植物颜色和光照的关系

光是由波长范围很广的电磁波所组成，主要波长范围是150~4000nm，其中可见光的波长在380~760nm之间，可见光谱中根据波长的不同又可分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的光。波长小于380nm的是紫外光，波长大于760nm

的是红外光，它们都是不可见光。

 

 

波长小于290nm的紫外光被大气圈上层（平流层）的臭氧吸收，所以只有波长在290~380nm之间的紫外光能到达地面。紫外光对人和生物有杀伤和致癌作用，所以臭氧层遭破坏后果十分严重。全部太阳辐射中，红外光区约占50~60%，紫外光部分约占1%，其余的都是可见光部分。

只有可见光才能在光合作用中被植物所利用并转化为化学能。植物叶片可见光区中的红橙光和蓝紫光的吸收率最高，因此这两部分称为生理有效光；绿光被叶片吸收极少，称为生理无效光。植物光合作用中，日光光谱被利用得最多的光线通常是植物本身颜色的补足色，因此绿色植物可以大量吸收日光中的生理有效光。

水对光有很强的吸收和反射作用。水所反射的光线，波长在420~550nm之间，所以水多是淡绿色，湖水以黄绿光占优势，深水多呈蓝色，海洋中以微弱的蓝绿光为主。水吸收的光线以长波光为主，因此长波热辐射在水的表层就被吸收（红光在水的表层即被吸收），短波光（蓝光、蓝紫光）及紫外辐射则能透入水体一、二十米深处。此外，水中的溶解物质、悬浮的土壤和碎屑颗粒以及浮游生物也能吸收和散射光线，所以水体中光的减弱程度，与水体的混浊度也有关。水体中的光照强度则随水深的增加呈对数下降，在纯海水的100米深处，光强仅有水面的7%。

水体深层缺乏叶绿素所需要的红光，植物原有的绿光叶绿素难以利用，所以进化过程中许多水生植物形成各种辅助色素。正是这种原因，产生了海藻垂直分布特点，由浅到深依次为绿藻，褐藻，红藻。例如有些藻类（如红藻）可以生活在20~30米的海水中，这是因为红藻的藻红素对深水中的短波光有补色效应，如红藻主要由藻红素和类胡萝卜素吸收蓝光、蓝紫光。这是植物在长期演化过程中对深水中光质变化的生理适应。