气象学作业PPT

1、紫外线对植物的生长影响禹媛禹媛1201061261201061262014.04.262014.04.26目录紫外线简介我国紫外线辐射情况紫外线对植物生长的影响结语123 短波紫外辐射短波紫外辐射(UV-C)(UV-C)，属灭生性辐射，属灭生性辐射 中波紫外辐射中波紫外辐射(UV-B)(UV-B)，为生物有效辐射，为生物有效辐射 长波紫外辐射长波紫外辐射(UV-A)(UV-A)，对生物影响不大，对生物影响不大 UV-CUV-C的波长在的波长在200200280nm,280nm,其中有其中有254nm254nm波段有杀菌波段有杀菌, ,消毒效能消毒效能. . 波长在波长在240240270nm2

2、70nm的的UV-CUV-C能直接破坏细胞能直接破坏细胞, ,病毒的病毒的DNADNA（脱氧核糖（脱氧核糖核酸）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又称为短波灭菌紫外线。它的穿透能力最弱，无法穿透大部又称为短波灭菌紫外线。它的穿透能力最弱，无法穿透大部分的透明玻璃及塑料。日光中含有的短波紫外线几乎被臭氧层完分的透明玻璃及塑料。日光中含有的短波紫外线几乎被臭氧层完全吸收。短波紫外线对人体的伤害很大，短时间照射即可灼伤皮全吸收。短波紫外线对人体的伤害很大，短时间照射即可灼伤皮肤，长期或高强度照射还会造成皮肤癌。紫外线杀菌灯发出的

3、就肤，长期或高强度照射还会造成皮肤癌。紫外线杀菌灯发出的就是是UVCUVC短波紫外线。短波紫外线。 U-VB波段，波长波段，波长275320nm，又称为中波红斑效应紫外线，又称为中波红斑效应紫外线 。中。中等穿透力，它的波长较短的部分会被透明玻璃吸收，日光中含有等穿透力，它的波长较短的部分会被透明玻璃吸收，日光中含有的中波紫外线大部分被臭氧层所吸收，只有不足的中波紫外线大部分被臭氧层所吸收，只有不足2%能到达地球表能到达地球表面，在夏天和午后会特别强烈。面，在夏天和午后会特别强烈。UVB紫外线对人体具有红斑作用，紫外线对人体具有红斑作用，能促进体内矿物质代谢和维生素能促进体内矿物质代谢和维生素

4、D的形成，但长期或过量照射会的形成，但长期或过量照射会令皮肤晒黑，并引起红肿脱皮。紫外线保健灯、植物生长灯发出令皮肤晒黑，并引起红肿脱皮。紫外线保健灯、植物生长灯发出的就是使用特殊透紫玻璃（不透过的就是使用特殊透紫玻璃（不透过254nm以下的光）和峰值在以下的光）和峰值在300nm附近的荧光粉制成。附近的荧光粉制成。 长波紫外辐射长波紫外辐射(UV-A)(UV-A)指波长在指波长在315315400nm400nm的紫外线的紫外线 又称为长波黑斑效应紫外线又称为长波黑斑效应紫外线 。它有很强的穿透力，可以穿透大。它有很强的穿透力，可以穿透大部分透明的玻璃以及塑料。日光中含有的长波紫外线部分透明的

5、玻璃以及塑料。日光中含有的长波紫外线 有超过有超过98%98%能穿透臭氧层和云层到达地球表面，能穿透臭氧层和云层到达地球表面，UVAUVA可以直达可以直达 肌肤的真皮层肌肤的真皮层破坏弹性纤维和胶原蛋白纤维，将我们的皮肤晒黑。破坏弹性纤维和胶原蛋白纤维，将我们的皮肤晒黑。 可制作诱虫灯。可制作诱虫灯。 可用于矿石鉴定、舞台装饰、验钞等场所。可用于矿石鉴定、舞台装饰、验钞等场所。 如今人类活动产生的氯氟烃、氧化氮等臭氧损耗物对平流层的臭氧破坏如今人类活动产生的氯氟烃、氧化氮等臭氧损耗物对平流层的臭氧破坏己成为人类面临的最突出的环境问题之一，平流层臭氧破坏的直接后果就是己成为人类面临的最突出的环境

