成考專升本生態(tài)學(xué)：第二章生物與環(huán)境復(fù)習(xí)資料及同步練習(xí)第二節(jié)

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第二章生物與環(huán)境

復(fù)習(xí)內(nèi)容

第二節(jié)生物與光因子

光是地球上所有生物得以生存和繁衍的最基本的能量源泉，地球上生物生活所必需的能量，都直接或間接來(lái)源于太陽(yáng)光。光本身又是一個(gè)十分復(fù)雜的生態(tài)因子，它包括光照度、光質(zhì)和日照長(zhǎng)度的周期變化等都對(duì)生物的生長(zhǎng)發(fā)育和地理分布都產(chǎn)生深刻的影響，而生物本身對(duì)這些變化的光因子也有著極其多樣的適應(yīng)。

一、生物與光照強(qiáng)度

1．光照強(qiáng)度對(duì)生物的影響

光照強(qiáng)度是指單位面積上的太陽(yáng)光輻射量大小。光照強(qiáng)度對(duì)植物光合作用產(chǎn)生直接影響從而影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育。在一定范圍內(nèi)，光合作用的效率與光照強(qiáng)度成正比，但到達(dá)一定強(qiáng)度若繼續(xù)增加光強(qiáng)，光合作用的效率開(kāi)始下降，這時(shí)的光照強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn)(圖2—3a)。另外，植物在進(jìn)行光合作用的同時(shí)也在進(jìn)行呼吸作用。當(dāng)影響植物光合作用和呼吸作用的其他生態(tài)因子都保持恒定時(shí)，光合積累和呼吸消耗這兩個(gè)過(guò)程之間的平衡就主要決定于光照強(qiáng)度。光補(bǔ)償點(diǎn)的光照強(qiáng)度就是植物開(kāi)始生長(zhǎng)和進(jìn)行凈光合生產(chǎn)所需要的最小光照強(qiáng)度。不同植物由于適應(yīng)不同光照條件，其光飽和點(diǎn)和光補(bǔ)償點(diǎn)有很大差異，陰性植物比陽(yáng)性植物能www.zik aosw.com更好地利用弱光，它們?cè)跇O低的光照強(qiáng)度下便能達(dá)到光飽和點(diǎn)，而陽(yáng)性植物的光飽和點(diǎn)要高得多(圖2—3b)。

光照強(qiáng)度對(duì)植物形態(tài)建成有重要作用，光促進(jìn)組織和器官的分化，制約著器官的生長(zhǎng)發(fā)育速度，使植物各器官和組織保持發(fā)育上的正常比例。植物葉肉細(xì)胞中的葉綠體必須在一定的光強(qiáng)條件下才能形成與成熟。弱光下植物色素不能形成，細(xì)胞縱向伸長(zhǎng)，碳水化合物含量低，植株為黃色軟弱狀，發(fā)生黃化現(xiàn)象。果實(shí)顏色的花青素的含量與光照強(qiáng)度密切相關(guān)，強(qiáng)光照有利于果實(shí)的成熟，強(qiáng)光照通常有利于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)量和品質(zhì)，如可使糧食作物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充分積累、提高籽粒充實(shí)度，使水果糖分含量增加、色素等外觀品質(zhì)充分形成等。

動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖和形態(tài)分化也對(duì)光強(qiáng)有一定反應(yīng)。光雖不作為動(dòng)物能量的直接來(lái)源，但作用于動(dòng)物的時(shí)空定向、誘導(dǎo)視覺(jué)和神經(jīng)系統(tǒng)、調(diào)節(jié)激素和內(nèi)分泌水平。如蛙卵及有些魚(yú)卵在有光情況下孵化快，發(fā)育也快；在連續(xù)有光或無(wú)光條件下，蚜蟲(chóng)產(chǎn)生的多為元翅個(gè)體，在光暗交替條件下，則產(chǎn)生較多的有翅個(gè)體。

2．生物對(duì)光照強(qiáng)度的適應(yīng)類型

根據(jù)植物對(duì)光照強(qiáng)度的要求，植物對(duì)光強(qiáng)度的適應(yīng)類型可分為陽(yáng)性植物、陰性植物和耐陰性植物三類。

