1、园林生态学复习资料绪论人类环境意识启蒙著作寂静的春天（蕾切尔卡尔逊）可持续发展的概念时间尺度当代人的需要不对后代人满足其需求能力构成危害空间尺度特定区域的需要不危害和削弱其他区域满足其需求能力园林发展的三个阶段发展阶段服务对象涉及范围功能要求造园阶段（传统园林阶段）少数贵族宫苑、庭院、花园休息、娱乐城市绿化阶段广大的城市居民公园和整个城市绿地系统生态、景观、休闲大地景观规划阶段地球上所有的生物大地综合体人类环境系统持续稳定发展现代园林的本质特征（世界园林发展的共同趋势）狭小的封闭庭院区域大环境建设；（庭院设计小区设计公园设计城市/农村规划）园林构成要素的人工化为主（堤岸硬质化）以植物造园为主，
2、师法自然（生态驳岸）；（逸苑与寸草亭对比；红轴的溪流景观）植物材料贫乏、配置科学性不足（模纹花坛、“草坪风”）开发野生植物资源、模拟自然植物群落的生态过程；以观赏游憩为建设目标以生态环境保护为主的多目标建设，从整体上建立良性循环的绿地生态系统。第一章 个体生态学总论（植物与环境）第一节 环境一、环境的概念 围绕着主体的空间以及直接或间接影响主体生存的各种因素的总和。（是相对的又是具体的）。从生物科学角度：生物生存的周围空间。从环境科学角度：人类耐以生存和发展的空间，包括非生物环境（光、热、水、土、气等）和生物环境（动植物、微生物等）。二、环境的分类按环境的主体分类：人类环境和生物环境按环境的性
3、质：自然环境、半自然环境（经人类干涉后的自然环境）和社会环境。按人类对环境的影响：原生环境（自然环境和次生环境（半自然环境和人工环境）。按环境的尺度范围：星际环境、地球环境、区域环境、微环境和内环境。 三、其它概念环境因子：构成环境的各要素。生态因子：环境因子中对生物起作用的因子。生存因子：生态因子中生物生存不可缺少的因子。生态环境：所有生态因子构成生物的生态环境生境：特定生物体栖息地的生态环境。城市环境：指影响城市人类活动的各种自然的或人工的外部条件的总和。四、生态因子的分类按其性质分为：气候因子：温度、水分、光照、风、气压等土壤因子：土壤理化性质、土壤营养状况等地形因子：指地表特征，如海拔
4、、坡度、坡向等生物因子：指同种或异种生物之间的相互关系，如种群结构、密度、竞争、捕食等人为因子：人类活动对生物和环境的影响第二节 生物与环境的相互作用一、环境对生物的综合作用（1）综合作用：多因子相互作用、相互影响；环境中的任何一个因子的变化，必将引起其它因子不同程度的变化。（2）主导作用：生态因子中有一个或几个因子对植物的生存和生态特性等的形成起决定作用，这个因子为主导因子。（3）不可替代性和补偿性不可替代性：对生物作用的因子虽不是等价的，但都很重要，缺一个都不行，不能由另一个因子来代替。补偿性：但在一定条件下，当某一因子的数量不足时，可依靠某一相近生态因子的加强得以而获得类似的生态效应。（
5、4）阶段性作用：在不同发育阶段，生物需要不同的生态因子或不同的强度，因此生态因子对生物的影响是分阶段性的。（5）直接作用和间接作用：生态因子对生物的作用可以是直接的也可以是间接的。如很多地形因子：海拔、坡度、坡向、经纬度等是通过光照、温度、水分等改变来间接影响生物的。直接因子：光、温、水、气、土壤间接因子：地形、地势、海拔二、环境对生物的制约（1）最小因子定律（木桶原理） 生物生长取决于数量最不足的营养物质。 最小因子法则只有在严格稳定的条件下才能应用在应用最小因子法则时，还要考虑各因子之间的相互关系。限制因子：某一数量最不足的营养物质，由于不能满足生物生长的需要，不仅限制了生物的生长，而且也
