植物与温度的关系技术分析.ppt

第四章 植物生活与环境 4.3 温度的生态作用 4.3 植物与温度的关系 4.3.1 温度的生态作用 温度对植物生长的影响 温度对植物发育的影响 温度变化对植物的影响 温度对植物分布的影响 植物的温度生态类型 4.3.2 温度胁迫及其植物的适应 低温胁迫及植物对低温的适应 高温胁迫及植物对高温的适应 温度对植物生长的影响 植物的代谢过程必须在一定的温度范围内才能正常进行 温度对植物生长的影响主要表现在温度对光合作用的影响 温度三基点 昼夜变温对植物生长具有促进作用 在自然的CO2浓度和光饱和情况下不同植物光合作用的温度三基点（℃）（引自姜汉侨，2004） 温度对植物发育的影响 春化作用 发育起点温度 有效积温法则 发育起点温度 植物的生长发育需要一定的温度范围，低于某一温度，植物的生长发育就停止，高于这一温度，植物才开始生长发育，这一温度阈值称为发育起点温度或生物学零度。 温带植物5～6℃ 亚热带植物10 ℃ 热带植物﹥18 ℃ 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 有效积温法则的意义 预测生物发生的世代数 预测生物地理分布的北界 预测害虫来年的发生情况 制定农业气候区划，合理安排作物 预报农时 温度日变化对植物的影响 温周期现象 概念 植物的生长发育与昼夜温度变化同步的现象，称为温周期现象（thermoperiod）。 温周期现象的生理基础 有利于光合作用 温度日变化对植物的生态作用 （1）促进种子发育，提高萌发率 （2）促进植物生长 （3）影响植物开花结实 （4）影响植物的产品质量 （5）对植物分布的影响 温度年变化对植物的影响 物候 生物生长长期适应于一年中温度水分的节律性变化，形成了与此相适应的生物节律的现象，称为物候。 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 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 蓝绿藻 椰子 可可 4.3.2 温度胁迫及其植物的适应 极端温度：超出常态的过高或过低的温度。 低温胁迫及植物对低温的适应 低温胁迫 临界温度 低温伤害的类型 植物对低温的适应 植物的抗旱锻炼 植物对低温适应的生态类型 高温对植物的影响及其生物的适应 高温对植物的生态作用 植物对高温的适应 热驯化 植物对高温适应的生态类型 低温胁迫及植物对低温的适应 低温的危害作用 临界温度： 温度低于一定数值，生物就会因低温而受害，这个温度数值称为临界温度，或称为“生物学零度”。 低温胁迫的类型 冷害（寒害） 零度以上的低温对生物的伤害。 原因：低温打破了代谢的协调性 冻害 冰点以下的低温对生物的伤害 原因：冰晶的形成 霜害 生理干旱 植物对低温的适应 （1）形态上 油脂、芽鳞、蜡被、茸毛、厚木栓层、形体矮小等。 （2）生理上 A.原生质特性发生改变 a.减少细胞水分 b.有机质增加 B.吸收更多的红外线 C.休眠 （3）行为适应 植物对低温的适应 （1）形态上 油脂、芽鳞、蜡被、茸毛、厚木栓层、形体矮小等。 （2）生理上 A.原生质特性发生改变 a.减少细胞水分 b.有机质增加 B.吸收更多的红外线 C.休眠 （3）行为适应 植物的抗寒锻炼 1）概念 温带植物抗寒性随秋季气温的逐步降低而逐渐增强的现象，称为抗寒锻炼(cold hardiness)。 2）影响植物抗寒性的因素 （1）不同植物种类抗寒性不同 （2）植物不同的器官抗寒性不同 （3）外界因素 植物对低温适应的生态类型 冷敏感植物（cold sensitive plant） 可被冰点以上低温严重伤害的所有植物。 冻敏感植物（freezing-sensitive plant） 这些植物仅靠延迟冷冻时间来防止损伤。在较冷的季节，细胞液和原生质中的渗透活性物质如糖类、不饱和脂肪酸等增加，以提高对低温胁