陽(yáng)性植物，對(duì)光要求比較迫切，只有在足夠光照條件下方能進(jìn)行正常生長(zhǎng)。光合作用合成的有機(jī)物質(zhì)正好抵償呼吸作用的消耗，植物吸收C0₂與放出C0₂的量相等，這時(shí)的光強(qiáng)度稱為光補(bǔ)償點(diǎn)。此處的光照度是植物開(kāi)始生長(zhǎng)和進(jìn)行凈生產(chǎn)所需要的最小光照強(qiáng)度。陽(yáng)性植物的光補(bǔ)償點(diǎn)較高，為l00～150LX，如薊、刺范、蒲公英等。陽(yáng)性植物葉子排列稀疏，角質(zhì)層較發(fā)達(dá)，在單位面積上氣孔增多，葉脈密，機(jī)械組織發(fā)達(dá)。葉綠素a與葉綠素b的比例(a／b值)較大，葉綠素a在紅光部分內(nèi)的最大吸收光譜較寬，所以，陽(yáng)性植物能在直射光下強(qiáng)烈地利用紅光。

陰性植物，對(duì)光的需要遠(yuǎn)較陽(yáng)性植物低，可低于全光照的1／50，光補(bǔ)償點(diǎn)低。呼吸作用、蒸騰作用都較弱。抗高溫和干旱能力較低。如翠云草、蓮座蕨、鹿銜草等均屬這類植物。陰性植物枝葉茂盛，沒(méi)有角質(zhì)層或很薄，氣孔與葉綠體比較少，葉綠素a／b值小，葉綠素b在散射的藍(lán)紫光部分的吸收帶較寬?？扇苄缘鞍踪|(zhì)含量低，說(shuō)明陰性植物最大光合速率較低。

耐陰性植物，對(duì)光照具有較廣的適應(yīng)能力，對(duì)光的需要介于以上兩類植物之間，但最適宜的還是在完全的光照下生長(zhǎng)。如麥冬、紅花酢漿草、玉竹等屬這類植物，它們?cè)谛螒B(tài)上、生態(tài)上的可塑性均較大。

動(dòng)物對(duì)光照強(qiáng)度的變化也形成了一定的適應(yīng)能力。動(dòng)物早晨開(kāi)始嗚叫與光強(qiáng)有關(guān)，如麻雀在光照強(qiáng)度為0．1～45 LX開(kāi)始鳴叫；一種蚱蟬在夏季氣溫高于l4℃時(shí)，當(dāng)光照強(qiáng)度為0．8～6 LX時(shí)開(kāi)始鳴叫。人類及哺乳動(dòng)物的身體健康也需要一定強(qiáng)度光照，皮膚在光照下才能產(chǎn)生維生素D，光照不足則因缺乏維生素D影響鈣的吸收而患佝僂病。強(qiáng)可見(jiàn)光下可消除因紫外線輻射引起的細(xì)胞內(nèi)損傷。

二、生物與光質(zhì)

生物的生長(zhǎng)發(fā)育是在日光的全光譜照射下進(jìn)行的，但是，不同波長(zhǎng)的光對(duì)生物的代謝、生長(zhǎng)、發(fā)育的影響是不同的。光對(duì)植物的影響主要有兩個(gè)方面：①光合作用所必需；②調(diào)節(jié)植物整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育，以便更好地適應(yīng)外界環(huán)境。這種依賴光控制細(xì)胞的分化、結(jié)構(gòu)和功能的改變，最終匯集成組織和器官的建成，稱為光形態(tài)建成。

目前已知光形態(tài)建成至少存在三種光受體：①光敏色素，感受紅光和遠(yuǎn)紅光區(qū)域(660～730nm)的光，②隱花色素，感受藍(lán)光和近紫外光區(qū)域(320～500nm)的光；③UV—B受體，感受紫外光B區(qū)域 (280～320nm)的光。

