温度及温度梯度对SiC单晶生长的影响

温度及温度梯度对SiC 单晶生长的影响*

李现祥,李 娟,董 捷,王 丽,姜守振,韩荣江,徐现刚,

王继扬,胡小波, 蒋民华

(山东大学 晶体材料国家重点实验室,山东 济南 250100)

* 基金项目:国家863高技术计划(2001AA311080); 国家自然科学基金 (60025409)。

收稿日期:2004-04-30 通讯作者:徐现刚 作者简介:李现祥(1977-),男,博士研究生,研究方向:半导体材料。

摘 要:利用升华法在高温低压下生长大直径SiC 单晶。通过实验发现:在相同的轴向温度梯度下,SiC 晶体平均生长速率随籽晶温度的升高而变大。通过减小轴向温度梯度,降低晶体生长界面的径向过饱和度分布,可以抑制多型的生长。通过优化温场的径向温度梯度,利用φ50mm 的籽晶进行生长,得到了φ57mm 的SiC 单晶,实现了晶体的扩径生长。 关键词:SiC 单晶;温度及温度梯度;生长速率;多

型;扩径生长

中图分类号:O782.7 文献标识码:A 文章编号:1001-9731(2004)增刊

1 引 言

SiC 是继第一代Si 和第二代GaAs 之后的第三代半导体材料,它具有宽禁带、高热导、高电子饱和迁移速率、高击穿电场等性质,可以用作基于GaN 的蓝色发光二极管的衬底材料,特别适合于制造高温、高频、高功率、抗辐射、抗腐蚀的电子器件,可广泛应用于固体照明、航空航天、通讯、海洋勘探、地震预报、石油钻井、汽车电子化等重要领域。但是SiC 单晶生长需要在高温密闭的环境中进行,条件苛刻,不易控制,并且生长过程中易产生微管、多型等缺陷。能否获得高质量的SiC 单晶材料,成为制约SiC 半导体技术、器件发展的关键所在。上世纪九十年代以来,各国竞相投入大量的人力、物力进行SiC 单晶的研究和产业化工作,我国也将SiC 单晶的生长研究列入了国家重大计划。本文将介绍温度及温度梯度对SiC 单晶生长的影响。

2 实 验

利用升华法生长SiC 单晶,生长设备为德国生产的中频高温炉,原料为高纯SiC 粉料。晶体生长分3

个阶段,第一高真空预处理,在这个阶段将生长室的压力降为102nbar 级,并逐步加热除去生长室中的杂质气体;第二高温生长,向生长室通入Ar 气,将生长室压力控制在5~100mbar ,生长温度控制在2400~2700K ,轴向温度梯度控制在30~50K/ cm 左右,生长时间60~100h ;第三冷却降温,降温时应当缓慢,防止由于降温过快,造成晶体应力过大。

3 结果与讨论

3.1 温度对SiC 单晶生长速率的影响

温度是升华法生长SiC 单晶的关键参数之一,直接影响单晶的生长速率。表1为5个炉次的实验参数和生长速率的结果,通过比较可以发现:在相同的轴向温度梯度下,随着籽晶温度的提高,晶体的生长速率会变大。

表1 5个炉次的实验参数和生长速率的结果 Table 1 The parameters and results of five experiments

炉 次 1 2 3 4 5 籽晶平均

温度(K) 2450

2490

2550 2500 2660

轴向温梯 (K / cm) 30 30 30 30 30 生长时间 (h ) 60 65 60 60 60 晶体厚度 (mm ) 5.0 8.0 14.5 16.6 18.0生长速率 (mm/h )

0.083

0.123

0.241 0.277 0.300

根据热力学理论,SiC 晶体生长的Si -C 体系中,包含了许多种物种组分(Si ,Si 2,Si 3,C 1,C 2,C 3,SiC 2,Si 2C ,SiC) [1],文献[2,3]计算了这些物种组分的分压,得出Si(g) 、SiC 2(g)和Si 2C(g)为主要物种,它们的平衡分压随着温度升高而升高,并大大的超过了

其他物种的平衡分压。

在晶体的气固界面的主要反应为:

SiC 2(g)+ Si 2C(g)=3SiC(s) Si(g)+ SiC 2(g)=2SiC(s)

文献[4]计算了以上两化学式的平衡常数和温度的关系,随着温度的升高,反应有利于向正方向进行,晶体的生长速率会随着籽晶温度的升高而增加。这与我们的实验结果相一致。 3.2 温度对SiC 晶体质量的影响

由于SiC 晶体的堆垛层错能比较低,SiC 单晶生长中往往会伴随多型的产生[5]

,而多型又容易导致缺陷的产生

[6,7]

。由于这些缺陷的存在,会限制SiC 单

晶应用范围。升华生长的驱动力是原料和籽晶之间过饱和度。而籽晶表面径向不均匀的过饱和度分布,有可能诱发多型的产生,进而导致缺陷(尤其微管)的产生。因此在晶体的生长过程中,应当尽量的优化生

长条件,减小和避免多型及缺陷的产生。

图1是籽晶平均温度2550K 、温度梯度45K/ cm 生长的晶体平行于[0001]方向的纵切片,可以观察到单晶区在生长过程中伴随有多型的产生,其中箭头1所指区域为15R-SiC ,呈黄色;箭头2所指的区域为4H-SiC ,呈褐色;其他单晶区域为6H-SiC 。

图1 籽晶平均温度2550K 、温度梯度45K/cm 生长

晶体的平行于[0001]方向的纵切片

Fig 1 The longitudinal cut parallel to the 〈0001〉

crystallographic direction of a crystal grown under the condition of the average seed temperature

2550k and the temperature gradient 45k/cm

图2为籽晶平均温度2520K 、温度梯度30K/ cm 下生长的晶体平行于[0001]方向的纵切片,可以观察到,单晶区除了箭头所示靠近的初始生长阶段的一小部分15R-SiC 外,其他区域都为6H-SiC 单晶。这是由于轴向温度梯度的降低,减小了生长界面的过饱和度,稳定了界面的生长条件,从而抑制了多型的产生。微管的密度有了大幅度的降低(图1晶体的微管密度

为450个/cm 2

,图2晶体的微管密度为小于100个

/cm 2),晶体的质量得到了提高。图3是该晶体通过

光学显微镜拍摄的表面生长形貌照片,可以看到其生长台阶平整光滑、交替有序。

图2 籽晶平均温度2520K 、温度梯度30K/cm 下生

长的晶体平行于[0001]方向的纵切片

Fig 2 The longltudinal cut parallel to the 〈0001〉

crystallographic direction of a crystal grown under the condition of the average seed temperature 2520K and the temperature gradient 30K/cm

4H-SiC 图3 晶体生长表面光学显微貌

Fig 3 The crystal surface morphology observed by

optical microscope

15R-SiC

3.3 温度对SiC 单晶直径的影响

SiC 晶体生长是在高温密封的环境中进行的,在生长过程中,原料与籽晶之间的温度差异是晶体升华生长的根本驱动力,温度梯度引起物质的浓度梯度,从而使反应物质沿着浓度梯度减小的方向输运,最终到达籽晶表面生长。在SiC 晶体的生长体系中,既有沿着轴线方向的轴向温度梯度,也有沿径线方向的径向温度梯度。径向温度梯度是晶体直径长大的根本驱动力。

在晶体生长过程中,单晶的周边往往会伴随多晶的生长。根据晶体生长理论,单晶生长需要在籽晶上形成二维成核来提供生长台阶源或籽晶上存在能提供晶体生长动力所需要的位错、层错等缺陷。

