项⽬五温度环境题库
项⽬五植物⽣长的温度环境调控
【项⽬⽬标】
◆掌握：⼟壤热特性、⼟壤温度与空⽓温度的变化规律；三基点温度、农业界限温度、积温和有效积温等的概念。
◆理解：⼟壤、空⽓温度的调控技术。
◆了解：温度与植物⽣长发育的关系。
◆学会：⼟壤温度、空⽓温度的测定。
【项⽬说明】
各种植物的⽣长、发育都要求有⼀定的温度条件，植物的⽣长和繁殖要在⼀定的温度范围内进⾏。在此温度范围的两端是最低和最⾼温度。低于最低温度或⾼于最⾼温度都会引起植物体死亡。最低与最⾼温度之间有⼀最适温度，在最适温度范围内植物⽣长繁殖得最好。
在农业⽣产上，要注意各种环境条件对⽣长的个别⽣理活动的特殊作⽤，⼜要运⽤⼀分为⼆的观点，抓住主要⽭盾，采取合理措施，才能适当地促进和抑制植物的⽣长，达到栽培的⽬的。所以研究温度因素有更实⽤的意义。
任务1 植物⽣产的温度环境
【任务重点】
◆⼟壤热特性。
◆⼟壤温度、空⽓温度的变化规律。
【任务难点】
◆影响⼟壤温度的因素特点；
◆⼤⽓中的逆温。
【任务内容】
⼀、⼟壤温度
（⼀）⼟壤的热特性
1．⼟壤热容量
⼟壤热容量可分为质量热容量和容积热容量。当不同的⼟壤吸收或放出相同热量时，热容量越⼤的⼟壤，其升温或降温的数值越⼩；反之，热容量越⼩的⼟壤，其温度变化就越⼤。
2．⼟壤导热率
⼟壤导热率⾼的⼟壤，热量易于在上下层间传导，地表⼟温的变化较⼩；相反，导热率低的⼟壤，地表⼟温的变化较⼤。
⼟壤中的⼟粒、⽔和空⽓的热特性
（⼆）⼟壤温度的变化
1．⼟壤温度的⽇变化温度⽇较差是指⼀⽇内最⾼温度与最低温度之差。在正常天⽓条件下，⼀⽇内⼟
壤表⾯最⾼温度出现在13：00时左右，最低温度出现在⽇出之前，⼟壤表⾯温度的⽇较差较⼤。
2．⼟壤温度的年变化⼀年中，⼟壤表⾯⽉平均温度最⾼值出现在7～8⽉，最低值出现在1～2⽉。
3．⼟壤温度的垂直分布⼀天中⼟壤温度的垂直分布⼀般分为⽇射型、辐射型、上午转变型和傍晚转变型等4种类型。⼀年中⼟壤温度的垂直变化可分为放热型（冬季，相当于辐射型），受热型（夏季，相当于⽇射型）和过渡型（春季和秋季，相当于上午转变型和傍晚转变型）。
（三）影响⼟壤温度变化的因素
影响⼟壤温度变化的主要因素是太阳辐射，除此之外，⼟壤湿度等因素也影响着⼟壤温度变化。
1．⼟壤湿度潮湿⼟壤与⼲燥⼟壤相⽐，地⾯⼟壤温度的⽇变幅和年变幅较⼩，最⾼、最低温度出现时间较迟。
2．⼟壤颜⾊⼟壤颜⾊可改变地⾯辐射差额，故深⾊⼟壤⽩天温度⾼，⽇较差⼤，浅⾊⼟壤⽩天温度较低，⽇较差较⼩。3．⼟壤质地⼟壤温度的变化幅度以沙⼟最⼤，壤⼟次之，黏⼟最⼩。
4．覆盖植被、积雪或其他地⾯覆盖物，可截留⼀部分太阳辐射能，⼟温不易升⾼；还可防⽌⼟壤热量散失，起保温作⽤。5．地形和天⽓条件坡向、坡度和地平屏蔽⾓⼤等地形因素及阴、晴、⼲、湿、风
⼒⼤⼩等天⽓条件，或者使到达地⾯的辐射量发⽣改变，或者影响地⾯热量收⽀，影响⼟壤温度变化。
6．纬度和海拔⾼度⼟壤温度随着纬度增加、海拔增⾼⽽逐渐降低。
⼆、空⽓温度
