光對植物的影響及植物對光的適應(yīng).doc

1、光對植物的影響及植物對光的適應(yīng)光對植物的影響及植物對光的適應(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所必需的能量都直接或間接地來源于太陽光。 植 物通過光合作用， 將太陽輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能， 貯藏在合成的有機物 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、 發(fā)育和繁殖的能源。 光照條件隨著不同的地理 位置和不同的時間而發(fā)生變化， 在城市地區(qū)更有其特殊性， 光對植物 的影響使植物為長期適應(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 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 機物，并釋放出氧氣（或氫氣）的生化過程。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)胞中沒有光呼吸， 故能在葉內(nèi)二氧化碳濃度很低的情況下進行光合 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 間通過酸的形式保存二氧化碳，白天利用這些二氧化碳進行光合作 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。一般來說， C4 植物的光和能力較強，對光照強度的需求最高，C3植物的光和能力較弱，其光飽和點明顯低于 C4植物，而陰生草本 植物和苔蘚植物對光照強度要求更低。（二） 光強對植物生長和形態(tài)的作用光照強度與植物莖、 葉的生長及形態(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， 樹苗的莖有發(fā)育良 好的木質(zhì)部。 充足的陽光還能促進樹苗根系的生長， 形成較大的根莖 比。在弱光照下，大多數(shù)樹木的幼苗根系都較淺，較不發(fā)達。此外， 很多樹木由于接受到的光照強度不均勻， 枝葉向強光方向 生長茂盛，向弱光方向生長羸弱或不能生長，形成明顯偏冠。一些喜 光樹種甚至發(fā)生主干傾斜、 扭曲，這種偏冠現(xiàn)象在行道樹或庭院樹木 中經(jīng)?？梢钥吹?。三） 光質(zhì)的作用太陽光譜中含有各種不同顏色的光， 不同顏色的光對植物的作用 也不同。其中， 紅外光促進植物莖的延長生長，有利于種子和孢子的 萌發(fā)，提

5、高植物體的溫度。 植食性昆蟲能利用其紅外光感應(yīng)性能來找 出生理病弱植株， 并進行侵害。 很多昆蟲利用紫外光反射性能的變化 來辨認(rèn)植物， 采蜜昆蟲以花朵反射的紫外光類型作為采蜜的向?qū)А?此 外，紅光還能促進葉綠素的形成。藍、紫光也能被葉綠素和類胡蘿卜 素所吸收。實驗表明，紅光有利于碳水化合物的形成，藍光有利于蛋 白質(zhì)的合成。藍、紫光和青光對植物伸長生長及幼芽形成有很大作用， 能抑制植物的伸長而形成矮態(tài)，還能促進花青素等植物色素的形成， 紅光影響植物開花、莖的伸長和種子萌發(fā)。二、 植物對光的適應(yīng)植物長期適應(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)植物對光照強度的要求， 可以把植物分為陽

6、性植物、 陰性植物和耐 陰植物三大類。1. 陽性植物 喜光而不能忍受蔭蔽的植物， 在弱光條件下生長 發(fā)育不良，對樹木而言， 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 具有較強的耐陰能力，在氣候較干旱的環(huán)境下， 常不能忍受過強光照的植物，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 在充足陽光下生長最好， 但稍受蔭蔽是亦不受損害，其耐陰的程度因樹種而異。如五角楓、元寶楓、樟、珍珠梅屬等 為稍耐陰的樹種。葉片是直接接受陽光進行光合作用的器官，對光有較強的適應(yīng) 性。由于植物葉片的適光變態(tài)在強光照射下趨向養(yǎng)陽結(jié)構(gòu)， 在弱光下 趨向陰生結(jié)構(gòu)， 因此陽性樹種的葉片主要具有陽生葉的特征， 耐陰樹 種由于適應(yīng)光照強度的范圍較廣，通常陽生葉與陰生葉分化較明顯， 耐陰性強的植物，主要具有陰生葉的特征。此外， 植物的開花要求一定的日照長度， 這種特征主要與其原產(chǎn) 地在生長季時自然日照的長度有密切的關(guān)系， 也是植物在系統(tǒng)發(fā)育過 程中對所處的生態(tài)環(huán)境長期適應(yīng)的結(jié)果。 一般來說， 短日照植物都起 源于低緯度地區(qū)， 長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。 如對長日照植物 而言，若栽植在臨近赤道的低緯度地區(qū)，一般不能開花。同時，光周 期在很大程度上控制了許多木本植物的休眠和生長，