项目四水环境Word格式文档下载.docx

1、水分具有重要的生态作用。（二）植物细胞吸水一切生命活动都是在细胞内进行的，吸水也不例外。植物细胞吸水有三种方式：1渗透吸水 含有液泡的细胞吸水，如根系吸水、气孔开闭时保卫细胞的吸水为渗透吸水，主要是由于溶质势的下降而引起的细胞吸水过程。2吸胀吸水 对于无液泡的分生组织和干燥种子来说，其细胞吸水依赖于低的衬质势而引起的吸水过程。3降压吸水 主要是指因压力势的降低而引发的细胞吸水。（三）植物根系的吸水1 植物对水的吸收和运输 植物根系吸收土壤水分后，便进行运输，其运输途径为：土壤中的水根毛根的皮层根的内皮层根的中柱鞘根的导管或管胞茎的导管叶柄导管叶脉导管叶肉细胞叶细胞间隙气孔下腔气孔大气。2植物根

2、系吸水的动力 根系吸水的动力主要有根压和蒸腾拉力两种。（1）根压 根压是指由于植物根系生理活动而促使液流从根部上升的压力。伤流和吐水是证明根压存在的两种生理现象。（2）蒸腾拉力 蒸腾拉力是指因叶片蒸腾作用而产生的使导管中水分上升的力量。蒸腾拉力是植物吸水的主要动力。3植物根系吸水的途径 水分在根内的径向运转有途径：质外体途径和共质体途径。4影响根系吸水的主要因素 植物根系吸水一方面取决于根系的生长状况，另一方面又受土壤状况影响，并且土壤状况对根系吸水的影响很大。主要因素有：土壤水分、土壤温度、土壤通气状况、土壤溶液浓度。二、植物的蒸腾作用（一）蒸腾作用的生理意义蒸腾作用是指植物体内的水分以气态

3、散失到大气中去的过程。对植物的生命活动具有一定意义：蒸腾作用能产生蒸腾拉力；促进矿物质营养的运输和合理分配；降低植物体的温度；有利于二氧化碳的同化。（二）蒸腾作用的方式叶片的蒸腾作用方式有两种：一是角质蒸腾，是指植物体内的水分通过角质层而蒸腾的过程；二是气孔蒸腾，是指植物体内的水分通过气孔而蒸腾的过程。植物以气孔蒸腾为主。（三）蒸腾作用的指标蒸腾作用的强弱常用蒸腾速率、蒸腾效率和蒸腾系数来表示。蒸腾系数越小，则表示该植物利用水分的效率越高。（四）蒸腾作用的调节与影响因素1蒸腾作用的调节 在植物生产上，采取有效措施适当减少蒸腾消耗：一是减少蒸腾面积。移栽植物时，可去掉一些枝叶。二是降低蒸腾速率。

4、在午后或阴天移栽植物，或栽后搭棚遮荫，或实行设施栽培。三是使用抗蒸腾剂。2影响蒸腾作用的因素 主要有光照、空气湿度、风速、温度、土壤条件等。三、植物的需水规律（一）植物的需水规律在植物生活的全过程中，需要大量的水分，不同植物或同一植物不同品种，其需水量不同。同一植物不同生长时期，需水量也存在很大差异。植物有两个关键需水时期：一是植物需水临界期。二是植物最大需水期。（二）合理灌溉的指标作物是否需要灌溉可依据气候特点、土壤墒情、作物形态、生理指标等加以判断。1土壤指标 植物根系活动层土壤含水量低于田间持水量的60%80%，应及时灌溉。2形态指标 植物幼嫩的茎叶在中午前后易发生萎蔫；生长速度下降；叶

5、、茎颜色呈绿色或有时变红等情况下，要及时进行灌溉。3生理指标 常用植物叶片的细胞液浓度、渗透势、水势和气孔开度等作为灌溉的生理指标。【复习思考】1. 植物细胞吸水的方式有哪些？有什么主要区别？2. 什么叫质壁分离现象？如何设计一个实验来验证这一现象的存在？3. 气孔是如何调节蒸腾作用的？4. 在栽培作物时，如何才能做到合理灌溉？任务2 植物生产与水环境的关系【教学重点】降水、空气湿度的表示方法。土壤水分的类型及有效性。【教学难点】空气湿度的表示方法。空气湿度时间变化规律。一、降水（一）降水形成的原因大气降水的形成，就是云层中水滴或冰晶增长到一定程度，在不断下降的过程中，不因蒸发而导致水分耗尽，

