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光质的变化及其对生物的影响 |
作者:孙儒泳 文章来源:普通生态学 点击数 更新时间:2007/6/22 8:17:07 文章录入:ahaoxie 责任编辑:ahaoxie |
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光质(光谱成分)随空间发生变化的一般规律是短波光随纬度增加而减少,随海拔升高而增加。在时间变化上,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。不同波长的光对生物有不同的作用,植物叶片对日光的吸收、反射和透射的程度直接与波长有关。当日光穿透森林生态系统时,大部分能量被树冠层截留,到达下木层的日光不仅强度大大减弱,而且红光和蓝光也所剩不多,所以生活在那里的植物必须对低辐射能环境有较好的适应。
光以同样的强度照射到水体表面和陆地表面。在陆地上,大部分光都能被植物的叶子吸收或反射掉,但在水体中,水对光有很强的吸收和散射作用,这种情况大大限制着海洋透光带的深度。在纯海水中,10米深处的光强度只有海洋表面光强度的50%,而在100米深处,光强度则衰减到只及海洋表面光强度的7%(均指可见光部分)。更值得注意的是,不同波长的光被海水吸收的程度是不一样的。红外光仅在几米深处就会被完全吸收,而紫和蓝色等的短波光则很容易被水分子散射,因而也不能潜入到很深的海水中。由于水对光的吸收和散射作用,结果在较深的水层中只有绿光占有较大优势(图2-14)。植物的光合作用色素对光谱的这种变化具有明显的适应性。分布在海水表层的植物,如绿藻海白菜(Ulva)所含有的色素与陆生植物所含有的色素很相似,它们主要是吸收蓝、红光,但是,分布在深水中的红藻紫菜(Porphyra)则另有一些色素能使它在光合作用中较有效地利用绿光。 能够穿过大气层到达地球表面的紫外光虽然很少,但在高山地带紫外光的生态作用还是很明显的。由于紫外光的作用抑制了植物茎的伸长,所以很多高山植物都具有特殊的莲座状叶丛。高山强烈的紫外线辐射不利于植物克服高山障碍进行散布,因此它是决定很多植物分布的一种因素。光质对于动物的分布和器官功能的影响目前还不十分清楚,但色觉在不同动物类群中的分布却很有趣。在节肢动物、鱼类、鸟类和哺乳动物中,有些种类色觉很发达,另一些种类则完全没有色觉。在哺乳动物中,只有灵长类动物才具有发达的色觉。 ![]() |
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