6、将限制其它处于良好状态的生态因子发挥作用，这一生态因子就是限制因子。实践意义：找到限制因子，消除限制条件，促使生物较好生长。（2）耐性定律任何一个生态因子在数量上或质量上不足或过多，即当接近或达到某种生物的耐受限度时，就会使该生物衰退或不能生存。每个物种对生态因子适应范围的大小称为生态幅。耐性定律的补充原理：1 任何一种生物对不同生态因子的耐性范围不同。同种生物在不同的生育阶段对生态因子的耐性范围不同。由于生态因子间的相互作用，当某一生态因子不是处于最适状态时，生物对其他生态因子的耐性范围将会缩小。对多个生态因子耐性范围都很宽的生物，其地理分布范围也很广。同一生物种的不同品种，长期生活在不同的
7、生态环境下，其耐性范围会发生变化，产生生态型的分化。三、生物对环境的适应性（生物的生态适应）1、生态适应：生物以自身的形态、生理、行为等方面的不断调整、变化来适应环境中生态因子的变化，将其限制作用减小。2、生态适应的机制：趋同适应：不同种类的生物当生长在相同的环境条件下时,往往形成相同或相似的适应方式和途径。趋异适应：同种生物的不同个体群长期接受不同环境条件的综合影响，在不同个体群之间产生了相应的生态变异。其它：适应组合：植物的生态适应方式取决于植物所处的环境条件以及与其它生物之间的关系，在逆境中生物对环境的适应往往在涉及到一组彼此相关联的适应方式，甚至存在协同和增效作用 。极端环境条件下，植
8、物常采用休眠的适应方式。3、生物生态适应的类型 生物由于趋势同适应和趋异适应而形成的不同适应型：生活型和生态型（1）生活型（Life form）趋同适应 概念：不同生物由于长期生存在相同的自然环境条件或人工培养条件下，发生趋同适应，并经过自然选择和人工选择，而形成的具有相似的形态、生理、生态特性的物种类群，称为生活型。通过生活型，可以明显反映出植物与环境的关系。（2）生态型（Ecotype）趋异适应概念：同种生物的不同个体群，长期生存在不同的自然生态条件或人为培养条件下，发生趋异适应，并经过自然选择和人工选择，所形成的生态、形态和生理特性不同的基因型类群，称为生态型。 一般来说，分布区域和分布
9、季节越广的生物种，生态型越多；生态型越单一的物种，适应性越窄。 生态型按主导因子的不同可分为：气候生态型：长期受气候因子的影响 土壤生态型：长期受不同土壤条件的影响 生物生态型：主要是在生物因子的作用下形成的。生态型是一种种以下的分类单位，一个物种可能有几种不同的生态型。一般分布区域越广的生物种，其生态型越多。生活型着重从外貌上进行区分，是一种种以上的分类单位，一种生活型往往具有多种不同的生物。4、生物生态适应的调整驯化：使植生物对某一环境条件变化的适应改变的过程。包括自然驯化和人工驯化。四、生物对环境的生态效应（生物对环境的反作用） 生物对环境的反作用表现在改变了生态因子的状况。城市植被的生
10、态作用形成新的小气候环境；土壤动物和微生物的活动，改变了土壤的理化性质；人类活动对环境的影响（过度放牧、沙尘暴）等。城市植被保护和净化环境的生态效益：（1）改善小气候（2）吸收二氧化碳，释放氧气（3）净化空气减少粉尘污染 降低有毒气体浓度及有毒气体对植物的危害 杀菌作用：空气中散布着各种细菌等微生物，其中不少是对人体有害的病菌。城市植被可以减少空气中的细菌数量，一是由于植物吸滞粉尘，减少细菌载体，从而使大气中细菌数量减少，另外植物本身具有杀菌作用，许多植物能分泌出杀菌素。指示和检测环境污染：有些植物对大气污染的反映，要远比人敏感的多。植物成为“永不下岗的哨兵”，为保护环境、人类健康服务。（4）
