生物与太阳辐射讲稿.ppt
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1、关于生物与太阳辐射第一页,讲稿共三十六页哦第一章第一章 生物与太阳辐射生物与太阳辐射知识点:知识点:1 1、太阳辐射光谱生态效应、太阳辐射光谱生态效应3 3、太阳辐射时间的生态效应、太阳辐射时间的生态效应2 2、太阳辐射强度的生态效应、太阳辐射强度的生态效应太阳辐射的生态效应、对生物的影响、生物的适应和适太阳辐射的生态效应、对生物的影响、生物的适应和适应类型。应类型。影影片片第二页,讲稿共三十六页哦第一章第一章 生物与太阳辐射生物与太阳辐射一、太阳辐射的特点一、太阳辐射的特点2、到达地面的太阳辐射、到达地面的太阳辐射1、太阳常数、太阳常数3、太阳光谱、太阳光谱1、太阳的辐射光谱生态效应、太阳的
2、辐射光谱生态效应二、太阳辐射的生态效应二、太阳辐射的生态效应3、太阳辐射时间的生态效应、太阳辐射时间的生态效应2、太阳辐射强度的生态效应、太阳辐射强度的生态效应三、生物对光的适应问题与讨论问题与讨论四、提高群体光能利用率的途径四、提高群体光能利用率的途径第三页,讲稿共三十六页哦第四页,讲稿共三十六页哦指平均日地距离时,在地球大气层上界垂直于太阳辐射的单位表指平均日地距离时,在地球大气层上界垂直于太阳辐射的单位表面积上所接受的太阳辐射能。面积上所接受的太阳辐射能。1.1 太阳辐射常数 近年来通过各种先进手段测得太阳常数的标准值,一年中日地距离的变化所引起的变化不超过3.4。一、太阳辐射的特点第五
3、页,讲稿共三十六页哦23.5秋分(9月23日)太阳春分(3月21日)夏至(6月21日)冬至(12月22日)地球思考:为什么陆地表面气候差异很大?思考:为什么陆地表面气候差异很大?第六页,讲稿共三十六页哦 1.2 到达地面的太阳辐射OA/OA就称为大气质量大气质量(m):它表示太阳辐射穿过地球大气的路径与太阳在天顶方向垂直入射时的路径之比。一、太阳辐射的特点一、太阳辐射的特点通常设定标准大气压和O时海平面上太阳垂直入射时,大气质量m1。它与海拔、坡向、植被有关。它与海拔、坡向、植被有关。第七页,讲稿共三十六页哦太阳辐射有其本身的光谱组成。其中波长在0.38-0.76m的可见光:生态学上被植物色素
4、吸收具有生理活性的波段成为生态学上被植物色素吸收具有生理活性的波段成为光合有效生光合有效生理辐射理辐射(photosynthetic radiationphotosynthetic radiation)。它与可见光谱相符。)。它与可见光谱相符。0.290.38 0.49 0.58 0.76 0.290.38 0.49 0.58 0.76 紫外线紫外线 蓝紫光蓝紫光 绿光绿光 红橙光红橙光 红外线区红外线区一、太阳辐射的特点一、太阳辐射的特点3、太阳光谱、太阳光谱(Solar radiation spectrum)植物主要吸收植物主要吸收第八页,讲稿共三十六页哦1 1、太阳辐射光谱的生态效应、太
5、阳辐射光谱的生态效应A 紫外线:B 可见光:C 红外线:杀菌,抑制细胞分裂杀菌,抑制细胞分裂;促进促进V-d合成。合成。对植物的生理活性及光合产物有影响,生态学研对植物的生理活性及光合产物有影响,生态学研究的重点。究的重点。红、橙光:红、橙光:叶绿素吸收最多,红光亦能促进叶绿素的形成。叶绿素吸收最多,红光亦能促进叶绿素的形成。蓝、紫光:蓝、紫光:亦可被叶绿素、类胡罗卜素吸收;它们与青光能抑制亦可被叶绿素、类胡罗卜素吸收;它们与青光能抑制植物伸长生长,使植物形态矮小,向光性更敏感,促进植物色植物伸长生长,使植物形态矮小,向光性更敏感,促进植物色素的形成。素的形成。绿光:绿光:很少利用,因被叶子透
6、过和反射,绿色即因此。很少利用,因被叶子透过和反射,绿色即因此。热线,提高植物体的温度,促进茎的延长生长热线,提高植物体的温度,促进茎的延长生长,有利于种子和孢子的萌发。,有利于种子和孢子的萌发。二、太阳辐射的生态效应二、太阳辐射的生态效应案例应用:彩色薄膜的应用案例应用:彩色薄膜的应用(p23)(p23)动物体色变化动物体色变化第九页,讲稿共三十六页哦如何解释高山植物的矮小?如何解释高山植物的矮小?环境条件;环境条件;蓝紫光与青光抑制植物的伸长生长;蓝紫光与青光抑制植物的伸长生长;紫外线抑制植物茎的生长,使高山植物紫外线抑制植物茎的生长,使高山植物茎干短粗,叶面缩小、莲座状叶丛,毛茎干短粗,
