光照對(duì)植物有哪些生態(tài)作用及景觀效果？

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光照對(duì)植物有哪些生態(tài)作用及景觀效果？

     植物是依葉綠素吸收太陽光能，并利用光能進(jìn)行物質(zhì)生產(chǎn)，把二氧化碳和水加工成糖和淀粉，放出氧氣供植物生長發(fā)育，這就是光合作用，亦是植物與光最本質(zhì)的聯(lián)系。光的強(qiáng)度、光質(zhì)以及日照時(shí)間的長短都是影響著植物的生長和發(fā)育。 植物對(duì)光強(qiáng)的要求，通常通過光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)來表示。光補(bǔ)償點(diǎn)又叫收支平衡點(diǎn)，就是光合作用所產(chǎn)生的碳水化合物與呼吸作用所消耗的碳水化合物達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)的光照強(qiáng)度。在這種情況下，植物不會(huì)積累干物質(zhì)，即光強(qiáng)降低到•一定限度時(shí)，植物的凈光合作用等于零。能測(cè)試出每種植物的光補(bǔ)償點(diǎn)，就可以了解其生長發(fā)育的需光度從而預(yù)測(cè)植物的生長發(fā)育狀況及觀賞效果，在補(bǔ)償點(diǎn)以上，隨著光照的增強(qiáng)，光合強(qiáng)度逐漸提高，這時(shí)光合強(qiáng)度就超過呼吸強(qiáng)度，開始在植物體內(nèi)積累干物質(zhì)，但是到一定值后，再增加光照強(qiáng)度，則光合強(qiáng)度卻不再增加，這種現(xiàn)象叫光飽和現(xiàn)象，這時(shí)的光照強(qiáng)度就叫光飽和點(diǎn)。光照強(qiáng)度的單位是米燭光，或稱勒克斯，用lx來表示。測(cè)定光照強(qiáng)度有各種型號(hào)的照度計(jì)，可直接顯示lx的數(shù)字，另一種用太陽輻射儀，通過計(jì)算垂直于太陽光下單位面積（cm２），在單位時(shí)間內(nèi)（min），所獲得總熱量（cal/cm2.min）。采用這種辦法不僅包括可見光，也包括不可見光的輻射效應(yīng)在內(nèi)。 

     一、不同光強(qiáng)要求的植物生態(tài)類型 根據(jù)植物對(duì)光強(qiáng)的要求，傳統(tǒng)上將植物分成陽性植物、陰性植物和居于這二者之間的耐蔭植物。在自然界的植物群落組成中，可以看到喬木層、灌木層、地被層。各層植物所處的光照條件都不相同，這是長期適應(yīng)的結(jié)果，從而形成了植物對(duì)光的不同生態(tài)習(xí)性。 陽性植物：要求較強(qiáng)的光照，不耐蔽蔭。一般需光度為全日照70％以上的光強(qiáng)，在自然植物群落中，常為上層喬木。如木棉、梭樹、木麻黃、椰子、芒果、楊、柳、燁、槐。油松及許多一二年生植物。  

陰性植物：在較弱的光照條件下，比在強(qiáng)光下生長良好。一般需光度為全日照的5％－20％，不能忍受過強(qiáng)的光照，尤其是一些樹種的幼苗，需在一 定的蔽蔭條件下才能生長良好。在自然植物群落中常處于中、下層，或生長在潮濕背陰處。在群落結(jié)構(gòu)中常為相對(duì)穩(wěn)定的主體，如紅豆杉、三尖杉、粗榧、香榧、鐵杉、可可、咖啡、肉桂、蘿芙木、珠蘭、茶、拎木、紫金牛、中華常春藤、地錦、三七、草果、人參、黃連、細(xì)辛、寬葉麥冬及吉祥草等。  

耐蔭植物：一般需光度在陽性和陰性植物之間，對(duì)光的適應(yīng)幅度較大，在全日照下生長良好，也能忍受適當(dāng)?shù)谋问a。大多數(shù)植物屬于此類。如羅漢松、竹柏、山楂、鍛、欒、君遷子、桔梗、白笈、棣棠、珍珠梅、虎刺及蝴蝶花等。  