6、降落到地面以后即成为降水。1对流降水 地面空气受热以后，因体积增大而不断上升，到一定高度又冷却，水汽凝结而形成的降水。2地形降水 在山区，暖湿空气受山地阻挡，被迫抬升到一定高度，因水汽饱和而形成的降水。3锋面降水 当暖湿空气沿锋面上升，因绝热冷却，水汽凝结而形成的降水。4台风降水 在台风影响下，因空气绝热上升，水汽凝结后而产生的降水。（二）降水类型1按降水性质降水分类 连续性降水、间歇性降水、阵性降水、毛毛状降水。2按降水物态形式分类 雨、雪、霰、雹。3按降水强度分类 小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨、小雪、中雪、大雪等。（三）降水的表示方法1降水量 降水量是指一定时段内从大气中降落到

7、地面未经蒸发、渗透和流失而在水平面上积聚的水层厚度。通常以日为最小单位，进行降水日总量、旬总量、月总量和年总量的统计。2降水强度 降水强度是指单位时间内的降水量。根据降水强度大小，可将降水划分为若干等级。3降水变率 有绝对降水变率和相对降水变率两种。4降水保证率 降水保证率是指降水量高于或低于某一界限降水量的频率的总和。二、空气湿度（一）空气湿度的表示方法空气湿度是指表示空气中所含水汽量和空气潮湿程度的物理量。常用水汽压、绝对湿度、相对湿度、饱和差和露点温度来表示。（二）空气湿度的时间变化近地面空气湿度有一定的日变化和年变化规律，尤以水汽压和相对湿度最为明显。1水汽压的时间变化 水汽压的日变化

8、有两种基本形式，一种是单峰型，另一种是双峰型。单峰型的日变化与气温日变化相似，一日中水汽压最大值出现在1415时，最低值出现在日出之前。单峰型日变化主要发生在海洋上、潮湿的陆地上及乱流交换较弱的季节。双峰型有两个极小值和两个极大值。一个极小值出现在日出之前气温最低的时候；另一个出现在1516时。第一个极大值出现在89时；第二个极大值出现在2021时。双峰型日变化多发生在内陆暖季和沙漠地区。水汽压的年变化与气温年变化相似，在陆地上，最大值出现在7月,最小值出现在1月；在海洋上，最大值出现在8月，最小值出现在2月。2相对湿度的时间变化 在大陆内部，其日变化与气温日变化相反，最大值出现在日出前后气温

9、最低的时候；最小值出现在气温最高的1415时。沿海地区相对湿度的日变化表现为日高夜低，与气温日变化一致。相对湿度年变化的位相，一般与气温年变化的位相相反，温暖季节相对湿度较小，寒冷季节相对湿度较大。三、土壤水分（一）土壤水分的存在形态1吸湿水 吸湿水是指土粒表面靠分子引力从空气中吸附的气态水并保持在土粒表面的水分。属无效水。2膜状水 膜状水是指土粒靠吸湿水外层剩余的分子引力从液态水中吸附一层极薄的水膜。吸湿水和膜状水又合称为束缚水。3毛管水 毛管水是指土壤依靠毛管引力的作用将水分保持在毛管孔隙中的水分。分为毛管悬着水和毛管上升水两种。4重力水 重力水是指存在于土壤大孔隙中，受到重力作用又能向下

10、移动的水分。（二）土壤水分的有效性1水分常数 土壤吸湿系数、萎蔫系数、毛管持水量、田间持水量、全蓄水量等土壤水分常数。2水分有效性 通常情况下将萎蔫系数看作土壤有效水的下限，将田间持水量看作土壤有效水的上限，二者的差值称为土壤有效最大含水量。（三）土壤含水量的表示方法1质量含水量2容积含水量 3相对含水量土壤绝对含水量与土壤饱和含水量或田间持水量的比值。1. 降水形成的原因有哪些？2. 降水有哪些类型？其表示方法有哪些？3. 什么叫空气湿度？常用的表示方法有哪些？4. 试述土壤水分的存在形态有哪些？土壤含水量的表示方法有哪些？任务3 提高水分利用率的途径节水灌溉技术的种类和特点；保墒技术的特点