11、减弱噪声 （5）涵养水源，保持水土（6）净化水体（7）防风固沙第二章 光与园林植物第一节 太阳辐射的性质及其变化一、太阳光谱（到达地面的占47% ）二、影响太阳辐射的因素纬度：太阳高度角愈大，地面辐射强度也愈大，赤道附近太阳辐射强度最大。海拔：随着海拔的升高，太阳辐射增强，辐射成分增多。大气状况：大气成分对太阳辐射的影响较大。潮湿、浓云、尘埃或污染物等造成空气混浊时，太阳辐射强度减小得最为显著。坡向与坡度：南坡平地北坡。坡度越大差异越显著第二节 光与园林植物的生态关系一、光照强度的生态作用1、光强作用植物的一般规律植物开始生长和进行净光合生产所需要的最小光照强度为光补偿点。光补偿点以上，光合速
12、率与光强成正比，随光照强度的增加而增加。开始较快，后逐渐变慢，到一定值时，光照强度增强，光合速率不再增加，此时的光照强度称为光饱和点。到达一定强度若继续增加光强，会发生氧化作用使与光合反应有关的酶活性降低，光合速率开始下降 。2、光强对植物的影响对植物的形态建成有重要作用：充足的阳光有利茎干和根系的发育。实践意义：造型，全光育苗对种子的发芽有一定的影响：不同种子其发芽需光不同。影响植物的开花和品质：有的植物需用在强光下开花，如郁金香；有的需在弱光时才能开花，如牵牛花。实践意义：人为控制花期影响茎叶和开花的颜色：色叶植物3、三种光强生态类型：阳性植物：在强光下才能生长发育良好，而在荫蔽和弱光下生
13、长发育不良的植物。需光量一般为全日照的70%以上。阴性植物：需要在较弱的光照条件下生长，不能忍耐高强度光照的植物。需光量一般为全日照的520%。耐阴植物（中性植物）：对光照有较广的适应能力，但最适宜的是在完全的光照下生长。植物耐阴的能力，常用耐阴性表示。A、阳生植物与阴生植物的比较阳生植物阴生植物枝叶稀疏，透光性好枝叶茂密，透光度小枝下高长枝下高短阔叶中的落叶，针叶中的针叶多阔叶中的常绿，针叶中的扁平或鳞片状叶多生长快，寿命短生长缓慢，寿命较长耐干旱薄，对不良环境适应能力强需较湿润、肥沃的土壤，对不良环境适应能力弱B、其它植物的耐荫性一般相对固定，会因外界条件的变化发生少许变化： 耐荫性：幼苗
14、成年树 温暖湿润干旱寒冷 土壤肥沃土壤瘠薄一般而言，一切对树种生长的生态条件的改善，都有利于树种耐阴性的增强。二、光质的生态作用（略）三、光周期的生态作用1、光周期现象及植物适应的生态类型光周期是一天内白昼和黑夜交替的时数。生态类型：长日照植物：只有经过大于临界日长的光照或黑暗低于临界日长的时数才能开花。延长光照时间提前开花。短日照植物：只有经过低于临界日长的光照或黑暗大于临界日长的时数才能开花。人工缩短光照时间可促使其开花。如多数深秋或早春开花的植物等。中间型植物：昼夜长短对该类植物影响不大。（多数）。2、光周期的生态作用对植物开花的光周期现象，对诱发花原基形成起决定作用的是暗期的长短对植物
15、开花的影响：长日照植物其光期有一临界值（不小于2小时），加长光期，促进开花。闪光打断暗期（640660nm的红光最好）也促进开花。短日照植物其暗期有一临界值，加长暗期，但小于22小时，促进开花。闪光打断暗期，（相当于缩短了暗期）抑制短日照植物的花芽形成。 对植物休眠的影响：一般短日照促进植物休眠，长日照打破或抑制植物休眠；夏休眠的植物需长日照才能引起休眠，短日照诱导解除。应用：北方植物园引种时，可利用短日照处理来促使树木提前休眠，准备御寒，增强越冬能力。长日照促进营养生长，如对树苗进行长日照处理可大大促进树苗生长。对其它方面的影响：对花色性别、地下贮藏器官的形成和发育有影响。第三节 城市光环境
