生物對(duì)光照強(qiáng)度的適應(yīng)類型doc資料

生物對(duì)光照強(qiáng)度的適應(yīng)類型一、生物體與光的生態(tài)關(guān)系對(duì)于地球上的生物來(lái)講，太陽(yáng)輻射的作用體現(xiàn)在光和熱量（溫度）兩個(gè)方面，光的生物學(xué)作用表現(xiàn)在三個(gè)方面：光質(zhì)、光照強(qiáng)度和光照周期。了解地球上光照的光質(zhì)、光強(qiáng)度、光周期及其變化的特點(diǎn)。掌握光對(duì)生物的作用和生物對(duì)光的適應(yīng)。

一、光因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)食物鏈的起點(diǎn)（一）光強(qiáng)的生態(tài)作用與生物的適應(yīng)光強(qiáng)在地球上分布不均勻。地球自轉(zhuǎn)時(shí)，赤道附近照射的時(shí)間長(zhǎng)，光強(qiáng)最大，隨緯度的增加而逐漸減弱。地球公轉(zhuǎn)時(shí)，夏天北半球照射的時(shí)間長(zhǎng)，冬天南半球照射的時(shí)間長(zhǎng)（季節(jié)周期）。海拔高度的增加而增強(qiáng)南坡>平地>北坡（一）光強(qiáng)的生態(tài)作用與生物的適應(yīng)1、光強(qiáng)的作用影響生物生長(zhǎng)、發(fā)育、形態(tài)建成細(xì)胞的增長(zhǎng)和分化、體積的增大和重量的增加、促進(jìn)組織和器官的分化典型例子—黃化現(xiàn)象

（一）光強(qiáng)的生態(tài)作用與生物的適應(yīng)2、生物對(duì)光照強(qiáng)度的適應(yīng)類型光合作用呼吸作用光合作用率光強(qiáng)度CP光補(bǔ)償點(diǎn)：植物光合作用和呼吸作用相等時(shí)的光照強(qiáng)度叫光補(bǔ)償點(diǎn)。這一點(diǎn)是植物進(jìn)行凈生產(chǎn)所需要的最小光照強(qiáng)度。2、生物對(duì)光照強(qiáng)度的適應(yīng)類型光飽和點(diǎn)：在一定范圍內(nèi)，光合作用的速率與光強(qiáng)成正比，但達(dá)到一定強(qiáng)度，若繼續(xù)增加光強(qiáng)，光合作用效率不僅不會(huì)提高，反而下降，這時(shí)的光照強(qiáng)度成為光飽和點(diǎn)。生物對(duì)不同光強(qiáng)有適應(yīng)性，但有耐受范圍。2、生物對(duì)光照強(qiáng)度的適應(yīng)類型當(dāng)傳入的輻射能是飽和的、溫度適宜、相對(duì)濕度高、大氣CO2和O2的濃度正常時(shí)的光合作用速率，稱為光合能力。不同植物，植物光合能力對(duì)光照強(qiáng)度的反應(yīng)是有差異的。植物光合能力的主要差別是在C3和C4植物之間。2、生物對(duì)光照強(qiáng)度的適應(yīng)類型高梁小麥玉米光強(qiáng)度CO2攝取C4植物多起源于熱帶和亞熱帶植物區(qū)系。C3植物多起源于溫帶。CP（C4）CP（C3

）陽(yáng)性草本陰性草本2、生物對(duì)光照強(qiáng)度的適應(yīng)類型植物—光合作用率在光補(bǔ)償點(diǎn)附近與光強(qiáng)度成正比，但達(dá)光飽和點(diǎn)后,不隨光強(qiáng)增加。水生生物—水生植物在水中的分布與光照強(qiáng)度有關(guān)。陸生生物—對(duì)不同光照強(qiáng)度的適應(yīng)產(chǎn)生陽(yáng)性植物和陰性植物和耐陰性植物。陽(yáng)性植物(cheliophytes)：對(duì)光要求比較迫切，只有在足夠光照條件下才能進(jìn)行正常生長(zhǎng)；陰性植物(sciophytes)：對(duì)光的需要遠(yuǎn)較陽(yáng)性植物低，光補(bǔ)償點(diǎn)低，呼吸作用、蒸騰作用都較弱，抗高溫和干旱能力較低；耐陰性植物(shadeplant)：對(duì)光照具有較廣泛的適應(yīng)能力，對(duì)光的需要介于前兩類植物之間。陽(yáng)性植物陽(yáng)性植物對(duì)光要求比較迫切，只有在足夠光照條件下才能正常生長(zhǎng)，其光飽和點(diǎn)、光補(bǔ)償點(diǎn)都較高，光合作用的速率和代謝速率都比較高。如蒲公英、樺樹、櫟。陰性植物陰性植物對(duì)光的需求遠(yuǎn)較陽(yáng)性植物低，光飽和點(diǎn)和光補(bǔ)償點(diǎn)都較低。其光合速率和呼吸速率都比較低。如人參、紅豆杉、三七。耐陰植物也叫中性植物，對(duì)光照具有較廣的適應(yīng)能力，在完全的光照下生長(zhǎng)，也能忍耐適度的蔭蔽或在生育期間需要較輕度的遮蔭。如黨參、沙參。在生產(chǎn)上的實(shí)際應(yīng)用：如麻的生長(zhǎng)2、生物對(duì)光照強(qiáng)度的適應(yīng)類型光強(qiáng)對(duì)動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育和行為也產(chǎn)生重要的影響，同時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的適應(yīng)性。