而单晶周边的多晶生长属于粗糙界面的生长,既不需要二维成核,也不需要位错、层错等缺陷,因为粗糙界面到处都是台阶和扭折,界面上的所有位置都是生长位置[8]。因此在相同的生长环境下,多晶的生长比单晶容易的多。

由于晶体生长的温场是由辐射、传导、对流及各种化学反应潜热耦合作用形成的,温度的分布非常复杂[9]。为了使单晶直径长大,必须优化晶体生长的温度场,抑制多晶的生长。文献[10]报道了单晶长大优化条件:单晶生长速率(V1)、多晶生长速率(V2)的比值V1 /V2=0.95~0.98。但是普通的石墨坩埚的温度场径向温度梯度小,使单晶直径在生长过程中长大非常困难,甚至会减小。图1为使用普通石墨坩埚生长的晶体平行于[0001]方向即晶体的生长方向的纵切片,我们可以明显的看到随着晶体的生长,单晶直径逐渐变小。

为了使单晶直径长大,我们对温度场分布进行了的优化,提高径向温度梯度,使晶体的径向生长速率变大,并抑制多晶的生长。图4是使用优化后的温度场生长的晶体外形照片,使用的籽晶为φ50mm。图5是该晶体平行于[0001]方向即晶体的生长方向的纵切片,两图中箭头所指的区域为单晶的自由生长,单晶直径最大处为57mm。由图4和图5可以看到通过增大径向温度梯度,单晶直径在生长过程中逐渐变大了,并在生长后期完全抑制了多晶的生长,实现了单晶的自由生长,单晶区的直径由50mm逐渐增大为57mm,达到了扩径生长的目的。

图4 优化后的温度场生长的SiC晶棒

Fig 4 The SiC bouble grown in the optimized thermal field

图5 优化后的温度场生长的SiC晶棒的纵切片Fig 5 The longitudinal cut of SiC grown in the optim- ized thermal field 4 结论

在相同的轴向温度梯度下,SiC晶体平均生长速率随籽晶温度的升高而变大。通过减小轴向温度梯度,均匀晶体生长界面的过饱和度分布,可以抑制多型的生长。通过优化温度场分布,提高径向温度梯度,可以使晶体在生长过程中单晶区域直径变大,实现了晶体的扩径生长。

参考文献:

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Influence of temperature and temperature gradient

on the growth of SiC monocrystals

LI Xian-xiang, LI juan,DONG Jie,WANG li,JIANG Shou-zhen,HAN Rong-jiang,XU Xian-gang, WANG Ji-yang,Hu Xiao-bo,JIANG Min-hua

(State Key Laboratory of Crystal Materials, Shandong University, Jinan 250100, China)

Abstract:The SiC monocrystals with the diameter of 2 inch are grown by the sublimation method under controlled temperature and pressure. The average growth rate of the SiC monocrystal increases with the seed temperature in the same axial temperature gradient according to the experiments. A low axial temperature gradient can uniform the distribution of the supersaturation over the monocrystal surface and depress the product of polytypes. Furthermore the graphite crucible is redesigned to optimize the radial gradient of the temperature field and the diameter of the SiC monocrystal is succeeded to enlarge from 50mm to 57mm in the redesigned graphite crucible.

Key words:SiC monocrystals;temperature gradient;growth rate;polytype;enlarged growth

温度对农作物生长的影响

温度对农作物生长的影响 农作物生长的三基点温度 农作物生长的三基点温度指农作物生长的最适温度、最低温度和最高温度。 在最高温度和最低温度时,农作物生长发育停止,在最适温度时,农作物生长速度最快。 在最高温度和最低温度时再升高或降低,农作物开始出现伤害甚至致死。 (白 多, 于西藏白天的高温配合较强的太阳辐射,积累的有机物质多,晚上的低温消耗的有机物质少的原因。 积温在农业生产中的应用 在农作物生长所需的其它因子得到基本满足,在一定的温度范围内,气温和农作物生长发育速度成正相关,即气温越高,农作物生长发育越快。当活动温度累积到一定的总和时,农作物才能完成整个发育周期(或者说农作物才能开花结果),这一温度总和称为积温。 高于生物学下限温度的温度值为活动温度。 活动温度与生物学下限温度之差称为有效温度。 积温表现了作物全生长期(或某一发育期)内对热量的总要求。 作物全生育期(或某一生育期)中活动温度的总和,称活动积温。 2019-8-5

作物全生育期(或某一生育期)中有效温度的总和,称有效积温。 生物学下限温度,又称生物学零度,指作物有效生长的下限温度,也就是作物生长三基点的最低温度。一般情况温带作物的生物学下限温度为5℃,亚热带作物为10℃,热带作物为18℃。籼稻为12℃,粳稻为10℃,油菜为4—5℃。 如计算水稻的有效温度: 早稻播后,4月8号的平均气温为16℃,其有效温度为16℃-12℃=4℃ 4月14号的平均气温为8℃,低于水稻生长下限温度,则4月14号的有效温度为0。 活动积温计算公式: Y=∑ti>B Y为活动积温,B为生物学下限温度,ti>B为高于下限温度的日平均温度,即活动温度。∑ 10~ 热带植物-棕榈树寒温带高寒区泰加林仙人掌蓝藻地球上各地带的植物需要的最适温度的范围是不同的。热带植物生活最适温度范围多在30~35℃;温带植物多在25~30℃,而寒带植物的最适温度一般稍高于0℃。 2019-8-5

教学设计蒜苗的生长环境_综合实践_初中_任显贵

《蒜苗的生长环境》教学设计 (一)学习目标: 知识与技能:1、学习无土栽培技术,探究水培大蒜——蒜苗的生长环境。 2、掌握水培大蒜技术和实际操作能力。 过程与方法:1、通过实际操作学习,观察、分析研究蒜苗的生长环境。 2、通过实验观察中性水和酸碱水对蒜苗生长的影响。 情感态度价值观: 在实践活动过程中,提高学习的兴趣,提高合作探究学习能力,在快乐的氛围中学习掌握知识,感受到无土栽培的趣味和魅力,在乐趣中成长。 (二)重点难点: 1、无土栽培技术的应用。 2、通过探究学习蒜苗的生长环境,认识环境对人类生存的重要性,感触学生心灵深处保护环境的热情和职责。 (三)教学过程: 【导入新课】 一、导入: 猜谜语:兄弟六七个, 围着柱子坐, 长大分了家, 衣服全撕破。 水培大蒜(无土栽培技术) 动手创造生命——蒜苗的生长环境 分组讨论探究大蒜的形状、生长习性。演示大蒜与洋葱的区别;说说水培大蒜的过程。通过巧妙的设疑,引起学生兴趣。 【新课讲解】 二、探究蒜苗的生长环境 1不同的水质对蒜苗的生长展示。(展示三个不同的杯子) 2、光照强度(微视频) 3、水培、土培、土加水,不同环境的生长现象分析。PPT展示 4、水分的多少决定蒜苗的生长。实际操作(在两个不同的盘子里实践) 5、温度的影响。(出示不同的效果图片) 1、思考:蒜苗的生长与什么有关。 2、分组展示不同的效果。 3、实际操作、对比观察异同。 4、学生演示。 通过学生实践探究,观察分析环境对蒜苗生长的影响,学会观察异同。 【巩固练习】 三、 1.每一种植物都有不同的对环境的选择。 2.我们应该努力营造一个更好的环境,使任何一个生命个体都能更好的生长,维护生 态平衡。 3.学生讨论探究、分析问题、进行对比感悟。 巩固实践活动过程和结果,熟练操作方法。同时发散学生思维。 【交流评价】 四、交流评价

