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1、晝夜對動植物的影響 植物生長在一定時間內(nèi)呈現(xiàn)慢快 慢的節(jié)奏，這種快慢節(jié)奏與季節(jié) 和晝夜變化有關(guān)，植物或器官的 生長速率隨晝夜或季節(jié)的變化而 發(fā)生有規(guī)律性的變化，這種現(xiàn)象 稱為植物生長的周期性。從定義 中可見，植物生長的周期的可分 為晝夜周期性和季節(jié)周期性。 （一）晝夜周期性 植物生長隨晝夜交替而呈現(xiàn)的有 規(guī)律變化，就是晝夜周期性。隨晝夜交替，光照， 溫度、水分也發(fā)生周期性的變化，從而影響到植物 的生長速率。植物生長速率有兩種表示方法，一是 以干物質(zhì)積累量為指標(biāo)，二是以株高或體積為指標(biāo)。 如果以干物質(zhì)積累量為指標(biāo)，白天的生長速率大于 夜間，如果以株高、鮮重、或體積為指標(biāo)，生長速 率隨晝夜交替呈現(xiàn)

2、三種變化， （ 1）在水分充足的 條件下，白天光照充足，溫度適合，生長速率大于 夜間。 （ 2）白天光照過強(qiáng)，溫度較高時，蒸騰過 于強(qiáng)烈，失水多，體內(nèi)出現(xiàn)水分虧缺，生長受到抑 制，這時白天生長速率小于夜間。 （ 3）當(dāng)白天與 夜間溫度相近時，白天和夜間的生長速率相近。 植 物生長的晝夜周期，不僅受晝夜交替的影響，而且 受植物內(nèi)生機(jī)制 生物鐘的影響的調(diào)節(jié)。 （二）季節(jié)周期性 植物生長隨季節(jié)變化而 呈現(xiàn)的有規(guī)律變化，就是植物生長的季節(jié) 周期性。由于地球公轉(zhuǎn)，引起日照長度和 氣溫的季節(jié)性變化，而日照長度和氣溫又 影響植物的生長，使植物的生長呈現(xiàn)有規(guī) 律的變化。以多年生木本植物為例，春季 氣溫升高，光

3、照逐漸增強(qiáng)，植物開始生長， 夏季旺盛生長，由于較高日照較長較強(qiáng)， 秋季，日照逐漸縮短，氣溫降低，生長受 抑，進(jìn)入休眠狀態(tài)，冬季生長完全停止， 處于休眠狀態(tài)。這種變化周而復(fù)始，年復(fù) 一年。 （三）生物鐘 生物鐘是指植物在長期進(jìn)化過 程中形成的生理活動隨晝夜交替呈現(xiàn)周期性變 化的內(nèi)在控制機(jī)制。生物鐘是生物的內(nèi)生計時系統(tǒng)。生物鐘的計時周期是近似 24小時。因此 也稱為近似晝夜節(jié)奏。植物的生長，運(yùn)動，細(xì) 胞分裂，某些酶活性都受生物鐘的調(diào)節(jié)，受生物鐘調(diào)節(jié)的最典型例子是菜豆葉片的就眠運(yùn)動。 菜豆葉片在白天呈水平狀態(tài)，夜間下垂，稱為 就眠，如菜豆連續(xù)光照，或連續(xù)黑暗，并使溫 度處于恒定，菜豆葉片仍然在白天時

4、平展，夜間時下垂，這種運(yùn)動的周期不是 24h，而在 22- 28h，說明菜豆葉片的就眠運(yùn)動受體內(nèi)的一種 內(nèi)生機(jī)制控制，這就是生物鐘。生物鐘的重要 特點(diǎn)是可以調(diào)撥的，調(diào)撥生物鐘的因子主要是光照，因此，生物鐘的周期總是近似 24h。 動物有許多活動都和光線有關(guān)。鳥 類醒來和鳴叫與光照強(qiáng)度有直接的 關(guān)系，因此在不同季節(jié)便有鳴叫時 間的不同變化；而幼小的鰻魚在白 天溯流而上，但在夜間就停止回游 并且隱藏起來；蝗蟲遷飛時如果遇 到太陽被云遮住，立即停止飛行， 金龜子在日落后五六分鐘出現(xiàn)。這 些都說明光照對動物行為的作用。 各種動物的活動行為都與一定強(qiáng)度 光的照明有關(guān)。有的動物適應(yīng)弱光 的生活方式，稱為夜