如蛙卵、鮭魚卵在有光下孵化快，發(fā)育快；蚜蟲對(duì)動(dòng)物的行為也產(chǎn)生重要影響。

晝行性動(dòng)物在白天強(qiáng)光下活動(dòng)夜行性動(dòng)物或晨昏性動(dòng)物在夜晚或弱光下活動(dòng)。2、生物對(duì)光照強(qiáng)度的適應(yīng)類型（二）生物對(duì)光周期的適應(yīng)1、光周期的變化日周期和年周期北半球：春分秋分晝長(zhǎng)夜短（夏至白晝最長(zhǎng)）秋分春分晝短夜長(zhǎng)（冬至夜最長(zhǎng)）赤道附近：終年晝夜平分；緯度越高夏半年（春分到秋分）晝?cè)介L(zhǎng)，而冬半年（秋分到春分）晝?cè)蕉獭Ｔ趦蓸O地區(qū)則半年是白天，半年是黑夜。

（二）生物對(duì)光周期的適應(yīng)2、生物對(duì)光周期變化的反應(yīng)晝夜節(jié)律動(dòng)物的活動(dòng)行為、植物的光合作用表現(xiàn)出晝夜節(jié)律。光周期現(xiàn)象：生物對(duì)日照長(zhǎng)短規(guī)律性變化的反應(yīng)。Garner等人(1920)發(fā)現(xiàn)明相暗相的交替與長(zhǎng)短對(duì)植物的開花結(jié)實(shí)有很大的影響。光周期不僅植物中普遍存，在動(dòng)物中也普遍存在。植物光周期現(xiàn)象

植物光周期現(xiàn)象—對(duì)繁殖(開花)的影響：區(qū)分為長(zhǎng)日照植物和短日照植物。長(zhǎng)日照植物短日照植物中日照植物中間型植物長(zhǎng)日照植物(long-dayplants)

是指在日照時(shí)間長(zhǎng)于一定數(shù)值（一般14小時(shí)以上）才能開花的植物。如冬小麥、大麥、油菜和甜菜等，而且光照時(shí)間越長(zhǎng)，開花越早。短日照植物(short-dayplants)

是日照時(shí)間短于一定數(shù)值（一般14小時(shí)以上的黑暗）才能開花的植物。通常早春或深秋開花。如牽?；?、水稻、煙草等。中日照植物要求晝夜長(zhǎng)短比例接近相等（12小時(shí)左右）如甘蔗中間型植物在任何日照條件下都能開花的植物。如番茄、黃瓜和辣椒等。實(shí)際意義短日照植物大多數(shù)原產(chǎn)地是日照時(shí)間短的熱帶、亞熱帶；長(zhǎng)日照植物大多數(shù)原產(chǎn)于溫帶和寒帶。如果把長(zhǎng)日照植物栽培在熱帶，由于光照不足，就不會(huì)開花。同樣，短日照植物栽培在溫帶和寒帶也會(huì)因光照時(shí)間過長(zhǎng)而不開花。對(duì)植物的引種、育種工作有重要的意義。動(dòng)物的光周期繁殖的光周期現(xiàn)象：對(duì)繁殖的影響：區(qū)分為長(zhǎng)日照動(dòng)物和短日照動(dòng)物。昆蟲的滯育換毛與換羽動(dòng)物遷徙的光周期現(xiàn)象

光對(duì)動(dòng)物的作用繁殖的光周期現(xiàn)象：長(zhǎng)日照動(dòng)物(long-dayanimals)

在溫帶和高緯度地區(qū)許多鳥獸在春夏之際白晝逐漸延長(zhǎng)的季節(jié)繁殖后代，稱長(zhǎng)日照動(dòng)物；如雪貂、野兔、刺猬；短日照動(dòng)物(short-dayanimals)：