11、；水土保持技术的特点。节水灌溉技术的应用。水土保持技术的应用。一、集水蓄水技术（一）沟垄覆盖集中保墒技术基本方法是平地（或坡地沿等高线）起垄，农田呈沟、垄相间状态，垄作后拍实，紧贴垄面覆盖塑料薄膜，降雨时雨水顺薄膜集中于沟内，渗入土壤深层。（二）等高耕作种植，截水增墒基本方法是沿等高线筑埂，改顺坡种植为等高种植，埂高和带宽的设置既要有效地拦截径流。（三）微集水面积种植我国的鱼鳞坑就是其中之一；在一小片植物，或一棵树周围，筑高1520cm的土埂，坑深40cm，坑内土壤疏松，覆盖杂草，以减少蒸腾。二、节水灌溉技术（一）喷灌技术喷灌是利用专门的设备将水加压，或利用水的自然落差将高位水通过压力管道送到

12、田间，再经喷头喷射到空中散成细小水滴，均匀散布在农田上，达到灌溉目的。（二）地下灌技术把灌溉水输入地下铺设的透水管道或采用其他工程措施普遍抬高地下水位，依靠土壤的毛细管作用浸润根层土壤，供给植物所需水分的灌溉技术。（三）微灌技术微灌技术是一种新型的节水灌溉工程技术，包括滴灌、微喷灌和涌泉灌等。（四）膜上灌技术这是在地膜栽培的基础上，把以往的地膜旁侧改为膜上灌水，水沿放苗孔和膜旁侧灌水渗入进行灌溉。（五）植物调亏灌溉技术调亏灌溉是从植物生理角度出发，在一定时期内主动施加一定程度的有益的亏水度，使作物经历有益的亏水锻炼后，达到节水增产，改善品质的目的，通过调亏可控制地上部分的生长量，实现矮化密植，

13、减少整枝等工作量。三、少耕免耕技术（一）少耕少耕的方法主要有以深松代翻耕，以旋耕代翻耕、间隔带状耕种等。（二）免耕国外免耕法一般由三个环节组成：利用前作残茬或播种牧草作为覆盖物；采用联合作业的免耕播种机开沟、喷药、施肥、播种、覆土、镇压一次完成作业；采用农药防治病虫、杂草。四、地面覆盖技术（一）沙田覆盖沙田覆盖是由细沙甚至砾石覆盖于土壤表面，起到抑制蒸发，减少地表径流，促进自然降水充分渗入土壤中，从而起到增墒、保墒作用。此外沙田还有压碱，提高土温，防御冷害作用。（二）秸秆覆盖利用麦秸、玉米秸、稻草、绿肥等覆盖于已翻耕过或免耕的土壤表面；在两茬植物间的休闲期覆盖，或在植物生育期覆盖；可以将秸秆粉

14、碎后覆盖，也可整株秸秆直接覆盖，播种时将秸秆扒开，形成半覆盖形式。（三）地膜覆盖有提高地温，防止蒸发，湿润土壤，稳定耕层含水量，起到保墒作用，从而有显著增产作用。（四）化学覆盖 利用高分子化学物质制成乳状液，喷洒到土壤表面，形成一层覆盖膜，抑制土壤蒸发，并有增湿保墒作用。五、保墒技术（一）适当深耕深耕再结合施用有机肥，还能有效地提高土壤肥力，改善植物生活的土壤环境条件。（二）中耕松土通过适期中耕松土，疏松土壤，可以破坏土壤浅层的毛管孔隙，使得耕作层的土壤水分不容易从表土层蒸发，减少了土壤水分消耗，同时又可消除杂草。（三）表土镇压对含水量较低的沙土或疏松土壤，适时镇压，能减少土壤表层的空气孔隙数

