生長；秋天的焚風有利于植物果實成熟。但強大持久的焚風會造成干旱及高溫危害，影響植物的生長（圖2.5）。圖2.5焚風示意圖3）風對園林植物的影響（1）風對植物光合作用的影響風能輸送CO2，隨著風速的增加，不斷為植物的生長提供CO2。適當?shù)耐L可使植物冠層附近的CO2濃度保持或接近正常水平，保證光合作用的正常進行。保持合理的植物群體結構，有利于通風以增加CO2濃度，提高光能利用效率，從而有利于植物的生長發(fā)育。（2）風對植物蒸騰作用的影響風加強地面和空氣的熱量交換，增加土壤蒸發(fā)和植物蒸騰。在高溫情況下，風能降低植物葉片的溫度，而使植物葉片免于灼傷。由于蒸騰作用加強，促進了根系吸收，使根系不斷地從土壤中獲取養(yǎng)分以滿足植物正常生長的需要。風還能輸送熱量和水汽，使植株周圍的溫度、濕度不斷地得到調節(jié)，從而避免出現(xiàn)過高過低的溫度以及過大的濕度，利于植物的生長發(fā)育。（3）風能傳播植物的花粉和種子很多樹種如松樹、云杉、柳樹等都是靠風力來傳播花粉和種子的，風還可以幫助植物散播芳香氣味，招引昆蟲為花卉傳播花粉。（4）風對植物的危害風可以傳播病原體，造成病害蔓延；風直接影響著害蟲的地理分布。例如真菌病害可以靠風力傳播病菌孢子。風對害蟲的擴散和遷移的影響很大，很多害蟲能借風力傳播到很遠的地方，如蚜蟲可借風力遷移1220—1440km的距離，造成害蟲的大范圍蔓延危害。

風速過大可以對植物造成危害。風速過大淺根樹種會被連根拔起，強風會引起植物倒伏，吹斷樹木，使植物的葉片受到機械損傷，花卉的花朵會被吹落而影響其觀賞價值。另外植物的枝葉受損傷后，易被病菌侵入而引起病害。大風還可吹走表土，使植株根系暴露在外。大風會給植物的生長帶來嚴重的危害，我們應采取一些措施來防御風害。比如營造防風林、設置風障、選育優(yōu)良的抗風品種、運用科學合理的栽培管理技術等方法來抵御風害。

2.5園林植物引種與氣象變化

我國地域遼闊，地形地勢復雜，因此氣候表現(xiàn)為多樣化，溫度、濕度、降水等氣象因素各地變化較大，造成南北物種的差異。人們可以通過引種來豐富各地園林植物的種類，但氣象要素的變化直接決定引種的園林植物能否成活或正常生長。2.5.1天氣與氣候1）天氣

天氣是指一定地區(qū)短時間內各種氣象要素（溫度、濕度、光照、風等）和天氣現(xiàn)象（干濕、冷暖、陰晴、雨雪等）的綜合表現(xiàn)。天氣的變化表現(xiàn)為周期性變化和非周期性變化。周期性變化比較有規(guī)律，而非周期性變化規(guī)律較難掌握。2）氣候

氣候是一個地區(qū)多年綜合的大氣狀況，它既包括多年經(jīng)常出現(xiàn)的天氣狀況，也包括某些特殊年份偶然出現(xiàn)的極端天氣特征。如干旱、洪澇等。描述一個地區(qū)的氣候時常用各種氣象要素的各種統(tǒng)計量來表示。

天氣與氣候既有聯(lián)系，但又有很大區(qū)別。天氣是氣候的基礎，氣候是天氣的綜合。天氣是短時間內的氣象要素和天氣現(xiàn)象綜合表現(xiàn)的大氣物理狀況，具有瞬息萬變的特性，而氣候是長期的天氣狀況，在時間尺度上是一年以上的比較長的大氣過程，而且具有一定的穩(wěn)定性。

我國幅員遼闊，緯度跨度大，地形、地勢極為復雜，又由于距海遠近不同，受海陸分布及季風環(huán)流的影響，使我國具有從赤道氣候到冷溫帶氣候之間的多種氣候，各氣候帶具有不同的氣候特征。即使同一氣候帶，由于大氣環(huán)流、地理環(huán)境、海陸分布等因素的影響，也會表現(xiàn)出不同的氣候類型。使得我國氣候表現(xiàn)為錯綜復雜的多樣化。1）東北地區(qū)

