光与园林植物

1第二章光与园林植物第一节太阳辐射的性质及其变化第二节光与园林植物的生态关系第三节城市光环境及其对园林植物的影响第四节光在园林中的应用2第一节太阳辐射的性质及其变化一、太阳辐射及其光谱：1、太阳辐射：短波辐射、波长范围：0.15--4微米2、太阳辐射光谱：（到达地面的占47%）增热效应光合有效辐射3读右图回答：图中A、B、C分别表示什么？太阳辐射能主要集中在哪两个部分？太阳辐射为什么属于短波辐射？43、地面辐射地面辐射是大气的直接热源长波辐射（3-80）4、大气辐射长波辐射（7-120）5、大气对地面的保温作用（温室效应的概念）大气吸收大气逆辐射大气强烈吸收地面辐射，将能量贮存于大气中，不致使地面辐射的能量散失大气辐射的大部分能量又射向地面，在一定程度上补偿了地面辐射的部分损失什么是大气的直接热源？5温室效应示意图6地面辐射玻璃温室大气作用----保温作用7光因子地球温室效应形成南极大峡谷冰块全部融化的南极东部冰川地区露出了迷宫一样的巨大峡谷。长达45公里的这个迷宫大峡谷是因为1200万年至1400万年前形成的地下冰川全部融化后形成的8光因子温室效应50亿吨“巨型”冰山脱离南极96、光照时间、光照强度把包括曙暮光在内的日长时间称为光照时间生产上曙暮光是指太阳在地平线以下0～6°的一段时间。光照强度：指物体被可见光照明的强度，单位米烛光或勒克斯lx（用照度计测）10二、大气对太阳辐射的削弱作用1、吸收作用O3吸收紫外线CO2、水汽吸收红外线大气的吸收作用有何特点？特点：具有选择性2、反射作用云层、尘埃特点：无选择性3、散射作用：漫射、分子散射空气分子和微小尘埃为什么晴朗的天空是蔚蓝色的1112三、影响太阳辐射的因素（一）空间因素：1、纬度：太阳高度角发生变化2、海拔：随海拔升高而增强3、坡向、坡度：南坡大于平地大于北坡4、大气状况：透明度太阳辐射南坡平地北坡13（二）时间因素：一天中：中午最高；一年中：我国大部分地区夏季最多昼夜与季节形成：春分、秋分、夏至、冬至夏半年：（春分到秋分）；北半球昼长夜短，植物旺盛生长；冬半年：（秋分到春分）1415天气转暖降雨增多小麦返青压耙保墒选种送粪天气回暖雨水增多土壤解冻松土保墒送粪积肥春耕春播土壤解冻温度升高动物出土小麦追肥播种准备昼夜平分风大雨少土温速升准备播种抗旱保夏16第二节光与园林植物的生态关系一、光照强度的生态作用1、光强作用植物的一般规律植物开始生长和进行净光合生产所需要的最小光照强度为光补偿点。光补偿点以上，光合速率与光强成正比，随光照强度的增加而增加。开始较快，后逐渐变慢，到一定值时，光照强度增强，光合速率不再增加，此时的光照强度称为光饱和点。影响光合作用因素：光照、温度、co2浓度、水分、矿质17图：18光照强度的生态作用19光照强度的生态作用2、光照强度对园林植物生长发育的影响：促进植物组织的分化、制约各器官的生长速度、发育比例：（1）种子发芽：有的种子需要在光照条件下才能发芽，如桦树；有的需在遮荫的条件下才能发芽，如百合科的植物。20光照强度的生态作用21光照强度的生态作用22光照强度的生态作用2）茎干、根系的生长促进苗木根系生长，有较大的根茎比光对植物胚轴的延伸有抑制作用促进组织的分化、木质部的发育形成使植株矮化更具观赏价值的个体（3）花芽的形成（C/N）比学说；开花的颜色；花蕾开放时间（花时钟）23光照强度的生态作用有趣的花时钟2点：蛇床花开；5点：牵牛花开；6点：野蔷薇花、龙葵花开；7点：蒲公英、芍药花开；8点：芍药、睡莲开；10点：半支莲开；12点：太阳花开；15点：万寿菊开；17点：草茉莉开；18点：烟草花开；20点：月亮花开；21点：昙花开；丝瓜花18点-19点。