15、量，减少水分蒸发，增加土壤耕作层及耕作层以下的毛管孔隙数量，吸引地下水，从而起到保墒和提墒的作用。（四）创造团粒结构体在植物生产活动中，通过增施有机肥料，种植绿肥，建立合理的轮作套作等措施，提高土壤有机质含量，再结合少耕、免耕等合理的耕作方法。（五）植树种草植树造林，能涵养水分，保持水土。六、水土保持技术（一）水土保持耕作技术主要有两大类：一是以改变小地形为主的耕作法，包括等高耕种、等高带状间作、沟垄种植（如水平沟、垄作区田、等高沟垄、等高垄作、蓄水聚肥耕作、抽槽聚肥耕作等）、坑田、半旱式耕作、水平犁沟等。二是以增加地面覆盖为主的耕作法，包括草田带轮作、覆盖耕作（如留茬覆盖、秸秆覆盖、地膜覆盖

16、、青草覆盖等）、少耕（如少耕深松、少耕覆盖等）、免耕、草田轮作、深耕密植、间作套种、增施有机肥料等。（二）工程措施主要措施有山坡防护工程（梯田、拦水沟埂、水平沟等）、山沟治理工程（沟头防护工程、谷坊等）、山洪排导工程（排洪沟、导流堤等）、小型蓄水工程（小水库、蓄水塘坝等）。（三）林草措施主要措施用封山育林，荒坡造林（水平沟造林、鱼鳞坑造林），护沟造林，种草等。1、提高水分利用率的途径有哪些？2、保墒技术有哪些？任务4 水与园林植物水对园林植物的生态作用园林植物对水分条件的适应园林植物对水分的调节作用城市水环境特点水对园林植物的生态作用。城市地区水环境有其特殊性，园林植物对城市水环境具有一定的调

17、节作用。一、城市水环境城市地区降水主要受所处地理位置影响，同时由于城市下垫面与自然地面存在很大差异，又由于市区人口密集，耗水量大，污染严重，城市地区的水环境不同于周围农村，有其特殊性。（一）水污染严重、水质恶化水体污染是指进入水体的汚染物质超过了水体的自净能力，使水的组成和性质发生変化，从而使动植物生长条件恶化，人类生活和健康受到不良影响。城市地区的工业污水、生活污水多，目前我国污水处理率低，相当部分的污水直接排入水体，造成水体污染，水质恶化。包括水体富营养化、水体被有毒物质污染、水体热污染1、水体富营养化水体中氮、隣、钾等营养物质过多，致使水中的浮遊植物（藻类）过度繁殖。水体富营养化后，过度

18、繁殖的大量浮遊植物有机物残体分解、浮遊植物的呼吸也大量消耗氧气，导致水体溶气量显著减少，透明度降低，严重时导致鱼类窒息死亡，水体腥臭难闻，有些水生藻类死亡后残体分解还会产生毒素，贝类积累藻类毒素，通过食物链毒害其他动物及人类。 2、有毒物质的污染一类是汞、铬、铝、铜、锌等重金属的污染，主要来自工矿企业排放的废水，重金属被水中的悬浮物吸附后沉入水底，成为长期的次生污染源。另一类是有机氯、有机磷、芳香族氨基化合物等化工产品，如有机氯农药、合成洗涤剂、合成染料等，它们不易被微生物分解，有些是致癌、致畸的物质，被生物吸收后，难以排出体外，在体内富集达到非常高的浓度，通过食物链对其它生物造成危害。3、热

19、污染许多工业生产过程产生的废余热散发到水体中，会使水体温度明显提高，影响水生生物的正常生长发育，这是水体热污染。水中有原核微生物，真核微生物、原生动物、藻类、真菌等。各类生物都有自己的生长上限温度，研究表明，水体温度的微小变化会影响到生物多祥性。（二）城市水资源短缺城市水资源是指供城市工业、郊区农业和城市居民生活所需水的资源，也包括工业及生活污水经过处理后再回用于工农业及其他的用水。我国目前700 多个城市中，一大半城市缺水，其中百万以上人口城市的缺水程度严重。如天津是一个资源性缺水城市，天津市水资源拥有量11.7亿（地表水和地下水），人均水资源占有量160，远低于联合国发布的发展中国家人均水

