1、2023-2-9精选ppt2-1 光的基本性质及其变化光的基本性质及其变化 植物群体中的光状况植物群体中的光状况 光强与植物光强与植物 的生态关系的生态关系 光质与植物光质与植物 的生态关系的生态关系 光时与植物光时与植物 的生态关系的生态关系2023-2-9精选ppt2-2一一 太阳辐射概述太阳辐射概述l光主要是太阳辐射以电磁波的形式投射地球表面的辐射线。光主要是太阳辐射以电磁波的形式投射地球表面的辐射线。l一切温度大于绝对零度的物体，都以电磁波形式向四周放一切温度大于绝对零度的物体，都以电磁波形式向四周放射，同时也接受来自周围的电磁波。一般将这种电磁波能射，同时也接受来自周围的电磁波。一般
2、将这种电磁波能量本身称为辐射能量本身称为辐射能(简称为辐射简称为辐射)。将这种能量传。将这种能量传 播方式称播方式称为辐射。为辐射。l辐射具有波、粒二象性。辐射传播过程表现为波动性，而辐射具有波、粒二象性。辐射传播过程表现为波动性，而与物质问相互作用时表现为粒子与物质问相互作用时表现为粒子性。性。.2023-2-9精选ppt2-3l太阳表面高达太阳表面高达6000，不断以辐射形式向外，不断以辐射形式向外传递巨大的能量。太阳以电磁波或离子的形传递巨大的能量。太阳以电磁波或离子的形式向外放射能量的过程称为太阳辐射，所放式向外放射能量的过程称为太阳辐射，所放射的能量称为太阳辐射能（或太阳辐射）射的能
3、量称为太阳辐射能（或太阳辐射）l太阳辐射的波长范围从太阳辐射的波长范围从0到无穷大，但主要集到无穷大，但主要集中在中在150-4000nm，占太阳辐射总能量的，占太阳辐射总能量的99%。其中最大能量波长在其中最大能量波长在475nm，并向长短波方，并向长短波方向双向锐减。向双向锐减。2023-2-9精选ppt2-4l太阳辐射光谱太阳辐射光谱(solar spectrum)：太阳辐射能按其波长顺：太阳辐射能按其波长顺序排列序排列l据人眼所能感受到的光谱段据人眼所能感受到的光谱段,光又可分为光又可分为可见光可见光（visible spectrum)和和不可见光不可见光(invisible spec
4、trum)。可。可见光是正常人所能看见的光，波长范围为见光是正常人所能看见的光，波长范围为380-760nm，占太阳辐射总能量的占太阳辐射总能量的50%。根据其波长又为红、橙、黄、。根据其波长又为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫绿、青、蓝、紫7种颜色的光。种颜色的光。不可见光是可见光以外的部分光。不可见光是可见光以外的部分光。又分为又分为红外辐射红外辐射(光光)(infrared radiation or light，3106-760nm)，波长，波长大于大于760，占太阳总辐射能量的，占太阳总辐射能量的43%，具有热效应，具有热效应紫外辐射紫外辐射(光光)(ultraviolet radiatio
5、n or light，200-380nm及大气上界及大气上界10-200nm的真空紫外线的真空紫外线)，波长小于，波长小于380nm，占太阳总辐射能量的，占太阳总辐射能量的7%，具有化学效应。，具有化学效应。2023-2-9精选ppt2-52023-2-9精选ppt2-6二、太阳辐射能的时空分布二、太阳辐射能的时空分布l太阳辐射是地球绝大多数能量的来源。地球大气系统接太阳辐射是地球绝大多数能量的来源。地球大气系统接收到太阳辐射能收到太阳辐射能180000TWl其能量主要集中在可见光波段。在微波波段，直到几十其能量主要集中在可见光波段。在微波波段，直到几十厘米波长还有少量辐射厘米波长还有少量辐射
6、2023-2-9精选ppt2-7l夏天北半球照射的时间长；冬天南半球照射的时间长（季节夏天北半球照射的时间长；冬天南半球照射的时间长（季节周期）；赤道附近照射的时间始终为周期）；赤道附近照射的时间始终为12小时（日周期）小时（日周期）l低纬度地区有较为恒定的热量，高纬度比低纬度地区接受的低纬度地区有较为恒定的热量，高纬度比低纬度地区接受的能量更少能量更少2327 夏至夏至NSWENWES2327 冬至冬至2023-2-9精选ppt2-8l太阳辐射在大气的传播太阳辐射在大气的传播在地球大气层上界的太阳辐射中，可见光约在地球大气层上界的太阳辐射中，可见光约占占44%，红外辐射约占，红外辐射约占47