1．生理輻射

太陽(yáng)可見(jiàn)光是由一系列不同波長(zhǎng)的單色光組成的，通過(guò)三棱鏡可將白光分解為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫不同質(zhì)(不同波長(zhǎng))的單色光，這些單色光的波長(zhǎng)范圍是380～760nm，光合作用的光譜范圍就是在可見(jiàn)光區(qū)內(nèi)。不同的光質(zhì)對(duì)植物的光合作用、色素形成、向光性、形態(tài)建成的誘導(dǎo)等影響不同。其中，紅橙光主要被葉綠素吸收，對(duì)葉綠素的形成有促進(jìn)作用；藍(lán)紫光也能被葉綠素和類胡蘿卜素吸收，因此，把這部分光輻射叫生理有效輻射，大約占總輻射的40％～50％。綠光很少被吸收利用，被稱為生理無(wú)效輻射。

實(shí)驗(yàn)證明，紅光有利于糖的合成，藍(lán)光有利于蛋白質(zhì)的合成；藍(lán)紫光與青光對(duì)植物伸長(zhǎng)有抑制作用，使植物矮化。青光誘導(dǎo)植物的向光性。紅光與遠(yuǎn)紅光是引起植物光周期反應(yīng)的敏感光質(zhì)。動(dòng)物對(duì)不同光質(zhì)也產(chǎn)生不同視覺(jué)、生理反應(yīng)，影響其生殖、體色、遷徒和毛羽更換等生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程。弄清光質(zhì)的不同生態(tài)功能，有助于在生產(chǎn)實(shí)踐中加以應(yīng)用。在大棚或塑料薄膜栽培中，選用不同濾光性薄膜可獲得不同的光質(zhì)生態(tài)環(huán)境，以形成特定作物品質(zhì)或特定生長(zhǎng)階段對(duì)光質(zhì)的要求。

2．紅外線和紫外線

紅外光能被動(dòng)植物組織中的水吸收，主要作用是產(chǎn)生熱效應(yīng)，吸收紅外線能使體溫升高。極地和高山植物在可見(jiàn)光譜中的吸收帶較寬，并能吸收更多的紅外線，一些植物的葉片在冬季由于葉綠素破壞和其他色素增加而變?yōu)榧t色，有利于吸收更多的熱量。近代大氣中C02含量升高所引起的溫室效應(yīng)與紅外線吸收熱量增加有關(guān)。某些動(dòng)物，如響尾蛇，能利用紅外線感知溫度，以此確定其具穩(wěn)定體溫的獵物。

紫外光對(duì)生物和人有殺傷和致癌作用，但它在穿過(guò)大氣層時(shí)，波長(zhǎng)短于290nm的部分將被臭氧層中的臭氧吸收，只有波長(zhǎng)在290～380nm之間的紫外光才能到達(dá)地球表面。不可見(jiàn)光對(duì)生物的影響也是多方面的，如昆蟲(chóng)對(duì)紫外光有趨光反應(yīng)，而草履蟲(chóng)則表現(xiàn)為避光反應(yīng)。紫外光在波長(zhǎng)360nm即開(kāi)始有殺菌作用，在340～240nm的輻射條件下，可使細(xì)菌、真菌、放線蟲(chóng)的卵和病毒等停止活動(dòng)，在200～300nm的輻射下，殺菌力強(qiáng)，能殺滅空氣中、水面和各種物體表面的微生物，這對(duì)于抑制自然界的傳染病病原體是極為重要的。紫外光是昆蟲(chóng)新陳代謝所必需的，與維生素D的產(chǎn)生關(guān)系密切。

在高山地帶紫外光的生態(tài)作用還是很明顯的。由于紫外光的作用抑制了植物莖的伸長(zhǎng)，促進(jìn)花青素的形成，所以很多高山植物都具有特殊的蓮座狀叢葉，莖葉富含花青素，花色鮮艷等特征。

由于工業(yè)污染使部分地區(qū)大氣外層的臭氧層被破壞而變薄，形成大氣層的“臭氧層空洞”，這使陽(yáng)光中的紫外光到達(dá)地表的劑量增加，對(duì)生物生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖是有害的。強(qiáng)紫外光使生物細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)染色體發(fā)生損傷，引起基因突變產(chǎn)生各種病變，提高人和動(dòng)物的眼病和皮膚病發(fā)生率。倘若臭氧層真的遭到嚴(yán)重破壞，那就不僅會(huì)增加皮膚癌的發(fā)病率，而且還將影響整個(gè)地球的氣候，進(jìn)而影響到農(nóng)業(yè)、各種生態(tài)系統(tǒng)乃至整個(gè)生物圈。

