森林生態(tài)學(xué)精品課程課件

第三章

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第一節(jié)溫度因子一、溫度及其變化規(guī)律（一）熱量平衡包括輻射收入和支出地面的輻射收入＝太陽直接輻射＋散射輻射＋大氣逆輻射支出＝地面輻射＋地面對(duì)太陽輻射的反射

第一節(jié)溫度因子

第一節(jié)溫度因子緯度隨著緯度北移，太陽輻射量減少，溫度逐步降低。緯度每增加一度，溫度大約下降0.5°C。海陸位置我國東南和南面多屬海洋性氣候，從東南向西北，大陸性氣候逐步增強(qiáng)。海拔高度

海拔高度是影響溫度變化的重要原因，隨著海拔升高，溫度降低，0.5-0.6℃/100m。

由于溫度的變化，從山麓到頂峰，溫度的降低，可以劃分不同植被氣候帶。

第一節(jié)溫度因子地形：

地形對(duì)溫度的影響表現(xiàn)在：東西走向的山脈能阻擋寒潮和濕熱氣團(tuán)的運(yùn)行，成為氣候的分界線。如秦嶺南坡溫暖多雨，北坡寒冷少雨，南鄭1月平均氣溫3℃，7月26.7℃。西安1月-0.5℃，7月28.1℃。山脈的背風(fēng)常因焚風(fēng)作用而使溫度增高。

第一節(jié)溫度因子

第一節(jié)溫度因子2.溫度的時(shí)間變化晝夜變化氣溫日變化中，最低值出現(xiàn)在將近日出的時(shí)候。最高值出現(xiàn)在13－14時(shí)。土表溫度變化遠(yuǎn)較氣溫劇烈。土表以下溫度變幅減小，一天中最高最低溫度有后延現(xiàn)象。至35－100cm深以上，土溫幾乎無晝夜變化。季節(jié)變化溫度年較差是溫度季節(jié)變化的一個(gè)指標(biāo)。指最熱月與最冷月平均氣溫之差。

第一節(jié)溫度因子（二）群落溫度在森林群落中，白天和夏季的溫度比空曠地面低，但晝夜溫度及全年的溫度變幅要小，溫度變化緩和。林內(nèi)外溫差是太陽輻射作用在不同的地方形成的。裸地直接作用在地面，而群落是作用在樹冠層。群落結(jié)構(gòu)愈復(fù)雜，林內(nèi)外溫度差異就愈顯著。群落中的植物是群落溫度差異的制造者，同時(shí)也是按照各自對(duì)溫度的不同需要和適應(yīng)特點(diǎn)，生長在群落的不同層次和部位。

第一節(jié)溫度因子二、極端溫度對(duì)植物的生態(tài)作用（一）低溫對(duì)植物的生態(tài)作用

凡低于某一溫度，作物便受到傷害，這種溫度稱為“臨界溫度”或“生物學(xué)零度”。1.寒害：又稱冷害，指氣溫降至0度以上植物所受到的傷害。熱帶、亞熱帶植物，在氣溫0－10度左右就能受到寒害。原因：低溫造成植物代謝紊亂，膜性改變和根系吸收力降低等。

第一節(jié)溫度因子2.霜害：是當(dāng)?shù)貧鉁鼗虻乇頊囟认陆档搅愣?，空氣中過飽和的水氣凝結(jié)成白色的冰晶。由于霜的出現(xiàn)使植物受害稱為霜害。如果空氣干燥，水汽達(dá)不到飽和，低溫而不形成霜，但低溫仍能使植物受害。這種天氣稱為“黑霜”。黑霜實(shí)際比白霜對(duì)植物的危害更大。

