光生态

光生态指环境光因子对生物的作用及生物对环境光照条件的适应。光为植物提供进行光合作用所需的能量，控制植物的生长、发育和分布，决定植物群落的构成，并影响动物的生存、活动与分布；光也是生物借以测知环境季节性变迁并产生相应反应的主要信息。光还通过植物为人类提供充足的能量和丰富的物质。

环境光主要来源于太阳辐射。太阳辐射中只有一部分是人肉眼能感知的可见光（390～760纳米）。投射至地球的太阳辐射，部分被反射回天空。而波长较短的紫外线（＜300纳米）则大部分被大气的臭氧层吸收。据卫星测量，太阳辐射垂直投射至地球大气表面的能量平均是1.94卡/（平方厘米·分），此值称为太阳常数。但是地球运行轨道为椭圆形，近日点的太阳辐射强度要比远日点约大7%。

太阳辐射通过大气时被大气分子散射，为大气中的水汽、尘埃吸收与散射，又被云层反射，强度大为减弱。在晴朗的夏日中午，太阳辐射到达地面的最多只有67%，即1.30卡/（平方厘米·分），约有25%为云层反射回外层空间，9%为臭氧、水汽所吸收。但这些散射与吸收是有选择性的。紫外线（390～300纳米）大部分在大气上层被吸收和散射，仅有一小部分到达地面；在2000米高处，冬季所接受的紫外线几乎等于海平面所接受的两倍。波长较长的红外光（＞760纳米）大部分可通过大气射达地面。可见光传至地面时强度可减至23%。被大气散射的可见光中有部分仍被散射至地面，成为“天光”，其强度在晴天时可达0.1～0.2卡/（平方厘米·分）。由于大气的这些作用，太阳辐射的总能量在地球不同高度的地点明显不同。纬度不同的地点所接受的太阳辐射能总量也有差异。由纬度30°至极地（南北半球相同），太阳辐射能总量随纬度增高而减少，形成不同的太阳辐射带。由于地球的倾斜，在同一纬度上，太阳辐射量一年四季也有变动。在热带地区，太阳辐射的总能量较高，而且也较稳定，季节变化小。天光随纬度的变化很小；在高纬度地方，天光强度可超过直达辐射。地形也影响地面上的太阳辐射，山丘能遮挡太阳辐射，使之不能直接照射到山背面，山的背阳面只接收到散射光，辐射量弱。在植物群落中，植株叶子的密集程度决定着辐射落入地面的量。森林中树冠越紧密，射入林中的光就越少，到达地面的光甚为微弱。

在海洋与湖泊，到达水面的光有部分被反射回天空，在高纬度地区反射的光约占3%，在低纬度则更高些。水的密度大于空气，光在水中的传播不同于在大气中。由于存在着折射现象，光进入水面的入射角直接影响光的传播方向，同时由于水的吸收与散射作用，光的强度随水的深度而减弱。在纯海水中，光的吸收以红光为最大，蓝光最小。靠近陆地沿岸的海水因溶有较多的有机物，吸收短波光线的能力较强，所以蓝光及紫外光随水深加大而变弱的趋势要比在大洋里快些。例如地中海的近海岸水域中，60米深处的辐射量只等于海面的1%，而在大洋中，140米深处的辐射量仍大于1%。光所能穿过的水层称为透光层，它的深度随光量、光的入射角、水中盐类和有机物的含量而变动，在大洋约为80米。