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第一章 植物生长的外部环境
学习目标
1.掌握有关光照、温度、水分等方面的基本知识
2.明确各环境因素对植物生长的影响。
3.能够采取有效措施，创造适宜的光照条件、温度条件和水分条件，以利于植物的生长发育。
4.了解河北省农业资源的基本情况，懂得不良环境对植物生产的危害及其防治措施。
第一节 光照条件
一、植物生长的光环境
（一）太阳辐射（阳光/日光）
太阳辐射强度：单位时间内，垂直投射到单位面积上的太阳辐射能，一般以瓦/平方米（W/m2）为单位。
到达地面的太阳辐射由太阳直接辐射和天空散射辐射组成。
地面接收的太阳辐射能的多少取决于太阳高度角、大气透明度、云量、海拔高度以及太阳直接辐射的时空变化等（见图1-1）。
到达地球表面的辐射中，只有很少一部分参与到绿色植物的光合作用。
（二）、太阳辐射的变化规律
1.太阳辐射的日变化
2.太阳辐射的年变化
太阳辐射的年变化受太阳高度角和昼夜长短变化的影响。
北半球冬至日太阳高度角最（ ），白昼最（ ）；夏至日太阳高度角最（ ），白昼最（ ）。
太阳辐射量从冬至到夏至逐渐变（ ），从夏至到冬至逐渐变（ ）。
小
短
大
长
大
小
（三）昼夜与季节的形成
1.地球自传——昼夜的形成
昼长：每天从日出到日落的时数。
夜长：从日落到日出的时数。
2.地球公转——季节的形成
春分日：约在3月21日，太阳直射赤道，昼夜等分。
夏至日：约在6月22日，太阳直射在北回归线上。北半球太阳高度角最高，北极圈出现极昼，太阳直射点南移。
秋分日：约在9月23日，太阳直射在赤道上，昼夜等分。
冬至日：约在12月22日，太阳直射在南回归线上。
二、光与植物的生长发育
（一）光对植物生长的影响
1.光照度对植物的生理作用
（1）光照度：植物被可见光照明的强度（单位：勒克斯，lx）。
（2）光照度对植物的生理作用：
a.强光抑制胚轴伸长；
b.促使苗木低矮健壮，充足光照情况下促进组织分化和木质部发育，使幼茎粗壮，节间短，促进根系生长，形成较大的根茎比；
c.促进营养积累和花芽分化；
d.强光有利于花青素形成，使植物花色艳丽。（山顶生长的鲜花色彩更艳丽）
2、日照长度对植物的生理作用
光周期：日照长度随季节更替产生周期变化。
光周期现象：许多植物开花前，有一段时间，要求每天有一定时间的昼夜相对长度的交替影响才能开花，这种现象叫植物的光周期现象。
（1）长日照植物：
（2）短日照植物：
（3）中间性植物：
长日照（连续黑暗时数短于一定限度）条件才能开花或开花受到促进的植物。
短日照（连续黑暗时数大于一定限度，但每天光照不能低于6h）条件才能开花或开花受到促进的植物。
对光照时数要求不严格，只要其他条件适宜，在任何条件都能开花的植物。四季豆、番茄、黄瓜。
3、光照时间与植物引种
北半球北方地区长日照先来到，短日照后来到。
（1）长日照植物：
北种南引 生育期（ ），选（ ）品种。
南种北引 生育期（ ），选（ ）品种。
（2）短日照植物：
北种南引 生育期（ ），选（ ）品种。
南种北引 生育期（ ），选（ ）品种。
延长
早熟
延长
早熟
缩短
晚熟
缩短
晚熟
（二）植物对光的适应
植物适应光照条件的生态型：
1、喜光植物：
只有光照充足才能正常生长发育。如银杏、梅花、向日葵、玉米、谷子、芝麻、花生、棉花。
2、阴生植物：
只有在弱光条件下才能正常生长发育，或在弱光下比强光下生长良好的植物。如人参、吊兰。
3、耐阴植物：
对光照要求介于以上两者之间。能耐受一定程度的荫蔽。如大豆、豌豆、绿豆、红小豆、桧柏、君迁子。
植物在幼年阶段比较耐阴，在湿热条件下，在肥沃土壤条件下，植物的耐阴能力较强。
喜光植物和阴生植物的区别
（三）光与植物的光合作用
1、光饱和点
在一定的光照度范围内，随着光照度增加，植物光合速率增加，但当光照度增加到一定程度后，尽管强度继续增加，光合速率也不再增加，这时的光照度光饱和点。
2、光补偿点
光照度减弱到一定程度时，光合作用产物仅能补偿呼吸作用消耗，这时的光照度称为光补偿点。
三、提高植物光能利用率的途径
（一）植物的光能利用率
1.定义：
光能利用率是植物光合产物中储存的能量，占所得到的太阳能量的百分比。一般用单位面积上作物收获物中所贮藏的能量与同期投射到该单位面积的太阳辐射能或光合有效辐射之比来表示。
光能利用率的理论计算值可达6%-8%，实际生产中仅有0.5%-1.0%，高产田的光能利用率仅能达到2.0%左右。
2.生产上光能利用率低的原因
（1）光的漏射、反射、透射损失；
（2）光饱和现象限制；
（3）不良环境条件和作物本身生理状况。
（二）提高作物光能利用率及产量的途径
1.选育光能利用率高的品种
高光能利用率作物应有的特征：矮杆、抗倒伏、叶片分布合理、叶片短而直立，发育期较短，耐阴性强，适合密植。
2.合理密植
加大群体叶面积，还能充分利用土壤肥力。
3.间套复种
间作、套作能充分利用生长季光照。复种充分利用空闲生长季。
4.加强田间管理
为作物创造良好的生长环境。如整枝修剪，增加空气二氧化碳浓度。
小结作业
1、名词解释
太阳辐射强度、光照度、植物光周期现象、光补偿点、光饱和点
2、填空
a.太阳辐射的年变化受（ ）和（ ）的影响。
b.长日照植物北种南引，生育期（ ），应选择（ ）品种。
c.按照植物对光照条件的适应，生态型分为（ ）、（ ）、（ ）。
d.根据植物对日照长度的要求，将植物分为（ ）、（ ）、（ ）。
e.常见的喜光植物有（ ），阴生植物有（），耐阴植物有（ ）。常见的长日照植物有（ ），短日照植物有（ ），中间性植物有（ ）。
f.提高光能利用率的途径有（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。
g.实际生产中，光能利用率只能达到（ ）。
3、问答题
光能利用率高的品种特征有哪些？
为什么山顶的花朵花色艳丽？

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