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第二章 植物与气象 2.1 光与植物生长发育 2.2 热量与植物生长发育 2.3 植物的水分需要 2.1 光与植物生长发育 光的概念 光的生物学意义与植物的光学特性 光谱的生物学影响 光强与光合作用 光长与植物光周期 什么是光? 以电磁波传输的能量 短波光 ：高能(蓝色) 长波光 ：低能(红光) 紫外光 ：不可见 光的生物学意义 提供植物光合作用的能量（可见光） 光合作用 CO2 +H2O + 光能 ( C6H12O6 +O2 +化学能 促进或改变生理反应(形态和生理效应)。如种子发芽、开花、衰老、块茎形成、休眠等。 提供热能。红外和可见光被植物吸收，获得热能提高体温，不参加生化反应。 辐射产生变异。太空育种。 什么是光质？ 辐射能量随波长的分布（不同颜色的光量）， 也即光谱特征。 植物叶片吸收红、蓝光，反射绿光。 大气散射蓝光，太阳看起来是红色。 玻璃和塑料过滤光 光合有效辐射 定义：能直接进行光合有效辐射那一部分太阳光谱成为光合有效辐射 光谱范围：400 - 700 nm 计算：QPAR=0.43S+0.57D 植物的光学特性—cont. 叶片反射特性的应用 反射率受叶绿素、叶片水、叶温、病虫害等影响，运用遥感技术监测长势 光谱的生物学效应 可见光 400 - 700 nm 光合作用 蓝光使植物矮壮、坚硬，颜色变黑。 红光使植物节间伸长、软、植株高。 红光-远红光高端引起短小、暗绿色、有利分支生长。 红光-远红光高端增加节间长度、叶片增大、减少分支、减弱叶色、花色。 光谱的生物学效应—cont. 紫外线 290 nm: 伤害作用 290 – 315 nm: 加速发育 315 – 400 nm: 无作用 光谱的生物学效应—cont 红外线： 远红外：1000 nm 作为热能吸收 近红外：710 – 1000 nm 具有特殊伸长作 用；影响植物开花，种子发芽等。 光谱的生物学效应—应用 色膜覆盖改变光质 如:浅蓝色薄膜育秧有利于形成壮秧； 黄色薄膜促进黄瓜叶色浓绿，叶片肥大，增产。 什么是光强? 单位时间单位面积接收到的辐射能量。 用 Wm-2 表示 夏天 〉1,000 Wm-2 室内 = 3 Wm-2 植物需要20-13,00 Wm-2 影响光强的因素： 纬度、海拔、坡向、坡度、季节、植被等。 光强与植物的光合作用： 光补偿点：当光合作用固定的CO2恰与呼吸作用释放的CO2相等时的光强。 光饱和点：光合作用中，随着光照强度的加大，净 光合速率逐渐减慢，直到光合产物不再增加时的光强。 光强对生物的生长发育和形态建成的作用： 黄化现象 什么是光长? 日长、光照时间： =可照时间+曙暮光时间 可照时间：在春分到夏至到秋分，北半球12hrs。 曙暮光时间：夏季最长，冬季最短；高纬长于低 纬，夏季尤其如此。 日照时数： 光周期现象：植物生长发育对昼夜长短 日变化和年变化的反应。 光周期现象 长日照植物：要求较长的白天和较短的黑夜，日长 13 hrs。否则，不能开花、延迟开花或数目减少。如：麦类、蚕豆、油菜等。产于高纬寒温带地区。 短日照植物：要求较短的白天和较长的黑夜，日长 12 hrs。在日长缩短的情况下，提早开花或数目增多。日照超过一定长度便不开花或明显推迟开花。如：水稻、玉米、高粱、向日葵、棉花、牵牛、菊类等，产于低纬热带地区。 中日照植物：花芽形成需要中等日照时间的植物，例如甘蔗。 日中性植物：开花与否同日照条件无关，如黄瓜等。 植物光周期的反应: 主要是诱导花芽的形成和开始休眠。 如：多年生果树的休眠。 光周期现象在引种上的应用： 长日照植物 北种南引 补偿作用 南种北引 短日照植物 北种南引 叠加作用 南种北引