溫度變化對植物生長期的影響

　　摘 要 對于植物生長而言，溫度尤為重要，其生化反應(yīng)及生理活動均離不開適宜的溫度條件?‍‌‍?‍‌‍‌‍?‍?‍‌‍?‍‌‍?‍?‍‌‍?‍‌??‍?‍?‍‌‍?‍?‍?‍‌‍‌‍‌‍‌‍?‍‌‍?‍???‍?‍?‍?‍?‍?‍?‍‌‍?‍‌‍?‍‌‍‌‍‌‍?。若溫度升高，植物的生理反應(yīng)會逐漸加快，此時植物會加速生長；反之，若溫度降低，植物的生理反應(yīng)則會變慢，此時植物會延緩生長?‍‌‍?‍‌‍‌‍?‍?‍‌‍?‍‌‍?‍?‍‌‍?‍‌??‍?‍?‍‌‍?‍?‍?‍‌‍‌‍‌‍‌‍?‍‌‍?‍???‍?‍?‍?‍?‍?‍?‍‌‍?‍‌‍?‍‌‍‌‍‌‍?。溫度過高或過低都會造成植物停止生長，嚴(yán)重時會致使植物死亡，因此，溫度變化對植物生長有直接影響。

　　關(guān)鍵詞 植物生長；溫度變化；變化規(guī)律；積溫

　　溫度發(fā)生變化時，會促使環(huán)境中土壤肥力以及濕度等因子發(fā)生變化，而這些因子的變化會對植物的生長發(fā)育造成直接影響，文章針對溫度變化對植物生長期的影響作出簡要分析，詳細(xì)如下。

　　1 溫度與變化規(guī)律

　　1.1 熱量平衡

　　通常情況下，一天當(dāng)中自太陽升起，地面就會開始接受太陽的輻射能，若接受的輻射能高于地表有效輻射，此時溫度會上升，中午一點左右會達(dá)到最高溫度。這時由太陽輻射所能獲得的能量與地面有效輻射相平衡。午后太陽輻射開始變?nèi)酰乇斫邮艿妮椛淠軙饾u降低，漸漸小于地面有效輻射，此時地面溫度開始下降，太陽落山后，因為地面仍存在有效輻射，所以溫度會持續(xù)下降，日出前后，會達(dá)到最低溫度。

　　當(dāng)輻射平衡為正值時，這些輻射能就轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽瑴囟壬?，地表溫度就高于鄰近空氣和下層土壤溫度。這些熱量有的以亂流傳導(dǎo)方式進(jìn)入空間，有的以分子傳導(dǎo)方式進(jìn)入土壤下層，其中一部分熱量用于水蒸氣。夜間，地面因有效輻射而失去熱量，溫度就低于鄰近空氣和下層土壤，地面輻射平衡為負(fù)值，于是熱量向相反的方向（從鄰近空氣和下層土壤向地面方向）傳遞。

　　1.2 溫度變化的規(guī)律

　　地球上的溫度多變，不過仍然存在一定規(guī)律，從時間角度上來看，一年四季會有不同的變化，一天也會有白天與黑夜的不同；從空間上來講，其會受到位置、地形以及緯度的制約，而在植物體和群落中溫度的變化又有其特殊規(guī)律。

　　2 節(jié)律性變溫對植物的影響

　　2.1 變溫與產(chǎn)品品質(zhì)

　　植物產(chǎn)品中蛋白質(zhì)含量與溫度晝夜變溫值密切相關(guān)。如小麥麥粒蛋白質(zhì)含量和晝夜溫變幅值成正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)可達(dá)0.85 。溫周期對植物的有利作用是由于白天適當(dāng)高溫會促進(jìn)光合作用，而對于夜間而言，在低溫的影響下會減弱呼吸作用，降低光合產(chǎn)物消耗，凈積累增多。小麥在日溫25 ℃、夜溫10 ℃條件下比在日溫25 ℃、夜溫20 ℃時生長得更好，前者比后者種子產(chǎn)量提高42 %。因此，在一定溫度范圍內(nèi)，晝夜溫度差值越大，植物的產(chǎn)量越高，質(zhì)量越好。植物的溫周期特性和原產(chǎn)地日溫節(jié)律有關(guān)，大陸性氣候地區(qū)溫度日變幅大，植物在日變幅10 ℃～15℃時生長發(fā)育最好。

