1、第二章 植物生长环境因子制作人：温光水气肥 从微观方面探讨自然非生物因子对植物生长的影响，不涉及对植物分布及进化方面的讨论。 环境因子主要包括温、光、水、气、肥 5个方面，各因素相互作用，复合对植物的生长产生影响。实际生产中几乎不可能只独立考虑单一因素，要综合分析。2.1 温度植物生长所涉及到的温度有：气温、土温、水温、植物温度。自然界中影响温度的最主要因素是太阳光。温度是表征物体冷热程度的度量。热是做功或热传递（包括对流 .辐射 .热传导），热以波的形式从高温物体向低温物体传播。2.1.1 大气的保温效应地球大气对太阳短波辐射几乎是透明体，大部分太阳辐射能够透过大气射到地面上，使地面增温；大
2、气对地面长波辐射却是隔热层，把地面辐射放出的热量绝大部分截留在大气中，并通过大气逆辐射又将热量还给地面。人们把大气的这作用，称为大气保温效应。大气中 CO2增多 ，大气吸收地面长波辐射的能力增强，提高大气的温度；使大气的逆辐射能力增强，补偿地面损失的热量也 增多。 2.1.2 玻璃温室的温室效应玻璃作用类似于二氧化碳的保温作用。太阳短波辐射能够透过玻璃和塑料大棚使室内升温，室内地面升温后放出的地面辐射则被玻璃或塑料大棚所阻挡，减少了热量的损失。同时，玻璃还阻止室内（暖）外（冷）空气以对流或湍流方式进行热交换，使得温室内温度高于室外。 气温对植物的影响植物地上部分的生长和发育（各种生理活动和生殖
3、），空气湿度，地上动物、昆虫及病菌等微生物气温是影响植物的最重要温度因素，直接调节其他温度环境，变化最剧烈而又有一定规律。一般是温室中温度的调控主要是只对气温的改变。 2.1.2 土温土壤的温度影响种子萌发、根系生长、矿物盐类的溶解度（ EC、 pH)、土壤微生物的活动、有机质的分解、新陈代谢。间接影响：土壤肥力、微生物（益 /害）、虫、水分、气体；直接影响：植物根活力、酶活性 2.1.3 水温 陆生及土培植物灌溉和喷淋用水温度与植物所处室温一般不宜差异过大，差异（8 ）过高、过低，以及水本身温度过高、过低对植物都有不利的影响。主要是水温过低时的影响，包括植物被冷凝水滴溅到受伤。2.1.4 植
4、物温度无论是哪种温度因素对植物产生何种影响都是外因，最终都是植物自身温度变化的直接原因起作用。细胞低温伤害和高温伤害的生理变化。细胞染色，紫色为液泡1、温度三基点温度 三基点是作物生命活动过程的 最适温度 ， 最低温度 和 最高温度 的总称。在最适温度下，作物生长发育迅速而良好； 在最高和最低温度下，作物停止生长发育，但仍能维持生命。如果继续升高或降低，就会对作物产生不同程度的危害，直至死亡 。温度 三基点是最基本的温度指标，它在确定温度的有效性、作物种植季节与分布区域，计算作物生长发育速度、光合潜力与产量潜力等方面，都得到广泛应用。2、低温伤害低于植物最低生长温度是的伤害为 “寒害 ”，当形
5、成冰冻，即自由水结成冰晶时为 “冻害 ”。无论是低温还是高温都会影响原生质层和细胞膜类的理化性质，导致功能性降低，甚至变性失去活性。轻度的、持续时间较短的伤害是可以恢复的，但一定要 “缓 ”，即对收伤害的植物要先保持其较低的生理代谢，在慢慢恢复到正常水平。冻害时水分子结成冰晶，直接对细胞造成机械伤害，不可恢复。龙血铁低温伤害 一般来说，正常叶片的叶绿体中有两大类光合色素，其中叶绿素和类胡萝卜的分子比例为三比 一由于 绿色的叶绿素比黄色的类胡萝卜素多，占优势，所以正常叶子总是呈现绿色。 低温 条件 下，或 叶 衰老时，由于叶绿素较易被破坏或先降解，数量减少，而类胡萝卜素比较稳定，所以叶片呈现黄色