原因：低溫造成了植物的凍害。3.凍害：溫度降到冰點(diǎn)以下，植物組織發(fā)生冰凍而引起的傷害。

原因：冰點(diǎn)以下，細(xì)胞間隙形成冰晶，導(dǎo)致細(xì)胞失水而死亡。

第一節(jié)溫度因子

第一節(jié)溫度因子（二）高溫對(duì)植物的生態(tài)作用當(dāng)溫度超過最適溫度范圍后，再繼續(xù)升高，也會(huì)對(duì)植物的產(chǎn)生傷害作用，使植物生長發(fā)育受阻。大多數(shù)高等植物的最高點(diǎn)溫度是35－40度。1.皮燒：強(qiáng)烈的太陽輻射，使樹木形成層和樹皮組織局部死亡。2.根頸灼傷：土表溫度增高，灼傷苗木柔弱根莖，殺死輸導(dǎo)組織和形成層。

第一節(jié)溫度因子三、溫度對(duì)植物的影響

1.

對(duì)植物生長的影響生長期：1年中，樹木從樹液流動(dòng)開始，到落葉為止的日數(shù)。一般植物在0—35度的溫度范圍內(nèi)，隨溫度上升，生長加快。

2.

對(duì)植物發(fā)育的影響植物種子只有在一定溫度條件下才能萌發(fā)。溫帶和寒溫帶許多植物種子，還需要經(jīng)過一段低溫期，才能順利萌發(fā)。

第一節(jié)溫度因子4.

溫周期現(xiàn)象植物對(duì)溫度的日變化和季節(jié)變化比較敏感，而且只有在已適應(yīng)的晝夜和季節(jié)溫度變化的條件下，才能正常生長。晝夜變溫與種子萌發(fā)有一些植物的種子在變溫下萌發(fā)良好。因此變溫處理，有利于許多種子的有效萌發(fā)。晝夜變溫與生長發(fā)育較低的夜溫和適宜的晝溫對(duì)植物生長發(fā)育都很有利。

第一節(jié)溫度因子5.物候季節(jié)明顯地區(qū)，植物適應(yīng)于氣候條件的這種節(jié)律性變化，形成與此相應(yīng)的植物發(fā)育節(jié)律，稱為物候。植物發(fā)芽、生長、現(xiàn)蕾、開花、結(jié)實(shí)、落葉、休眠等生長發(fā)育階段的開始和結(jié)束稱為物候期。影響物候的因素：緯度、經(jīng)度和海拔

第一節(jié)溫度因子

霍普金斯通過研究發(fā)現(xiàn)：在北美洲溫帶，每向北移動(dòng)緯度1度，或向東移動(dòng)經(jīng)度5度，或海拔上升124m，植物在春天和初夏物候會(huì)延遲4天。

我國從廣東沿海湛江到北緯26°的福州一帶，南北相距5°，桃花開花相差50d；緯度相同的洛陽和鹽城，經(jīng)度相差8°，初春洛陽迎春花期比鹽城早22d。

地形：“人間四月芳菲盡，山寺桃花始盛開。

第一節(jié)溫度因子2.

溫度與引種馴化引種工作中必須注意以溫度為主導(dǎo)的氣候條件特點(diǎn)，遵循氣候相似性原則。氣候相似性原則，就是把植物引種到氣候條件相似的地方栽植，比較容易成功。

引種經(jīng)驗(yàn)：一是北種南移（或高海拔引種到低海拔）要比南種北移（或低海拔引種到高海拔）容易成功。二是草本植物比木本植物容易引種成功；一年生植物比多年生植物容易引種成功；落葉植物比常綠植物容易引種成功。

第一節(jié)溫度因子五、溫度因子在林業(yè)中的重要性溫度對(duì)樹木生長發(fā)育分布的影響極端溫度對(duì)樹木的危害非節(jié)律性變溫對(duì)樹木的危害小地形環(huán)境的溫度對(duì)樹木的影響皆伐對(duì)溫度的影響

第二節(jié)水因子機(jī)械組織不發(fā)達(dá)甚至退化。增強(qiáng)植物的彈性和抗扭曲的能力，適應(yīng)水體流動(dòng)。水下葉片很薄，且多分裂成帶狀、線狀。水生植物的水下葉片很薄，且多分裂成帶狀、線狀，以增加吸收陽光、無機(jī)鹽和CO2的面積。

