时间：2023-05-30 10:35:14
无论是采用太阳光还是人工光进行植物生产，最终都是通过光合作用来完成产物的积累。光合作用是通过植物叶绿素等光合器官，在光能作用下将CO2和水转化为糖和淀粉等碳水化合物并释放出氧气的生理过程；与光合作用相对应的是呼吸作用，呼吸作用是通^植物线粒体等呼吸器官，吸收氧气和分解有机物而释放CO2与能量的生理过程，是植物把光合作用形成的碳水化合物作为能量用来形成根、茎、叶等形态建成的重要生理活动。呼吸作用包括与光合作用毫无关系的暗呼吸以及与光合作用同时进行的光呼吸2个部分。作物的光合作用与呼吸作用之间有一个相互平衡的过程，随着生长阶段的不同，其平衡点也不同。实际生产中经常利用控制作物的光合速度和呼吸速度来调节营养生长和生殖生长的相对平衡，达到提高目标产量或改善产品品质的目的。
植物的光合作用与CO2的吸收、释放关系密切，光合时吸收CO2，呼吸时排放CO2，这2种生理活动是同时进行的，所以光合器官的叶片内外的CO2交换速度也就等于光合速度减去呼吸速度。通常把该CO2交换速度也叫做净光合速度，其中的呼吸速度则是暗呼吸速度与光呼吸速度的总和。一般而言，C3植物光呼吸速度高，C4植物光呼吸速度低。因此，净光合速度为0时，光合速度等于光呼吸速度。光合速度的单位为kg/cm2・s）或mol/cm2・s）（以CO2计），表示单位叶面积单位时间内CO2的吸收、排放或交换量。
光强对作物光合的影响
光合产物的形成与光照的强度及其累积的时间密切相关。光照的强弱一方面影响着光合强度，同时还能改变作物形态，如开花、节间长短、茎的粗细及叶片的大与厚薄等。在某一CO2浓度和一定的光照强度范围内，光合强度随光照强度的增加而增加。当光照强度超过光饱和点时，净光合速度不但不会增加，反而还会形成抑制作用，使叶绿素分解而导致作物的生理障碍。不同类型植物的光饱和点的差异较大，光饱和点一般会随着环境中CO2浓度的增加而提高。因此，植物生产中给予光饱和点以上的光照强度毫无意义；而另一方面，当光照强度长时间处于光补偿点之下，植物的呼吸作用超过了光合作用，有机物消耗多于积累，作物生长缓慢，严重时还会导致植株枯死，因此对植物生长也极为不利。通常情况下，耐荫植物的光补偿点为200～1000 lx，喜阳植物的光补偿点为1000～2000 lx。植物对光照强度的要求可分为喜光型、喜中光型、耐弱光型植物。蔬菜多数属于喜光型植物，其光补偿点和光饱和点均比较高，在人工光植物工厂中作物对光照强度的相关要求是选择人工光源的最重要依据，了解不同植物的光照需求对设计人工光源、提高系统的生产性能都是极为必要的。
光质对作物光合的影响
光质或光谱分布对植物光合作用和形态建成同样具有重要影响，地球上的植物都是在经过亿万年的自然选择来不断适应太阳辐射，并依据种类不同而具有光选择性吸收特征的。到达地面的太阳辐射的波长范围为300～2000 nm，而以500 nm处能量最高。太阳辐射中，波长380 nm以下的成为紫外线，380～760 nm的叫可见光，760 nm以上的是红外线也称为长波辐射或热辐射。太阳辐射总能量中，可见光或光合有效辐射占45%～50%，紫外线占1%～2%，其余为红外线。
波长400～700 nm的部分是植物光合作用主要吸收利用的能量区间，称为光合有效辐射；波长700～760 nm的部分称为远红光，它对植物的光形态建成起到一定的作用。在植物光合过程中，植物吸收最多的是红、橙光（600～680 nm），其次是蓝紫光和紫外线（300～500 nm），绿光（500～600 nm）吸收的很少。紫外线波长较短的部分，能抑制作物的生长，杀死病菌孢子、波长较长的部分，可促进种子发芽、果实成熟，提高蛋白质、维生素和糖的含量；红外线还对植物的萌芽和生长有刺激作用，并产生热效应。
不同的光谱成分对植物的影响效果也不尽相同（表1），强光条件下蓝色光可促进叶绿素的合成，而红色光则阻碍其合成。虽然红色光是植物光合作用重要的能量源，但如果没有蓝色光配合则会造成植物形态的异常。大量的光谱实验表明，适当的红色光（600～700 nm）/蓝色光（400～500 nm）比（R/B比）才能保证培育出形态健全的植物，红色光过多会引起植物徒长，蓝色光过多会抑制植物生长。适当的红色光（600～700 nm）/远红色光（700～800 nm）比（R/FR比）能够调节植物的形态形成，大的R/FR比能够缩短茎节间距而起到矮化植物的效果，相反小的R/FR比可以促进植物的生长。所有这些特征都是植物工厂选择人工光源时必须考虑的重要因素，尤其是对于近年来发展起来的新型节能光源，如LED、LD以及冷阴极管等来说显得更为重要，因为这些光源需要通过不同光谱的单色光组合构成作物最适直的光质配比，以保障高效生产和节能的需求。
光周期对植物的影响
植物的光合作用和光形态建成与日长（或光期时间）之间的相互关系称其为植物的光周性。光周性与光照时数密切相关，光照时数是指作物被光照射的时间。不同的作物，完成光周期需要一定的光照时数才能开花结实。
长日照作物，如白菜、芜青、芭英菜等，在其生育的某一阶段需要12～14 h以上的光照时数；短日照作物，如洋葱、大豆等，需要12～14 h一下的光照时数；中日照作物，如黄瓜、番茄、辣椒等，在较长或较短的光照时数下，都能开花结实。
光合作用是指绿色植物吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧的过程。
植物通过利用叶绿素等光合色素和某些细菌利用其细胞本身进行光合作用。
光合作用即光能合成作用，是指含有叶绿体绿色植物、动物和某些细菌，在可见光的照射下，经过光反应和碳反应，利用光合色素，将二氧化碳和水转化为有机物，并释放出氧气的生化过程。同时也有将光能转变为有机物中化学能的能量转化过程。光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和，是生物界赖以生存的基础，也是地球碳-氧平衡的重要媒介。
（来源：文章屋网 ）
因为叶绿素是含镁的络合物，其中镁是叶绿素的核心离子。缺少镁就不能合成叶绿素。而叶绿素是绿色植物体内最重要的光合色素，缺少叶绿素不能进行光合作用。光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧的过程。
（来源：文章屋网 http://www.wzu.com）
关键词：藤本值物；光合作用；最大净光合速率；光饱和点；光补偿点
光合作用是植物生长发育的基础，与植物生长关系十分密切，是估测植株光合生产能力的主要依据。同时光合作用又是一个复杂的生物物理化学过程，受到诸多因素的影响，包括叶绿素含量、叶片成熟程度、光强等因子。其中，光强对植物的影响一直是植物生理生态学家的研究热点，不同的光强条件可以引起植物的可塑性反应，从而引起植物的环境饰变。因此，光照环境会影响园林植物的观赏性或生长状态。
藤本植物的功能具有多样性，有的具有经济价值，有的是垂直绿化的重要材料，在拓展城市绿化空间、增加城市绿化面积和美化环境等方面，具有其他植物不可替代的作用。近年来，广州市大力推广立体绿化，绿化形式及绿化植物种类都呈现多样化趋势，且须具备观赏性。因此，观花的藤本植物成为立体绿化的主力军。目前，对园林乔灌木的生理生态学特性研究较多，对藤本植物生理生态学特性认识不足，特别是对园林常用藤本植物的光能利用特性的研究，大多仅停留在定性的描述上，这对其科学应用具有限制性。本文通过研究四种园林常用藤本植物的光合作用及影响因子，为藤本植物在园林绿化工程中的合理配置、栽培管理和开发利用提供科学的参考依据。
1.研究地区与研究方法
1.1自然概况
本次试验在广州市林业和园林科学研究院进行，地理位置为北纬23°09′35″，东经113°16′37″。该区属海洋季风性气候，年均气温21.4℃-21.9℃，最高温（7月）可达38.7℃，最低温（1月）曾为-2.6℃（1963年）。年降雨量1612-1909 mm，主要集中在4-9月，占全年降雨量的85%。全年日照百分率43%，平均年日照时数为1 895.2 h。各月平均以7月份最多，为225.9h；3月份最少，为82.8 h。
1.2试验材料
结合广州市园林植物应用现状，选定应用频率高的四种观花藤本植物龙吐珠Clerodendrum thomsoniae、金银花Lonieera japonica、金杯藤Solandra maxima和使君子Quisqualis indiea，取其老叶、成熟叶和嫩叶作为研究对象。其野外试验测定样本选自同时同地种植的植株。
1.3研究方法
1.3.1光合测定方法