     根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來到斷植物的耐蔭性是目前在植物造景中的依掂，但是極不精確。如昆明常用樹種按對(duì)光強(qiáng)要求由強(qiáng)到弱的排列次序如下： 針葉樹：云南松→側(cè)柏→檜柏→油杉→華山松→肖楠→冷衫。闊葉樹：藍(lán)桉→滇楊→黃連木→麻櫪→旱冬瓜→合歡→無患子→紅果樹→青岡→香樟。必須指出，植物的耐蔭性是相對(duì)的，其喜光程度與緯度、氣候、年齡、土壤等條件有密切關(guān)系。在低緯度的濕潤、溫?zé)釟夂驐l件下，同一種植物要比在高緯度較冷涼氣候條件下耐蔭。如紅椽（Castanopsis hystrix）在桂北 （北緯25度）為陰性樹種，到了閩北（北緯27度）成為較喜光樹種。在山區(qū)，隨著海拔高度的增加，植物喜光模度也相應(yīng)憎加。  

     二、植物造景中耐蔭性的研究 植物造景時(shí)，對(duì)溫度、水分，土壤因子都可通過適地適樹以及加強(qiáng)管理、換士等措施來滿足與控制,，只有對(duì)各種樹種及草本植物耐蔭幅度的廠解， 才能在順應(yīng)自然的基礎(chǔ)匕，科學(xué)地配植，組成既美觀又穩(wěn)定的人工群落。作者于1978年春4－7月分別在杭州、上海、黃山與學(xué)生一起對(duì)比了自然群落與栽培群落，并對(duì)毛白杜鵑、山茶、含笑、碧桃、垂絲海棠等分別選點(diǎn)，作了限度、生長發(fā)育的記載和光合強(qiáng)度、光補(bǔ)償點(diǎn)的測(cè)定，以及葉肉組織徒手切片觀察，作出了合理的分析。 通常都認(rèn)為杜鵑是很耐蔭的。杭州西湖山區(qū)野生映山紅在光強(qiáng)為全日照20％的赤松林下生長發(fā)育良好，開花中等，葉片健壯，無的傷現(xiàn)象。在全日照的山坡上，開花繁茂，葉片受的傷。這說明其對(duì)光的適應(yīng)幅度很大。

     在杭州植物園的槭樹杜鵑園中，選擇了一組栲樹－雞爪槭、毛白杜鵑的人工群落作試驗(yàn)測(cè)定對(duì)象。由于雞爪械枝下高很低，大枝平展，小枝細(xì)密，葉片多，故樹冠下漫射光不易射入，冠下的毛白杜鵑*近主干的枝條已蔭死，稍離開的枝茶則生長很弱，*近樹冠邊緣的枝條生長強(qiáng)壯，花朵茂密。針對(duì)這四種情況，分別選擇典型的枝條，用2F-2型照度計(jì)測(cè)定了各枝條部位的照度， 同步以空曠地全日照的照度作對(duì)比；記載了生長量，開花數(shù)；對(duì)各枝條的葉片作廠人離體的光合強(qiáng)度測(cè)定（來用比色法的走量分析），用上海產(chǎn)的581－G型光電比色計(jì)；6eV、120A／H的電瓶作直流電源，自制66ml的有譏玻璃光合作用反應(yīng)盒，對(duì)葉片作了不離體的密閉反應(yīng)試驗(yàn)最后用盆栽的毛白杜鵑,分別移至各不同照度處測(cè)其補(bǔ)償點(diǎn)。  

     從上述二項(xiàng)記載和測(cè)定數(shù)字中顯示出照度強(qiáng)弱與生長量，開花數(shù)及光合強(qiáng)度是一致的，在一定范圍內(nèi)，光照強(qiáng)度愈大，則光合強(qiáng)度大，有利于有機(jī)物質(zhì)積累，故生長量大，開花數(shù)多；反之，光合強(qiáng)度小，甚至只有呼吸作用，消耗體內(nèi)有機(jī)物質(zhì)，處于饑餓狀態(tài)，則開不了花，生長極端衰弱，處于死亡狀態(tài)。測(cè)出毛白杜鵑光補(bǔ)償點(diǎn)為14001x，因此說明其具有一定的耐蔭性，但并不似經(jīng)驗(yàn)中認(rèn)為非常耐蔭的。  

