园林植物环境光与园林植物.ppt

1 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 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 4 光因子 温室效应50亿吨 巨型 冰山脱离南极 5 二 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 6 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 7 8 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 9 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 10 图 11 光照强度的生态作用 12 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 报春花 秋海棠 有的需在遮荫的条件下才能发芽 如百合科的植物 13 光照强度的生态作用 14 光照强度的生态作用 15 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 16 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 草茉莉 17 蛇床花 18 19 月亮花 20 昙花 21 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 22 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 23 光照强度的生态作用 24 光照强度的生态作用 25 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 1 12 2020 26 阳性植物 栽培中必须有阳光充足的条件才能生长发育达到开花的植物 光照不足则枝条纤细 叶片黄瘦 花小色淡 开花不良 香味淡 如大部分观花观果类植物 茉莉 月季 瓜果类 唐菖蒲 鸡冠花 百合 27 鸡冠花 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 28 29 阴性植物 南方地区全年遮阳 需适当荫蔽条件生长良好 夏季必须遮荫的植物 如观叶 少数观花植物 秋海棠 变叶木 朱蕉 君子兰 何氏凤仙 兰科花卉 蕨类植物 1 12 2020 30 肾蕨 中性植物 介于以上二者之间的植物 31 32 植物对光照强度的生态适应类型 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 35 植物对光照强度的生态适应类型 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 38 2 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 39 40 3 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 光照时数 a 长日照植物 每天光照时数12h以上 14 16h 才能进行花芽分化的花卉 在短日照条件下不开花 开花延迟 如自然花期为春末 夏季的植物 唐菖蒲 紫茉莉 荷花 飞燕草 43 长日照植物 长日照植物 唐菖蒲 紫茉莉 飞燕草 1 12 2020 b 短日照植物 每天光照时数12小时以下 8 10h 才能进行花芽分化的花卉 在长日照条件下只能进行营养生长而不开花 入秋日照变短后才能花芽分化 如一品红 秋菊 象牙红 一品红 象牙红 短日照植物 c 中日照植物 日中性植物 对日长不敏感 花芽分化不受光照时数的限制 只要温度条件合适 一年四季均可开花 53 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 54 2 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 55 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 56 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 57 3 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 58 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 59 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 60 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 61 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 62 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 63 2 树冠内的太阳辐射状况 64 3 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 植物群落吸收太阳辐射量取决于 群落的层次和群落内部的松散程度 层次多 每层相对松散 松散植物群落中 林下植物不受限制 较致密的植物群落 耐阴植物 热林群落中 林下耐阴植物很难生存 1 仅有苔藓等低等植物 65 辐射在不同植物群落中的分配 10 79 7 2 2 2 28 58 12 北方针阔混交林松林 66 辐射在不同植物群落中的分配 6 2 47 21 5 19 5 34 36 5 20 向日葵田地草旬 67 第四节光在园林中的应用 一 提高园林植物的光能利用率提高光合能力 光合能力高的园林植物的选用 增大光合面积 合理规划园林大环境 合理的植物配置延长光合时间 常绿阔叶树