第二節(jié)水因子水生植物分類：沉水植物、浮水植物和挺水植物。沉水植物：整株植物沉沒在水下，根退化或消失。如金魚藻、黑藻。浮水植物：如浮萍、睡蓮。生長在淺水區(qū)，葉片浮在水面，形狀多為扁平，機(jī)械組織不發(fā)達(dá)。葉表面有氣孔，分為扎根的浮水植物如睡蓮，根系或地下莖固定在泥土里，根部所需要的氧氣由葉片的氣孔經(jīng)由外界提供，葉柄會(huì)隨水的深度而伸長；和不扎根的浮水植物，如浮萍，植物根系并沒有固定于泥土中，而是沉于水中，植物體則飄浮在水面，某些還具有特化的氣囊以利于飄浮。挺水植物：生長在淺水區(qū)，植物體大部分挺出水面，根系固定在水底土壤，將其莖葉的一部份或大部份伸出水面。如蘆葦。

第二節(jié)水因子2.陸生植物：指生長在陸地上的植物，分濕生植物、中生植物、旱生植物。濕生植物：不能長時(shí)間忍受缺水，抗旱能力差，多生長在水邊或潮濕的環(huán)境中。如水稻、秋海棠。中生植物：適于生長在水分條件適中的環(huán)境中，形態(tài)結(jié)構(gòu)及適應(yīng)性介于濕生植物與旱生植物之間，種類最多、分布最廣和數(shù)量最大的陸生植物。旱生植物：生長在干旱環(huán)境中，能忍受較長時(shí)間的干旱，且能維護(hù)水分平衡和正常的生長發(fā)育。主要分布在干熱草原和荒漠地區(qū)。

第二節(jié)水因子三、植物對(duì)水分過多和不足的適應(yīng)1.植物對(duì)水分過多的適應(yīng)土壤水分過多，土壤空氣O2含量下降，導(dǎo)致植物根系生長衰退。2.植物對(duì)水分不足的適應(yīng)按旱生植物對(duì)缺水的適應(yīng)方式分為：避旱植物：短命植物，以種子或孢子階段避開干旱影響。

第二節(jié)水因子抗旱植物：防旱植物。缺水時(shí)，細(xì)胞液的溶質(zhì)含量提高使細(xì)胞產(chǎn)生低滲透勢(shì)，防止脫水。維持氣孔的開放。適旱植物形態(tài)特征：縮小枝條和葉面，擴(kuò)展根系，增加葉厚度，減少氣孔，增厚細(xì)胞壁、角質(zhì)層，縮小細(xì)胞間隙等。生理特征：含糖量高，細(xì)胞液濃度高，低滲透勢(shì)，細(xì)胞水含量低，單位葉面積光合作用速率高。

第二節(jié)水因子四、水分對(duì)植物分布的影響

濕潤度：年平均降水量（mm）與潛在蒸發(fā)量（mm）之比。

干燥度（K）：可能蒸發(fā)量與同期降水量之比。我國采用大于10℃的活動(dòng)積溫乘以0.16倍作為可能蒸發(fā)量。

干燥度

水份狀況

自然植被≤0.99濕潤森林

1-1.49半濕潤森林草原

1.50-3.99半干旱草甸、草原、荒漠草原≥4.0干旱荒漠

第二節(jié)水因子五、森林的水分平衡1.林冠截留2.入滲土壤的水3.蒸發(fā)散4.地表徑流

第二節(jié)水因子1.降水量的測(cè)定在高于林冠上層的鐵塔上安裝遙測(cè)雨量計(jì)。

第二節(jié)水因子2.穿透水量的測(cè)定：在林冠下設(shè)置20m2的穿透水承接器，測(cè)定穿透水和收集凋落物。

第二節(jié)水因子3.樹干莖流量的測(cè)定：用塑料導(dǎo)管在樹干蛇形纏繞，匯集到雨量遙測(cè)計(jì)中。