     在測(cè)定、記載的基礎(chǔ)上，再對(duì)抗州植物園杜鵑配植的人工群落進(jìn)行分析。發(fā)現(xiàn)配植在紫楠林下，光照強(qiáng)度僅為全日照的3％左右，故杜鵑全部蔭死。 配植在懸鈴木大樹樹冠下的毛白杜鵑，*近樹干處不開花，因該處光照強(qiáng)度僅為全日照的8％（即20001x／250001x）；稍離樹干遠(yuǎn)處，光強(qiáng)增至全日照的20％－30％處（即5000－8001x／250001x），開花顯著增多；接近懸鈴木樹冠正投影的邊緣處，光照強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過80001x，則開花繁茂。配植在金錢松林下的錦繡杜鵑在林的中央，光照強(qiáng)度僅為全日照的6．6％（即20001x／300001x） ，故不開花；在林緣為全日照的23％（即70001x／300001x），故開花良好。 配植在三角楓下的毛白杜鵑，在林中光照強(qiáng)度為全日照的7．4％-9％ （即2600－22001x/350001x），故不開花；林緣為15％－20％（即5200-70001x／350001x），或有少量開花。配植在以枝葉稀疏的榔榆、臭椿、馬尾 松混交林下的毛白杜鵑，則開花良好，尤其在林中空地上的毛白杜鵑，花、葉均茂。綜上所述，毛白杜鵑一般要求光照強(qiáng)度超過全日照20％的情況下，才能正常生長發(fā)育，所以在植物造景時(shí)宜配植在林緣、孤立樹的樹冠正投影邊緣或上層喬木枝下高較高，枝葉稀疏，密度不大的情況下，生長才能較好。 在對(duì)含笑、山茶、碧桃、垂絲海棠等樹種補(bǔ)償點(diǎn)的測(cè)定中，發(fā)現(xiàn)這五種植物耐蔭的序列分別為：含笑（901x）>山茶（200－12001x）>垂絲海棠（6001x ）>碧桃（20001x）。 從補(bǔ)償點(diǎn)測(cè)定中證明碧桃為最不耐蔭的陽性樹種，杭州在配植“間棵桃樹間棵柳”時(shí)，應(yīng)有合適的距離，避免柳蔭遮住碧桃，導(dǎo)致每年砍柳冠保桃花。另外，碧桃可適當(dāng)叢植，增添色塊效果。山茶配植在廣玉蘭和白玉蘭下的觀賞效果要視其枝下高而異。  

     從解剖學(xué)觀點(diǎn)來看，陰性植物葉片的海綿組織發(fā)達(dá)。我們對(duì)四種植物作了徒手切片，在顯微鏡下觀察，結(jié)果如表6。 如按海綿組織比例大小為標(biāo)準(zhǔn)來衡量其耐蔭性，其序列應(yīng)為山茶＞含笑＞垂絲海棠＞毛白杜鵑。當(dāng)然，這也只能作為一種參考。 在園林實(shí)踐中，常通過調(diào)節(jié)光照來控制花期以滿足造景需要。  

     一品紅原產(chǎn)墨西哥，在華南露地栽培，北京用作溫室盆栽。一品紅為短日照植物，正常花期在12月中下旬，花期長，可開至4月。為了提前在“七一 ”、“十一”開花，就需用遮光處理，縮短每天的光照時(shí)間。一般在密閉的黑色塑料硼內(nèi)進(jìn)行，早上8點(diǎn)打開棚布，下午5點(diǎn)再遮嚴(yán)，一天見光時(shí)間在8－10 小時(shí)，這樣，單瓣品種在8月上旬開始遮光處理，經(jīng)45－55天，“十一”就開 花了。菊花原產(chǎn)我國，為短日照植物，在北京的自然花期是10月底開放。因北京7月份日照平均為14．6小時(shí)，8月份13．6小時(shí)，9月份12．3小時(shí)，菊花要在少于12小時(shí)日照才能開花，故在自然情況下，9月底孕蕾， 10月底開花。如要“十一”開花，就需在8月1日開始每天從下午5時(shí)開始遮光 ，清晨7時(shí)打開，經(jīng)21－25天就可現(xiàn)蕾，60天左右就可在“十一”開花，如要 “五一”開花，可于12月初烙開過花的植株剪去上部，換盆后在溫室內(nèi)培養(yǎng)，使新芽繼續(xù)生長。1月中旬將溫度增至2IC左右，井予以保持。2月初（立春） 開始孕蕾，并遮光，每天只給10小時(shí)光照，2月底，3月初就可現(xiàn)蕾，4月下旬 開始陸續(xù)開放。如要“七一”開放，把在陽畦或低溫溫室內(nèi)過冬的菊芽，在4 月中旬（清明至谷雨之間），換栽于小盆內(nèi)，于4月中旬開始作遮光處理（10 小時(shí)），方法同上，至6月底就能開花。目前國內(nèi)外對(duì)菊花切花生產(chǎn)，在溫室 內(nèi)通過遮光處理，已達(dá)到可以四季供花。因此，通過光照處理，可以對(duì)植物的花期進(jìn)行調(diào)節(jié)，使它節(jié)日開花，用來布置花壇、美化街道以及各種場(chǎng)合造景的需要。