第4章 温度对植物生产的影响

第4章温度对植物生产的影响 【学习目标】 了解温度在植物生命活动中的作用以及温周期现象 理解土壤、空气温度的时空变化规律和调节温度的农业技术措施 掌握植物生产的基点温度、积温、有效积温、界限温度以及应用 熟练掌握温度表,土温表的使用技术 温度是植物生产环境的重要因子之一。植物在它整个生命周期中所发生的一切生理生化作用,都必须在其所处的环境具有一定的温度条件下进行。 温度对植物生命活动的作用主要表现在几个方面:在常温下温度的变化对植物生长发育的影响;温度变化对植物产量和品质的影响;温度过高或者过低对植物的伤害。 每一种植物,甚至同一植物的不同发育时期要求一个最低的起始发育温度。一般来讲,在此温度以上,温度越高,植物的发育越快,同时植物完成某一发育时期,要求一定的温度积累,植物为完成某一发育阶段,需要的积温却是相对稳定。根据植物阶段发育的理论,植物的发育就是导致生殖器官形成所经理的一系列生理变化过程。许多植物必须通过春化和光照两个阶段,才能开花结实。有些植物的种子或者植株,再起发育过程中有一段休眠时期,他们常要求一段相当时期的低温,否则不能完成发育过程。 温度对植物生长,发育的影响,最终会影响到植物的产量和品质。以小麦为例:要想达到好产量,就必须要有足够的苗数,穗数,粒数和较大的粒重,这就和各个时期的温度息息相关。不同时期作物对温度的要求和当地温度的季节性变化之间的良好配好对产量的大笑也是直观重要的。温度对植物产品品质有多方面的影响,其中温度的变化有重要作用,如白天温度较高时,往往有较强的光照,利于光合作用。夜间温度较低,减少呼吸消耗,有利于有机物质的积累。所以在温度日差较大的地区,瓜果含糖量高。另外,温度过低或者过高都会因对植物造成伤害甚至死亡。 第一节植物生长发育与温度 一.温度 1.温度是表示物体冷热程度的物理量,温度的微观实质是物体分子平均动能大小的度量。 2.温度的分类: 气象学及农业气象学中使用的温度常指气温,地温,水温,植物体温和夜温等五种类型(1)气温 就是空气温度,在地面气象观测上,通常指的是距离地面1.5m左右,处于通风防辐射条件下温度表读取的温度。气温在地球表面的平均分布由大气以及地表面的辐射状况,海陆下垫面的性质,大气环流的状况以及受环流制约的气团的移动等因素决定。在自由大气中,气温的变化和空气的绝热上升和下降有密切关系。在对流层中,气温一般随高度而递减。在平流层中,气温一般随高度缓慢增高。对流层中有时会出现气温随高度升高的逆温层。 (2)地温 指地面温度和不同深度的土壤温度的统称。在农业气象中常称土壤温度。前者指土壤水平暴露面的温度,后者指一定深度的土壤温度。由置于不同深度的温度表测得。 (3)水温 水体各层的温度,通常指水面温度。即水体表面的温度。海面温度代表接近海洋界面之下表面混合层中水温的状况。由于海洋面积占全球面积的71%,而且水的比热大,因此,海面水温通过海洋与大气界面的热量交换直接影响大气的温度,对天气过程的形成具有一定的作

论温度对农业生产的影响

论温度对农业生产的影响 适宜的温度是作物生存及生长发育的重要条件之一,一方面温度直接影响作物 生长、分布界限和产量;另一方面,温度也影响着作物的发育速度,从而影响作物生 育期的长短与各发育期的长短与各发育期出现的早晚。此外,温度还影响着作物病虫 害的发生、发展。 一、植物在环境中生长的要求。 (一)三基点温度。 植物的三基点温度植物生长发育都有三个温度基本 点,即维持生长发育的生物学下限温度(最低温度)、最适温度和生物学上限温度(最高温度),这三者合称为三基点温度。在最适温度下,植物的生命活动最强,生长发育速度最快;在最高和最低温度下,植物停止发 育,但仍能维持生命。如果温度继续升高或降低,就会对植物产生不同程度的 影响,所以在植物温度三基点之外,还可以确定使植物受害或致死的最高与最 低温度指标,即最高致死温度和最低致死温度,合成为五基点温度。不同的植 物对三基点的温度要求不同,同一植物不同生命阶段的三基点温度也不相同, 生长发育的不同生理过程的三基点温度也不相同。 对大多数植物来说,维持生命温度一般在-10~50℃,生长温度在5~40℃,发育温度在10~35℃。

在最适温度下植物生长发育迅速而良好,在生长发育的最低和最高温度下植 物停止生长发育。但仍能维持生命;如果温度继续上升或降低,就会发生不同程度的 危害,达到 生命最低或最高温度时,植物开始死亡。在三基点温度之外,还可以确定最高与最低致死温度,统称为5个基本温度指标。 不同作物或同一种作物的不同发育期,三基点温度是不相同的。 三基点温度是最基本的温度指标,用途很广。在确定温度的有效性、作物的种植季节 和分布区域,计算作物生产潜力等方面都必须考虑三基点。 (二)受害、致死温度 植物遇低温导致的受害或致死,称为冷害或冻害。在0℃以上的低温危害称冷害或寒害,在0℃以下的危害则为冻害。植物因温度过高而造成的危害称热害。 二、周期性变温对植物的影响。 据研究,植物的生长和产品品质,在有一定昼夜变温的 条件下比恒温条件下要好。这种现象称“温周期变化”。在一定的温度范围内,白天温度高,光合作用强,夜间温度低,作物呼吸消耗少即温度日较差大有利于有机质的积累。温度 日较差大有利于有机质作物品质的提高。在昼夜温差较大的条件下,生长的瓜肉和肉 质直根类作物,含糖量增加,小麦千粒重及蛋白质含量均提高。

高温对水稻生长发育及产量的影响

高温对水稻生长发育及产量的影响 摘要: 水稻是世界上最重要的粮食作物之一,全世界约1/2的人口以之为主食,尤其在发展中国家,水稻是社会稳定和经济发展重要的因素。然而,随着工业化的加快和温室效应的加剧,短期异常高温发生频繁,高温已成为影响水稻生长发育和产量的主要因素之一. 关键词:水稻;高温 Abstract: Race is one of the most important food supplies in the world,there are about half of people as the main food around the world,especially in developing country,rice is very important for social stabilization and economic development. However,with the rapid globalized industrialization resulting in green house effect and temperature rising, high temperature has already become one of the main disastrous factors in crop production. 自20世纪来,随着工业化的加快和温室效应的加剧,全球的气候变暖现象表现明显,短期异常高温发生频繁,高温已成为影响水稻生长发育和产量的主要因素之一[1]。工业革命以来人类经济活动所释放的温室气体已使全球平均温度上升约1℃,预计到21世纪末还将上升1. 4~5. 8℃。至21世纪中叶我国的粮食作物产量有可能因 此而减少三成[2]。 1、高温对水稻生长发育及产量的影响 1.1高温对水稻幼穗分化期的影响