16、及其对园林植物的影响一、城市中光照特点1、城市中太阳直辐射减少、散辐射增多。2、城市太阳辐射的不均匀性。农村郊区中区街道和建筑不同朝向的不均匀性3、光污染人造白昼污染：由于室外夜景照明导致城市上空发亮，影响植物、人体和其他生物的正常生命活动。白亮污染：由强烈人工光和玻璃幕墙反射光、聚焦光产生。彩光污染：黑光灯、荧光灯、霓虹灯等二、城市中太阳辐射对园林植物的影响树木偏冠现象喜光树种萌动期和开花期推迟，开花数量减少，落叶期提前，枝长叶稀，严重时无花无果，整株枯死。城市内的园林植物的生长期比郊区的长三、城市植物群落中的太阳辐射状况1、植物叶片对光的吸收、反射和透射一般来说，照射到叶片上的太阳辐射有7
17、0%被吸收，20%被反射，10%被透射。可见光大部分被叶片吸收,红光和蓝紫光的吸收率最高,为8095%，对绿光吸收少,反射和透射较多紫外辐射大部分被截留，反射和透射的较少。红外辐射大部分被反射（70%）和透射,吸收的少2、树冠内的太阳辐射状况3、植物群落中的太阳辐射状况照射在植物群落上的太阳辐射分为三部分：被反射、被吸收、透过。植物群落吸收太阳辐射量取决于：群落的层次和群落内部的松散程度。（层次多，每层相对松散）松散植物群落中：林下植物不受限制。较致密的植物群落：耐阴植物。热林群落中：林下耐阴植物很难生存（1%），仅有苔藓等低等植物。第四节 光在园林中的应用一、提高园林植物的光能利用率提高光合
18、能力：光合能力高的园林植物的选用；增大光合面积：合理规划园林大环境；合理的植物配置延长光合时间：常绿阔叶树木的运用二、调整园林植物的生长发育花期和休眠期1、引种中的应用：长日照植物北移，生长会延长，树形高大，易受早霜危害。（短日照使其提前休眠，增强越冬能力）；长日照植物南移，发育迟缓，有的不开花、结实。短日照植物北移，发育迟缓；南移提前开花。 2、调整花期3、长日照处理促进园林植物的营养生长4、调节光照强度促进园林植物的生长发育。 植物幼苗和对光强较敏感的大树第三章 温度与园林植物第一节 温度的自然变化规律一、热量平衡上午，温度开始上升；到下午1点左右，温度到达最高值；午后，温度开始下降；至日
19、出前后，温度达最低。二、温度的空间变化规律纬度：随纬度增加,温度逐渐降低(0.50C/10)。海拔：随海拔增加,温度逐渐降低(0.5 0.6 0C/100米)。坡向：南坡平地北坡； 形成有差异的小气候：南坡相对温暖干燥，北坡相对低温湿润；对应的植被分布类型：南坡喜温耐旱的植物居多，北坡耐荫喜湿的植物居多。 第二节 温度与园林植物的生态关系一、三基点温度对植物的生态作用 最低温、最适温和最高温称酶活性的“三基点”温度。植物的生长与温度的关系也服从“三基点”温度。最低温：在该温度以上酶才开始表现活性，并在一定范围内酶的活性与温度呈正相关。最适温：该温度时酶活性最高。最高温：达到该温度时酶失去活性。
20、一般原产低纬度地区的植物，生长温度的三基点温度高，耐热性好，抗寒性差；反之。两者之间有过渡。二、极端温度对植物的生态作用（一）低温1、直接伤害：包括冷害、冻害和霜害。冷害(又寒害)：指零上低温对植物造成的伤害。它是喜温植物向北方引种和扩张分布的主要障碍。多发生在温度相对较高如我国的南方地区。冻害：指冰点以下低温对植物的伤害。北方地区，冻害是低温的主要的伤害形式。霜害：由于霜的出现而使植物受害。初霜（早霜）：秋季第一次出现的霜；影响引种南方植物终霜（晚霜）：春季最后一次出现的霜；影响引北方植物霜期：初霜终霜；无霜期：终霜初霜。无霜期被视为植物生长的重要指标之一。园林植物（特：幼苗）引种易遭受霜害
