9博体育app下载官网项目四 水环境doc

　　9博体育app下载官网项目四 水环境docPAGE  PAGE 20 项目四 植物生长的水分环境调控 【项目目标】 ◆掌握：水对植物的生理作用；植物吸水的原理、根系吸水的动力和蒸腾作用的概念及生理意义；土壤水分的类型及有效性。 ◆理解：降水、空气湿度的表示方法；影响根系吸水的主要因素；提高水分利用率的途径。 ◆了解：气孔对蒸腾作用的调节及影响蒸腾作用的条件。 ◆学会：降水量与空气湿度的观测方法。 【项目说明】 大气中的水、热相互作用，产生变化万千的气候特征，使地球表面水的分布极不均衡。 水量的多少直接影响植物的生存与分布，同时植物也以各种各样的方式适应不同的水环境。 所以了解水分的来源、能量状态、液态水运动规律特点和我国农业水资源状况是很有必要的。 任务1 植物生长发育与水的关系 知识点：了解水对面植物的各种作用。 能力点：根据植物的需水规律合理的对植物水分进行调控。 【任务重点】 ◆水对植物的生理作用。 ◆植物细胞与根系对水分的吸收。 ◆蒸腾作用的概念及生理意义。 ◆植物的需水规律及合理灌溉的指标。 【任务难点】 ◆气孔对蒸腾作用的调节及影响蒸腾作用的条件； ◆影响根系吸水的主要因素； 【任务内容】 一、植物对水分的吸收 （一）水对植物的生理作用 水是植物的重要组成成分，水利是农业的命脉，水对植物的生命具有决定性作用：水是细胞原生质的重要成分；水是代谢过程的重要物质；水是各种生理生化反应和运输物质的介质；水分使植物保持固有的姿态；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。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、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 知识点：了解降水、空气湿度、土壤水分的特性。 能力点：掌握降水、空气湿度、土壤水分的表示方法及有效利用技术。 【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。 【任务内容】 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，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，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14～15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15～16时。第一个极大值出现在8～9时；第二个极大值出现在20～21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最低的时候；最小值出现在气温最高的14～15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。 【复习思考】 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 知识点：了解土壤的剖面的基本结构与特性。 能力点：掌握土壤培肥的技术措施及低产田的改良与开发技术。 【教学重点】 ◆节水灌溉技术的种类和特点； ◆保墒技术的特点； ◆水土保持技术的特点。 【教学难点】 ◆节水灌溉技术的应用。 ◆水土保持技术的应用。 【任务内容】 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15～20cm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，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9博体育app下载官网、施肥、播种、覆土、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 对含水量较低的沙土或疏松土壤，适时，能减少土壤表层的空气孔隙数量，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、青草覆盖等）、少??（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。 【复习思考】 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 知识点：了解水对园林植物的生态作用及对水的调节作用。 能力点：掌握园林植物需水的特点及在农业生产上的应用。 