光在植物生长发育中的作用

光在植物生长发育中的作用

耿小容，赵慧芳，刘雪芳，赵晓晓，石亚楠，李世萌

（2010级生物科学五班）

摘要：本文阐述了光照强度与植物生长发育状况的关系，分析了光对种子萌发和植物的生长发育等方面的影响。

关键词：光照强度，生长发育，植物。

植物的生长发育被许多环境因子所刺激，其中包括光，温度和地球重力等，在这些刺激中，光具有特殊重要的地位，因为它不仅影响着植物几乎所有的发育阶段，还为光合作用提供能量。

一、光照强度对植物生长发育影响的机理

绿色植物能够利用太阳光能量，把水和二氧化碳转变为有机物，并释放氧气的这一过程，统称为植物的光合作用。在植物生长发育过程中主要吸收的是可见光，尤其是红橙光和蓝紫光。红橙光有利于糖类营养的积累，蓝紫光则促进蛋白质和非糖类的积累。光合作用不仅为绿色植物提供了营养，释放出的氧气也成为地球上一切生命存在、繁荣和发展的取之不尽的源泉。

光合作用是一种光化学反应过程，影响光合作用的主要因素有光照、温度、CO2的浓度、水分、矿物元素等。而且植物光照强度还直接制约着光合速率的高低。事实上绿色植物光合作用的效果经常要受到外界环境条件和内在因素综合影响而发生变化。

二、实验设计

1．在六个花盆中加入适量的泥土，并保持一定的湿度，分为A，B两组，然后分别放入5粒玉米种子。

2．将一组置于有光照的环境中，另一组用黑纸或黑布包住，并使两组所处温度、水分、空气状况适宜且相同。

3．过几天后统计两个培养皿中种子的发芽率。

实验结果：两组实验中的种子都是在第四天萌发的，且萌发的数量差别不大。由此可见，光对玉米种子的萌发没有影响。

为了研究光在植物生长发育中的作用，继续实验。

将上述实验中得到的玉米幼苗均分为C，D两组，C组给予正常的光照，D组用黑布遮光，其他实验条件相同。

通过观察记录两组玉米每天的生长状况。

实验结果：C组玉米幼苗生长良好，茎秆粗大，枝叶茂盛。D组玉米幼苗出现发黄，生长不良现象，且茎杆明显细小，植株也较矮小。可见，光在植株幼苗的发育上有着关键的作用。

三、光对种子萌发的影响

从以上实验我们可以看出，玉米种子的萌发不需阳光；在它尚未长成完整的、具有光合作用能力的植株前，它萌发的营养物质主要来源于自身（胚乳或子叶）。

其实，不只是玉米种子，大多数种子（中光种子）的萌发都不受光照的影响，只有少数部分的植物种子（需光种子），如莴苣、紫苏、胡萝卜、桦木以及多种杂草种子，它们在有光条件下才能萌发良好，在黑暗中则不能发芽或发芽不好。在生态系统中，植物作为生产者，

它的生活以及生长离不开光合作用。光照的强弱、时间长短等变化，无不关系着植物的开花、结果、长叶、营养物质的制造等生命活动。然而，不具备光合作用的种子在其萌发过程中不能靠光照来制造有机物、从而为它的萌发提供营养物质；它的萌发的营养物质来源于本身就储存在胚乳或子叶的有机物。

当种子萌发时，首先是吸水。种皮被水浸软，胚和胚乳细胞的原生质的物理状态发生变化，在适宜的温度下细胞内的各种酶活化，细胞的呼吸作用加强，种子内的养料在酶的催化作用下分解转化成能被细胞吸收的物质，输送到胚根、胚轴、胚芽的各部分。这时，胚根、胚芽、胚轴的细胞得到水分、氧气以及养分的供应，一方面分解一部分物质来获得能量；另一方面利用养料和能量来制造原生质。因此，细胞就大量分裂，使细胞数目增加、体积增大，沿着胚轴方向伸长。而胚根的尖端是对着种孔的；当水分由种孔进入种子时，胚根比其他部分先吸收到水分，生长得最早。

四、光对植物生长发育的影响

绿色植物能够利用太阳光能量，把水和二氧化碳转变为有机物，并释放氧气的这一过程，统称为植物的光合作用。在植物生长发育过程中主要吸收的是可见光，尤其是红橙光和蓝紫光。红橙光有利于糖类营养的积累，蓝紫光则促进蛋白质和非糖类的积累。光合作用不仅为绿色植物提供了营养，释放出的氧气也成为地球上一切生命存在、繁荣和发展的取之不尽的源泉。

光合作用是一种光化学反应过程，影响光合作用的主要因素有光

照、温度、CO2的浓度、水分、矿物元素等。而且植物光照强度还直接制约着光合速率的高低。事实上绿色植物光合作用的效果经常要受到外界环境条件和内在因素综合影响而发生变化。例如：在对玉米的遮光实验中，实验结果表明植物在黑暗的条件下不进行光合作用，仅进行呼吸作用并释放CO2，，随着光照强度的增大，光合速率也会随之增加，当光照强度达到某一水平时，这时候的叶片的光合速率就等于呼吸速率，即达到动态平衡，此时的光照强度即为光补偿点。若光照强度进一步升高，则会发生光抑制现象，光合速率反而下降，所以光照不足不仅会影响光合作用，而且光照过强也会对光合作用产生不利的影响。

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