韓金梁

(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院，山西 晉中 030600)

1 植物耐蔭性研究的意義

植物耐蔭性是指植物在弱光照條件下的生活能力，是植物為適應(yīng)低光量子密度，維持自身系統(tǒng)平衡，保持生命活動正常進行而產(chǎn)生的一系列變化。它是由植物的遺傳特性和植物對外部光環(huán)境變化的適應(yīng)性兩方面決定的，是一種復(fù)合性狀，是植物的一項重要性狀。

（1）研究和利用植物耐蔭性，選育不同耐蔭性的作物，是提高土地資源利用率，解決人多地少矛盾的有效途徑。

（2）研究和利用植物耐蔭性是提高植物光能利用率和單位面積土地生產(chǎn)力的理論基礎(chǔ)。

（3）研究和利用植物耐蔭性是發(fā)展城市綠地立體綠化、改善城市人居環(huán)境的必由之路。

2 植物耐陰性及其機理

在陰蔽的條件下,植物一方面通過增強充分吸收低光量子密度的能量,提高光能利用效率,使之高效率地轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;另一方面降低用于呼吸及維持其生長的能量消耗,使光合作用同化的能量以最大比例貯存于光合作用組織中來適應(yīng)低光量子密度環(huán)境,維持其正常的生存生長。

（1）環(huán)境指標(biāo)研究：植物生長光環(huán)境,一方面指宏觀上整個植株生長所處的光照環(huán)境條件,如全光條件或遮陰條件;另一方面,指植物葉片所處的環(huán)境,這對植物光合作用更具實際意義,同一株植物很多時候上部葉片處于光合作用飽和或光抑制水平時,下部葉片卻在非飽和光環(huán)境中吸收光量子。葉片所處光環(huán)境決定了葉內(nèi)光強與CO2濃度的平衡,而該平衡又部分取決于由于柵欄組織發(fā)育不同而產(chǎn)生的葉內(nèi)光梯度的強弱。

（2）形態(tài)指標(biāo)研究：葉片是植物吸收光量子進行光合作用的場所,其光能吸收特性直接決定著植物光能利用效率的大小。大部分陸生植物一般反射和透射掉20%的入射光量子密度,即從近軸面到遠軸面的有效光量子水平基本上是80%。植物對低光量子密度環(huán)境的適應(yīng),首先表現(xiàn)在其形態(tài)上,即側(cè)枝、葉片向水平方向分布,擴大與光量子的有效接觸面積,以提高對散射光、漫射光的吸收。另外,多數(shù)陰蔽條件下的植物葉片沒有蠟質(zhì)和革質(zhì),表面光滑無毛,這樣就減少了對光的反射損失。

（3）生理指標(biāo)研究：植物的比葉重(單位葉面積干重)可粗略地表示葉中同化產(chǎn)物的含量,代寫碩士論文因而不同光照條件下比葉重的變化可較好地反映植物葉中同化產(chǎn)物的含量。研究表明,大多數(shù)植物的比葉重都是隨光照的增強而增大。葉綠素是植物的光合色素,具有吸收和傳遞光量子的功能。植物葉綠素最重要的性質(zhì)是選擇性地吸收光。葉綠素中的2個主要成分葉綠素a和葉綠素b有不同的吸收光譜。葉綠素a在紅光部分的吸收帶偏向長波光方面,而葉綠素b在藍紫光部分的吸收帶較寬。葉綠素含量隨光量子密度的降低而增加,但葉綠素a/b值卻隨光量子密度的降低而減小,低的葉綠素a/b值能提高植物對遠紅光的吸收,因而在弱光下,具有較低的葉綠素a/b值及較高的葉綠素含量的植物,也具有較高的光合活性。

（4）解剖特征研究：光量子在葉內(nèi)的傳導(dǎo)是一個能量轉(zhuǎn)移過程,因而葉內(nèi)不同部位的光量子密度不同,即葉內(nèi)存在著光梯度的變化。葉內(nèi)光梯度受葉片解剖構(gòu)造及入射光的方向特性的共同影響。在具有柱狀柵欄組織的葉片中,弱入射光平行則光梯度相對較淺;若是漫射光則光梯度較大。相反,在只具海綿組織的葉片中,光梯度不受入射光平行程度的影響。葉內(nèi)光梯度量值的變化不僅與細胞大小及葉背散射/葉面散射的比相一致,而且與葉片光學(xué)深度和組織厚度的變化、組織發(fā)育的程度及入射光量通量密度的日變化、季節(jié)變化等相一致。

3 結(jié)語

耐蔭性是植物的一種重要性狀，對它的研究具有十分深遠的理論和現(xiàn)實意義，但人們至今對植物耐蔭的機理還不十分清楚，對植物耐蔭性的研究也僅僅局限于植物對蔭蔽條件的反應(yīng)和適應(yīng)及光飽和點、光補償點、葉綠素含量等生理參數(shù)的比較上；對耐蔭植物資源的開發(fā)利用也不夠深入，主要集中在對耐蔭園林綠化植物的篩選利用上。所以，要開發(fā)利用好耐蔭植物資源，必須從耐蔭植物的耐蔭機理著手，從耐蔭植物的光合能力、光合電子傳遞、耐蔭植物的能量轉(zhuǎn)化及耐蔭植物基因資源的開發(fā)利用和改造等方面展開深入的研究。

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