选择晴天上午9：00-11：00，测定仪器为便携式光合测定仪（Li-6400）和该光合测定仪自带的红光广源。在20-2 000umol・m-2・s-1范围测定有效光合辐射（Photosynthetically active radiation，PAR），光源梯度设置为20、50、80、100、200、500、800、1000、1200、1500、1800和2000 pmol・m-2・s-1。从20umol・m-2・s。开始测定。测量采用开路模式，CO2浓度、气温和空气湿度均为自然状态。每种植物选择不同成熟的叶片（嫩叶、成熟叶和老叶）进行测试，测试部位为植物叶片中部。
1.3.2相对叶绿素值
利用SPAD502叶绿素含量测定仪测定叶片的相对叶绿素值。
1.3.3测定数值的计算
每种藤本植物各选取5株健康、无病虫害的试验个体作为光合测定样株，从样株树上分别取能接收到全光照的老叶、成熟叶和嫩叶各5片进行测定，重复3次。每一响应点的光合值均为平均值。试验在有代表性的夏季生长期进行（8月）。其中，最大净光合速率、光饱和点和光补偿点由光响应曲线根据Long和Mallgren模型计算得到。主成分运用统计软件STATISTICA 10.0进行计算。
2.结果与分析
2.1光合速率（Pn）的光响应曲线
龙吐珠、金银花、金杯藤和使君子的嫩叶、成熟叶和老叶的光响应曲线分别见图1～4。最大净光合速率代表了植物最大的实际光合能力。以四种植物嫩叶来看，金杯藤的最大净光合速率（Pnmzx）最大，金银花的次之，龙吐珠的较小，使君子的最小，这表明金杯藤和金银花的实际光合能力大于龙吐珠和使君子。四种植物成熟叶的实际光合能力大小顺序为龙吐珠>金杯藤>金银花>使君子。就老叶而言，龙吐珠的实际光合能力最大，为8.7umol・m-2・s-1；金杯藤次之，为7.2umol・m2・s-1；金银花较小，为6.0umol・m-2・s-1；使君子最小，为3.9umol・m-2・s-1。综上所述，龙吐珠和金杯藤的实际光合能力较大，使君子的最小。
2.2光补偿点和饱和点特征
光补偿点（LCP）和光饱和点（LSP）可说明植物对光能的利用特性，是判断植物耐荫性的一个重要指标，对园林植物的配置有重要的参考价值。对于嫩叶而言，龙吐珠、金银花和使君子的光饱和点高，最大净光合速率也高，金杯藤的光饱和点低，但最大净光合速率高，表明金杯藤嫩叶最适宜的光强比其他三种植物的都低；对于成熟叶而言，龙吐珠和金银花的最大净光合速率和光饱和点都较高，金杯藤的最大净光合速率较高，光饱和点较低，使君子的都最低，表明使君子的成熟叶最适宜的光强为最低；对于老叶而言，龙吐珠的最大净光合速率最高，说明龙吐珠比其他三种植物的光能利用能力强。可见，这四种常用园林藤本植物对植物光利用的特性存在一定的差异性，在实际园林植物配置中，需要区别对待（表1）。
2.3影响因子分析
运用主成分分析法分析四种园林常用藤本植物最大净光合速率、光补偿点和光饱和点与其相对叶绿素值、叶比重和含水率的关系。从图5可以看出，第一轴和第二轴所占比例分别为39.28%和22.77%，表明第一轴和第二轴都表达了一定的信息。由图5可以看出，最大净光合速率、光补偿点与植物含水率关系密切，即植物含水率越高，植物的最大净光合速率和光补偿点就越高，而光饱和点与相对叶绿素值关系密切，即相对叶绿素值越高，光饱和点就越高。
3.结论与讨论
立体绿化的形式并不单调，在布局上具有多维性。利用开花的藤本植物绿化空间，不仅丰富了建构物的立面效果和艺术效果，而且将生硬的景观转化为柔和、亲切、具有生命力的软质景观，使得城市环境更加宜居。因此，因地制宜地配置藤本植物十分重要。
1 探究背景
（1）生物传感器：
生物传感器是近几十年内发展起来的一中新的传感器技术，各种生物传感器都具有以下共同特点：包含一种或多种生物活性材料及能把生物活性表达的信号转化为电信号的物理或化学传感器，两者结合在一起，用现代化微电子的自动化仪表进行生物信息再加工，构成各种可以使用的生物传感器分析装置、仪器和系统。
（2）测量原理：
在各实验装置中，通过改变某一自变量研究光合作用强度大小，光照度传感器溶氧传感器电极置于实验瓶内，将测得瓶中溶解氧浓度的变化值传送至数据采集器接口进行实验数据的记录和分析。
（3）知识背景：
光合作用的实质是植物利用光能，把水和二氧化碳合成有机物同时释放氧气的过程，其中影响植物光合作用强度的环境条件有：二氧化碳浓度、光质、光强度、温度、酸碱度等。实验中设置不同自变量，利用水生蜈蚣草在进行光合作用过程中产生的氧引起水中溶解氧含量的改变，从而反映出相应环境因素对光合作用的影响。
2 实验设备和材料
带USB接口的计算机，数据采集器，光照度传感器、溶氧传感器，朗威DISLab软件，大小、苗岭、长势相同的水生蜈蚣草多株，光源，可密封玻璃瓶，水浴锅，自来水，冷开水，质量分数为0.125%的NaHCO3溶液，质量分数为15%的HCl溶液，质量分数为15%的NaOH溶液等。
3 实验步骤
3.1学生准备
将全部学生均分为10组，其中每两组实验内容相同。全组成员分工合作，各司其职。
3.2进行实验
（1）材料预处理。将选好的等量水生蜈蚣草分别置于3只实验瓶内，放在暗箱内一夜。
（2）连接计算机、数据采集器及溶解氧传感器、光强度采集器，打开计算机，进入实验软件系统。点击“通用软件”，系统自动识别所接入的传感器，并显示溶解氧数值及光照度数值。
（3）分别将溶解氧传感器电极置于三瓶内，待示数稳定后测得瓶中溶解氧浓度初始数据。
（4）记录数据，实验数据见表1～表5
（5）实验数据分析：
①自来水和冷开水中溶解氧数值均下降，说明植物呼吸作用强度大于光合作用强度，且无二氧化碳时植物光合作用几乎不能进行。
②蓝光照射时光合作用强度大于红光照射，红光照射时光合作用强度大于绿光照射时。
③在一定光照强度范围内，植物光合作用随光照强度的增加而增强。
④温度较低，植物光合作用强度较温度适宜时弱，但当温度过高时植物光合作用强度急剧下降。
⑤实验瓶中加酸或碱时植物光合作用强度下降，且加酸后植物光合作用为负增长。
4 交流与扩展
两类植物在叶绿体的结构及分布上不同（见表1），因C3植物的维管束不含叶绿体，叶脉颜色较浅；C4植物的维管束含叶绿体，叶脉绿色较深有呈“花环型”的两圈细胞。
表1 C3和C4植物的叶绿体分布、结构与功能比较
二、光合作用途径的区别
C3植物与C4植物在光反应阶段完全相同，都通过光反应产生O2、[H]（实质是NADPH）和ATP，为暗反应阶段提供同化力[H]和ATP。但其暗反应途径不一样，见表2。
表2C3植物与C4植物光合作用暗反应阶段的场所与过程比较
三、光合作用产物积累部位的区别
C3植物整个光合作用过程都是在叶肉细胞里进行的，光合作用的产物只积累在叶肉细胞中。C4植物中C4途径固定的CO2转移到C3途径是在维管束鞘细胞中进行的，光合作用的暗反应过程也是在维管束鞘细胞中进行的，光合作用的产物也主要积累在维管束鞘细胞中。
四、适应能力的区别
一是因C4植物叶肉细胞的叶绿体固定CO2的酶——磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（简称PEP羧化酶）与CO2的亲和力强于C3植物叶绿体内固定CO2的酶。
二是C4植物与C3植物相比，光照较强时，其光呼吸明显弱于C3植物，因而在光照较强的环境中，前者的产量较高。
基于以上原因，在高温、光照强烈和干旱的条件下，绿色植物的气孔关闭。此时，C4植物能够利用叶片内细胞间隙中含量很低的CO2进行光合作用、光呼吸较弱，而C3植物不仅不能利用细胞间隙中的CO2进行光合作用、光呼吸也较强，因而，C4植物比C3植物更能适应高温、光照强烈和干旱的环境
五、光照强度,温度, CO2浓度对C3, C4植物的影响
1、光照强度对C3和C4植物光合强度的影响
C4植物：在一般光照下, C4植物没有明显的光饱和现象,要高温高光强下C4植物仍保持较高洮合速率,利用光能优于C3植物, 即C4植物的光饱和点高于C3植物
C3植物：光饱和点和补偿点低,因其固定CO2能力弱.在高温高光强下, C3植物光合速到一定程度后不再增加
一天日变化对C3和C4植物光合作用的影响：在夏季的中午由于温度过高或干旱,叶片气孔关闭, C4植物能利用叶肉细胞间隙的低浓度CO2进行光合作用,不受影响,而C3植物不能,光合效率降低。
2、CO2浓度对C3和C4植物光合强度的影响
C4植物：CO2的补偿点和饱和点均低于C3植物,故C固定CO2能力强,尤其在低浓度CO2时。
C3植物：CO2的补偿点和饱和点均较高,在低浓度CO2时C4植物光合效率高于C3植物.在一定范围内提高CO2浓度时C3植物的光合效率提高更快.
