Ảnh hưởng của ánh sáng và nhiệt độ lên thực vật.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT
KHOA SINH HỌC
LỚP SHK32
BÀI BÁO CÁO:
YẾU TỐ SINH THÁI NHIỆT ĐỘ VÀ ÁNH SÁNG ẢNH HƯỞNG ĐẾN SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA THỰC VẬT

GVHD: Th.s Hoàng Thị Sâm
Nhóm: II

Đà Lạt, ngày 03, tháng 03, năm 2011.
Thành viên nhóm:

Bùi Thị Hằng 0810453
Nguyễn Thị Cẩm Linh 0810480
Nguyễn Thị Thanh Nga 0810493
Nguyễn Thị Bích Trâm 0810548
Phạm Nguyễn Thanh Xuân 0810559
TỔNG QUAN NỘI DUNG

I. Yếu tố sinh thái ánh sáng:

1. Ý nghĩa của yếu tố sinh thái ánh sáng đối với thực vật.
2. Đặc điểm sinh thái của yếu tố ánh sáng.
3. Ảnh hưởng của yếu tố sinh thái ánh sáng đối với thực vật.
4. Điều tiết yếu tố ánh sáng trong sản xuất nông, lâm nghiệp.
II. Yếu tố sinh thái nhiệt độ.
1. Ý nghĩa của yếu tố sinh thái nhiệt độ đối với thực vật.
2. Đặc điểm sinh thái của yếu tố nhiệt độ.
3. Ảnh hưởng của yếu tố sinh thái nhiệt độ đối với thực vật.
4. Điều tiết yếu tố nhiệt độ trong sản xuất nông, lâm nghiệp.
NỘI DUNG
I. Yếu tố sinh thái ánh sáng:
1. Ý nghĩa của yếu tố sinh thái ánh sáng đối với thực vật:
- Ánh sáng cung cấp nguồn năng lượng cho thực vật: từ khoảng không vũ trụ, ánh sáng Mặt Trời đổ xuống Trái Đất với năng lượng 2calo/cm2/1phút .
- Quy định vùng phân bố trên Trái Đất: ánh sáng phân bố không đồng đều trên mặt đất, càng xa xích đạo cường độ ánh sáng càng giảm. Ánh sáng còn thay đổi theo thời gian trong năm, nhìn chung càng gần xích đạo độ dài ngày càng giảm dần.

- Bảo vệ thực vật: thực vật cần ánh sáng như động vật cần thức ăn.

- Ánh sáng Mặt Trời là các sóng điện từ, phổ của nó bao gồm:



+ Tia cực tím (tia tử ngoại): tia có bước sóng ngắn < 380 nm.
+ Tia nhìn thấy (ánh sáng trắng, tia sinh lý): có bước sóng trung bình 380 - 780 nm.

2. Đặc điểm sinh thái của ánh sáng:
+ Tia hồng ngoại (tia có bước sóng dài): có bước sóng >780 nm.

- Ánh sáng chiếu xuống Trái Đất thì 34% phản xạ ngược về không gian vũ trụ, 19% bị hấp thụ trong khí quyển, 47% xuống mặt đất.

- Ánh sáng mang năng lượng cung cấp cho Trái Đất khoảng 50 X 1020 kcal/năm/toàn Trái Đất.
3. Ảnh hưởng của yếu tố ánh sáng đối với thực vật:
- Ảnh hưởng cường độ ánh sáng lên thực vật: sự tất yếu để hoàn thành phản ứng quan hợp của cây xanh là phải có ánh sáng. Mỗi loài thực vật có cường độ quang hợp cực đại ở cường độ ánh sáng khác nhau theo đó người ta phân chia ra thành các nhóm thực vật:
+ Nhóm cây ưa sáng: bao gồm những thực vật có cường độ quang hợp cực đại khi cường độ chiếu sáng lớn.

