光對(duì)植物的影響及植物對(duì)光的適應(yīng).doc

1、光對(duì)植物的影響及植物對(duì)光的適應(yīng)光對(duì)植物的影響及植物對(duì)光的適應(yīng)光是地球上所有生物得以生存和繁衍的最基本的能量源泉， 地球 上幾乎所有生命活動(dòng)所必需的能量都直接或間接地來(lái)源于太陽(yáng)光。 植 物通過(guò)光合作用， 將太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能， 貯藏在合成的有機(jī)物 質(zhì)中，除提供給自身需要外，還提供給其他異養(yǎng)生物，為地球上幾乎 一切生物提供了生長(zhǎng)、 發(fā)育和繁殖的能源。 光照條件隨著不同的地理 位置和不同的時(shí)間而發(fā)生變化， 在城市地區(qū)更有其特殊性， 光對(duì)植物 的影響使植物為長(zhǎng)期適應(yīng)不同光照條件而形成相應(yīng)的適應(yīng)類型。 一、 光對(duì)植物的影響（一） 光合作用光合作用，即光能合成作用，是植物、藻類和某些細(xì)菌，在可見(jiàn) 光的

2、照射下，利用光合色素，將二氧化碳（或硫化氫）和水轉(zhuǎn)化為有 機(jī)物，并釋放出氧氣（或氫氣）的生化過(guò)程。光合作用是一系列復(fù)雜 的代謝反應(yīng)的總和， 是生物界賴以生存的基礎(chǔ)， 也是地球碳氧循環(huán)的 重要媒介。 根據(jù)植物光合作用中二氧化碳的固定與還原方式不同， 可 將植物分為C3植物、C4植物和CAM （景天酸代謝）植物。C3植物 固定二氧化碳的形式為卡爾文循環(huán)，它是植物界中的主要類群。 C4植物葉細(xì)胞幾乎可以吸收細(xì)胞間空氣中的所有二氧化碳， 并且由于葉 細(xì)胞中沒(méi)有光呼吸， 故能在葉內(nèi)二氧化碳濃度很低的情況下進(jìn)行光合 作用。其主要分布在溫暖、干燥氣候地區(qū)，其主要類群為禾本科、莎 草科、馬齒筧科、藜科和大戟科

3、等，多為一年生植物。 CAM 植物夜 間通過(guò)酸的形式保存二氧化碳，白天利用這些二氧化碳進(jìn)行光合作 用。因此， CAM 植物主要分布在周期性干旱和貧瘠的生境中，其類 群包括所有仙人掌屬、 大多數(shù)干草原、 熱帶與亞熱帶沙漠的肉質(zhì)植物 以及熱帶的蘿藦科、大戟科和鳳梨科的全部的附生植物等。一般來(lái)說(shuō)， C4 植物的光和能力較強(qiáng)，對(duì)光照強(qiáng)度的需求最高，C3植物的光和能力較弱，其光飽和點(diǎn)明顯低于 C4植物，而陰生草本 植物和苔蘚植物對(duì)光照強(qiáng)度要求更低。（二） 光強(qiáng)對(duì)植物生長(zhǎng)和形態(tài)的作用光照強(qiáng)度與植物莖、 葉的生長(zhǎng)及形態(tài)結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系。 在弱光條 件下，幼莖的節(jié)間充分延伸，形成細(xì)而長(zhǎng)的莖；而在充足的光照條件

4、下則節(jié)間變短，莖變粗。光能促進(jìn)植物組織的分化，有利于胚軸維管 束中管狀細(xì)胞的形成， 因此在充足的光照條件下， 樹(shù)苗的莖有發(fā)育良 好的木質(zhì)部。 充足的陽(yáng)光還能促進(jìn)樹(shù)苗根系的生長(zhǎng)， 形成較大的根莖 比。在弱光照下，大多數(shù)樹(shù)木的幼苗根系都較淺，較不發(fā)達(dá)。此外， 很多樹(shù)木由于接受到的光照強(qiáng)度不均勻， 枝葉向強(qiáng)光方向 生長(zhǎng)茂盛，向弱光方向生長(zhǎng)羸弱或不能生長(zhǎng)，形成明顯偏冠。一些喜 光樹(shù)種甚至發(fā)生主干傾斜、 扭曲，這種偏冠現(xiàn)象在行道樹(shù)或庭院樹(shù)木 中經(jīng)?？梢钥吹健Ｈ?光質(zhì)的作用太陽(yáng)光譜中含有各種不同顏色的光， 不同顏色的光對(duì)植物的作用 也不同。其中， 紅外光促進(jìn)植物莖的延長(zhǎng)生長(zhǎng)，有利于種子和孢子的 萌發(fā)，提

