园林景观植物生长发育和环境的关系
环境,是指植物生存地点周围空间的一切因素的总和。从环境中分析出来的因素称为环境因子,而在环境因子中对景园植物起作用的因子称为生态因子,其中包括气候因子(光、温度、水分、空气、雷电、风、雨和霜雪等)、土壤因子(成土母质、土壤结构、土壤理化性质等),生物因子(动物、植物、微生物等)、地形因子(地形类型、坡度、坡向和海拔等)。
这些因子综合构成了生态环境,其中光照、温度、空气、水分、土壤等是植物生存不可缺少的必要条件,它们直接影响着植物的生长发育。当然,这些生态因子并不是孤立地对植物起作用,而是综合地影响着植物的生长发育。
一、光与植物的生长发育
光是绿色植物最重要的生存因子,绿色植物通过光合作用将光能转化为化学能,为地球上的生物提供了生命活动的能源。影响光合作用的主要因子是光质(光谱成分)、光照强度和光照长度。
一般而言,植物在全光范围即在白光下才能正常生长发育,但是白光中的不同波长段,即红光( 760~626nm)、橙光(626~595nm)、黄光(595—575nm)、绿光(575~ 490nm)、青蓝光(490~ 435nm)、紫光(435~370nm),对树木的作用是不完全相同的。蓝光紫光对树木的加长生长有抑制作用,对幼芽的形成和细胞的分化均有重要作用,它们还能促进花青素的形成,使花朵色彩鲜艳。紫外线也具有同样的功能,所以在高山上生长的树木,节间均短缩而花色鲜艳。对树木的光合作用而言,以红光的作用最大,红光有助于叶绿素的形成,促进二氧化碳的分解与碳水化合物的合成;其次是蓝紫光,蓝光则有助于有机酸和蛋白质的合成,而绿光及黄光则大多被叶子所反射或透过,而很少被利用。
1.植物对光照强度的要求及适应性
在园林景观建设中了解树木的耐阴性是很重要的,如阳性树种的寿命一般比耐阴树种的短,但阳性树种的生长速度较快,所以在进行树木配植时必须搭配得当。又如树木在幼苗阶段的耐阴性高于成年阶段,即耐阴性常随年龄的增长而降低,在同样的庇萌条件下,幼苗可以生存,但成年树即感到光照不足。了解了这一点,则可以进行科学的管理,适时地提高光照强度。此外,对于同一树种而言,生长在其分布区南界的植株就比生长在其分布区中心的植株耐阴;而生长在分布区北界的植株则较喜光。
同样的树种,海拔愈高,村木的喜光性愈强。土壤的肥力也可影响树木的需光量,如榛子在肥土中相对最低需光量为全光照的1/50~1/60,而在瘠土中约专全茏照的1/18~1/20。掌握这些知识,对引种驯化、苗木培育、树木的配植和养护管理等方面均会有所帮助。
2.光照长度与植物的生长发育
日照的长短除对植物的开花有影响外,对植物的营养生长和休眠也起重要的作用。一般而言,延长光照时数会促进植物的生长或缩短生长期,缩短光照时数则会促进植物进入休眠或延长生长期。苏联曾对欧洲落叶松进行不间断的光照处理,结果使所受光照处理的植株的生长速度加快了近15倍;我国对杜仲苗施行不间断的光照处理,使其生长速度增加了l倍。对从南方引种的植物,为了使其及时准备过冬,则可用短日照的办法使其提早休眠以增强抗逆性。许多园林景观树木对光照长度并不敏感,影响最大的是光照强度。
二、温度与植物的生长发育
温度和光一样,是树木生存和进行各种生理生化活动的必要条件。树木的整个生长发育过程以及树种的地理分布等,都在很大程度上受温度的影响:只有在一定的温度条件下,树木才能进行正常生长,过高、过低的温度对树木都是有害的。树木的生活是在一定的温度范围内进行的,各种湿度数值对树木的作用是不同的,我们通常所讲的温度三基点,是指某一个生理过程所需要的最低温度、最适温度和不能超过的最高温度。
温度对树木的影响,首先是通过对树木各种生理活动的影响表现出来的。树木的种子只有在一定的温度条件下才能吸水膨胀,促进酶的活化,加速种子内部的生理生化活动,从而发芽生长。一般树木种子在0~5℃开始萌动,以后发芽速率与温度升高呈正相关,最适温度为25~30℃之间,最高温度是35~45℃,温度再高就对种子发芽产生不利的影响。对于温带和寒温带的许多树种的种子,则需经过一段时间的低温,才能顺利地发芽。
树木的生长是在一定的温度范围内进行的,不同地带生长的树木,对温度在量上的要求是不同的。在其他条件适宜的情况下,生长在高山和极地的树木最适生长温度约在lOoC以内,而大多数温带树种在5℃以上开始生长;最适生长温度为25~ 30。C,而最高生长温度为35~ 40C。亚热带树种,通常最适生长温度为30~ 35℃,最高生长温度为45℃。一般在0~ 35℃的温度范围内,温度升高,生长加快,生长季延长,温度下降,生长减慢,生长季缩短。其原因是,在一定温度范围内,温度上升,细胞膜透性增强,树木生长时必须的二氧化碳、盐类的吸收增加,同时光合作用增强,蒸腾作用加快,酶的活动加速,促进了细胞的延长和分裂,从而加快了树木的生长速度。
三、水分与植物的生长发育
水是生物生存的重要因子,它是组成生物体的重要成分,树体内含水约有50%。
只有在水的参与下,树木体内的生理活动才能正常进行,而水分不足,会加速树木的衰老。水主要来源于大气降水和地下水,在个别情况下,植物还可以利用数量极微的凝结水。水是通过不同质态、数量、持续时间这三个方面的变化对树木起作用的。水可呈多种质态,如固态水(雪、雹)、液态水(降水、灌水)和气态水(大气湿度、雾),不同质态水对树木的作用不同;数量,是指降水的多少;水的持续时间,是指干旱、降水、水淹等持续的日数。水的这三个方面对树木的生命活动影响重大,直接或间接影响树木的生长、开花和结果。
在自然界不同的水分条件下,适应着不同的树种。如,干旱的山坡上常见松树生长良好;通常在水分充足的山谷、河旁,赤杨、枫杨生长旺盛。这说明树木对水分有不同的要求,它们对土壤湿度有不同的适应性。树木对水分的要求与需要有一定的联系,但却是两个不同的概念。树种对水分的需要和要求有时是一致的,有时也可能不一致。如,赤杨喜生于水分充足的地方,是对水分需求量高、对土壤水分条件要求比较严格的树种;松树对水分的需要量也较高,但却可生长在少水的地方,对土壤湿度要求并不严格;云杉的耗水量较低,对土壤水分的要求却严格。按树种对水分的要求可分为耐旱树种、湿生树种和中生树种。
湿生树种是指在土壤含水量多、甚至在土壤表面有积水的条件下也能正常生长的树种,它们要求经常有充足的水分,不能忍受干旱,如池杉、枫杨、赤杨等。这些树种,因环境中经常有充足的水分,没有任何避免蒸腾过度的保护性形态结构,相反却具有对水分过多的适应特征。如根系不发达,分生侧根少,根毛也少,根细胞渗透压低,为810.6~1215. 9kPa,叶大而薄,栅栏组织不发达,角质层薄或缺,气孑L多面常开放,因此,它们的枝叶摘下后很易萎羹。此外,为适应缺氧的生境,有些湿生树种的茎组织疏松,有利于气体交换。多数树种属中生树种,不能长期忍受过干和过湿的生境,根细胞的渗透压为506.6~2533.1kPa。