辐射环境变化及植物的生理生态反应

地球的能量来自太阳的电磁辐射，其波长范围从最短的伽玛射线nm到无线电波的m。

1、植物的辐射环境 

 太阳电磁辐射的能量分布主要集中在可见光部分，植物的光合有效光波也大致在这一光谱范围内，其能量大约占总太阳辐射能量的45％。对生物影响较大的还有在可见光两端的红外和紫外辐射。

2、辐射环境变化对植物生理生态的影响

无论是辐射的直接变化还是辐射的改变所引起的其他气候要素的变化，都会对植物生态系统带来各种影响。有些影响是显而易见的，如紫外辐射的增加导致的个别敏感植物种类的死亡或变异等，又如热带烟雾使紫外线减少，经过较长时间以后，可以使一些微生物病原菌增生，引发某些植物疾病。但更多的比较是不明显，或者需要较长时间才能判别。

植物群落上部

对于整个植物群落来说，这种单纯的光--光合作用的关系就变得更为复杂。事实上在植物群落的上部，即冠层，即使太阳辐射减少50％，白天大部分时间的光强仍然在叶片的光饱和点以上，因为对于这一部分叶片来说，平时不存在光能不足的问题，反而是辐射太强而导致光抑制。所以，对于这一部分植物的叶片来说，光合有效辐射量的下降反面有助于叶片防止高度强光造成的光抑制。

       植物群落下层

 然而，在林下或植物群落的下层，情况就大不一样，因为平时的光照强度已经成为叶片光合作用的限制因子，许多植物，既使是耐阴性植物也是在太阳光照的“温饱”边缘挣扎。所以，如太阳辐射量再减少，对这些植物来说可以说是“雪上加霜”，碳素收支会出现负增长。时间一长，一部分个体或种群的死亡也就不可避免。 

（2）紫外辐射 

 紫外辐射变化是全球环境变化中十分引人注目的问题之一。

 虽然臭氧空洞出现在两极，UV-B的增加在两极地区和温带要比赤道、热带明显一些，但由于赤道的太阳高度角高，加上原本臭氧层薄，热带的UV-B比高纬度地区仍然要高。

 UV-B可直接影响植物生理过程，如直接破坏DNA或蛋白质分子的化学键，从而影响相关的生理反应。另一方面，植物对UV-B不完全是被动地受到破坏，植物不仅对遭到UV-B破坏的DNA有一定的修复能力，还可以产生一些保护蛋白来防止UV-B对较为敏感的DNA或蛋白质的破坏。

（3）红光与远红光及光质环境 

 大气CO2浓度的上升会直接或间接影响到达植被的辐射(Houghton et al.,1990)。植物在辐射环境发生变化后会对大气作出相应的反馈。已有生物圈和大气圈模型指出：在研究CO2的倍增效果时，考虑植被通过辐射收支和能量平衡对大气的反馈作用有十分重要的意义(Sellers et al.1996)。现在正在广泛开展的微气象学上的通量测定将会对这方面的探讨提供更详尽的知识。