十、提高森林的光能利用率的途径
1、提高林木群体光能利用率,如时空上的合理配置,改善生境条件。
2、选育高光合效率和低呼吸的品种,提高个体光合效率。
3、具体措施
1)、合理密植
林木群体在一定的条件下要有一定数量的叶面积,才能有效利用光辐射。
过密:叶面积指数过大,则植株互相遮荫,处于中下层的叶子很难获得光辐射,致使光合速率下降,呼吸消耗过多的有机质。
过疏:叶面积指数过小,部份光辐射通过株间空隙。
2)、营造混交林是提高光辐射利用的有效途径。
将喜光、耐荫树种搭配,高矮错落,层次较多,相互填补空隙,充分利用太阳辐射。
3)、开展林农复合经营
4)、调节影响光合作用的光、温、水肥等生态因子,以提高光合速率。(抚育间伐、人工整枝)
5)、科学选种、育苗,选择和培育高光效的优良树种进行繁殖和推广。
十一、森林生态系统内温度变化特点及其原因
1)变化特点:
森林内部的温度白天或夏天比群落外低,夜间或冬季比群落外高,年温变与昼夜温变幅度小,变化缓和。(冬暖夏凉、夜暖昼凉)(小树苗在旷野易冻死,群落内被庇护起来)
2)原因
a、温度在群落中主要受太阳光直射的影响。群落上层阻截了大部分阳光,并且大量吸热和蒸腾,使林内温度大大下降。
b、植物吸收、散热缓慢,导热效果差,且林内空气湿度较大,增温也较慢,因而群落内温度变化缓慢。
c、植物之间互相遮掩,阻滞了林内空气流通,使群落内部热量不易消失。
d、森林群落地面枯枝落叶层,也能够缓和土壤表面温度变化的幅度,并可调节内部气温的变化。
十二、温度的生态作用
温度是生物生命活动不可缺少的条件之一。生物对于温度的变化均有一定的适应幅度。通常可分为最适点、最低点和最高点,在生态学上称为三基点。
(一)温度与生物生长(温度的重要性)
1、温度与植物的光合作用
- 光合作用需要适宜温度范围
- 光合作用的三基点温度:光合最适温,热补偿点(光合最低温与光合最高温)
当环境温度在最低和最适温度之间时,生物体内的生理生化反应会随着温度的升高而加快,代谢活动加强,从而加快生长发育速度;当温度高于最适温度后,参与生理生化反应的酶系统受到影响,代谢活动受阻,势必影响到生物正常的生长发育。
2、温度与植物呼吸作用
- 植物呼吸需要适宜的温度范围
- 不同地理起源的植物呼吸温度三基点差异大
3、温度与植物的水分代谢
- 温度过低或过高都限制植物根系吸水
- 温度影响植物的蒸腾作用
(温度一改变饱和差影响植物蒸腾;二影响叶片温度和气孔开闭,并影响角质层蒸腾与气孔蒸腾的比率。)
4、生长发育
- 植物各器官生长需要适宜的温度范围
- 植物自身体温直接影响其生长发育和各种生理过程
(二)变温环境对森林生物的影响
1、节律性与非节律性
在自然界温度经常呈现规律性变化即昼夜变化、季节变化和非节律性变化
(1)、节律性变温对森林生物的影响
温度随昼夜和季节而发生有规律的变化称之为节律性变温
对生物种子萌发、生长、形态、开花结实、果实品质、植物分布均有影响。
(2)、非节律性变温对森林生物的影响
春秋两季寒流侵袭,常使温度剧降,夏季午间持续高温
2、低温危害
1)寒害 又称冷害,指气温降至 0℃以上植物所受到的伤害。
2) 冻害 温度降低到冰点以下,植物组织发生冰冻而引起的伤害称冻害。 冰点以下,植物细胞间隙形成冰晶,冰的化学势、蒸气压比过冷溶液低,水从细 胞内部转移到冰晶处,造成冰晶增大细胞失水。
3)霜害
4)冻举 又称冻拔,是间接的低温危害,由土壤反复、快速冻结和融化。经过几次冰冻、融化的交替,树苗会被全部拔出土壤。遭受冻拔危害的植株易受风、 干旱和病原危害。冻拔是寒冷地区更新造林的危害之一,多发生在土壤粘重、含 水量高、土表温度容易剧变的立地。
变温环境-低温危害
5)冻裂 下午太阳直射树干,入夜气温迅速下降,由于干材导热慢,造成树干西南侧内热胀、外冷缩的弦向拉力,使树干纵向开裂。受害程度因树种而异,通常向阳面的林缘木、孤立木或疏林易受害。冻裂不会造成树木死亡,但能降低木材质量,并可能成为病虫入侵的途径。
3、高温危害
1)生理干旱 这是另一种与低温有关的间接伤害。冬季或早春土壤冻结时,树木根系不活动。这时如果气温过暖,地上部分进行蒸腾,不断失水,而根 系又不能吸水加以补充,时间长了就会引起枝叶干枯和死亡称为生理干旱。(夏天中午浇花)
2)高温危害
- 直接伤害:破坏细胞膜;蛋白质变性等
- 间接伤害:代谢异常,植物逐渐受害
3)皮烧 强烈的太阳辐射,使树木形成层和树皮组织局部死亡。多发生 于树皮光滑树种的成年树木上,受害树木树皮呈斑 状死亡或片状剥落,给病菌侵入创造条件。
4)根颈灼伤 土表温度增高,灼伤幼苗根茎。松柏科幼苗当土表温度达40℃就要受害。夏季中午强烈的太阳辐射,常使苗床或采伐迹地土表温度达 45℃以上,而造成这种危害。灼伤使根颈处产生宽几毫米的缢缩环带,因高温杀死 了输导组织和形成层而致死。
十三、森林生物对温度变化的适应
(一)森林生物对节律性变温的适应
1、温周期现象
在自然界温度经常呈现规律性变化即昼夜变化、季节变化和非节律性变化。
植物对温度昼夜变化和季节变化的反应称温周期现象。节律性变温包括昼夜变温和季节变温。
昼夜变温指一天内温度的昼夜变化,它对植物生长、发育和产品质量影响很大。种子发芽是温周期的一种类型。多数种子在一定的交替变化的温度下发芽更好。
2、物候
由于气候分布的地带性和非地带性,物候现象随纬度、经度和高度的变化具有推移性的特点。