7、%，紫外辐射约，紫外辐射约占占9%。太阳常数太阳常数(solar constant）：在地球大气层）：在地球大气层上界垂直上界垂直 于太阳光的平面上所接受的太阳于太阳光的平面上所接受的太阳辐射强度为辐射强度为(1367土土7)W/m2。2023-2-9精选ppt2-9l太阳辐射穿过大气层到达地太阳辐射穿过大气层到达地球表面的过程中，被大气吸球表面的过程中，被大气吸收收14%，被大气散射和云，被大气散射和云层、层、地面反射地面反射43%，直达直达和散射到地面的约占太阳总和散射到地面的约占太阳总辐射能量辐射能量 的的47%。l地球表面接受的太阳辐射主地球表面接受的太阳辐射主要是要是0.29-28m
8、，其中可，其中可见光约占见光约占38%-49%，红外，红外线线50%-60%，紫，紫 外线外线1%-2%。2023-2-9精选ppt2-10吸收、散射和反射具有选择性2023-2-9精选ppt2-11三、影响到达地面太阳辐射的因子三、影响到达地面太阳辐射的因子 l到达地球表面的太阳辐射的变化状况，主要决定于以到达地球表面的太阳辐射的变化状况，主要决定于以下因子。下因子。1.纬度纬度 l不同纬度主要通过影响其太阳高度角的大小影响太阳不同纬度主要通过影响其太阳高度角的大小影响太阳辐射。太阳高度角是太阳辐辐射。太阳高度角是太阳辐 射线与地平面之间的夹角射线与地平面之间的夹角。太阳高度角越小，穿过大气
9、层的距离越远，被大气。太阳高度角越小，穿过大气层的距离越远，被大气层所吸收、反射、层所吸收、反射、散射的太阳辐射量越多，到达地表散射的太阳辐射量越多，到达地表的就越少的就越少;相反，太阳高度角越大，则到达地表的太阳相反，太阳高度角越大，则到达地表的太阳辐射量辐射量 就越多。太阳高度角随纬度增高而减小，故以就越多。太阳高度角随纬度增高而减小，故以赤道附近太阳辐射量最大，但因赤道地区常多云赤道附近太阳辐射量最大，但因赤道地区常多云 雨，雨，故实际常在南、北纬故实际常在南、北纬20附近地区。附近地区。2023-2-9精选ppt2-122.海拔海拔 随海拔增高，大气柱越短，大气稀薄，所含水汽、随海拔增
10、高，大气柱越短，大气稀薄，所含水汽、尘粒越少，太阳直接辐射越强，尘粒越少，太阳直接辐射越强，散射辐射越弱，地面接散射辐射越弱，地面接受的总辐射越强。受的总辐射越强。3.坡向和坡度坡向和坡度 l坡向，在北半球相同太阳辐射量的照射下，单位面积的坡向，在北半球相同太阳辐射量的照射下，单位面积的太阳辐射量为南坡太阳辐射量为南坡 平地平地北坡。北坡。l坡度对太阳辐射量的影响主要决定于太阳辐射线与该地坡度对太阳辐射量的影响主要决定于太阳辐射线与该地面之间的角度，即受地理面之间的角度，即受地理 位置、季节与坡度大小的综合位置、季节与坡度大小的综合影响。在北半球，坡度在影响。在北半球，坡度在2050，太阳辐射
11、量南坡，太阳辐射量南坡北坡，坡度北坡，坡度 越大越显著。因北纬越大越显著。因北纬23.5 以北地区，太以北地区，太阳总是从南面入射。阳总是从南面入射。l坡向和坡度主要是对太阳直接辐射的影响，对散射辐射坡向和坡度主要是对太阳直接辐射的影响，对散射辐射影响很小，故阴天时影响不大。影响很小，故阴天时影响不大。4 天气气候条件天气气候条件 2023-2-9精选ppt2-13四、中国太阳辐射的分布四、中国太阳辐射的分布及变化特点及变化特点 l一般西部高于东部，高一般西部高于东部，高原高于平原。（两大区原高于平原。（两大区域）域）l中国的太阳辐射时间，中国的太阳辐射时间，全年实际日照时数，在全年实际日照时
12、数，在1 2003 400h，日照百，日照百分率分率30%-70%。气。气 候候干燥少雨地区，日照时干燥少雨地区，日照时数越多。南方少于北方数越多。南方少于北方，东部少于西部。川、，东部少于西部。川、黔等因云量、雾日多，黔等因云量、雾日多，是全国日照最少的地方是全国日照最少的地方西北地区为中国日照最西北地区为中国日照最多地区，年日照时多地区，年日照时 数数在在3 2003 400h，日照，日照百分率百分率70%以上。以上。2023-2-9精选ppt2-14一、叶片对太阳辐射的反射、透射、吸收一、叶片对太阳辐射的反射、透射、吸收投射到叶面的辐射能：投射到叶面的辐射能：l反射：反射：表皮层与空气的