6、。 红叶不是 叶片中叶绿体的色素造成的，而是由细胞液泡中的花色素引起的。 因温度 降低，植物体内积累较多糖分以适应寒冷，体内的可溶性糖多了，就形成较多的花色素储存于液泡中。而花色素类似于酸碱指示剂，从碱性到酸性会呈现从蓝色到红色颜色渐变，具体而言是， pH=78 时呈淡紫色； pH11则呈蓝色。 由于 低温 时 液泡中花色素增多，且细胞液 pH值又偏酸性，因此叶子就变红了。 植物叶片的颜色表现及变化并非完全因上述因素确定，高温有时也会引起叶片颜色显著变化。 颜色的变化也并非都是植物处在逆境下的表现，要因物而异。3、高温伤害高温伤害常见的有日光灼伤，高温高湿伤害，高温干热伤害等，因植物不同而异，
7、一般较低温伤害难恢复。同时高温也是引起植株徒长的一个重要原因。2.2 光照光照对植物直接起作用主要涉及到三个指标，即光质、光强和光照时间。2.2.1 光质2.2.2 光强我们所说的光强指的是 “光照度 ”， 光度学中没有 “光强 ”这样一个概念，更区别于 “光强度 ”（光源在指定方向的单位立体角内发出的光通量，国际单位是 candela（坎德拉）简写 cd）。光照度 ，被照明面单位面积上得到的光通量（对于在单位时间里通过某一面积的光能，称为通过这一面积 的光能通量 ），单位是 勒克斯， Lux。 光照度对植物的影响1、依植物对光照度的适应性可将植物分为阴生植物、阳生植物和中光照植物等。2、影响
8、植物单位面积上接收的热量，植物灼伤就是光照度过大造成的。3、影响 植物单位时间单位面积同化物的产出量。u 光补偿点和光饱和点 光补偿点：在光强为 0时，植物只进行呼吸作用，光合作用强度为 0，随着光强增大，光合作用增大而呼吸作用强度基本不变，这时呼吸作用产生的 CO2除了提供给光合作用外还有剩余，并释放出来；当光合作用和呼吸作用两者强度达到相等时，呼吸作用产生的CO2全部提供给光合作用， CO2既不吸收也不释放，这时的光强是 光补偿点 。当光强继续增强，光合作用强度大于呼吸强度，此时呼吸作用产生的 CO2不足以满足光合作用，植物从外界吸收 CO2。 光饱和点：当达到某一光强时，光合速率就不再随
9、光强的增高而增加，这种现象称为光饱和现象。开始达到光合速率最大值时的光强称为光饱和点。植物出现光饱和点实质是强光下暗反应跟不上光反应从而限制了光合速率随着光强的增加而提高。因此，限制饱和阶段光合作用的主要因素有 CO2扩散速率 (受 CO2浓度影响 )和 CO2固定 速率等 。所以，C4植物的碳同化能力强，其光饱和点和饱和光强下的光合速率也较高。 阴生植物可以利用弱光，在光照弱的条件下都能生长，所以光补偿点低，因为植物在光照大于光补偿点时，可以生长。阴生植物叶片的输导组织比阳生植物的稀疏，当光照强度增大时，水分对叶片的供给不足，阴生植物便不再增加光合速率，其光饱和点较低。阳生植物需要强光，所以光补偿点相应 提高 。 在 光补偿点以上，植物的光合作用超过呼吸作用，可以积累有机物质。光补偿点以下，植物的呼吸作用超过光合作用，此时非但不能积累有机物质，反而要消耗贮存的有机物质。如长时间在光补偿点以下，植株逐渐枯黄以致死亡。当温度升高时，呼吸作用增强，光补偿点就上升。因此， 在温室中栽培植物，在光照不足时要避免温度过高 ，以降低光补偿点，利于有机物质的积累 。 植物群体的光补偿点也较单叶为高，因为群体内叶子多，相互遮荫，当光照度弱时，上层叶片还能进行光合作用，但下层叶片呼吸作用强，光合作用弱，所以整个群体的光补偿点上升。
