表2-10 稻、麦、棉各主要发育期的有效积温
(根据中央气象局农业气象研究室)
有效积温A与>0℃积温∑t间的关系可写作
A=∑t-Bn
式中B为生物学下限温度,n为日平均温度t高于B值的(发育期)天数。各发育期需要满足一定的有效积温后,才能正常进入后面的发育期。
利用物候观测的方法亦可求算生物学下限温度。表2-11为在北京连续多年观测杏花始放日期与温度条件的相关分析,即是一例。
表2-11 北京春季杏树始花的积温值及相关系数
积温是日平均气温(正值)的累加数,只要达到某一限度(如>0℃,≥10℃等)的温度均可统计进去。但日平均值和累加值都掩盖了气温高低变化的情况。许多植物花期需要较高气温,耐低温的能力也互不相同,这些在积温中得不到反映。吐鲁番和成都两地>0℃积温分别为5694℃与5697℃,≥10℃积温各为5366℃与5135℃,数值极为相似。但两地的最冷月气温为-9.8℃与5.2℃,极端温度的差距更大,生态效应相差悬殊,即低温在一定程度上起限制作用。另据研究在云南西盟≥10℃积温为5219.9℃,在它北方海拔更高的丽江则为3480.6℃。然而在西盟县栽培水稻经常不能成熟,在丽江却有较好收成。据研究,丽江6—8月晴日多,日最高温度较高,能满足水稻生殖生长阶段对温度的需求,这期间逐日最高气温累计(称为最高积温)达2104.3℃,反而超过西盟的1914.4℃。这种高温方面的差异可能是两地水稻丰欠不同的主要原因。
直接影响植物生长发育和各生理过程的是植物自身体温,它和百叶箱中的气温并不一致,也不完全同步变化。这是因为太阳辐射、风、植物蒸腾、植物器官形态和颜色等都影响体温,总的取决于植物吸热与耗热间的平衡。晴日叶温一般高于气温5—10℃,阴雨时二者相近。如温带针叶树冬季白天气温为-5℃,叶温可达17—19℃。近年发现禾草叶片扩大和分蘖受茎顶端温度的制约。所以只用气温资料有时无法解释植物生命现象。
此外,决定植物生长发育的不仅是它的温度条件(包括需热量),其他生态条件的影响常使情况更加复杂。
根据需热量划分温度生态类群 早在十九世纪法国植物地理学家德康多已提出方案,如高温植物(热带温热气候)、旱生植物(温暖干燥气候)、中温植物(适中温暖气候)、微温植物(适中寒冷气候)、低温植物(极地与高山寒冷气候)等。每一类型还可分出广温性与窄温性。
我国近年提出的温度生态类群大体与此相似(表 2-12)。
表2-12 温度生态类群(据《中国植被》,1980)
华北地区常见树种的需热量,据北京林学院研究可以(由少到多)排列为:华北落叶松、云杉、白桦、红桦、山杨、色木、蒙椴、辽东栎、油松、核桃楸、槭树、大叶白蜡、鹅耳枥、槲、槲栎、侧柏、栓皮栎等。
二、适应极端温度的生态类群
(一)低温胁迫与植物适应特征
冻害发生于零下低温。这时细胞间隙与细胞壁上自由水结冰,因其蒸汽压低于附近过冷溶液,水自细胞质逸出,使后者萎缩而脱水受害,或者冰晶压迫细胞质造成机械损害。如果冻后突然受阳光照晒而使冰晶汽化,细胞更易死亡。如温度缓慢回升有时叶肉细胞能重新吸收融水恢复正常。机械性冻害发生在气温突然降到零下,树干内外温度不同、收缩不同,因而树皮破裂。在粘重而潮湿土壤上还可见到冻融交替的温度变化使苗木被推出土外的冻拔现象。
起源于热带的植物遇到零度以上的低温也会受害。这称为冷害。水稻秧苗遇到春季南下冷空气,在0℃以上便受害。水稻出穗前24天内遇到15—17℃以下低温会延迟抽穗,增加子实不孕率(秕粒),也是严重的冷害。
本文标题:温度条件(3)
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