20、资源占有量1000的指标，也低于小康社会最低人均300的指标。每年引黄河入津水量7.5亿，实现南水北调以后，人均用水量将达到380 年。我国人均水资源是世界平均水资源1/4，且分布不均匀（总量与结构上的严重短缺）。随着经济规模不断扩大，人口増加，耗水量逐年増加，使城市地区人均水资源拥有量不断下降，而水污染严重则进一歩加剧了城市的水资源短缺。近年城市的绿化用水呈迅速上升趋势，特别是大草坪的盲目发展，消耗大量的水资源。（三）城市降雨量高城市地区建筑物多，提高了城市下垫面的粗糙度，特别是一些高层建筑强烈阻碍流过城市的气流，在小区域产生涡流，导致气流“堆积”。堆积的气流在丰富的凝结核作用下易形成降水，

21、因此城市地区的降水强度和降水频率都比郊区高。（四）城市径流量增加郊区的地表植被多、土壤结构好，有良好的透水性和较大的孔隙度，降水的一部分渗入地下补给地下水，一部分涵养在地下水位以上的土壤孔隙中，一部分填洼和蒸发，其余部分形成地表径流。在市区，由于人类活动的影响，自然土壤地面少，排水系统管网化，降水渗入地下的部分减少，直接排入河流，加上对城市地区河道的整治改造，自然河道和低洼地的调蓄能力下降，近2/3的雨水会形成地表径流。（五）城市的空气湿度低城市下垫面相对于自然环境发生了巨大变化，建筑物和路面多数为不透水层，降雨后很快形成径流，由排水系统排出，雨停后路面很快干燥，加之城市植物覆盖面积小，所以城

22、市的蒸散量较小，城市的空气湿度比郊区低，形成“干岛效应”。城市地区一般雾多，是由于大气污染颗粒物质为雾的形成提供了丰富的凝结核；建筑群增加了下垫面的粗糙度、降低风速，为雾的形成提供了合适的风速条件。城市的大雾阻滞空气中污染物的稀释和扩散，加重大气污染，减弱太阳辐射，降低能见度。雾障：污染物与水汽凝结成小水滴，与城市烟尘一起悬浮在城市低空，形成雰障。二、水对园林植物的生态作用（一）水是植物生存的重要条件1、水是植物体不可缺少的重要组成部分。2、水是代谢过程的反应物质，光合作用的原料，光合、呼吸、有机物合成与分解都需要水的参与，没有水这些生理代谢过程将不能进行。3、水是植物进行生理生化反应的溶剂，

23、一切代谢活动都必须以水为介质，植物体内营养的吸收、运转等各种生理过程，都必须在水溶液中进行。4、水可产生静水压维持细胞和组织的紧张度，使植物保持固有的状态，维持正常代谢。5、水能调节植物体和环境的温度，水的热容量大，水的温度变化比大气小，为生物创造了一个相对稳定的温度环境。水在植物生态中起重要的作用，植物通过蒸腾降低体温，可使植物免受烈日、高温危害。（二）植物体内的水分平衡植物体内水分平衡：植物在生命活动中，吸收的水分和消耗的水分之间的平衡。植物只有在吸水、输导和蒸騰三方面的比例适当时，才能维持植株体内的水分平衡，进行正常的生长发育。水分：土壌植物根系茎叶片大气植物在长期进化过程中具备了自我调

24、节水分的吸收和消耗、维持植物体内水分平衡的能力。气孔自动开关调节水分的消耗，水分充足时气孔开张、水分和空气畅通，缺水时气孔关闭，减少水分消耗。当土壤水分严重不足或大气干旱持续时间长时，蒸腾大于根系吸水，破坏植物体内水分平衡，植物萎焉，进一步失水时，植物永久萎焉。（三）水对植物生长发育的影响降水量与植物生长量密切相关，一般降水量大植物生长量大，这在树木径向生长上表现尤其明显。雪对植物的生态作用具有两面性。“瑞雪兆丰年”，降雪对植物有利的方面表现为保护植物越冬、补充土壤水分，有利于第二年春天的生长；但降雪也会造成植物的雪害（雪压、雪折、雪倒）。暴雨、冰雹会造成植株体损伤。降水量与植被分布关系密切，