5、行性動物。有 的動物適應(yīng)較強(qiáng)的光照條件，稱為 晝行性動物。喜歡光的動物有趨光 性，如蒼蠅，避光性動物則追求陰 影，如螞蟥、瘧蚊等。一場大雨使 蚯蚓爬到土壤表面，但只要在短時 間暴露在太陽光下就會死亡，這種 現(xiàn)象稱為光死亡。 動物的季節(jié)性活動，雖然有很多種原因， 但光是最主要的因素。在一年之中隨著季 節(jié)的變化，光對動物的形態(tài)、生理、生態(tài) 都會發(fā)生作用。例如，鳥類、哺乳類 (海豹、 鯨、鹿等 )、爬行類 (如海龜 )、魚類都有季節(jié) 性遷移的習(xí)性，其中候鳥的遷移最引人注 意，它們定期、定向，保持嚴(yán)格的季節(jié)周 期，都與日光照射時間的長短有關(guān)。它們 的生殖腺受長時間日照后就朝向北方飛行， 而在秋季短時間

6、日照下，生殖腺萎縮就向 南方飛行 鳥類更換羽毛、動物脫毛都與 日光照射時間的長短有關(guān)。根 據(jù)試驗，將生活在雪地中的雪 兔一整年都放在由人工控制短 時間日光照射下，盡管溫度保 持夏季的 2l ，結(jié)果毛色仍保持 冬季的白色，而不呈現(xiàn)夏季的 棕黃色。 動物是經(jīng)由身體的表面接受光的熱能的， 許多變溫動物 (蛇、鱷魚等 )在活動之前必須 先曬太陽取暖，然后才開始活動。鳥類和 哺乳類動物也常進(jìn)行日光浴利用陽光取暖， 以維持熱能代謝的平衡，另外還能促進(jìn)體 內(nèi)維生素 D的合成。動物的身體表面都有一 定的顏色和結(jié)構(gòu)，就是為了有利于從日光 照射中吸取熱能，例如高山地區(qū)昆蟲大多 是黑色，因此可以吸收較多的太陽能，同

7、 時還可防止紫外線的傷害。 青蛙和鮭魚的卵在有光的情況下，才能正 常發(fā)育，并且比無光的環(huán)境下發(fā)育得更快。 相反，生活在陰暗環(huán)境下的昆蟲，在有光 的環(huán)境下發(fā)育遲緩。這些都表示光對于動 物的生長有減緩或促進(jìn)的作用。 變色龍的 體色變化不同，其顏色變化決定于環(huán)境因 素，例如光線、溫度以及情緒。人們一般 認(rèn)為，變色龍變色是為了與周圍環(huán)境顏色 一致，其實這是誤解。實際也是對光的一 種應(yīng)激反應(yīng)。 花鐘概述 在大自然中，植物有著一定的生理節(jié)律。它受 約于生物鐘，植物的生物鐘可能控制花的開放， 香味和花蜜的產(chǎn)生，樹根液汁的分泌，樹葉的 休眠等的生物化學(xué)活性?；ㄐ虬葱蜷_放也許是 為了吸引不同時間活動的傳粉者，如

