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第四章光因子

2012-10-16 1页 ppt 2MB 10阅读

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第四章光因子null第四章 光因子 Light factor内容第四章 光因子 Light factor太阳辐射特性 太阳辐射光谱的生态效应 太阳辐射强度的生态效应 太阳辐射时间的生态效应 光因子在林业中的重要性 小结null太阳以电磁波形式发射辐射能。 太阳辐射能的40-50%是可见光谱,其余大部分是红外线,紫外线较少。 基础知识 ●太阳辐射特性太阳带来的还有可怕的紫外线和高能粒子,大部分被大气层与电离层阻挡。地球在时时刻刻保护着我们。null 光的性质 ●光的性质 波长150-4000nm,分紫外光、可见光和红外光三类。 波长在...
第四章光因子
null第四章 光因子 Light factor内容第四章 光因子 Light factor太阳辐射特性 太阳辐射光谱的生态效应 太阳辐射强度的生态效应 太阳辐射时间的生态效应 光因子在林业中的重要性 小结null太阳以电磁波形式发射辐射能。 太阳辐射能的40-50%是可见光谱,其余大部分是红外线,紫外线较少。 基础知识 ●太阳辐射特性太阳带来的还有可怕的紫外线和高能粒子,大部分被大气层与电离层阻挡。地球在时时刻刻保护着我们。null 光的性质 ●光的性质 波长150-4000nm,分紫外光、可见光和红外光三类。 波长在380-760nm之间的光为可见光。 绿色植物的光合作用有效范围是380-700nm之间。null 光的性质 ●太阳光穿越大气层时,蓝色光被大气分子大量散射,所以天空本身呈现出蓝色。在早晚,太阳光斜射穿越大气层,比直射时在空气中走过的行程更长,从而使得大量的蓝色光线在空气中散失,只剩下红色光,照射在较厚的云层上,形成绚丽的晚霞。null 光质的影响 ●1、光合作用 生理有效辐射:太阳连续光谱中,对植物光合作用和色素吸收具有生理活性的波段。 生理有效辐射中,红、橙光是被叶绿素吸收最多的部分,具有最大的光合活性。 蓝紫光也能被叶绿素、类胡罗卜素所吸收。 绿光为生理无效光。植物叶片之所以呈绿色,是因为不吸收绿光,而将其反射。null 光质的影响 ●2、植物形态 短波光,如蓝紫光、紫外线,能抑制植物的伸长生长,而使植物形成矮粗的形态。 紫外线能促进花青素的形成,使花色鲜艳。波长短于290nm的紫外线对生物具有伤害作用,被大气O3层吸收。 长波光,如红光、红外线,有促进延长生长的作用。同时增热效应明显,但使花色变淡。高海拔地带紫外线较强,花色鲜艳。null 光质的影响 ●红、橙、黄为长波光,增热效果强;青、蓝、紫为短波光,增热效果差。 花的各部尤其是花瓣是比较柔嫩的,易受高温的伤害,所以它们一般吸收增热较差的蓝紫光,而将红橙光反射出去;这就是红、橙、黄色的花较多之缘故。 而若吸收含热量较多的红橙光,就容易受高温伤害,这就是蓝、紫色花较少的缘故。 当然,如果全部吸收七色光波,受伤害就更大,很难生存;这就是偏黑色花少的原因。老虎须黑百合鸢尾昆虫似乎也不喜欢黑色花null 光质的影响 ●3、光合作用产物 当使短波光占优势并增多氮素营养时,促使碳素朝向氨基酸和蛋白质的合成。 当提高光强度并使长波光占优势时,碳素向糖类的转变的过程加强,从而促进糖类的合成。 实验研究明:植物栽培中,用浅蓝色薄膜育秧与无色薄膜相比,浅蓝色薄膜秧苗根系较粗壮,插后成活快,生长茁壮,叶色浓绿,鲜重和干重都有增加,测定的淀粉、蛋白质含量较高null 什么影响光质 ●在室内的光谱组成中,蓝紫光成分大大减弱,影响植物的形态和花色。 在森林中,太阳辐射被上层树冠大量吸收,林下的光线阴暗,主要由绿光和红外线组成。使林下的植物受到光照不足和光质变差的双重影响。 这时林中的直射光斑具有很大的意义。null 光强的影响 ●1、光合作用 光饱和点:光照强度增加到一定程度后,光合作用增加的幅度逐渐减慢,最后不再随光强而增加,这时的光照强度为光饱和点。 