药用植物与光40532.ppt

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1、 绿色植物所吸收的太阳能，通过光合作用合成有机物质，将一局部太阳光能转变成贮藏于有机物中的化学能，它不仅供给自身的需要，而且还维持食物链中所有成员的生物量及生命过程。地表吸收的绝大局部辐射能直接转变成热能，其中一局部用于水分蒸发，其余局部用来增加地球外表的温度。因此，太阳辐射是构成热量、水分和有机物质分布根底的能量源泉，为地球上所有生命得以生存和繁衍创造了必要条件。太阳辐射由于(yuy)其光强、光质和光周期随时间和空间不同而深刻影响着植物生长发育、生物量和地理分布，因此，光是植物的一个非常重要的生态因子。第一页，共三十四页。一、光的性质二、光照强度及变化三、光谱成分的变化四、日照长度(chng

2、d)及变化五、水体和植物群落中光照情第一节 光的性质(xngzh)和变化第二页，共三十四页。一、光的性质(xngzh)太阳辐射是一种电磁波，占太阳辐射总能量99%集中在波长(bchng)150-4000nm的范围内。按波长的不同分为：紫外线 380nm，约占1%可见光 380760nm，约占40%50%红外线 760nm，约占50%60%第三页，共三十四页。500 1000 2000 3000 4000可见光红外线紫外线波长(bchng)nm能流强度太阳辐射太阳辐射(ti yn f sh)(ti yn f sh)及其光谱组成及其光谱组成紫外线：小于290nm的被臭氧吸收可见光：红、橙、黄、绿、

3、青、蓝、紫红外线：地球热量的主要(zhyo)来源第四页，共三十四页。红光：760626nm橙光：626595nm黄光(hun un)：595-575nm絿光：575490nm蓝光：490435nm紫光：435380nm第五页，共三十四页。叶绿素b波长(nm)400 500 600 700叶绿素a和b在乙醚中的吸收光谱胡萝卜素和叶黄素在乙烷中的吸收光谱400 420 440 460 480 500 520波长(nm)叶绿素a胡萝卜素叶黄素叶绿体色素(s s)的吸收光谱第六页，共三十四页。光合有效辐射：太阳辐射中，能直接参与植物(zhw)光合作用，被植物(zhw)吸收的太阳辐射，波长为400700

4、nm.最大活性：600-700nm的橙红光其次：400-470nm的蓝紫光最差：对绿光吸收最少 第七页，共三十四页。二、光照强度及其变化(binhu)(一)光照强度的表示单位和太阳常数 太阳辐射强度：垂直于太阳光的单位面积、单位时间的黑体上所获得的太阳总热量。最常用表示：卡/厘米2分 太阳常数：在地球(dqi)大气上界垂直于太阳光的平面上所接受的太阳辐射强度为1.94卡/厘米2分。第八页，共三十四页。影响地表(dbio)太阳辐射强度的因素大气圈太阳高度角纬度和季节海拔地形因素 第九页，共三十四页。二大气层对太阳辐射(ti yn f sh)的作用 把到达地球大气上界(shngji)的太阳辐射作为

5、100 其中约19被大气吸收 约34被大气和地面反射、散射回宇宙 到达地面的太阳辐射约为47第十页，共三十四页。反射高层(ocn)大气 平流层 对流层紫外线臭氧(chuyng)(O3)红外线臭氧(chuyng)吸收紫外线水汽和二氧化碳吸收红外线空气分子细小尘埃散射地面1、吸收作用可见光可见光臭氧吸收紫外线，水汽和二氧化碳吸收红外线 具有选择性云层和较大的尘埃能把一局部太阳辐射反射回宇宙空间 没有选择性空气分子与尘埃，雾粒、小水滴等能把太阳光向四面八方散射出去 具有选择性2、反射作用3、散射作用第十一页，共三十四页。大气对太阳辐射的散射规律：1 散射质点小于辐射波长：散射的强度与太阳辐射波长的四

6、次方成反比，即对短波光(b un)散射强度大，对长波光(b un)散射作用小。如：晴朗天空呈蓝色的道理。2散射质点大于辐射波长：对不同波长的光线几乎以同等程度散射。如：多云时天空呈乳白色。第十二页，共三十四页。小结：大气对太阳辐射(ti yn f sh)的作用作用参与的大气成分 波长范围 作用特点吸收 臭氧 紫外线有选择性：红、紫外线被强烈吸收；可见光被吸收少，大部分可到达地面二氧化碳、水汽 红外线反射云层、尘埃 所有波段无选择性，反射光呈白色散射空气分子、微小尘埃短波光最易被散射有选择性：波长越短越易散射颗粒较大尘埃、雾粒、小水滴 所有波段无选择性，各波段同样被散射第十三页，共三十四页。三地

7、表(dbio)的太阳辐射强度与太阳高度的关系 太阳高度角：以平行光束射向地球外表的太阳辐射与地面的交角(jio jio)。太阳高度角变化在0和90 之间。太阳高度角与地面日光强度的关系太阳高度角 射程 地面日光强度小 远 弱大 短 强第十四页，共三十四页。四太阳辐射强度与纬度(wid)的关系纬度低太阳高度角大经过的大气路程短大气削弱少地面得到(ddo)能量多纬度高太阳高度(god)角小经过的大气路程长大气削弱多地面得到能量少第十五页，共三十四页。五太阳(tiyng)辐射强度与海拔高度的关系 海拔升高大气厚度相对(xingdu)减小，混浊度小太阳辐射减弱少 如：在海拔1000m的山地，平均可得到