Ví dụ: cây gỗ ở rừng thưa, cây bụi ở savan.
Cây hoa sứ.
+ Nhóm cây ưa bóng: bao gồm những cây có khả năng quang hợp cực đại khi có ánh sáng yếu hoặc tán xạ. Hay nói cách khác, cây có thể sống trong bóng râm.
Ví dụ: những cây sống dưới tán rừng ở tầng thứ 2 hoặc tầng thứ nhất.
Cây dâu đất.
Rau càng cua.
 Tuy nhiên, đối với một số cây, giai đoạn cây con lại ưa bóng nhưng đến giai đoạn sinh trưởng lại ưa sáng.

Ví dụ: cây chè và một số cây thuộc họ hòa thảo.
Cây chè xanh.
Cây tre, họ hòa thảo.
+ Cây trung tính (bản chất là cây chịu bóng): là những cây vừa sống được ở nơi có cường độ chiếu sáng thấp và cao, nhưng nhịp điệu quang hợp tăng khi sống ở nơi có cường độ chiếu sáng tốt.

Ví dụ: là những cây thuộc tầng thảm như cây tai voi thuộc họ ngũ mạc; cây quyển bá thuộc họ quyển bá...
Cây quyển bá.
Cây tai voi.

+ Nhóm cây ngày ngắn: bao gồm những cây có nguồn gốc vùng nhiệt đới hoặc xích đạo như lúa nước, mía, đay…
Cây ra hoa kết quả trong điều kiện ngày ngắn, thờ gian chiếu sáng mỗi ngày dưới 12h.
Cây lúa nước.
Cây mía.
+ Nhóm cây ngày dài: bao gồm những cây có nguồn gốc vùng ôn đới như khoai tây, bắp cải, lúa mì…
Cây ra hoa kết quả trong điều kiện ngày dài, thời gian chiếu sáng trên 13h mỗi ngày
Cải bắp.
Cây khoai tây.
- Ánh sáng ảnh hưởng đến quá trình quang hợp của cây: khi cường độ ánh không ít hơn cường độ ánh sáng chiếu thẳng 5%, hoặc ánh sáng tổng số 1% thì quá trình quang hợp xảy ra. Sự ảnh hưởng đó thông qua:
+ Sự phân bố và hoạt động của diệp lục.
+ Điểm bù sáng: là cường độ ánh sáng để cường độ quang hợp và cường độ hô hấp bằng nhau.
+ Hoạt tính enzyme.
+ Quang oxy hóa.
+ Hoạt động của khí khổng.
+ Hiệu ứng “red – drop”: là giới hạn đỏ quang hợp. Hiện tượng quang hợp tiến hành tốt nhất khi chiếu ánh sáng đỏ và xanh.

- Ánh sáng sóng ngắn (xanh tím) có khả năng giúp cho việc tạo thành các acid amin, protein, trong quá trình quang hợp còn ánh sáng sóng dài (đỏ) đẩy mạnh sự hình thành gluxide.
- Ánh sáng ảnh hưởng đến quá trình hô hấp thông qua:
+ Hoạt động của hệ hô hấp.
+ Hệ số hô hấp (RQ): ngoài sáng RQ thấp hơn trong tối.
+ Hoạt động của khi khổng.
+ Tia có bước sóng 300 – 500 nm hoạt hóa hô hấp mạnh hơn cả.
- Ánh sáng ảnh hưởng đến hiện tượng của cây:
+ Hiện tượng tỉa cành tự nhiên: một số cành tự chết đi do không đủ ánh sáng. Ví dụ: keo lai tượng.


+ Hiện tượng hướng quang dương: cây có xu hướng hướng về phía có ánh sáng nhiều hơn.
Cây hướng dương.
4. Điều tiết yếu tố ánh sáng trong sản xuất nông, lâm nghiệp.

- Trong nông nghiệp, các nhà khoa học lợi dụng đặc điểm quang chu kỳ của cây trồng để điều chỉnh thời vụ gieo cấy.
- Nhập nội giống từ các vùng có điều kiện chiếu sáng dài, ngắn khác nhau để phục vụ lợi ích kinh tế.

