溫度因子課件

內(nèi)容第五章溫度因子

Temperaturefactor溫度的地理和時間變化關(guān)于溫度的一些生態(tài)概念溫度對植物的影響動物對溫度的適應(yīng)溫度因子在林業(yè)中的重要性小結(jié)地球與太空之間主要是通過輻射過程交換能量并且保持輻射平衡。地球一方面得到太陽輻射能，同時又在向外太空輻射熱量，考慮到多年來大氣的溫度基本穩(wěn)定，這兩個過程處于一種平衡狀態(tài)。熱量平衡●溫度的時空變化熱量平衡包括輻射輸入和支出地面的輻射收入＝太陽直接輻射＋散射輻射＋大氣逆輻射支出＝地面輻射＋地面對太陽輻射的反射當(dāng)?shù)孛孑椛涫杖霝檎禃r，則地面必然通過亂流熱交換、蒸發(fā)耗熱和土壤熱交換等方式把熱量傳遞給周圍大氣和土壤內(nèi)部。若地面輻射收入為負值時，則地面又必然通過上述各種方式從大氣和土壤內(nèi)部獲得熱量以達到本身的熱量平衡。實際上，還存在地面上冰雪融解時消耗的熱量或者水凍結(jié)時放出的熱量；還有因降水（水滴的溫度不等于下墊面的溫度）而引起的熱量交換和植物光合作用所消耗的熱量等熱量平衡●溫度的時空變化溫度空間變化●溫度的時空變化影響因素緯度、海陸分布、地形緯度：影響太陽入射高度角、晝夜長短、太陽輻射量。隨著緯度增高，太陽輻射量減少，溫度逐步降低。海陸分布：影響下墊面性質(zhì)。冷暖氣團的移動常常是造成溫度快速變化的主要原因。溫度空間變化●溫度的時空變化秦嶺上部海拔3500米處，氣溫低，樹木生長緩慢陡峻的秦嶺造成了南北氣候的巨大差異。逆溫●溫度的時空變化對流層內(nèi)出現(xiàn)的上層空氣比接近地面的空氣更暖的現(xiàn)象。逆溫能造成危害，在冬季加重了城市空氣污染。形成逆溫的原因：主要是由于天晴風(fēng)小的夜晚尤其是冬季，地面因長波輻射強烈，大量失去熱量，地面溫度顯著降低，以致貼近地面的空氣層溫度也隨之冷卻。冷湖現(xiàn)象：在晚間由于冷空氣流動到低洼地帶，造成山谷的低溫，形成一個看不見的冷空氣的“湖”。溫度的影響●關(guān)于溫度的一些生態(tài)概念三基點溫度植物在其整個生命活動過程中所需要的溫度稱作生物學(xué)溫度，可用三個溫度指標(biāo)來表示。最適溫度：生物生長發(fā)育或生理活動得以正常進行的溫度范圍。最低溫度和最高溫度：植物生長發(fā)育和生理活動的低溫和高溫限度。合稱為三基點溫度?；顒訙囟龋焊哂谏飳W(xué)最低溫度的日平均氣溫值。有效溫度：活動溫度與生物學(xué)最低溫度之差。有效積溫：植物在某個或整個生育期內(nèi)的有效溫度總和?；顒臃e溫：植物在某個或整個生育期內(nèi)的活動溫度總和。溫度的影響●溫度對植物生長的影響各種植物的三基點溫度是不同的。熱帶植物的最適溫度高于溫帶植物；C4植物凈光合作用的最適溫度在30℃以上；溫帶樹木在20～30℃間光合能力最強；多數(shù)植物枝條生長的最適溫度在20～25℃之間；多數(shù)植物根系生長的最適溫度比地上部分低。凈光合作用的低溫限度，熱帶植物為5～7℃，而溫帶和寒帶植物在稍低于0℃的溫度下也能同化CO2。高等植物，當(dāng)同化器官開始結(jié)冰時，CO2吸收便立即停止。許多地衣在-10℃、甚至-25℃，即葉狀體凍結(jié)時，仍能吸收并固定CO2。木本植物凈光合作用的高溫限度約40～50℃。最適溫度因生物種類，各生長發(fā)育階段和生理活動，以及植物體的不同部分而異。