21、。2、间接伤害冻举（冻拔）：气温下降和升高引起土壤结冰及解冻，导致树木上举，根系裸露或树木倒伏。发生地：寒温带土壤含水量大，土壤质地细。小苗和幼树易。冻裂：昼夜温差导至热胀冷缩产生弦长拉力，使树皮纵向开裂而造成伤害。发生地：昼夜温差大，高纬度地区、薄皮树种。措施：树干包扎，缚草或涂白生理干旱（冻旱）：土壤结冰或土温过低，植物根系吸水少或不吸水，而植物蒸腾失水引起植物干枯死亡。发生地：多发生于土壤未解冻的早春，多风城市易发生。措施：迎风面设置挡风设施，幼苗北侧设置土埂（二）植物对低温的生态适应：1、形态方面：生活在低温中的植物芽和叶片具油脂类物质，芽具鳞片，体表有蜡粉和密毛;极地和高山植物植物矮
22、小并常呈匍匐状或者莲座状等;一些植物的叶片在冬季变为红色有利于吸收更多的热量。 2、生理方面：减少细胞中的水分和增加细胞中的糖类、脂肪和色素等物质来降低冰点，增加抗寒能力。极地和高山植物在可见光谱中的吸收带较宽，能吸收更多的红外线。最有效的生理适应就是休眠。（三）高温：1、高温对植物的伤害间接伤害：破坏光合作用和呼吸作用的平衡：呼吸作用光合作用，植物饥饿受害；破坏水分平衡：蒸腾作用加强，植物枯死至死亡。高温抑制氮化合物的合成，氨积累过多，有毒物质积累直接伤害：400C蛋白质变性； 500C生物膜结构破坏等。2、高温对植物伤害的常见症状皮烧：温度升高特别是温度的快速变化而引起植物组织的局部死亡。
23、发生时间：多冬季，朝南或南坡及有强烈太阳光反射的城市街道。症状：树皮呈斑点状死亡或片状剥落。（细菌入侵）树种：光滑的薄皮树；措施：涂白 根茎灼烧：高温表土灼伤幼苗根茎造成伤害。措施：遮荫或喷水降温(四)植物对高温的生态适应：形态适应：有密绒毛和鳞片；植物体呈白色或银白色、叶革质发亮；叶片垂直排列使叶缘向光或高温下叶片折叠；树干和根茎具有木栓层等。生理适应：降低细胞含水量，增加可溶性糖或盐的浓度，减缓代谢速率和增加原生质的抗凝结力；蒸腾降温；有些植物具反射红外线的能力。三、温度节律对植物的影响温周期现象：植物随着昼夜、季节等有规律的温度变化而表现出来的各种反应。表现为日温周期现象和季温周期现象。
24、1、日温周期现象：一天内温度有规律的昼夜变化而发生有规律性变化的现象。变温能提高种子的萌发率，促进生长、开花和结实。 多数植物日温差越大，产量越高，品质也愈好。有些植物的生长很少受温周期的影响。如红杉和恩氏云杉苗木。 2、物候：植物长期适应温度的季节变化形成相应的生长发育节律称为物候。植物的物候现象是同周围环境条件紧密联系的。市区温度一般比郊区温度高，其物候期要早些，故园林植物的萌动、开花期比郊区早，市区植物的生长期要长些，落叶休眠较晚。掌握常见的园林植物的花期、落叶期等。 四、温度与植物分布1、影响植物分布的温度因素极端低温、高温是影响植物分布的最重要因素。冬季的极端低温：高纬或高海拔地区限
25、制植物分布的主要因素；直接决定物种水平和垂直分布的上限。夏季的极端高温：低纬或低海拔地区限制植物分布的主要因素。其它：秋初的极端低温，春季的晚霜，夏季温度不足。年平均温度也是影响植物分布的重要因素。某个区域的温度多数集中在某个相对稳定的区域，常接近该区域的平均温度。各区域的平均温度对植物的分布产生重要影响。 （特别是年平温和较典型的月份的平均温）积温是影响植物分布的另一个重要因素积温：植物整个生长发育期或某一发育阶段内，高于某一特定温度以上的热量总量。不同植物要求不同的积温总量。有效积温：特定温度为生物学零度的积温。活动温度：特定温度为物理学零度（0 ）的积温。生物学零度植物生长发育的起点温度
