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浅谈弱光逆境对林木生长发育的影响

 昵称l93AX 2015-03-26

光照强度对森林植物的营养生长、生殖生长以及光合特性等方面会产生重要的影响,通过各种生产措施可以在一定程度上提高林木在弱光环境中的适应性,提高苗木的产量和种苗品质。

关键词:弱光;光照强度;林木生长发育

森林植物的生长发育受到光照、温度、重力、水、矿物质等众多外界环境因素的影响,其中光照是影响森林植物生长发育过程的诸多要素中最重要的要素之一。光照是光合作用的基本动力,还影响光合酶的活性、叶片气孔的开放度和植物的光合速率。不同植物对光照强度有着不同的要求。在不同季节,光照条件差异很大,需要对植物采取遮阳和覆盖保暖等措施。如果植物常处在弱光条件下生长,会对植物的生长发育带来不良影响。近年来,随着生态文明建设的不断推进,林业生产上对苗木的需求越来越大,林木育苗大棚大范围推广使用,喜光性的苗木长期在光照不足的环境下生长,出现植株不健壮、生长发育缓慢现象。

1光照强度对林木生长发育的影响

绿色植物能够利用太阳光能量进行光合作用,把水和二氧化碳转变为有机物,并释放氧气,为植物的生长提供各种营养物质和能量。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。

光合作用受到光照、温度、CO2浓度、水分、矿物元素等因素的影响。对绿色植物进行单个叶片的遮光实验结果表明,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。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,光照不足和光照过强都会对植物的生长发育产生不利的影响。

2弱光对林木生长发育的影响

植物长期处于弱光环境下,光合作用会受到不同程度的抑制,植株—般都生长缓慢,光合产物的积累减少。植物生长发育的全过程都对光照有非常强的依赖性,光照强度的变化对植物生长各阶段的光合作用具有着直接影响。

2.1弱光对林木叶绿素形成的影响叶绿体是植物进行光合作用的主要场所,影响叶绿体形成的环境因子有光照、水分、温度、氧气以及营养元素,其中光照是影响叶绿素形成的主要原因。在不同的光照条件下,叶绿素的结构也会发生改变。如果植物长期处在弱光以及红光条件下,叶绿体则会发育成阴生型叶绿体。一般认为植物长期处在弱光条件下,会导致植物的叶绿体数量减少。由于叶绿素b的形成与红光有关,而叶绿素a的形成与蓝紫光有关,再加上在弱光条件下,以红光成分居多,从而导致叶绿素a/叶绿素b的比值下降,影响植物光合作用的进行。

2.2弱光对林木营养生长的影响在弱光条件下,植物叶片变大变薄,叶色变淡,同时根系生长受抑制,植物的营养生长会受到很大的影响。有研究表明:在弱光环境下,酸樱桃会出现枝条变长变细,节间变短,叶面积和侧枝数增加,植株总干重降低。对其恢复正常光照后就可消除这一影响。这一现象表明弱光会影响植物的营养生成,导致植物营养生长不良。

2.3弱光对林木生殖生长的影响弱光环境下光照强度比较弱,不但对植物花芽分化有影响,而且对开花、授粉、座果率及果实发育等也都有明显的影响,最终导致出现落花落果现象。学者在对在樱桃等植物进行试验研究,发现弱光不仅会妨碍植物体内碳水化合物积累,使得座果率下降,而且还会影响了果实的发育,导致果实品质降低,成熟延迟。

2.4弱光对林木光合速率的影响光合作用是植物物质代谢和能量转化的最初源泉。光照环境条件对植物的直接作用就是进行光合作用,弱光是对植物生长发育所需条件的不足,降低了光合作用特性效果的积累,从而降低了植物光合作用速率。

影响植物光合速率下降的另一个重要的因素就是和不同植物品种的耐弱光能力有关,耐弱光能力强的植物则光合速率下降的幅度会有所减少。植物处在弱光环境下,要正常生长发育就必须尽可能地吸收和捕获更多的光照,这样才有利于CO2的固定以及碳水化合物的积累。

2.5弱光对光合产物在植物体内运输和分配的影响光照强度不仅直接影响光合作用,还间接影响光合产物在植物各器官间的运输和分配。弱光会影响植物光合产量的分配,生长在弱光环境中的植物光合器官一般会将光合产物首先用于自身的建造,这样有利于植株长期处于弱光条件下与其它植物竞争光源,但却减少了花器官的光合产物分配。在弱光下,林木果实的分配产物向中心的分配量也会明显减少。

3提高林木对弱光环境适应的措施

3.1林木对环境的适应性光照环境既是植物能量和物质的来源,又是植物潜在的胁迫因素。如果植物的形态、结构和生理机能对环境具有一定的适应性,就能够使植物的生长状态即使处于不利的环境条件下也可以趋于最优,从而最有效地利用环境资源。植物对弱光环境的适应,首先必须保证要尽可能有利于植物的生长发育和提高植株抗逆的能力。

植物对光照环境条件的适应途径取决于作用因子的强度,在光合有效辐射的生理幅度内,植物对光作用的反应,是朝着保存自动调节的方面发展,而在逆境幅度内,则是朝着有机体能避免不良条件作用的方向发展,如减少侧枝生长、迅速增加高度的生长等。

3.2提高林木对环境适应性的有效措施光照强度对森林植物的生长发育有重要的影响作用,在林业生产上可以采取以下措施来提高林木在弱光环境的适应性:

3.2.1采取弱光补偿的办法在温室、大棚等设施栽培条件下,植物长期处在弱光环境中,容易造成其生长发育不良,可以通过降低温度来抑制植物的呼吸,减少呼吸消耗,促进光合产物积累。但在弱光条件下进行偏低的温度管理,植株生长相对缓慢,应适当控制肥水,保证植物生长发育所需的营养。

3.2.2采用增光措施来满足植物生长所需的光照在定植时地面覆盖白色薄膜,合理密植,加强对植株调整,及时整枝打杈、摘除老叶、病叶及挡光严重的叶片。采取这些措施,有利于改善功能叶片的受光状态。

3.2.3加强营养物质的补充生产上通过加强施用氮基酸类、芸苔素内酯类叶面肥,以增加植株叶绿素含量,提高林木的光合效率,达到促根壮苗、增强植株抗逆能力的作用。还可以通过使用植物生长调节剂,调节植物的各种生理生化过程,有效促进林木的生长发育。

4结语

森林植物长期生长在弱光环境中会产生形态、结构、生理生化过程各个方面的生态适应性反应,从而影响林木的生长发育,降低林木的蓄积量和生长量。同时也制约了苗木在设施栽培条件下进行规模化生产,影响各种苗木的产量和种苗品质。

关于弱光逆境对植物生长的影响,仅在植物生理生化理论方面研究其对植物生长发育的影响是不够的,应从应用技术方面出发,理清弱光逆境对植物生长影响的基本原理和要素,为培育耐弱光品种,提高植株耐弱光能力,尽可能地减少弱光对植物生长的不良影响并采取相应措施,为林业生产提供一定的指导作用。


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