[学习要求]

熟悉光的性质和变化。

[学习内容] 

一、光的性质

 可见光具有最大的生态学意义。叶绿素主要吸收红光和蓝光，所以在可见光谱中，波长在400～700nm之间的太阳辐射能直接参与光合作用，被植物吸收固定的太阳辐射能称生理辐射或光合有效辐射。对光合强度最大的是波长为760～620nm的红光,其次是波长为490～435nm的蓝光。绿光在光合作用中很少被利用，称为生理无效辐射。

二、光质的变化规律

光质就是指光谱成分，它的空间变化规律是短波光随纬度增加而减少，随海拔升高而增加；长波光则与之相反。时间变化规律是冬季长波光增多，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。

 当太阳光透过森林生态系统时，因植物群落对光的吸收、反射和透射，到达地表的光照强度和光质都大大改变了，光照强度大大减弱，而红光和蓝光也已所剩不多。因此，生长在生态系统不同层次的植物，对光的需求是不同的。因此药用植物的栽培要建立合理的光合群体，满足不同生态型药用植物的生长。

三、光照强度的变化规律

 光照强度又称太阳辐射强度，以太阳所产生的热效应大小来量度。单位是焦耳/（厘米2·分），在太阳直射地球且大气圈不起作用的情况下，地球表面获得的能量为8.12 J/（cm2•min）。称之为太阳常数，通常由于大气的作用，到达地表的只有47%左右。

 光照强度的空间变化规律是随纬度和海拔高度增加而逐渐减弱，并随坡向和坡度的变化而变化。如在北半球的温带地区，南坡>平地>北坡；无论在什么纬度，南坡都>北坡，且坡度越大差异越显著；在南坡，随着纬度的增加，最大光强的坡度也随之增大；在北坡，无论什么纬度都是坡度越小得到的太阳光越多；较高纬度的南坡可比较低纬度的北坡得到更多的日光能，因此南方的喜热作物可以移栽到北方的南坡上生长。光照强度的时间变化规律是，一年中以夏季光强最大，冬季最弱；在一天中，中午光强最大，早晚最小。此外，光照强度在一个生态系统内部也有变化，一般光强在陆地生态系统内自上而下逐渐减弱，在水生生态系统中则是随水深的增加而迅速递减。因此，在药用植物的栽培中，不仅要注意适当的种植时期，还要有合理的种植密度，才能保证高产。

四、光照时间（日照长度）的变化规律

日照长度是指白昼的持续时数或太阳的可照时数。在北半球，春夏季（从春分到秋分）是昼长夜短，夏至昼最长；秋冬季（从秋分到春分）是昼短夜长，冬至夜最长。在赤道附近，终年昼夜平分。纬度越高，春夏季（春分到秋分）昼越长而秋冬季（秋分到春分）昼越短。两极地区则夏半年是白天，冬半年是黑夜。我国位于北半球，所以夏季的日照时间总是多于12小时，而冬季的日照时间总是少于12小时。高纬度地区的作物虽然生长期很短，但在生长季节内每天的日照时间很长，所以我国北方的作物仍然可以正常地开花结实。

五、水体和植物群落中的光照情况

（一）水体中的光照情况

  在水面，入射光的10%～70%被反射，同时水体中的辐射强度随深度增加而减弱。植物在长期演化中形成对水中的光照的适应。以海洋为例，绿藻多在表层，深水多为褐藻，再深处为红藻。

（二）植物群落中的光照情况

1.光照强度在植物群落中自上而下逐渐减弱。由于冠层吸收了大量的光能，使下层对光照的利用受到限制。在植物群落中光照可逐层被充分利用。因此在药用植物栽培中，要注意层次，提高光照的利用率。如玉米与天南星间作等。

2.随着季节不同，群落内部光照变化大。这是因为植物叶片数随植物生活周期变化，因此光的分布随季节变化。

3.光质会改变。这是叶片对光的反复吸收、反射、透射的结果。