第二章园林生态园林植物与气象.

第二章园林植物与气象要素五大气象要素：光热水气风。各气象要素变化规律对园林植物的生长有很大关系。第一节园林植物与光一园林植物的光合作用（一）光合作用：绿色植物吸收太阳能，同化二氧化碳和水，制造有机物并释放氧气的过程。CO２+H２O光绿色植物(CH２O)＋O２太阳辐射光合作用光合色素光合产物太阳辐射：太阳以电磁波或粒子形式向外放射的能量。按电磁波波长的不同，太阳辐射分为无线电辐射、红线辐射、可见光辐射、紫外线辐射、X-射线辐射、γ-线辐射等。太阳辐射的主要波长范围在150nm4000nm。波长在390nm760nm的光为可见光，波长小于390nm的光为紫外光（紫外线），波长大于760nm的光为红外光（红外线）。其中对地球生物影响最大的是可见光辐射和紫外线辐射。能够被叶绿素吸收的太阳辐射称为生理辐射。对植物的生长发育起着主要作用的是可见光，由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光混合而成。叶绿体是绿色植物进行光合作用的细胞器，在光合作用中承担光能收集与传递的功能。为CO2的固定和光合产物的形成提供能量。叶绿素是光合作用的主体，叶绿素的最大吸收光是红光（640660nm）和蓝紫光（430450nm）。叶绿素的含量和存在状况影响着光合效率的高低。光照、温度、水分、氧气和某些矿质元素直接影响叶绿素的合成。叶绿体的基本结构1．被膜2．基粒3．基质4．类囊体5．基粒片层6．基质片层基粒：分布有叶绿素，光反应的场所。基质：含有各种酶类，暗反应的场所光合作用是一系列光化学、光物理和生物化学转变的复杂过程。光合作用必须在有光的条件下才能进行，但并不是光合作用的每一步骤都需要光。光合作用总体来说分两步进行：光化学反应电子传递↓↓太阳光能·hr------→电能·e-------→活跃化学能·同化力（光能的吸收、传递）（ATP，NADPH2）（光反应）↓CO2＋H2O-----→稳定化学能C6H12O6（暗反应）第一步需要光，称光反应，吸收太阳光能转换为电能，再形成活跃的化学能，贮存在ATP和NADPH2中，这一过程是在叶绿体的基粒片层上完成的，随着光强的增大而加速。光化学反应电子传递↓↓太阳光能·hr------→电能·e-------→活跃化学能·同化力（光能的吸收、传递）（ATP，NADPH2）（光反应）第二步不需要光，称暗反应，通过二氧化碳同化，吸收CO2和H2O合成有机物，同时将活跃的化学能转变为稳定的化学能，贮藏在这些有机物分子的化学键当中，这一过程是在叶绿体的基质中进行的，随温度的升高而加快。↓CO2＋H2O-----→稳定化学能C6H12O6（暗反应）影响植物光合作用的因素主要有光照、温度、CO2的浓度、水分及矿质元素，由于自然环境、栽培方式和植物自身的特点，地球上植物的光能利用率不超过1%，植物的生产潜力极大。目前生产上主要通过增加光合面积、延长光合时间、增强光合效率和减少呼吸消耗四条途径来提高植物的光能利用率。（二）光合作用的影响因素光合作用是一个在多种酶的催化下，绿色植物吸收太阳的光能，把CO2和H2O合成有机物，贮藏能量，同时释放氧气的过程。一切与之相关因素的变化都会影响光合作用的效果。1.光照光照作用----提供能量，调节酶活性。光饱和现象：光照增加到一定强度光合速率不再增加的现象。光饱和点：刚刚达到光饱和现象时的光照强度。光补偿点：光合作用吸收的CO2量与呼吸作用释放的CO2量相等时的光照强度。•光补偿点以上，光饱和点•以下的区间内，光合速率•与光强成正比。2.二氧化碳CO2作用----提供原料CO2饱和点：CO2浓度继续增加光合速率不再增加，此时CO2的浓度称CO2饱和点。CO2补偿点：光合作用吸收的CO2量与呼吸作用释放的CO2量相等时的CO2浓度。CO2补偿点以上，CO2饱和点以下的区间内，净光合速率与CO2浓度成正比。3.温度低温：酶钝化叶绿体结构破坏呼吸大于光合高温：酶失活叶绿体结构破坏蒸腾失水多气孔开度小CO2吸收少最高温度：40－50℃三基点最适温度：25－35℃最低温度：5－7℃4.水分缺水-→光合速率降低电子供体缺乏，光反应受阻；气孔开度减小，CO2吸收减少；CO2扩散障碍，同化降低；叶片生长缓慢，光合面积减少；同化物运输受阻，反馈抑制增强。5.矿质元素N、Mg----叶绿素组成K、Mg----激活剂K----气孔调节Fe、Cu、Zn、Mn----叶绿素合成Cl、Mn----水光解（活化剂）P、Cu、Fe----磷酸化（NADP、ATP）二园林植物的光环境太阳能是一切生命活动赖以存在的基础，太阳能以辐射的方式将能量传递到地球表面，给地球带来光和热，带来四季和昼夜。光对园林植物的影响有两个方面：1是园林植物生殖器官的分化和形成所需要一定日照长度的诱导。