13、界面所反射，称表皮层与空气的界面所反射，称外反射外反射;进入叶进入叶肉，肉，又从投射一侧返回空气中，称为又从投射一侧返回空气中，称为内反射内反射。l吸收：吸收：进入叶片的辐射，还有相当一进入叶片的辐射，还有相当一 部分经过反复迂部分经过反复迂回，最后为叶绿素吸收。回，最后为叶绿素吸收。l透射：透射：叶片组织不能吸收的剩余辐射能，从光投射的叶片组织不能吸收的剩余辐射能，从光投射的一侧至其一侧至其 对面一侧，经叶外逸出，称为透射。对面一侧，经叶外逸出，称为透射。2023-2-9精选ppt2-15l影响叶片光反射、吸收和透射的因素影响叶片光反射、吸收和透射的因素叶片的生物学特性：叶片的生物学特性：叶
14、片的反射率、透射率和吸收率，叶片的反射率、透射率和吸收率，因植物种类、年龄、色彩、结构、水分含量而因植物种类、年龄、色彩、结构、水分含量而 变化。变化。大多数植物的叶片当阳光自腹面照射时，可见光的吸收大多数植物的叶片当阳光自腹面照射时，可见光的吸收率率80%，反射率、透射率，反射率、透射率 之和约之和约20%。叶片吸收的太。叶片吸收的太阳辐射能中，约阳辐射能中，约1%用于光合作用，用于光合作用，94%用于蒸腾损失用于蒸腾损失，而，而5%在散热中损失。在散热中损失。光质：光质：在可见光光谱段，叶片对红、橙光和蓝、紫在可见光光谱段，叶片对红、橙光和蓝、紫 光光的吸收率最高，达的吸收率最高，达80%
15、-95%，反射率仅，反射率仅3%-10%;绿色绿色叶片对绿光的吸收少，反射率约叶片对绿光的吸收少，反射率约 10%20%，透过最多，透过最多，故树冠下的阴影呈现绿光最多。在红外线光谱段，垂，故树冠下的阴影呈现绿光最多。在红外线光谱段，垂直入射的光约直入射的光约 70%被叶片反射。在紫外线光谱段，大被叶片反射。在紫外线光谱段，大部分紫外线被截留，只有部分紫外线被截留，只有3%左右被反射左右被反射2023-2-9精选ppt2-16植被状态：植被状态：一般陆一般陆地表面反射率为入地表面反射率为入射辐射的射辐射的 3%40%，其中，森林，其中，森林9%18%，草原约，草原约25%，沙漠，沙漠30%-6
16、0%，城市，城市14%-18%。以海洋。以海洋 面反面反射率最小，入射角射率最小，入射角60时仅时仅2%-3%;但但若入射角小到若入射角小到15以下时，则反射率以下时，则反射率大于大于50%。辐射方式辐射方式直接直接辐射和散射辐射辐射和散射辐射2023-2-9精选ppt2-17(一一)树冠内的光分布树冠内的光分布l影响因素：影响因素：行向：行向：一般南北行向，树行两侧所受直接光是数相同；东西一般南北行向，树行两侧所受直接光是数相同；东西行向，在北半球北侧所收直接辐射时数，一般只有南向的行向，在北半球北侧所收直接辐射时数，一般只有南向的2/3树冠大小和树冠大小和LAI：一般树冠越大，叶面积指数（
17、一般树冠越大，叶面积指数（LAI）越大，）越大，则树冠内部荫蔽越明显，光照越弱。则树冠内部荫蔽越明显，光照越弱。Jackson发现树高发现树高4m的的orange Pippin苹果树内部只有苹果树内部只有7%相对光照。在相对光照。在LAI低时，苹低时，苹果树高和树形对树内光照透射影响不大，果树高和树形对树内光照透射影响不大，LAI大于大于1.5时，则时，则影响很大。影响很大。Heinicke研究研究LAI为为3.0时，苹果乔华树比矮化树时，苹果乔华树比矮化树进入树内部的光照减少进入树内部的光照减少20%。2023-2-9精选ppt2-18注：测自南北行4m2m，矮化 苹果2023-2-9精选p
18、pt2-19树体结构：树体结构：落叶果树中，由于各种果树长、短梢比例落叶果树中，由于各种果树长、短梢比例不同，短梢多的如苹果、梨等春季叶幕形成快，长梢不同，短梢多的如苹果、梨等春季叶幕形成快，长梢多的如葡萄、桃等（采取短接多的如葡萄、桃等（采取短接修剪的修剪的)则春季叶幕形则春季叶幕形成慢。因此，苹果、梨等在年周期光截获多；而葡萄成慢。因此，苹果、梨等在年周期光截获多；而葡萄、桃光截获少；桃采用疏删修剪的，短梢比例增加，、桃光截获少；桃采用疏删修剪的，短梢比例增加，则光截获较短截修剪也增加。则光截获较短截修剪也增加。l 2023-2-9精选ppt2-20(二二)群体的光分布规律群体的光分布规律
19、门司和佐伯根据门司和佐伯根据Lambert-Beer的衰减定律，并把群体看的衰减定律，并把群体看做比较均匀的介质，得出作物群体中光的分布方程式做比较均匀的介质，得出作物群体中光的分布方程式为为:式中，Io为群体上方的光强度，即自然光强;F为所测高度以上叶片层数的累积叶面积指数;I 为F层下面的光强;K相当于叶层的光强衰减系数，它表现在一定的叶面积群体内光的削减程 度。024020406080100#IF2023-2-9精选ppt2-21l每种果树的树冠都有自己每种果树的树冠都有自己的的K值，其变化范围在值，其变化范围在0.31.5。如苹果树的。如苹果树的K值值多数在多数在0.6左左 右右.K值