六、C3植物和C4植物举例
1、C3植物：典型的温带植物，如水稻、小麦、大麦、大豆、烟草、马铃薯、菜豆和菠菜等；现在已经知道，蕨类植物、裸子植物和木本被子植物都是C3植物；
2、C4植物：典型的热带或亚热带植物，如玉米、高粱、甘蔗、苋菜等；只有草本被子植物中才有C4植物。
七、C3植物与C4植物的鉴别
1.同位素标记CO2转移途径方法鉴定:
C3植物: 14CO214C3(14CH2O)
C4植物：14CO214C414C3(14CH2O)
2.从植物形态方面鉴别
(1)叶肉细胞排列: 若排列疏松,则为C3植物;若呈花环型排列,则为C4植物.
(2)维管束鞘细胞叶绿体的有无: 若无,则为C3植物;若有,则为C4植物。
3.从生理方面利用碳同化能力差异鉴定:
饥饿处理的生长健壮的C3和C4植物——分别置于相同的低CO2浓度环境中(如玻璃罩下)培养——观察植株生长状况或鉴定淀粉的生成量或淀粉积累场所——若生长良好或淀粉的合成量大或)只有维管束鞘细胞被碘液染成蓝色,则为C4植物;若生长状差或淀粉合成量小或只有叶肉细胞被碘液染成蓝色,则为C3植物.
八、例题
例：为 了探究光照强度和CO2浓度对植物光合强度的影响,某校同学们进行下列有关实验探究.以下是两组同学用相同方法,相同装置对A,B两面三刀种植物进行探究得到的实验结果
甲组:A植物在不同条件下单位时间内O2释放量(mL)
乙组:B植物在不同条件下单位时间内O2释放量(mL)
（1）甲组同学的实验方案中确定的自变量是___________,实验中他们必须控制的主要无关变量是_____________.
（2）对比分析甲, 乙两同学获得的实验结果,你认为_______
_________植物最可能是C3植物,其理由是_________________
_____________________________________________________________.
（3）在阳光不充足的地区,大棚种植A,B两种植物时,光照将最可能成为限制__________植物正常生长的主要生态因素.
答案：(1) 光照强度过CO2浓度, 温度,
光合效率 绿色植物通过光合作用制造的有机物中所含的能量，与光合作用中吸收的光能的比值。它强调植物光合作用的反应本身，通常从影响植物光合作用的环境因素来分析。
光能利用率 一般指单位土地面积上，植物通过光合作用所产生的有机物中所含能量，与这块土地所接受的太阳能的比。它强调单位土地面积植物群体在一定的时间内（一般为一年）的光合作用的积累，通常从光合作用效率、光合作用时间、光合作用面积三方面来分析。
光合速率 描述光合机构的功能状况的指标。人们常用单位时间（例如秒）、单位光合机构（例如平方米叶面积）、吸收的二氧化碳或释放的氧气或增加的干物质的量（例如微克分子气体或毫克干重）一起表示它。一般情况下，我们常用光合速率来表示光合效率的高低。
下面，我们主要以光合效率和光能利用率这两个易混淆的概念对比分析，加深记忆和理解。
1.影响光合效率的因素
影响光合效率的因素一般讨论影响光合速率的外界条件，如光、二氧化碳、温度、矿质元素、水等。 [光照强度][光合作用强度][a b c][CO2浓度（0.04%）30℃][CO2浓度（0.04%）20℃][CO2浓度（0.01%）20℃][Ⅰ][Ⅱ][Ⅲ] [O]
例1 科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响，得到实验结果如右图。请据图判断下列叙述不正确的是（ ）
A.光照强度为a时，造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2 浓度不同
B.光照强度为b时，造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度的不同
C.光照强度为a～b，曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度随光照强度升高而升高
D.光照强度为a～c，曲线Ⅰ、Ⅲ光合作用强度随光照强度升高而升高
解析 分析图中曲线可知，曲线Ⅰ、Ⅱ的差异是温度不同，其他条件相同，说明Ⅰ、Ⅱ曲线的差异是由温度不同而造成的；曲线Ⅱ、Ⅲ的差异是由二氧化碳浓度的不同造成的。
答案 D
点拨 在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增大而加快，但达到一定浓度时，光合作用速率不再增加。C4植物相比较C3植物而言能利用更低浓度的CO2。 [光照强度][光合作用强度][O][玉米][水稻]
例2 右图表示在适宜的温度、水分和CO2条件下，两种植物光合作用强度的变化情况。下列说法错误的是（ ）
A.当光照强度增加到一定程度时，光合作用强度不再增加，即达到饱和
B.C3植物比C4植物光合作用强度更容易达到饱和
C.C4植物比C3植物光能利用率高
D.水稻是阴生植物，玉米是阳生植物
解析 玉米是C4植物，水稻是C3植物，两条曲线均呈正相关趋势，水稻曲线的饱和点所对应的光照强度较玉米低，故水稻比玉米的光合作用强度低。玉米和水稻都是阳生植物。
答案 D
点拨 ①光强：在一定范围内，光合作用速率随光照强度的增强而加快；但光照达到一定强度时，光合作用速率不再增加；②光质：不同光质条件下光合作用速率不同，复色光（白光）下光合速率最快，单色光中红光下光合速率最快，蓝紫光其次，绿光最差。
例3 白天光照充足，下列哪种条件对作物增产有利（ ）
A.昼夜恒温25℃
B.白天温度25℃，夜间温度15℃
C.昼夜恒温15℃
D.白天温度30℃，夜间温度25℃
解析 作物增产是指有机物积累的多，光合作用产生有机物，呼吸作用消耗有机物，因此，要使有机物大量积累，白天植物光合作用和呼吸作用均能进行，应该适当提高温度，尽量的加强植物的光合作用，晚上植物只能进行呼吸作用，应该适当降低温度，减少植物的呼吸作用。
答案 B
2.影响光能利用率的因素
一般而言，可以通过延长光合时间、增加光合面积来影响光能利用率。
例4 下列措施中，不利于提高胡椒光能利用率的是（ ）
A.使用有机肥 B.合理密植
C.合理灌溉 D.增强光照强度
解析 胡椒是阴生植物，进行光合作用不需要太强的光照，增强光照强度会降低其光合作用效率从而降低光能利用率。使用有机肥和合理灌溉提高光合作用速率，合理密植增加了光合面积，它们均能提高光能利用率。
答案 D
例5 大气中CO2浓度升高引起的温室效应，可能改变土壤水分状况和矿质元素含量。为探究有关生态因子的变化对植物的影响，有人用同一环境中生长的两种植物，在温度、光照和水分等适宜条件下做了模拟试验，测得数据如表。下列相关分析，不正确的是（ ）
[项 目＼&物 种＼&355[μ]mol・mol-1的CO2＼&539[μ]mol・mol-1的CO2＼&不施
磷肥＼&施磷肥
/20 kg・hm-2・a-1＼&不施
磷肥＼&施磷肥
/20 kg・hm-2・a-1＼&净光合速度
/[μ]mol・m-2・s-1＼&欧州蕨＼&2.18＼&3.74＼&3.62＼&5.81＼&石 楠＼&1.37＼&6.76＼&5.43＼&15.62＼&蒸腾比率
/[μ]mol・mol-1＼&欧洲蕨＼&1.40＼&2.37＼&2.22＼&3.86＼&石 楠＼&0.25＼&0.66＼&0.71＼&2.10＼&]
*蒸腾比率：植物消耗1摩尔水，通过光合作用固定的CO2微摩尔数。
