园林植物生长发育与环境

第四章环境对园林植物生长发育的影响•适宜的环境是植物生存的必要条件。本章着重介绍了环境因子如气候、土壤、生物、地形等因子对园林植物生长发育的影响，以便能选择或创造适宜的环境条件，科学合理地选择、栽植或改造植物，为创造出高水平的园林景观服务。环境是指植物生存地点周围一切空间因素的总和，是植物生存的基本条件。把直接作用于园林植物生命过程的环境因子称为“生态因子”。生态因子分为气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子和人为因子五大类。其中每一类内又有许多更具体的因子组成。一、气候因子对园林植物生长发育的影响•气候因子主要包括温度、光照、水分、空气、风等因子，是影响园林植物生长发育的主要生态因子。温度（一）园林植物对温度的要求•温度是园林植物生长发育最重要的环境条件之一。各种园林植物对温度都有一定的要求，即最低温度、最适温度及最高温度，称为三基点温度，不同种类的园林植物，由于原产地气候型不同，因此其三基点温度也不同。•按对温度需求不同，园林植物可分为3类：•（1）耐寒性植物：一般能耐0℃以下的温度，其中一部分种类能耐－5～－10℃以下的低温。在我国除高寒地区以外的地带可以露地越冬。绿化树木如落叶松、冷杉等均属此类。•（2）半耐寒性植物：耐寒力介于耐寒性与不耐寒性植物之中。•（3）不耐寒性植物：一般不能忍受0℃以下的温度，其中一部分种类甚至不能忍受5℃左右的温度，在这样的温度下则停止生长或死亡。•2）园林植物适宜的温周期•温度并不是一成不变的，而是呈周期性的变化，称为温周期。有季节性的变化及昼夜的变化。•（1）温度的年周期变化：我国大部分地区属于温带，春、夏、秋、冬四季分明，一般春、秋季气温中10～22℃之间，夏季平均气温在25℃，冬季平均气温在0～10℃。对于原产温带地区的植物，一般表现为春季发芽，夏季生长旺盛，秋季生长缓慢，冬季进入休眠。•（2）气温日较差：一天之中，最高气温约出现在14～15时，最低气温出现在日出前后，二者之差称为气温日较差。•气温日较差影响着园林植物的生长发育。白天气温高，有利于植物进行光合作用以及制造有机物；夜间气温低，可减少呼吸消耗，使有机物质的积累加快。因此，气温日较差大则有利于植物的生长发育。为使植物生长迅速，白天温度应在植物光合作用最佳温度范围内，但不同植物适宜的昼夜温差范围不同。通常热带植物昼夜温差应在3～6℃；温带植物5～7℃；而沙漠植物则要相差10℃以上。•3）有效积温•各种园林植物都有其生长的最低温度。当温度高于其下限温度时，它才能生长发育，才能完成其生活周期。通常把高于一定温度的日平均温度总量称为积温。园林植物在某个或整个生育期内的有效温度总和，称为有效积温。如一般落叶果树的生物学起始温度为均温6～10℃，常绿果树为10～15℃。•计算公式如下：•K=(X-X。)YK——有效积温X——某时期的平均温度•X。——该植物开始生长发育的温度，即生物学零度•Y——该期天数•例如，某种花卉从出苗到开花、发育的下限温度为0℃，需要经历600℃的积温才开花，如果日平均温度为15℃，则需经历40d才能开花；若日平均温度为20℃，则需经历30d•4）温度对花芽分化和发育的影响•植物种类不同，花芽分化和发育所要求的最适温度也不同，大体上可分为两种类型。•（1）高温条件下花芽分化：许多花木类如杜鹃花、山茶花、梅花、桃和樱花、紫藤等均于6～8月气温升至25℃以上时进行花芽分化，入秋后进入休眠，经过一定的低温期后结束或打破休眠而开花。•（2）低温条件下花芽分化：有些植物在开花之前需要一定时期的低温刺激，这种经过一定的低温阶段才能开花的过程称为春化阶段。秋播的二年生花卉需0～10℃左右才能进行花芽分化。如金鱼草、金盏菊、三色堇、虞美人等。原产温带的中北部地区以及高山地区的花卉，花芽分化多在20℃以下的较凉爽的气候条件下进行。如八仙花、卡特兰属、石斛属的某些种类在13℃和短日照条件下可促进花芽分化。