20、大，值大，说明树冠的透光性差，反说明树冠的透光性差，反之则透光性好。之则透光性好。K值大小值大小随果树种类、随果树种类、叶片角度叶片角度、颜色、分布特点、厚度、颜色、分布特点、厚度而变化。而变化。l随天气阴、晴，季节、时随天气阴、晴，季节、时刻和栽培方式等大背景条刻和栽培方式等大背景条件而变化，且不同光质的件而变化，且不同光质的光经过大气层和植被冠层光经过大气层和植被冠层的强度变化不同的强度变化不同2023-2-9精选ppt2-22一、光强与植物光合作用一、光强与植物光合作用 l光强光强(intensity of illumination)即光照强度，即光照强度，是指单位面积上的光通量大小，单
21、位为是指单位面积上的光通量大小，单位为Ix，Wm-2，molm-2s-1。（一）不同植物类型与光合作用（一）不同植物类型与光合作用 植物，在光照、植物，在光照、CO2、水等生态因子的主导作用、水等生态因子的主导作用下，形成了不同的光合特性和生理特征下，形成了不同的光合特性和生理特征2023-2-9精选ppt2-232023-2-9精选ppt2-24(二二)光的饱和点和补偿点光的饱和点和补偿点l光补偿点：植物光合作用在一定范围内随光照度的增加而增强，但到某光补偿点：植物光合作用在一定范围内随光照度的增加而增强，但到某一一 光照度时，则叶片的光合速率与呼吸速率相等，净光合速率为光照度时，则叶片的光
22、合速率与呼吸速率相等，净光合速率为0.此时此时的光照度的光照度光补偿点是植物开始生长和净光合生产的最小光照度。光补偿点是植物开始生长和净光合生产的最小光照度。l光饱和点光饱和点:光照度光照度 在补偿点以上，光合强度随光照度增加而增加，当达到在补偿点以上，光合强度随光照度增加而增加，当达到一定光照度之后，光照度再增加，其光合一定光照度之后，光照度再增加，其光合 强度也不再增加了，光合速率强度也不再增加了，光合速率开始达到最大值时的光照度开始达到最大值时的光照度光补偿点和饱和点的高低是植物适应低光照度和需光度的重要生态生理指标光补偿点和饱和点的高低是植物适应低光照度和需光度的重要生态生理指标。光光
23、合合作作用用率率光强度光强度BACPasp净生产力净生产力光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用BACP光补偿点光补偿点sp光饱和点光饱和点2023-2-9精选ppt2-25u影响因子：影响因子：光补偿点和饱和点因植物种类、品种、生长发育阶段、状况和外界温度、CO2、水、营养等生 境条件而不同。园艺植物涉及众多不同植物大种大类，其不同植物叶片光补偿点。2023-2-9精选ppt2-26n果树各种果树的光饱和点和补偿点不同果树各种果树的光饱和点和补偿点不同果树叶片的光饱和点一般为全日照的果树叶片的光饱和点一般为全日照的1/31/2，如苹，如苹 果为果为8 60040 000lx，温州蜜柑，温州蜜柑35
24、 00040 000lx，葡萄，葡萄10 00030 000lx，草莓，草莓25 00044 000，xl桃、板栗、柿和元桃、板栗、柿和元花果为花果为400001x，鳄梨为，鳄梨为10 00025 000lx。菠萝可达。菠萝可达50000lx以上。以上。果树的光补偿点因种类、叶片位置、叶龄，以及大气成分果树的光补偿点因种类、叶片位置、叶龄，以及大气成分和温度而不同和温度而不同。苹果光补偿点为。苹果光补偿点为 1 2001x，甜橙和柠檬，甜橙和柠檬1 0002 000lx，温州蜜柑，温州蜜柑1 0003 000lx，葡萄，葡萄3003000lx，草莓，草莓700lx，桃、板栗、柿和无花果桃、板栗
25、、柿和无花果10003000lx。2023-2-9精选ppt2-27n一般喜温蔬菜一般喜温蔬菜光饱和点光饱和点在在50000lx左右，白菜类左右，白菜类40000lx左右，茄果类、瓜类一般左右，茄果类、瓜类一般 较叶菜类的光饱和较叶菜类的光饱和点高。多数蔬菜的点高。多数蔬菜的光补偿点光补偿点在在1 5002 000lx2023-2-9精选ppt2-28(三三)光斑光斑与与断续光断续光“l植物群体内的光照包括两部分植物群体内的光照包括两部分.一种是穿过叶片间隙的直射一种是穿过叶片间隙的直射 光光.呈呈“光斑光斑”;另一种是透过叶片以后的透射光和部分散射光，另一种是透过叶片以后的透射光和部分散射光
