04树木与生态环境(1)

树木的生物学特性BiologicalCharacteristicsw树木生长发育（个体发育）的规律。w——个体发育（individualdevelopment）：树木由种子萌发经过幼苗、幼树逐渐发育到开花结果、种子成熟，最后到衰老死亡整个生命过程。实际上就是指树木一生所经历的全过程，即树种的生活周期。——个体发育规律：树木的生长速度、寿命长短、最大生长量、开花结实特点与繁殖性能及其物候变化。个体发育规律取决于树种的遗传因素，并受周围环境条件的深刻影响。生物学特性:树木生长发育的基本规律（个体发育）。是从种子萌发或营养体的萌芽算作开始阶段。生长和发育关系密切，生长是发育的基础。不同树种的性状、生长速度、寿命长短、开花结实特点及繁殖性能是不同的，这些特性取决于树种的遗传因素，并受周围环境条件的深刻影响。如银杏在一般情况下生长比较缓慢，20年左右开始开花结籽，但在水肥充足和精心管理的条件下可大大加速生长，并提早5—7年结籽。因此不能孤立地谈生物学特性，它是与生态学特性紧密相结合的。第四章树木与环境的生态关系第一节有关环境的概念1）环境：树木生活的地面和空间称为环境。2）环境因子：构成树木生活环境的因子称为环境因子:5类w气候因子：包括光、温度、水分、空气等。ww土壤因子：包括土壤有机物质、无机物质及土壤理化性质和土壤微生物。w地形因子：包括山岳、平原和坡向、坡度等。ww生物因子：包括动物、植物和微生物等。ww人为因子：包括人对树木资源的利用、发展、保护与破坏等作用。3）生态习性某种植物长期生长在某种环境中，受到该环境条件的特定影响，通过新陈代谢，使植物在生活过程中形成了对某些生态因子的特定需要，这就是其生态习性。p习性是基础3）生态类型：有相似生态习性的植物就属于同一植物生态类型。在环境因子中，对树木生活有直接、间接作用的因子称为生态因子：光、温、水、气、热、土、肥在生态因子中，对于树木生活必不可少的因子称为生存条件。树木和环境是相互作用的统一体。在研究树木与环境关系时，不仅要了解树木本身各方面的特性，还应了解它们生活的环境及它们之间的相互关系。在研究树木与生态因子关系时，必须具有以下几个基本观念。生态因子作用的基本规律1．综合作用环境中各生态因子相互紧密联系着，综合起作用。生态因子中任何一个因子的变化，都会引起其他因子不同程度的变化。例如，光照强度的变化可引起温度、湿度因子的变化。2．主导因子w环境中的各生态因子之间又是相互联系、相互制约的;w尽管组成环境的生态因子都是树木生长发育所必须的，但对某一树木甚至树木的某一生长发育阶段，常常有1~2个因子起决定性作用，这种取决定性作用的因子就叫做“主导因子”。在树木一生的生长发育过程中主导因子不是不变的。3．生态因子不可代替性和可调剂性生态因子对于树木生长发育都是同等重要的，随便缺少哪一个都会引起树木正常生活失调，生长受到阻碍或死亡。任何一个生态因子都不能由另一个生态因子来代替。但是在一定情况下，某一因子在量上有所不足时，可以由其他因子的增加或加强而得到调剂，并仍能获得相似的生态效应。4．生态因子作用的阶段性生态因子对于树木的不同发育阶段所起的作用是不同的。如短日照是导致落叶树木秋季落叶的主导因子。5.生态幅各种树木对生存条件及生态因子变化强度有一定的适应范围，超过这个限度就会引起生长不适或死亡。关于生态因子对树木的生态作用集中反应在以下两点：1）不同生境中生长着不同的树木种类棕榈科植物中绝大多数都要求生长在温度较高的热带和南亚热带地区，如椰子、槟榔、假槟榔、油棕、鱼尾葵、散尾葵等；落叶松、云杉、冷杉、桦木类等则要求生活在寒冷的北方或高海拔地区；桃、梅花、马尾松、木棉等喜欢阳光充足；铁杉、绣球花、虎刺、紫金牛等较为喜荫；2）不同环境影响树木体内有机物质的形成与积累w不同的环境除了能够影响树木的外部形态及内部结构之外，还影响植物体内有机物质的变化。w一般认为在气候暖和、湿润地区野生及栽培植物的物质形成是以淀粉、碳水化合物的总量较多；相反，在空气和土壤都比较干燥，光线充足的地区有利于蛋白质的形成。