A.CO2浓度升高和施磷肥都能促进两种植物的光合作用，施磷肥的效果更明显
B.两种CO2浓度下，施磷肥对石楠光合作用的促进作用都大于欧洲蕨
C.由试验结果可推测，干旱对欧洲蕨光合作用的影响大于石楠
D.两种植物光合作用的最适CO2浓度都高于355[μ]mol・mol-1
解析 分析表格数据可知，在温度、光照和水分等适宜条件下，不同CO2浓度下不施磷肥和施磷肥的条件下，石楠比欧洲蕨蒸腾比率变化大，那么可以推测在干旱的情况下，石楠蒸腾作用散失的水分比欧洲蕨更多一些，石楠同比欧洲蕨更容易缺水，影响了其生长，从而影响了光合作用，也就是说干旱对石楠光合作用的影响大于欧洲蕨。
答案 C
1.夏季中午强烈的阳光会导致植物气孔关闭。此时，下列植物中光合作用强度最高的是（ ）
A.高粱 B.水稻 C.大豆 D.小麦
2.夏季，在晴天、阴天、多云、高温干旱四种天气条件下，猕猴桃的净光合作用强度（实际光合速率与呼吸速率之差）变化曲线不同，表示晴天的曲线图是（ ）
3.在晴天中午，密闭的玻璃温室中栽培的玉米，即使温度及水分条件适宜，光合速率仍然较低，其主要原因是（ ）
A.O2浓度过低 B.O2浓度过高
C.CO2浓度过低 D.CO2浓度过高
A.小麦的CO2固定量与外界CO2浓度呈正相关
B.CO2浓度在100mgL-1时小麦几乎不固定
C.CO2浓度大于360mgL-1后玉米不再固定CO2
D.C4植物比C3植物能更有效地利用低浓度CO2
5.温室栽培可不受季节、地域限制，为植物的生长发育提供最适宜的条件，有利于提高作物品质和产量。在封闭的温室内栽种农作物，以下哪种措施不能提高作物产量（ ）
A.增加室内CO2浓度 B.增大室内昼夜温差
关键词：植物生长；生态环保；光照强度；光照时间
Abstract: laying, construction city night scene unavoidably night light in recent years, city nightscape lighting has brought the huge challenge for the city ecological environment, light pollution is becoming more and more serious, especially has important influence to the normal growth of plants. Causes of the phenomenon from the light intensity, illumination time and other aspects of research and analysis, this paper briefly expounds the influence of night lighting growth on plants, and puts forward some suggestions, with the hope that the adoption of common reference
Keywords: plant growth; ecological protection; light intensity; the light time
；
中图分类号：X171.1文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013
1.引言
经过千万年的演化，每种植物所能承受的环境参数阈值是由自然光唯一确定的，而夜间人工照明的出现恰恰改变了这种原生态光环境。人工光源与太阳一样都是通过光照强度、光质、光照时间等方面来影响植物的。本文系统的阐述了光污染对城市绿化常见植物造成的影响和危害，并针对不同植物分别提出了更加满足生态环保要求的照明参考指标。
2.光照强度对植物的作用及影响
光照强度对植物的影响，主要体现在植物的光合作用上。植物对光照强度的要求有一个上限，即光饱和点。当光照强度达到植物的光饱和点时，植物的光合作用达到顶峰，而当光照强度继续增强超过植物的光饱和点时，植物的光合作用不但不会提高，反而会下降，植物自身便会产生光抑制现象，光照强度越高，植物受到的伤害越大。例如竹芋属植物在光照较强时，叶子会折叠或关闭，如果更强时，叶片就会被灼伤；还有一些耐荫性强、具有艳丽色彩的植物，如彩虹铁树、红边铁树等，当光照过强时，其枝干的颜色变浅、变淡，叶片干燥，严重影响其生长[1]。
这些伤害一般是由于两种原因造成的：一是光强太强时植物的内部蒸腾作用过快会导致代谢失衡，植物内外都会受到灼伤，进而导致树叶枯黄缺水以至枯竭死亡；二是由于产生了光抑制现象而停止生长。这种光抑制现象的作用原理近年来才被美国的科学家所揭露：植物都有一套天然的自我保护机制，植物通过叶绿素和胡萝卜素吸收阳光中的能。如果光照过强，这些分子吸收的能量过多，就会产生有害物质活性氧自由基。这两种现象（蒸腾过快和光抑制）都是由于光照强度不适对植物产生的影响和伤害。
3.光照时间对植物的作用及影响
植物和人类一样有固定的时钟和日历，它们对于时间的响应基于光的数量和质量。植物在一天24 小时中经历的夜晚是影响植物生长和开花的关键，对于植物来说夜晚是必须的。植物根据昼夜周期诱导植物开花的时长分为长日照植物、短日照植物、中日照植物和中间性植物，每种植物开花期间所需的光照时长如下表：
表2 不同类型植物开花前所需光照时间表
许多植物是通过黑夜的长短来控制开花和落叶。长时间、大量的夜间人工光照射，会导致一些植物花芽的过早形成，或是抑制另一些植物的开花。例如每天接受光源照射的时间超过确定的临界值，便不会开花，风铃草则只会开花不会结果[3]。到了夏季转秋的季节，黑夜变长，温度下降，落叶树种若受人工光的影响，打破其本身的光周期规律而不能进行休眠，导致树体组织发育不充实，会使刚萌发，抽生的幼嫩的晚秋梢在第一次寒流来的时候更易遭受低温袭击而出现伤害[4]。许多树木在夜间受长时间的强光照射，使休眠受到干扰，引起落叶形态的失常和冬芽的形成，如在人工照射下，树木或灌木在秋天仍然会继续生长，在进入霜冻时节，树叶里还会含有叶绿素，会使其落叶期延迟。
4.生态环保的植物照明
基于上文从光照强度、光质、光照时间三方面讲述了光对植物的作用机理，及由于光照不适对植物造成影响和危害的了解，笔者认为可以研究总结出一套基于生态环保理念的植物照明参考指标，不仅可以为植物景观照明设计提供技术参数，同时也可为今后的进一步深入研究打下基础。
4.1 植物夜景照明光照强度上限
如前所述，当光照强度达到某一特定值时，植物将达到最大程度光合作用，形成光饱和，若光照强度持续增强，植物将会受到灼伤或形成光抑制现象，从而受到伤害。那么，当植物达到最大程度光合作用（即光饱和）那一刻的光照强度值，即为我们所要研究的在城市夜景照明下植物所能承受的光照强度上限值。
国内外很多的专家学者针对夜晚不同植物所能承受的最大光照强度做了一系列的人工照明实验。其中两位来自美国的学者Jennifer Boldt和John Erwin 在美国的花卉和苗圃研究所（Floricultureand Nursery Research Initiative）以及美国花卉种植者基金会（The American floral endowment）的资助下，在美国明尼苏达州大学开展了一项探索光照强度对植物光合作用影响的人工照明实验，实验数据表明了这些选取的植物达到最大程度光合作用时的光照强度值，即在夜间照明下植物所能承受的光照强度上限值。
