5光照對(duì)植物生長(zhǎng)的影響4.

1、 叫 卑 本科生畢業(yè)論文 畢業(yè)論文題目 光照強(qiáng)度和時(shí)間對(duì)植物生長(zhǎng)的影響 學(xué)生姓名 徐金山 所在學(xué)院 生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 專業(yè)及班級(jí) 生物制藥12級(jí) 指導(dǎo)教師 金銀根 完成日期 2014年3月1日 1摘要1 1光照強(qiáng)度對(duì)植物生長(zhǎng)的影響2 1.1光照強(qiáng)度對(duì)水生植物的影響 2 1.2光照強(qiáng)度對(duì)陸生植物的影響3 1.1.3光照強(qiáng)度對(duì)附生植物和寄生植物的影響 4 2光照時(shí)間變化對(duì)不同種類植物生長(zhǎng)的影響 4 2.1不同光照時(shí)間對(duì)水生植物的影響5 2.2不同光照時(shí)間對(duì)陸生植物的影響5 3結(jié)論與展望5 4致謝6 5參考文獻(xiàn)6 光照強(qiáng)度和時(shí)間對(duì)植物生長(zhǎng)的影響 2012級(jí)生物制藥徐金山 (指導(dǎo)教師：金銀根) 摘要

2、：光照強(qiáng)度和時(shí)間對(duì)植物的生長(zhǎng)有著一定的影響，不同的光照強(qiáng)度和時(shí)間對(duì)植物生 長(zhǎng)的影響也不同，本文綜述了不同光照強(qiáng)度和時(shí)間對(duì)不同種類植物的影響，以及通過一 些例子進(jìn)行說明不同的光照強(qiáng)度和光照時(shí)間對(duì)植物生長(zhǎng)、生理生化、形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響， 并且提出了一些今后的研究光照對(duì)強(qiáng)度和時(shí)間對(duì)植物生長(zhǎng)影響的一些建議。 關(guān)鍵詞：光照強(qiáng)度，光合作用，植物 Reasons for Poor Grain Plumpness of Two-line Hybrid Rice and Their Relationships to Activities of Enzymes in the Grain 2012 Biological

3、 pharmacy Xu Jin-Shan (academic advisor : Jin Yin-Gen) Abstract: Light in ten sity and time has a certa in in flue nce on the growth of pla nts, differe nt 1 1 light intensity and time has the different effect on plant growth, this paper reviews the differe nt light inten sity and time on the in flu

4、e nce of differe nt kinds of pla nt, and through some examples to illustrate differe nt light in ten sity and illu min ati on time on the in flue nce of ne pla nt growth, physiological and biochemical and morphological structure, and proposed sor future research on light in ten sity and time, and so

5、me Suggesti ons for the in flue nce of pla nt growth. Key Words:Light inten sity photos yn thesis pla nt 在我們的日常生活中，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)有很多種因素對(duì)植物的生長(zhǎng)都有一定的影響，其 中光照強(qiáng)度也是影響植物生長(zhǎng)的一個(gè)重要的因素。植物的生長(zhǎng)是通過光合作用儲(chǔ)存有機(jī) 物來實(shí)現(xiàn)的，因此光照強(qiáng)度對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育影響很大，它直接影響植物光合作用的強(qiáng) 弱。光照強(qiáng)度與植物光合作用沒有固定的比例關(guān)系，但是在一定光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，在其 它條件滿足的情況下，隨著光照強(qiáng)度的增加，光合作用的強(qiáng)度也相應(yīng)的增加。但光照強(qiáng) 度超

6、過光的飽和點(diǎn)時(shí)，光照強(qiáng)度再增加，光合作用強(qiáng)度不增加。光照強(qiáng)度過強(qiáng)時(shí)，會(huì)破 壞原生質(zhì)引起葉綠素分解，或者使細(xì)胞失水過多而使氣孔關(guān)閉，造成光合作用減弱，甚 至停止。光照強(qiáng)度弱時(shí)，植物光合作用制造有機(jī)物質(zhì)比呼吸作用消耗的還少，植物就會(huì) 停止生長(zhǎng)。只有當(dāng)光照強(qiáng)度能夠滿足光合作用的要求時(shí)，植物才能正常生長(zhǎng)發(fā)育。根據(jù) 植物的生長(zhǎng)環(huán)境，可將植物分為陸生型，水生型，附生型，寄生型。對(duì)植物的總光能利 用率產(chǎn)生影響的主要因素是光合面積、光照時(shí)間和光合能力。光合面積主要是指葉面積， 通常用葉面積指數(shù)來表示，即植物葉面積總和與植株所覆蓋的土地面積的比值；光合時(shí) 間是指植物全年進(jìn)行光合作用的時(shí)間， 光合時(shí)間越長(zhǎng)，植物體