25、影响物种数量，群落结构，我国400mm的等雨量线是森林和草原的分界线。三、园林植物对水分条件的适应不同地区水资源的供应存在很大差距，植物长期适应不同的水分条件，从形态和生理特性两方面发生变异，并形成了不同的类型。根据植物对水分的需求量和依赖程度，可分为水生植物、陆生植物。（一）水生植物1、水生植物所有生活在水中的植物总称。2、水生植物的特点（1）生理方面：细胞具有很强的渗透调节能力，特别是生活在咸水环境中的植物渗透调节能力更强。（2）生态方面：发达的通气组织；植物机械组织（如导管等）不发达甚至退化、植物有弾性和抗扭曲能力；水下的叶片多分裂成帯状丝状，而且很薄。3、水生植物的分类（1）沉水植物：

26、植株沉没水下，根退化或消失，为典型的水生植物。如金鱼草、狸藻和黑藻等。（2）浮水植物：叶片漂浮在水面，气孔在叶片上面，根悬浮或伸入水底。如浮萍、凤眼莲、睡莲、王莲等（3）挺水植物：植物体大部分挺出水面，根系浅。如荷花、香蒲、芦苇。（二）陆生植物1、湿生植物在潮湿环境中生长，不能忍受较长时间的水分不足，根系不发达，通气组织发达。如：水松、水杉、池杉、落羽杉、赤杨、枫杨、垂柳、秋海棠、马蹄莲、龟背竹、翠云草、华凤仙、竹节万年青等。2、中生植物生长在水分条件适中环境中的植物，具有完整保持水分平衡的结构和功能，绝大多数园林树木和陆生花卉都属于中生植物。油松、侧柏、桑树、紫穗槐、月季、茉莉、棕桐、君子兰

27、、大多数草花、宿根及球根花卉等。3、旱生植物生长在干旱环境中，能长期耐受干旱环境，且能维持水分平衡，多分布在干热草原和荒漠区。马尾松、雪松、构树、化香、石楠、旱柳、沙柳、白兰、橡皮树、枣树、骆驼刺、木麻黄、天竺葵、天门冬、杜鹃、山茶、锦鸡儿、肉质仙人掌等。四、园林植物对水分的调节作用（一）增加空气湿度城市园林植物具有很好的增加空气相对湿度的效应，园林树木能遮挡太阳辐射，降低风速，阻碍水蒸气迅速扩散，还有很强的蒸腾作用。1ha阔叶林一天蒸腾2500t水，是同面积裸露土地蒸发量高20倍，相当于同面积水库的蒸发量。城市公园的相对湿度比城市其他地区夏季高3040%，春秋季高2030，冬季高1020。（

28、二）涵养水源、保持水土园林植物与绿地能改变降水的去向,一般绿地土壤入渗量比裸露地高、地表径流量小，从而发挥涵养水源、保持水土的效益。1、林冠截留林冠截留降水，减弱雨水对地表的冲刷，减少水土流失，林内降雨先落到树叶、枝和干等树体表面，再流到林地表面，还有一部分降水未接触树体，直接落到林地。林冠截留还使水质发生变化，通过林冠叶、枝和树干的降水，将积累在这些部位和幼嫩枝叶释放出来的养分淋溶下来，林内雨含有较多的养分。在连续降水的一段时间内，林冠上部或空旷地雨量称为林外雨量。2、地被物层吸水保土下渗：降水向土壤渗透的过程。在降水下渗过程中，先接触地被物层，土壤表面的枯枝落叶等枯死地被层，结构疏松，表面

29、粗糙，对降水有吸收和拦截作用，防止雨滴击溅土壤，提高土壤下渗能力。不同森林的枯枝落叶层截留量有较大差异，随着林龄的增加，枯落物积累加厚，持水量也相应提高，有利于降水缓慢下渗，起到涵养水源的作用。3、增加地表水的吸收和下渗绿地土壤孔隙度高、结构好，入渗量比裸露地高，可以减少地表径流量，增加植物可利用水量，防止水土流失。4、对融雪的调节作用绿地内土壤温度变化小，冬春季融雪时间比林外晚，融雪速度慢，同时绿地内的土壤冻结比绿地外浅，这样就有利于融雪水的渗透和被土壤吸收，减少地表径流量。森林群落可大量地储存水分在森林内部，减少地表径流，从而发挥保持水土、涵养水源、调节周围小气候的作用。（三）净化水体植物对水污染的净化作用主要表现在两方面：一是植物的富集作用，植物可以吸收水体