東北地區(qū)表現(xiàn)為寒溫帶、溫帶濕潤和半濕潤氣候區(qū)，其中寒溫帶只包括大興安嶺北部地區(qū)。它是我國緯度最高、氣候最寒冷的地區(qū)，也是我國最偏東的地區(qū)，位置顯著地向海洋突出，受地理位置的影響，夏季受東南季風的影響，給東北帶來較多的雨量和較長的降水季節(jié)；冬季由于氣溫較低，蒸發(fā)微弱，雖然降水量不十分豐富，但空氣濕度仍較高，比鄰近的華北地區(qū)濕潤得多，使東北地區(qū)在氣候上具有冷濕的特點，主要的氣候特征是具有寒冷而漫長的冬季，溫暖、濕潤而短促的夏季，其中冬季長達6—7個月，嫩江以北無夏天。大部分地區(qū)的年降水量為400—700mm，東部降水集中在5—9月，西部則集中有6—8月。氣溫年較差大，冬季盛行西北風，夏季盛行東南風，春季風速最大。對植物危害最大的主要是冷、寒害等低溫災害和干旱，特別是春旱尤為嚴重。2）華北地區(qū)

華北地區(qū)屬于暖溫帶半濕潤氣候區(qū)，本區(qū)處于中緯度地帶，環(huán)流的季節(jié)性明顯，表現(xiàn)出暖溫帶大陸性季風氣候的特征。冬季寒冷干燥，夏季炎熱多雨，具有夏濕冬春干旱的特征。夏季氣溫較高，溫暖期較長，同時雨熱同季，利于喜溫樹種的生長；冬季較長，大約5個月，氣溫較低，喜涼植物可以越冬。氣溫的日較差、年較差都很大。以春旱較為突出，春季降水量只占年降水量的10—15%，降水在年內分配高度集中且多暴雨，降水強度和降水變率大，春季干旱和夏季洪澇是影響植物正常生長的重要因素。3）華中地區(qū)

華中地區(qū)屬于濕潤的亞熱帶季風氣候區(qū)，冬溫夏熱，四季分明，降水豐沛，季節(jié)分配均勻是其主要的氣候特點。冬季長1—4個月，夏季長4個月以上，平均年降水量為800—1600mm。降水以夏雨為最多，春雨次之，冬雨最少，是全國春雨最為豐沛的地區(qū)，梅雨也是華中地區(qū)降水的重要組成部分，它的降水量大約為6、7兩月降水總量的70%。因此梅雨的長短，降水量的大小對本地區(qū)旱澇影響極大。東部秋季多臺風，受臺風影響較重。4）華南地區(qū)

華南地區(qū)為南亞熱帶、熱帶季風氣候區(qū)，主要的氣候特征是熱量豐富，夏長冬暖，冬季低溫多陰雨，夏季晴朗少雨，多臺風。四季交替不明顯，冬季長2—3個月，夏季長5個月，福安—韶關以南無冬季。雨量豐沛，降水強度大，大部分地區(qū)70—80%的降水量集中在5—10月份。臺風頻繁，受臺風影響的時間最長，常導致華南水災，對植物生長及人們的生活威脅很大。但也有有利的一面，臺風季節(jié)正值華南仲夏，植物生長旺盛，臺風帶來豐沛的降雨，給植物提供了充足的水分。5）西南地區(qū)

西南屬于亞熱帶高原盆地氣候區(qū)，由于地形復雜，氣候差別較大。低洼盆地冬溫夏熱，年較差大；而高原區(qū)域則冬暖夏涼，年較差小?？偟膩碚f，春秋季氣溫低，表現(xiàn)出一定的大陸性氣候，大部分地區(qū)年平均降水量1000mm，分布規(guī)律是東部多于西部，年降水量分配不均，多數(shù)地區(qū)雨季集中在5—10月，占全年降水量的80%以上，天氣溫涼，潮濕，具有夏雨冬干、秋濕春旱的特點。本區(qū)的春旱、春秋季的低溫對植物生長產(chǎn)生不良影響。6）西北地區(qū)

西北地區(qū)為典型的溫帶荒漠氣候區(qū)，光照長，熱量資源豐富，氣溫變化大，干燥少雨，多風沙天氣是本區(qū)主要的氣候特點，與我國同緯度其它地區(qū)相比，氣溫偏高，降水稀少，相對濕度小，是我國最干旱的區(qū)域，在夏季高溫、多風的情況下，常出現(xiàn)干熱風，春季風力較大，所形成的風沙及沙暴天氣危害著植物的生長。但由于光照資源豐富，對植物生長發(fā)育有促進作用，可以人為創(chuàng)造條件充分利用這一優(yōu)勢資源。7）內蒙古地區(qū)