•早春气温对园林植物萌芽、开花有很大影响，温度上升快，开花提早，花期缩短，花粉发芽一般以20～25℃为宜。温度对果实品质、色泽和成熟期有较大的影响。一般温度较高，果实含糖量高，成熟较早，但色泽稍差，含酸量低。温度低则含糖量少，含酸量高，色泽艳丽，成熟期推迟。•5）温度对花色的影响•温度是影响花色的主要环境因素之一，许多花卉均会随着温度的升高和光照的减弱，使花色变淡，例如，落地生根属的一些品种在高温和弱光下所开的花，几乎不着色，或者花色变淡。•6)高温及低温障碍•(1)高温障碍：当园林植物生长发育期环境温度超过其正常生长发育所需温度的上限时，引起蒸腾作用加强、水分平衡失调，轻者发生萎蔫或永久萎蔫（干枯），如夏季高温≥35℃。同时影响园林植物光合作用和呼吸作用，一般植物光合作用最适温20～30℃，呼吸作用最适温30～40℃，高温使植物光合作用下降而呼吸作用增强，同化物积累减少，植物表现萎蔫、灼伤，甚至枯死。•土温较高首先影响根系生长，进而影响园林植物的正常生长发育。一般土温高常伴随缺水，造成根系木栓化程度加快，根系缺水而缓慢生长甚至停长。此外，高温还影响花粉的发芽及花粉管的伸长，导致落花落果严重。•（2）低温障碍：低温和骤然降温对园林植物危害比高温更严重，分冷害和冻害。•①冷害（寒害）：园林植物在零度以上的低温下受到伤害。原产热带的喜温植物如香石竹、天竺葵等在10℃以下温度时，就会受到冷害，轻度表现凋萎，严重死亡。•②冻害:温度下降到零度（℃）以下，植物体内水分结冰产生的伤害，常见有霜冻，特别是早霜和晚霜的危害。•不同园林植物或同种园林植物在不同的生长季节及栽培条件下对低温的适应性不同，因而抗寒性也不同。一般处于休眠期的植物抗寒性增强。如落叶果树在休眠期地上部可忍耐－30～－25℃的低温；石刁柏等宿根越冬植物，地下根可忍受－10℃低温。但若正常生长季节遇到0～5℃低温，就会发生低温伤害。此外，利用自然低温或人工方法进行抗寒锻炼可有效提高植物的抗寒性。如香石竹、仙客来等育苗期间加强抗寒锻炼，提高幼苗抗寒性，促进定植后缓苗，是生产上常用的方法，还可在苗圃周围营造防风林或防风障，以及进行灌溉、熏烟、覆盖等都可起到抗寒的作用。光照•光是地球生命活动的能源,是植物光合作用赖以生存的必要条件,是植物制造有机物质的能量源泉,没有阳光就没有绿色植物,植物就不能进行光合作用,植物就不能生长发育。光照强度、日照时间长短、光的组成等等对园林植物生长发育产生较大影响。•1）光照强度是指单位面积上所接受可见光的能量，简称“照度”，单位为勒克斯（lx）。依地理位置、地势高低、云量及雨量等的不同而呈规律性的变化。即随纬度的增加而减弱，随海拔的升高而增强。1年之中，以夏季光照最强，冬季光照最弱；1天之中，以中午光照最强，早晚光照最弱。•（1）光照强度对园林植物的影响•园林植物生长速度与它们的光合作用强度密切相关。而光合作用的强度在很大程度上受到光照强度的制约，在其它生态因子都适宜的条件下，光合作用合成的能量物质恰好抵偿呼吸作用的消耗时，这时的光照强度称为光补偿点。光补偿点以下，植物便停止生长。如园林植物林冠下的植物，有时会因光照不足，叶子和嫩枝枯萎。光照强度超过了补偿点而继续增加时，光合作用的强度就成比例的增加，植物生长随之加快，即长高长粗。但当光照强度增加到一定程度时，光合作用强度的增加就逐渐减缓，最后达到一定限度，不再随光照强度的增加而增加，这时达到了光饱和点，即光合作用的积累物质达到最大时的光照强度。植物生长一般需要18000～20000lx的光照强度，。根据不同园林植物对光照强度的反应不同，可将其分为以下3类。•①阳性植物:此类植物需在较强的光照下生长良好。多数露地一二年生花卉及宿根花卉、仙人掌科等多浆植物类；落叶松、马尾松、臭椿等树木均属此类。•②阴性植物:此类植物不能忍受强烈的直射光线，需在适度荫蔽下才能生长良好。如蕨类植物、兰科、苦苣苔科、凤梨科、姜科、天南星科及秋海棠植物；云杉、冷杉、红豆杉等树木均为阴性植物。