三、生物與日照長(zhǎng)度

日照長(zhǎng)度是指白晝的持續(xù)時(shí)數(shù)或太陽(yáng)的可照時(shí)數(shù)。在北半球從春分到秋分是晝長(zhǎng)夜短，夏至?xí)冏铋L(zhǎng)；從秋分到春分是晝短夜長(zhǎng)，冬至夜最長(zhǎng)。在赤道附近，終年晝夜平分。緯度越高，夏半年(春分到秋分)晝?cè)介L(zhǎng)而冬半年(秋分至春分)晝?cè)蕉?。在兩極地區(qū)則半年是白天，半年是黑夜。由于我國(guó)位于北半球，所以夏季的日照時(shí)間總是多于12小時(shí)，而冬季的日照時(shí)間總是少于l2小時(shí)。隨著緯度的增加，夏季的日照長(zhǎng)度也逐漸增加，而冬季的日照長(zhǎng)度則逐漸縮短。高緯度地區(qū)的作物雖然生長(zhǎng)期很短，但在生長(zhǎng)季節(jié)內(nèi)每天的日照時(shí)間很長(zhǎng)，所以我國(guó)北方的作物仍然可以正常地開(kāi)花結(jié)實(shí)。

1．晝夜節(jié)律

日周期是由于地球自轉(zhuǎn)引起的，它形成了白晝和黑夜的交替。生物對(duì)晝夜交替周期性變化的適應(yīng)形成了晝夜節(jié)律，即24小時(shí)循環(huán)一次，晝夜節(jié)律又叫日節(jié)律。具有晝夜節(jié)律的生命現(xiàn)象很多，如動(dòng)物的活動(dòng)與靜止交替出現(xiàn)的晝夜節(jié)律，有的動(dòng)物白天活動(dòng)夜問(wèn)休息，我們稱之為晝行性動(dòng)物；而夜間活動(dòng)白天休息的，叫夜行性動(dòng)物。大多數(shù)鳥(niǎo)類、哺乳動(dòng)物中的黃鼠、松鼠和許多靈長(zhǎng)類屬于晝行性動(dòng)物，哺乳動(dòng)物中的夜猴、家鼠、蝙蝠等屬夜行性動(dòng)物。動(dòng)物的活動(dòng)與靜止交替出現(xiàn)的晝夜節(jié)律，往往伴隨著其代謝水平高低的變化，體溫、脈搏、尿量等許多生理指標(biāo)也具有晝夜節(jié)律。晝夜節(jié)律除了與光周期有關(guān)外，與溫度、濕度等晝夜變化也密切相關(guān)。

動(dòng)植物在自然界所表現(xiàn)出來(lái)的晝夜節(jié)律，除了由外部因素的晝夜周期所決定以外，在生物機(jī)體內(nèi)部也有自發(fā)性和自運(yùn)性的內(nèi)源節(jié)律，因?yàn)檫@種離開(kāi)外部世界“時(shí)間線索”的內(nèi)源節(jié)律不是精確的24小時(shí)，因此稱為似晝夜節(jié)律。豆科植物幼苗對(duì)光照敏感，其葉子有定時(shí)抬起、定時(shí)下垂的似晝夜節(jié)律表現(xiàn)，這種節(jié)律受植物生物鐘控制。這種似晝夜節(jié)律在人體上也是存在的。

2．光周期現(xiàn)象

地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí)，地球相對(duì)太陽(yáng)的高度角變化造成晝夜長(zhǎng)短依緯度不同而異，各地的晝夜長(zhǎng)短也不同，日照長(zhǎng)度的變化對(duì)動(dòng)、植物都具有重要的生態(tài)作用。每天光照與黑夜交替稱為一個(gè)光周期，由于分布在地球各地的動(dòng)植物長(zhǎng)期生活在各自光周期環(huán)境中，在自然選擇和進(jìn)化中形成了各類生物所特有的對(duì)日照長(zhǎng)度變化的反應(yīng)方式，這就是生物中普遍存在的光周期現(xiàn)象。