26、。高于这一温度，植物才开始生长发育。 温带地区常以5或6 ；亚热带地区以10 为生物学零度。有效积温： K=N（T-T0）K：有效积温 T：当地某个时期内的平均温度 TO：生物学零度 N：某时期的天数根据物种需要的积温量、再结合各地的温度条件，可判断植物的引种范围。2、我国园林植物分布分类（略）3、园林植物随温度变化适应的生态类型喜高温植物：白天：20220C，晚上：不低于100C。如一品红、仙客来和多数附生兰，；喜低温植物：一般长江流域可露地越冬。月季、桂花、山茶花、杜鹃花等；中温植物：介于两者之间，在广东、广西地区可露地越冬。米兰、荷包花等。第三节 城市中的温度变化规律一、热岛效应“热岛效
27、应”：是指城市气温明显高于郊区的现象 。（一）城市热岛的形成原因 第一，城市下垫面性质特殊，比郊区获得较多的太阳辐射。城市使用的砖石、沥青、混凝土、硅酸盐建筑材料，深色的屋顶等热容量、导热率高，吸收较多的太阳辐射。但其反射率低。狭窄的街道、墙壁之间的多次反射和吸收，导致太阳辐射能增多。第二 城市大气的大量污染物覆盖层，吸收和反射长波辐射，减少了热量的散失。第三 城市中有较多的人为热量来源，特别是在冬季，高纬度地区燃烧大量化石燃料采暖.第四 城市建筑密集，通风不良，不利热量的扩散。第五 城市特殊的地面，植物占面积相对较少，不透水面较大。 （二）影响城市热岛效应的因素1、大范围气候：稳定的高压控制
28、下，气压梯度小，微风或无风，无云或少云，有下沉逆温时易产生。2、城市规模：大城市较为明显，人口密度大、建筑密度大、人为释放热量多的市区易形成高温中心。3、时间因素热岛强度的日变化 中纬度城市在理想状况下，热岛强度很大程度上是一种夜现象，落日后23小时（约21时），引时的热岛强度最大。日出后乡村加热比城市快，热岛逐渐减弱，到次日中午13时左右为最低。城市热岛强度的年变化：冬秋春夏（三）城市热岛对生态环境的影响1、加重城市空气污染 城市热岛环流、气流向市区辐合，把城郊工厂的污染物带到城区，污染城区空气。当高空有逆温层时，抑制污染物向上扩散，污染物在城市上空弥漫，严重污染空气。2、夏季，热岛效应可加
29、强城市气温酷热程度，易产生高温灾害，影响健康舒适。增加了能源的消耗和环境污染，影响环境质量。3、影响取暖季节的能耗 冬季，中高纬度地区城市，热岛效应使城市取暖季节比郊区缩短，节省取暖的能源消耗，可消减城市大气污染。4、影响城市积雪 冬季，高纬度地区城市地热岛效应可减少城市积雪地频率、积雪时间和积雪深度。使城市积雪少于郊区，减少城市建筑物的雪压。5、影响无霜期和物候期 热岛效应会使春天来得早，秋季结束晚，城市无霜期延长，极端低温趋向缓和，有利于树木生长。（四）防治热岛效应的对策消减人为热量的排放消减城市的净辐射量：增大城市反射率，合理规划城市建筑高度和密度，消减大气污染增加城市热量交换和植物光合
30、能量转换等：增加城区水域面积和水设施，提高城市绿地覆盖率。二、城市小环境温度变化（略）第四节 园林植物对城市气温的调节作用一、园林植物的遮荫作用(又减光效应) 植物的遮荫是要是通过植物的冠层对太阳辐射的反射，使到达地面的热量有所减少。植物叶片对热效应最明显的红外辐射的反射率可达70%，沥青为4%，鹅卵石为3%。植物群落的复杂程度，植物群落层次越多，所阻挡的太阳辐射也就越多，地面温度下降的越快;对于单株植物来讲，树冠越大，层次越多，遮挡的太阳辐射也越多，遮荫作用越明显。增加群落的层次性或扩大冠层的幅度等途径来实现。对地面、建筑的墙体、屋顶具有遮荫效果（自然能源冷却）。二、园林植物的增湿效应（凉爽效应）园林植物通过蒸腾作用降低环境温度，同时释放水分，增加空气湿度（8%25%)，使之产生凉爽效应。三、营造局部小气候大片园林绿地能使城区环境趋于冬暖夏凉，有利于空气流动。四、园林植物对热岛效应的消除作用增加园林绿地面积能减少甚至消除热岛效应五、园林植物的覆盖面积效应
