氣象學(xué)作業(yè)PPT

1、紫外線對(duì)植物的生長(zhǎng)影響禹媛禹媛1201061261201061262014.04.262014.04.26目錄紫外線簡(jiǎn)介我國(guó)紫外線輻射情況紫外線對(duì)植物生長(zhǎng)的影響結(jié)語(yǔ)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(zhǎng)波紫外輻射長(zhǎng)波紫外輻射(UV-A)(UV-A)，對(duì)生物影響不大，對(duì)生物影響不大 UV-CUV-C的波長(zhǎng)在的波長(zhǎng)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(zhǎng)在波長(zhǎng)在240240270nm2

2、70nm的的UV-CUV-C能直接破壞細(xì)胞能直接破壞細(xì)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(duì)人體的傷害很大，短時(shí)間照射即可灼傷皮全吸收。短波紫外線對(duì)人體的傷害很大，短時(shí)間照射即可灼傷皮膚，長(zhǎng)期或高強(qiáng)度照射還會(huì)造成皮膚癌。紫外線殺菌燈發(fā)出的

3、就膚，長(zhǎng)期或高強(qiáng)度照射還會(huì)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(zhǎng)波段，波長(zhǎng)275320nm，又稱為中波紅斑效應(yīng)紫外線，又稱為中波紅斑效應(yīng)紫外線 。中。中等穿透力，它的波長(zhǎng)較短的部分會(huì)被透明玻璃吸收，日光中含有等穿透力，它的波長(zhǎng)較短的部分會(huì)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(dá)地球表能到達(dá)地球表面，在夏天和午后會(huì)特別強(qiáng)烈。面，在夏天和午后會(huì)特別強(qiáng)烈。UVB紫外線對(duì)人體具有紅斑作用，紫外線對(duì)人體具有紅斑作用，能促進(jìn)體內(nèi)礦物質(zhì)代謝和維生素能促進(jìn)體內(nèi)礦物質(zhì)代謝和維生素

4、D的形成，但長(zhǎng)期或過量照射會(huì)的形成，但長(zhǎng)期或過量照射會(huì)令皮膚曬黑，并引起紅腫脫皮。紫外線保健燈、植物生長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)波紫外輻射長(zhǎng)波紫外輻射(UV-A)(UV-A)指波長(zhǎng)在指波長(zhǎng)在315315400nm400nm的紫外線的紫外線 又稱為長(zhǎng)波黑斑效應(yīng)紫外線又稱為長(zhǎng)波黑斑效應(yīng)紫外線 。它有很強(qiáng)的穿透力，可以穿透大。它有很強(qiáng)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(zhǎng)波紫外線部分透明的

5、玻璃以及塑料。日光中含有的長(zhǎng)波紫外線 有超過有超過98%98%能穿透臭氧層和云層到達(dá)地球表面，能穿透臭氧層和云層到達(dá)地球表面，UVAUVA可以直達(dá)可以直達(dá) 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(tái)裝飾、驗(yàn)鈔等場(chǎng)所?？捎糜诘V石鑒定、舞臺(tái)裝飾、驗(yàn)鈔等場(chǎng)所。 如今人類活動(dòng)產(chǎn)生的氯氟烴、氧化氮等臭氧損耗物對(duì)平流層的臭氧破壞如今人類活動(dòng)產(chǎn)生的氯氟烴、氧化氮等臭氧損耗物對(duì)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(dá)地表的太陽(yáng)輻射中的紫外輻射增加。到達(dá)地表的太陽(yáng)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(yàn)結(jié)果顯示，臭氧每輻射。試驗(yàn)結(jié)果顯示，臭氧每減少減少1%1%，地表的太陽(yáng)紫外線，地表的太陽(yáng)紫外線UV-B(UV-B)UV-B(UV-B)輻射將增加輻射將增加2%2%。預(yù)計(jì)未來。預(yù)計(jì)未來6060多年內(nèi)，多年內(nèi)，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(qiáng)，這對(duì)人類健康、動(dòng)輻射增強(qiáng)，這對(duì)人類健康、動(dòng)植物生長(zhǎng)、生態(tài)系統(tǒng)、生物