26、，呈呈“阴影阴影”。这两部分光，其光照强度、光谱成分和光合作用这两部分光，其光照强度、光谱成分和光合作用的效应不同，对光合作用起主要作用的是的效应不同，对光合作用起主要作用的是“光斑光斑”。l苹果叶片的光合作用可以在苹果叶片的光合作用可以在5 l0s内对辐射的重要变化发生内对辐射的重要变化发生反应。低光强与高光强的交替反应。低光强与高光强的交替 周期在周期在1.0s以内者，可以达到以内者，可以达到连续光强下净光合率的连续光强下净光合率的85%90%。在树冠内部的叶片，由。在树冠内部的叶片，由于风于风 引起引起“光斑光斑”交替时，仍然能有效地进行光合作用。在中交替时，仍然能有效地进行光合作用。在
27、中等风力条件下，光斑寿命不到等风力条件下，光斑寿命不到 1s，其光合速率只比连续光下，其光合速率只比连续光下稍低。稍低。2023-2-9精选ppt2-29l在风的作用下，在风的作用下，叶片不断摆动，形成叶片不断摆动，形成时间时间 间隔很短的光间隔很短的光暗交替，称之暗交替，称之“闪光闪光”。在自然条。在自然条 件下，件下，群体中短周期的闪光群体中短周期的闪光，比连续光照对光，比连续光照对光 合作用更为有效。因合作用更为有效。因为光合作用过程中，为光合作用过程中，既发生光反应，也有既发生光反应，也有 暗反应。在连续高光暗反应。在连续高光强下，暗反应是光合强下，暗反应是光合过程过程 的限制因子。的
28、限制因子。2023-2-9精选ppt2-30(一一)果树果树n果树对光强的反应，与各类果树对光强的反应，与各类 果树的原产地密切相关果树的原产地密切相关u原产于夏干和荒漠地区的果树如扁桃、阿月浑子、沙棘、油原产于夏干和荒漠地区的果树如扁桃、阿月浑子、沙棘、油橄榄、无花橄榄、无花 果、杏等最喜光，光饱和点和光补偿点皆高，不果、杏等最喜光，光饱和点和光补偿点皆高，不耐阴。耐阴。u原生于森林植被中的果树如杨梅等，则大多数比较耐阴，光原生于森林植被中的果树如杨梅等，则大多数比较耐阴，光补偿点较低。补偿点较低。n果树在不同的生育状况下，其喜光程度和耐阴程度均不同。果树在不同的生育状况下，其喜光程度和耐阴
29、程度均不同。一般植株年龄越大，喜光性强。一般植株年龄越大，喜光性强。2023-2-9精选ppt2-31u原产于森林群落中的果树，如杨梅，由于其苗木长期适应原产于森林群落中的果树，如杨梅，由于其苗木长期适应于森林群落下的环境，于森林群落下的环境，要求光照较弱，强光下生长不良要求光照较弱，强光下生长不良u在营养生长期则较喜光在营养生长期则较喜光;在休眠期则较耐阴在休眠期则较耐阴;生殖器官及其发生殖器官及其发 育期比营养器官及其生长期，需要较多的光，如花芽分化育期比营养器官及其生长期，需要较多的光，如花芽分化、果实发育成熟期比萌芽、枝梢生长期、果实发育成熟期比萌芽、枝梢生长期 需要更多的光。需要更多
30、的光。2023-2-9精选ppt2-32u落叶果树落叶果树 喜光性强：桃、阿月浑子、杏、扁桃、喜光性强：桃、阿月浑子、杏、扁桃、枣、沙棘、无花果等。枣、沙棘、无花果等。喜光性较强：苹果、梨、沙果、李、樱喜光性较强：苹果、梨、沙果、李、樱桃、葡萄、柿、板栗等。桃、葡萄、柿、板栗等。喜光性一般：核桃、山核桃、山植等。喜光性一般：核桃、山核桃、山植等。较耐：猕猴桃等。较耐：猕猴桃等。2023-2-9精选ppt2-33u常绿果树常绿果树 喜光性较强：椰子、油橄榄、香蕉等。喜光性较强：椰子、油橄榄、香蕉等。喜光性一般：荔枝、龙眼等。喜光性一般：荔枝、龙眼等。较耐阴：杨梅、柑橘等。较耐阴：杨梅、柑橘等。2
31、023-2-9精选ppt2-34（二）蔬菜按照主要蔬菜对光强要求的生态（二）蔬菜按照主要蔬菜对光强要求的生态适应类型，一般分为适应类型，一般分为3类。类。u喜光性较强喜光性较强：甜瓜、西瓜、南瓜、黄瓜、：甜瓜、西瓜、南瓜、黄瓜、番茄、茄子等，及薯芋类中的芋、豆薯等番茄、茄子等，及薯芋类中的芋、豆薯等 u喜光性中等喜光性中等：甘蓝、白菜、萝卡、胡萝卜：甘蓝、白菜、萝卡、胡萝卜等一些白菜类及根菜类、葱蒜类。等一些白菜类及根菜类、葱蒜类。u较耐阴较耐阴：菠菜、莴苣、茼蒿等一些绿叶蔬：菠菜、莴苣、茼蒿等一些绿叶蔬菜和芹菜、姜。菜和芹菜、姜。2023-2-9精选ppt2-35(三三)观赏植物观赏植物l观