【教学重点】 ◆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 【教学难点】 ◆城市水环境特点 ◆水对园林植物的生态作用。 【任务内容】 水量的多少直接影响植物的生存与分布，同时植物也以各种各样的方式适应不同的水环境。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，通过食物链对生物造成危害。 3、热污染 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Ｍ３（地表水和地下水），人均水资源占有量160Ｍ３，远低于联合国发布的发展中国家人均水资源占有量1000Ｍ３的指标，也低于小康社会最低人均300Ｍ３的指标。每年引黄河入津水量7.5亿Ｍ３，实现南水北调以后，人均用水量将达到380Ｍ３ ／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，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，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，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；水下的叶片多成帯状丝状，而且很薄。 3、水生植物的分类 （1）沉水植物：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。如：油松、侧柏、桑树、紫穗槐、月季、茉莉、棕桐、君子兰、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。如：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。 如：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30～40%，春秋季高20～30％，冬季高10～20％。 （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，植物可以吸收水体中的溶解物质，植物体对元素的富集浓度是水中浓度的几十至几千倍，对净化城市污水有明显的作用。如水葫芦能从污水中吸收金、银、汞、铅等重金属物质。芦苇能吸收酚及其他二十几种化合物，所以有些国家把芦苇作力污水处理的最后阶段。二是植物具有代谢解毒的能力。在水体的自净过程中，生物体是最活跃、最积极的因素。如水葱，灯心草等可吸收水体中或水底土中的单元酚、苯酚、氰化物，氰化物是一种毒性很强的物质，但通过植物的吸收，与丝氨酸结合变成腈丙氨，再转变成天冬酰胺，最终变为无毒的天冬氨酸。 【复习思考】 1、水对园林植物的生态作用有哪些？ 2、园林植物对水分条件的适应特点？ 3、园林植物对水分的调节作用有哪些？ 任务5 蒸腾作用的测定 知识点：了解蒸腾作用的原理及作用。 能力点：学会蒸腾作用测定的技术，做到理论与实际结合，检验学生的动手能力。 【任务目标】 蒸腾作用虽是一个简单的过程，但它却是许多因素相互作用的结果。因为，光合强度、叶面温度、风的速度等都影响植物蒸腾强度。蒸腾强度是植物的重要水分生理指标之一。它能准确的反映植物的特征和外界环境因子对植物水分消耗的影响。测定植物蒸腾强度，对于植物生理、生态、植物栽培育种等都是很重要的。 【任务原理】 离体的植物叶片，由于蒸腾作用逐渐失重，重量的减轻与蒸腾强度成正比。 【仪器与用具】 1、仪器及用具：扭力天平、打孔器、秒表 2、材料：任何新鲜植物叶片 【任务实施】 一、在田间选择待测定的叶片，用打孔器取样。由扭力天平（准确到0.1 mg）进行测定。用秒表准确计时。 二、从取样起到第一分钟，第一次读数；过三分钟第二次读数。由两次质量差计算蒸腾强度或以后次质量计算蒸腾强度。计算式为： 三、注意事项 在采用离体称重法时，必须防止植株上所吸附着的尘土对叶片质量的影响。所以在剪取材料前，应轻轻掸掉植株上所附着的浮土。 【任务报告】 根据测定结果，写出实验报告。 【任务小结】 总结学生实验情况，需注意操作小心、细心，考察学生的实验操作掌握情况。 任务6 降水量与空气湿度的观测 知识点：了解降水量与空气湿度的观测原理与方法。 能力点：学会降水量与空气湿度的观测技术，检验学生的动手能力。 【任务目标】 1、使学生了解雨量筒的构造，掌握用雨量筒法测定降水量的方法； 2、认识干湿球温度表的构造，学会用干湿球法测定空气湿度。 【仪器与用具】 雨量筒、干湿球温度表 【任务原理】 干湿球法测定空气湿度是根据干球和湿球温度的差值来测定空气湿度的。干球温度和湿球温度差值越大，说明湿度越小；反之，则越大。 