8、白天開花 的植物吸引蜜蜂、蝴蝶和小鳥；夜間開花的植物吸引飛蛾和蝙蝠。 2 花鐘分二種形式：一種是以植物開花的時 間不同，而將其組成一個報道時間的時鐘。又被稱為植物生理節(jié)律。 另一種是將花卉組成鐘盤，報道時間。又稱園藝鐘 林奈 （ Linnaeus， Carolus)，是瑞典一位著名的 植物學(xué) 家。他長期觀察和研究，發(fā)現(xiàn)各種植物 開花都有一定的時間。人們把林奈這個發(fā)現(xiàn)稱 為“花鐘”。 林奈在植物研究中觀察到一些植物花的開 閉具有波動性。他把 46種具有波動習(xí)性的植物 分為三組：一組是大氣花，它們的開放和閉合 隨大氣條件而變化；一組是熱帶花，它們隨光 照的長短而變化；還有一組花是定時開放與閉 合，

9、不受晝夜長短的影響。林奈將第三組的花 栽培在花盆里，然后按開花的早晚順序擺在自 己的書桌上成為富有自然情趣的“花鐘”。 林奈花鐘的開放時間順序如下： 02:00 蛇床花 04:00 牽?；?05:00 野薔薇 06:00 龍葵花 07:00 芍藥花 10:00 半枝蓮 12:00 鵝腸菜 15:00 萬壽菊 17:00 紫茉莉 18:00 煙草花 19:00 絲瓜花 20:00 夜來香 21:00 曇花 瑞士花鐘 花鐘是 日內(nèi)瓦 著名景點(diǎn)。瑞士號稱“花園之國”，又稱“鐘 表之鄉(xiāng)”，更奇妙的是瑞士的能工巧匠將花卉之美與鐘表的 制造工藝完美地結(jié)合起來，別出心裁地創(chuàng)造出了“花鐘”。 花鐘坐落于日內(nèi)瓦

10、湖畔，是一種既能供人欣賞又能體現(xiàn) 時鐘功能的設(shè)施。它的機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)置于地下，地面上的鐘面 由鮮嫩翠綠的芳草覆蓋，代表 12小時的阿拉伯?dāng)?shù)字則由濃密 火紅的花簇組成；有時候，鐘面開滿了艷麗的花朵，它的阿 拉伯?dāng)?shù)字卻換成了平整的綠茵。當(dāng)組成鐘面的鮮花盛開期過 后，人們就改種另一種鮮花，使鐘面形成新的圖案。 瑞士人民對花鐘的設(shè)計頗為自豪，日內(nèi)瓦市的地圖就采 用花鐘作為該市的標(biāo)記。在瑞士其他城市的公園里也都可以 看到這種花鐘，但只有日內(nèi)瓦的花鐘才是真正的“始祖”。 計時花鐘 計時花園的歷史已很悠久，并有過輝煌的時代。古代，中國人 最早設(shè)計了計時花園，就是把能完整指示一天時間的花草種植 在一個庭園里。歐洲

11、羅馬帝國和查理曼大帝時代的計時花園， 是把大理石日晷、黃銅日晷或水鐘安置在園內(nèi)，種植的花卉本身卻不能顯示時間。 16世紀(jì)末，英國劍橋大學(xué)彼得豪斯學(xué)院建 造了一座老式花鐘，它的 12個羅馬數(shù)字是用經(jīng)過修剪的黃楊灌 木造型的，指針用砍去樹枝的紫杉來充當(dāng)，在羅馬數(shù)字外，栽 上對應(yīng)時間開放或閉合的花，這樣可較正確地反映一天的鐘點(diǎn)。2 第一座按現(xiàn)代鐘造型的花園是蘇格蘭愛丁堡的街心鐘花園，“園鐘”直徑約 4米，它的指針用空心金屬制成，并由機(jī)械傳 動，“鐘面”的 12個阿拉伯?dāng)?shù)字是用栽種的花卉造型而成，不 僅造型逼真，而且走時準(zhǔn)確。 “花鐘”從此在世界許多國家城市和園林中風(fēng)行，都是為 美化城市而人工裝扮的。美國瀑布城的“花鐘”，鐘面由24000株花組成，直徑 10多米，秒針有 5米多長，時針和分針的 自重達(dá) 200多千克。