高山植物特征与光照条件关系
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/16 00:36:54
高山植物特征与光照条件关系
高山植物特征与光照条件关系
高山植物特征与光照条件关系
植物与光的关系
(一)光的性质
光是由波长范围很广的电磁波所组成,主要波长范围是150~4000nm,其中可见光的波长在380~760nm之间,可见光谱中根据波长的不同又可分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的光.波长小于380nm的是紫外光,波长大于760nm的是红外光,它们都是不可见光.波长小于290nm的紫外光被大气圈上层(平流层)的臭氧吸收,所以只有波长在290~380nm之间的紫外光能到达地面.紫外光对人和生物有杀伤和致癌作用,所以臭氧层遭破坏后果十分严重.全部太阳辐射中,红外光区约占50~60%,紫外光部分约占1%,其余的都是可见光部分.可见光具有最大的生态学意义,因为只有可见光才能在光合作用中被植物所利用并转化为化学能.植物叶片可见光区中的红橙光和蓝紫光的吸收率最高,因此这两部分称为生理有效光;绿光被叶片吸收极少,称为生理无效光.
(二)光质的变化及其对植物的影响
光质就是指光谱成分,它的空间变化规律是短波光随纬度增加而减少,随海拔升高而增加;长波光则与之相反.时间变化规律是冬季长波光增多,夏季短波光增多;一天之内中午短波光较多,早晚长波光较多.不同波长的光对植物有不同的作用,如上面提到的生理有效光.植物叶片对太阳光的吸收、反射和透射的程度直接与波长有关,并与叶的厚薄、构造和绿色的深浅,以及叶表面的性状不同而异.如叶对红橙光和蓝光吸收较多,而对绿光反射较多;厚的叶片透射光的比例较低.
当太阳光透过森林生态系统时,因植物群落对光的吸收、反射和透射,到达地表的光照强度和光质都大大改变了,光照强度大大减弱,而红橙光和蓝紫光也已所剩不多.因此,生长在生态系统不同层次的植物,对光的需求是不同的.
太阳光通过水体时,强度减弱和光质改变更为强烈.水对光有很强的吸收和反射作用.水所反射的光线,波长在420~550nm之间,所以水多是淡绿色,湖水以黄绿光占优势,深水多呈蓝色,海洋中以微弱的蓝绿光为主.水吸收的光线以长波光为主,因此长波热辐射在水的表层就被吸收,短波光及紫外辐射则能透入水体一、二十米深处.说明生理有效光可达较大的深度.此外,水中的溶解物质、悬浮的土壤和碎屑颗粒以及浮游生物也能吸收和散射光线,所以水体中光的减弱程度,与水体的混浊度也有关.水体中的光照强度则随水深的增加呈对数下降,在纯海水的100米深处,光强仅有水面的7%.一般沉水的维管植物可以在5~10米处生存,10米以下就很少有维管植物生长.但有些藻类(如红藻)可以生活在20~30米的海水中,这是因为红藻的藻红素对深水中的短波光(蓝绿光)有补色效应,如红藻主要由藻红素和类胡萝卜素吸收蓝绿光.这是植物在长期演化过程中对深水中光质变化的生理适应.
(三)光照强度的变化及其对植物的影响
光照强度的空间变化规律是随纬度和海拔高度增加而逐渐减弱,并随坡向和坡度的变化而变化.如在北半球的温带地区,南坡所接受的光照比平地多,北坡则较平地少;无论在什么纬度,南坡的光照强度都比北坡大,且坡度越大差异越显著;在南坡,随着纬度的增加,最大光强的坡度也随之增大;在北坡,无论什么纬度都是坡度越小得到的太阳光越多;较高纬度的南坡可比较低纬度的北坡得到更多的日光能,因此南方的喜热作物可以移栽到北方的南坡上生长.光照强度的时间变化规律是,一年中以夏季光强最大,冬季最弱;在一天中,中午光强最大,早晚最小.此外,光照强度在一个生态系统内部也有变化,一般光强在陆地生态系统内自上而下逐渐减弱,在水生生态系统中则是随水深的增加而迅速递减.
光照强度对植物生长与形态结构的建成有重要的作用,如植物的黄化现象.光强同时也影响植物的发育,在开花期或幼果期,如光强减弱,也会引起结实不良或果室发育中途停止,甚至落果.光对果实的品质也有良好作用.根据植物与光照强度的关系,可以把植物分为阳性植物、阴生植物和耐阴植物三大生态类型.
1.阳性植物 是在强光环境中才能生长健壮、在荫蔽和弱光条件下生长发育不良的植物.阳性植物光的补偿点和饱和点均较高,要求全光照,光合和代谢速率都较高,多生长在光照条件好的地方.常见种类有蒲公英、蓟、松、杉、杨、柳、槐等.
2.阴性植物 是在较弱的光照条件下比在强光下生长良好的植物.它的光补偿点和饱和点均较低,光合和呼吸速率也较低,多生长在潮湿背阳的地方或密林内.常见种类有狗脊蕨、连钱草、铁杉、红豆杉、紫果云杉等.很多药用植物如人参、三七、半夏等也属于阴性植物.
3.耐阴植物 是介于上两类之间的植物.它在全光照下生长最好,但也能忍耐适度的荫蔽,或是在生育期间需要轻度的遮阴.如青冈属、山毛榉、云杉、桔梗、黄精、肉桂、党参等.
阳性植物和阴性植物在植株生长状态、茎叶等形态结构及生理特征上都有明显的区别.
(四)日照长度的变化及其对植物的影响
日照长度是指白昼的持续时数或太阳的可照时数.在北半球从春分到秋分是昼长夜短,夏至昼最长;从秋分到春分是昼短夜长,冬至夜最长.在赤道附近,终年昼夜平分.纬度越高,夏半年(春分到秋分)昼越长而冬半年(秋分到春分)昼越短.两极地区则夏半年是白天,冬半年是黑夜.
日照长度对植物的开花有重要影响,植物的开花具有光周期现象,而它受着日照长度决定性的作用.日照长度还对植物休眠和地下贮藏器官形成有明显的影响.根据植物(开花过程)与日照长度的关系,可以将植物分为四类:长日照植物、短日照植物、中日照植物和中间型植物.
1.长日照植物 指只有当日照长度超过一定数值时才开花,否则只进行营养生长、不能形成花芽的植物.常见的有牛蒡、紫菀、凤仙花等;作物中有冬小麦、大麦、菠菜、油菜、甜菜、甘蓝、萝卜等.人为延长光照时间可促使这些植物提前开花.
2.短日照植物 只有当日照长度短于一定数值才开花,否则只进行营养生长的植物.常见的有牵牛、苍耳、菊花等;作物中有水稻、大豆、玉米、烟草、麻、棉等.这类植物通常在早春或深秋开花.
3.中日照植物.指只有当昼夜长短比例接近于1时才能开花的植物.如甘蔗的某些品种.
4.中间型植物 这类植物只要其他条件合适,在不同的日照长度下都能开花.如黄瓜、番茄、四季豆、番薯、蒲公英等.
了解植物的光周期现象,对植物的引种驯化工作十分重要.
高山上植被类型主要是受温度影响.你想,光照基本是一样的。森林植被分层是由于阳光的分配形成。 温度影响啊。比如说热带地区的高山,植被由低到高的
光照的越多涨得越高,指一般是大树,而间隙的光有一些被更矮的灌木吸收了,剩下的被草本植物吸收了,这是植物的垂直现象而植物是向阳光生长的,是高的越高,矮的越哎