7、化學(xué)循環(huán)、材料以及對(duì)流層大氣組成和空氣質(zhì)量植物生長(zhǎng)、生態(tài)系統(tǒng)、生物化學(xué)循環(huán)、材料以及對(duì)流層大氣組成和空氣質(zhì)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(duì)植株形態(tài)的影響對(duì)植株形態(tài)的影響 紫外線使絕大多數(shù)受試植物表現(xiàn)出植株矮化、節(jié)間縮短、葉面紫外線使絕大多數(shù)受試植物表現(xiàn)出植株矮化、節(jié)間縮短、葉面積減小、葉片增厚、葉面積指數(shù)降低積減小、葉片增厚、葉面積指數(shù)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(xué)變化和葉表皮細(xì)胞的微輻射下矮牽牛葉片的形態(tài)學(xué)變化和葉表皮細(xì)胞的微管及細(xì)

8、胞分裂率。還有實(shí)驗(yàn)表明管及細(xì)胞分裂率。還有實(shí)驗(yàn)表明UV-BUV-B輻射會(huì)導(dǎo)致植物器官生長(zhǎng)不均輻射會(huì)導(dǎo)致植物器官生長(zhǎng)不均勻、根冠比改變、頂端優(yōu)勢(shì)解除勻、根冠比改變、頂端優(yōu)勢(shì)解除。 1.紫外線對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響紫外線對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響1.2對(duì)植物生物量積累的影響1 1. .3 3對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)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(zhǎng)因子共同作用理、生化和生長(zhǎng)因子共同作用的結(jié)果。的結(jié)果。 此現(xiàn)象會(huì)引起植物的適應(yīng)此現(xiàn)象會(huì)引起植物的適應(yīng)性保護(hù)機(jī)制，如節(jié)間縮短、分性保護(hù)機(jī)制，如節(jié)間縮短、分枝增多、葉片變厚等，只有當(dāng)枝增多、葉片變厚等，只有當(dāng)輻射

9、超過一定的閾值時(shí)才出現(xiàn)輻射超過一定的閾值時(shí)才出現(xiàn)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(chǎn)量和品質(zhì)下降的主要原因引起作物產(chǎn)量和品質(zhì)下降的主要原因。 2.紫外線對(duì)植物光合作用的影響 在UV-B輻射增強(qiáng)的環(huán)境下，許多植物都表現(xiàn)出光合速率降低，生產(chǎn)力下降，少數(shù)植物表現(xiàn)出無明顯的抑制和傷害作用。 按照反應(yīng)的強(qiáng)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(duì)植物物質(zhì)代謝的影響 3.1對(duì)蛋白質(zhì)代謝的影響 蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者，有研究表明UV-B輻射會(huì)抑制蛋白質(zhì)的合成，使植物的蛋白質(zhì)含量減少。但也有研究表明UV-B輻射促進(jìn)

10、蛋白質(zhì)的合成，引起植物蛋白質(zhì)含量增加。 UV-B輻射下蛋白質(zhì)含量的增減，決定于輻射強(qiáng)度和不同植物對(duì)UV-B輻射的敏感程度。3.2對(duì)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(guó)外在這方面有較多的研究，國(guó)內(nèi)少見報(bào)道。研究表明，增加的UV-B輻射導(dǎo)致植物葉片核酸含量降低，并認(rèn)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(jié)果。 UV-B輻射還可增強(qiáng)抗氧化基因的表達(dá)。所以，UV-B輻射可在復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上影響植物的基因表達(dá)。3.33.3對(duì)植物色素代謝的影響對(duì)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(zhì)含量會(huì) 增加【2】UV-B輻射除