Ví dụ: đối với các loại rau thu hoạch thân lá (bắp cải, su hào, khoai tây…) thì nhập nội từ vùng có điều kiện chiếu sáng ngày dài về vùng nhiệt đới ngày ngắn để kéo dai thời gian sinh trưởng tạo ra sinh khối lớn.
Ngược lại, các loại cây ngũ cốc thu hoạch quả, hạt thì phải nhập nội giống từ những vùng có điều kiện chiếu sáng giống nhau mới cho năng suất hạt cao.
Cây su hào.
Cây ngũ cốc.
II. Yếu tố sinh thái nhiệt độ.
1. Ý nghĩa của yếu tố sinh thái nhiệt độ đối với thực vật.

- Nhiệt độ ảnh hưởng dến quá trình trao đổi chất:
+ Nhiệt độ hạ thấp: sẽ ức chế tốc độ vận chuyển các chất trong cây.

+ Nhiệt độ quá cao: sẽ làm tăng rối loạn hoạt động của các chất của mach lipe và cũng có thể làm biến tính các sợi protein trong tế bào rây.

- Nhiệt độ ảnh hưởng đến phản ứng sinh hóa trong cơ thể thực vật.
- Nhiệt độ ảnh hưởng đến vùng phân bố: sự phân bố nhiệt trên bề mặt Trái đất không đều, phụ thuộc vào vĩ độ địa lý, vào thời gian ngày đêm, mùa khí hậu, đặc tính của bề mặt hấp thụ nhiệt (đất, nước, rừng, hoang mạc…), độ cao hay sâu (trong nước, trong đất).
+ Vùng Xích đạo: bình quân năm trên 260C.
+ Vùng nhiệt đới: trung bình tháng lạnh nhất trên 160C.
+ Vùng Á nhiệt đới hay cân nhiệt đới: trong năm có từ 1 – 4 tháng nhiệt độ thấp. Tháng lạnh nhất 00 – 160C.
+ Vùng ôn đới: nhiệt độ trung bình năm dưới 100C. Nhiệt độ tháng lạnh nhất từ 00 – 80C.
+ Vùng Hàn đới: tháng 7 là tháng nóng nhất. Nhiệt độ trung bình là 100C. Bình quân cả năm dưới 00C.
- Cứ lên cao 100m nhiệt độ trung bình giảm 0,50C.
2. Đặc điểm sinh thái của yếu tố nhiệt độ:
- Nguồn nhiệt trên bề mặt Trái Đất nhận được chủ yếu từ bức xạ Mặt Trời, bức xạ từ tâm trái đất, cơ thể sinh vật và các phản ứng phân hủy hữu cơ.
- Nhiệt độ còn biến thiên theo mùa và theo ngày đêm. Ban ngày nhiệt độ cao, ban đêm nhiệt độ hạ thấp dần. Trong một năm thì mùa xuân và mùa thu có biên độ nhiệt độ lớn hơn các mùa khác.
- Truyền nhiệt theo gradien nhiệt: trong đối tượng nghiên cứu, sự thay đổi nhiệt độ trên một đơn vị chiều dài theo phương pháp tuyên với bề mặt đẳng nhiệt là lớn nhất. Sự thay đổi nhiệt độ này được gọi là gradien nhiệt độ, kí hiệu gradt.
3. Ảnh hưởng của yếu tố sinh thái nhiệt độ đối với thực vật.

- Nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng của cây và chia cây ra thành các nhóm khác nhau:
+ Cây rộng nhiệt: gồm những cây có biên độ nhiệt rộng.

