第4单元 园林植物与水.ppt

第4单元 园林植物与水,4.1 水及其变化规律 4.2 水对园林植物的生态作用 4.3 园林植物对水的生态适应 4.4 园林植物对城市水分的调节作用 4.5 园林植物对水污染的净化作用 4.6 水分调控在园林的应用,宇宙中看地球,4.1 水及其变化规律,地球上水的数量及其分布,70%,30%,一、水对园林植物的重要性,水是植物有机体中无机成分组成之一 水是新陈代谢过程的反应物质 水是植物对物质吸收和运输的溶剂 水能保持植物体的固有状态 水能维持植物体的正常体温,二、水的循环和平衡,1、地球水的循环状况：包括大循环和小循环,水的循环,2、地球水分循环的平衡,蒸发 海洋 456000 大陆 62000 地球总蒸发 518000 降水 海洋 410000 大陆 108000 地球总降水量 518000 从整个地球的角度来看，平均蒸发量和平均降雨量是相等的，但陆地上降水量大于蒸发量，海洋上却是蒸发量大于降水量，陆地上的径流补偿了海洋的蒸发。,在特定的某一区域，降水和蒸发并不一定平衡，而且不平衡的区域居多。,全球降水与蒸发的纬度变化,水有三种状态，即液态、汽态和固态。与植物生命活动发生直接关系的水包括地表水、土壤水和地下水，它们的来源是大气降水。 地表降水主要包括降雨、降雪、雾和露水。高纬度地区降雪是地表水的主要来源，露对荒漠植物的生命活动作用重大。,三、水的形态及其变化规律,水的形态及其变化规律,1.雾,液态水,水的形态及其变化规律,2.露,液态水,水的形态及其变化规律,3.云,液态水,水的形态及其变化规律,4.雨,液态水,水的形态及其变化规律,1.霜,固态水,水的形态及其变化规律,2.雪,固态水,水的形态及其变化规律,3.冰雹,固态水,2.水汽在空气中的转化形态及其条件,第4单元 水分与园林植物,4.1 水及其变化规律 4.2 水对园林植物的生态作用 4.3 园林植物对水的生态适应 4.4 园林植物对城市水分的调节作用 4.5 园林植物对水污染的净化作用 4.6 水分调控在园林的应用,一、植物体的水分平衡,植物体的水分平衡是植物体水分收入和水分支出之间的平衡。 植物吸水-根部吸收（蒸腾拉力、根压），叶面吸收。 植物失水-陆生植物从土壤中吸收的水分，只有1%的水被组合到植物体内，而99%的水被植物蒸腾掉了。 失水方式：蒸腾、吐水 蒸腾作用的意义 1.有利于水分的吸收与运输 2.促进了养分的吸收与运输 3.调节温度,水分代谢包括水分的吸收、运输、利用和散失。,蒸腾系数 是指植物制造1克干物质所消耗水分的克数。一般野生植物的蒸腾系数是1251000,大部分作物的蒸腾系数是100500。 蒸腾速率 植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量.一般用每小时每平方米叶面积蒸腾水量的克数表示(g m-2h-1).通常白天的蒸腾速率是15250,夜间是120.由于叶面积测定有困难,也可用100g叶鲜重每小时蒸腾失水的克数来表示。 蒸腾效率 植物每消耗1kg水分时形成的干物质的克数（g）。,二、水对植物的生态作用,1、水是生物生存的重要条件 水是生化反映的溶剂 水是生物新陈代谢的直接参与者和光合作用的原料 水能调节生物体和环境的温度 水还可维持细胞和组织的紧张度，使植物保持一定的状态。,2、水对植物生长发育的影响,生长季内的降水能促进植物生长 花果期的阴雨连绵对植物授粉受精不利 种子萌发必须吸足水分 暴雨、冰雹造成植物损伤,(1)降水,(2)空气湿度,影响植物蒸腾作用,影响植物授粉,是火灾危险等级的重要指标,(3)降雪,瑞雪兆丰年 保护植物越冬、杀死害虫、补充土壤水分 雪害 雪压 雪折 雪倒,雪 压,第4单元 水分与园林植物,4.1 水及其变化规律 4.2 水对园林植物的生态作用 4.3 园林植物对水的生态适应 4.4 园林植物对城市水分的调节作用 4.5 园林植物对水污染的净化作用 4.6 水分调控在园林的应用,植物,水生植物,陆生植物,沉水植物 浮水植物 挺水植物,湿生植物 中生植物 旱生植物,阴性湿生植物 阳性湿生植物,一、 园林植物对水分适应的生态类型,短命植物,避旱植物,耐旱植物,（一）水生植物,1.