环境生态学---第六章 太阳辐射与植物

Efficiency of radiant energy conversion
It is possible to calculate the efficiency of photosynthesis. As a biochemical process photosynthesis is efficient; 35% of usable4 radiant energy entering a reaction site is converted to potential energy. The actual efficiency at the plant level varies between 0.5% and 3.0%, depending on the plant and the environment.
植物的光周期 根据植物开花所需要的日照长度，可区分为长日照植物、 短日照植物和中日照植物。 长日照植物：较长日照条件下促进开花的植物，日照短于一定 长度则不能开花或推迟开花。通常需要14小时以上的光照 才能开花。例如：菠菜、紫菀。 短日照植物：较短日照条件下促进开花的植物，日照超过一定 长度便不开花或明显推迟开花。一般需要14小时以上的黑 暗才能开花。深秋或早春开花的植物多属此类。如牵牛、 菊类。 中日照植物：花芽形成需要中等日照时间的植物。例如甘蔗。 还有一类植物，在什么日照条件下都能开花，称为日中性植物， 如黄瓜等
辐射强度的 变化
植物很难获得它们完全的光合作用潜能，是由于
水短缺和辐射强度的改变。光强度的系统变化是
太阳辐射的日节律和年节律。光强度中极少部分 的系统变化是因叶子彼此的相对位置引起。
光照辐射强度对生物的生长发育 和形态建成的作用
黄化现象 能否举一例？பைடு நூலகம்
光周期现象 植物和动物对昼夜长短日变化和年变 化的反应。 植物光周期的反应主要是诱导花芽的 形成和开始休眠； 动物光周期的反应主要是调整代谢活 动和进入繁殖期。
1. 2. 3. 4.
请尝试分析以下现象： 为什么高山上的植物常呈莲座状？ 为什么高山上的花朵比较艳丽？ 为什么农业上所用大棚薄膜颜色开始多 样化？ 为什么现在果品的上市时间即可提前又 可延后？
光质对动物的影响 可见光对动物生殖、体色变化、迁徙、羽毛更换、生 长和发育都有影响。 不可见光：大多数脊椎动物的可见光波范围与人接近， 但昆虫则偏于短波光，大致在250-700nm之间， 它们看不见红外光，却看得见紫外光。而且许多 昆虫对紫外光有趋光性，这种趋光现象已被用来 诱杀农业害虫。
动物的光周期 许多动物的行为对日照长短也表现出周期性。鸟、兽、鱼、 昆虫等的繁殖，以及鸟、鱼的迁移活动，都受日照长短的 影响（如延长光照时间，可提高母鸡产蛋量）。 日照长度对哺乳动物生殖： • 长日照兽类：某些野生哺乳动物（特别是高纬度地区的种 类）都是随着春天日照长度的逐渐增加而开始生殖，如雪 貂、野兔等。 • 短日照兽类：有些哺乳动物总是随着秋天短日照的来到而 进入生殖期，如绵羊、鹿等。
Plants rarely achieve their full photosynthetic potential, due to water shortage and to variation in the intensity of radiation. The systematic variations in light intensity are the diurnal and annual rhythms of solar radiation. Less systematic variations in light intensity are caused by the positioning of leaves in relation to each other.
F1 太阳辐射与植物
要 点
绿色植物能够利用的惟一能源是辐射能。当叶子截获 辐射能时，它能被吸收、反射或者透射。吸收的部分 能量到达叶绿体，引发了光合作用，在这个过程中， 辐射能被用于转化水和二氧化碳成为糖。太阳辐射包 含了不同波长的光谱。然而，仅有一个有限的光谱带 对光合作用是有效的。这就是光合活性辐射（PAR） 带，对绿化植物是位于380nm到700nm之间。
辐射能转换 效率
计算光合作用效率是有可能的。作为生物化学过 程，光合作用是高效率的；进入反应部位的可用 辐射能的35%转化为潜在能量。在植物水平上的 真实效率在0.5%和3%之间变化，取决于植物和 环境。
C3 and C4 plants
A major difference in the photosynthetic capacity of plants is that between C3and C4 plants. C4 plants are able to capture CO2 with greater water use efficiency than C3 plants, but this advantage comes at an energy cost. In C4 plants the rate of photosynthesis increases with light intensity, whilst photosynthesis tails off with increasing light intensity in C3 plants.
辐射能和光合 作用
光的性质
光质对植物光合作用的影响 光合作用的光谱范围只是可见光区，其中红橙光主要被叶 绿素吸收，蓝紫光也能被叶绿素和类胡罗卜素所吸收，这 部分辐射称为生理有效辐射。 光质对植物光合作用产物的影响 长波光有利于糖的合成，短波光有利于蛋白质的合成。 光质对植物形态的影响 长波光抑制植物的加粗生长，促进高生长。短波光相反。
C3和C4植物
植物光合能力中的主要差别是在C3和C4植物之 间。C4植物能捕获CO2 ，伴随着水的利用效率 比C3植物更大，而这优点需要消耗能量。在C4 植物中，光合作用率随光强度而增加，而C3植物 随光强度增加光合作用渐渐减小。
c4植物的叶片结构
Changes in the intensity of radiation