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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)三種變化， （1）在水分充足
2、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，溫度較高時，蒸騰過于強烈，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，光照逐漸增強，植物開始生長，夏季旺盛生長，由于較高日照較長較強，
3、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平展，夜間時下垂，這種運動的周期不是24h，而在22-28h，說明菜豆葉片的就眠運動受
4、體內(nèi)的一種內(nèi)生機制控制，這就是生物鐘。生物鐘的重要特點是可以調(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，稱為夜行性動物。有的動物適應(yīng)較強的光照條件，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
5、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
6、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。
7、 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（Linn
8、aeus，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，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牽牛花 05:00野薔薇 06:00龍葵花 07:00芍藥花 10:00半枝蓮 12:
9、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。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。它的機械機構(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
10、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。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。,
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