32、赏植物对光强的反应与原产地、年龄、生长发育阶观赏植物对光强的反应与原产地、年龄、生长发育阶段等密切相关。段等密切相关。一般在花期适当减弱光照，则可延长花期，保持花色一般在花期适当减弱光照，则可延长花期，保持花色 鲜艳。鲜艳。有的花卉对光强要求因季节而变化，如仙客来、君子有的花卉对光强要求因季节而变化，如仙客来、君子兰、天竺葵等夏季需适当遮阳减弱光兰、天竺葵等夏季需适当遮阳减弱光 强，冬季要求充强，冬季要求充足阳光。一般最适需光量为全日照的足阳光。一般最适需光量为全日照的50%70%。若光。若光照不足，常造成植株和照不足，常造成植株和 枝叶徒长、花期延迟、花色不枝叶徒长、花期延迟、花色不艳、香气
33、不足。艳、香气不足。2023-2-9精选ppt2-36l按照观赏植物对光强的适应程度，一般分为按照观赏植物对光强的适应程度，一般分为3种生态类型。种生态类型。阳性植物阳性植物：性喜光，光补偿点较高；若光照不足，则枝叶徒：性喜光，光补偿点较高；若光照不足，则枝叶徒 长、花色和香气差，甚至不能开花。包括大多数观长、花色和香气差，甚至不能开花。包括大多数观 花、果的花、果的植物。如茉莉、一串红、月季、菊花、郁金香、苟药、玉兰植物。如茉莉、一串红、月季、菊花、郁金香、苟药、玉兰、梅花、石榴等。、梅花、石榴等。阴性植物：阴性植物：耐阴力较强，光补偿点较低，不耐阴力较强，光补偿点较低，不 耐强光。常生长耐
34、强光。常生长在自然群落的中、下层或阴坡、湿润生境。有的可供室内陈在自然群落的中、下层或阴坡、湿润生境。有的可供室内陈设。主要如兰科、秋海棠科、天南星科等。设。主要如兰科、秋海棠科、天南星科等。中性植物：中性植物：介于阳、阴性植物之间，既较耐阴，又较耐直射介于阳、阴性植物之间，既较耐阴，又较耐直射强光。如责草、桔梗、楼斗菜、白菜、杜鹊、山茶、白兰花强光。如责草、桔梗、楼斗菜、白菜、杜鹊、山茶、白兰花、珍珠梅、倒挂金、珍珠梅、倒挂金 钟、罗汉松、红松、水曲柳、锻等。钟、罗汉松、红松、水曲柳、锻等。2023-2-9精选ppt2-37（一）光强与营养生长（一）光强与营养生长l大多数园艺植物喜光。大多数
35、园艺植物喜光。如果树中耐阴性较强的温州蜜柑，如果树中耐阴性较强的温州蜜柑，若人为对叶若人为对叶 片及整株树进行不同程度的遮光，叶片的同化片及整株树进行不同程度的遮光，叶片的同化量会相应显著降低。但在干燥地区的夏季，稍微遮量会相应显著降低。但在干燥地区的夏季，稍微遮 光又使光又使同化量提高，表明其耐阴性。光强和叶温过高，水分过低同化量提高，表明其耐阴性。光强和叶温过高，水分过低，不利树体的正常生长。，不利树体的正常生长。l当光照充足时，果树易形成密集短枝，削弱顶芽枝向上生当光照充足时，果树易形成密集短枝，削弱顶芽枝向上生长，增强侧生长点生长，树体表现长，增强侧生长点生长，树体表现 开张开张;20
36、23-2-9精选ppt2-38l光照不足时，枝条加长和加粗生长明显，表光照不足时，枝条加长和加粗生长明显，表 现出体积现出体积增加而重量不增加，干物质重量甚至降低的增加而重量不增加，干物质重量甚至降低的“徒长徒长”现象现象;对果树进行遮光试验表明，不论哪种果树，遮光后其对果树进行遮光试验表明，不论哪种果树，遮光后其树树 体干物质重量都下降，其中以柿和无花果下降最轻体干物质重量都下降，其中以柿和无花果下降最轻，其次为柑橘、葡萄、栗、桃和梨，苹果下降最多。，其次为柑橘、葡萄、栗、桃和梨，苹果下降最多。l光照过弱，叶片无法生存，在树冠内形成无叶区光照过弱，叶片无法生存，在树冠内形成无叶区空空膛。膛。
37、据研究，叶片生长最低相对光照，苹果据研究，叶片生长最低相对光照，苹果(梨梨)为为20%，柑橘，柑橘7%，桃为，桃为30%。2023-2-9精选ppt2-39（二）光强与生殖生长（二）光强与生殖生长u光照强度与果树花芽分化有密切关系光照强度与果树花芽分化有密切关系光照不足，影响花芽分化和形光照不足，影响花芽分化和形 成。成。据研究，果树结果部位据研究，果树结果部位所需最低相对光照，苹果所需最低相对光照，苹果(梨梨)为为30%，柑橘为，柑橘为23%，桃为，桃为43%。u光照不足，可使观赏植物的花朵变小，花期延迟，甚至光照不足，可使观赏植物的花朵变小，花期延迟，甚至有的花芽形成和开花不良，或不能开有
38、的花芽形成和开花不良，或不能开 花，特别是阳性植花，特别是阳性植物类型。物类型。u光照不足，果树结果不良，着果率降低，果实发育中途光照不足，果树结果不良，着果率降低，果实发育中途停止，造成停止，造成 落果。落果。2023-2-9精选ppt2-40对葡萄从萌芽期到成熟期进行遮光实验表明，随着光照强度降低，坐果率和单株结果数减少，果实品质下降。2023-2-9精选ppt2-41l元帅元帅苹果相对光照在苹果相对光照在30%以下，不能形成花以下，不能形成花芽芽;40%以下，不能以下，不能 产生良好着色的果品产生良好着色的果品;40%60%则生产中等品质的果品则生产中等品质的果品;只有只有60%以以上才