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浅谈低温冷害对水稻的影响 【摘要】概述了水稻低温的危害, 冷害的生理基础、遗传机理、并展望了水稻孕穗期耐冷性的研究前景。 关键词:低温危害、冷害生理、遗传机理 水稻是仅次于小麦的世界第二大粮食作物,年播种面积约1.8 亿hm2,产量约占世界粮食总产的1/3。水稻是一种喜温作物,对温度非常敏感[1]。在水稻广泛种植的温带、热带、亚热带地区,冷害也会频繁发生,这不仅影响了水稻生产的稳定,也威胁到世界粮食安全。我国所有稻区均有冷害发生,一般每4 ~5 年就发生1 次较大规模的冷害,使我国灾年年损失稻谷50 ~ 100 亿kg[2]。东北三省的稻区平均每3 ~ 4 年就会遭遇1 次较大规模的冷害,长江中下游及华南地区的水稻除了受“倒春寒”的危害而造成早稻烂种、烂秧外,还存在“寒露风”的危害,影响晚稻的抽穗与结实。为了克服低温对水稻的不利影响,除了采取一般的农业措施外,选用耐冷品种是减轻低温冷害最经济、最有效的措施之一。因此,培育抗冷性水稻品种并应用于生产,保持水稻持续高产、稳产,是当今水稻耐冷育种迫切需要解决的问题之一。关注水稻安全生产对于中国农业的可持续发展具有十分重要的作用。本文从低温危害、冷害生理、遗传机理综述了水稻孕穗期冷害的研究进展, 为选育和鉴定耐冷性水稻品种提供参考。 1.水稻低温的危害 1.1水稻低温冷害的概念 水稻低温冷害是指水稻遭遇发育所需最低临界温度以下的温度, 造成水稻的生理损伤, 导致水稻不能正常生长发育而使产量降低。水稻生育期中有4个时期最易受冷害影响, 分别是芽期、苗期、孕穗期和开花灌浆期, 其中孕穗期冷害与水稻产量具有密切的关系。孕穗期冷害是指水稻进入生殖生长到开始抽穗开花期间受到低温的影响, 导致花粉发育不正常继而影响正常开花授粉形成空壳的一种冷害[4]。这类冷害常在日本东北部及北海道、菲律宾北部、印度北部山区、印度尼西亚山区、尼泊尔、美国加利福尼亚州和我国的东北、云贵高原粳稻区及长江中下游地区的晚稻中发生. 1.2水稻低温冷害类型 水稻在生长发育过程中,经常会遇到低温和光照不足,由此引起种子发芽不良、烂秧、幼苗生长缓慢、不育、成熟不良,最终导致产量减少。根据发生特点可将水稻冷害划分为障

光照对植物生长发育的影响

光照对植物生长发育的影响 光作为环境信号作用于植物,是影响植物生长发育的众多外界环境(光、温度、重力、水、矿物质等)中最为重要的条件。其重要性不仅表现在光合作用对植物体的建成的作用上,光还是植物整个生长和发育过程中的重要调节因子。我在这里主要讨论的是光对植物生长发育的影响,即光作为调节因子的影响;但实际上光合作用是贯穿植物体后期生长发育的整个过程的,是生长发育的基础,通过在植物体幼苗分化、营养生长中起作用而影响植物生长发育。 植物“生长发育”实际上是指植物的生长、分化和发育。其中生长是指体积、重量、数目等方面的增加,分化是指细胞在结构、功能和生理生化性质方面的变化,而发育则是生长和分化的总和。植物生长分化的基本单位是细胞,细胞的分裂、生长和分化是植物体生长和发育的基础。我先从细胞水平大概阐述一下光照对细胞分裂生长、分化的影响,再从植物体形态建成过程中逐一论述光的作用,然后是光照对植物营养生长的作用。 一、光照对细胞生长分化的影响 I.所有细胞都能进行分裂、生长和分化。细胞分裂增加细胞数目,细胞伸长增加细胞体积。从表面上看似乎与光照没有什么直接联系。但其实当幼苗长成到能进行一定光合作用的时候,光合作用便为细胞分裂与伸长提供所需的物质和能量。分裂中的细胞的细胞质浓厚,合成代谢旺盛,可以将无机盐和有机物同化为细胞质,为细胞分裂提供物质基础;当细胞体积伸长时,细胞生长需要的能量主要是来自于呼吸作用,但光合作用也作了一定的能量供应源,光合作用与细胞生长并不是完全没有联系的。 II.光对植物细胞分化的影响可能要更大一些。这表现在光诱导、改变细胞极性等方面。细胞极性是细胞不均等分裂的基础,而不均等分裂或分化分裂(即细胞分裂产生的两个子细胞在形态、生理生化上具有不同的性质)又是植物组织极性结构分化产生的基础。有实验说明,墨角藻的大小孢子结合生成的合子在最初无细胞壁,是一个完全无极性的球形细胞,但是在由上而下的单向光线照射下,合子形成后的几个小时之内便形成了以细胞内单向钙离子流为特征的极性,此时改变光线照射方向可以改变细胞极性的方向。不过在细胞壁形成之后,细胞的极性便固定住了。这说明在细胞未完全定极性之前,光照对细胞极性是有影响的,影响其分裂方向和分化方向。 二、光照在植物生长发育各个阶段的作用 I.种子的成熟过程。种子的形成和成熟过程实质上是指胚由小变大,营养物质在种子中变化和积累的过程。主要是把葡萄糖、蔗糖和氨基酸等小分子物质合成为淀粉、蛋白质和脂肪等高分子有机物质,并积累在子叶和胚乳中。这些物质由光合作用产生,因此光照强度直接影响种子内有机物质的积累。如小麦籽粒2/3的干物质来源于抽穗后叶片及穗子本身的光合产物,此时光照强,叶片同化物多,输入到籽粒的多,产量就高。在小麦灌浆期一遇到连着好几天阴天,籽粒重明显地减小而导致减产。此外,光照也影响籽粒的蛋白质含量和含油率。 II.种子萌发过程。种子萌发必须有适当的外界条件,即足够的水分、充足的氧气和适当的温度。这三者是同等重要、缺一不可的。光对一般的植物种子萌发没有什么他特别的影响,但有些植物的种子的萌发是需要光的,这些种子叫做需光种子,如莴苣、烟草等的种子。还有一些萌发时不需要光的种子称为嫌光种子。近年的研究表明,种子的休眠和萌发对某些波长的光较敏感,主要

温度对植物的影响

温度对植物的影响 文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

根据一年内不同季节的光照和温度环境的特点,讨论在气温升高时植物的物质生产可能发生怎样的变化? 答:任何植物都是生活在具有一定温度的外界环境中并受着温度变化的影响。 首先,植物的生理活动、生化反应,都必须在一定的温度条件下才能进行。一般而言,温度升高,升理生化反应加快、生长发育加速;温度下降,生理生化反应变慢,生长发育迟缓。当温度低于或高于植物所能忍受的温度范围时,生长逐渐缓慢、停止,发育受阻,植物开始受害甚至死亡。其次温度的变化能引起环境中其它因子如湿度、降水、风、水中氧的溶解度等的变化,而环境诸因子的综合作用,又能影响植物的生长发育、作物的产量和质量。 温度的变化规律 温度的时间变化可分为季节变化和昼夜变化。北半球的亚热带和温带地区,夏季温度较高,冬季温度较低,春、秋两季适中;一天中的温度昼高于夜,最低值发生在将近日出时,最高值一般在13~14时左右,日变化曲线呈单峰型。温度的空间变化主要体现在受纬度、海拔、海陆位置、地形等变化的制约上。一般纬度和海拔越低,温度越高;海陆位置和地形对温度变化的影响较为复杂。 植物属于变温类型,植物体温度通常接近气温(或土温),并随环境温度的变化而变化,并有滞后效应。生态系统内部的温度也有时空变化。在森林生态系统内,白天和夏季的温度比空旷地面要低,夜晚和冬季相反;但昼夜及季节变化幅度较小,温度变化缓和,随垂直高度的下降,变幅也下降;生态系统结构越复杂,林内外温度差异越显着。 节律性变温对植物的影响 节律性变温就是指温度的昼夜变化和季节变化两个方面。昼夜变温对植物的影响主要体现在:能提高种子萌发率,对植物生长有明显的促进作用,昼夜温差大则对植物的开花