水环境的特点 弱光、缺氧、温度变化平缓、溶解有各种无机盐类。,2.水生植物的生态适应,（1）叶片变得薄而透明-以增加对光、无机盐和二氧化碳的吸收面积。 （2）发达的通气组织-以保证对氧的需求。 （3）具有发达的排水器官。 （4）具有独特的形态：根系退化、株体柔软等，以增强弹性和抗扭曲能力-适应水体流动。 （5）细胞具渗透调节能力（具有发达的排水器官） （6）生殖方式多样性金鱼藻、苦草具有特殊的有性生殖器官，红树林的胎生现象。,3、水生植物的分类,沉水植物：整个植物体沉没在水面以下，与大气完全隔绝。如地毯草、红柳、红蝴蝶等。 浮水植物：叶片漂浮在水面上。如王莲。 挺水植物：植物的茎叶大部分挺伸在水面以上。,黄花狸藻 狸藻科,金鱼藻 狸藻,大漂 天南星科,浮萍 浮萍科,满江红 蕨类植物,槐叶萍 浮萍科,浮萍（lemna minor linn.）,凤眼莲 （eichhornia crassipes (mart.) solms）,打捞上来的水葫芦,紅睡莲（nymphaea rubra roxb.）,）,白睡莲（nymphaea alba linn.）,黃睡莲（nymphaea mexicana zucc.）,雪白睡莲 （nymphaea lotus linn. var. dentata (schum. et thonn.) nichols.）,王莲 （victoria amazonica (popp.) sowerby,挺水植物：植物体挺出水面，根系浅，茎杆（秆）中空。莲、芦苇,千屈菜， 千屈菜科,莲 睡莲科,（二）陆生植物,1.湿生植物 概念 在潮湿环境中生长，不能忍受长时间水分不足、抗旱能力最小的一类陆生植物。 特点：根系不发达 具通气组织(气生根、膝状根、板根等) 叶片薄大，细胞间隙大 栅栏组织和机械组织不发达 根据生境分为： 阳性湿生植物： 水稻、灯芯草 阴性湿生植物：海芋、秋海棠,池杉的膝状根,腐生兰的气生根,高山榕的气生根,榕树的气生根,板 根 （热带雨林中常见）,藏报春排水器,2.中生植物,特征介于阳生植物与阴生植物之间。 适应最强，分布最广。 月季、扶桑、茉莉、棕榈、君子兰及大多数草花、宿根球根花卉。,3.旱生植物,指在干旱环境下生活，能避开、忍受或适应干旱以维持水分平衡和正常发育的植物。 短命植物：该类植物常以种子或孢子阶段来远离干旱。 避旱植物：该类植物能较好的协调体内的水分平衡，避于干旱对其造成的影响。,保水型植物（肉质植物）：多数根茎叶等组织可进行储水或减少水分消耗。仙人掌科、景天科、石蒜科等。,耗水型植物（硬、薄叶旱生植物）：能有效地减少蒸腾，能有效地吸收水分。如狐茅、骆驼刺等。,耐旱植物：,具有忍耐干旱的能力。如苔藓、地衣及某些蕨类植物，可以在空气干燥的条件下，维持长时间而不受伤害，待吸收水分后又恢复生长。,有发达的贮水组织，可贮水10吨以上 仙人掌 猴面包树,耗水型植物 吸水强、蒸腾弱。,气孔下陷，覆盖有气孔毛 夹竹桃,园林植物对水分适应的生态类型总结,二、园林植物对极端水分的适应,(一)植物对干旱的生态适应 1、形态适应 根系向深的潮湿土壤扩展，根冠比增加增加吸水 叶子的细胞较小，细胞间隙也较小保水 气孔较密，输导组织较发达保水 细胞壁较厚，厚壁的机械细胞也较多保水 叶片表面的角质层和蜡质较厚减少水分的散失。,2、生理适应,气孔调节：通过的气孔的开关控制蒸腾速率，减少水分的丧失。 渗透调节：通过代谢活动提高细胞溶液浓度、降低水势，继续吸水。,（二）植物对水涝的适应,1、涝害的种类 涝害：水分过多对植物产生的伤害。 大气中的水分含量过多：加上高温，植物易徒长。 土壤中水分过多：氧气缺乏、根系生长受限、大量养分损失、水污染等。,2、适应,形态适应 根系木质化：使根不易腐烂，耐湿性增大，如水稻。 根系皮层细胞柱状排列：形成特殊的通气组织，提高根的氧化能力。 生理适应 -根尖、胚、胚芽鞘在缺氧条件下存活力强。,第4单元 水分与园林植物,4.1 水及其变化规律 4.2 水对园林植物的生态作用 4.3 园林植物对水的生态适应 4.4 园林植物对城市水分的调节作用 4.5 园林植物对水污染的净化作用 4.6 水分调控在园林的应用,一、城市的水分特点,（1）水污染严重、水质恶化：中国90以上的城市水污染严重，常见的有水体富营养、有毒物质和热污染三类。