也有一些蔬菜植物如菠菜、莴苣、茼蒿等在光照充足时能良好生长，但在较弱的光照下，生长快、品质柔嫩。利用此特性，生产上常常合理密植或适当间套作，以提高产量，改善品质。•③中性植物:此类植物对光照强度的要求介于上述两者之间，或对日照长短不甚敏感。通常喜欢日光充足，但在微荫下也能正常生长。如萱草、桔梗类等。•（2）光照强度与叶片色彩的关系•中观叶类花卉中，有些花卉的叶片中常呈现出黄、橙、红等多种颜色，有的甚至呈现出色斑块，这是由于叶绿体内所含元素不同，并在不同的光照条件下所产生的效果。如红桑、红枫、南天竹的叶片在强光下叶黄素合成得多些，而弱光下胡萝卜素合成得多。因此，它们的叶片呈现出由黄到橙再到红的不同颜色。•（3）光照强度对花色的影响•紫红色的花是由于花青素的存在而形成的，而花青素必须在强光下才能产生，在散射光下不易产生。花青素产生的原因，除受强光照的影响外，还与光的波长和温度有关。另外，光照强度对矮牵牛等某些花卉品种的花色有明显影响，仍以蓝、白复色的矮牵牛花为例，其蓝色部分和白色部分的比例变化不仅受温度影响，而且与光照强度和光照持续时间有关。如茶叶中的紫色叶子也是由于光照过强产生花青素而形成，鲜叶中如果混有过多的紫色叶子，则制出的干茶茶汤是苦的。实验表明，随着温度升高，蓝色部分增加；随着光照强度增大，而白色部分增加。•2）日照长度•日照长度是指一天之中从日出到日没的太阳照射时间。一年之中不同季节昼夜日照时数不同，这种昼夜长短交替变化的规律称光周期现象。根据对日照长短反应不同，可将园林植物分3类。•（1）长日照植物：这类植物在其生长过程中，需要有一段时间每天有较长的光照时数（通常12～14h以上）才能形成花芽开花。在这段时间内，光照时间越长，开花越早，否则不开花或延迟开花。•（2）短日照植物：这类植物在生长过程中，需要一段时间内，每天的光照时数在12h以下或每日连续黑暗时数在12h以上，才能诱导花芽分化，促进开花结实。而在较长的日照下不开花或延迟开花。•（3）中日照植物：这类植物经过一段营养生长后，只要其它条件适宜就能开花结实，日照长短对其开花无明显影响。•研究并掌握了园林植物的光周期反应，就可以通过人工控制光照时间来促进或抑制植物的开花、生长和休眠。•3）光质•不同波长的光对植物生长发育的作用不同。植物同化作用吸收最多的是红光，其次为黄光。红光不仅有利于植物碳水化合物的合成，还能加速长日照植物的发育；相反蓝紫光则加速短日照植物发育，并促进蛋白质和有机酸的合成，短波的蓝紫光和紫外线能抑制节间伸长，促进多发侧枝和芽的分化，且有助于花色素和维生素的合成。因此，高山及高海拔地区因紫外线较多，所以高山花卉色彩更加浓艳，果色更加艳丽，品质更佳。•红外线是不可见光，它是一种热线，被地面吸收后可转变为热能，能提高地温和气温，供园林植物生长发育所需的热量。水分•水是园林植物的重要组成成分，也是植物进行光合作用的原料，同时也是维持植株体内物质分配、代谢和运输的重要因素。园林植物生长发育离不开水，如果缺水，影响种子发芽、插条生根、幼苗生长；光合作用、呼吸作用及蒸腾作用均不能正常进行，更不能正常抽梢、开花结实、落叶、休眠，严重缺水时会使植株萎蔫甚至死亡；当然，水分过多又会造成植株徒长、烂根、落蕾、甚至死亡。•1）园林植物对水分的要求•土壤湿度：通常用土壤含水量的百分数表示，即以田间持水量的60%～70%为宜。•空气湿度：不同园林植物需空气相对湿度不同，一般为65%～80%。原产于热带雨林地区植物约高，而原产沙漠地区植物则相对约低。•2）园林植物不同生育期和水分的关系•园林植物不同生育期对水分需要量不同。种子萌芽期：需充足的水分，有利胚根和胚芽的萌发；幼苗期：根系弱小，在土壤中分布浅，抗旱力弱，须经常保持土壤湿润。但水分过多，易徒长。生产上育苗常采取适当蹲苗，即适当控制水分，增强幼苗抗性。但注意不要过度控水，形成“小老苗”；旺盛生长期：此期须充足的水分，促进抽梢形成树冠骨架，但水分过多，会使植株叶片发黄或徒长等现象；开花结果期：要求较低的空气湿度和较高的土