（⼀）空⽓温度的⽇变化规律
空⽓温度的⽇变化与⼟壤温度的⽇变化⼀样，只是最⾼、最低温度出现的时间推迟，通常最⾼温度出现在14～15时，最低温度出现在⽇出前后的05～06时。
（⼆）空⽓温度的年变化
⽓温的年变化与⼟温的年变化⼗分相似。⼤陆性⽓候区和季风性⽓候区，⼀年中最热⽉和最冷⽉分别出现在7⽉和1⽉，海洋性⽓候区落后1个⽉左右，分别在8⽉和2⽉。
（三）⽓温的⾮周期性变化
⽓温除具有周期性⽇、年变化规律外，在空⽓⼤规模冷暖平流影响下，还会产⽣⾮周期性变化。如我国江南地区3⽉份出现
的“倒春寒”天⽓，秋季出现的“秋⽼虎”天⽓，便是⽓温⾮周期性变化的结果。
（四）⼤⽓中的逆温
逆温是指在⼀定条件下，⽓温随⾼度的增⾼⽽增加，⽓温直减率为负值的现象。逆温按其形成原因，可分为辐射逆温、平流逆温、湍流逆温、下沉逆温等类型。这⾥重点介绍辐射逆温和平流逆温。
1．辐射逆温辐射逆温是指夜间由地⾯、雪⾯或冰⾯、云层顶等辐射冷却形成的逆温。
2．平流逆温平流逆温是指当暖空⽓平流到冷的下垫⾯时，使下层空⽓冷却⽽形成的逆温。
逆温现象在农业⽣产上应⽤很⼴泛。
【复习思考】
1. ⼟壤三相组成中容积热容量最⼤的是哪⼀相？⼟壤导热率最⼤的⼜是哪⼀相？
2. 解释冬天地窖贮菜、⾼温季节地窖贮禽、蛋、⾁不会变质的原因？
3. 逆温现象在农业⽣产上有哪些应⽤？
任务2 植物⽣长发育与温度调控
【教学重点】
◆三基点温度、农业界限温度、积温、有效温度等基本概念。
◆调节温度的农业技术措施。
【教学难点】
◆积温和有效积温；
◆温度调控的技术。
【任务内容】
⼀、温度对植物⽣产的影响
（⼀）植物的三基点温度与农业界限温度
1．植物的三基点温度植物⽣长发育都有三个温度基本点，即维持⽣长发育的⽣物学下限温度（最低温度）、最适温度和⽣物学上限温度（最⾼温度），这三者合称为三基点温度。
2．农业界限温度农业⽓候上常⽤的界限温度及农业意义是：
0℃：⼟壤冻结或解冻的标志。
5℃：喜凉植物开始⽣长的标志。
10℃：喜温植物开始播种或停⽌⽣长的标志。
15℃：⼤于15℃期间为喜温植物的活跃⽣长期。
20℃：热带植物开始⽣长的标志。
（⼆）积温和有效积温
1．植物⽣长发育的积温⼀定时期的积累温度，即温度总和，称为积温。积温能表明植物在⽣育期内对热量的总要求，它包括活动积温和有效积温。
2．植物⽣长发育的活动积温和有效积温⾼于最低温度（⽣物学下限温度）的⽇平均温度，叫活动温度。植物⽣育期间的活动温度的总和，叫活动积温。活动温度与最低温度（⽣
物学下限温度）之差，叫有效温度。植物⽣育期内有效温度积累的总和，叫有效积温。
⼏种植物所需⼤于10℃的活动积温
3．积温的应⽤
积温作为⼀个重要的热量指标，在植物⽣产中有着⼴泛的⽤途，主要体现在：⽤来分析农业⽓候热量资源；作为植物引种的科学依据；为农业⽓象预报服务。
（三）温度变化与植物⽣产
1．植物的感温性和温周期现象
（1）植物的感温性植物感温性是指植物长期适应环境温度的规律性变化，形成其⽣长发育对温度的感应特性。春化作⽤是植物感温性的另⼀表现。