內蒙古地區(qū)屬于溫帶干旱、半干旱氣候區(qū)，其氣候特征表現(xiàn)為冬季寒冷而漫長，夏季溫暖而短促，春、秋季升、降溫急驟，降水少且變率大，分配不均勻，日照充足，多風沙。此地區(qū)水熱資源相互制約，嚴重的干旱及冬夏季節(jié)的風沙限制了植物的生長，另外冬春季節(jié)的雪災影響樹木及草地植被返青。

我國氣候的多種多樣，使各地區(qū)植物類群的分布也具有復雜多樣性，我們應研究植物與氣候條件之間的相互關系及其變化規(guī)律，充分利用氣候資源，根據(jù)各地氣候特點選擇適生的植物品種，盡量避開不利的氣候條件，最大限度地發(fā)揮氣候資源的優(yōu)勢。8）青藏高原地區(qū)青藏高原地區(qū)由于處于地勢高聳的特殊自然環(huán)境條件下，氣候從寒帶經(jīng)暖溫帶、溫帶、亞熱帶過渡到熱帶，氣候差異較大，其特點是光照充足，輻射量大，氣溫年變化小、日變化大；干濕季節(jié)分明，降水分布懸殊。干季多大風是本區(qū)的主要氣候特征，干旱和大風限制本區(qū)植物的生長。

2.5.3引種與氣候的關系1）引種的概念及意義

把植物引入其自然分布區(qū)以外的地區(qū)種植，在新的生態(tài)環(huán)境條件下進行正常的生長繁育，稱為引種。引種是經(jīng)濟有效地豐富本地園林綠化植物種類的一種方法，與在本地重新開始創(chuàng)造新品種相比，具有培育的時間短、見效快、病蟲害危害輕、培育方法簡單、不降低原有的觀賞價值和經(jīng)濟價值等優(yōu)點。

園林植物如刺槐、唐昌蒲、仙客來、茉莉花、落羽杉、雪松、萬壽菊、桉樹、落葉松等都是由國外引進的品種。我們應積極開展園林植物的引種馴化工作，為我國的園林綠化、美化工作做出貢獻。（1）溫度是保證植物正常生長發(fā)育的重要因子，引種時主要考慮平均溫度、極限溫度（包括最高最低溫度）及持續(xù)時間、季節(jié)交替等。①平均溫度在植物引種工作中，首先應考慮原產(chǎn)地與引種地的年平均溫度，若年平均溫度相差大，引種就很難成功。溫度因子與經(jīng)度的變化不明顯，因此如緯度相同，海拔相近，從東向西或從西向東引種較易獲得成功。②極限溫度及持續(xù)時間有的植物引種從兩地的平均溫度上來看是可能成功的，但極限溫度（最高、最低溫度）卻成了限制因子。如1977年的嚴寒，使廣西南寧市胸徑超過30cm的非洲桃花心木全部凍死。

另外，持續(xù)的低溫也會對引種造成影響。如藍桉有一定的抗寒能力，可忍受－7.3℃的短暫低溫，但不能忍受持續(xù)的低溫。云南省陸良縣引種藍桉，1975年12月持續(xù)低溫達5天，最低氣溫達到－5.4℃，大面積藍桉遭受了嚴重的凍害。高溫對園林植物的危害不如低溫顯著，但高溫加干旱會加重對植物的危害，華中華東地區(qū)的紅杉生長不良就與高溫有關。③季節(jié)交替季節(jié)交替時的氣候特點也是影響引種成敗的因子之一。如中緯度地區(qū)的樹種，冬季通常具有較長的休眠期，這是對該地區(qū)初春氣溫反復變化的一種特殊適應性，它不會因氣溫暫時轉暖而萌動。而高緯度地區(qū)的樹種，由于原產(chǎn)地沒有氣溫反復變化的特點，不具備氣溫變化的適應性，把它引種到中緯度地區(qū)，初春氣候不穩(wěn)定轉暖，經(jīng)常會引起冬眠的中斷而開始萌動，一旦寒流襲來就會造成凍害。；（2）光照不同地區(qū)的引種，要注意引入的植物品種對光照的要求是否與當?shù)厣L期的光照相適應。北半球高緯度的北方屬于長日照地區(qū)，此地區(qū)的植物屬于長日照植物，低緯度的南方屬于短日照地區(qū)，此地區(qū)的植物屬于短日照植物。南方的品種北引時，由于生長季內日照時間變長，將使植物的生育期延長，影響開花結實。若引種的樹木在秋季來臨時，還處于