选择耐水污染且具有净化水污染的园林植物。,（2）水资源短缺：现有城市中有一半的城市有不同程度的缺水，其中100多座城市严重缺水。主要北方（2/3）。,北方缺水城市主要是资源短缺型，如北京、天津、大连等； 南方缺水主要属于污染短缺型，如上海因黄浦江污染严重。,（3）城市径流量大：城市不透地面多，植物缺乏导致城市径流量高。,（4）城市降雨量高：城市下垫面粗糙，城市上空大气污染物浓度高，人为热燃烧释放大量的水汽，城市的降雨强度和降雨频率都高于郊区。有“城市雨岛”之称。,二、园林植物群落对城市水分的调节作用,(一)园林植物群落的截留作用,地被物层吸水保土作用 减少地表径流，增加土壤渗透，涵养水源,不同森林类型的枯枝落叶量和贮水量,森林类型 枯枝落叶量 吸收倍数 最大截留雨量 （kt /hm2） (mm) 山地雨林 3.5 2 0.7 热带次生林 5.6 2 1.1 针阔混交林 38.6 2.7 10.4 杉木林 13.9 2.0 2.7 刺槐林 6-8 1.5-1.75 1.5-2.1 落叶松林 13 2-3 3.9 冷杉林 24 2-3 8.6,涵养水源、保持水土,增加空气湿度,（二）植物群落的蒸腾作用,不同类型绿地空气相对湿度比较 地点 最大湿度 最小湿度 日平均 片林内 91% 85% 88% 广场 77% 66% 71% 草坪 89% 79% 84% 街道 84% 65% 71%,（三）园林植物群落增加城市水资源的作用 增大城市自然土壤的面积，增加对自然降水的保持。,第4单元 水分与园林植物,4.1 水及其变化规律 4.2 水对园林植物的生态作用 4.3 园林植物对水的生态适应 4.4 园林植物对城市水分的调节作用 4.5 园林植物对水污染的净化作用 4.6 水分调控在园林的应用,一、水污染对植物的危害,固体污染物：造成水体外观恶化；堵塞土壤毛细管。 有机污染物：大量消耗水中的溶解氧厌氧腐败状态，产生硫化氢、甲烷等。 油类污染物：使大气与水面隔绝，破坏正常的充氧条件。,有毒污染物：无机化学毒物、有机化学毒物和放射性物质。,生物污染物：有害微生物如病原菌、寄生性虫卵等。 营养物质污染物：指n、p、k等营养物质 富营养化：大量 n、p、k等营养物进入水域，引起不良藻类和其他生物迅速繁殖，水体溶解氧含量下降，水质恶化，生物大量死亡。（水华、赤潮）,2006年黄河兰州段遭红水污染,印染企业排放的污水带有“玫瑰精”成分,二、植物对水污染的净化作用,植物将污染物进行体内新陈代谢而利用掉。 如慈菇和水花生对氮的净化。 满江红净化磷效果较好。 香根草、茭白净化富营养化的水体。 植物的富集作用：利用凤眼莲净化炼油废水。,植物将其吸收的物质进行转化或转移 种养芦苇、菱、蒲草等能净化工业废水中有毒物。如氰在芦苇体内与丝氨酸结合成丙氨酸，继而转化成天冬酰胺和天冬氨酸而失去氰的毒性；酚可在蒲草体内形成酚糖苷而失去酚的毒性；as、hg、cd被贮积在水草体内；呋喃丹被贮积在菱植物体内，从而降低废水有毒物浓度。 植物代谢解毒 氰：与丝氨酸结合丙氨酸天冬酰胺天冬氨酸,第4单元 水分与园林植物,4.1 水及其变化规律 4.2 水对园林植物的生态作用 4.3 园林植物对水的生态适应 4.4 园林植物对城市水分的调节作用 4.5 园林植物对水污染的净化作用 4.6 水分调控在园林的应用,4.6 水分在园林实践中的应用,一、合理浇灌 含义：适时灌溉，适度灌溉。 合理浇灌要根据植物本身的生态习性、生长发育阶段、所处的环境条件以及天气等方面来确定。,喜湿耐涝：一次多浇；耐旱植物：适当少浇。,播种或扦插育苗阶段：多浇勤浇。 出苗后：适当少浇。 天气干燥：多浇；阴湿天：少浇。 冬季：温室或大棚不采取供暖，灌溉量和次数适当少浇；夏季：蒸发量大要多浇。 园林植物：手动喷雾、机械除尘。 浇灌方法：喷灌。,二、调整花期、花态、花色,花期：人为进行干旱处理，调节生长，提早进行花芽分化。如玉兰、丁香、紫荆、垂丝海棠等，（特别对球根类花卉） 花态：植物在成熟期湿度过大，会妨碍植物的开花并影响结实。（室内植物中有些喜较大的空气湿度） 花色：水分缺乏时，色彩变浓。,三、抗旱锻炼,蹲苗：苗期适当控制水分，抑制生长。