（2）温周期现象温周期现象是指在⾃然条件下⽓温呈周期性变化，许多植物适应温度的这种节律性变化，并通过遗传成为其⽣物学特性的现象。植物温周期现象主要是指⽇温周期现象。
2．⼟壤温度与植物⽣长发育⼟壤温度对植物⽣长发育的影响主要表现在：
干热风（1）对植物⽔分吸收的影响
（2）对植物养分吸收的影响
（3）对植物块茎块根形成的影响
（4）对植物⽣长发育的影响
（5）影响昆⾍的发⽣、发展
3．空⽓温度变化与植物⽣长发育
（1）⽓温⽇变化与植物⽣长发育⽓温⽇变化对植物的⽣长发育、有机质积累、产量和品质的形成有重要意义。
（2）⽓温年变化与植物⽣长发育温度的年变化对植物⽣长也有很⼤影响，⾼温对喜凉植物⽣长不利，⽽喜温植物却需⼀段相对⾼温期。⽓温的⾮周期性变化对植物⽣长发育易产⽣低温灾害和⾼温热害。
⼆、植物⽣产的温度调控
（⼀）耕翻松⼟
耕翻松⼟的作⽤主要有疏松⼟壤、通⽓增温、调节⽔⽓、保肥保墒等。
在春季特别是早春，耕翻松⼟可以提⾼表层⼟温，增⼤⽇温差，保持深层⼟壤⽔分，增加⼟壤CO2的释放量，有利于种⼦发芽出苗，幼苗长叶、发根和积累有机养分。
（⼆）镇压
镇压后⼟壤孔隙度减少，⼟壤热容量、导热率随之增⼤。因⽽清晨和夜间，⼟表增温，中午前后降温，⼟表⽇变幅⼩。镇压可以使⼟壤的坷垃破碎，弥合⼟壤裂缝，在寒流袭击时可有效防⽌冷风渗⼊⼟壤危害植物。镇压的另⼀作⽤是提墒。
（三）垄作
垄作的⽬的在于：增⼤受光⾯积，提⾼⼟温，排除渍⽔，⼟松通⽓。在温暖季节，垄作可以提⾼表⼟层温度，有利于种⼦发芽和出苗。
垄作的增温效应受季节和纬度影响。垄作具有排涝通⽓效应，多⾬季节有利于排⽔抗涝。此外垄作增强了⽥间的光照强度，改善了通风状况，有利于喜温、喜光作物（如棉花）的⽣长，减轻病害。
（四）地⾯覆盖
地⾯覆盖的⽬的在于保温、增温，抑制杂草，减少蒸发，保墒等。地⾯覆盖的主要⽅式有：
1．⼟⾯增温剂具有保摘、增温，压碱，防⽌风蚀、⽔蚀等多种作⽤。
2．染⾊剂在地⾯上喷洒或施⽤草⽊灰、泥炭等⿊⾊物质，因增加了对太阳辐射吸收⽽增温，相反施⽤⽯灰、⾼岭⼟等浅⾊物质，因增加了对太阳辐射的反射⽽降温。
3．地膜覆盖地膜覆盖具有增温、保墒、增强近地层光强和CO2浓度的功能。增温效应以透明膜最好，绿⾊膜次之，⿊⾊膜最⼩。
4．铺沙覆盖铺⼀层＜0.2cm的细沙，在3～4⽉份地表可增温1℃～3℃，5cm地温可增⾼1.9℃～2.8℃，10cm地温提⾼1.2℃～2.2℃，另外铺沙覆盖具有保⽔效应，可防⽌⼟壤盐碱化，温、湿度条件得到改善。
5．其他覆盖如秸秆覆盖技术、⽆纺布浮⾯覆盖技术、遮阳⽹覆盖技术已普遍推⼴，其主要作⽤是增温，保墒，抑制杂草等⽅⾯。
（五）灌溉
灌溉对植物⽣产有重要意义，除了补充植物需⽔外，还可以改善农⽥⼩⽓候环境。春季灌⽔可以抗御
⼲旱，防⽌低温冷害；夏季灌⽔可以缓解⼲旱，降温，减轻⼲热风危害；秋季灌⽔可以缓解秋旱，防⽌寒露风的危害；冬季灌⽔可为越冬植物的安全越冬创造条件。
（六）设施增温