39、能生产最佳果品。上才能生产最佳果品。红色品种如红色品种如红星红星苹果苹果产生优良色泽，需要产生优良色泽，需要70%。苹果相对光照苹果相对光照50%以以 上，果大，充分发育上，果大，充分发育;50%以下，发育不良以下，发育不良。因此，。因此，元帅元帅苹果树冠厚度约在苹果树冠厚度约在1.5m以内，以内，相相 对光照对光照60%以上时，可以全部生产最佳果品以上时，可以全部生产最佳果品。l一般认为充足的光照有利于维生素一般认为充足的光照有利于维生素C含量的提含量的提高。果实阳面比阴面维生素高。果实阳面比阴面维生素C含量多，不套含量多，不套 袋袋果比套袋果维生素果比套袋果维生素C含量高。含量高。2023
40、-2-9精选ppt2-42l在蔬菜上，光强不仅影响光合作用，而且影响在蔬菜上，光强不仅影响光合作用，而且影响叶片大小，节间长短，茎粗细，叶片厚薄等。叶片大小，节间长短，茎粗细，叶片厚薄等。直接关系到幼苗的健壮，从而直接影响植株的直接关系到幼苗的健壮，从而直接影响植株的生长、产量和品质。可通过栽植密度、行向以生长、产量和品质。可通过栽植密度、行向以及间作套种等栽培措施调控田间群体的光强分及间作套种等栽培措施调控田间群体的光强分布。布。l在花卉上，阳性花卉若光照不足，则花小，花在花卉上，阳性花卉若光照不足，则花小，花色不艳，花香不浓；而绿色花卉在花期适当遮色不艳，花香不浓；而绿色花卉在花期适当遮
41、阳，则花色正、不易褪色。阳，则花色正、不易褪色。2023-2-9精选ppt2-43一、光质及其变化一、光质及其变化 n定义：光质（定义：光质（light quality）是指太阳辐）是指太阳辐射光谱（射光谱（solar radiation spectrum)成成分及各波段所含能量。分及各波段所含能量。n不同光质对植物的光合作用、形态建成不同光质对植物的光合作用、形态建成、色素形成、向光性等有着不同的生态、色素形成、向光性等有着不同的生态生理作用。生理作用。2023-2-9精选ppt2-44(一一)到这地面的可见光到这地面的可见光可见光可见光(visible light)即波长为即波长为3808
42、00nm（380760nm)的的 电磁波段。不同可见电磁波段。不同可见光谱成分对园艺植物的光合作用、有机光谱成分对园艺植物的光合作用、有机物合成、生长发物合成、生长发 育、光形态建成、向光育、光形态建成、向光性和光周期等都有重要作用。性和光周期等都有重要作用。2023-2-9精选ppt2-45(二二)主要可见光谱的生态生理作用效应主要可见光谱的生态生理作用效应 1.蓝光蓝光 l被叶绿素被叶绿素a、b和胡萝卜素、叶黄素、光和胡萝卜素、叶黄素、光敏色素、隐敏色素、隐 花色素等吸收。花色素等吸收。但蓝光降低但蓝光降低叶绿素叶绿素b含量，提高叶绿素含量，提高叶绿素a/b，最有利，最有利叶绿素叶绿素a增
43、加。增加。l蓝光对叶片蓝光对叶片 厚度、叶面积和氮、磷含量厚度、叶面积和氮、磷含量增长有利，可提高叶内可溶性蛋白质含增长有利，可提高叶内可溶性蛋白质含量和根的总氮含量。量和根的总氮含量。蓝光使叶蓝光使叶 片具有较片具有较低的低的PS活性和较高的活性和较高的PS活性。纯蓝活性。纯蓝光下不利于叶绿素合成。光下不利于叶绿素合成。l 2023-2-9精选ppt2-46l在蓝光下在蓝光下C3植物的植物的RuBP竣化酶和竣化酶和C4植物的植物的PEP竣化竣化酶活性提高。酶活性提高。蓝光可显著促进线粒蓝光可显著促进线粒 体的暗呼吸。酵解体的暗呼吸。酵解途径调节酶之一的丙酬酸激酶及三竣酸循环中的许多途径调节酶
44、之一的丙酬酸激酶及三竣酸循环中的许多酶都受蓝光调节。蓝光不酶都受蓝光调节。蓝光不 促进细胞的生长。蓝光活化促进细胞的生长。蓝光活化保卫细胞质膜上的保卫细胞质膜上的HATP酶泵，不断地泵出质子，形酶泵，不断地泵出质子，形成跨膜的电成跨膜的电 化学梯度，推动化学梯度，推动K十经十经K通道进入保卫细通道进入保卫细胞，导致细胞内渗透势下降，保卫细胞吸水膨胀，气胞，导致细胞内渗透势下降，保卫细胞吸水膨胀，气 孔开启。蓝光还可促进植物的繁育生长。孔开启。蓝光还可促进植物的繁育生长。l蓝光有矮化作用，可拥制茎的伸长，增加顶端分生组蓝光有矮化作用，可拥制茎的伸长，增加顶端分生组织分化的腋芽数量，但不能解除顶端