6、问题之一，平流层臭氧破坏的直接后果就是到达地表的太阳辐射中的紫外辐射增加。到达地表的太阳辐射中的紫外辐射增加。 平流层中平流层中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辐射。试验结果显示，臭氧每辐射。试验结果显示，臭氧每减少减少1%1%，地表的太阳紫外线，地表的太阳紫外线UV-B(UV-B)UV-B(UV-B)辐射将增加辐射将增加2%2%。预计未来。预计未来6060多年内，多年内，地表紫外线辐射量将增加地表紫外线辐射量将增加4%20%4%20%。 地表地表UV-BUV-B辐射增强，这对人类健康、动辐射增强，这对人类健康、动植物生长、生态系统、生物

7、化学循环、材料以及对流层大气组成和空气质量植物生长、生态系统、生物化学循环、材料以及对流层大气组成和空气质量等造成多方面的影响和危害。等造成多方面的影响和危害。1.11.1对植株形态的影响对植株形态的影响 紫外线使绝大多数受试植物表现出植株矮化、节间缩短、叶面紫外线使绝大多数受试植物表现出植株矮化、节间缩短、叶面积减小、叶片增厚、叶面积指数降低积减小、叶片增厚、叶面积指数降低【1 1】。 单子叶植物更为敏感，单子叶植物更为敏感，但茎的干重变化不大。但茎的干重变化不大。 例如：在例如：在UV-BUV-B辐射下矮牵牛叶片的形态学变化和叶表皮细胞的微辐射下矮牵牛叶片的形态学变化和叶表皮细胞的微管及细

8、胞分裂率。还有实验表明管及细胞分裂率。还有实验表明UV-BUV-B辐射会导致植物器官生长不均辐射会导致植物器官生长不均匀、根冠比改变、顶端优势解除匀、根冠比改变、顶端优势解除。 1.紫外线对植物生长发育的影响紫外线对植物生长发育的影响1.2对植物生物量积累的影响1 1. .3 3对农作物产量和品质的对农作物产量和品质的影影响响 生物累积量，它代表所有生生物累积量，它代表所有生理、生化和生长因子共同作用理、生化和生长因子共同作用的结果。的结果。 此现象会引起植物的适应此现象会引起植物的适应性保护机制，如节间缩短、分性保护机制，如节间缩短、分枝增多、叶片变厚等，只有当枝增多、叶片变厚等，只有当辐射

9、超过一定的阈值时才出现辐射超过一定的阈值时才出现一些受害症状。一些受害症状。 造成光合能力的下降是造成光合能力的下降是UV-BUV-B辐射辐射引起作物产量和品质下降的主要原因引起作物产量和品质下降的主要原因。 2.紫外线对植物光合作用的影响 在UV-B辐射增强的环境下，许多植物都表现出光合速率降低，生产力下降，少数植物表现出无明显的抑制和伤害作用。 按照反应的强弱，植物可分为敏感型、较敏感型和迟钝型三大类。3.UV-B辐射对植物物质代谢的影响 3.1对蛋白质代谢的影响 蛋白质是生命活动的主要承担者，有研究表明UV-B辐射会抑制蛋白质的合成，使植物的蛋白质含量减少。但也有研究表明UV-B辐射促进