实验根据植物耐荫性由弱到强选取了两种喜光植物（一品红和仙客来）、两种偏喜光的耐荫植物（凤仙花和天竺葵）及一种偏阴性的耐荫植物（丽格海棠），测定出它们达到最大程度光合作用时的光照强度分别为275fc（英尺烛光）、200fc（英尺烛光）和100fc（英尺烛光）[5]，换算成国际通用的照度即为2959lx、2152lx 和1076lx（1fc=10.76 lx）。即喜光植物、偏喜光的耐荫植物和偏阴生的耐荫植物它们所能承受的夜景照明光照强度上限大约分别为3000 lx、2000 lx和1000 lx，与国内很多研究数据基本相符。
对于阴生植物，研究表明它们在接受不到全光照的1%的光照强度（300lx 左右）时即可达到最大程度光合作用[6]（全光照强度大约为30000 lx），也就是说对于阴生植物，它们所能承受的夜景照明光照强度上限为300lx 左右，这个数值亦与国内很多刊物所发表的数据相符。
4.2 植物生态环保照明的光质选择
对于城市绿化中常用的大部分喜光植物来说，由于其能承受的夜景照明强度上限较高，在夜晚适当采用一些红橙波段的光源来照射也并无不可，但一定要注意控制好照射时间不能超过其夜景照明允许的光照时间上限；而对于耐荫植物来说，其能承受的夜景照明强度上限适中，因此在夜晚可以采用一些青蓝紫光等不刺激植物进行光合作用波段的光源（如金属卤化物灯、汞灯等）来照射，注意也要控制好照射时间的问题；而对于最不适合在夜晚进行人工照明的阴生藤本、地被植被来说，最好杜绝上述波长范围内的光源，而采用黄绿波段为主的光源（如绿色金属卤化物灯或LED 灯）照射为宜。
另外，夜间过量的红外线照射容易引起叶面升温造成叶面气孔收缩紊乱，紫外线更能灼伤叶面组织细胞，所以建议选择景观照明光源的波长范围为450nm～650nm。更要注意在新栽种的植物或植物花期的时间段内，最好可以减少夜景照明强度，特别是波长在650nm 以上红光与远红光。
4.3 植物夜景照明光照时间上限
如前所述，光照时间长短主要影响植物的开花结果和休眠状况，在喜光植物和耐荫植物中亦会分出对日照时间要求比较长的长日照植物和对日照时间要求相对比较短的中短日照植物，而阴生植物多以短日照植物为主。然而对于植物在夜景照明的环境下所能承受的光照时间的上限到底多长，我们试探性的提出这样一种计算方法：由于植物中的长日照植物在开花期间对日照时间的要求为大于14h 的光照，短日照植物为小于12h的光照，中日照植物为光照和黑暗等时长即12h 的光照。那么，植物每日接受的有效的平均光照时长与这类植物正常开花所需求的日照时长的差值，即为此类植物在夜晚所能承受的人工照明时间的上限（光照强度和光质均在理想状态下）。
其中，耐阴性不同的植物对于有效日照时长的界定会稍微有一点差别，喜光植物对有效日照时长的界定为每日光照强度大于1000lx 以上的光照时长（数据来源于美国植物学会Botanical Society of America（BSA）BBS 资料），而耐荫及阴生植物的有效光照即为每日的全光照，对日照强度并无特殊要求。由于
全光照的的光照强度很强，数值较大（约为30000lx 左右），那么依此我们可以认为，喜光植物与耐荫及阴生植物对于有效光照时间的定义相对一致。在我国北方，植物接受的平均有效日照时长大约为8.04h，那么对于北方的喜光植物如月季、迎春花、合欢等长日照植物在其花果期阶段可承受的夜景照明时间上限即为
14h-8.04h=5.96h；而耐荫植物中的吊兰、君子兰等中短日照植物在其花果期阶段可以承受的夜景照明时间上限即为12h-8.04h=3.96h，依此类推。而南方因气候原因平均每日日照时长均比北方要短2-3 小时左右，因此可承受夜景照明的时长也平均要比北方植物更长，在此就不一一详细说明了。
5.结语
照明设计师要带着尊重自然的态度去完成一个好的照明设计。因此，照明设计师也应该是环境保护方面的积极践行者，不仅仅关注于植物照明，而是更多与生态有关的方方面面。这就要求更多，更深，更新的专业背景和与其他学科相结合的知识研究。本文把研究重点放在城市中常见绿化植物的夜景照明，与植物光生态学的知识有机相连，总结了一套基于生态环保这一理念的植物照明参考标准，希望能对我国生态夜景照明这一领域起到有益的作用。
参考文献
[1]胡阳、江莎、等.光强和光质对植物生长发育的影响[J].内蒙古农业大学学报，2009.12（第30 卷）第4 期
[关键词] 光合作用；绿叶功能；叶面积系数；群体冠层表面积
人类生产活动的目的，从根本上说，是以最少的空间和资源，谋求最大的效益。绿色植物的生产也是一样，但其最大空间效益的获取，离不开绿叶。现就如何发挥绿叶功能，提高绿色植物空间效益及产量的共性关键问题，作一深入探讨。
一、相关名词解释——作物封行和林木密郁闭
本文所述的作物封行，通俗地讲就是作物长到一定程度，叶面积增大，把地面全部覆盖，看不到行间的地面了。
本文所指的郁闭度，是乔木树冠彼此相接，遮蔽地面的程度。简单地说，是指林冠覆盖面积与地表面积的比例。用十分数表示，以完全覆盖地面的程度为1，依次为0.9，0.8，0.7等。其中，郁闭度达到0.7及其以上时，称为密郁闭[1]。
二、绿叶——光合作用的重要器官
1.绿色植物的特点
绿色植物体内含有大量叶绿素，其最大特点是能进行光合作用，即利用太阳的光能，将水和二氧化碳合成为有机物。所以，绿色植物通过光合作用，以自己制造的有机物来维持生活和生命，是能够自养的植物。而光合作用乃是地球上最重要的化学反应[2]，是构成植物产量的基础，也是人类和动物赖以生存的必要条件。
2.绿叶是光合作用的重要器官
叶绿素大量存在于植物的叶子中，即绿叶之中。当然，植物体的其他部分，如茎、干、枝、花、果等部位，有时也有叶绿素。如存在于茎中的，有仙人掌（Opuntia dillenii）、木贼草（Equisetum hiemale）等；存在于枝条中的，有木麻黄（Casuarina equisetifolia）、柳杉（Cryptomeria fortunei）等；存在于果实中的，有油菜（Brassica campestris）角果等。但就绝大多数植物来说，叶绿素则大量存在于叶子之中，如叶菜类、苦丁茶（Ilex latifolia）和香樟（Cinnamomum camphora）等等。植物体除叶子之外的其他部位，虽然也有叶绿素，但比起叶子来，其含量可说是微乎其微。所以，绿叶是光合作用的主要器官和载体，是有机物制造的源泉。
三、绿叶——植物遮蔽的主要因素
与世界上一切事物无不具有两重性（即对立统一规律）一样，绿叶既是植物光合作用的重要器官，同时也是构成植物遮蔽、有碍光合作用的主要因素。这表现在植物植株上部枝叶对下部枝叶构成庇荫；外部枝叶对内部枝叶构成庇荫；在植株群体密郁闭或封行之后，还会对邻株植物造成侧方庇荫。当然，植物体各部分都有庇荫作用，但这种庇荫主要源自绿叶（叶子）自身。因为绿叶通常要占据植物体空间的绝大部分，而其他部位则是次要的。例如根据笔者测定，一株3年生的苦丁茶苗木，其叶面积占到全株各部位面积总和的95.45%；一个早竹植株，叶面积占全株的94.87%。处于幼龄期的植物，叶面积占有比例更大，例如叶菜类和水稻等禾本科作物，甚至高达100%。
