森林与生态因子光因子.pdf

第二章生物与环境森林与生态因子-光因子1.1.光的性质与变化光的性质与变化2.2.光质与生物光质与生物3.3.光照强度与生物光照强度与生物44..日照时间与生物日照时间与生物1.1.光的性质与变化光的性质与变化™光的性质——太阳辐射光的光的变化规律变化规律((北半球北半球))光质光质光照强度光照强度日照时间日照时间纬度增加纬度增加短波↓短波↓↓↓夏↑夏↑冬↓冬↓海拔增加海拔增加短波↑短波↑↑↑孤山↑孤山↑地形地形南坡南坡>>北坡北坡年变化年变化夏夏短波↑短波↑↑↑↑↑冬冬短波↓短波↓↓↓↓↓日变化日变化中午中午短波↑短波↑↑↑早晚早晚短波↓短波↓↓↓植物群落内植物群落内红蓝↓绿↓红蓝↓绿↓↓↓↓↓水体中水体中红蓝紫↓绿↓红蓝紫↓绿↓↓↓2.2.光质与生物光质与生物红橙光红橙光植物光合作用吸收量最多植物光合作用吸收量最多((叶绿素吸叶绿素吸收收),),利于碳水化合物的合成利于碳水化合物的合成蓝光利于植物合成蛋白质(类胡萝卜素吸收吸收)紫光紫外光（短波辐射）抑制植物茎的生长,使植物矮化;促进植物花青素的形成;对动物有杀伤致癌作用2.2.光质与生物光质与生物绿光生理无效光，只有深水藻类能有效利用红外光（长波辐射）促进植物生长，增温效应———遥感应用光质对动物的作用尚不太清楚，只知一些节肢动物、鱼类、鸟类和灵长类哺乳动物色觉很发达昆虫对紫外光有趋光反应，而草履虫为避光反应3.3.光照强度与生物光照强度与生物（1）光照强度对植物的影响生长植物在光照强度处于补偿点和饱和点之间时，随光照强度增强，生长加快光补偿点光补偿点(lightcompensationpoint,CP):植物光合作用固定的有机物与呼吸消耗相等时的光照强度光饱和点光饱和点(lightsaturationpoint,SP):随光照强度的增加，光合作用强度不再继续增加时的光照强度形态建成黄化现象黄化是对黑暗环境的特殊适应如韭黄韭菜偏冠(2)(2)生物对光照强度的生态适应生物对光照强度的生态适应植物阳性(地)植物、阴(地)性植物、中性植物阳性植物(heliophyte,sun-form)松、桦、杨、柳、槐、蒲公英阴性植物(sciophyte,shade-lovingplant)云杉、冷杉、人参、三七、海桐、莽草林下的华西箭竹中林窗中的华西箭竹大林窗中的华西箭竹旷地中的华西箭竹••树冠和植物群落中的树冠和植物群落中的光照变化光照变化群落内光照强度群落内光照强度::指数下降指数下降群落内光质群落内光质::绿光绿光>>蓝紫光蓝紫光>>红橙光红橙光光合有效辐光合有效辐射：射：被植物色素吸收具有生理活性的波段阳生叶阳生叶阴生叶阴生叶™叶片的适光变态：叶片的适光变态：由于叶片所在生境的光照强度由于叶片所在生境的光照强度不同，其形态结构与生理特性产生适应光的变异不同，其形态结构与生理特性产生适应光的变异树形树形((treetreeformform):):强光下：树干粗矮、尖削度大，树冠庞大、枝下高小弱光下：树干细长、尖削度小，树冠狭窄、枝下高大、自然整枝(self-pruning)良好动物光照强度影响动物迁移和活动蝗虫只在日光充足时迁飞，乌云蔽日时即停；画眉天明即鸣；猫头鹰只在夜间活动根据动物对光照强度的耐性范围分成狭光性动物和广光性动物昼行性动物多为广光性，如大多数鸟类、灵长类哺乳动物、有蹄类、松鼠、蝶类、蝇类等夜行性动物多为狭光性，如夜猴、蝙蝠、家鼠、夜鹰、壁虎、蛾类等，晨昏性动物4.日照时间与生物(1)光周期现象光周期现象(photoperiodism)生物对不同昼夜长短交替的周期性反应(2)植物的光周期现象植物的光周期现象长日照植物长日照植物(long-dayplant,LDP):日照长度超过临界日长才能开花的植物冬小麦大麦油菜菠菜甘蓝萝卜蚕豆石竹花凤仙花唐菖蒲核桃除虫菊起源于北方人工延长光照时间可使其提前开花短日照植物短日照植物(short-dayplant,SDP):日照长度短于临界日长才能开花的植物水稻玉米芝麻棉花麻烟草牵牛苍耳一品红电照菊油茶紫苏乌桕起源于南方人工缩短光照时间可使其提前开花中间性植物中间性植物(dayneutralplant):开花不受日照长度影响的植物黄瓜番茄四季豆辣椒月季蒲公英扶桑(3)动物的光周期现象鸟类、鱼类生殖和迁移鸟类、鱼类生殖和迁移日照长度影响鱼和温带鸟类生殖腺的发育周期人工控制鸟类产卵，夜间补光提高母鸡产蛋量鸟类每年按日迁移，三刺鱼由海水迁入淡水哺乳动物生殖与换毛哺乳动物生殖与换毛长日照兽类:春天日照增长开始生殖野兔雪貂刺猬短日照兽类:秋天日照缩短进入生殖绵羊山羊鹿昆虫的冬眠与滞育主要与光周期有关昆虫的冬眠与滞育主要与光周期有关5.5.树种的耐荫性树种的耐荫性（（11）树种的耐荫性及其类型）树种的耐荫性及其类型树种的耐荫性是指树种能忍耐庇荫的能