(1)植物的光周期

根據(jù)植物開(kāi)花對(duì)光周期的反應(yīng)不同，一般將植物分為三種重要類型：短日植物、長(zhǎng)日植物和日中性植物。

①短日植物

短日植物是指在晝夜周期中日照長(zhǎng)度短于某一臨界值時(shí)才能開(kāi)花的植物。如果適當(dāng)?shù)乜s短光

照，或延長(zhǎng)黑暗可提早開(kāi)花；相反，如果延長(zhǎng)光照，則延遲開(kāi)花或者不開(kāi)花。這類植物有大豆、菊花、蒼耳、晚稻、高梁、紫蘇、黃麻、大麻、日本牽牛、美洲煙草等。

②長(zhǎng)日植物

長(zhǎng)日植物是指在晝夜周期中日照長(zhǎng)度大于某一臨界值時(shí)才能開(kāi)花的植物：。延長(zhǎng)日照長(zhǎng)度可以促進(jìn)開(kāi)花；而延長(zhǎng)黑暗，則推遲開(kāi)花或不能開(kāi)花。這類植物有小麥、大麥、黑麥、燕麥、油菜、菠菜、甜菜、天仙子、胡蘿卜、芹菜、洋蔥，金光菊等。

③日中性植物

日中性植物是指在任何日照長(zhǎng)度條件下都能開(kāi)花的植物。這類植物的開(kāi)花對(duì)日照長(zhǎng)度要求的范圍很廣，一年四季均能開(kāi)花。番茄、黃瓜、茄子、辣椒、四季豆、棉花、蒲公英、四季花卉以及玉米、水稻的一些品種等屬于此類。

除了上述三種典型的光周期反應(yīng)類型外，還有一些植物，花誘導(dǎo)和花形成的兩個(gè)過(guò)程很明顯地分開(kāi)，且要求不同的日照長(zhǎng)度，這類植物稱為雙重日長(zhǎng)類型。如大葉落地生根、蘆薈等，其花誘導(dǎo)過(guò)程需要長(zhǎng)日照，但花器官的形成則需要短日照條件，這類植物稱為長(zhǎng)一短日植物。而風(fēng)鈴草、自三葉草、鴨茅等，其花誘導(dǎo)需要短日照，而花器官形成需要長(zhǎng)日條件，這類植物稱為短一長(zhǎng)日植物。

還有一類植物，只有在一定長(zhǎng)度的日照條件下才能開(kāi)花，延長(zhǎng)或縮短日照長(zhǎng)度均抑制其開(kāi)花，這類植物稱為中日性植物。如甘蔗開(kāi)花要求ll．5～12．5小時(shí)的日照長(zhǎng)度，縮短或延長(zhǎng)日照長(zhǎng)度，對(duì)其開(kāi)花均有抑制作用。

試驗(yàn)表明，長(zhǎng)日植物開(kāi)花所需的日照長(zhǎng)度并不一定長(zhǎng)于短日植物所需要的日照長(zhǎng)度，而主要取決于在超過(guò)或短于臨界日長(zhǎng)時(shí)的反應(yīng)。所謂臨界日長(zhǎng)是指晝夜周期中誘導(dǎo)短日植物開(kāi)花所需的最長(zhǎng)日照或誘導(dǎo)長(zhǎng)日植物開(kāi)花所需的最短日照長(zhǎng)度。對(duì)于長(zhǎng)日植物來(lái)說(shuō)，當(dāng)日長(zhǎng)大于其臨界日長(zhǎng)時(shí)，即可誘導(dǎo)開(kāi)花，且日照越長(zhǎng)，開(kāi)花越早，在連續(xù)光照下開(kāi)花最早。而對(duì)短日植物而言，日長(zhǎng)必須小于其臨界日長(zhǎng)時(shí)才能開(kāi)花，而日長(zhǎng)超過(guò)其臨界日長(zhǎng)時(shí)則不能開(kāi)花。但日長(zhǎng)過(guò)短也不能使短日植物開(kāi)花，可能是因?yàn)楣庹諘r(shí)間不足，植物缺乏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的緣故。

