（一）太陽輻射

光來自太陽。地球上所有能量均來源于太陽輻射。太陽以電磁波形式發射輻射能，太陽輻射能的40%-50%是可見光譜，其餘大部分是紅外線，紫外線較少。

太陽光波長分布圖 波長：nm

不同月份光照強度

（二）太陽輻射光譜的生态效應

植物光合作用是地球能量主要固定方式，這也是光因子的生态意義。

生物生活的環境與光密切相關，生物均存在生命周期現象，而其産生的周期的信号就是由光的強弱引起的，這種周期性構成了生物鐘。

光由光質和光強兩個因子構成。

1.光質因子對生物的影響

• 對光合作用的影響

主要通過生理有效輻射來衡量。

生理有效輻射是指太陽連續光譜中，植物光合作用利用和色素吸收，具有生理活性的波段稱生理有效輻射。生理有效輻射中，紅、橙光是被葉綠素吸收最多的部分，具有最大的光合活性。

藍紫光也能被葉綠素、類胡羅蔔素所吸收。

綠光為生理無效光。

• 對植物形态的作用影響

短波光，如藍紫光、紫外線，能抑制植物的伸長生長，而使植物形成矮粗的形态。

紫外線能促進花青素的形成。

波長短于290nm的紫外線對生物具有傷害作用，能被大氣臭氧層吸收。大氣層臭氧層的破壞，過量紫外線進入地表會給生物帶來明顯的不利影響。

長波光，如紅光、紅外線，有促進延長生長的作用。

• 對植物光合作用産物的影響

當使短波光占優勢并增多氮素營養時，促使碳素朝向氨基酸和蛋白質的合成。

當提高光強度并使長波光占優勢時，碳素向糖類的轉變的過程加強，從而促進糖類的合成。

2.光強因子對生物的影響

• 光強對光合作用的影響

光強的影響明顯反映在耐蔭植物和不耐蔭植物的光合作用差異方面。這裡需要先了解光飽和點、光補償點概念。

光飽和點：光照強度增加到一定程度後，光合作用增加的幅度逐漸減慢，最後不再随光強而增加，這時的光照強度為光飽和點。

光補償點：當光合作用固定的二氧化碳恰與呼吸作用釋放的二氧化碳相等時的光照強度。

在森林中，多種樹木和植物生長在一起，相互遮蔽，不同的樹種形成不同的耐陰性，對光照強度的适應範圍，特别是對弱光的适應能力有明顯的差别。有些樹種能适應較弱的光照，另一些樹種需在較強的光照條件下，才能正常生長發育。

樹種耐陰性是指樹種忍耐庇陰的能力，即在林冠庇蔭下，能否完成更新和正常生長的能力。根據樹種耐陰性的差異，可把樹種劃分為三類：

（1）陽性樹種（喜光樹種），隻能在全光照條件下才能正常生長發育，不能忍耐庇蔭，林冠下幼苗不能生長，不能完成更新過程。這些樹種有：落葉松、油松、馬尾松、樟子松、白桦、楊樹、柳樹、桉樹、相思樹、刺槐、臭椿等。

（2）耐陰樹種，能忍耐庇蔭，林冠下可以正常更新，一些強耐陰樹種，隻有在林冠下才能完成更新過程。這些樹種有：雲杉、冷杉、杜英、甜槠、白楠、建柏、竹柏、紫杉、紅豆杉等。但成年樹木在全光照條件下生長良好，甚至可以進行全光育苗（如雲杉、冷杉），這與陰性植物不同，所以不能稱為“陰性樹種”。

（3）中性樹種，介于以上二者之間的樹種，包括範圍較廣，大多樹種屬于此類，這些樹種有：紅松、椴樹、榆、水曲柳、杉木、毛竹、側柏、香樟、榕樹等。中性樹種對光照的适應特性與耐陰植物相似。

（三）光強對形态的影響

• 光照不足

植物形态呈：黃化，節間長，葉子不發達，側枝不發育，植物體水分含量高，細胞壁很薄，機械組織和維管束分化很差。

• 光照較強

呈：樹幹較粗，尖削度大，機械組織發達，分枝多，樹冠龐大。

　　葉的細胞和氣孔通常小而多，細胞壁與角質層厚，葉片硬，葉綠素較少。

　　根系發達，分布較深。

• 光周期現象

是生物對光的生态反應與适應性最明顯的特征。

光周期性（光周期反應）：植物和動物對晝夜長短日變化和年變化的反應。

生物和許多周期現象是受日照長短控制的，光周期是生命活動的定時器和啟動器。

如，植物的光周期：

　　植物光周期的反應主要是誘導花芽的形成和開始休眠。

　　短日照植物：如水稻、菊、大豆和煙草等

　　長日照植物：如小麥、蘿蔔、菠菜等

　　中日照植物（晝夜均等）：如甘蔗

　　日中性植物（要求不嚴）：如番茄

動物的光周期：

　　晝夜光周期，季節光周期，季節性光周期，繁殖的光周期，昆蟲的滞育，換毛和換羽，動物的遷徙等。

（一）溫度因子的生态效應

生物分布的範圍受溫度影響，生物體内的生物化學過程及生物發育與溫度密切相關。

1.對植物生長的影響

• 生長期：樹木從樹液流動開始，到落葉為止的日數。

一般植物在0—35度溫度範圍内，随溫度上升生長加快。

• 對植物發育的影響

植物種子隻有在一定溫度條件下才能萌發。溫帶和寒溫帶許多植物種子，還需要經過一段低溫期，才能順利萌發。

低溫對開花的誘導效應：某些植物的開花結果需要一定時間低溫的刺激，這個過程稱為春化過程。如冬小麥。

• 溫周期現象

植物對溫度的日變化和季節變化比較敏感，而且隻有在已适應的晝夜和季節溫度變化的條件下，才能正常生長。

晝夜變溫與種子萌發、與生長發育均有影響。極端高溫和極端低溫對植物具有明顯影響，産生逆溫現象。

2.對動物的影響

• 動物對溫度的适應

生理性适應：包括蟄伏、冬眠、降低細胞冰點和減少散熱等。

　　形态适應：動物毛皮、羽毛、皮下脂肪冬季加厚，夏季變薄等。

　　行為适應：調節體溫的短距離遷移和季節性的長距離遷移等。

• 動物對溫度的進化反應

　　阿倫法則：來自寒冷氣候的内溫動物和來自溫暖氣候的内溫動物相比，其趨向有更短的肢體末端（耳和四肢）。

寒冷氣候中的内溫動物适應氣候進化，其身體的散熱表面積相對變小。

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