環(huán)境對園藝植物生長發(fā)育的影響課件

2.3生長發(fā)育與環(huán)境條件

環(huán)境條件主要包括溫度、光照、水分、土壤、等因子，是影響園藝植物生長發(fā)育的主要生態(tài)因子。2.3.1溫度1)園藝植物對溫度的要求 各種園藝植物對溫度都有一定的要求，即最低溫度、最適溫度及最高溫度，稱為三基點溫度，不同種類的園藝植物，由于原產(chǎn)地氣候型不同，因此其三基點溫度也不同。按對溫度需求不同，園藝植物可分為3類：耐寒性植物：一般能耐0℃以下的溫度，其中一部分種類能耐－5～－10℃以下的低溫。在我國除高寒地區(qū)以外的地帶可以露地越冬。綠化樹木如落葉松、冷杉等均屬此類。半耐寒性植物：耐寒力介于耐寒性與不耐寒性植物之中。不耐寒性植物：一般不能忍受0℃以下的溫度，其中一部分種類甚至不能忍受5℃左右的溫度，在這樣的溫度下則停止生長或死亡。2）園藝植物適宜的溫周期 溫度呈周期性的變化，稱為溫周期。有季節(jié)性的變化及晝夜的變化。（1）溫度的年周期變化：我國大部分地區(qū)屬于溫帶，春、夏、秋、冬四季分明，一般春、秋季氣溫中10～22℃之間，夏季平均氣溫在25℃，冬季平均氣溫在0～10℃。對于原產(chǎn)溫帶地區(qū)的植物，一般表現(xiàn)為春季發(fā)芽，夏季生長旺盛，秋季生長緩慢，冬季進入休眠。（2）氣溫日較差：一天之中，最高氣溫約出現(xiàn)在14～15時，最低氣溫出現(xiàn)在日出前后，二者之差稱為氣溫日較差。通常熱帶植物晝夜溫差應在3～6℃；溫帶植物5～7℃；而沙漠植物則要相差10℃以上。4）溫度對花芽分化和發(fā)育的影響植物種類不同，花芽分化和發(fā)育所要求的最適溫度也不同，大體上可分為兩種類型。（1）高溫條件下花芽分化：許多花木類如杜鵑花、山茶花、梅花、桃和櫻花、紫藤等均于6～8月氣溫升至25℃以上時進行花芽分化，入秋后進入休眠，經(jīng)過一定的低溫期后結束或打破休眠而開花。（2）低溫條件下花芽分化：有些植物在開花之前需要一定時期的低溫刺激，這種經(jīng)過一定的低溫階段才能開花的過程稱為春化階段。秋播的二年生花卉需0～10℃左右才能進行花芽分化。如金魚草、金盞菊、三色堇、虞美人等。原產(chǎn)溫帶的中北部地區(qū)以及高山地區(qū)的花卉，花芽分化多在20℃以下的較涼爽的氣候條件下進行。如八仙花、卡特蘭屬、石斛屬的某些種類在13℃和短日照條件下可促進花芽分化。5）溫度對花色的影響溫度是影響花色的主要環(huán)境因素之一，許多花卉均會隨著溫度的升高和光照的減弱，使花色變淡，例如，落地生根屬的一些品種在高溫和弱光下所開的花，幾乎不著色，或者花色變淡。6)高溫及低溫障礙(1)高溫障礙：當園藝植物生長發(fā)育期環(huán)境溫度超過其正常生長發(fā)育所需溫度的上限時，引起蒸騰作用加強、水分平衡失調(diào)，輕者發(fā)生萎蔫或永久萎蔫（干枯），如夏季高溫≥35℃。同時影響園藝植物光合作用和呼吸作用，一般植物光合作用最適溫20～30℃，呼吸作用最適溫30～40℃，高溫使植物光合作用下降而呼吸作用增強，同化物積累減少，植物表現(xiàn)萎蔫、灼傷，甚至枯死。2.3.2光照1）光照強度是指單位面積上所接受可見光的能量，簡稱“照度”，單位為勒克斯（lx）。依地理位置、地勢高低、云量及雨量等的不同而呈規(guī)律性的變化。