农业气象学之太阳辐射与农业生产.ppt

二、紫外线对植物的影响 从波长来讲，紫外线（10～400nm）又可 分为短紫外线和长紫外线。 1、短紫外线（10～290nm） 对植物具有杀伤作用，但大部分被臭氧层 吸收，一般达不到地面。 2、长紫外线（290～400nm） ● 大多数学者认为，长紫外线对植物不起 明显作用。 第一百二十一页，共一百八十页。 ● 但也有人认为，波长在290～315nm的 长紫外线能加快植物的发育，而波长315～ 400nm的长紫外线在所有情况下都没有作用。 ● 另有人认为，290～315nm的长紫外线 对大多数植物有害，但可以用来消毒土壤和 杀灭病虫害，315～400nm的长紫外线有成形 作用，可使植物变矮、叶片变厚等，还可使 果品色泽红润、深沉。 第一百二十二页，共一百八十页。 三、可见光对植物的影响 1、生理辐射 决定着最重要的植物生理过程（包括光合 作用、色素合成、光周期现象和其它植物生理 现象）的光谱区称之为辐射的生理有效区，或 称为生理辐射。其光谱范围比可见光广泛一 些。 第一百二十三页，共一百八十页。 2、光合有效辐射（photosynthetically available radiation ） （1）定义：使得光合作用进行的光谱区 辐射，称之为光合有效辐射，简称PAR。 光合有效辐射的波长范围 光合有效辐射的波段大体在可见光（400 ～760nm）范围以内，即400～700nm（欧美） 或380～710nm（俄）。 第一百二十四页，共一百八十页。 （2）光合有效辐射量的求取 ●进行观测 应用光合有效辐射仪 ●通过气候学方法计算 a. Qpar=Kq×Q 式中，Qpar：光合有效辐射 Kq：系数 Q：总辐射 第一百二十五页，共一百八十页。 b.太阳总辐射由太阳直接辐射和天空散射辐射 组成，表达式为： ? Q = S + D Qpar=Ks×S+Kd×D 式中， S：太阳直接辐射 D：天空散射辐射 Ks、Kd：系数 第一百二十六页，共一百八十页。 60 光合速度(mgCO2/dm2·h) 50 玉米 40 水稻 大豆 30 小麦 20 鸭茅 10 榉 0 20 40 60 80 100 光强度（千勒克司） 图2.4 各种植物的光-光合作用曲线（CO2浓度0.03%） 第八十九页，共一百八十页。 若光强高于光饱和点，不仅不会使植物 光合作用强度增强，反而会导致叶温升高、 气孔关闭，叶绿素钝化、分解、破坏及植物 组织灼伤，使光合作用强度下降。 所以在实际测量时光强过高时光—光合 作用曲线会呈抛物线状。 第九十页，共一百八十页。 （2）光补偿点 植物的光合作用强度和呼吸作用强度达到 相等时的光强值称为光补偿点。 在此光强下，光合作用制造的产物与呼吸 作用消耗的产物相等；或者说同一叶片在同一 时间内，光合过程吸收的CO2和呼吸过程放出的 CO2等量。 第九十一页，共一百八十页。 当光强在光补偿点以上，植物可以积累 有机物质。当光强处于补偿点时，植物没有 干物质积累。而长期处于光补偿点以下时， 植物的干物质积累小于支出时，植物便会因 饥饿而生长不良甚至死亡。 第九十二页，共一百八十页。 第九十三页，共一百八十页。 （3）有关结论 ● 不同植物（喜阴、喜阳、C3、C4）， 同一植物的不同品种，同一品种不同发育期 及不同部位的叶片光饱和点和光补偿点不同。 ● 光饱和点和光补偿点还因温度、水分、 CO2浓度等因子的不同而变化。 ● 群体光饱和点和光补偿点均高于单叶。 第九十四页，共一百八十页。 二、植物群体的光合产量 1、单叶光合作用与光强的关系 根据实测资料，植物单叶的光合作用强度 随着光强的变化呈直角双曲线型，其关系可用 下式表示： ? 式中，P为光合作用强度（mgCO2/dm2.h），I为 光的强度，a、b为常数。 第九十五页，共一百八十页。 常数a、b的生物学意义 ●当I→∞，P→b/a；显然b/a为光合作用 强度的极限值，也就是说 ，b/a