7、內(nèi)就能積累更多的有機(jī)物 質(zhì)并增加產(chǎn)量，延長(zhǎng)光合時(shí)間主要是靠延長(zhǎng)葉片的壽命和適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)植物的生長(zhǎng)期；光 和能力是指大氣中二氧化碳含量正常和其他生態(tài)因子處于最適狀態(tài)時(shí)的植物最大凈光 合作用速率。 1光照強(qiáng)度對(duì)植物生長(zhǎng)的影響 光照不但為植物光合作用提供輻射能，而且還作為環(huán)境信號(hào)調(diào)節(jié)植物整個(gè)生命周期 的許多生理過程，通過調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)、 分化與發(fā)育的過程而影響植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)。不同 的光環(huán)境下，光調(diào)節(jié)植物形態(tài)的功能受到影響，因而導(dǎo)致植物在形態(tài)結(jié)構(gòu)上的差異。光 照對(duì)植物各部分生長(zhǎng)的影響最終表現(xiàn)在生物量積累和分配上。孟金柳的研究表明，光照 條件的不同和葉損失都會(huì)導(dǎo)致植物物質(zhì)分配方式的變化?？傮w來說，在強(qiáng)光照水

8、平下， 植株加大了對(duì)根的生物量分配，在低光照水平下增加了對(duì)葉的生物量分配；中度光照條 件下植株對(duì)根和葉的分配則處于兩者之間，葉組織損失使植株加大了對(duì)葉的生物量投資 不同處理階段結(jié)果有所不同，在低光照條件下，葉損失植株對(duì)葉的生物量分配顯著高于 咼光照下的葉損失植株。 光照強(qiáng)度表示物體表面積被照明程度的量。 光照強(qiáng)度在赤道地區(qū)最大，隨海拔高度 的增加而增強(qiáng)，例如在海拔1000米可獲得全部入射日光能的70%，而在海拔0米的海 平面卻只能獲得50%。此外，山的坡向和坡度對(duì)光照強(qiáng)度也有很大影響。在北半球的 溫帶地區(qū)，山的南坡所接受的光照比平地多，而平地所接受的光照又比北坡多。隨著緯 度的增加，在南坡上獲

9、得最大年光照量的坡度也隨之增大， 但在北坡上無論什么緯度都 是坡度越小光照強(qiáng)度越大。較高緯度的南坡可比較低緯度的北坡得到更多的日光能，因 此南方的喜熱作物可以移栽到北方的南坡上生長(zhǎng)。 光照強(qiáng)度在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部也有變 化。一般說來，光照強(qiáng)度在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)將會(huì)自上而下逐漸減弱，由于冠層吸收了大量日 光能，使下層植物對(duì)日光能的利用受到了限制， 所以一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的垂直分層現(xiàn)象既決 定于群落本身，也決定于所接受的日光能總量。 1.1光照強(qiáng)度對(duì)水生植物生長(zhǎng)的影響 在水生生態(tài)系統(tǒng)中，光照強(qiáng)度將隨水深的增加而迅速遞減。 水對(duì)光的吸收和反射是 很有效的，在清澈靜止的水體中，照射到水體表面的光大約只有50%能夠到

10、達(dá)15米深 處，如果水是流動(dòng)和混濁的，能夠到達(dá)這一深度的光量就要少得多，這對(duì)水中植物的光 合作用是一種很大的限制。 光的穿透性限制著植物在海洋中的分布，只有在海洋表層的透光帶內(nèi)，植物的光合 作用才能大于呼吸量；在透光帶的下部，植物的光合作用量剛好與植物的呼吸消耗量相 平衡；如果海洋植物的浮藻類沉降到補(bǔ)償點(diǎn)以下，而又不能很快的回升到表層時(shí)，這些 藻類便會(huì)死亡。在一些特別清澈的海水或湖水中，補(bǔ)償點(diǎn)可以深達(dá)幾百米，但這是很少 見的。例如，光照強(qiáng)度控制藻細(xì)胞對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收 ，最終限制赤潮藻爆發(fā)性增殖的作 用途徑。研究表明，藻細(xì)胞的生長(zhǎng)率與光照強(qiáng)度之間呈指數(shù)相關(guān)關(guān)系；在低光照強(qiáng)度下藻 細(xì)胞的生長(zhǎng)率較低