即隨緯度的增加而減弱，隨海拔的升高而增強。1年之中，以夏季光照最強，冬季光照最弱；1d之中，以中午光照最強，早晚光照最弱。樹木對光照強度的要求不同及適應性不同分為三種類型陽性樹種要求較強的光照，光的補償點高，不能在林下及弱光的條件正常生長和完成更新。如松樹、桃、懸鈴木、銀杏、香樟、杏、梅。陰性樹種在較弱的光照條件下，比強光下生長良好，光的補償點低。如云杉、紅豆杉、水青岡、珊瑚樹、八角金盤。中性植物對光照強度的要求介于上述兩者之間，或對日照長短不甚敏感。通常喜歡日光充足，但在微蔭下也能正常生長。如萱草、桔梗類等。（1）光照強度與葉片色彩的關系觀葉類花卉中，有些花卉的葉片中常呈現(xiàn)出黃、橙、紅等多種顏色，有的甚至呈現(xiàn)出色斑塊，這是由于葉綠體內(nèi)所含元素不同，并在不同的光照條件下所產(chǎn)生的效果。如紅桑、紅楓、南天竹的葉片在強光下葉黃素合成得多些，而弱光下胡蘿卜素合成得多。因此，它們的葉片呈現(xiàn)出由黃到橙再到紅的不同顏色。2）日照長度日照長度是指一天之中從日出到日沒的太陽照射時間。一年之中不同季節(jié)晝夜日照時數(shù)不同，這種晝夜長短交替變化的規(guī)律稱光周期現(xiàn)象。根據(jù)植物對光照長度的要求不同可分為三種長日照植物短日照植物中日照植物長日照植物這類植物多產(chǎn)于溫帶和寒帶，光照時數(shù)多于14h/日才能形成花芽，否則植物仍處在營養(yǎng)生長階段而不能開花或開花推遲。如荷花、唐菖蒲、紫羅蘭、飛燕草等。人工延長光照時間可促使這些植物提前開花。短日照植物這類植物大多產(chǎn)于熱帶和亞熱帶，光照時數(shù)少于12h/日，但每日的光照時數(shù)不得短于維持生長發(fā)育的光合作用，有人認為這類型植物需要一定時數(shù)的黑暗而非光照。在自然栽培的情況下，通常在深秋或早春開花的植物多屬于此類。如三角花、一品紅等。2.3.3水分水是園藝植物的重要組成成分，也是植物進行光合作用的原料，同時也是維持植株體內(nèi)物質(zhì)分配、代謝和運輸?shù)闹匾蛩亍@藝植物生長發(fā)育離不開水，如果缺水，影響種子發(fā)芽、插條生根、幼苗生長；光合作用、呼吸作用及蒸騰作用均不能正常進行，更不能正常抽梢、開花結實、落葉、休眠，嚴重缺水時會使植株萎蔫甚至死亡；當然，水分過多又會造成植株徒長、爛根、落蕾、甚至死亡。1）園藝植物對水分的要求土壤濕度：通常用土壤含水量的百分數(shù)表示，即以田間持水量的60%～70%為宜?？諝鉂穸龋翰煌瑘@藝植物需空氣相對濕度不同，一般為65%～80%。原產(chǎn)于熱帶雨林地區(qū)植物約高，而原產(chǎn)沙漠地區(qū)植物則相對約低。根據(jù)不同園藝植物需水特性可將其分為以下3類：

2）園藝植物不同生育期和水分的關系園藝植物不同生育期對水分需要量不同。種子萌芽期：需充足的水分，有利胚根和胚芽的萌發(fā)；幼苗期：根系弱小，在土壤中分布淺，抗旱力弱，須經(jīng)常保持土壤濕潤。但水分過多，易徒長。生產(chǎn)上育苗常采取適當蹲苗，即適當控制水分，增強幼苗抗性。但注意不要過度控水，形成“小老苗”；旺盛生長期：此期須充足的水分，促進抽梢形成樹冠骨架，但水分過多，會使植株葉片發(fā)黃或徒長等現(xiàn)象；開花結果期：要求較低的空氣濕度和較高的土壤含水量。