10、蛋白质的合成，引起植物蛋白质含量增加。 UV-B辐射下蛋白质含量的增减，决定于辐射强度和不同植物对UV-B辐射的敏感程度。3.2对核酸代谢的影响 核酸在UV-B辐射波段有较大的吸收，UV-B辐射国外在这方面有较多的研究，国内少见报道。研究表明，增加的UV-B辐射导致植物叶片核酸含量降低，并认为这是核酸降解速率增加和核酸合成速率降低共同作用的结果。 UV-B辐射还可增强抗氧化基因的表达。所以，UV-B辐射可在复制、转录和翻译水平上影响植物的基因表达。3.33.3对植物色素代谢的影响对植物色素代谢的影响 大量研究表明，在UV-B辐射下， 植物叶片中的UV-B吸收物质含量会 增加【2】UV-B辐射除

11、了对叶绿素、类 胡萝卜素的含量有影响外，还会影 响其他植物色素的代谢。 3.4对植物生长调节物质的影响 植植物物体内源激素在代谢、生长和形态建成等 植物生理活动的各方面起着重要的调节作 用。相关人士认为植物形态指标的变化是 由于UV-B辐射直接改变了植物体内的激素 代谢水平所致。紫外线对水分代谢的影响紫外线对水分代谢的影响 植物所有生命活动都要在水环境中才能进行，水能够使植物细胞原生质保持溶胶状态，从而保证各种代谢过程的正常进行。已有研究表明，增强UV-B辐射对植物水分代谢的影响主要表现在植物叶片气孔开度减小，气孔阻力增大，蒸腾作用降低、组织含水量下降等发面。 4.UV-B辐射对 植物抗氧化系

12、统 及细胞膜 的影响 细胞膜被认为是UV-B辐射的主要靶位点之一，UV-B照射可导致膜结构的损伤，杜英君等33报道了，紫外线辐射增强对木本植物紫杉幼苗针叶膜脂过氧化的影响，其结果除验证前人结论外，还进一步发现，植物细胞内源抗氧化物质ASA、Car的含量随紫外辐射胁迫时间的延长而下降。5.UV-B辐射与其他因子相互作用对植物影响 有关研究结果显示，UV-B辐射对植物的效应受其他环境因子的影响，而且影响方式与具体因子有关，如干旱4-5、矿质营养元素缺乏、高光强、高温往往能降低甚至掩盖UV-B辐射增强对植物的负效应；而盐胁迫6、重金属污染、臭氧浓度的增加、酸雨以协同或叠加的方式与UV-B辐射共同抑制

13、植物生长。 地表的紫外线照射的增加,对地球上作物产生了极大的影响。 科学家对200多种植物在过量紫外线辐射照射后发现,有三分之二以上植物受到不同程度的伤害。 综上，紫外线如果在一定的辐射强度之内对于植物的生长还是有利的，然而超强度的辐射则会影响损坏植物的生长。 同时同时, ,在育种和栽在育种和栽培上培上 采取一些措施采取一些措施, ,增加增加植物体植物体 内类黄酮等物质内类黄酮等物质, ,以过滤掉植物体内紫外线以过滤掉植物体内紫外线吸收量吸收量, ,从而进一步减少紫从而进一步减少紫外线对植物的伤害。外线对植物的伤害。 在利用紫外线对植物的益在利用紫外线对植物的益处的同时，为了减小紫外线对处的同时，为了减小紫外线对植物的有害影响，我们应该因植物的有害影响，我们应该因地制宜，选育出适应环境的抗地制宜，选育出适应环境的抗紫外线的植物品种。紫外线的植物品种。参考文献【1】侯扶江,贲桂英,颜景义.田间增加紫外线(UV)辐射对大豆幼苗生长和光合作用的影响.植物生态学报,1998,22(3):256-261.【2】黄少白,刘晓忠,戴秋杰,等.紫外光B辐射对菠菜叶片脂质过氧化作用的影响.植物学报,1998,40(6):542-547【3】杜英君,靳月华.远紫外辐射对紫杉幼苗针叶膜脂过氧化及内源保护系统的影响.应用生态学报,2000,11(5):660-664.【4】冯虎