Cây cà phê.
+ Cây hẹp nhiệt: gồm có cây ưa lạnh và cây ưa nóng (ưa nhiệt thấp, ưa nhiệt vừa, ưa nhiệt cao, siêu nhiệt).
Cẩm tú cầu.
Cây củ cải đỏ.
- Yếu tố nhiệt độ còn ảnh hưởng đến quá trình quang hợp của thực vật thông qua:
+ Hoạt tính enzyme
+ Trạng thái nguyên sinh chất
+ Tính bán thấm màng tế bào
+ Sự tồn tại của hợp chất hữu cơ
+ Hoạt động khí khổng
+ Hạt diệp lục bị biến dạng
+ Tốc độ các phản ứng quang hợp
+ Tốc độ sinh trưởng của cây
+ Độ lớn của diện tích đồng hóa
- Quá trình hô hấp của cây cũng chịu ảnh hưởng của yếu tố nhiệt độ.
Hô hấp bao gồm các phản ứng hóa sinh dưới sự xúc tác của các enzyme. Vì vậy hô hấp cũng tuân theo quy tắc của Van – Hốp. Tuy nhiên, thực vật là cơ thể sống nên quy tắc Van – Hốp chỉ đúng trong một giới hạn nhất định ( 0 – 400C ). Vượt quá giới hạn đó thì hô hấp không bình thường nữa vì nguyên sinh chất dễ bị biến tính...

+ Nhiệt độ tối thấp: là nhiệt độ thấp nhất mà cây bắt đầu có biẻu hiện hô hấp khoảng – 100C – 00C tùy theo loài và vùng sinh thái mà nó sống.

+ Nhiệt độ tối ưu: nhiệt độ tối ưu ngắn hạn thực nghiệm là khoảng 400C. Trong thí nghiêm dài ngày thì nhiệt độ tối ưu là 350C. Nên nhiệt độ 400C là nhiệt độ tối ưu giả tạo vì duy trì lâu cây sẽ suy kiệt vì bị thương tổn.


Cây phát triển tốt ở nhiệt độ 15 – 350C.
+ Nhiệt độ tối cao: cho hô hấp của đa số thực vật khoảng 450C – 550C. Tuy nhiên, các thực vật chống chịu nóng có thể thích nghi được khi nhiệt độ tăng cao, như một số vi khuẩn và tảo chịu nóng có thể sống ở suối nước nóng là 60 – 800C
Cây cà phê.

Ví dụ: Cây cà phê biên độ dao động nhiệt giữa ngày và đêm vào khoảng 60C ra hoa,khoảng nhiệt độ thích hợp cho sự thăng gián vào khoảng 230C /270C, nếu biên độ nhiệt là 60C nhưng sự chênh lệnh nhiệt độ cao vào khoảng 300C/240C thì quá trình nở hoa kém và đậu quả thấp.
Ngoài ra, nhiệt độ còn ảnh hưởng đến các quá trình sinh lí của cây gây ra cac hiện tượng thích nghi sau:
+ Hiện tượng rụng lá sinh lí







Cây cơm nguội.
+ Hiện tượng vẩy bao chồi non







+ Hiện tượng “ngủ”
Cây chân chim.
4. Điều tiết yếu tố nhiệt độ trong sản xuất nông, lâm nghiệp.
- Bố trí thời vụ thích hợp cho cây trồng.

- Chọn giống phù hợp với từng vùng.
KẾT LUẬN
- Ánh sáng và nhiệt độ có ảnh hưởng mạnh mẽ đến sự sinh trưởng và phát triển của thực vật. Chúng ta cần dựa vào đặc điểm sinh lý cũng như sinh thái của từng loài để chọn những nơi có ánh sáng nhiệt độ thích hợp nhằm thu được năng suất chất lượng cao.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Th.S Lương Văn Dũng. Bài giảng tóm tắt sinh thái cá thể thực vật, 2009.
Hoàng Minh Tấn (chủ biên) – Vũ Quang Sáng – Nguyễn Kim Thanh. Giáo trình sinh lý thực vật, NXB Đại học Sư Phạm.
Trần Đức Viên (chủ biên) – Phạm Văn Phê – Ngô Thế Anh. Sinh thái học nông nghiệp, NXB Đại học sư phạm.
Vũ Trung Tạng. Cơ sở sinh thái học, NXB Giáo dục
WWW.google.com
cảm ơn cô và các bạn đã quan tâm theo dõi!