了解植物的光周期現(xiàn)象對(duì)植物的引種馴化工作非常重要，引種前必須特別注意植物開(kāi)花對(duì)光周期的需要。如短日照植物紅麻，引種到北方后，深秋才現(xiàn)蕾開(kāi)花，常遭凍害而不能安全成熟，有時(shí)甚至不能結(jié)籽。進(jìn)行短日照處理，促其花芽提早分化，便可正常結(jié)籽成熟，這為我國(guó)北方發(fā)展紅麻生產(chǎn)，扭轉(zhuǎn)南種北調(diào)開(kāi)辟了一條新途徑。又如水稻中感光性強(qiáng)的品種，在一定范圍內(nèi)，日照越短，抽穗越早；反之成熟延遲。所以，水稻南種北引時(shí)，一般應(yīng)引早熟類型品種，或者引種感光性弱的品種。

在園藝工作中也常利用光周期現(xiàn)象人為控制開(kāi)花時(shí)間，以便滿足觀賞需要。

(2)動(dòng)物的光周期

在脊椎動(dòng)物中，鳥(niǎo)類的光周期現(xiàn)象最為明顯，很多鳥(niǎo)類的遷徒都是由日照長(zhǎng)短的變化引起，由于日照長(zhǎng)短的變化是地球上最嚴(yán)格和最穩(wěn)定的周期變化，所以是生物節(jié)律最可靠的信號(hào)系統(tǒng)，鳥(niǎo)類在不同年份遷離某地和到達(dá)某地的時(shí)間相差無(wú)幾。同樣，各種鳥(niǎo)類每年開(kāi)始生殖的時(shí)間也是由日照長(zhǎng)度的變化決定的。

溫帶鳥(niǎo)類的生殖腺一般在冬www.zi kaosw.com季時(shí)最小，處于非生殖狀態(tài)，隨著春季的到來(lái)，生殖腺開(kāi)始發(fā)育，隨著日照長(zhǎng)度的增加，生殖腺的發(fā)育越來(lái)越快，直到產(chǎn)卵時(shí)生殖腺才達(dá)到最大。生殖期過(guò)后，生殖腺便開(kāi)始退縮，直到來(lái)年春季才再次發(fā)育。鳥(niǎo)類生殖腺的這種年周期發(fā)育是與日照長(zhǎng)度的周期變化完全吻合的。在鳥(niǎo)類生殖期間人為改變光周期可以控制鳥(niǎo)類的產(chǎn)卵量，人類采取在夜晚給予人工光照提高母雞產(chǎn)蛋量的歷史已有200多年了。

日照長(zhǎng)度的變化對(duì)哺乳動(dòng)物的換毛和生殖也具有十分明顯的影響。很多野生哺乳動(dòng)物(特別是生活在高緯度地區(qū)的種類)都是隨著春天日照長(zhǎng)度的逐漸增加而開(kāi)始生殖的，如雪貂、野兔和刺猬等，這些種類可稱為長(zhǎng)日照獸類。還有一些哺乳動(dòng)物，總是隨著秋天短日照的到來(lái)而進(jìn)人生殖，如綿羊、山羊和鹿，這些種類屬于短日照獸類，它們?cè)谇锛窘慌鋭偤媚苁顾鼈兊挠鬃性诖禾鞐l件最有利時(shí)出生。隨著日照長(zhǎng)度的逐漸增加，它們的生殖活動(dòng)也逐漸終止。實(shí)驗(yàn)表明，雪兔換白毛邊完全是對(duì)秋季日照長(zhǎng)度逐漸縮短的一種生理反應(yīng)。

