氣象學作業(yè)PPT

1、紫外線對植物的生長影響禹媛禹媛1201061261201061262014.04.262014.04.26目錄紫外線簡介我國紫外線輻射情況紫外線對植物生長的影響結語123 短波紫外輻射短波紫外輻射(UV-C)(UV-C)，屬滅生性輻射，屬滅生性輻射 中波紫外輻射中波紫外輻射(UV-B)(UV-B)，為生物有效輻射，為生物有效輻射 長波紫外輻射長波紫外輻射(UV-A)(UV-A)，對生物影響不大，對生物影響不大 UV-CUV-C的波長在的波長在200200280nm,280nm,其中有其中有254nm254nm波段有殺菌波段有殺菌, ,消毒效能消毒效能. . 波長在波長在240240270nm2

2、70nm的的UV-CUV-C能直接破壞細胞能直接破壞細胞, ,病毒的病毒的DNADNA（脫氧核糖（脫氧核糖核酸）和核酸）和RNARNA（核糖核酸）（核糖核酸）, ,使微生物迅速死亡使微生物迅速死亡. . UVC UVC又稱為短波滅菌紫外線。它的穿透能力最弱，無法穿透大部又稱為短波滅菌紫外線。它的穿透能力最弱，無法穿透大部分的透明玻璃及塑料。日光中含有的短波紫外線幾乎被臭氧層完分的透明玻璃及塑料。日光中含有的短波紫外線幾乎被臭氧層完全吸收。短波紫外線對人體的傷害很大，短時間照射即可灼傷皮全吸收。短波紫外線對人體的傷害很大，短時間照射即可灼傷皮膚，長期或高強度照射還會造成皮膚癌。紫外線殺菌燈發(fā)出的

3、就膚，長期或高強度照射還會造成皮膚癌。紫外線殺菌燈發(fā)出的就是是UVCUVC短波紫外線。短波紫外線。 U-VB波段，波長波段，波長275320nm，又稱為中波紅斑效應紫外線，又稱為中波紅斑效應紫外線 。中。中等穿透力，它的波長較短的部分會被透明玻璃吸收，日光中含有等穿透力，它的波長較短的部分會被透明玻璃吸收，日光中含有的中波紫外線大部分被臭氧層所吸收，只有不足的中波紫外線大部分被臭氧層所吸收，只有不足2%能到達地球表能到達地球表面，在夏天和午后會特別強烈。面，在夏天和午后會特別強烈。UVB紫外線對人體具有紅斑作用，紫外線對人體具有紅斑作用，能促進體內礦物質代謝和維生素能促進體內礦物質代謝和維生素

4、D的形成，但長期或過量照射會的形成，但長期或過量照射會令皮膚曬黑，并引起紅腫脫皮。紫外線保健燈、植物生長燈發(fā)出令皮膚曬黑，并引起紅腫脫皮。紫外線保健燈、植物生長燈發(fā)出的就是使用特殊透紫玻璃（不透過的就是使用特殊透紫玻璃（不透過254nm以下的光）和峰值在以下的光）和峰值在300nm附近的熒光粉制成。附近的熒光粉制成。 長波紫外輻射長波紫外輻射(UV-A)(UV-A)指波長在指波長在315315400nm400nm的紫外線的紫外線 又稱為長波黑斑效應紫外線又稱為長波黑斑效應紫外線 。它有很強的穿透力，可以穿透大。它有很強的穿透力，可以穿透大部分透明的玻璃以及塑料。日光中含有的長波紫外線部分透明的

5、玻璃以及塑料。日光中含有的長波紫外線 有超過有超過98%98%能穿透臭氧層和云層到達地球表面，能穿透臭氧層和云層到達地球表面，UVAUVA可以直達可以直達 肌膚的真皮層肌膚的真皮層破壞彈性纖維和膠原蛋白纖維，將我們的皮膚曬黑。破壞彈性纖維和膠原蛋白纖維，將我們的皮膚曬黑。 可制作誘蟲燈?？芍谱髡T蟲燈。 可用于礦石鑒定、舞臺裝飾、驗鈔等場所?？捎糜诘V石鑒定、舞臺裝飾、驗鈔等場所。 如今人類活動產生的氯氟烴、氧化氮等臭氧損耗物對平流層的臭氧破壞如今人類活動產生的氯氟烴、氧化氮等臭氧損耗物對平流層的臭氧破壞己成為人類面臨的最突出的環(huán)境問題之一，平流層臭氧破壞的直接后果就是己成為人類面臨的最突出的環(huán)境

