植物與溫度的關(guān)系

關(guān)于植物與溫度的關(guān)系4.3植物與溫度的關(guān)系4.3.1溫度的生態(tài)作用溫度對植物生長的影響溫度對植物發(fā)育的影響溫度變化對植物的影響溫度對植物分布的影響植物的溫度生態(tài)類型4.3.2溫度脅迫及其植物的適應(yīng)低溫脅迫及植物對低溫的適應(yīng)高溫脅迫及植物對高溫的適應(yīng)第2頁,共22頁，2024年2月25日，星期天溫度對植物生長的影響植物的代謝過程必須在一定的溫度范圍內(nèi)才能正常進行溫度對植物生長的影響主要表現(xiàn)在溫度對光合作用的影響溫度三基點晝夜變溫對植物生長具有促進作用第3頁,共22頁，2024年2月25日，星期天在自然的CO2濃度和光飽和情況下不同植物光合作用的溫度三基點（℃）（引自姜漢僑，2004）植物種類最低溫度最適溫度最高溫度草本植物熱帶C4植物C3植物溫帶陽性植物陰性植物CAM植物夜間固定CO25～7-2～0-2～0-2～0-2～035～4520～3020～3010～205～1550～6040～5040～50約4025～30木本植物春天開花植物和高山植物熱帶和亞熱帶常綠喬木干旱地區(qū)硬葉喬木和灌木溫帶冬季落葉喬木常綠針葉喬木-7～20～5-5～1-3～1-5～310～2025～3015～3515～2510～2530～4045～5042～5540～4535～42第4頁,共22頁，2024年2月25日，星期天溫度對植物發(fā)育的影響春化作用發(fā)育起點溫度有效積溫法則某些植物需要經(jīng)過一個低溫刺激才能開花的現(xiàn)象，稱為春化作用。需要低溫刺激的發(fā)育階段稱為“春化”階段。春化階段——信號開關(guān)第5頁,共22頁，2024年2月25日，星期天發(fā)育起點溫度植物的生長發(fā)育需要一定的溫度范圍，低于某一溫度，植物的生長發(fā)育就停止，高于這一溫度，植物才開始生長發(fā)育，這一溫度閾值稱為發(fā)育起點溫度或生物學(xué)零度。溫帶植物5～6℃亞熱帶植物10℃熱帶植物﹥18℃第6頁,共22頁，2024年2月25日，星期天有效積溫法則

植物在生長發(fā)育過程中，必須從環(huán)境中攝取一定的熱量才能完成某一階段的發(fā)育，而且植物各個發(fā)育階段所需要的總熱量是一個常數(shù)。用公式表示：

K=N·(T-T0)K為有效積溫（常數(shù)）N為發(fā)育歷期即生長發(fā)育所需時間T為發(fā)育期間的平均溫度T0為生物發(fā)育起點溫度（生物零度）發(fā)育時間N的倒數(shù)為發(fā)育速率第7頁,共22頁，2024年2月25日，星期天有效積溫法則的意義預(yù)測生物發(fā)生的世代數(shù)預(yù)測生物地理分布的北界預(yù)測害蟲來年的發(fā)生情況制定農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃，合理安排作物預(yù)報農(nóng)時第8頁,共22頁，2024年2月25日，星期天溫度日變化對植物的影響溫周期現(xiàn)象概念植物的生長發(fā)育與晝夜溫度變化同步的現(xiàn)象，稱為溫周期現(xiàn)象（thermoperiod）。溫周期現(xiàn)象的生理基礎(chǔ)有利于光合作用溫度日變化對植物的生態(tài)作用（1）促進種子發(fā)育，提高萌發(fā)率（2）促進植物生長（3）影響植物開花結(jié)實（4）影響植物的產(chǎn)品質(zhì)量（5）對植物分布的影響第9頁,共22頁，2024年2月25日，星期天溫度年變化對植物的影響物候生物生長長期適應(yīng)于一年中溫度水分的節(jié)律性變化，形成了與此相適應(yīng)的生物節(jié)律的現(xiàn)象，稱為物候。