11、，藻細(xì)胞生長(zhǎng)率僅為光照強(qiáng)度時(shí)的十分之一，而藻細(xì)胞對(duì)Fe和P的吸收 量分別提高了 1.5倍和1倍。這些研究結(jié)果為揭示導(dǎo)致赤潮常在光照良好天氣后發(fā)生的 根本原因提供了全新的認(rèn)識(shí)。 1.2光照強(qiáng)度對(duì)陸生植物生長(zhǎng)的影響 接受一定量的光照是植物獲得凈生產(chǎn)量的必要條件，因?yàn)橹参锉仨毶a(chǎn)足夠的糖類 以彌補(bǔ)呼吸消耗，當(dāng)影響植物光合作用和呼吸作用的其他生態(tài)因子都保持恒定時(shí)，生產(chǎn) 和呼吸這兩個(gè)過程之間的平衡就主要決定于光照強(qiáng)度。根據(jù)植物對(duì)光需求程度的不同， 可將植物分為陽性植物、陰性植物和耐陰植物。在明亮的陽光下發(fā)育得很好，而在遮陰 條件下卻引起死亡，這類植物如馬尾松以及絕大多數(shù)草原植物和荒漠植物， 叫陽性植物。

12、 有的植物，例如生于林下的草本植物酢漿草等，生長(zhǎng)于非常陰暗的條件下。森林采伐后， 當(dāng)它們的葉子暴露于明亮的陽光下時(shí)，由于葉綠素被破壞而呈現(xiàn)淡黃色，最后以致死亡， 它們是陰性植物。在自然界中絕對(duì)的陰性植物并不多見， 大多數(shù)植物在明亮的陽光下發(fā) 育得很好，但也能忍受一定程度的蔭蔽，它們叫耐陰植物。例如，光照條件對(duì)北細(xì)辛的 展葉期，花期，結(jié)果初期均有影響，北細(xì)辛葉斑病發(fā)生率和發(fā)生程度均隨光照強(qiáng)度減弱而 減輕，根折干率隨光照強(qiáng)度減弱而增大，揮發(fā)油含量隨光照強(qiáng)度減弱而減小，同時(shí)，光 照強(qiáng)度對(duì)揮發(fā)油的組分類別及含量亦有影響。在一定光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，增強(qiáng)光照強(qiáng)度有 利于曼陀羅和紫花曼陀羅的發(fā)育及莖、葉生物量的

13、積累，13 000和18 000 lx兩個(gè)光照 強(qiáng)度下兩供試曼陀羅長(zhǎng)勢(shì)最好，同等光照強(qiáng)度下紫花曼陀羅的株高、 基莖粗、葉片數(shù)目、 莖葉生物量大于曼陀羅，但差異性不顯著。曼陀羅葉片厚度、柵欄組織厚度、海綿組織 厚度及氣孔密度、氣孔指數(shù)均隨著試驗(yàn)光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而增加；紫花曼陀羅氣孔密度及 氣孔指數(shù)明顯高于曼陀羅。曼陀羅葉片中葉綠素含量均隨試驗(yàn)設(shè)置光照強(qiáng)度的增強(qiáng)呈先 升后降的趨勢(shì)；隨試驗(yàn)設(shè)置光照強(qiáng)度的增強(qiáng)，兩供試曼陀羅莖中葉綠素a b及類胡蘿 卜素含量變化趨勢(shì)不一致，莖中花色素苷、類黃酮及總酚含量的變化情況是；曼陀羅均 與光照強(qiáng)度呈正相關(guān)，但紫花曼陀羅比曼陀羅含量，這也是紫花曼陀羅花、莖等器官呈 紫

14、色的物質(zhì)基礎(chǔ)，加上氣孔密度和氣孔指數(shù)較大等特性， 使紫花曼陀羅較曼陀羅適應(yīng)性 更強(qiáng)。 1.3光照強(qiáng)度對(duì)附生植物和寄生植物的影響 有些植物不跟土壤接觸，其根群附著在其它樹的枝干上生長(zhǎng)，利用雨露、空氣中的 水汽及有限的腐殖質(zhì)（腐爛的枯枝殘葉或動(dòng)物排泄物等）為生，如蕨類、蘭科的許多種 類。這類植物叫附生植物，他們通常不會(huì)長(zhǎng)得很高大，自身可進(jìn)行光合作用，不會(huì)掠奪 它所附著植物的營(yíng)養(yǎng)與水分。附生植物最普遍的特點(diǎn)是附生在寄主植物水平的枝干的分 叉點(diǎn)上，因?yàn)檫@些地方最容易堆積塵土，有的低等植物甚至附生在葉片上；除了葉片附 生的植物會(huì)對(duì)寄主的光照條件造成一定的影響外，附生植物一般不會(huì)對(duì)寄主造成損害。 在熱帶雨