魚(yú)類的生殖和遷移活動(dòng)也與光有著密切的關(guān)系。而且也常表現(xiàn)出光周期現(xiàn)象，特別是那些生活在光照充足的表層水域的魚(yú)類。實(shí)驗(yàn)證明，光可以影響魚(yú)類的生殖器官，人為延長(zhǎng)光照時(shí)間可以提高鮭魚(yú)的生殖能力，這一點(diǎn)已在養(yǎng)鮭實(shí)踐中得到了應(yīng)用。日照長(zhǎng)度的變化通過(guò)影響內(nèi)分泌系統(tǒng)而影響魚(yú)類的遷移。例如光周期決定著三刺魚(yú)體內(nèi)激素的變化，激素的變化又影響著三刺魚(yú)對(duì)水體含鹽量的選擇，后者則是促使三刺魚(yú)春季從海洋遷入淡水和秋季從淡水迂回海洋的直接原因，歸根到底三刺魚(yú)的遷移活動(dòng)還是由日照長(zhǎng)度的變化引起的。

昆蟲(chóng)的冬眠和滯育主要與光周期的變化有關(guān)，但溫度、濕度和食物也有一定影響。例如秋季的短日照是誘發(fā)馬鈴薯甲蟲(chóng)在土壤中冬眠的主要因素，而玉米螟(老熟幼蟲(chóng))和梨劍紋夜蛾(蛹)的滯育率則決定于每日的日照時(shí)數(shù)，同時(shí)也與溫度有一定關(guān)系。很多昆蟲(chóng)的代謝也受日照長(zhǎng)度的影響，一些昆蟲(chóng)依據(jù)光周期信號(hào)總是在白天羽化，另一些昆蟲(chóng)則在夜晚羽化。

同步練習(xí)

  一、選擇題

1．陽(yáng)生植物的特點(diǎn)是        。（　?。?/span>

A．光補(bǔ)償點(diǎn)較高，生長(zhǎng)在陰濕條件下

B．光補(bǔ)償點(diǎn)較高，生長(zhǎng)在全光照條件下

C．光補(bǔ)償點(diǎn)較低，生長(zhǎng)在陰濕條件下

D．光補(bǔ)償點(diǎn)較低，生長(zhǎng)在全光照條件下

2．植物光合作用所能利用的光譜范圍是        。（　?。?/span>

A．近紫外光區(qū)域(波長(zhǎng)320～380nm)

B．紫外光區(qū)域(波長(zhǎng)280～320nm)

C．可見(jiàn)光區(qū)域(波長(zhǎng)380～760nm)

D．紅外光區(qū)域(波長(zhǎng)760～830nm)

3．下列植物中屬于長(zhǎng)日照的植物是        。（　?。?/span>

A．水稻
B．玉米
C．大豆

D．冬小麥

4．下列植物中屬于短日照的植物是        。（　?。?/span>

A．水稻

B．油菜

C．甘蔗
D．冬小麥

5．下列昆蟲(chóng)中，屬于長(zhǎng)日照昆蟲(chóng)的是        。（　?。?/span>

A．玉米螟
B．棉鈴蟲(chóng)
C．瓢蟲(chóng)

D．家蠶

6．下列屬于陽(yáng)性植物的是        。（　?。?/span>

A．蒲公英   
B．人參
C．茶樹(shù)

D．白菜

7．生物對(duì)白天和黑夜相對(duì)長(zhǎng)度的反應(yīng)，稱為        。（　?。?/span>

A．光周期
B．晝夜節(jié)律
C．光周期現(xiàn)象

D．光周期效應(yīng)

8．誘發(fā)馬鈴薯甲蟲(chóng)在土壤中冬眠的主要因素是        。（　?。?/span>

A．長(zhǎng)日照
B．短日照

C．溫度下降

D．食物短缺

9．對(duì)日照長(zhǎng)度要求的范圍很廣，一年四季都能開(kāi)花的植物，稱為        。（　?。?/span>

A．長(zhǎng)日植物  

B．短日植物
C．中日性植物

D．日中性植物

10．與晝夜變化相適應(yīng)，動(dòng)植物常常表現(xiàn)出節(jié)奏行為，由于這個(gè)節(jié)奏大體上是24小時(shí)的周期，又稱為        。(  )