　　2.2 極端溫度對植物的生態(tài)作用

　　在初春或晚秋，有時可能會突然發(fā)生寒流襲擊，導(dǎo)致溫度快速降低。到了夏季，有些地區(qū)溫度會突然升高，這種極端溫度都會對植物產(chǎn)生極大影響。

　　3 低溫對植物的生態(tài)作用與植物的生態(tài)適應(yīng)

　　（1）強(qiáng)大的寒流以及夜間輻射降溫引起的低溫會嚴(yán)重影響植物的生長發(fā)育，甚至導(dǎo)致植物死亡。勢力強(qiáng)大的冷氣團(tuán)由北向南移動引起的溫度突然大幅下降即寒流（寒潮）。寒流主要發(fā)生在冬季，但春秋兩季也經(jīng)常發(fā)生，甚至夏季也偶有寒流侵襲，寒流平度強(qiáng)度雖不集中，但對植物的傷害遠(yuǎn)比冬季大。

　　凡低于某溫度，作物便會受害，這種溫度稱為“臨界溫度”或“生物學(xué)零度”，超過臨界溫度，溫度下降得越低，植物受害越重。臨界溫度或低于臨界溫度的溫度值，使植物受害的最短時間為臨界時間，超過此時間低溫的時間越長，植物受凍害越重。此外，低溫發(fā)生的季節(jié)降溫升溫速度都能對植物產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，植物受低溫傷害的程度還決定于植物品種及其不同發(fā)育階段的抗低溫能力，這是植物抗低溫傷害的內(nèi)因。低溫對植物的傷害，據(jù)其原因可分為寒害霜害和凍害三種。植物受低溫的傷害，除了極端低溫之外，還取決于降溫的速度，在相同條件下，降溫速度越快，植物受傷害越重。低溫期持續(xù)長短是決定植物受害的另一因素，低溫期越長，則植物受害越重。土壤低溫對植物具有更大的危險，特別是氣溫比土溫高時，植物很難補(bǔ)償莖葉由于蒸騰而失去的水分。因為土溫低，根系的活性和能力相應(yīng)降低；同時土溫降低導(dǎo)致土壤水溶液的粘滯度增加，因此即使在土壤水分相當(dāng)充足的情況下，也會發(fā)生生理干旱。同一植物在不同發(fā)育階段，其抗低溫能力也會有所差異。其中，休眠期抗性最強(qiáng)，營養(yǎng)生長期次之，升值階段抗性最弱。例如小麥從孕穗到開花期對低溫最敏感，拔節(jié)期次之。植物在低溫季節(jié)來臨時及時轉(zhuǎn)入休眠。植物一旦從冬眠中蘇醒，恢復(fù)生長抗寒性便會迅速消失，甚至在冬季休眠期間出現(xiàn)幾天10 ℃～20 ℃的溫度，植物的抗寒能力也會迅速減退。研究低溫對植物傷害以及植物對低溫生態(tài)適應(yīng)的目的是提高植物抗低溫的能力，而植物抗低溫能力的強(qiáng)弱會直接受到植物體內(nèi)內(nèi)含物性質(zhì)以及含量的影響?，F(xiàn)以2019年4月溫度與2020年4月溫度為例比較說明，從表1可見，2020年4月溫度低于2019年同期溫度。

　　植物體內(nèi)含有的物質(zhì)，如抗壞血酸、質(zhì)體、色素可溶性線腺嘌呤衍生物等，會直接決定植物的抗寒性，所以可以針對性地增加相應(yīng)物質(zhì)含量，從而增加植物的抗寒性。此外，間作套種、增加土地面覆蓋層也能起到保溫防寒的作用。