一方面滿足開花與傳粉所需空氣濕度；另一方面充足的水分又有利于果實發(fā)育；果實和種子成熟期：要求水分較少，空氣干燥，提高果品和種子質(zhì)量；休眠期：控制澆水，以防爛根，使植物完成休眠。2.2土壤因子對園藝植物生長發(fā)育的影響土壤是園藝植物生長發(fā)育的物質(zhì)基礎，植物所需的水分和養(yǎng)分主要來自土壤。同時土壤支撐著園藝植物樹體保持直立狀態(tài)。不同的土壤有不同的水、肥、氣、熱、酸堿度，它直接影響著植物根系的生長發(fā)育及其機能。因此，研究土壤的各種生態(tài)因素，如土壤理化性質(zhì)及肥力狀況與園藝植物的關系，對促進園藝植物生長發(fā)育，提高產(chǎn)量和品質(zhì)有重要意義。2.2.3土壤的理化性質(zhì)1）土壤質(zhì)地土壤中粗細不同的顆粒所占比例不同，構成土壤質(zhì)地不同，分沙土、壤土、黏土、礫土等。2）土層厚度不同園藝植物需不同土層厚度，一般果樹和喬木綠化樹種要求土層較深，其根系分布越深，能穩(wěn)定地吸收土壤中的養(yǎng)分、水分，這樣樹體生長健壯，結果良好，壽命長，對不良環(huán)境的抵抗力強。3）土壤酸堿度一般原產(chǎn)于北方的園藝植物耐堿性強，原產(chǎn)于南方的園藝植物耐酸性強。而大多數(shù)園藝植物露地栽培要求中性土壤。過酸、過堿土壤均需要改良。4）土壤營養(yǎng)土壤營養(yǎng)指土壤中所含營養(yǎng)元素的多少，園藝植物與其它植物一樣，所需的三大主要營養(yǎng)元素為N、P、K,其次是Ca、Mg。不同植物和同一園藝植物在不同生育期對營養(yǎng)元素需要量不同，生產(chǎn)上了解各種營養(yǎng)元素的作用和園藝植物不同生育期的生理特征，采取相應施肥措施是栽培成功與否的關鍵。2.2.4保護地土壤的特性1）土壤溶液濃度高保護地土壤鹽分濃度通常為10000mg/kg以上，而一般花卉適宜濃度為2000mg/kg,當高于4000mg/kg時就已經(jīng)對花卉的生長發(fā)生抑制作用。2）氮素的形態(tài)變化和氣體危害由于保護地土壤溶液的鹽分濃度高，抑制了硝化細菌的活動，于是肥料中的氮便生成大量的銨和亞硝酸，由于硝化作用緩慢，于是銨和亞硝酸蓄積，逐漸變成氣體。加之保護地條件下冬季換氣困難，當這些氣體達到一定濃度時，就會對植物產(chǎn)生氣體危害。3）土壤微生物自潔作用降低土壤中各種微生物動態(tài)平衡作用，又稱之為土壤的自潔作用。保護地條件下，由于高溫高濕，土壤有機質(zhì)分解迅速。在有機質(zhì)缺乏，作物主要依賴化肥的情況下，異養(yǎng)微生物由于缺乏“食物”，種類及數(shù)量迅速減少，致使土壤中微生物單一化，因而土壤自潔作用變?nèi)?，有害微生物增多?.3生物因子對園藝植物生長發(fā)育的影響生物因子可分為動物因子和植物因子。園林綠地除了園藝植物以外，還有許多其它植物、動物和微生物，它們之間相互制約、相互依存。研究植物與植物之間，植物與動物之間的相互關系，對促進園藝植物生育發(fā)育有很重要的意義。2.4.1大氣污染1）工業(yè)“三廢”污染工業(yè)“三廢”是指廢水、廢渣、廢氣，其通過污染周圍環(huán)境中的水、土壤和空氣，從而污染園林產(chǎn)品?！叭龔U”中含有害物質(zhì)主要包括二氧化碳、氟化氫、氯、氨、硫化氫、氯化氫、一氧化碳等有害氣體；鉛、鋅、銅、鉻、鎘、砷、汞等重金屬及含毒塑料薄膜、酚類化合物等。