第二节树木的生态学特性由于树木长期生长在某种环境条件下，形成了对该种环境条件的要求和适应能力，称之为生态学特性。树木的生态学特性EcologicalCharacteristicsw环境——树木生存、生长的地面和空间。w环境因子——构成树木生活环境的因子。包括气候、土壤、地形、生物、人类活动。生态因子——对树木生活产生直接或间接作用的环境因子。树木和生态环境是相互作用的统一体。树木的生态学特性是适地适树选择造林树种、制定栽培措施的重要依据。一、气候因子§光照对树木的生态作用w1、植物生长离不开光（光合作用）w2、光的性质与变化1）光质w可见光：380~760nm之间w不可见光：波长大于760nm（红外光）和小于380nm（紫外光）。2）光强：以光为主导因子的植物生态类型根据植物对光照强度的要求，传统上将植物分：1）阳性树种：落叶松、水杉、杨、柳、木棉、椰子2）阴性树种：3）中性树种（耐荫植物）：w中性偏阳的树种：榆、朴、樱花、碧桃、山桃、月季、木槿、石榴、黄刺玫、榆叶梅；w中性稍耐荫的树种：圆柏、槐、七叶树、太平花、丁香、黄花茶镳子、红瑞木、锦带花；w耐荫性较强的树种：云杉、冷杉、矮紫杉、粗榧、罗汉松、金银木、天目琼花、珍珠梅、绣线菊、常春藤等。树木与环境因子4、判断树木的耐荫性生理指标法是通过光合作用测定，确光补偿点和光饱和点。形态指标法是根据树木的外部形态来判断树种的喜光性和耐荫性。树种的喜光性和耐荫性常因生长地区、环境、年龄不同而有所差异。同一树种幼年期较耐荫，生长在干旱条件下的树木则要求更多的光照。树木与环境因子阳性植物：要求较强的光照，不耐荫庇。一般需光度为全光照的70％以上的光照，在自然群落中，常为上层乔木。如木棉、桉树、木麻黄、椰子、鸡蛋花、杨、柳、桦、槐、落叶松、水杉、油松阴性植物：在较弱的光照条件下，比在强光下生长好。一般需光度为全光照的5～20％，不能忍受过强的光照。在自然群落中常居于中下层，或生长在潮湿背阴处，在群落结构中常为相对稳定的主体。如棕竹、粗榧、香榧、可可、咖啡、肉桂、茶、紫金牛、地锦、竹柏、南洋森、龟背竹。中性植物：一般需光度在阳性和阴性植物之间，对光的适应幅度较大。在全光照下生长良好，也能忍受适当的庇荫。大多数植物属于此类。如罗汉松、虎刺梅、桂花、香樟、印度榕等。w植物的耐荫性是相对的，其喜光程度与纬度、气候、年龄、土壤等条件有密切关系。w在低纬度的湿润、湿热条件下，同一种植物要比在高纬度较冷凉气候条件下耐荫。w年龄较小通常耐荫性较强，如棕榈，幼年期耐荫性非常强，可作林下植物，而成年后则为中性至阳性植物。§2温度对树木的生态作用1.温度是树木生长发育必不可少的因子，也是树种分布区的主导因子。2.各个树种芽的萌动、生长、休眠、发叶、开花、结果等生长发育过程都要求一定的温度条件，对温度有一定的适应范围，超过极限高温或极限低温，树木就难以生长。不同树种对温度的适应范围不同，谚语说“樟不过长江”、“杉不过淮河”就是这个道理。各树种因遗传性不同，对温度的适应性也有很大差异。3.通常根据树种对温度的要求与适应范围可分为4类：最喜温树种：如橡胶树、椰子、团花等；喜温树种：如杉木、马尾松、毛竹、油桐、茶、苦楝、樟树等；油茶橡胶树樟树耐寒树种：如油松、毛白杨、刺槐、侧柏、榆、枣树、胡桃等；最耐寒树种：如落叶松、樟子松、冷杉属、白桦、蒙古栎等。研究树种的耐寒性对造林树种的选择和树种引进有极重要的意义。白桦落叶松刺槐§2温度对树木的生态作用w1、温度变化规律（1）温度在空间上的变化：w纬度w海拔（2）温度在时间上的变化：w一年有四季温度变化；w一天有昼夜变化。（3）对植物的主要作用：w节律性变温：一年四季的变化，昼夜的变化。植物的感温性和物候。w非节律性变温：温度无规律的变化。树木与环境因子2、温度对树木的生态作用一、温度对植物的影响温度的变化直接影响到植物的光合作用、呼吸作用、蒸腾作用等生理活动。