24月亮花25昙花26光照强度的生态作用3、太阳辐射强度对植物形态的影响：树冠的形成：光照较强时：树冠较大、树干较粗、分枝多、尖削度大、机械组织发达、根系发达分布较深黄化现象：节间长，叶子不发达、侧枝不发育、植物体水分含量高、细胞壁薄阳生叶、阴生叶27太阳辐射强度的生态作用阳生叶阴生叶叶片厚而小薄而大叶面积/体积小大角质层较厚较薄叶脉密疏气孔分布较密，但开放时间短较稀，但经常开放叶绿素较少较多生理蒸腾、呼吸均较高均较低28光照强度的生态作用29光照强度的生态作用30二、植物对光照强度的生态适应类型1、植物的耐荫性：是指其忍耐庇荫的能力，即在林冠庇荫下，能否完成更新和正常生长的能力。鉴别耐荫性的主要依据：林冠下能否完成更新过程和正常生长。2、根据植物对光照强度的要求把植物分为：阳性植物：在全光照或强光下生长发育良好，在弱光或蔽荫生长发育不良的植物，需光量一般为全日照的70%。例如：落叶松，白桦。阴性植物：在较弱的光照条件下比强光下生长良好的植物。需光量一般为全日照的5-20%。例如：云杉，冷杉。中性植物：介于以上二者之间的植物31植物对光照强度的生态适应类型32植物对光照强度的生态适应类型3、常见乔木树种对光照强度的需要：落叶松、柳、山杨、白桦、刺槐、臭椿、枣、油松、栓皮栎、白蜡树、辽东栎、红桦、白榆、水曲柳、华山松、侧柏、红松、槭、椴、青杄33植物对光照强度的生态适应类型4、影响植物耐荫性的因素：年龄：随着年龄增加，耐荫性逐渐减弱气候：气候适宜时，树木耐荫能力较强土壤：湿润肥沃土壤上耐荫性较强纬度：我国高纬度干旱寒冷的环境植物趋向于喜光34植物对光照强度的生态适应类型5、喜光植物与阴性植物在形态结构、生理特性、个体发育等方面有明显区别项目喜光植物阴生植物叶变态型叶色茎根系树冠以阳生叶为主色淡为绿色或淡绿色较粗壮，节间较短发达稀疏、自然整枝强烈、透光度大多阴生叶少阳生叶色浓为暗绿色较细，节间较长不发达枝叶稠密、树冠透光度小、自然整枝弱35植物对光照强度的生态适应类型项目喜光植物阴生植物耐荫能力土壤条件耐干旱能力生长速度生长发育光饱和点、光补偿点弱对土壤条件适应性广较耐干旱较快成熟早、结实量大，寿命短高强要求比较湿润肥沃的土壤不耐干旱较慢成熟晚、结实量小，寿命长低36二、光质的生态作用（一）、光谱成分是变化的：随空间：短波光随纬度的增加而减少，随海拔高度的增大而增加。随时间：冬季长波光增多，夏季短波光增多；一天之内……（二）、光质的生态作用：1、生理辐射：太阳连续光谱中，植物光合作用利用和色素吸收，具有生理活性的波段称生理辐射。生理辐射中，红、橙光是被叶绿素吸收最多的部分，具有最大的光合活性；绿光为生理无效光37光质的生态作用光的波段光色吸收特性生理生态效应＞1000nm远红组织中的水吸收热效应1000－720nm远红植物稍有吸收促进种子萌芽，刺激植物延伸720－610nm红光被叶绿素强烈吸收对光合作用和光周期有强烈影响610－510nm黄橙叶绿素吸收稍有下降对植物的光合作用和形态建成的影响稍有下降510－400nm蓝光被叶绿素和胡萝卜素强烈吸收能强烈影响光合作用，并抑制植物生长，使之形成矮粗形体400－315nm绿蓝被叶绿体与原生质吸收对光合作用稍有影响，对植物没有特殊效应315－280nm紫光被原生质吸收强烈影响植物形态建成，影响生理过程，刺激某些生物合成。＜280nm紫外被原生质吸收大的剂量能使植物致死382、对植物形态及发育的作用：一般短波长的光如蓝紫光、紫外线能抑制植物的伸长生长，而使植物形成矮粗的形态，并且引起植物的向光敏感性、促进花青素等植物色素的形成长波长的光如红光、红外线有促进植物伸长生长的作用，红橙光有利于叶绿素的形成，促进种子萌发。波长660nm的红光和波长730nm的远红光能影响长日照植物和短日照植物的开花。39403、光质与植物产品品质：不同波长的太阳辐射，可形成不同的光合产物。蓝紫光能促进合成较多的蛋白质，红光则有利于淀粉的合成。高山茶经常处于短波光成分较多的环境，纤维素含量少，茶素和蛋白质含量高，易生产名茶41三、光周期的生态作用1、光周期现象及植物适应的生态类型光周期现象植物的生长发育对日照长度规律性变化的反应。