15、林中，植物生長(zhǎng)茂盛，由于植物之間爭(zhēng)奪陽光的競(jìng)爭(zhēng)比較激烈，附生的植物就 更容易獲取來之不易的光源。寄生植物不含葉綠素或只含很少、不能自制養(yǎng)分的植物， 約占世界上全部植物種的十分之一。 這類植物當(dāng)中，一類是腐生植物，主要為細(xì)菌和真 菌。它們以死亡的或正在分解的生物或在附近生長(zhǎng)植物的死亡部分做為養(yǎng)分來源。水晶 蘭就是很少幾種開花的腐生植物之一。 透明的水晶蘭繁茂地生長(zhǎng)在被分解的樹葉上， 真 菌包圍著它的根，并以消化森林中的枯枝落葉得來的養(yǎng)分供應(yīng)它。與這些腐生者相反的 是許多寄生植物，它們只以活的有機(jī)體為食，從綠色的植物取得其所需的全部或大部分 養(yǎng)分和水分。而使寄主植物逐漸枯竭死亡。它們是致命的依賴者

16、，植物界的寄生蟲。植 物靠葉綠素在光照下制造營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而生存， 但也有個(gè)別植物營(yíng)寄生生活，金燈藤就是其 中一種。 2光照時(shí)間變化對(duì)不同種類植物生長(zhǎng)的影響 由于一年中地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)，地球公轉(zhuǎn)的軌道面和地球的赤道面之間存在著黃赤 交角，一天中白天和黑夜的長(zhǎng)度隨季節(jié)的轉(zhuǎn)變是在不斷變化的，這種隨季節(jié)的轉(zhuǎn)變而導(dǎo) 致的一天中光照的持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短的變化在植物的生活中有很重要的意義。有的植物要 求在白晝較短，黑夜較長(zhǎng)的季節(jié)開花，如早春的報(bào)春花、秋天開花的菊花；有的植物要 求在白晝較長(zhǎng)，黑夜較短的季節(jié)開花，如夏季開花的鳶尾花。這種不同長(zhǎng)短的晝夜交替 對(duì)植物開花結(jié)實(shí)的影響，叫植物的光周期現(xiàn)象，在自然環(huán)境中，光環(huán)境

17、隨著時(shí)間和空間 發(fā)生變化，如光照強(qiáng)度、光照時(shí)間和光譜成分的改變，將對(duì)植物產(chǎn)生深刻的影響。對(duì)于 光照強(qiáng)度的改變，植物體通過改變生物量分配和形態(tài)的變化， 也就是通常所說的形態(tài)可 塑性來實(shí)現(xiàn)適應(yīng)。光環(huán)境對(duì)植物的直接作用就是光合作用， 光合作用能吸收光能并將其 轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。植物在生長(zhǎng)發(fā)育過程中往往經(jīng)受晝夜和季節(jié)的光照變化，這種變化不僅 影響許多生物化學(xué)過程，而且也影響植物體內(nèi)的物質(zhì)分配、運(yùn)輸及累積等生理過程，光 能條件與植物的生物學(xué)產(chǎn)量有直接關(guān)系。根據(jù)植物對(duì)光周期反應(yīng)不同可以將植物分為； 長(zhǎng)日照植物，中日照植物，短日照植物。 2.1不同光照時(shí)間對(duì)水生植物的影響 以螺旋藻為例。螺旋藻是我國(guó)水生植物的一

18、種，研究螺旋藻的生長(zhǎng)環(huán)境條件，對(duì)提 高螺旋藻的產(chǎn)量，改善螺旋藻的品質(zhì)很有意義。光是影響植物光合作用過程的主要因素， 而光照時(shí)間的長(zhǎng)短直接影響植物生長(zhǎng)及其產(chǎn)量。采取不同的光照時(shí)間長(zhǎng)度培養(yǎng)螺旋藻， 以期了解螺旋藻的生長(zhǎng)、干重及蛋白質(zhì)含量變化。螺旋藻經(jīng)14d的培養(yǎng)研究發(fā)現(xiàn)，隨光 照時(shí)間延長(zhǎng)，螺旋藻生長(zhǎng)加快，干物質(zhì)積累量增加，葉綠素和蛋白質(zhì)含量都比較高，這 可能是因?yàn)楣庹諘r(shí)間延長(zhǎng)，螺旋藻對(duì)光能的利用率提高，有利于藻體內(nèi)干物質(zhì)積累。然 而，當(dāng)每天的光照時(shí)間繼續(xù)增加時(shí)，螺旋藻細(xì)胞生長(zhǎng)受到抑制，干重下降，其原因可能 是螺旋藻的生長(zhǎng)需要一個(gè)適宜的光照時(shí)間， 也就是說螺旋藻的生長(zhǎng)需要一個(gè)適當(dāng)?shù)墓獍?交替，以利于

