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不同光照强度与植物生长的关系

来源: 本站  类别:技术文章  更新时间:2010-6-4 16:56:54  阅读

光照强度是阳光在物体表面的强度。光照强度的大小,决定于可见光的强弱。可见光即我们日常看到的自然光,波长在400nm-800nm(大概)之间。波长小于400nm 的是紫外线,对人体、以及植物都有伤害作用,而波长大于800nm的是红外线,现在,人们又发现了近红外有很多功用,能够被应用在各种检测仪器中,如近红外水果快速测定仪,近红外土壤养分测试仪等。在自然条件下,由于天气状况,季节变化和植株度的不同,光照强度有很大的变化。光照强度的变化可以分为白天与黑夜,夏天与冬天,晴天与雨天三个大类的变化。阴天光照强度小,晴天则大。一天中,早晚的光照强度小,中午则大。一年中,冬季的光照强度小,夏季则大。植株密度大时光照强度小,植株密度小时光照强度大。因此,自然环境中,很难掌握光照强度这一参数,但是如果我们需要对一种植物与光照间的相应关系,我们可以尝试用光照箱来控制光照时间以及光照强度等相关参数,然后再对植物的生长进行记录。这样就能很好地对植物生长与光照间的相对应关系。当然我们也可以用人工气候箱,它能控制多参数,如温度、湿度、光照度和时间。很适合研究多参数环境与植物生长间的关系。
同时光照强度有区域及海拔的变化。光照强度在赤道地区最大,随纬度的增加而逐渐减弱。例如在低纬度的热带荒漠地区,年光照强度为200大卡(8.37×105焦)/厘米2以上;而在高纬度的北极地区,年光照强度不会超过70大卡(2.93×105焦)/厘米2。位于中纬地区的我国华南地区,年光照强度大约是120大卡(5.02×105焦)/厘米2(图2-15)。光照强度还随海拔高度的增加而增强,例如在海拔1000米可获得全部入射日光能的70%,而在海拔0米的海平面却只能获得50%。此外,山的坡向和坡度对光照强度也有很大影响。在北半球的温带地区,山的南坡所接受的光照比平地多,而平地所接受的光照又比北坡多。随着纬度的增加,在南坡上获得最大年光照量的坡度也随之增大,但在北坡上无论什么纬度都是坡度越小光照强度越大。较高纬度的南坡可比较低纬度的北坡得到更多的日光能,因此南方的喜热作物可以移栽到北方的南坡上生长。
光照强度在一个生态系统内部也有变化。一般说来,光照强度在生态系统内将会自上而下逐渐减弱,由于冠层吸收了大量日光能,使下层植物对日光能的利用受到了限制,所以一个生态系统的垂直分层现象既决定于群落本身,也决定于所接受的日光能总量。在水生生态系统中,光照强度将随水深的增加而迅速递减。水对光的吸收和反射是很有效的,在清澈静止的水体中,照射到水体表面的光大约只有50%能够到达15米深处,如果水是流动和混浊的,能够到达这一深度的光量就要少得多,这对水中植物的光合作用是一种很大的限制。
    植物的生长是通过光合作用储存有机物来实现的,因此光照强度对植物的生长发育影响很大,它直接影响植物光合作用的强弱。光照强度与植物光合作用没有固定的比例关系,但是在一定光照强度范围内,在其它条件满足的情况下,随着光照强度的增加,光合作用的强度也相应的增加。但光照强度超过光的饱和点时,光照强度再增加,光合作用强度不增加。光照强度过强时,会破坏原生质,引起叶绿素分解,或者使细胞失水过多而使气孔关闭,造成光合作用减弱,甚至停止。光照强度弱时,植物光合作用制造有机物质比呼吸作用消耗的还少,植物就会停止生长。只有当光照强度能够满足光合作用的要求时,植物才能正常生长发育。

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