1、温度三基点：每种植物的生长都有最高最适和最低温度，称为温度三基点。树木其种类不同，温度三基点也有所不同。2、温度的影响w低温打破休眠：原产冷凉气候条件下的植物，每年必须经历一段时间的低温（5～8℃）才能打破休眠。w低温产生寒害或冻害：在低纬度地区，某些植物在温度高于0℃的条件下也会产生受害，称作寒害；而在高纬度地区的冬季会早春，当气温降到0℃以下时，导致植物受害叫作冻害.w高温可能会影响植物的质量：如高温导致一些植物的果实变小，成熟时间不一致，着色不艳等。3.温度与树木的水平分布气候带年均温℃最冷月℃最热月≥10℃的℃生物学零生态类型植被区域度寒温带-2.2～-28～-3816-5.520～积温5最耐寒树针叶林种温带2-8-10～21～1100～5耐寒树种针阔混交-28241700林暖温带9-14-2～24-13.828～16003200～10中温树种落叶阔叶林亚热带14-222.2～28～3200～15喜温树种常绿阔叶-13294500林热带22-26.516～212629～45008000～18喜高温树雨林和季种雨林4.温度与园林树木的应用wA、催延花期wB、引种驯化二、物候与园林景观“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”。三、温度与各气候带的树木景观1、寒温带针叶林景观包括黑龙江、内蒙古北部，植物800余种主要乔木树种有兴安落叶松、西伯利亚冷杉、云杉、樟子松、偃松、白桦、山杨和蒙古栎，林内结构比较简单，乔木－草本，中间灌木层较少。2、温带针阔叶混交林景观w黑龙江大部、吉林东部、辽宁北部等地属于此带，植物种类1900余种。w主要树种有落叶松、红松、紫杉、白桦、蒙w古栎、槭树属、榛子、苞叶杜鹃、牛皮杜鹃、w毛毡杜鹃、越桔等。w其特点是：群落结构简单，层次少。3、暖温带落叶阔叶林景观w辽宁大部、河北、山西、河南北部、陕西中部、甘肃南部、山东、江苏北部、安徽北部等地属于此带，著名的山脉有华山、泰山、嵩山、崂山等，地形起伏，海拔高低不均；植物种类3500余种。w这一区域植被破坏严重，原始林主要是松栎混交林，其他如槭树、椴树、白蜡、杨、柳、榆、槐、香椿、栾树等。果树较多，有杏、桃、枣、苹果、梨、柿子、葡萄、核桃、板栗等。青岛崂山南部，背面靠海，小气候条件较好，有很多本区其他地区不能生长的树木，如红楠、山茶、野茉莉、竹叶椒、金钱松等。4、亚热带常绿阔叶林景观江苏、安徽大部、河南南部、陕西南部、四川东南、云南、贵州、湖南、湖北、江西、浙江、福建、广东、广西大部、台湾北部等地属于此带。名山有峨眉山、大巴山、黄山、庐山、天目山、梵净山、武夷山、恒山、苍山等。地形复杂，植物种类极为丰富，尤其西部山区是很多著名观赏植物的世界分布中心。自然植物景观中常绿阔叶林占绝对优势，其中壳斗科、山茶科、木兰科、金缕梅科、樟科、竹类资源极为丰富。孑遗植物有银杏、水杉、银杉、金钱松等。平原地区自然植被有很多次生的马尾松、枫香及杉木林。经济植物有油桐、茶、油茶、漆树、山核桃、香樟、棕榈、乌桕、桑等。果树有柑桔、枇杷、桃、李、花红、石榴、杨梅、银杏、柿子、梅子等。药材有杜仲、厚朴、木通、五味子等。由于东西部雨量不一致，西部10月～第二年5月为旱季，干旱期较长，故植物景观中有较多的落叶树种。5、热带季雨林、雨林景观云南、广东、广西、台湾等地南部及海南属于此带，该区没有真正意义的冬季，全年基本无霜。植物种类极为丰富：棕榈科、山榄科、紫葳科、茜草科、木棉科、楝科、无患子科、梧桐科、桑科、龙脑香科、橄榄科、大戟科、番荔枝科、肉豆蔻科、藤黄科、山龙眼科等较多。雨林内植物种类繁多，层次结构极为复杂，少则4～5层，多则7～8层，藤本植物种类繁多，尤其是木质藤本。具有藤萝交错、老茎生花、独木成林、绞杀、板根、附生等景观，林下多极耐荫的灌木、大叶草本植物和大型蕨类植物。§4水分对树木的生态作用A、土壤含水量；B、空气湿度水分的主要作用：（1）是植物的主要组成成分，60~80%；（2）植物一切生命活动都需要水分参加；（