光补偿点:当光合作用固定的CO2恰与呼吸作用释放的CO2相等时的光照强度。每种植物都有自己的光补偿点与光饱和点。 不同的生长阶段、不同器官的光补偿点与光饱和点不同。 如果光照强度长期比较弱,低于某些植物的光补偿点,植物会无法存活。null 光强的影响 ●2、植物形态 光照较强时,树干较粗,尖削度大,机械组织发达,分枝多,树冠庞大。 叶的细胞和气孔通常小而多,细胞壁与角质层厚,叶片硬,叶绿素较少。 根系发达,分布较深。如果没有竞争,那么树木会趋向于矮树干、多分枝的形态。null 光强的影响 ●如果森林密度较大,侧方光弱,只有上方光,树木会拼命地长高以争夺光照。一旦落后就必然被淘汰。这样的话,保持了良好干形,达到了人类的目的。在人工林中,适当密植有利于促进树木的高生长和良好干形。null 耐阴性 ●3、树种耐荫性 是指其忍耐庇荫的能力,即在林冠庇荫下,能否完成更新和正常生长的能力。 鉴别耐荫性的主要依据:林冠下能否完成更新过程和正常生长。 喜光树种:只能在全光照条件下正常生长发育,不能忍耐庇荫,林冠下不能完成更新过程。例如:落叶松,白桦,马尾松。 耐荫树种:能忍受庇荫,林冠下可以正常更新。例如:云杉,冷杉。 中性树种:介于以上二者之间的树种。影响树种耐荫性的因素: 年龄:随着年龄增加,耐荫性逐渐减弱; 气候:气候适宜时,耐荫能力较强; 土壤:湿润肥沃土壤上耐荫性较强。null 耐阴性 ●喜光树种特性: 树冠稀疏,自然整枝强烈,林分比较稀疏,透光度大,林内较明亮。生长快,开花结实早,寿命短。 耐荫树种特性: 树冠稠密,自然整枝弱,枝下高低,林分密度大,透光度小,林内阴暗。生长较慢,开花结实晚,寿命长。null 思考一下 ●分析一下喜光树种的特性 喜光树种在林冠下是无法正常生长和更新的,它只能在茫茫林海中苦苦寻找阳光充足的空地来供后代生长。它的种子就要轻,数量大,易于扩散。找到空地后马上快速长高,避免被其他树种所遮蔽。当占领一块空地后,下一代将被迫再去寻找新的空地。森林受到的火烧、砍伐等干扰破坏给喜光树种提供了落脚的空地。null 光周期现象 ●光周期性:植物和动物对昼夜长短日变化和年变化的反应。植物光周期的反应主要是诱导花芽的形成和开始休眠; 动物光周期的反应主要是调整代谢活动和进入繁殖期。光周期是所有生态因子中可预测性最好的因子null 光周期现象 ●植物的光周期性: 根据植物开花所需要的日照长度,可区分为长日照植物、短日照植物和中日照植物。 长日照植物:较长日照条件下促进开花的植物,日照短于一定长度则不能开花或推迟开花。又称为短夜植物。如小麦、萝卜、菠菜、紫菀等。 短日照植物:较短日照条件下促进开花的植物,日照超过一定长度便不能开花或推迟开花。又称为长夜植物。如水稻、菊、大豆和烟草等。null 光周期现象 ●中日照植物:花芽形成需要中等日照的植物。例如甘蔗。 日中性植物:完成开花和其他生命史阶段与日照长度无关的植物。如黄瓜、番茄。木本植物的开花结实不仅受光周期控制,而且还有其它影响因素,如营养的积累和光照强度等。 许多树种的开花似乎属于日中性null 光周期现象 ●光周期现象和地理起源 短日照植物大多数原产地是日照时间短的热带、亚热带。 长日照植物大多数原产于夏季日照时间长的温带和寒带。如果把长日照植物栽培在热带,由于日照时间不足,不会开花。在北方,夏季白昼特别长,因此开花早,在结实收获时不会受到低温的影响。 在园林实践中,常通过调节光照来控制花期以满足造景需要。null 应用 ●光因子在森林经营中的应用 在森林经营中,光因子是比较容易控制的生态因子。 通过合理密植,可以促进树木的高生长,保证良好干形。 提高森林光能利用率的主要途径 广泛提高森林覆盖率,在森林不同生长发育阶段保证森林的适宜密度和叶面积指数,以充分利用光能。null太阳辐射在光谱组成、光照强度和光周期三方面影响森林植物。 森林经营活动中较易控制的是光强。 森林植物对光照强度具有适应性。小结●
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