【任务实施】 一、降水量的量取方法： 1．尺量??? 用直尺直接量其深度，即得降水量。 2．杯量法 其原理是根据筒内水的体积和倒入杯内水的体积相等原理，然后计算出单位厚度雨量筒内的水相当于量杯的高度。 3．称重法 根据物体的重量等于比重与体积的乘积原理，因水的比重近似为1，而雨量器口面积又是已知的，于是在称出水（或固体降水）的重量后可以根据下式换算成降水量： 二、干湿球温度表由两支型号和大小相同的普通水银温度表组成。其中，球部包有吸水性能良好的脱脂纱布，纱布浸入盂的蒸馏水中，使其保持湿润的温度表，称湿球温度表。另一支不包纱布的温度表，称为干球温度表。 根据观测干球温度值（t）和湿球温度值（t′），从常用表中查出水气压、相对湿度，并记载观测过程。 【任务报告】 1、按上述方法进行实地观测后，将观测结果做好记载，并分析该方法的优缺点。，并完成书面报告。 2、根据观测干球温度值和湿球温度值，到当地气象部门从湿度查算表中查出水气压、相对湿度，并记载观测过程。 【任务小结】 总结学生实验情况，鼓励大家课下行动起来，争取自己能够独立测算空气湿度。 任务7 农田土壤灌水定额的确定 知识点：了解农田土壤灌水定额的确定的方法和技术。 能力点：学会农田土壤灌水定额的确定的技术，做到理论与实际结合。 【任务目标】 1、通过测定和确定大田土壤需要的灌水定额，掌握土壤水分的测定方法。 2、通过实验加深对土壤水分计算的认识。 3、学习和掌握土壤容重的测定。 4、学习田间土壤灌水额的确定方法。 【仪器与用具】 土钻；环刀；铝盒；分析天平（精确0.01和0.001）；小型电热恒温烘箱；干燥器；1mm孔径土壤筛。 【任务原理】 1、测定时把土样放在105～110℃的烘箱中烘至恒重，则失去的质量为水分质量，即可计算土壤水分百分数。在此温度下土壤吸着水被蒸发，而结构水不致破坏，土壤有机质也不致分解。 2、灌水量与土壤质地，土壤水分含量，土壤田间持水量有关，田间灌水定额一般在达到耕层田间持水量的1.5倍即可。 3、土壤容重的测定：保持自然状态下，单位体积土壤的烘干重量。 【任务实施】 （一）土壤水分测定 1、称量空铝盒重量并记录。 2、在田间用土钻取有代表性的新鲜土样，刮去土钻中的上部浮土，将土钻中部所需深度处的土壤约20g，捏碎后迅速装入已知准确质量的铝盒内，盖紧，装入其他容器，带回室内，将铝盒外表擦拭干净，立即称重，准确至0.01g。 3、揭开盒盖，放在盒底下，置于已预热至105±2℃的烘箱中烘烤12h。取出，盖好，移入干燥器内冷却至室温（约需30min），立即称重。新鲜土样水分的测定应做三份平行测定。 （二）土壤容重测定 1、用削刀修平供测容重的土壤剖面，按剖面层次分层采样，每层重复一个。 2、将环刀内壁涂些凡士林，环刀刃口向下垂直压入土中，直至坏刀内充满样品为止。若土层坚实，可用铁锤慢慢敲打环刀，压入要平稳，用力一致。 3、用修土刀切开环刀周围的土样，取出装满土的环刀，细心削去环刀两端多余的土，并擦净环刀外面的土。 4、把装有样品的环刀立即加盖，以免水分蒸发，随即送实验室称重（精确到0.01g）并记录。 5、从环刀内取出10g左右土壤置铝盒内测定土壤含水量。 （三）结果计算 1、水分 水分（干基）%= 式中： m0——烘干空铝盒质量，g； m1——烘干前铝盒及土样质量，g； m2——烘干后铝盒及土样质量，g； 平行测定的结果用算术平均值表示，保留小数后一位。 平行测定的结果的相差，水分小于5%的风干土样不得超过0.2%，水分为5~25%的潮湿土样不得超过0.3%，水分大于15%的大粒（粒径约10mm）粘重潮湿土样不得超过0.7%（相当于相对相差不大于5%）。 2、土壤容重 土壤容重（g/cm3）= 式中：m4——环刀与湿土重（g）； m3——环刀质量（g）； W——土壤含水量（g/kg）； V——环刀容积（cm3）。 两次平行测定结果，绝对偏差不超过0.06g/cm3。 3、田间水分储量 不同质地土壤田间持水量和凋萎系数 土壤质地砂土壤土粘土凋萎系数（g/kg）30106154田间持水量（g/kg）190260310 水分储量（m3/hm）=面积×土层深度×水分重量（%）×容重 4、灌水定额计算 灌水定额=田间持水量-水分储量 （四）注意事项 1、称量铝盒要保证前后铝盒的一致性。 2、环刀筒的容积在首次使用和使用一段时间后，应每隔一年用游标卡尺测量上、下口的直径，及相对两点处的高度，测定数据不少于四个，取其平均值。计算环刀的容积。 【任务报告】 在当地进行农田土壤灌水定额的确定，并完成书面报告。 【任务小结】 总结学生任务完成情况，要求学生勤练习，掌握农田土壤灌水定额的确定的技术。指出完成任务应重点注意的地方，增强学生的实验动手能力。

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