蒜苗生长情况记录表

蒜苗生长情况记录表 日期蒜苗高 2011年11月23日 把大蒜种在花盆里,用水把土浇 透。 2011年11月24日 没有大的变化,蒜皮变松。赵渭琦家的蒜苗已经发芽了,他是用水栽的,而我是用土栽培。 2011年11月25日没发芽,继续浇水。 2011年11月26日没发芽,继续浇水。 2011年11月27日 终于有一颗发芽了,大约5毫米; 还有两颗蒜也快长出来了。 2011年11月28日今天有一颗蒜苗长到1.8cm,有两颗蒜苗长到1.5cm,最后两颗也马上长出来了。 2011年11月29日今天有一颗蒜苗长到3.5cm,有两颗蒜苗长到2.0cm,一颗长到了1.0cm,最后一颗好像死了。 2011年11月30日今天有一颗蒜苗长到了6.0cm,有一颗长到了5.5cm,有一颗长到了1.5cm,最后一课也长到了1.0cm。

2011年12月1日今天有一颗蒜苗长到了11.5cm,有一颗长到了11.3cm,有一颗长到了6.0cm,最后一课也长到了2.0cm,双胞胎的蒜苗长到了3.0cm。 2011年12月2日今天有一颗蒜苗长到了13.8cm,有一颗长到了14.3cm,有一颗长到了3.3cm,最后一课也长到了4.0cm,双胞胎的蒜苗长到了4.5cm。 2011年12月3日今天最长的蒜苗长到了18cm,最短的也有6.5cm长了,它们平均长3.5cm! 2011年12月4日今天最长的蒜苗长到了21cm,最短的也有11.2cm长了,它们平均长3cm! 2011年12月5日今天最长的蒜苗长到了25cm,最短的也有13.5cm长了,它们平均长3cm! 2011年12月6日 今天最长的蒜苗长到了30cm,最短 的也有14cm长了,它们平均长3cm!2011年12月7日 今天最长的蒜苗长到了38.5cm,最 短的也有19长了,它们平均长6cm!

温度对植物的影响

根据一年内不同季节的光照和温度环境的特点,讨论在气温升高时植物的物质生产可能发生怎样的变化? 答:任何植物都是生活在具有一定温度的外界环境中并受着温度变化的影响。 首先,植物的生理活动、生化反应,都必须在一定的温度条件下才能进行。一般而言,温度升高,升理生化反应加快、生长发育加速;温度下降,生理生化反应变慢,生长发育迟缓。当温度低于或高于植物所能忍受的温度范围时,生长逐渐缓慢、停止,发育受阻,植物开始受害甚至死亡。其次温度的变化能引起环境中其它因子如湿度、降水、风、水中氧的溶解度等的变化,而环境诸因子的综合作用,又能影响植物的生长发育、作物的产量和质量。 温度的变化规律 温度的时间变化可分为季节变化和昼夜变化。北半球的亚热带和温带地区,夏季温度较高,冬季温度较低,春、秋两季适中;一天中的温度昼高于夜,最低值发生在将近日出时,最高值一般在13~14时左右,日变化曲线呈单峰型。温度的空间变化主要体现在受纬度、海拔、海陆位置、地形等变化的制约上。一般纬度和海拔越低,温度越高;海陆位置和地形对温度变化的影响较为复杂。 植物属于变温类型,植物体温度通常接近气温(或土温),并随环境温度的变化而变化,并有滞后效应。生态系统内部的温度也有时空变化。在森林生态系统内,白天和夏季的温度比空旷地面要低,夜晚和冬季相反;但昼夜及季节变化幅度较小,温度变化缓和,随垂直高度的下降,变幅也下降;生态系统结构越复杂,林内外温度差异越显著。 节律性变温对植物的影响 节律性变温就是指温度的昼夜变化和季节变化两个方面。昼夜变温对植物的影响主要体现在:能提高种子萌发率,对植物生长有明显的促进作用,昼夜温差大则对植物的开花结实有利,并能提高产品品质。此外,昼夜变温能影响植物的分布,如在大陆性气候地区,

温度对树木的影响

温度对树木的影响 树木才能正常生长。过高过低的温度对树木是有害的。树木的生活是在一定的温度范围 内进行的,各种温度数值对树木的作用是不同的,我们通常所讲的温度三基点,是指某一个 生理过程的最低需要温度、最适温度和不能超过的最高温度。对树木起限制作用的温度指标 主要是年平均气温、生长期积温和极端最高、最低气温。 沮度与树木生长发育的关系 温度对树木的影响,首先是通过对树木各种生理活动的影响表现出来的。树木的种子只 有在一定的温度条件下才能吸水膨胀,促进酶的活化,加速种子内部的生理生化活动,从而 发芽生长。光合作用也有它的温度三基点,不到最低点和超过最高点,光合作用都难以进 行。温度也影响呼吸作用,呼吸作用的温度范围,远比光合作用辐度大,一般落叶松的芽, 在—20—25Y时,还有微弱的呼吸。乔木树种超过50I的高温时,呼吸作用迅速下降,接 近枯死,在45。50Y之间,呼吸作用最强,一般呼吸作用的最适温度要比光合作用的最适 温度高。温度对树木蒸腾作用的影响有两个方面,一方面是温度高低

改变空气的湿度,从而 影响蒸腾过程;另一方面,温度的变化又直接影响叶面温度和气孔的开闭,井使角质层蒸腾 与气孔蒸腾的比例发生变化,温度愈高,角质层蒸腾的比例愈大,蒸腾作用也愈强烈。如果 蒸腾作用消耗的水分超过从根部吸收的水分,则树木幼嫩部分可能发生萎蔫以至枯黄。 温度 与经济树木生长发育的关系主要表现在如下几个方面: [一)温度与种子的休田和发芽 一般落叶树种的种子,采集后必须经过一定时期的后熟过程,才能萌发。种子在后熬过 程中,需要一定的低温、水分和空气,一般3—7宅的低温最为适宜。种子发芽需要的温度 因树种不同而异,栗为10。12℃,野柿为14Y,君迁子在5记时能显著的促进发芽,而原产 在冬季比较温暖的种类,如美国柿和硫球豆柿,则5Y太低,对其发