溫度的影響●溫度對植物發(fā)育的影響植物種子只有在一定溫度條件下才能萌發(fā)。溫帶和寒溫帶許多植物種子，還需要經(jīng)過一段低溫期，才能順利萌發(fā)。低溫對開花的誘導(dǎo)效應(yīng)：某些植物的開花結(jié)果需要一定時間低溫的刺激，這個過程稱為春化過程。如冬小麥、山茶。這是東北的紅松，樹體高大，但是在南方栽培的紅松卻長成了灌木形態(tài)。溫度的影響●物候季節(jié)明顯地區(qū)，植物適應(yīng)于氣候條件的這種節(jié)律性變化，形成與此相應(yīng)的植物發(fā)育節(jié)律。例如大多數(shù)植物春天發(fā)芽，夏季開花，秋天結(jié)實，冬季休眠。動植物在長期的進化過程中，由于受到生境條件的影響，因此它們的生長、發(fā)育、休眠等的生活現(xiàn)象，都表現(xiàn)了和生境條件的一定關(guān)系。例如，當(dāng)氣候條件變化了的時候，在動物方面就有候鳥的遷居、蛙蛇的冬眠或是驚蟄；在植物方面表現(xiàn)了發(fā)芽、展葉、開花、結(jié)實或者休眠等現(xiàn)象。溫度的影響●物候北京、南京緯度相差7度多，在三、四月桃李開始開花，先后相差19天。在海拔高的地方，物候較遲，古詩寫道“人間四月芳菲盡，山寺桃花始盛開”也是說明了這個道理溫度的影響●低溫的危害寒害:是指溫度在0℃以上對喜溫生物造成的傷害。熱帶、亞熱帶植物，在氣溫0－10度左右就能受到寒害。原因：低溫造成植物代謝紊亂，蛋白質(zhì)合成受阻、膜性改變和根系吸收力降低等。溫度的影響●低溫的危害凍舉:又稱凍拔。土壤反復(fù)凍融，使樹苗被完全拔出土壤。是寒冷地區(qū)更新造林的危害之一。多發(fā)生在土壤粘重、含水量高、地表溫度容易劇變的立地。溫度的影響●低溫的危害凍裂:由于晝夜溫差導(dǎo)致樹干縱向開裂。生理干旱：冬季或早春土壤凍結(jié)時，樹木根系不活動。這時如果氣溫過暖，地上部分進行蒸騰，不斷失水，而根系又不能加以補充，導(dǎo)致植物干枯死亡植物的適應(yīng)●植物對低溫的適應(yīng)形態(tài)適應(yīng)：表現(xiàn)在芽及葉片常有油脂類物質(zhì)保護，芽具有鱗片，器官的表面有蠟粉和密毛，樹皮有較發(fā)達的木栓組織，植株矮小，常呈匍匐、墊狀或蓮座狀；

生理適應(yīng)：低溫環(huán)境的植物減少細胞中的水分和增加細胞中的糖類、脂肪和色素來降低植物的冰點，增加抗寒能力。如鹿蹄草通過在葉細胞中大量貯存五碳糖、粘液來降低冰點，可使結(jié)冰溫度下降到-31度。行為適應(yīng)：通過休眠來增加抗寒能力。植物的適應(yīng)●植物對高溫的適應(yīng)形態(tài)適應(yīng)：有些植物體具有密絨毛或鱗片，能過濾一部分陽光；有些植物體呈白色、銀白色，葉片革質(zhì)發(fā)亮，能反射大部分光線；有些植物葉片垂直排列，或高溫下葉片折疊，減少吸光面積等。生理適應(yīng)：降低細胞含水量，增加糖或鹽的濃度，有利于減緩代謝速率和增加原生質(zhì)的抗凝結(jié)力；蒸騰作用避免植物體因過熱受害。動物的適應(yīng)●動物對溫度的適應(yīng)生理性適應(yīng)：增加體內(nèi)產(chǎn)熱量來增強御寒能力和保持恒定的體溫；在低溫環(huán)境下減少身體散熱的另一種適應(yīng)為大大降低身體終端部位的溫度。形態(tài)適應(yīng)：動物毛皮、羽毛、皮下脂肪冬季加厚，夏季變薄等。行為適應(yīng)：休眠（抗寒）和遷徙（避寒）。動物的適應(yīng)●動物對溫度的適應(yīng)形態(tài)結(jié)構(gòu)：（1）貝格曼（Bergman）規(guī)律：生活在高緯度地區(qū)的恒溫動物，其身體往往比生活