植物群体在封行或密郁闭郁闭之前，虽然植株上部枝叶对下部枝叶有一定的庇荫作用，但由于植株间空隙较大，侧方阳光充足，光合作用仍能正常进行；何况光合作用是由光反映和暗反映所组成的。但一旦达到封行或密郁闭之后，绿叶的遮蔽弊病就突显出来，株间就无空隙或很少有空隙，致使植株中下部绿叶，几乎全部处于被遮蔽状态。在这种状况下，植株中下部只剩下散射光线，光合作用不能正常进行，植物生长量受到影响[3]。
发明专利公开号CN1535565A“一种苦丁茶苗木修剪方法”，对郁闭度达到1.0的大叶冬青苦丁茶（Ilex latifolia Thunb.）1～2年生散播实生苗木，实施叶片修剪。方法是将苗木的每个叶片剪去前半部分，保留下半部分。据测定，该苗木经叶片修剪后，叶面积系数由原来的3.1降到2.0；郁闭度由原有的1.0降到0.6；冠层表面积系数，从原有的1.1提高到1.9左右。苗木有效冠层（绿叶层）厚度，从20cm增加到35cm。从而促进了苗木质量，使规格苗比例增加15%～20%；造林成活率提高21%。究其原因，是在密度较大的情况下，经叶片修剪后，叶面积系数虽大幅度减少，却使光照条件得到改善，冠层表面积系数显著增加。因而有效地促进苗木生长，提高了苗木质量。所以，叶面积和叶面积系数并不是在任何情况下都是越多越好，它要受到光照条件的制约（参见图1、图2）。
图1 图2
图1：苦丁茶未修剪的苗木示意图
图2：苦丁茶经修剪后的苗木示意图
图中：1 梢部，2 叶片，3 苗木干部
再举一水稻倒伏的例子。水稻倘在近熟期，由于各种因素引起植株倒伏，往往会严重影响到产量。这首先是由于卧地状态下的水稻茎干，植株重叠，茎叶相互遮蔽，光照条件恶化，大大降低了叶子对太阳光的截获量，必然会影响到水稻的产量和效益[4]。其次，倒伏后，水稻茎干由直立状态转变为卧地状态，植株占地面积提高，叶面积系数明显减少，最差时以至会接近于1，使光能利用效率大大降低了。当然，还有其他一些次要的原因。据报道，小麦在花期倒伏（指倾角＞60°），其平均667㎡产量，比对照减产26.52%[5]。也是基于同一道理。
四、绿叶和阳光
1.绿叶与光合作用
光合作用是绿色植物利用太阳能将二氧化碳和水转化为碳水化合物并放出氧气的过程。其中阳光可以比喻为原动力，绿叶是载体，二氧化碳和水是原材料，三者缺一不可。本文仅就原动力和载体而言，二者互为条件。也就是说，光合作用既要有绿叶（含叶绿素），也要有阳光，二者不可偏废。没有绿叶，光合作用失去载体，根本不能进行；没有阳光，或在遮蔽下的绿叶，光合作用就失去原动力，也根本不能进行，或者不能正常进行。
总之，光合作用要求在单位面积上，有尽可能多的不被遮蔽绿叶（有阳光照射的绿叶）；因为被遮蔽的绿叶再多也没有用，有时反而有害[3][6]。
2.绿叶与光能利用率
绿色植物的光能利用率，指的是单位地面上植物光合作用累积的有机物所含能量占照射在同一地面上日光能量的百分率。叶面积系数和冠层表面积系数，则是衡量绿色植物光能利用率的重要标志[3][6]。
（1）叶面积系数及其局限性
叶面积系（指）数是单位土地上的植物叶面积的总和，即叶面积与土地面积的比值。在植物群体密郁闭（或作物封行）之前，一般叶面积系数愈高，光能利用率也愈高；反之亦然。但在作物封行或林木密郁闭之后，随着光照环境变差，植株内或植株间绿叶相互遮蔽；此时叶面积系数虽然较高，但其光能利用率却未必也较高。这说明，叶面积系数只能在一定时期内，反映光合作用的一个方面——绿叶面积的多少；却不能反映出光合作用的另一方面——光照环境究竟如何。所以，叶面积系数是作物封行或林木密郁闭前光能利用率的重要标志，却不能成为此后光能利用率的标志，颇具局限性。为此，特提出冠层表面积系数的新概念。
（2）冠层表面积系数及其意义
冠层表面积系数是单位土地面积上植物冠层表面积数（乔木也称树冠采光面积系数）。其中，冠层表面积是指绿色植物冠层（树冠或草冠）外表，接受光照射的表面积。冠层表面积系数愈高，植株光能利用率愈高，反之亦然；无论在作物封行或林木密郁闭之前，还是此后，都是如此。不过，在作物封行或林木密郁闭前，一般阳光照射不成问题，其主要矛盾方面是绿叶。在此后，绿叶方面降到了次要位置，阳光照射则上升为主要矛盾方面。所以前者重在增加绿叶，后者重在改善光照环境，二者措施有显著差别。
冠层表面积系数计算公式如下：
R1=As/Al 公式中 R1为冠层表面积系数
As 为冠层表面积
Al 为土地面积
冠层表面积系数由叶面积系数演变而来。叶面积系数虽然说明了植物叶面积和土地面积的关系，即单位土地面积上叶面积之多少，但并不能反映出植物的受光状态。因为绿叶既是光合作用的载体，同时也是构成植物遮蔽的主要因素。如果没有阳光，或者多数绿叶被遮蔽，那么叶面积和叶面积系数再高，也无实际意义。而冠层表面积系数则用冠层表面积来代替叶面积，能同时兼顾到绿叶和阳光两个方面，因此较之叶面积系数，更能准确地反映出植物受光面积的大小和光能利用效率高低的实际情况，也更为实用，便于测定。例如，部分植物，叶片呈针形或鳞片状，诸如芦笋（Asparagus officinalis）和柏木（Cupressus funebris）；也有的植物如木麻黄（Casuarina equisetifolia）、柳杉（Cryptomeria fortunei），茎叶不分。他们的叶面积和叶面积系数是很难测定的，而冠层表面积和冠层表面积系数测定却比较容易[3]。
关于冠层表面积的测定方法。在人工栽培中，普通的栽植方式，由于作物株行距离相等或基本相等，可以植株为单位，测定统计其冠层表面积。群体栽植方式，因作物株行距相差悬殊，可以小群体即按条（带）或蓬（丛）为单位，测定统计其冠层表表面积。
3.绿叶与阳光的最隹平衡点
绿色植物群体密郁闭（或封行）前后是一个明显的界线。在此之前，光照条件好，而且随着植株的生长，（阳光照射下的）绿叶不断增多，直至某个节点上，达到了最大值。这就是绿叶和阳光的最隹平衡点，也是其拐点。叶面积系数有拐点，冠层表面积系数也有拐点。在这个节点上，植物受阳光照射的绿叶最多，冠层表面积最大，绿叶所制造的有机物最高，植株生长速度也最快。因此，提高绿色植物空间效益和产量的关键，就在于设法最大限度地增加单位土地上的冠层表面积数（包括作物封行或林木密郁闭前增加有效绿叶面积）。
由于植株高耸的植物群体如乔木，上层枝叶对下层枝叶的遮蔽作用大，故对郁闭度的要求较低（即较低的郁闭度）。而植株低矮的植物群体如草皮，和贴近地面匍匐生长的植物等，由于上层绿叶对下层绿叶的遮蔽作用小，故对群体漏光率的要求也小（即漏光率可小）。
处于绿叶与阳光最佳平衡点即拐点上的植物群体郁闭度，乔木约为0.65～0.70，茶树和灌木约0.75～0.85左右。茎干低矮的草本植物及农作物，其绿叶与阳光的最佳平衡点，通常用漏光率来表示，且大多在10%以下。例如，水稻最佳平衡点时的漏光率约5%左右。匍匐生长的藤本植物和草皮，漏光率甚至可以为0%或接近于0%。
绿色植物一旦进入达到或超过一定郁闭度，尤其是林木达到密郁闭或作物封行时，光照环境就开始恶化，受阳光照射的绿叶迅速减少，冠层表面积缩小，植株生长也明显慢起来。例如杉木人工林，当郁闭度达到0.8以上时，被压木自然整枝（枯死）部位占树高的1/3～1/2。黑松林，郁闭度0.8时，下层幼树受压，胸径连年生长量开始下降。檫树成片造林，郁闭度甚至在0.7时，自然整枝就非常明显了[7]。
发明专利申请号200710068454.2《甘薯高篱式立体栽培方法》，系将薯藤扎绑在直立的竹竿或木竿支架上，任其向空中生长和伸展。该立体栽培方法的叶面积系数，由原有的1.2左右，升高到2.5。其拐点时的漏光率，估计也会随之增加（未测定）。冠层表面积系数由1.1升至4.0左右。单位面积栽植株数增加35%。鲜薯单产比对照提高53.75%。