气象对园林植物的影响

气象对园林植物的影响 摘要:概述各种气象因子对园林植物的影响,研究气象与园林植物的关系;具体分析光、温度、水分及空气对园林植物的影响,探寻其实践应用方法。 关键词:气象园林植物光照温度水分空气 一、气象与园林植物的关系 影响植物生长的因素有很多,而气象对园林植物就有深远的影响,大到植物带的分布小到植物的生长发育。气象学包括各种气象因素,而对于园林植物来说,气象对其影响有很多方面,如植物的生长发育离不开气象这个大环境,植物的分布、色彩大小等等都离不开它。而最普遍的影响因素莫过于光、温度、水分和空气。故气象与园林植物的关系就是影响与被影响的关系,而我们接下来要探讨的就是四大气象因素对园林植物的影响。 二、气象因子的具体影响 (一)光照因子对园林植物的影响 植物生长离不开光,绿色植物通过光合作用将光能转化为化学能,储存在有机物中,各种植物都要求在一定的光照条件下才能正常生长,太阳辐射在地球表面随时间和空间发生有规律的变化,直接影响着植物的生长和发育。所以光因子对园林植物的影响居重要地位,为此我们应该具体分析: 1) 光谱对植物的影响不同波长的光照因子对植物的生长发育、种子萌发、叶绿素合成及形态形成的作用是不一样的。太阳辐射光谱不能全被植物吸收。植物吸收用于光合作用的辐射能称为生理辐射,主要指红橙光、蓝紫光和紫外线。 ①红橙光被叶绿素吸收最多,光合作用活性最大,蓝紫光的同化效率仅为红橙光的14%。红橙光有利于叶绿素的形成及碳水化合物的合成,加速长日照植物的生长发育,延迟短日照植物的发育,促进种子萌发; ②蓝紫光有利于蛋白质合成,加速短日照植物的发育,延迟长日照植物的发育。紫外线有利于维生素 C 的合成。 ③在紫外线辐射下,许多微生物死亡,能大大减少植物病虫害的传播。紫外线也能抑制植物茎的伸长,引起向光敏感性和促进花青素的形成。 在诱导形态建成、向光性及色素形成等方面,不同波长的光,其作用也不同。如蓝紫光抑制植物的伸长,使植物形成矮小的形态;而红光有利于植物的伸长,如用红光偏多的白炽灯照射植物,可引起植物生长过盛的现象。青蓝紫光还能引起植物的向光敏感性,并促进花青素等植物色素的形成。紫外线能抑制植物体内某些生长素的形成,以至于植物的白天生长速度常不及夜间。 生长期内生长素受侧方光线的影响,在迎光一面生长素少于背光面,造成背光面生长速度快于迎光面,产生所谓植物向光运动。 2) 光照强度对植物的影响 光照强度主要影响园林植物的生长和开花。园林植物对光强的要求,通常通过补偿点和光饱和点来表示。植物与光照强度的关系不是固定不变的。随着年龄和环境条件的改变会相应的发生变

关于气温对植物的影响

关于气温对植物的影响 最近通过查阅相关资料和对相关问题的讨论。初步了解到气温对于植物生长过程中的一些影响。现在大致陈述一下: 就不同类植物而言,他们生长所需的最是温度,最高和最低温度也不一样。各种植物的生长、发育都要求有一定的温度条件,植物的生长和繁殖要在一定的温度范围内进行。在此温度范围的两端是最低和最高温度。低于最低温度或高于最高温度都会引起植物体死亡。最

低与最高温度之间有一最适温度,在最适温度范围内植物生长繁殖得最好。 各类植物能忍受的最高温度界限是不一样的。一般说来被子植物能忍受的最高温度是49.8℃,裸子植物是46.4℃。有些荒漠植物如生长在热带沙漠里的仙人掌科植物在50~60℃的环境中仍然能生存。温泉中的蓝藻能在85.2℃的水域中生活。植物能忍受的最低温度,因植物种类的不同而变化很大。热带植物生长的最低温度一般是10~15℃,温带植物生长的最低温度在5~10℃。寒带植物在0℃,甚至低于零度仍能生存。 地球上各地带的植物需要的最适温度的范围是不同的。热带植物生活最适温度范围多在30~35 ℃;温带植物多在25~30 ℃,而寒带植物的最适温度一般稍高于0 ℃。 而对于同种植物,不同的生长周期所适应的最适温度及最高最低温度也不一样。这恰好与植物生长的三个基点温度相吻合。不同植物生长的温度三基点不同。这与植物的原产地气候条件有关。原产热带或亚热带的植物,温度三基点偏高,分别为10℃、30~35℃、45℃;原产温带的植物,温度三基点偏低,分别为5℃、25~30℃、35~40℃;原产寒带的植物生长的温度三基点更低,北极的或高山上的植物可在0℃或0℃以下的温度生长,最适温度一般很少超过10℃。再则,同一植物的温度三基点还随器官和生育期而异。一般根生长的温度三基点比芽的低。例如苹果根系生长的最低温度为10℃,最适温度为13~26℃,最高温度为28℃。而地上部分的均高于此温度。在棉花生长的

水稻的一生和对温度的要求

水稻的一生和温度 栽培水稻主要分为粳稻和籼稻,我国长江以北主要栽培粳稻,以南主要栽培籼稻。粳稻,一般茎杆较矮,叶子较窄,深绿色,米粒短而粗,其米粒不粘。粳稻籽粒阔而短,较厚,呈椭圆形或卵圆形。籽粒强度大,不易落粒,耐压性能好,加工时不易产生碎米,出米率较高,米饭胀性较小,热饭浓香,冷饭生硬。籼稻的性状比较接近于其祖先野生稻,所以有学者认为籼稻为基本型,粳稻为变异型。籼稻适宜于在低纬度、低海拔湿热地区种植,谷粒易脱落,较耐湿、耐热、耐强光,但不耐寒;粳稻则较适于高纬度或低纬度的高海拔种植,较耐寒、耐弱光,但不耐高温。我国90%的水稻面积是籼稻,糯稻只占全部水稻面积的10%左右。糯稻是由籼稻发生单基因突变而来,并且仅在谷粒的质地、粘度上有所差异。 水稻从播种至成熟的天数称全育期,从移栽至成熟称大田(本田)生育期。水稻生育期可以随其生长季节的温度、日照长短变化而变化。同一品种在同一地区,在适时播种和适时移栽的条件下,其生育期是比较稳定的,它是品种固有的遗传特性。 水稻的一生 1、幼苗期:秧田期 2、秧苗分蘖期:返青期有效分蘖期无效分蘖期 3、幼穗发育期:分化期形成期完成期 4、开花结实期:乳熟期蜡熟期完熟期 水稻的一生要经历营养生长和生殖生长两个时期,其中,营养生长期主要包括秧苗期和分蘖期。秧苗期指种子萌发开始到拔秧这段时间;分蘖期是指秧苗移栽返青到拔节这段时间。秧苗移栽后由于根系受到损伤,需要5-7天时间地上部才能恢复生长,根系萌发出新根,这段时期称返青期。水稻返青后分蘖开始发生,直到开始拔节时分蘖停止,一部分分蘖具有一定量的根系,以后能抽穗结实,称为有效分蘖;一部分出生较迟的分蘖以后不能抽穗结实或渐渐死亡,这部分分蘖称为称为无效分蘖。分蘖前期产生有效分蘖,这一时期称有效分蘖期,而分蘖后期所产生的是无效分蘖,称无效分蘖期。 水稻营养生长期的主要生育特点是根系生长,分蘖增加,叶片增多,建立一定的营养器官,为以后穗粒的生长发育提供可靠的物质保障。这一阶段主要是通过肥水管理搭好丰产的苗架,要求有较高的群体质量,应防止营养生长过旺,否则不仅容易造成病虫为害而且也容易造成后期生长控制困难而贪青倒伏等,对水稻产量形成影响很大。 水稻生殖生长期包括拔节孕穗期、抽穗开花期和灌浆结实期。拔节孕穗期是指幼穗分化开始到长出穗为止,一般需一个月左右;抽穗开花期是指稻穗从顶端茎鞘里抽出到开花齐穗这段时间,一般5-7天;灌浆结实期是指稻穗开花后到谷