5、高植物體的溫度。 植食性昆蟲(chóng)能利用其紅外光感應(yīng)性能來(lái)找 出生理病弱植株， 并進(jìn)行侵害。 很多昆蟲(chóng)利用紫外光反射性能的變化 來(lái)辨認(rèn)植物， 采蜜昆蟲(chóng)以花朵反射的紫外光類型作為采蜜的向?qū)А?此 外，紅光還能促進(jìn)葉綠素的形成。藍(lán)、紫光也能被葉綠素和類胡蘿卜 素所吸收。實(shí)驗(yàn)表明，紅光有利于碳水化合物的形成，藍(lán)光有利于蛋 白質(zhì)的合成。藍(lán)、紫光和青光對(duì)植物伸長(zhǎng)生長(zhǎng)及幼芽形成有很大作用， 能抑制植物的伸長(zhǎng)而形成矮態(tài)，還能促進(jìn)花青素等植物色素的形成， 紅光影響植物開(kāi)花、莖的伸長(zhǎng)和種子萌發(fā)。二、 植物對(duì)光的適應(yīng)植物長(zhǎng)期適應(yīng)不同的光生環(huán)境條件， 形成了不同的適應(yīng)策略。 根 據(jù)植物對(duì)光照強(qiáng)度的要求， 可以把植物分為陽(yáng)

6、性植物、 陰性植物和耐 陰植物三大類。1. 陽(yáng)性植物 喜光而不能忍受蔭蔽的植物， 在弱光條件下生長(zhǎng) 發(fā)育不良，對(duì)樹(shù)木而言， 在林冠下不能完成更新。 如落葉松屬、 水杉、 側(cè)柏、蒲公英、芍藥等。2. 陰性植物 具有較強(qiáng)的耐陰能力，在氣候較干旱的環(huán)境下， 常不能忍受過(guò)強(qiáng)光照的植物，林冠下可以正常更新。如冷杉屬、云杉 屬、杜鵑花屬、地錦屬等。3. 耐陰植物 在充足陽(yáng)光下生長(zhǎng)最好， 但稍受蔭蔽是亦不受損害，其耐陰的程度因樹(shù)種而異。如五角楓、元寶楓、樟、珍珠梅屬等 為稍耐陰的樹(shù)種。葉片是直接接受陽(yáng)光進(jìn)行光合作用的器官，對(duì)光有較強(qiáng)的適應(yīng) 性。由于植物葉片的適光變態(tài)在強(qiáng)光照射下趨向養(yǎng)陽(yáng)結(jié)構(gòu)， 在弱光下 趨向陰生結(jié)構(gòu)， 因此陽(yáng)性樹(shù)種的葉片主要具有陽(yáng)生葉的特征， 耐陰樹(shù) 種由于適應(yīng)光照強(qiáng)度的范圍較廣，通常陽(yáng)生葉與陰生葉分化較明顯， 耐陰性強(qiáng)的植物，主要具有陰生葉的特征。此外， 植物的開(kāi)花要求一定的日照長(zhǎng)度， 這種特征主要與其原產(chǎn) 地在生長(zhǎng)季時(shí)自然日照的長(zhǎng)度有密切的關(guān)系， 也是植物在系統(tǒng)發(fā)育過(guò) 程中對(duì)所處的生態(tài)環(huán)境長(zhǎng)期適應(yīng)的結(jié)果。 一般來(lái)說(shuō)， 短日照植物都起 源于低緯度地區(qū)， 長(zhǎng)日照植物則起源于高緯度地區(qū)， 因此植物的地理 分布除受溫度和水分條件影響外， 還受光周期控制。 如對(duì)長(zhǎng)日照植物 而言，若栽植在臨近赤道的低緯度地區(qū)，一般不能開(kāi)花。同時(shí)，光周 期在很大程度上控制了許多木本植物的休眠和生長(zhǎng)，