五、结论
关于植物群体冠层表面积的课题，在国内鲜有报道，国外已经开始有所研究[8-9]。
光合作用是地球上最重要的化学反应，是构成作物产量的基础；而充分发挥绿叶功能，则是基础的基础。在自然界，植物种类繁多，环境条件千变万化；各种作物的栽培技术，也因其种类和环境条件等的不同，而千差万别。但是有一点却是共同的：即为了提高作物空间效益及产量，无论何种绿色植物，在什么样的环境条件下，都务必发挥绿叶功能，尽可能增加单位面积上的群体冠层表面积（包括作物封行或林木密郁闭前的有效绿叶面积）。这是绿色植物栽培的共性关键所在。
参考文献
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[3] 杜宏彬，关于树冠采光面积系数的思考. 江西林业科技，2009（20：22～24
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[5] 李文 王永文，小麦倒伏对产量因素的影响及其补救方法. 安徽农学通报，2011（18）：33、47
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[7] 树木志编委会主编，中国主要树种造林技术. 北京：中国林业出版社，1981
叶（leaf,复数leaves) 维管植物营养器官之一。功能为进行光合作用合成有机物，并有蒸腾作用提供根系从外界吸收水和矿质营养的动和。有叶片、叶柄和托叶三部分的称“完全叶”，如缺叶柄或托叶的称“不完全叶”。又有单叶和复叶之分。叶片是叶的主体，多呈片状，有较大的表面积适应接受光照和与外界进行气体交流及水分蒸散。其内部结构分表皮、叶肉和维管束。富含叶绿体的叶肉组织为进行光合作用的场所；表皮起保护作用，并通过气孔从外界取得二氧化碳而向外界放出氧气和水蒸气；叶内分布的维管束称叶脉，保证叶内的物质输导。叶的形状和结构因适应环境和功能而有变态
叶可分为完全叶(complete leaf)和不完全叶(incomplete leaf)。每种植物的叶片常有一定的形状。叶的形态也为分类的依据之一，但在观察时应以大多数叶片的形态为准。 叶始于茎尖生长锥的叶原基。叶是种子植物制造有机物质极为重要的器官。叶从外形上分为叶片、叶柄和托叶三部分。
以被子植物为例，叶柄的结构与茎相似，由表皮、皮层和维管柱三部分组成；叶片的基本结构有表皮、叶肉及叶脉三部分组成。
植物体内的水分以水蒸气的形工通过叶的气孔散失到大气中。
叶的主要作用是进行光合作用和蒸腾作用。
绿色植物在阳光照射下，将外界吸收来的二氧化碳和水分，在叶绿体内，利用光能制造出以碳水化合物为主的有机物，并放出氧气。同时光能转化成化学能储藏在制造成的有机物中。这个过程叫做光合作用。光合作用的反应式可用下式表示：
碳水化合物中储藏的能量来源于阳光，所以光合作用必须有光才能进行。
光合作用制成的碳水化合物首先是葡萄糖，但葡萄糖很快就变成了淀粉，暂时储存在叶绿体中，以后又运送到植物体的各个部分。
植物体内除含有光合作用产生的碳水化合物外．还含有蛋白质和脂肪等有机物。蛋白质和脂肪大都是以碳水化合物为基础，经过复杂变化而形成的。在制造蛋白质的过程中，还需要含氮的无机盐作为原料。
光合作用制造的有机物，除一部分用来建造植物体和呼吸消耗外，大部分被输送到植物体的储藏器官储存起来，我们吃的粮食和蔬菜就是这些被储存起来的有机物。所以，光合作用的产物不仅是植物体自身生命活动所必须的物质，还直接或间接地服务于其他生物（包括人类在内），被这些生物所利用。光合作用所产生的氧气，也是大气中氧气的来源之一。
1 光质影响光合作用的相关机理
1.1 光质对叶片的影响
光质影响叶片生长。蓝光有利于叶绿体的发育，红、蓝、绿复合光有利于叶面积的扩展，而红光更有利于光合产物的积累。
光质还影响气孔的开合。研究表明，叶绿体中存在的一种特殊的蓝光受体（玉米黄质）使得蓝光在促进气孔开放方面具有更高的量子效率。光质还可以调节保卫细胞内的物质浓度，通过渗透作用实现对气孔开闭的调节。
此外，光质对气孔的大小和数目也有影响。研究发现，红光下的气孔较大但数量较少，而远红光下气孔较小但数量较多。
1.2 光质对叶绿体的影响
红光和远红光可通过光敏色素借助细胞微管系统介导叶绿体运动。红光可以使叶绿体宽面朝向光的一面，而远红光逆转这个过程。
不同光质还可以调节叶绿素含量。尽管叶绿素含量可能因植物种类、组织器官不同而不同，但大多试验表明，蓝光可以提高多种植物的叶绿素a含量，且蓝光下的植株一般具有阳生植物的特性（叶绿素a/b值较高），而红光培养的植株与阴生植物相似（叶绿素a/b较低）。此外，光质还能影响植物叶片的类胡萝卜素含量。
1.3 光质对光系统的影响
光质能调控叶绿体类囊体膜的结构和功能。据报道。红光处理的黄瓜叶片PSⅡ活性与PSⅡ原初光能.转换效率比白光和蓝光处理高；蓝光处理的PSⅡ活性最低，但PSⅠ活性最高。但也有不同的报道，Bondada等研究发现，叶绿体的光化学效率在蓝光下升高，在红光下降低。
此外，光质的改变还可以造成PSⅠ和PSⅡ之间光吸收和电子传递的长期不平衡，而植物可以通过自身对PSⅠ和PsⅡ各成分的比例调节来抵消这种不平衡，从而使激发能在两系统间合理分配。但单色光的波长范围太窄，有可能引起PSⅠ和PSⅡ的光子不均衡而改变电子传递链，从而降低表观量子产量。
1.4 光质对基因表达的影响
D1蛋白和D2蛋白组成了PSⅡ反应中心的基本框架。D1蛋白是由质体基因psbA编码的，它既能为各个辅助因子提供结合位点，也对原初电荷的分离和传递起着重要的作用。研究表明，psbA基因的表达受光质的影响。此外，聚光色素复合体（LHC）和Rubisco（核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶/加氧酶）相关基因的转录也受红光和远红光协同调节。
1.5 光质影响酶活性
Rubisco是光合作用碳同化的关键酶，光质不但影响其合成还可影响其活性。此外，在多种植物中发现增加蓝光比例可以提高植物呼吸速率和硝酸还原酶活性，前者的产物为蛋白质类合成提供了充分的碳架，后者则提供了较多的可同化态的氨源。所以，相对而言，蓝光更加有利于蛋白质的合成；红光更有利于糖类物质的积累。
1.6 光质与光合速率
植物光合色素吸收一个适当能量的光子也将从色素分子中逸出一个电子。必须强调一个光子不可能把它的能量传递给两个或者更多的电子，两个或者更多的光子的能量也不能结合起来发射一个电子。因此必须具有一个超过临界值的能量的光子才能使色素分子中的一个电子受激发，从而启动光合作用。所以，光合作用的光反应并不与光能量呈正比，而是与光量子数呈正比。理论上，在相同光强下，较长波长光更有利于光合作用即光合作用强度红橙光>蓝紫光。那么实际情况是这样的吗？
2 光质影响光合作用的相关试验
近年来，很多科学工作者通过不同的方式研究了光质对植物光合作用的影响。
余让才、潘瑞炽等研究了蓝光对水稻幼苗光合作用的影响，史宏志用30%蓝光+70%白光、30%红光+70%白光和100%白光处理烟草，二者结果均表明：与相同光强的白光处理对照比较，蓝光处理下的净光合速率最低。这可能除了与蓝光影响了叶绿体基粒发育和叶绿素的合成有关外，还与蓝光促进了植株的光呼吸有关。
许莉等也发现：叶用莴苣叶片净光合速率，红光>黄光>白光>蓝光。Rubisco的活性（羧化效率）黄光>白光>红光>蓝光。
