5药用植物与大气

第五章药用植物与大气的关系,第一节大气组成及其生态作用,一、大气的组成,大气的组成：N2、O2、CO2、CH4、O3、H2O、各种惰气大气压随海拔变化海平面1atm=101.32kPa海拔升高100m，大气压降低1.11kPa海拔5400m处约为0.5atm,二、CO2的生态作用,1、大气中CO2的平衡,一天中CO2浓度的变化,最低浓度中午前后,一年中CO2的变化,春夏两季大气中CO2浓度显著降低；冬秋两季大气中CO2浓度上升。,最高浓度黎明前,不同植被和气候CO2固定率不同。每年海洋吸收CO2约1000亿吨海洋吸收大气中的CO2的量取决于水体的温度。CO2在冷水中的溶解度大于在热水中的溶解度。,温室效应？,2、CO2浓度升高对植物生长的影响,（1）形态结构方面：促进根的生长；茎木质部年轮加宽；叶片数目增多等,（2）生长发育方面：促进种子萌芽；花期提前，开花数量增多等,（3）光合作用和呼吸作用：光合作用随CO2浓度的增加而增加；呼吸作用随CO2浓度的升高而降低。,（4）植物生物量和作物生产量：随CO2浓度的升高植物生物量会有所提高,3、大气中CO2与植物中CO2的交换,（1）CO2从高层大气输送到叶片周围距离最长，阻力最小，通过对流交换可完成,（2）CO2从叶片周围通过气孔进入叶肉表面阻力相对较小，主要是来至气孔和内皮层的阻力,（3）CO2从叶肉细胞表面进入叶绿体阻力最大，克服叶肉和原生质液的阻力,CO2从大气进入叶绿体经过的三阶段：,C3植物和C4植物利用CO2的效率：,C4植物叶肉细胞的叶绿体固定CO2的酶磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（简称PEP羧化酶）与CO2的亲和力强于C3植物叶绿体内固定CO2的酶（核酮糖二磷酸羧化酶）。C4植物与C3植物相比，光照较强时，其光呼吸明显弱于C3植物，且C4植物光呼吸在维管束鞘细胞中进行，释放出的CO2又被叶肉细胞利用。C3植物利用CO2效率较C4植物低。,三、氧的生态作用,1、臭氧层的作用2、有氧呼吸与无氧呼吸3、含氧自由基的氧化作用4、植物是环境中CO2和O2的主要调节器,四、氮的生态作用,绝大多数生物不能利用大气中的氮，主要利用土壤中的氨或铵盐。,氨化作用：有机氮氮与氮化物硝化作用：氨化合物亚硝酸盐或氨化合物硝酸盐反硝化作用：亚硝酸盐大气氮,水体富营养化,第二节空气流动对药用植物的作用,一、风的形成,低空层：地面上增热多的地面气压低，而增热少的地面气压高。空气从较冷和气压较高的地区向较暖和气压较低的地区流动。高气层：空气从温暖的地区流向较冷的地区,二、风的类型,1、季风由于海陆分布、大气环流和大地形差异，以一年为周期的空气大范围对流现象。,夏季（海洋季风）：大陆低压，海洋高压。冬季（大陆季风）：大陆高压，海洋低压。,2、海陆风,白天：陆温海温风向：海洋陆地夜晚：陆温海温风向：陆地海洋,3、山谷风,白天：坡温谷温风向：山谷山坡夜晚：坡温谷温风向：山坡山谷冬季山风比谷风，夏季谷风比山风强,4、焚风,焚风：气流跨过山脊时，在山的背风面，由于空气的下沉运动产生了一种热而干燥的风。,5、寒露风我国南部地区在寒露节气前后，由于北方冷空气南侵带来低温的偏北风。6、热带气旋形成于热带洋面上强大而深厚的气旋性漩涡。,三、风对药用植物的生态作用,促进CO2的循环，同时也