2）煙塵微粒碳粒、飛灰、硫酸鈣、氧化鋅以及金屬粉塵等。粒徑在10um以上者稱為落塵，粒徑在10um以下者稱為飄塵。主要來自煤、石油等燃燒產(chǎn)生的煙塵、礦石燃燒、水泥生產(chǎn)、金屬冶煉、交通運輸?shù)取?）微生物污染城鎮(zhèn)生活汗水、生活垃圾及醫(yī)院排出的廢水，含有各種沙門氏桿菌、病毒、大腸桿菌、寄生性蛔蟲等流入田間，造成產(chǎn)品污染。此外，在采后貯運，銷售產(chǎn)品過程中處理不當，也會造成再次污染。4）“酸雨”空氣中二氧化硫、二氧化氮和二氧化碳等氣體，同大氣中的水發(fā)生化學反應，形成大量的硫酸，硝酸和碳酸以及其它有害物質(zhì)，隨雨落于地面稱為酸雨（PH﹤5.6）。酸雨能引起土壤和水體的酸化。樹木的嫩枝、樹葉被腐蝕枯萎，并大量落葉，甚至死亡。酸雨還會造成魚類和其它植物死亡，腐蝕建筑物和各種設施。我國華東、西南等地區(qū)普遍發(fā)現(xiàn)酸雨，尤以燒高硫煤的重慶、貴陽地區(qū)嚴重。還有各種建筑材料釋放的有毒物質(zhì)，如甲醛等?？傊?，在城市大氣污染中對人類威脅較大，影響范圍較廣的主要是煤粉塵、二氧化碳、一氧化碳、二氧化氮、碳化氫和氨等。2.4.2大氣污染對園藝植物的危害污染物主要是從葉片氣孔侵入到葉肉組織，然后通過篩管運輸?shù)街参矬w其它部位。損害葉片的內(nèi)部構造，影響氣孔關閉，對光合、蒸騰和呼吸作用產(chǎn)生影響，并破壞酶的活性；同時，有毒物質(zhì)在樹木體內(nèi)進一步分解或參與合成過程，產(chǎn)生新的有害物質(zhì)，進一步侵害機體的細胞和組織，使其壞死。污染物質(zhì)進入大氣后，對樹木的傷害程度除與污染物的種類和濃度有著直接關系外，還與當?shù)氐臍庀蠛偷匦螚l件有關。1）風。風是大氣對污染物具有自然稀釋能力的重要因素之一。風速大于4m/s時，可以移動并吹散被污染的空氣，從而直到自然稀釋作用，風速小于3m/s時，能使污染空氣移動但不易吹散，風速等于零時，污染物的濃度不斷增高達到危險程度。風的方向也有重要影響，處于污染源下風方向的樹木受害嚴重。2）光照。光照強度影響樹木葉片氣孔的關閉。白天光照強度大，氣溫高，葉片氣孔張開，有毒氣體容易從氣孔侵入樹木體內(nèi)；夜間，光照減弱，氣溫降低，氣孔關閉，有毒氣體不易進入樹木體內(nèi)。故樹木的抗毒性夜間高于白天。3）降雨和大氣相對濕度。降雨能夠減輕大氣污染，但在大氣穩(wěn)定的條件下，陰雨連綿，特別是毛毛細雨濕潤葉片表面，吸附和溶解大量有毒物質(zhì)，使樹木受害加重，因而隨著大氣相對濕度的增高，樹木受害加重。4）地形。工業(yè)污染物排入大氣后，因其所處的地形不同，造成的危害程度也有差異。在窩風的丘陵和山谷盆地，污染物難于擴散，是形成濃度較高的污染區(qū)。加重了大氣污染的程度，因此世界上發(fā)生的幾次嚴重大氣污染事件，多發(fā)生在谷底和盆地。2.4.3園藝植物對大氣污染的抗性園藝植物對大氣污染的抗性是指某樹種在大氣污染物的極限濃度范圍內(nèi)，能盡量減少受害或者受害后能盡快恢復生機，繼續(xù)保持旺盛生長的能力。不同樹種和同一樹種在不同的生長發(fā)育階段其抗性均有差異。2.4.4園藝植物對大氣污染的監(jiān)測作用利用對大氣污染物敏感的樹種來監(jiān)測大氣污染已成為環(huán)境保護中重要的手段之一