與此相反，一些動(dòng)物只有在白晝逐步縮短的秋冬之際才開始性腺發(fā)育和進(jìn)行繁殖，稱短日照動(dòng)物。如綿羊、山羊和鹿等。

動(dòng)物的遷徙光周期變化可能是引起遷徙的直接因素之一。鳥類長(zhǎng)日照

短日照向北飛向南飛光和換羽、換毛:

實(shí)驗(yàn)證明，鳥獸的換羽和換毛與光周期變化有密切的關(guān)系。例如美洲兔、北極熊夏天呈褐色；凍毛白色。

昆蟲滯育（diapause):

目前已證明，昆蟲的滯育主要與光周期變化有關(guān)。通常把引起種群50%的個(gè)體進(jìn)入滯育的光周期稱為臨界光周期。北極狐

夏天冬天

動(dòng)物的晝夜節(jié)律：晝行性動(dòng)物（diurnalanimal)：有的動(dòng)物白天活動(dòng)而夜間休息；例如大多數(shù)鳥類、哺乳類中的黃鼠、松鼠和許多靈長(zhǎng)類。夜行性動(dòng)物（nocturnalanimal):而有的動(dòng)物夜間活動(dòng)而白天休息；爬行類中的壁虎。晨昏性動(dòng)物（crepuscularanimal):有些動(dòng)物在黃昏和早晨活動(dòng)。（三）動(dòng)物的晝夜節(jié)律晝夜節(jié)律現(xiàn)象(仿Smith,1980)

動(dòng)物的晝夜節(jié)律：動(dòng)物活動(dòng)與靜止出現(xiàn)的晝夜節(jié)律，也伴隨著代謝水平的變化。

動(dòng)物的晝夜活動(dòng)節(jié)律與外界環(huán)境的關(guān)系。生態(tài)因子的周期性日周期；月周期；季節(jié)周期；年周期；生物節(jié)律（biologicalrhythm):生物在這種周期性的地球上所形成的各種節(jié)律，就叫生物節(jié)律。

內(nèi)源性的晝夜節(jié)律美洲飛鼠試驗(yàn)：似晝夜節(jié)律（circadianrhythm):阿朔夫規(guī)律（Aschoff‘scircadianrhythm):對(duì)于夜出活動(dòng)的動(dòng)物而言，恒黑使其似晝夜周期縮短，而恒光則使其似晝夜周期延長(zhǎng)，并且隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)，其似晝夜周期的延長(zhǎng)就更明顯。相反，對(duì)于晝行性動(dòng)物，恒黑使其似晝夜周期延長(zhǎng)，而恒光則使之縮短，且隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)，其周期縮短得更顯著。月周期或潮汐周期月周期主要通過潮汐的改變,而對(duì)海邊的生物產(chǎn)生明顯的影響

潮水在一天內(nèi)兩漲兩退，周期是24小時(shí)50分鐘，因此，每天往后延遲50分鐘。潮水的高低還隨月周期而變動(dòng)，14天出現(xiàn)一次極高潮，每月的初一和十五（新月和滿月)是潮水最高的日子。每天低潮時(shí)刻，招潮從沙洞中爬出來(lái)活動(dòng)，尋找綠藻和退潮時(shí)留在泥沙中的微生物為食物。當(dāng)潮水水一來(lái)，它們又進(jìn)入自己的洞穴中休息。它們的體表顏色每到夜間變成白色，而白天變成深色。（三）光質(zhì)對(duì)生物的影響380-710nm（三）光質(zhì)對(duì)生物的影響短波光隨緯度的增加而減少，隨海拔的增高而增加。海洋植物—光合作用色素對(duì)光譜變化具有明顯的適應(yīng)性:海水表層植物色素吸收藍(lán)、紅光；深水植物光合色素有效地利用綠光。高山植物—對(duì)紫外光作用的適應(yīng)，發(fā)展了特殊的蓮座狀葉叢。動(dòng)物—不同動(dòng)物發(fā)展不同的色覺。應(yīng)用實(shí)驗(yàn)研究表明：淺藍(lán)色薄膜育秧與無(wú)色薄膜相比，淺藍(lán)色薄膜秧苗根系較粗壯，插后成活快，生長(zhǎng)茁壯，葉色濃綠，鮮重和干重都有增加，測(cè)定的淀粉、蛋白質(zhì)含量較高，主要因?yàn)樘?yáng)光通過有色薄膜時(shí)，被選擇透過和吸收，這樣薄膜內(nèi)的光質(zhì)因薄膜顏色不同而發(fā)生變化。如淺藍(lán)色薄膜可以大量透過光合作用所需的380-490納米的光（透過率60%以上），因而有利于植物的光合過程和代謝過程