45、优织分化的腋芽数量，但不能解除顶端优 势，具有阳性势，具有阳性植物的特点植物的特点;蓝光有利于菊花茎叶生长和分生侧枝，提蓝光有利于菊花茎叶生长和分生侧枝，提高叶片氨基酸总量和含糖高叶片氨基酸总量和含糖 量，促进菊花花芽分化和提量，促进菊花花芽分化和提早开花。蓝光可促进花青昔的形成而利于红色生成。早开花。蓝光可促进花青昔的形成而利于红色生成。2023-2-9精选ppt2-472.红光红光l降低细胞中降低细胞中IAA氧化酶活性，有利于增加氧化酶活性，有利于增加IAA含量，促进含量，促进 新梢、幼苗等的营养生长，促进细胞生长和愈伤组织生长新梢、幼苗等的营养生长，促进细胞生长和愈伤组织生长。红光强烈抑
46、制红光强烈抑制PAL活性和黄酣合成，活性和黄酣合成，不利于花青昔合成不利于花青昔合成。l红光触发细胞红光触发细胞DNA中潜伏基因转录，通过降低植物体内中潜伏基因转录，通过降低植物体内GA含量而减少节间长度，使叶片含量而减少节间长度，使叶片 变薄，比叶重降低，具变薄，比叶重降低，具有阴性植物的特点。有阴性植物的特点。l红光提高叶绿素红光提高叶绿素a、b和总的叶绿素含量，最有利于和总的叶绿素含量，最有利于 促进促进叶绿素叶绿素a形成。形成。l红光增加蒸腾速率，增强碳代谢，有利于碳水化合物形成红光增加蒸腾速率，增强碳代谢，有利于碳水化合物形成，提高，提高C/N。2023-2-9精选ppt2-48l红
47、光可促进植物营养生长和光形态建成红光可促进植物营养生长和光形态建成。l红光促进愈伤组织生长和茎的伸长，减红光促进愈伤组织生长和茎的伸长，减少腋芽数。少腋芽数。2023-2-9精选ppt2-493.黄光黄光l叶绿素叶绿素a、类胡萝卡素、藻蓝蛋白和别藻、类胡萝卡素、藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白，在可见光区吸收黄光最多。黄蓝蛋白，在可见光区吸收黄光最多。黄光抑制光抑制 细胞内花青昔形成，促进新梢生细胞内花青昔形成，促进新梢生长发育。长发育。2023-2-9精选ppt2-504.其他可见光其他可见光蓝紫光蓝紫光促进叶绿素形成和累促进叶绿素形成和累积，积，可提高可提高IAA氧化酶氧化酶活性，降低活性，降低IAA
48、水平，抑水平，抑制植物伸长生长，提高制植物伸长生长，提高叶的蛋白质和淀粉含量叶的蛋白质和淀粉含量。蓝紫光和紫外线蓝紫光和紫外线促进促进植物花青昔等色素形成植物花青昔等色素形成，有利于果实着色。，有利于果实着色。蓝蓝光、红光和黄绿光光、红光和黄绿光最易最易被叶绿素吸收，仅被叶绿素吸收，仅4%l0%透过叶。透过叶。红橙光红橙光被叶绿素吸最多，促进被叶绿素吸最多，促进干物质积累和块根、叶干物质积累和块根、叶球、鳞茎等的形成球、鳞茎等的形成2023-2-9精选ppt2-51（三）可见光的综合生态效应（三）可见光的综合生态效应 1.光合作用的能源光合作用的能源光合作用是绿色植物光合作用是绿色植物 吸收大
49、阳光能、同化二氧化碳和水，制吸收大阳光能、同化二氧化碳和水，制造有机物质并释放氧的整个作用，就是一种氧化还原反应造有机物质并释放氧的整个作用，就是一种氧化还原反应.是一个吸能反应，没有光无法进行。是一个吸能反应，没有光无法进行。在光合作用的作用光在光合作用的作用光谱中，只有可见光中的大部分光波才能被叶绿素吸收，谱中，只有可见光中的大部分光波才能被叶绿素吸收，在在波长波长380710nm(或或400700nm)，常把这部分辐射光谱，常把这部分辐射光谱称为生理辐射称为生理辐射(physiological radiation）或光合有效辐射）或光合有效辐射（photosynthetic effect
50、ive radiation，PAR），其辐射），其辐射能约占太阳总辐射的能约占太阳总辐射的50%。2023-2-9精选ppt2-522.可见光对叶绿素形成及阴、阳性植物的作用可见光对叶绿素形成及阴、阳性植物的作用l叶绿素是由甘氨酸与琥珀酰辅酶叶绿素是由甘氨酸与琥珀酰辅酶A经一系经一系 列生化变化而形成列生化变化而形成的。在反应过程的最初阶段形成的。在反应过程的最初阶段形成-氨基乙酰丙酸，而光对氨基乙酰丙酸，而光对-氨基乙酰丙酸的氨基乙酰丙酸的 形成有促进作用。形成有促进作用。-氨基乙酷丙酸再经过一氨基乙酷丙酸再经过一系列生化变化形成原叶绿酸酯，而系列生化变化形成原叶绿酸酯，而原叶绿酸酯在光下原