　?。?）掌握低溫規(guī)律，調(diào)節(jié)植物與溫度的關(guān)系。在與低溫作斗爭中，除了采用抗寒鍛煉，增強(qiáng)植物抗寒能力以及改善環(huán)境中溫度狀況外，還可以調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育節(jié)律，使植物在最低溫、最敏感的時期，避開低溫季節(jié)，這是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的一項重要措施

　　4 積溫

　　植物需要在一定的溫度度數(shù)以上才能開始生長。并且，只有足夠的溫度總量，植物才可以完成生長周期，一般情況下，將植物整個生長發(fā)育期或某一發(fā)育階段內(nèi)，高于一定溫度度數(shù)以上的晝夜溫度總和稱為某植物或某發(fā)育階段的積溫。

　?。?）不同植物種在整個發(fā)育期內(nèi)，要求有不同的積溫總量，麥子等需要熱量較少，大約需要有效積溫（即>10 ℃，下同）為1 000 ℃～1 600 ℃。對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而言積溫意義重大，它能夠通過分析積溫情況合理安排作物，一個地區(qū)的耕作制度和附中指數(shù)在很大程度上取決于當(dāng)?shù)氐臒崃抠Y源，而積溫是表示熱量資源的一種方法，具備高效性及簡便性，更優(yōu)于其他方法[1]。

　?。?）應(yīng)用其溫預(yù)報農(nóng)時，如果我們了解某作物需要的積溫總量，就可以根據(jù)播種節(jié)令、苗情和當(dāng)?shù)貧庀箢A(yù)報的氣溫資料估計該作物成熟收割期，從而制定出實際的栽培方案，與其他方法相比，低溫預(yù)報農(nóng)時往往更準(zhǔn)確可靠。例如同一品種，在不同地區(qū)或在同一地區(qū)的不同時期播種，因溫度條件不同而全生育期往往相差很大，但是有效積溫卻較為穩(wěn)定[2]。

　　積溫具有局限性，在應(yīng)用時要特別小心。例如，有效積溫包括生物學(xué)下限溫度以上和生物學(xué)下限溫度以下各種溫度的總和，這一溫度范圍內(nèi)，會對植物產(chǎn)生不同影響，而對植物生長起到促進(jìn)作用的是最適溫度。除此之外，高于或低于最適溫度，植物生長發(fā)育減慢，有效積溫沒有區(qū)別對待，這就容易發(fā)生誤差?‍‌‍?‍‌‍‌‍?‍?‍‌‍?‍‌‍?‍?‍‌‍?‍‌??‍?‍?‍‌‍?‍?‍?‍‌‍‌‍‌‍‌‍?‍‌‍?‍???‍?‍?‍?‍?‍?‍?‍‌‍?‍‌‍?‍‌‍‌‍‌‍?。又如需要有同量的積溫情況下，日均溫高，所需日數(shù)就少，日均溫低，所需時間就長，華北地區(qū)春季升溫迅速，就會引起小麥后期高溫逼熟現(xiàn)象，生育期明顯縮短。

　　積溫建立在以溫度為主導(dǎo)因子的基礎(chǔ)上，但是在某些地區(qū)，對于某些植物來說光照可能是主導(dǎo)因子，光照長短、強(qiáng)弱對植物起主要作用。而在某些地區(qū)，對某些植物來說水肥等可能是主導(dǎo)因子，對植物生長發(fā)育起主要作用。

　　小麥?zhǔn)情L日照植物，長日照能加速發(fā)育，短日照則抑制發(fā)育。目前采用積溫和光照時數(shù)的乘積即光溫積來表示小麥的發(fā)育速度，這比單用積溫值穩(wěn)定和可靠。積溫在理論和實踐上有重要意義，但必須根據(jù)具體情況靈活掌握，不能生搬硬套。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]郭海燕,段婧,劉金平,等.溫度對雌雄葎草花芽分化和色素含量及光合作用影響的性別差異[J].草業(yè)學(xué)報,2017,26(8):104-112.

　　[2]關(guān)秀婷,周林飛,成遣.不同生長期水生植物對濕地沉積物中營養(yǎng)物質(zhì)含量的影響[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2017,48(1):70-77.

　　作者葉 翠

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