气候变化对黑龙江省水稻生产的影响及应对措施

气候变化对黑龙江省水稻生产的影响及应对措施 摘要:介绍了近20 年黑龙江省水稻生产情况及气候变化因子(温度、降水量、日照时数),探讨两者之间的关系,并提出该省应对气候变化的具体措施,为黑龙江省水稻生产提供一定的理论依据及技术支持。 关键词:气候变化;黑龙江;水稻生产;应对措施在全球气候变暖的背景下,黑龙江省的气候变化较明显 [1] 。农业种植制度、栽培措施及最终产量对气候变化敏感,并且影响作物的种植面积[2 ,3]。近年来,我国粮食生产有增产的趋势,但粮食安全问题仍十分严峻。黑龙江省作为我国水稻的主要种植大省,对我国粮食安全的作用不可忽视。近年来,由于科技进步,品种改良及政策的影响,黑龙江的粮食产量逐步增加。但气候变化对水稻生产是增产还是减产,目前尚未有统一的结论[4 ,5] 。水稻作为我国主要的粮食作物,具有非常重要的战略价值。因此,在气候变化背景下,研究黑龙江省水稻种植与气候变化的关系很有必要。近 20 年为黑龙江省水稻种植快速发展的时期,因此我们对近 20 年黑龙江省气候变化及水稻种植的影响进行分析,以期在气候变化背景下为当地水稻生产提供一定的科学依据。 1 近20 年黑龙江省水稻生产情况

根据历史资料,1984 年,黑龙江省水稻种植面积为27.8 万公顷,而1991 年水稻种植面积达到74.7 万公顷,占农作物总种植面积的10.25%,从此水稻进入黑龙江省主体粮食作物行列。因此文章主要研究1991 年后20 年黑龙江省水稻种植与气候变化的关系。 水稻种植面积的变化大致可分为3 段(图1),1991-1995 年种植面积基本维持在75 万公顷;1996-2002 年种植面积迅速上升至160 万公顷,种植面积为1991年的 2 倍以上;2003 年面积略有下降后逐年大幅度上升。2010 年为297.5 万公顷,约为1991 年水稻种植面积的3.9 倍。 水稻单位面积产量近20 年整体呈现上升趋势。从1991-1997 年水稻单位面积产量快速提高,之后水稻单位面积产量在波动中 逐渐升高,可以看出1997 年后水稻单位面积产量波动较大,但2007-2010 年单位面积产量呈现稳步上升的趋势。单位面积产量 的变化趋势对水稻总产高低变化有直接影响。从水稻总产量的数 据看,1991-1997 年总产量呈显著升高的趋势,这与种植面积、单位面积产量提高有关。1997 年后水稻总产量的波动较大,于2007 年之后呈现稳步增长的趋势。由此可以看出,近20 年水稻总产量的变化趋势与单位面积产量的变化趋势相吻合,故水稻总 产量与单位面积产量显著相关。 2 近20 年黑龙江省气候变化 2.1 温度变化研究表明,黑龙江各季气温变化不一致。为准

温度对作物生长的影响及调控措施

温度对作物生长的影响及调控措施 ——张明伟农研1201 提纲 1.温度的相关概念 1.1温周期 1.2三基点 1.3积温 2.温度对作物生长的影响 2.1土壤温度对作物发芽、出苗的影响 2.2温度对生殖发育的影响 2.3温度对作物酶的活性的影响 2.4昼夜温差对农作物的影响 3.极端温度对作物的危害(重点分析高温逆境对作物的危害) 4.农艺措施对温度的调控 5.参考文献 温度是作物生长的关键因素,一方面温度直接影响作物生长、分布界限和产量;另一方面,温度也影响着作物的发育速度,从而影响作物生育期的长短与各发育期的长短与各发育期出现的早晚。此外,温度还影响着作物病虫害的发生、发展。因此,适宜的温度是作物生存及生长发育的重要条件之一。 1. 温度的相关概念 1.1温周期 温周期:作物生长发育与温度变化的同步现象称之为温周期。 年范围的温周期对植物开花的影响比较明显。温带许多植物早在种子萌发期间就必须经受一定的温度条件作用,将来才能萌发或开花。如牡丹的种子春季播种当年只生根不萌出地上芽,秋季播种则第二年春天发芽;冬小麦必须在0-2℃环境中经历5-8天以上才能开花(称春化作用)。 因此,昼夜变温对作物生长有很大影响。一般来说:水稻以白天24-26℃,夜温14-16℃,最有利于籽粒灌浆;小麦以白天20℃,夜温17℃,最有利于麦穗中的小穗的形成;同时,小麦籽粒中蛋白质含量与日夜温差呈正相关R=0.85。 1.2三基点温度 农作物生长的三基点温度指农作物生长的最适温度、最低温度和最高温度。 在最高温度和最低温度时,农作物生长发育停止,在最适温度时,农作物生长速度最快。

1.3积温 积温:是指某一生育时期或某一时段内,逐日平均气温积累之和。它是热量资源的表示方法,也是作物对热量指标的要求;也表示了作物某一生育时期或全生育时期所需要的温度总和。 高于生物学下限温度的温度值为活动温度。 活动温度与生物学下限温度之差称为有效温度。 作物全生育期(或某一生育期)中活动温度的总和,称活动积温。 作物全生育期(或某一生育期)中有效温度的总和,称有效积温。 活动积温计算公式: Y=∑ti>B Y为活动积温,B为生物学下限温度,ti>B为高于下限温度的日平均温度,即活动温度。∑为该生育期始日至终日(1—n)日之和。 有效积温计算公式: A=∑(ti>B-B) A为有效积温,(ti>B-B)为有效温度,B为生物学下限温度 2.温度对作物生长的影响 温度不但影响植物发芽、生长发育、开花结实还会影响到作物的产量和品质。 2.1土壤温度对作物发芽、出苗的影响 土温对种子、出苗的影响比对气温的影响要直接得多,故一般用土温指标较为确切。因为春播以5厘米土温要比气温高2度;而土温受具体地块的地形、坡度、土壤水分、耕作条件、天气与作物覆盖等的影响而千差万别;同时土壤不同深度的温度也差异较大,特别是白天的温度,例如春播时3厘米、5厘米与10厘米白天特别是中午的土温有较大差别,所以播种深度对发芽与出苗的快慢影响很大。 2.2温度对生殖发育的影响 许多二年生和多年生植物需通过低温春化作用才能进入花芽发育。 喜温作物(如水稻、棉花)成花不存在低温诱导或促进作用,但高温可引发少数作物开花或促进开花(如菠菜、水稻、棉花等)。 籼稻幼穗发育要求日均温21℃以上,粳稻19℃以上,最适温度26-30℃。在适温条件下,幼穗发育期所需日数最少,而温度愈低所需日数愈多。 2.3温度对作物酶的活性的影响 作物的一切生命活动都需要酶的参加,各种酶的活动都要求一定的温度,作物的光合作用、呼吸作用、吸收作用、蒸腾作用的强弱都受温度直接影响,从而影响作物的生长和发育。 2.4昼夜温差对农作物的影响 农作物白天光合作用与呼吸作用同时进行,夜间只进行呼吸作用。光合作用积累有机物质,呼吸作用消耗有机物质,有机物积累越多,产量就越高,品质也提高,反之,产量则少,品质也低。