11、了對(duì)葉綠素、類 胡蘿卜素的含量有影響外，還會(huì)影 響其他植物色素的代謝。 3.4對(duì)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響 植植物物體內(nèi)源激素在代謝、生長(zhǎng)和形態(tài)建成等 植物生理活動(dòng)的各方面起著重要的調(diào)節(jié)作 用。相關(guān)人士認(rèn)為植物形態(tài)指標(biāo)的變化是 由于UV-B輻射直接改變了植物體內(nèi)的激素 代謝水平所致。紫外線對(duì)水分代謝的影響紫外線對(duì)水分代謝的影響 植物所有生命活動(dòng)都要在水環(huán)境中才能進(jìn)行，水能夠使植物細(xì)胞原生質(zhì)保持溶膠狀態(tài)，從而保證各種代謝過程的正常進(jìn)行。已有研究表明，增強(qiáng)UV-B輻射對(duì)植物水分代謝的影響主要表現(xiàn)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(duì) 植物抗氧化系

12、統(tǒng) 及細(xì)胞膜 的影響 細(xì)胞膜被認(rèn)為是UV-B輻射的主要靶位點(diǎn)之一，UV-B照射可導(dǎo)致膜結(jié)構(gòu)的損傷，杜英君等33報(bào)道了，紫外線輻射增強(qiáng)對(duì)木本植物紫杉幼苗針葉膜脂過氧化的影響，其結(jié)果除驗(yàn)證前人結(jié)論外，還進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，植物細(xì)胞內(nèi)源抗氧化物質(zhì)ASA、Car的含量隨紫外輻射脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)而下降。5.UV-B輻射與其他因子相互作用對(duì)植物影響 有關(guān)研究結(jié)果顯示，UV-B輻射對(duì)植物的效應(yīng)受其他環(huán)境因子的影響，而且影響方式與具體因子有關(guān)，如干旱4-5、礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素缺乏、高光強(qiáng)、高溫往往能降低甚至掩蓋UV-B輻射增強(qiáng)對(duì)植物的負(fù)效應(yīng)；而鹽脅迫6、重金屬污染、臭氧濃度的增加、酸雨以協(xié)同或疊加的方式與UV-B輻射共同抑制

13、植物生長(zhǎng)。 地表的紫外線照射的增加,對(duì)地球上作物產(chǎn)生了極大的影響。 科學(xué)家對(duì)200多種植物在過量紫外線輻射照射后發(fā)現(xiàn),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(qiáng)度之內(nèi)對(duì)于植物的生長(zhǎng)還是有利的，然而超強(qiáng)度的輻射則會(huì)影響損壞植物的生長(zhǎng)。 同時(shí)同時(shí), ,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(nèi)類黃酮等物質(zhì)內(nèi)類黃酮等物質(zhì), ,以過濾掉植物體內(nèi)紫外線以過濾掉植物體內(nèi)紫外線吸收量吸收量, ,從而進(jìn)一步減少紫從而進(jìn)一步減少紫外線對(duì)植物的傷害。外線對(duì)植物的傷害。 在利用紫外線對(duì)植物的益在利用紫外線對(duì)植物的益處的同時(shí)，為了減小紫外線對(duì)處的同時(shí)，為了減小紫外線對(duì)植物的有害影響，我們應(yīng)該因植物的有害影響，我們應(yīng)該因地制宜，選育出適應(yīng)環(huán)境的抗地制宜，選育出適應(yīng)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(xiàn)【1】侯扶江,賁桂英,顏景義.田間增加紫外線(UV)輻射對(duì)大豆幼苗生長(zhǎng)和光合作用的影響.植物生態(tài)學(xué)報(bào),1998,22(3):256-261.【2】黃少白,劉曉忠,戴秋杰,等.紫外光B輻射對(duì)菠菜葉片脂質(zhì)過氧化作用的影響.植物學(xué)報(bào),1998,40(6):542-547【3】杜英君,靳月華.遠(yuǎn)紫外輻射對(duì)紫杉幼苗針葉膜脂過氧化及內(nèi)源保護(hù)系統(tǒng)的影響.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2000,11(5):660-664.【4】馮虎