作物的光环境与光合物质生产

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1、第五章作物的光环境与光合物质生产5学时www.biodiscover.com第五章作物的光环境与光合物质生产内容提要一、太阳辐射；二、作物的光环境;三、作物光能利用率与光合类型;四、作物的光合性能；五、作物的光合作用模拟；六、同化产物的运转与分配。www.biodiscover.com第五章作物的光环境与光合物质生产重点1、作物单叶、单株、群体光合性能及影响因素；2、作物光合模拟。难点1、影响作物单叶叶源量及冠层光合速率的因素；2、同化产物运转分配与产量形成的关系；3、作物的光合作用模拟。www.biodiscover.com第五章作物的光环境与光合物质生产作物干重的90%是来自于绿色

2、器官（主要是叶）利用光能进行光合作用、同化CO2生成的有机物。因此，作物高产的实质是最大限度地利用作物光合作用。光不仅提供作物光合作用的所需能量，而且还可从光强、光质、照射方向及日长等方面，深刻影响作物的生活。可见光是作物的生存因子。www.biodiscover.com一、太阳辐射1、到达地面的太阳辐射图太阳辐射光谱www.biodiscover.com一、太阳辐射1、到达地面的太阳辐射图www.biodiscover.com一、太阳辐射1、到达地面的太阳辐射光质：由于大气层各种气体对不同波段辐射的选择性吸收，至地面的辐射主要是波长为0.3-0.7µm的可见光及>0.7µm的带状红外线

3、，紫外线极少。光强：太阳辐射强度在地球大气层上方基本是恒定的，大约在1395.9W/m2，这一数值称为太阳常数（solarconstant）。太阳光通过大气层时，由于散射、反射和被气体、水蒸气、空气中的尘埃微粒所吸收，强度大大减弱。www.biodiscover.com一、太阳辐射1、到达地面的太阳辐射入射角：到达地表的太阳辐射强度（I）与受光面的垂线和太阳辐射的夹角（θ，太阳高度角的余角）有关，即符合余弦定理：I=I0COSθ纬度：纬度对太阳光强的影响，实际上也是因为太阳高度角的关系，高纬度地区太阳高度角低，全年接受的太阳辐射总量少。大气量(m=1/cosθ)：海拔越高，空气越稀薄，阳

4、光在大气中的路径越短，因此辐射比较强烈。www.biodiscover.com一、太阳辐射1、到达地面的太阳辐射www.biodiscover.com一、太阳辐射1、到达地面的太阳辐射坡向：向阳坡所接受的太阳光多，而背阴坡接受的太阳光少。表www.biodiscover.com一、太阳辐射2、我国太阳辐射资源量我国年太阳辐射总量在3300-8300MJ/m2，并呈东低西高分布。西半部，年值6000-8300MJ/m2，青藏高原是全国的最高地区；东半部，年值3300-6300MJ/m2，川黔等是低值区。年总辐射量的40-50%分布在5-8月多数作物的生长旺季，这有利于作物的生产；南方太阳辐

5、射量年内分布较均衡，有利于作物的周年生产；北方太阳辐射量集中于夏季，可使温带一季作物得到较充足的光能。www.biodiscover.com一、太阳辐射3光合有效辐射光合有效辐射（Photosyntheticactiveradiation，PAR）：绿色植物进行光合作用时的有效光谱成分的辐射量。我国大部分地区的年光合有效辐射在2100MJ/m2以上，与年总辐射量的分布规律一致。≥0℃期间：多数地区为1600-2400MJ/m2，高值在云南南部和海南岛南部等地；低值在青藏高原和东北的北部。≥10℃期间：大部分地区在1300-2500MJ/m2之间，青藏高原不足800MJ/m2，阴雨多的贵州

6、和四川盆地在1300-1500MJ/m2。≥15℃期间：大部分地区在800-2100MJ/m2，华南和云南南部高达1500-2100MJ/m2，东北地区不足800MJ/m2，青藏高原则几乎为零。www.biodiscover.com一、太阳辐射4、日照时数日照时数：太阳辐射直射光实际照射时间，以小时为单位。各地年光照时数在4400-4700h之间，年日照百分率30-70%，年日照时数在1200-3400h之间，呈西多东少。西部地区云量少，日照多达3000h以上，日照百分率大于70%。华北平原和东北地区为2400-2800h，日照百分率为55-60%。长江中下游约2000-2300h，其中

7、黔、川南和桂西的云量在八成以上，日照百分率为30-40%，年日照仅1000h。日平均气温稳定通过某个界限温度期间的日照时数随海拔、纬度和界限温度的升高而减少。www.biodiscover.com二、作物的光环境1、辐射能量交换与平衡到达作物群体的净辐射Rn，可以三种形式在农作系统中进行能量交换、平衡：显热：空气温度（H）及土壤、植物或水的温度（G）的升降，这种热能可用温度计“测定”，故称显热。潜热：与等温下水的状态变化有关，其能量