004第四章牧草与环境.ppt

2.植物失水 植物失水有蒸腾和吐水两种方式，吐水因量小而在植物水分平衡中意义不大，故失水仅指蒸腾失水。 植物蒸腾分为气孔蒸腾和角质层蒸腾二种，前者速度取决于气孔开口大小，而气孔的开闭及大小受水分控制系统和二氧化碳控制系统制约。 强光下供水充足时，二氧化碳控制系统占优势抵制气孔关闭，但当水分严重亏缺后，水分控制系统上升为主导因子而引起气孔缩小或关闭，以减少蒸腾失水维持体内水分平衡。 一旦关闭气孔，角质层蒸腾就决定了植物的失水速度，其蒸腾量占总蒸腾量的百分比可用来衡量气孔关闭的效果，一般具柔软叶子的植物为10%～33%，而硬叶植物为3%～5%。 3.株体内的水分平衡 植物体内的水分平衡取决于其吸水速度与失水速度之差。 短期的水分亏缺会刺激植物体内各种水分调节机制恢复水分平衡。 就植物对其体内水分平衡的反应机制来看，将植物分为水分稳定型和水分不稳定型两类。前者特点是气孔对缺水很敏感，根系分布广且吸水效率高，贮水器官发达(如根部、茎的木质部和皮层及叶子)，此类植物多为阴性植物、肉质植物和乔木，它们在整个一天中的水分平衡基本上接近于零；后者特点是失水量大，细胞液浓度明显加大，原生质能忍受水势的快速且幅度大的波动，此类植物多为广水性、阳性植物。 四、风和二氧化碳状况 （一）风 （二）二氧化碳 （一）风 1.风速差异 2.风的分布 1.风速差异 牧草地的风速低于裸地。 据南京大学1956年7月15日在陕西绥德地区的观测，株高35cm、覆盖度85%的紫花苜蓿地上空20cm和150cm处的风速分别为0.17m/s和1.44m/s，而同样高处的裸地风速分别为1.36m/s和1.91m/s。 另据W·Kreutez对农田风速与裸地风速对比观测，当25cm上空风速为1、1～2、2～3、3m/s时，大豆对风的减弱效果分别为20%、23%、15%、11%，而小麦分别为24%、15%、11%、9%。 2.风的分布 牧草地风速的变化有垂直和水平两个方向。 垂直方向的分布规律与植物株高和叶层分布特点有关，通常中部因枝条多和叶子集中，导致减弱风速效果最强，故此处风速最低；而上部和下部因茎叶稀少，风速相对大些，尤以上部越向上越剧烈。 水平方向的分布规律与牧草种类、密度和生长期有关，总的风速趋势是由边行向里不断递减，这是造成植物生长产生边行优势的主要原因之一。 （二）二氧化碳 1.分布 2.利用 1.分布 大气中二氧化碳的含量平均为0.03%，一般城市远高于农村和山区。 牧草地二氧化碳的垂直分布与植物叶层分布特点极为有关，通常叶面积系数最大处的二氧化碳浓度最低，由此向上向下递增。 牧草地二氧化碳的年度变化和日变化规律与植物光合作用强度的变化规律呈负相关，光合作用越强，二氧化碳浓度越低，即夏季高于冬季，中午高于早晚。此外，牧草地二氧化碳的浓度与通风也密切相关，通风可促使大气与牧草地进行不断交流，以维持牧草地中二氧化碳的平衡状况。 2．利用 牧草地的二氧化碳主要靠大气和土壤通过湍流输送获得，一般太阳光能越强，植物光合作用就越旺盛，被吸收的二氧化碳就越多，造成大气与牧草地间的二氧化碳浓度差（梯度）越大，导致大气向牧草地输送的二氧化碳通量越多。 第二节 人工环境效应 一、耕作效应 二、密植效应 三、间套作效应 四、灌溉效应 五、防风效应 六、覆膜效应 七、化学效应 八、防霜效应 一、耕作效应 （一）垄作 （二）浅锄深耕 （三）镇压 （四）免耕留茬 （一）垄作 垄作是在整地时将耕作层筑起垄台和垄沟，而后在垄台上种植作物，这是北方湿润寒冷地区常见的一种栽培方式。 垄作的主要效应是增温，这是因为其地画呈波浪形起伏状，地表面积比平作增加了25%～30%，从而增大了太阳辐射的接纳量，导致白天垄上温度比平作高2～3℃，而夜晚因散热面积大比平作温度低，结果增大了土壤日温差，这样有利于植物生长发育。 垄作还有降低土壤湿度和提高光照强度的效应，0～20cm的耕作层土壤湿度平均比平作降低0.8%～3.0%，植株上、中、下部光照强度比平作分别提高43.0%、50%、27.5%。 （二）浅锄深耕 牧草苗期中耕浅锄除杂草，加大土壤日温差。一般浅锄（4～6cm）可提高土层5cm处温度0.5～0.8℃。 深耕具有增温作用，增温效果持续时间长，可体现在全年各个时期，而且这种作用随耕深的下延而增大。 （三）镇压 镇压的结果是使土壤结构紧密，影响可达10cm。 由于导热率和吸热率增大，使得土壤温度状况发生变化，高温时段镇压能降低温度，低温时段镇压能提高温度，对夏季防热、冬季御寒有着积极作用。 由于土壤紧密使毛细管作用加强，引起下层水分上升，导致上层毛细管持水量增加，反映到上层土壤湿度增大。 （四）免耕留茬 免耕留茬是在保留上茬作物的情况下，