设施增温的主要⽅式有：智能化温室、加温温室、⽇光温室和塑料⼤棚等。
【复习思考】
1. 什么叫积温？积温有⼏种表⽰⽅法？积温在植物⽣产中有哪些应⽤？
2. 农业⽣产中的温度调控措施有哪些？
任务3 城市园林植物⽣长温度调控
【教学重点】
◆热岛效应、热岛强度；
◆温度对园林植物的⽣态作⽤；
◆极端温度对植物的影响
【教学难点】
◆城市热岛效应形成的原因；
◆⾼、低温对植物的影响。
【任务内容】
⼀、城市温度条件
（⼀）热岛效应
城市是⼈⼝、建筑物以及⽣产、⽣活的集中地，其温度条件与周围的郊区⽐较有很⼤差异。
1、城市热岛效应
城市热岛效应是城市⽓候最明显的特征之⼀，它是指城市⽓温⾼于郊区或乡村的⽓温，
温度较⾼的城市地区被⽓温相对较低的郊区或乡村所包围的现象。
2、热岛强度
市内均温与郊区均温的差值。
3、城市热岛效应形成的原因
（1）城市下垫⾯的反射率⽐郊区⼩。城市绿地⾯积⽐郊区⼩，砖⽯、⽔泥、沥青等建筑材料的光反射率⽐植被低，特别是深⾊屋顶和墙⾯等反射率更低。城市建筑物密度⼤，形成⽴体下垫⾯，太阳辐射经下垫⾯之间的多次反射吸收最终反射的能量减少。
（2）城市下垫⾯建筑材料的热容量、导热率⽐郊区森林、草地、农⽥组成的下垫⾯要⼤得多。城市较⾼温度的下垫通过长波辐射提供给⼤⽓的热量⽐郊区多。
（3）城市⼤⽓中⼆氧化碳和空⽓污染物含量⾼，形成覆盖层，减少热量的散失，并对地⾯长波辐射有强烈的吸收作⽤。（城市上空的尘盖）
（4）城市交通和居民⽣活的热量辐射热量。
（5）城市中建筑物密集，通风不良，不利于热量的扩散；城市地⾯不透⽔⾯积较⼤，排⽔系统发达，地⾯蒸发量⼩、植被少，通过⽔分蒸腾、蒸发消耗热量的作⽤减⼩。
4、影响城市热岛效应强度的因素
城市热岛效应强度因地区⽽异，它与城市规模、⼈⼝密度、建筑物密度、城市布局、附近的⾃然环境有关。
城市热岛效应强度还与季节有关，如：北京市区与郊区年均温差为1.76℃，春季1.60℃、夏季1.60℃、秋季1.73℃、冬季
2.13℃；天津市区与郊区年均温差为0.87℃，春季0.99℃、夏季0.61℃、秋季0.61℃、冬季1.22℃。上海市区与郊区年均温差为0.54℃，春季0.36℃、夏季0.20℃、秋季0.90℃、冬季0.70℃；
（⼆）城市⼩环境温度变化
在城市的局部地区，由于建筑物和铺装地⾯的作⽤，极⼤地改变了⾃然光、热、⽔的分布，形成特殊的⼩⽓候，温度因⼦的变化尤其明显。
建筑物南北向接受的太阳辐射及风的差异⼤，温度条件也存在很⼤差异，如在冬季冻⼟层的深度和封冻时间不⼀样。
建筑物前混凝⼟地⾯和草地的不同温度
⼆、温度对园林植物的⽣态作⽤
（⼀）温度对植物⽣理活动的影响
植物的各种⽣理代谢、⽣命活动和⽣长都是在⼀定的温度条件下进⾏的。
1、环境温度升⾼对植物的⽣理作⽤
（1）温度升⾼促进⽣化反应的酶活性，特别是促进光合作⽤和蒸腾作⽤的酶活性；
（2）温度升⾼使⼆氧化碳和氧⽓在植物细胞内的溶解度增加；
（3）温度升⾼会促进根系吸收⼟壤中的⽔分和矿物质；