《光照强度对爬山虎叶片颜色的影响》
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摘 要：【目的】探究秋天时为什么在阳光充裕的区域爬山虎的叶片红色居多,而光照时间短或光照弱的区域爬山虎的叶片颜色多为绿色?【方法】1. 对爬山虎进行大范围细致的观察；2. 通过网络,查阅相关信息与资料；3. 设计实验,以生长程度相似的爬山虎叶片为材料,进行不同遮光处理,记录总结规律；4. 向学科老师请教相应理论知识,与实验结果相结合.【结果】叶片内的光合色素会被不同强度的阳光照射改变,而浓度高的光合色素会呈现优势性,影响叶片颜色.
关键词：光照强度；叶片颜色；光合色素
作为高三学生,通过对生物学科的基础知识学习,笔者了解到阳光的照射可以促进绿叶植物叶绿素的合成,有利于植物进行光合作用,加快植物体内有机物的积累.在一次体育课上,笔者注意到墙壁上的爬山虎叶片的颜色有红色,有绿色.经过对校园大范围内爬山虎叶片颜色的细致观察与总结,笔者发现了一点与课本知识不同的植物生理现象.
爬山虎叶片的颜色与接触阳光照射时间有关系,生长在阳光直射区域的爬山虎叶片普遍呈红色或,生长在阴暗或被遮挡光线区域的爬山虎叶片颜色多为绿色.
1. 这种现象引起了笔者的思考,不同的光照强度会对爬山虎叶片颜色有什么影响呢?为什么光线弱的区域,爬山虎绿色叶片的出现概率更大?
笔者先对爬山虎不同颜色叶片内各种光合色素的浓度进行了资料调查,并结合高中生物必修一的内容,植物叶片颜色与叶片光合色素有直接联系,在某种光合色素浓度较高时,会表现出较强的优势,影响叶片颜色.
叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素
蓝绿色黄绿色橙
资料显示,爬山虎红色叶片中叶绿素、叶黄素、胡萝卜素含量较绿色葉片少,而花青素的含量却较多,在酸性环境下,花青素显红色.由此可知,光照强度通过影响不同种光合色素的浓度,从而改变爬山虎叶片的颜色.
通过在网络进行资料调查和观察,笔者发现爬山虎是一种适应力强的植物,喜湿阴环境,向阳环境下也可生长,在阳面阴面都能生长良好.
于是设计了实验,目的是探究不同光照强度下,爬山虎叶片颜色的变化.
实验步骤：将长势相同的爬山虎分为四组,每组5株,分别提供相同且适宜的环境,仅改变遮光度,分别为0,25%,50%,75%.每5天记录一次叶片颜色,共计录5次.
实验预测：遮光度为50%的实验组中,绿色叶片最多.其次是遮光度25%的爬山虎长势最好,叶片略微偏红.遮光度为75%的实验组,叶片偏黄.遮光度为0的实验组中,爬山虎叶片偏红色.
规律推测：强光照射下,爬山虎叶片多为红色.适宜光照或略微弱光条件下,叶片多为绿色.弱光照射下的叶片多为.
向本校老师进行请教后,笔者了解到光照强度在不同范围内,对不同光合色素的产生起不同程度的影响作用.
随后又通过网络,找寻到相似资料,该资料中调查的植物为彩色扶桑,姚小红通过实验得出以下结论“在不同的光照强度下,彩叶扶桑叶片颜色的变化不同.光照强度越高,彩叶扶桑叶片的光合能力越强.当光照强度降低,彩叶扶桑叶片中光合色素的含量均呈现上升的趋势,而且以叶绿素a含量的增加最为明显.花色素苷的含量随光强的增强和时间的推移呈上升的趋势.”
弱光环境下,植物叶绿素产生量较少,叶片偏黄.略微缺乏光照,绿色植物体会通过合成更多的叶绿体的方式,提高光照的吸收效率,加快植物成长所需养料的合成积累.在适宜条件下,光照能够促进植物叶片中叶绿体的产生.但在光照过强的环境下,植物为避免被光照伤害,叶片内叶绿体会侧面向光或进行其他的光保护机制.
2. 了解到以上的现象与原理后,笔者又产生了一个问题,到底哪一种光合色素对阳光的利用率最高?
笔者先请教了本校在职教师,并未得到相应解答,笔者的老师对这一个问题没有进行过深入了解及研究.通过网络查找,并未找到相关资料.这说明,人类对该问题领域还比较缺乏,有待研究.
但笔者猜想,如果经过实验,研究出不同光合色素对光照利用率的大小,是否可以利用该实验结果,将利用率较高的光合色素通过转基因技术转入农作物中,从而增加农作物的产量?抑或是将利用率较低的光合色素转入抗旱性能较强、繁殖能力强的植物体,起到光保护机制的作用,用于赤道附近荒漠的绿化?
在未来的十几年,笔者有意向进行相关方面的研究,希望能够对人类的生活起到积极方面的影响.
参考文献：
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[2]史宝胜,卓丽环,杨建民.光照对紫叶李叶色发育的影响[N].东北林业大学学报,第35卷第4期2007年4月.
作者简介：
陈星月,河北省唐山市,河北省唐山市开滦二中.
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