储钟稀等用白光、红光和蓝光培养的黄瓜发现：3种光中，以红光培养的叶片光合放O2速率最高，但植株生长得最慢；蓝光放O2速率最低，但有利于植株生长，其株高和叶面积均比红光和白光要高。可见，光质对植物的生长发育和对光合作用的影响是是有一定差异的。该试验结果与光质对大豆与玉米生长的影响不同，大豆和玉米在白光下生长得最快，在蓝光下生长得最慢，说明光质对植物的影响与植物种类有关。
刘寿东通过4个月试验，在不同光质、相同光强下，对温室甜椒光合特性的影响发现：叶片光合作用速率由高到低依次为，红膜>无色膜>黄膜>蓝膜>绿膜>紫膜。其中红膜、黄膜处理可促进甜椒光合作用，而紫膜则具有明显的抑制作用。
类似的很多研究也都表明，大多数高等植物和绿藻在红、橙光下光合速率最高，蓝紫光其次，绿光最低。但不同的植物之间甚至相同的植物之间，由于研究对象不同，得到的试验结果也略有差异。
倪文报道，不同光质下培养12d的稻苗，在相同光强下，光合速率高低依次为蓝光>白光>红光。
魏胜林等研究蓝光和红光对的影响时，试验大约5个月后测定，净光合强度蓝光>白光>红光；而叶片中的氨基酸总量蓝光>红光>白光；糖含量红光>蓝光>白光。
1、改善餐厅的环境质量
植物经过光合作用能够释放氧气，从而改善餐厅的环境质量，有利于人们的身心健康，而食客在呼吸过程中需要吸入氧气,这样可以让餐厅这个小小的生态环境达到一定的平衡度,还可以降低气温。在夏天的时候可以遮挡阳光，避免阳光直射到脸上。在冬季，植物可以产生氧气富氧空间，还能够达到净化空气的效果。
2、绿化组织室内空间的作用
植物景观组织室内空间,加强室内空间的作用主要表现在以下两个方面:
2.1分隔空间的作用。绿色植物在空间环境中分割空间是比较广泛的，植物的分配可以在空间中巧妙的分割空间，例如：在餐厅与过道的交界处；面积较大的室内空间需要分隔设计成小型室内空间的；某些场地的空间的交接地带。
2.2引导渗透空间的作用。一些餐厅使用绿色植物串联这屋内空间，在空间环境中起到过渡作用。在空间上连续的景观植物把室内外空间协调统一的联系在一起。在餐厅的室内空间在空间的转角、空间过度地放，能更好的体现整个空间的链接效果。把空间的整体性有机体现。
3、美化环境、丰富文化生活
餐厅内摆设的绿色装饰植物，需要讲究自然美和形象美。植物被观赏者在餐厅中欣赏时可以称为带有生命特质的艺术品。这是其他无生命选景材质都无法比较的。大家常常会把植物人格化,从联想上产生某种情绪或意境。从而喜欢带有景观植物的空间。
二、餐厅植物布置设计应考虑的四个因素
1、植物的色彩因素
餐厅中的色彩位置很重要，盆栽花卉植物可以放置在餐桌上进行装饰，因此色彩问题就由以体现，可以采用暖和和颜色鲜艳的花卉或者插画作品布置在室内餐厅中。
2、植物的气味
香味浓郁或者有异味的花卉植物忌讳出现在餐桌上，特别不能出现在餐桌的装饰上，香气浓郁异味严重的会影响食客的食欲，起到负面作用。
3、花卉的造型和植物的卫生
在餐厅的桌子上摆放的植物首先有观赏价值、摆放植物的干净整洁。还有花卉植物的造型美观，同时也要注意一些色彩和植物；种类的因素。
4、光线与植物之间的配合
不同性质的视觉环境,需要不同的光线设计。利用植物和光线的配合，对视觉环境产生美学效果。还需要注意光线与植物间的协调配合的多元化功能，除基本的实用功能外，光线与植物间的协调配合还具有美学效果，有助于优化视觉环境，可以为使用者生理、心理状态带来积极影响。因此，光线设计的重要性在室内环境设计中日渐凸显。不同性质的视觉环境,需要不同的光线设计。公共室内部分，光线主要有自然光和人工光组成。人工光是公共室内部分主要光线，可细分为直射光、慢射光以及反射光。第一，室内光线的亮度要注意控制适中。室内环境中过于明亮的光线会产生炫光，让人感到刺目，影响使用者的食欲、休息乃至身体健康，不利于营造出家庭般的舒适、亲切氛围。同时也应注意光线不宜过于昏暗，餐厅中过于昏暗的光线设计会影响菜品的视觉效果，给消费者带来压抑感，降低了就餐食欲。而在酒吧、咖啡厅等场所的室内设计，为满足消费者的休息、聊天需求，可以使用较为幽暗的光线设计营造出特定氛围。第二，室内光线的选择要因环境而变。光线照明分为环境照明和局部照明，人们日常生活环境的灯光和大厅环境中的灯光设计需求有所不同需要。公共室内环境照明灯光亦适合稍暗一些，可采用漫射光、反射光营造出光线的恬静与柔和，使消费者进入该环境之后感受到优雅、亲切的气氛，获得愉快的使用体验。室内环境照明设计中也需要适当的应用直射光，因为单纯通过反射光设计，室内空间便容易造成明暗对比缺失，导致室内空间颜色的单一乏味。采用直射光、反射光多种灯光结合，增强空间的立体层次感，有助于营造富于变化的空间视觉。餐厅设计中直射光可应用于服务台、长桌面、食品陈列处、厨房出入口等位置，辅以足够亮度的直射光，优化餐厅环境。另一方面，利用光线造成的明暗差别，既可以起到强调重点空间的作用，又可以形成相对独立的空间。
三、室内餐厅的风格与绿化的搭配
1、中国古典风格
诗情画意的东西在中国人眼里更受人喜爱，尤其是在表现内涵诗情画意的东西。在中国古典餐厅风格的布置上需要注意自然美感。从美学形态视角出发，我国古典风格餐厅的设计通常会利用小型盆景、插画来做点缀形成装饰，需要注意的是，虽然此类装饰空间占比小，但应用于餐厅的室内设计中仍需关注到与其他装饰布景之间的空间距离，需将此类装饰设计显得相对独立状态，以此突出个性。
2、民俗及地方风格特色
民俗类的餐厅有浓郁的乡土文化和地域气息。它可以分为南方风格特色和北方风格特色。南方风格特色民俗餐厅主要是以江南水乡为主题。它们在材质上主要采用原木仿木还有一些竹架购置空间。餐厅主要是封闭空间，直射光线不能照射进室内，室内主要采用人造植物。在北方多以农家风情为主，采用一些粗狂的绿色植物，时常把东北特色的农作物装饰室内景观。从而使地域文化特征由此显现，地域文化特征浓郁。
3、欧式风格
欧洲餐厅室内绿化主要追求自然美的形象，在餐厅的室内绿化通过人工的布置展现的绿化环境，在室内植物绿化上也是经常采用的设计手法。欧洲风格餐厅室内绿化设计是通过人工植物布景，展现出自然之美，欧式风格餐厅传承了西方园林追求自然美的传统。这也是室内植物绿化常用的手法。
4、美式快餐风格
美式的快餐店相比面积较小，空间紧凑，所以导致绿化面积相对较少，在狭小的空间内可以利用短株植物，通过吊篮、吊盆及挂壁的设计补充平面用地面积的不足。有助于营造一个立体的空间绿化面，充分合理的运用餐厅的空间一个是安置多功能的绿化带。
5、热带风格
在餐厅室内中最常用的植物大多是生长在当地的室内观叶植物,它们常常给人以生命力旺盛之感。或是在角落采用密集式布置,表现房间深度,真正产生热带丛林的气氛。
6、特色植物装饰
某些餐厅在主题植物的设计中使用了特殊植物，为顾客留下了深刻印象。特色植物装饰不仅可以可以达到优化餐厅环境的基础作用，还可以凸显餐厅主题风格。许多别具特色的餐厅中,植物的绿化装饰设计也别有风味,让在此用餐的消费者感到大地灵性的交流。这样富有创意的设计,正好使植物的气质与餐厅的风格和主题达到了和谐统一。五、结论当前的仍有许多餐厅绿化装饰设计存在不足，有待优化。这些不足表现在，一是餐厅在装饰设计意识上缺乏自然生态取向的绿化装饰意，甚至在设计中南辕北辙；二是餐厅管理者对绿色设计中植物的维护和生态环境的保持缺乏专业知识，导致绿色植物资源的使用不当。三是植物的绿化不够显著，盲目的随大流，使得植物设计与餐厅风格难以融合。
四、结语