6、問題之一，平流層臭氧破壞的直接后果就是到達地表的太陽輻射中的紫外輻射增加。到達地表的太陽輻射中的紫外輻射增加。 平流層中平流層中O O3 3能吸收全部的能吸收全部的UV-CUV-C和和90%90%的的UV-BUV-B輻射。試驗結果顯示，臭氧每輻射。試驗結果顯示，臭氧每減少減少1%1%，地表的太陽紫外線，地表的太陽紫外線UV-B(UV-B)UV-B(UV-B)輻射將增加輻射將增加2%2%。預計未來。預計未來6060多年內，多年內，地表紫外線輻射量將增加地表紫外線輻射量將增加4%20%4%20%。 地表地表UV-BUV-B輻射增強，這對人類健康、動輻射增強，這對人類健康、動植物生長、生態(tài)系統、生物

7、化學循環(huán)、材料以及對流層大氣組成和空氣質量植物生長、生態(tài)系統、生物化學循環(huán)、材料以及對流層大氣組成和空氣質量等造成多方面的影響和危害。等造成多方面的影響和危害。1.11.1對植株形態(tài)的影響對植株形態(tài)的影響 紫外線使絕大多數受試植物表現出植株矮化、節(jié)間縮短、葉面紫外線使絕大多數受試植物表現出植株矮化、節(jié)間縮短、葉面積減小、葉片增厚、葉面積指數降低積減小、葉片增厚、葉面積指數降低【1 1】。 單子葉植物更為敏感，單子葉植物更為敏感，但莖的干重變化不大。但莖的干重變化不大。 例如：在例如：在UV-BUV-B輻射下矮牽牛葉片的形態(tài)學變化和葉表皮細胞的微輻射下矮牽牛葉片的形態(tài)學變化和葉表皮細胞的微管及細

8、胞分裂率。還有實驗表明管及細胞分裂率。還有實驗表明UV-BUV-B輻射會導致植物器官生長不均輻射會導致植物器官生長不均勻、根冠比改變、頂端優(yōu)勢解除勻、根冠比改變、頂端優(yōu)勢解除。 1.紫外線對植物生長發(fā)育的影響紫外線對植物生長發(fā)育的影響1.2對植物生物量積累的影響1 1. .3 3對農作物產量和品質的對農作物產量和品質的影影響響 生物累積量，它代表所有生生物累積量，它代表所有生理、生化和生長因子共同作用理、生化和生長因子共同作用的結果。的結果。 此現象會引起植物的適應此現象會引起植物的適應性保護機制，如節(jié)間縮短、分性保護機制，如節(jié)間縮短、分枝增多、葉片變厚等，只有當枝增多、葉片變厚等，只有當輻射

9、超過一定的閾值時才出現輻射超過一定的閾值時才出現一些受害癥狀。一些受害癥狀。 造成光合能力的下降是造成光合能力的下降是UV-BUV-B輻射輻射引起作物產量和品質下降的主要原因引起作物產量和品質下降的主要原因。 2.紫外線對植物光合作用的影響 在UV-B輻射增強的環(huán)境下，許多植物都表現出光合速率降低，生產力下降，少數植物表現出無明顯的抑制和傷害作用。 按照反應的強弱，植物可分為敏感型、較敏感型和遲鈍型三大類。3.UV-B輻射對植物物質代謝的影響 3.1對蛋白質代謝的影響 蛋白質是生命活動的主要承擔者，有研究表明UV-B輻射會抑制蛋白質的合成，使植物的蛋白質含量減少。但也有研究表明UV-B輻射促進