A．似晝夜節(jié)律
B．光周期現(xiàn)象

C．溫周期
D．光周期

11．        有利于糖的合成。（　?。?/span>

A．紅光
B．藍(lán)光
C．紅外光

D．紫外光

1 2．        有利于蛋白質(zhì)的合成。（　　）

A．紅光
B．藍(lán)光
C．紅外光
D．紫外光

二、填空題

1．光對(duì)生物的作用主要在        、        和        三個(gè)方面。

2．        可吸收大量紫外線，削減宇宙射線初始的巨大能量。

3．植物開(kāi)始生長(zhǎng)和進(jìn)行凈光合生產(chǎn)所需要的最小光照度是        。

4．根據(jù)對(duì)光照強(qiáng)度需要的不同，可把植物分為        、        和        。

5．同一葉子在同一時(shí)間內(nèi)，光合過(guò)程中吸收的C0₂和呼吸過(guò)程中放出的C0₂相等，此時(shí)的光照強(qiáng)度，稱為        。

6．一些昆蟲(chóng)依據(jù)        信號(hào)總是在白天羽化，另一些昆蟲(chóng)則在夜晚羽化。

7．溫帶木本植物的休眠與光周期有關(guān)，        可促進(jìn)休眠。

8．光能超過(guò)光合系統(tǒng)所能利用的數(shù)量時(shí)，光合功能下降。這種現(xiàn)象稱為光合作用的        。

三、簡(jiǎn)答題

1．簡(jiǎn)述光周期現(xiàn)象及在生產(chǎn)中的應(yīng)用。

2．簡(jiǎn)述光對(duì)生物的生態(tài)作用及生物對(duì)“光”的適應(yīng)。

參考答案

一、選擇題

1．B2．C3．D 4．A5．D6．A7．C8．B9．D

10．All．Al2．B

二、填空題

1．光照強(qiáng)度光照時(shí)問(wèn)光譜成分

2．臭氧層

3．光飽和點(diǎn)

4．陽(yáng)性植物陰性植物耐陰性植物

5．光補(bǔ)償點(diǎn)

6．周光期

7．短日照

8．光抑制

三、簡(jiǎn)答題

1．(1)在自然選擇和進(jìn)化中形成了各類生物所特有的對(duì)日照長(zhǎng)度變化的反應(yīng)方式，這就是生

物中普遍存在的光周期現(xiàn)象。

(2)植物光周期特性與植物起源和原產(chǎn)地密切相關(guān)，一般認(rèn)為短日照植物起源于低緯地區(qū)(南

方)，長(zhǎng)日照植物起源于北方。

(3)了解植物的光周期現(xiàn)象對(duì)植物的引種馴化工作非常重要，引種前必須特別注意植物開(kāi)花對(duì)光周期的要求。

(4)園藝工作者也常利用光周期現(xiàn)象人為控制開(kāi)花時(shí)間，以便滿足觀賞需要。

(5)鳥(niǎo)類生殖期間人為改變光周期可以控制鳥(niǎo)類的產(chǎn)卵量，人類采取在夜晚給予人工光照提高母雞產(chǎn)蛋量。

2．光對(duì)生物的作用主要在光照強(qiáng)度、光照時(shí)間和光譜成分三個(gè)方面。

(1)光照強(qiáng)度影響光合作用、植物形態(tài)建成；植物對(duì)光強(qiáng)形成了陽(yáng)性、陰性和耐陰等適應(yīng)。

(2)光照時(shí)間對(duì)生物的作用形成光周期；植物對(duì)光周期適應(yīng)形成了長(zhǎng)日照植物、短日照植物、日中性植物；動(dòng)物對(duì)光周期適應(yīng)形成了長(zhǎng)日獸類、短日獸類。

(3)不同波長(zhǎng)的光對(duì)植物生理生化過(guò)程產(chǎn)生不同影響，紅光有利于糖的合成，藍(lán)光有利于蛋白質(zhì)的合成；藍(lán)紫光與青光對(duì)植物伸長(zhǎng)有抑制作用，使植物矮化。青光誘導(dǎo)植物的向光性。紅光與遠(yuǎn)紅光是引起植物光周期反應(yīng)的敏感光質(zhì)。

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