8、全部太阳辐射能的70%，而在海平面上仅有50%左右。例：高山植物第十六页，共三十四页。六太阳辐射强度与地形(dxng)因素的关系地面的朝向(cho xin)和坡度也影响光照强度。北半球的温带太阳位置偏南南坡入射角大北坡入射角小南坡接受光照较平地多北坡接受光照较平地少南坡上随着纬度(wid)的增加，坡度越大，辐射量也越大北坡那么相反，坡度越小得到的辐射越大第十七页，共三十四页。三、光谱(gungp)成分的变化 在不同条件(tiojin)下，不同波长的光在大气中的吸收和散射是不同的。由于大气对太阳辐射的吸收和散射具有选择性。所以当太阳辐射通过大气时，不仅辐射强度减弱了，而且光谱成分也发生了改变。第

9、十八页，共三十四页。大气对短波光的散射较强太阳高度角增加太阳高度角减少紫外线可见光所占比例增加长波光所占比例增大不同纬度：低纬度处短波光所占比例增大 高纬度长波光(b un)所占比例增大不同时间：中午短波光所占比例较大 早晚长波光所占比例较大第十九页，共三十四页。四、日照长度(chngd)及其变化日照长度：指每天太阳的可照时数即昼长。北半球：夏半年春分到秋分(qifn)随纬度的增高，白昼时间逐渐加长，以夏至的白昼最长；冬半年秋分到春分随纬度的增高，白昼时间逐渐变短，以冬至的白昼最短；赤道附近，终年昼夜平分北极地区，夏季全是白昼，冬季全是黑夜第二十页，共三十四页。五、水体和植物群落中的光照(gu

10、ngzho)情况(一)水体中的光照情况 水能(shu nn)吸收光线，尤其是对长波辐射。红外线在水表层就被吸收，紫外线那么能透入水体几米，可见光波长在500nm范围的辐射，可透入1020m。水体中辐射强度的变化，主要有以下情况：第二十一页，共三十四页。1、在水面或接近水面处太阳辐射被反射或逆射的量：与太阳高度角及水面状况相关。水体多呈蓝绿色的原因？2、水体中辐射强度随深度的增加而减弱 在完全清澈的水中，1.8m深处的辐射强度只有外表的50%；在混浊而流动(lidng)的水中，在0.5m的深度，辐射强度可减少至7%。第二十二页，共三十四页。二植物群落(zhwqnlu)中的光照情况1、植物叶片对太

11、阳辐射的吸收、反射(fnsh)和透过照射到叶片的光75%被叶片吸收25%被叶面反射2%10%透过叶片第二十三页，共三十四页。叶片对太阳辐射的反射红外光区：反射垂直入射辐射的70%可见光区：红光波段，反射3%10%绿光波段，反射10%20%紫外光区：少量反射，不超过(chogu)3%叶片反射光的能力还与叶外表的形状有关 如：有密被毛的叶片，比无毛的叶片反射量增加23倍第二十四页，共三十四页。叶片(ypin)对太阳辐射具有选择吸收的特性可见光区用于光和作用叶绿素类胡萝卜素80%95%红色和蓝色部分绿色光吸收较少紫外光吸收极高保护进行光和作用的薄壁组织不受伤害第二十五页，共三十四页。叶片对光的透射取

12、决于叶片的结构和厚度中生形态叶片：透射约10%非常薄的叶片:透射达40%以上厚而硬的叶片：几乎不能透过红外光和绿光的透过性最强 林冠下以红绿光的阴影占优势，森林(snln)深入仅仅留下红光阴影第二十六页，共三十四页。2、辐射在树冠(shgun)中的分布 乔木树冠上单个叶片所接受的辐射受入射光的方向和该叶片的位置所决定。第二十七页，共三十四页。根据光照在树冠的分布，可分为：1光线充足的外层 2光照强度逐减的中层 3光照缺乏的内层 为什么种植桃、苹果(pnggu)等树木要对枝条进行修剪？第二十八页，共三十四页。3、辐射(fsh)在植物群落中的分布 照射在群落上的阳光穿过枝叶间隙射入群落内部被主要层

13、的植物反射被主要层的植物吸收 根据构成群落(qnlu)的植物种类不同，群落(qnlu)的结构不同，以及不同的季节，群落(qnlu)中三局部光所占比例也不同。第二十九页，共三十四页。植物群落中的光照特点：1光照强度明显比群落外部弱2随季节的不同，群落内部光照变化很大如杜仲林。3光质改变(gibin)：植物叶片主要吸收红、橙、蓝色光用于光合作用，群落内部的光中绿光和短波光所占的比例相对群落外增多。第三十页，共三十四页。由于群落光照的特点，因而群落中的植物具有分层现象。热带森林(snln)最为明显。森林群落中，上层乔木多为阳性喜光的种类，下层多为阴性植物，越到下层的植物，耐阴性越强。第三十一页，共三

14、十四页。第三十二页，共三十四页。针阔混交林，上层林冠反射光约占10%，吸收约占79%，射入(sh r)群落下层的光约为11%。栎树林(shln)，上层林冠反射光约占18%，吸收约占5%，射入群落下层的光约为77%。第三十三页，共三十四页。内容(nirng)总结绿色植物所吸收的太阳能，通过光合作用合成有机物质，将一局部太阳光能转变成贮藏于有机物中的化学能，它不仅供给自身的需要，而且还维持(wich)食物链中所有成员的生物量及生命过程。第一节 光的性质和变化。太阳辐射是一种电磁波，占太阳辐射总能量99%集中在波长150-4000nm 的范围内。臭氧吸收紫外线，水汽和二氧化碳吸收红外线。具有选择性。1 散射质点小于辐射波长：散射的强。波光散射强度大，对长波光散射作用小第三十四页，共三十四页。