物候期（phenologicalphase）：生物生長發(fā)育節(jié)律稱為物候期。物候期可以預(yù)報農(nóng)時活動，預(yù)報蟲害，推測未來氣候的變遷等。研究生物季節(jié)性節(jié)律活動與環(huán)境變化關(guān)系的科學(xué)稱為物候?qū)W（phenology）。第10頁,共22頁，2024年2月25日，星期天溫度對植物分布的影響溫度對植物分布的影響極端溫度常常成為制約生物分布的重要因子平均氣溫、節(jié)律變溫、溫差、積溫、極端溫度等多種溫度因子的綜合作用溫度生態(tài)類型（圖）廣溫植物窄溫植物低溫窄溫植物冰雪藻高溫窄溫植物藍綠藻椰子可可第11頁,共22頁，2024年2月25日，星期天溫度生活強度低溫窄溫植物廣溫植物高溫窄溫植物第12頁,共22頁，2024年2月25日，星期天4.3.2溫度脅迫及其植物的適應(yīng)極端溫度：超出常態(tài)的過高或過低的溫度。低溫脅迫及植物對低溫的適應(yīng)低溫脅迫臨界溫度低溫傷害的類型植物對低溫的適應(yīng)植物的抗旱鍛煉植物對低溫適應(yīng)的生態(tài)類型高溫對植物的影響及其生物的適應(yīng)高溫對植物的生態(tài)作用植物對高溫的適應(yīng)熱馴化植物對高溫適應(yīng)的生態(tài)類型第13頁,共22頁，2024年2月25日，星期天低溫脅迫及植物對低溫的適應(yīng)低溫的危害作用臨界溫度：溫度低于一定數(shù)值，生物就會因低溫而受害，這個溫度數(shù)值稱為臨界溫度，或稱為“生物學(xué)零度”。低溫脅迫的類型冷害（寒害）零度以上的低溫對生物的傷害。原因：低溫打破了代謝的協(xié)調(diào)性凍害冰點以下的低溫對生物的傷害原因：冰晶的形成霜害生理干旱第14頁,共22頁，2024年2月25日，星期天植物對低溫的適應(yīng)（1）形態(tài)上油脂、芽鱗、蠟被、茸毛、厚木栓層、形體矮小等。（2）生理上A.原生質(zhì)特性發(fā)生改變a.減少細胞水分b.有機質(zhì)增加B.吸收更多的紅外線C.休眠（3）行為適應(yīng)第15頁,共22頁，2024年2月25日，星期天植物對低溫的適應(yīng)（1）形態(tài)上油脂、芽鱗、蠟被、茸毛、厚木栓層、形體矮小等。（2）生理上A.原生質(zhì)特性發(fā)生改變a.減少細胞水分b.有機質(zhì)增加B.吸收更多的紅外線C.休眠（3）行為適應(yīng)第16頁,共22頁，2024年2月25日，星期天植物的抗寒鍛煉1）概念溫帶植物抗寒性隨秋季氣溫的逐步降低而逐漸增強的現(xiàn)象，稱為抗寒鍛煉(coldhardiness)。2）影響植物抗寒性的因素（1）不同植物種類抗寒性不同（2）植物不同的器官抗寒性不同（3）外界因素第17頁,共22頁，2024年2月25日，星期天植物對低溫適應(yīng)的生態(tài)類型冷敏感植物（coldsensitiveplant）可被冰點以上低溫嚴(yán)重傷害的所有植物。凍敏感植物（freezing-sensitiveplant）這些植物僅靠延遲冷凍時間來防止損傷。在較冷的季節(jié)，細胞液和原生質(zhì)中的滲透活性物質(zhì)如糖類、不飽和脂肪酸等增加，以提高對低溫脅迫的抗性。耐凍植物（freezing-tolerantplant）第18頁,共22頁，2024年2月25日，星期天高溫脅迫及植物對高溫的適應(yīng)破壞光合作用和呼吸作用的平衡破壞蒸騰作用與吸收作用的平衡使蛋白質(zhì)凝固變性，破壞酶的活性，妨礙正常的生理生化反應(yīng)，導(dǎo)致有毒物質(zhì)積累而傷害生物。影響受精過程突然的高溫使樹皮灼傷甚至開裂，導(dǎo)致病蟲害入侵。第19頁,共22頁，2024年2月25日，星期天植物對高溫的適應(yīng)（1）形態(tài)上茸毛、鱗片葉片發(fā)亮、呈白色、銀白色葉片葉沿向陽；葉片折疊樹干和根莖有厚的木栓層（2）生理上

A.降低細胞的含水量，增加糖鹽濃度

B.增強蒸騰作用

C.反射紅外線（3）行為上第20頁,共22頁，2024年2月25日，星期天熱馴化在熱脅迫數(shù)小時內(nèi)熱馴化就會完成。在炎熱天氣中，早晨熱抗性弱而下午熱抗性強。冷天氣中解除鍛