国家开放大学《自然科学基础》第八章 实践活动（2022-2023春季）

光照强度对植物生长及形态结构有重要作用。光对植物的生长有直接影响和间接影响。直接影响指光对植物形态生成的作用，就植物生长过程本身而言，它并不需要光。只要有足够的营养物质，植物在暗处也能生长。但是，在暗处生长的植物，形态是不正常的。如在无光下生长出来的植物是黄化苗。间接影响主要指光合作用，光合作用固定空气中的二氧化碳合成有机物质，这是植物生长的物质基础。植物叶片每固定1 mol(摩尔)的CO2，大约需要468.6 kJ(千焦耳)的光能，因此光是通过影响光合作用的进行来影响植物的生长。正因为光照强度对植物的生长作用如此巨大，因此如果能够控制光照强度与时间，就能控制作物的生长，使作物得到我们所期望的收成。这将是农业的一大成就，这里我们推荐使用光照箱，光照箱能够人工控制温度、湿度、光照度等参数，是一款不可多得的仪器。光照强度对植物会产生很大影响。一切绿色植物必须在阳光下才能进行光合作用。植物体重量的增加与光照强度密切相关。植物体内的各种器官和组织能保持发育上的正常比例，也与一定的光照强度直接相联系。光照对植物的发育也有很大影响。要植物开花多，结实多，首先要花芽多，而花芽的多少又与光照强度直接相关。根据植物对光需求程度的不同，可将植物分为阳性植物、阴植物和耐阴植物。在明亮的阳光下发育得很好，而在遮阴条件下却引起死亡，这类植物如马尾松以及绝大多数草原植物和荒漠植物，叫阳性植物。有的植物，例如生于林下的草本植物酢浆草等，生长于非常阴暗的条件下。森林采伐后，当它们的叶子暴露于明亮的阳光下时，由于叶绿素被破坏而呈现淡黄色，最后以致死亡，它们是阴性植物。在自然界中绝对的阴性植物并不多见，大多数植物在明亮的阳光下发育得很好，但也能忍受一定程度的荫蔽，它们叫耐阴植物。光能促进植物的组织和器官的分化，制约着各器官的生长速度和发育比例。强光对植物茎的生长有抑制作用，但能促进组织分化，有利于树木木质部的发育。如在全光照条件下生长的树木，一般树干粗壮、树冠庞大、枝下高较低，具有较高的观赏与生态价值。在高强光中生长的树木较矮，但是干重增加，并且根茎比提高。此外，叶子较厚，栅栏组织层数较多。但强光还会使叶绿素发生光氧化，使蛋白质合成减少，而碳水化合物合成增加。强光往往导致高温，易造成水分亏缺，气孔关闭和CO2供应不足，也会引起光合下降，从而影响植物的生长;而光照不足，枝长且直立生长势强，表现为徒长和黄化。另外，光能促进细胞的增大和分化、控制细胞的分裂和伸长，因此要使树木正常生长，则必须有适合的光照强度。光照强度对树木根系的生长能产生间接的影响，充足的光照条件有利于苗木根系的生长，形成较大的根茎比，对苗木的后期生长有利;当光照不足时，对根系生长有明显的抑制作用，根的伸长量减少，新根发生数少，甚至停止生长。尽管根系是在土壤中无光条件下生长，但它的物质来源仍然大部分来自地上部分的同化物质。当因光照不足，同化量降低，同化物减少时，根据有机物运输就近分配的原则，同化物质首先给地上部分使用，然后才送到根系，所以阴雨季节对根系的生长影响很大，而耐阴的树种形成了低的光补偿点以适应其环境条件。树体由于缺光状态表现徒长或黄化，根系生长不良，必然导致上部枝条成熟不好，不能顺利越冬休眠，根系浅且抗旱抗寒能力低。此外，光在某种程度上能抑制病菌活动，如在日照条件较好的立地上生长的树木，其病害明显地减少。光照过强会引起日灼，尤以大陆性气候、沙地和昼夜温差剧变情况下更易发生。叶和枝经强光照射后，叶片温度可提高5~10℃，树皮温度可提高10~15℃以上。当树干温度为50℃以上或在40℃持续⒉小时以上，即会发生日灼。日灼与光强、树势、树冠部位及枝条粗细等均密切相关。如果光照强度分布不均，则会使树木的枝叶向强光方向生长茂盛，向弱光方向生长不良，形成明显的偏冠现象。这种现象在城市园林树种表现很明显，由于现代化城市高楼林立、街道狭窄，改变了光照强度的分布，在同一街道和建筑物的两侧，光照强度会出现很大差别。如东西走向街道，北侧受的光远多于南侧，这样由于枝条的向光生长会导致树木偏冠。树木和建筑物的距离太近，也会导致树木向街道中心进行不对称生长。光照的强弱与开花也有着密切的关系，它决定着花朵的多寡。对于喜阳植物来说，在同一植株上，受光多的枝条上形成的花芽较背光面的枝条多。在夏季晴天多的年份，第二年开花植物的花朵会更繁茂。光照的强弱决定着某些花朵开放的时间。如半支莲、酢浆草的花朵只在晴天的中午盛开。月见草、茉莉花、晚香玉只在傍晚散发芳香。而昙花美丽的花朵在夜间吐露芬芳。牵牛花在清晨日出时刻最为美丽。光照的强度影响着花色。高山热带花卉花朵的色彩较平地花卉花朵色彩更鲜艳。同一品种花卉其花色在室外较室内艳丽。一般花卉最适宜在全光照50%~70%的条件下生长发育，如果所接受日光少于全光照的50%，花卉生长不良。如超过70%的全光照也会抑制花木生长发育。冬季在室内，若较长时间光照不足，会造成植株徒长，节间距离加长，开花品种的花卉着花少、花色淡，有香味的花，花香淡薄，花木分孽能力差，而且抵抗能力减弱，易染病虫害。花卉对光照要求不同，以其对光照的需求多少不同可分为:阳性花卉、中性花卉、阴性花卉。

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