7、叶面缩小、莲座状叶丛,毛绒发达的生长型。绒发达的生长型。是对高山多短波光的适应。是对高山多短波光的适应。第十页,讲稿共三十六页哦紫外线的危害和植物的防护紫外线的危害和植物的防护 致癌和杀伤;致癌和杀伤;UV-A、UV-B、UV-C;臭氧减少臭氧减少1%,UV-B辐射引起的皮肤癌增加辐射引起的皮肤癌增加1.4%;UV-B损伤损伤DNA、抑制光合作用、改变植物的生长型和、抑制光合作用、改变植物的生长型和减缓植物的生长;减缓植物的生长;防护研究是热点。防护研究是热点。第十一页,讲稿共三十六页哦小知识:晒太阳的小知识:晒太阳的10个好处个好处增加增加V-d。借助紫外线发生光合作用,由人体皮肤中唯一合成
8、的维生素。增加快乐激素增加快乐激素内啡肽。促进心脏健康。促进心脏健康。阳光能扩张血管,促进血液循环,降低血压。自然排毒。自然排毒。提高肝脏功能过滤和排出体内毒素,血液循环加速也利于排毒。有益皮肤。有益皮肤。可促进湿疹、溃疡真菌感染及痤疮等皮肤疾病的痊愈。增强免疫力。增强免疫力。增加红血球和白血球的数量。有助于减肥。有助于减肥。阳光促进新陈代谢,保持血糖水平。自然消毒抗炎。自然消毒抗炎。杀死病毒和细菌,“自然的抗生素和消毒剂”。防癌。防癌。V-d抗癌中发挥重要作用。改善睡眠。改善睡眠。大脑松果腺产生的褪黑激素可辅助睡眠,阳光可促进它的产生。第十二页,讲稿共三十六页哦讨论:讨论:下列植物随太阳辐射
9、强度变化的光合能力下列植物随太阳辐射强度变化的光合能力(photosynsetic capacity)的变化?)的变化?1、玉米、高粱等(、玉米、高粱等(C4)2、小麦、水青冈等(、小麦、水青冈等(C3)光合能力:当传入的辐射能是饱和的、温度适宜、相对湿度光合能力:当传入的辐射能是饱和的、温度适宜、相对湿度高、大气中的高、大气中的CO2和和O2的浓度正常时的光合作用速率。的浓度正常时的光合作用速率。第十三页,讲稿共三十六页哦2、太阳辐射强度的生态效应、太阳辐射强度的生态效应 1)光照强度的变化)光照强度的变化 2)光照强度与水生植物)光照强度与水生植物 3)光照强度与陆生植物)光照强度与陆生植
10、物 4)光照强度与动物的行为)光照强度与动物的行为第十四页,讲稿共三十六页哦测量太阳辐射的仪器照度计天空辐射表紫外辐射表散射辐射表第十五页,讲稿共三十六页哦光补偿点光补偿点光饱和点光照强度光照强度 过量呼吸过量呼吸(C O 2)净释放)净释放 净光合作用净光合作用(C O2 )净吸收)净吸收耐荫植物不耐荫植物2、太阳辐射强度的生态效应、太阳辐射强度的生态效应Compensation point,CP植物同化器官中当光合作用吸收的CO2与呼吸释放的CO2 相等时的光照强度。Saturation pointSaturation point,SPSP在自然条件下,当光强光补偿点时,光合强度随光强的增
11、加而增加,当增加到一定值后,光合强度不再增加时的光强。第十六页,讲稿共三十六页哦 战术响应战术响应阳生叶阳生叶 阴生叶阴生叶小而厚 大而薄较厚 较薄 密 疏 较少 较多 较密 较稀叶片大小角质层 叶脉 叶绿素 气孔光强对植物形态建成的作用光强对植物形态建成的作用同种植物在不同的光环境下生长有明显的差同种植物在不同的光环境下生长有明显的差异异,如阴暗的角落的草、苗柔细泛黄为黄化现如阴暗的角落的草、苗柔细泛黄为黄化现象(象(etialation)。)。根根/茎:弱光下减小,根系不发达,茎生长相茎:弱光下减小,根系不发达,茎生长相对较大,蔽荫下死亡的原因之一。对较大,蔽荫下死亡的原因之一。茎形态:弱
12、光下通直,分枝少。茎形态:弱光下通直,分枝少。叶片形态:不同光下的适光变态叶片形态:不同光下的适光变态第十七页,讲稿共三十六页哦光照强度与动物的行为 昼行性动物:多数鸟类、灵长类、有蹄昼行性动物:多数鸟类、灵长类、有蹄类等,又称广光性种类,包括有些部分类等,又称广光性种类,包括有些部分昼夜活动的动物,如田鼠。昼夜活动的动物,如田鼠。夜行性动物或晨昏性动物:蝙蝠、家鼠、夜行性动物或晨昏性动物:蝙蝠、家鼠、夜鹰、蛾类等,又称狭光性种类。夜鹰、蛾类等,又称狭光性种类。自然条件下动物每天活动时间由光照强自然条件下动物每天活动时间由光照强度决定。度决定。第十八页,讲稿共三十六页哦3 3、太阳辐射时间的生
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