生态类型：－－长日照植物：只有经过大于临界日长的光照或黑暗低于临界日长的时数才能开花。延长光照时间提前开花。－－短日照植物：只有经过低于临界日长的光照或黑暗大于临界日长的时数才能开花。人工缩短光照时间可促使其开花。如多数深秋或早春开花的植物等。－－中间型植物：昼夜长短对该类植物影响不大。（多数）。42长日照植物43长日照植物44短日照植物45短日照植物长日照植物临界日长临界暗期短暂暗期闪光照射开花开花不开花开花不开花不开花开花不开花462、光周期的生态作用对植物开花的光周期现象，对诱发花原基形成起决定作用的是暗期的长短对植物开花的影响：长日照植物其光期有一临界值（不小于12小时），加长光期，促进开花。闪光打断暗期（640－660nm的红光最好）也促进开花。短日照植物其暗期有一临界值，加长暗期，但小于22小时，促进开花。闪光打断暗期，（相当于缩短了暗期）抑制短日照植物的花芽形成。47对植物休眠的影响：一般短日照促进植物休眠，长日照打破或抑制植物休眠；夏休眠的植物需长日照才能引起休眠，短日照诱导解除。应用：北方植物园引种时，可利用短日照处理来促使树木提前休眠，准备御寒，增强越冬能力。长日照促进营养生长，如对树苗进行长日照处理可大大促进树苗生长。对其它方面的影响：对花色性别、地下贮藏器官的形成和发育有影响。48第三节城市光环境及其对园林植物的影响一、城市中光照特点1、城市中太阳直辐射减少、散辐射增多。2、城市太阳辐射的不均匀性。农村＞郊区＞中区街道和建筑不同朝向的不均匀性493、光污染人造白昼污染：由于室外夜景照明导致城市上空发亮，影响植物、人体和其他生物的正常生命活动。白亮污染：由强烈人工光和玻璃幕墙反射光、聚焦光产生。彩光污染：黑光灯、荧光灯、霓虹灯等50光污染白亮污染是指阳光照射强烈时城市里建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石和各种涂料等装饰反射光线明晃白亮眩眼夺目。后遗症白色光亮污染环境下工作和生活的人，视网膜和虹膜都会受到程度不同的损害，视力急剧下降，白内障的发病率高达45％。还使人头昏心烦甚至发生失眠、食欲下降、情绪低落、身体乏力等类似神经衰弱的症状。有些玻璃幕墙是半圆形的，反射光汇聚还容易引起火灾。烈日下驾车行驶的司机眼睛受到强烈刺激，很容易诱发车祸。51光污染人工白昼是指夜幕降临后，商场、酒店上的广告灯、霓虹灯闪烁夺目，令人眼花缭乱。有些强光束甚至直冲云霄，使得夜晚如同白天一样，即所谓人工白昼。后遗症“不夜城”里,夜晚难以入睡,扰乱人体正常的生物钟,导致白天工作效率低下.人工白昼还会伤害鸟类和昆虫,强光可能破坏昆虫在夜间的正常繁殖过程。52光污染彩光污染是指舞厅、夜总会安装的黑光灯、旋转灯、荧光灯以及闪烁的彩色光源构成了彩光污染。据测定，黑光灯所产生的紫外线强度大大高于太阳光中的紫外线，且对人体有害影响持续时间长。后遗症长期接受这种照射，可诱发流鼻血、脱牙、白内障，甚至导致白血病和其它癌变。彩色光源让人眼花缭乱，不仅对眼睛不利，而且干扰大脑中枢神经。使人感到头晕目眩，出现恶心呕吐、失眠等症状。科学家最新研究表明，彩光污染不仅有损人的生理功能，还会影响心理健康。53二、城市中太阳辐射对园林植物的影响树木偏冠现象喜光树种萌动期和开花期推迟，开花数量减少，落叶期提前，枝长叶稀，严重时无花无果，整株枯死。城市内的园林植物的生长期比郊区的长54三、城市植物群落中的太阳辐射状况1、植物叶片对光的吸收、反射和透射一般来说，照射到叶片上的太阳辐射有70%被吸收，20%被反射，10%被透射。可见光大部分被叶片吸收,红光和蓝紫光的吸收率最高,为80—95%，对绿光吸收少,反射和透射较多紫外辐射大部分被截留，反射和透射的较少。红外辐射大部分被反射（70%）和透射,吸收的少552、树冠内的太阳辐射状况563、植物群落中的太阳辐射状况照射在植物群落上的太阳辐射分为三部分：被反射、被吸收、透过。植