2是作物的正常光合作用必须有适当的光照强度和日照时间。园林植物必须在适宜的光环境下才能良好地生长。在生产中，只有根据园林植物的生态特性，选择适宜的环境栽植，才能达到良好的园林绿化效果（一）光对园林植物的生态作用1光谱成分的生态作用（1）由于大气层对太阳辐射的吸收和散射具有选择性，所以当太阳辐射通过大气后，不仅辐射强度减弱，而且光谱成分也发生了变化。随太阳高度升高，紫外线和可见光所占比例随之增大；反之，高度变小，长波光比例增加。在空间变化上，低纬度处短波光多，高纬度长光波多；同时，随海拔升高短光波随之增多。在时间变化上，夏季短光波多，冬季长光波多；中午短光波多，早晚长光波多。（2）光谱各成分对植物的生态作用在自然条件下，植物进行光合作用必须有太阳辐射作为能源参与，但并非所有光均能被植物的光合作用所利用。不同波段的辐射对植物生命有不同作用。A波长大于1.00μm的辐射，可被植物转化为热能，不参与光合作用。B波长在1.00～0.72μm的辐射，只对植物起伸长作用。C波长在0.72～0.61μm的红光和橙光，可被植物体内叶绿素强烈吸收，光合作用最强。D波长在0.61～0.40μm的绿光和蓝紫光，表现为次强的光合作用与成形作用。E波长在0.40～0.32μm的紫外光，主要起成形和着色作用，使植物变矮，颜色变深，叶片变厚等。F波长小于0.32μm时，它对大多数植物有害，达到0.28μm时可立即杀死植物2光照度的生态作用光照度：指植物体被可见光照明的强度。植物的光合作用强度与光照度之间有密切联系，在一定范围内，植物的光合作用随光照度的增而增强。在一定量的光照度以上，植物生产的有机物大于植物自身的呼吸消耗。勿忘我（1）光照强度在地球表面有空间和时间的变化规律。空间变化包括纬度、海拔高度、地形、坡向；时间变化有四季变化和昼夜变化。纬度变化：光照强度在赤道最大；随着纬度的增加，太阳高度变低，光照强度相应减弱。西藏是全国的太阳辐射最强的地方，阳光强、日照多。拉萨，全年总辐射是成都的2.1倍，上海的1.7倍；全年日照时数为成都的2.4倍，上海的1.5倍。所以拉萨又被称为“日光城”。海拔变化：光照强度随着海拔高度的升高而增强，因为海拔高度越高，空气密度越稀薄。坡向和坡度变化：在北半球温带地区太阳的位置偏南，因此，南坡所接受的光照要比平地多；反之，北坡就比较少。时间变化：在一年中以夏天光照最强，冬季最弱；就一天而言，中午光照最强，早晚最弱。树冠与植物群落中的光照情况：吸收、反射、投射。其能力随叶片的表面性状不同而发生变化。在树冠中光照强度随叶片的位置不同而发生变化。在植物群落中光照强度也随植物的位置不同而有所区别。光强的作用：生长发育、形态建构作用。典型例子—植物黄化现象：植物在黑暗中不能合成叶绿素，但能合成胡萝卜素，导致叶片发黄。光照能促进植物组织的分化，制约着各器官的生长速度和发育比例。强光对植物胚轴的延伸有抑制作用；而在光照充足的情况下则会促进组织的分化和木质部的发育，使苗木幼茎粗壮低矮，节间较短，同时促进根系生长。利用强光对植物茎生长的抑制作用，可培育出具有更大观赏价值的园林植物。荷包牡丹3日照长度的生态作用P31日照长度随纬度变化而进行不同的周期性变化。纬度越低，最长日和最短日光照差距越小，如赤道地区分别都是12小时；随着纬度的增加，最长日和最短日的差距越来越大，，即纬度越高日照长短的变化越明显。光周期现象—生物对光的生态反应与适应定义：生物对昼夜光暗循环格局的反应所表现出的现象称之为光周期现象。生物和许多周期现象是受日照长短控制的，光周期是生命活动的定时器和启动器。（二）园林植物对光的生态适应性由于园林植物受到遗传和环境的影响，表现出对不同光照条件的生态适应性。1园林植物对光照度的适应性根据植物对光的适应性的差异，园林植物分为：喜光植物：阴生植物：耐阴植物：龙舌兰2园林植物对日照长度的适应性根据光周期的反应不同，园林植物可分为：长日照植物：短日照植物：中日照植物：日照中性植物：对光周期的不同反应是由于植物在进化过程中，对日照长度的适应性表现不同，主要与原产地的纬度有很大关系。天竺葵仙客来三光环境的调控在园林绿化中的应用1调整花期对短日照植物遮光处理，可促进开花。菊花对长日照植物补光处理，可促进开花。唐菖蒲光照还可调整植物开花的习性。2改变休眠和促进生长长日照有利于植物萌动生长短日照有利于植物秋季落叶休眠3引种驯化纬度相近地区，因光照时间相近，引种成功的可能性较大。对短日照植物，南种北引，由于日照时间长，将使作物生育期延长，严重时不能开花结实。北种南引，作物加速发育，缩短生育期。对长日照植物，北种南引，日照时间变短，将延迟发育与成熟。瓷玫瑰原产于非洲及亚洲热带地区，华南热带农业大学农学院经过3年的研究，在瓷玫瑰的组织培养、快速繁殖及鲜切花保鲜等方面取得了成熟的术，这标志着海南首次引种试种瓷玫瑰获得成功4植物配置白蝴蝶，天南星科。地被植物，极耐荫