19、光合過程的光反應(yīng)和暗反應(yīng)的匹配，否則其光合產(chǎn)物的形成和體內(nèi)的物質(zhì) 代謝發(fā)生阻礙，影響螺旋藻的正常生長(zhǎng)。據(jù)報(bào)道，每日光期和暗期的交替是環(huán)境的普遍 現(xiàn)象，低等藻類生物同樣對(duì)之適應(yīng)，因而螺旋藻的生長(zhǎng)過程也是如此所以，在培養(yǎng)螺旋 藻時(shí)，宜選用適宜的光照時(shí)間長(zhǎng)度，以提高藻的產(chǎn)量及其蛋白質(zhì)含量。 2.2不同光照時(shí)間對(duì)陸生植物的影響 以番茄為例。番茄是我國(guó)溫室主要的栽培作物之一，也是東北地區(qū)常見的反季節(jié)栽 培陸生作物。番茄的生長(zhǎng)初期，在其他因素相同的條件下，不同光照時(shí)數(shù)對(duì)番茄幼苗葉 片生長(zhǎng)速率有很大影響。光照時(shí)間越長(zhǎng)，葉片生長(zhǎng)速率越大 6h和14h光照處理的葉片生 長(zhǎng)速率分別比10 h的減少15.7%和增加

20、11.24%相同光照時(shí)數(shù)下，只有遼園多麗葉片生長(zhǎng) 速率較其他兩品種略慢但差異不大光照時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)番茄的葉面積影響沒有規(guī)律性的 變化，遼園多麗隨光照時(shí)間的延長(zhǎng)，葉面積逐漸變小佳源大粉和L402番茄葉面積受光照 時(shí)間的長(zhǎng)短影響并不明顯。光照時(shí)間與比葉面積的關(guān)系，番茄的比葉面積受光照時(shí)數(shù)的 影響比較明顯隨光照時(shí)數(shù)的增加番茄的比葉面積逐漸變小，說明隨著光照時(shí)間的延長(zhǎng)， 番茄單位面積上干物質(zhì)量呈增長(zhǎng)的趨勢(shì)。 3結(jié)論與展望 自然界中，植物生長(zhǎng)所需的光環(huán)境在時(shí)間和空間上都存在著很大差異：遮光處理對(duì) 植物的生長(zhǎng)發(fā)育、幼樹的形態(tài)特征、生理生化性質(zhì)、適應(yīng)性都有不同程度的影響，并且 同種植物在不同的光照下和不同的植

21、物在相同的光照下生長(zhǎng)狀況都會(huì)有差異。有的植物 喜光,有的植物喜蔭，必須根據(jù)植物的耐蔭性來進(jìn)行栽培。只有在最適光照下的生長(zhǎng)才 最有利于植物生長(zhǎng)，所以對(duì)植物在不同光照下的研究仍具十分重要的意義。然而，由于 試驗(yàn)條件的限制和植物對(duì)不同光環(huán)境反應(yīng)的復(fù)雜性，對(duì)于某些問題的研究還不夠深入。 今后應(yīng)注意從以下幾方面加強(qiáng)研究：進(jìn)一步加深樹種對(duì)不同光環(huán)境生態(tài)適應(yīng)性機(jī)理的研 究，可從分子水平角度出發(fā)，深入研究不同光照強(qiáng)度下植物適應(yīng)的分子機(jī)制及調(diào)控因子， 完善研究方法及儀器設(shè)備，尤其是對(duì)植物不同光照環(huán)境的人工模擬應(yīng)盡量符合植物的現(xiàn) 實(shí)生長(zhǎng)環(huán)境，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)不同植被演替階段植物對(duì)光環(huán)境的適應(yīng)能力研究，以揭示不同演 替階段物種替代的機(jī)理，并為植被恢復(fù)過程中提供不同光適應(yīng)能力的物種組，促進(jìn)植被 的自然和人工恢復(fù)；