三年级观察日记种蒜苗

三年级观察日记种蒜苗 三年级观察日记种蒜苗 第一天 吃过晚饭,妈妈就开始剥蒜瓣。啊!要种蒜苗了,我非常高兴。妈妈选了一些白胖胖的大蒜瓣作种,我在旁边帮着妈妈选种。 选好种,妈妈拿来一个空盘子,把选好的蒜种一个紧挨一个摆在盘子里,然后浇上了水。我心想:“蒜瓣的头光秃秃的,不用土,只浇水,它们能长出蒜苗来吗?” 第三天 刚过了两天,蒜瓣的顶端就裂开了,露出了一点浅绿色的芽儿,像小鸡从蛋壳里刚伸出来的小嘴,用手一摸,软乎乎的。再看它们的根部,已长出了一些短短的须根,立在盘子里。我害怕蒜瓣倒了,就把它们一个一个往下按。 妈妈看见了,说:“小傻瓜,别按了,会把它们弄死的。” 我忙问:“那怎么办?它们容易倒啊。” 妈妈笑着说:“过几天,根长长了,就不会倒了。” 听了妈妈的话,我放心了。我又想到第一天的问题,就问妈妈。 她说:“蒜瓣本身就有养料,只要温度适当,有充分的阳光、空气,没有土照样生长。” 我家的阳台有很多盆美丽、有名的花。但是阳台一角的最小的、最不起眼的文竹却是我最喜欢、最珍惜的植物。

虽然小白兔全身都是雪白的,但是它的眼睛是红色的。你瞧,它那眼睛一眨一眨的,真可爱!就像红宝石一样。 噢,原来是这样,我心中的谜解开了。 我忍不住去碰含羞草的叶片,叶子就立刻合拢了,好像很害羞。我再用手去捏又细又长的茎,茎就垂了下来,有更多的叶子合拢在一起,真有趣。过了五分钟左右,它的叶片慢慢的舒展开,又恢复了以前生机勃勃的样子。这是因为什么呢?我疑惑不解,一定要查明白,我去问妈妈。 第五天 转眼间,蒜苗长到一厘米高了,须根像细线似地缠绕在盘子里。在这些蒜苗中,有一棵长得又高又壮,像“穆铁柱”,我就给它点了个红点,算是鼓励;有一棵长得最矮的,我给它点了一个蓝点,希望它努力赶上。 今天,蒜苗上出了小瓣,我以为它病了。妈妈说:“那是分叶呢。”我才知道是一场虚惊。 第十天 蒜苗长得很快,我每天好像都听到它们“刷刷刷”向上长的声音。那白玉般的茎,碧绿的叶子,拥在一起,活像一片齐刷刷的小竹林。那长长的须根都牢牢地立在盘子上,纵横交错,紧紧地交织在一起,就是用手扯也扯不开了。 第十四天 我找来一个盆子,先在盆子底部钉几个孔,在填满土,接着将种子埋进土里,最后浇一点水,就“大功告成”。 蒜苗已经长到半尺多长了。妈妈说:“可以吃了,再不吃就老了。”

植物与温度的关系简介

植物与温度的关系简介 1. 温度的生态意义 任何植物都是生活在具有一定温度的外界环境中并受着温度变化的影响。首先,植物的生理活动、生化反应,都必须在一定的温度条件下才能进行。一般而言,温度升高,升理生化反应加快、生长发育加速;温度下降,生理生化反应变慢,生长发育迟缓。当温度低于或高于植物所能忍受的温度范围时,生长逐渐缓慢、停止,发育受阻,植物开始受害甚至死亡。其次温度的变化能引起环境中其它因子如湿度、降水、风、水中氧的溶解度等的变化,而环境诸因子的综合作用,又能影响植物的生长发育、作物的产量和质量。 2. 温度的变化规律 温度的时间变化可分为季节变化和昼夜变化。北半球的亚热带和温带地区,夏季温度较高,冬季温度较低,春、秋两季适中;一天中的温度昼高于夜,最低值发生在将近日出时,最高值一般在13~14时左右,日变化曲线呈单峰型。温度的空间变化主要体现在受纬度、海拔、海陆位置、地形等变化的制约上。一般纬度和海拔越低,温度越高;海陆位置和地形对温度变化的影响较为复杂。 植物属于变温类型,植物体温度通常接近气温(或土温),并随环境温度的变化而变化,并有一滞后效应。生态系统内部的温度也有时空变化。在森林生态系统内,白天和夏季的温度比空旷地面要低,夜晚和冬季相反;但昼夜及季节变化幅度较小,温度变化缓和,随垂直高度的下降,变幅也下降;生态系统结构越复杂,林内外温度差异越显著。 3. 节律性变温对植物的影响 节律性变温就是指温度的昼夜变化和季节变化两个方面。昼夜变温对植物的影响主要体现在:能提高种子萌发率,对植物生长有明显的促进作用,昼夜温差大则对植物的开花结实有利,并能提高产品品质。此外,昼夜变温能影响植物的分布,如在大陆性气候地区,树线分布高,是因为昼夜变温大的缘故。植物适应于温度昼夜变化称为温周期,温周期对植物的有利作用是因为白天高温有利于光合作用,夜间适当低温使呼吸作用减弱,光合产物消耗减少,净积累增多。

外部环境对植物生长的影响

外部环境对植物生长的影响 一.光对植物生长的影响 二. 温度对植物生长的影响 三.湿度对植物生长的影响

一.光对植物生长的影响 植物在生命活动过程中所产生的全部有机物质的碳骨架都来自于光合作用,而光合作用的能量来源是可见光.整个光合作用可分为2个阶级:光反应阶级和暗反应阶段.它是一个极其复杂的生理过程,至少包括几十个反应步骤,相互交叉错杂在一起,其中既有物理变化,又有化学变化;既有电子传递、能量转换的过程,又有物质转化的过程. 在光合作用的光反应阶段中,光合生物利用光能产生ATP(三磷酸腺苷)和NADPH(还原力).在光合作用的暗反应阶段,叶绿体利用光阶段产生的NADPH和ATP使CO2还原合成碳水化合物.另外光质对光合碳代谢也有重要的调节作用,蓝光下生长的多种植物的叶片或种子总蛋白质含量比红光下生长的高,红光下生长的植物体内有较多的碳水化合物积累.这一现象普遍存在于高等植物和藻类中.蓝光下培养的小球藻碳水化合物含量增加1倍,作用光谱显示促进蛋白质含量增加最有效波长在460nm和370nm 附近植物的生长发育被许多环境因子所刺激,其中包括光、温度和地球的引力等.在这些刺激中,光具有特殊重要的地位.因为它 不仅影响着植物几乎所有的发育阶段,还为光合作用提供能量.光调节的发育过程包括发芽、茎的生长、叶和根的发育、向光性、叶绿素的合成、分枝以及花的诱导等等.

1.各种波长的光对植物的影响 可见光波长(4*10-7m----7*10-7m) 光色---------- 波长λ(nm) ---------- 代表波长 红(Red)----- 780~630 ---------- 700 橙(Orange)-- 630~600 ---------- 620 黄(Yellow)-- 600~570 ---------- 580 绿(Green) -- 570~500 ---------- 550 青(Cyan) --- 500~470 ---------- 500 蓝(Blue) --- 470~420 ---------- 470 紫(Violet) - 420~380 ---------- 420 280 ~ 315nm:对形态与生理过程的影响极小 315 ~ 400nm :叶绿素吸收少,影响光周期效应,阻止茎伸长400 ~ 520nm(蓝):叶绿素与类胡萝卜素吸收比例最大,对光合作用影响最大 520 ~ 610nm(绿):色素的吸收率不高 610 ~ 720nm(红):叶绿素吸收率低,对光合作用与光周期效应有显著影响 720 ~ 1000nm :吸收率低,刺激细胞延长,影响开花与种子发芽 >1000nm :转换成为热量 从上面的数据来看,植物光合作用需要的光线,波长在400 ~ 720nm左右。440 ~ 480nm(蓝色)的光线以及640 ~ 680nm (红色)对于光合作用贡献最大。520 ~ 610nm(绿色)的光线,

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