10、蛋白質的合成，引起植物蛋白質含量增加。 UV-B輻射下蛋白質含量的增減，決定于輻射強度和不同植物對UV-B輻射的敏感程度。3.2對核酸代謝的影響 核酸在UV-B輻射波段有較大的吸收，UV-B輻射國外在這方面有較多的研究，國內少見報道。研究表明，增加的UV-B輻射導致植物葉片核酸含量降低，并認為這是核酸降解速率增加和核酸合成速率降低共同作用的結果。 UV-B輻射還可增強抗氧化基因的表達。所以，UV-B輻射可在復制、轉錄和翻譯水平上影響植物的基因表達。3.33.3對植物色素代謝的影響對植物色素代謝的影響 大量研究表明，在UV-B輻射下， 植物葉片中的UV-B吸收物質含量會 增加【2】UV-B輻射除

11、了對葉綠素、類 胡蘿卜素的含量有影響外，還會影 響其他植物色素的代謝。 3.4對植物生長調節(jié)物質的影響 植植物物體內源激素在代謝、生長和形態(tài)建成等 植物生理活動的各方面起著重要的調節(jié)作 用。相關人士認為植物形態(tài)指標的變化是 由于UV-B輻射直接改變了植物體內的激素 代謝水平所致。紫外線對水分代謝的影響紫外線對水分代謝的影響 植物所有生命活動都要在水環(huán)境中才能進行，水能夠使植物細胞原生質保持溶膠狀態(tài)，從而保證各種代謝過程的正常進行。已有研究表明，增強UV-B輻射對植物水分代謝的影響主要表現在植物葉片氣孔開度減小，氣孔阻力增大，蒸騰作用降低、組織含水量下降等發(fā)面。 4.UV-B輻射對 植物抗氧化系

12、統 及細胞膜 的影響 細胞膜被認為是UV-B輻射的主要靶位點之一，UV-B照射可導致膜結構的損傷，杜英君等33報道了，紫外線輻射增強對木本植物紫杉幼苗針葉膜脂過氧化的影響，其結果除驗證前人結論外，還進一步發(fā)現，植物細胞內源抗氧化物質ASA、Car的含量隨紫外輻射脅迫時間的延長而下降。5.UV-B輻射與其他因子相互作用對植物影響 有關研究結果顯示，UV-B輻射對植物的效應受其他環(huán)境因子的影響，而且影響方式與具體因子有關，如干旱4-5、礦質營養(yǎng)元素缺乏、高光強、高溫往往能降低甚至掩蓋UV-B輻射增強對植物的負效應；而鹽脅迫6、重金屬污染、臭氧濃度的增加、酸雨以協同或疊加的方式與UV-B輻射共同抑制

13、植物生長。 地表的紫外線照射的增加,對地球上作物產生了極大的影響。 科學家對200多種植物在過量紫外線輻射照射后發(fā)現,有三分之二以上植物受到不同程度的傷害。 綜上，紫外線如果在一定的輻射強度之內對于植物的生長還是有利的，然而超強度的輻射則會影響損壞植物的生長。 同時同時, ,在育種和栽在育種和栽培上培上 采取一些措施采取一些措施, ,增加增加植物體植物體 內類黃酮等物質內類黃酮等物質, ,以過濾掉植物體內紫外線以過濾掉植物體內紫外線吸收量吸收量, ,從而進一步減少紫從而進一步減少紫外線對植物的傷害。外線對植物的傷害。 在利用紫外線對植物的益在利用紫外線對植物的益處的同時，為了減小紫外線對處的同時，為了減小紫外線對植物的有害影響，我們應該因植物的有害影響，我們應該因地制宜，選育出適應環(huán)境的抗地制宜，選育出適應環(huán)境的抗紫外線的植物品種。紫外線的植物品種。參考文獻【1】侯扶江,賁桂英,顏景義.田間增加紫外線(UV)輻射對大豆幼苗生長和光合作用的影響.植物生態(tài)學報,1998,22(3):256-261.【2】黃少白,劉曉忠,戴秋杰,等.紫外光B輻射對菠菜葉片脂質過氧化作用的影響.植物學報,1998,40(6):542-547【3】杜英君,靳月華.遠紫外輻射對紫杉幼苗針葉膜脂過氧化及內源保護系統的影響.應用生態(tài)學報,2000,11(5):660-664.【4】馮虎