绿色植物对城市生态环境的改善有着不可替代的作用,而植物生态效益的大小决定于叶面积的总数和叶面积指数,这就迫使人们在有限的城市用地之中,注重植物立体化的配置,建立稳定而多样化的园林植物复层种植结构,从空间上寻找绿量。形成这种复层结构和良好的共生关系,会受到诸多生态因子的制约。光是绿色植物进行光合作用来保证其生存的首要因子。目前城市中一些绿地多处于建筑包围之中,使50 %以上绿地处于阴蔽环境中;室内植物的广泛应用也对耐阴植物材料提出更高要求。因此,耐阴植物的研究已引起人们的广泛关注。
　　国内对农作物、林木、花卉、牧草的耐阴性有较系统的研究。在园林植物方面,苏雪痕教授最早对杭州园林植物群落中的一些种群在不同光照下的生长发育状况及光合作用特性进行了研究,提出了园林植物耐阴性及群落配置理论 。广州市园林科研所、中国科学院华南植物研究所先后对广州常见的32 种室内植物,就其在不同光照环境下的生长量、单位叶面积干鲜质量、叶面积及叶的解剖结构、光合性质作了深入研究,并且对一些植物耐阴程度进行了等级划分 。
对植物耐阴性的研究是和光合作用研究密切联系的,国内外学者在光对植物的形态,叶片解剖构造,叶绿体数目、大小,叶内色素含量的影响和光学性质、光谱组成对光合器官的作用及植物CO2气体交换等方面进行了深入地研究。
　　1 　植物耐阴性及其机理
　　在阴蔽的条件下,植物一方面通过增强充分吸收低光量子密度的能量,代写毕业论文提高光能利用效率,使之高效率地转化为化学能;另一方面降低用于呼吸及维持其生长的能量消耗,使光合作用同化的能量以最大比例贮存于光合作用组织中来适应低光量子密度环境,维持其正常的生存生长。
　　1. 1 　环境指标研究　植物生长光环境,一方面指宏观上整个植株生长所处的光照环境条件,如全光条件或遮阴条件;另一方面,指植物叶片所处的环境,这对植物光合作用更具实际意义,同一株植物很多时候上部叶片处于光合作用饱和或光抑制水平时,下部叶片却在非饱和光环境中吸收光量子 。叶片所处光环境决定了叶内光强与CO2 浓度的平衡,而该平衡又部分取决于由于栅栏组织发育不同而产生的叶内光梯度的强弱。
　　植物对低光量子密度的反应,一般表现为2 种类型,即避免遮阴和忍耐遮阴。
　　具有避免遮阴能力的植物,先锋树种表现明显。当轻度遮阴时,其叶片作出很小的适应调节,同时降低径生长并加快高生长,以早日冲出遮蔽的光环境;但当遮阴增大时,则很难对新的光环境作出反应,表现出黄化现象或最终被耐阴植物取代。黄化现象可以看成是植物与不利的光环境做斗争的一个极端情况。忍耐遮阴,在顶极群落的中下层植物以及部分阳性植物的叶幕内部或下层叶片上表现比较突出。具有忍耐遮阴能力的植物,其叶片形态特征与低光量子密度的光环境极为协调,从而保证植物在较低的光合有效辐射范围内,有机物质的平衡为正值[5] 。这种对低光量子密度的适应,包括了生理生化及解剖上的变化,如色素含量、RuBP 羧化酶活性以及叶片栅栏组织与海绵组织的比例关系、叶片大小、厚度等的改变。
　　1. 2 　形态指标研究　叶片是植物吸收光量子进行光合作用的场所,其光能吸收特性直接决定着植物光能利用效率的大小。大部分陆生植物一般反射和透射掉20 %的入射光量子密度,即从近轴面到远轴面的有效光量子水平基本上是80%。植物对低光量子密度环境的适应,首先表现在其形态上,即侧枝、叶片向水平方向分布,扩大与光量子的有效接触面积,以提高对散射光、漫射光的吸收 。另外,多数阴蔽条件下的植物叶片没有蜡质和革质,表面光滑无毛,这样就减少了对光的反射损失。
　　耐阴植物对弱光照的适应性表现在叶面积的增加和非同化器官相对重量的减少,这有助于同化有机物质的增长和呼吸消耗的降低。对叶形态特征的观察得出:对耐阴植物适度遮阴后叶片的面积大于等于光下出生的叶片面积且叶片通常变薄,比叶重减少 。有研究表明,在中等遮阴条件下(18 %～50 %全光照) ,耐阴树种叶片变大;在强度遮阴时,叶片变小。而喜光树种在任何遮阴条件下叶面积都会减少。耐阴性强的植物,茎不会徒长,而是尽量扩展其宽大而薄的叶片,以适应弱光 。白伟岚等对不同植物在3种不同光照条件下的新梢生长量进行了测定,结果表明:以植物的叶面积和1 年生枝条生长量为参数来比较植物的耐阴性是可行的。
　　1. 3 　生理指标研究　植物的比叶重(单位叶面积干重) 可粗略地表示叶中同化产物的含量,代写硕士论文因而不同光照条件下比叶重的变化可较好地反映植物叶中同化产物的含量。研究表明,大多数植物的比叶重都是随光照的增强而增大。叶绿素是植物的光合色素,具有吸收和传递光量子的功能。植物叶绿素最重要的性质是选择性地吸收光。叶绿素中的2 个主要成分叶绿素a 和叶绿素b 有不同的吸收光谱。叶绿素a 在红光部分的吸收带偏向长波光方面,而叶绿素b 在蓝紫光部分的吸收带较宽。叶绿素含量随光量子密度的降低而增加,但叶绿素a/ b 值却随光量子密度的降低而减小,低的叶绿素a/ b 值能提高植物对远红光的吸收,因而在弱光下,具有较低的叶绿素a/ b 值及较高的叶绿素含量的植物,也具有较高的光合活性。
　　叶片内叶绿素的含量既取决于立地条件,又取决于植物种的特性,有些耐阴性较强的植物其单位鲜叶质量的叶绿素含量相对于耐阴性较弱的种类高,其叶绿素a/ b 值则较低些,两者呈显著正相关,说明叶绿素a/ b 值低的植物利用弱光的能力强,有较强的耐阴能力。分析认为, 植物随着光环境的改变,叶绿素的种类和数量都会发生相应的变化,这是植物自身的一种适应性反应(即光适应) 。当植物处于遮阴环境时,往往表现为叶绿素含量增加, 特别是所含叶绿素b 的比例增加。阴生植物叶绿素含量较阳生植物高使得阴生植物能在较低的光照强度下充分地吸收光线;一般来说,阴生植物的叶绿素b 含量较阳生植物高(a/ b 值较小) 。因为阴生植物常处于散射光中,散射光中的较短波长占优势,叶绿素b 在蓝紫光部分的吸收带较宽,这样阴生植物叶绿素a/ b 值低即叶绿素b 的含量相对较高,便于更有效地利用蓝紫光,以增加对弱光的利用能力,保证同化产物的积累,适应于在遮阴处生长,这是植物适应生态环境的完善形式。但这种适应性的调节能力因植物耐阴性不同而存在着很大的差异,耐阴性强的植物调节能力强,耐阴性弱的植物调节能力差。

上一页12下一页