第六节 光照在园林中的应用

太阳辐射在园林中的应用主要表现在以下两个方面。

一、提高园林植物的光能利用率

整体上，太阳辐射在园林中的应用就是最大限度地提高光能利用率（efficiency for solar energy utilization）。所谓光能利用率是指单位地面上植物光合作用所累积的有机物所含的能量占照射日光能量的比率。植物光能利用率约为5%。最大限度地有效利用太阳辐射并不等于简单的个体最大限度地有效利用太阳辐射的总和，而是将各个因素综合起来，使整个植物群体获得对太阳辐射的最大有效利用。也就是说，一个园林植物群落能够获得对太阳辐射最大的利用率时，群落内的乔木、灌木和草本等个体并不一定也获得了对太阳辐射的最大利用率。因此，在园林实践中，要提高园林植物群落对太阳辐射的利用率，就必须对园林大环境进行系统、完善的规划，在时间、空间上合理配置植物，同时改善小生境中的光照、通气、温度、水分、养分等条件。在园林实践中，如何真正实现对太阳辐射的最大限度有效利用，是需要园林绿化工作者认真思考的一个问题。近年来，随着国家和社会对园林绿化的重视，绿化覆盖率不断增加，但太阳辐射利用率尚未引起足够重视，因此，对园林大环境进行系统、完善的规划配置，是有效地发挥园林各种效益的基础，也是有效地增加园林植物对太阳辐射利用率的前提。

提高园林植物的太阳辐射利用率，可通过提高园林植物的光合能力、增大光合面积和延长光合时间三种途径来实现。

（一）光合能力

光合能力（photosynthetic capacity）是指环境因子处于最佳状况（或在理想环境条件下），在辐射能饱和、大气CO2和O2正常时，植物能达到的最大净光合作用速率。提高园林植物的光合能力需要选用和培育光合能力高的园林植物良种或对特定环境最适应的植物种类，同时要满足该类植物生长发育过程中所需要的各种外界条件。

（二）光合面积

光合面积（photosynthetic area）指具有光合作用功能的表面积，也称为同化面积，主要是指叶面积，也包括植物的嫩茎和幼果上的绿色面积。但一些老茎的皮层细胞也具有光合能力，根据同位素14C示踪试验证明，茶树的褐色老茎也具有进行光合作用的能力，但效率极低。光合面积通常用叶面积系数（leaf area index，LAI）来表示，是指单位面积上的绿叶面积与土地面积的比值，是衡量群体结构的一个重要指标。要吸收太阳辐射，首先要有足够的植物光合面积，因此，应尽量增加植物或植物群落的光合面积。值得注意的是，光合面积并非越大越好。林木生长量在一定范围内，随着叶面积系数的加大而增加，超过一定范围，反而会降低。如果叶面积系数过大，由于叶片互相严重遮阴，使植株或群落中下部的光照减弱，低于光补偿点，再加上通风不良，反而会减少对光的有效利用。如在一些密集的植物群落中，叶面积系数常超过12～14，但生物生产量并不高。此外，叶面积系数并不能完全代表植物或群落的全部，在叶面积系数较大的植物群落中，如果合理配置植物，也能大大提高光能利用率。如增加植物群落的层次，使每层都能较好地透光，这样既能增加叶面积系数，又能大大地提高光能利用率。

（三）光合时间

光合时间（photosynthetic time）指植物在整个生育期或在全年中利用太阳辐射能进行光合生产的时间。延长园林植物的光合时间，可以提高植物对太阳辐射的利用率。在实践中，可以选用常绿的园林植物，许多常绿针叶树的光合速率虽然比落叶阔叶树低得多，但由于其光合时间长，因此全年的光合产量不一定比落叶树种低，特别是常绿阔叶植物。如果因气候等原因不能延长光合时间的，可通过引种驯化或人为延长光照时间等增加光合时间。

总之，提高园林植物群落光能利用率的主要措施是要保持适宜的叶面积指数，在此基础上着力培育光合能力强的良种，提高光能转化率，并提供适宜的肥水和温度状况等条件，同时增加CO2以降低光补偿点，提高光饱和点等。当然，在具体情况下，要结合具体的环境特点来追求整体的高效率，保证植物对太阳辐射的利用率达到最高或最有效。

二、利用太阳辐射调整园林植物的生长发育

太阳辐射在园林植物中的具体应用主要包括通过调节太阳辐射时间来控制园林植物的花期和休眠，利用太阳辐射的时间和强度调整园林植物的生长发育。具体包括以下三点。

（一）调整园林植物的花期

对园林植物花期的调整主要是根据其对日照长短的适应性差别来进行的。短日照植物一品红、菊花、紫罗兰等在长日照条件下，减少其光照时间，则可提早开花。例如，原产于墨西哥的短日照花卉一品红，在北京的正常花期是12月下旬，一般单瓣品种在8月上旬开始遮光处理，早上8点打棚，下午5点遮严，每天日照时间调整至8～10 h，经过45～55天，10月1日即可开花，满足国庆节造景的需要。菊花的花期通常在10月份以后，如果5月中旬将其枝条扦插于大田，5月底可生根成活，6月份移入盆内栽植，7月中旬放入黑布棚中，从此时起在早上8点至16点之间给予光照处理，其余时间进行遮光处理，那么到8月底或9月初便可开花。到目前为止，菊花在温室内通过遮光处理，已实现了四季供花。同样，长日照植物瓜叶菊（Pericallis hybrida）、唐昌蒲、晚香玉等在短日照条件下，适当地延长光照，也可促进其提前开花；采取相反的措施，则会延迟。在秋、冬及早春短日照条件下不开花的长日照植物，也可采用灯光等延长光照，使其提前开花。此外，调节光照时间可改变园林植物的开花习性。如昙花一般在夜间开花，如果在其蓓蕾长6～10cm时，白天遮光，夜间用日光灯照明，则可以使其在白天开放，而且花期延长。

（二）利用光周期调控植物的休眠

光周期对植物的芽休眠有重要影响。长日照可以促进植物萌动生长，短日照有利于秋季落叶休眠。对于北方树种，可利用其光周期敏感性，使它们在寒冷或干旱等特定环境因子到达临界点之前进入休眠。生产中，光周期现象是引种的重要依据之一，在引种时人为调整日照时间的长短，注意植物对光周期的需求，就能达到满意的效果。长日照植物北移时，生长季节的日照长度比原产地长一些，易于满足其光照需求，生长就会延长，树形也高大，但这些植株易受到早霜危害，北方植物园在引种时可利用短日照处理促使其提前休眠，增强其越冬能力。长日照植物南移时，发育延迟，有的甚至不能开花结实，如钻天杨，原产于高纬度地区的个体仅长高15～20cm，而原产于南方的个体，却长高了2m，对高纬度地区的钻天杨无性系利用人工光照给予较长的白昼，就会使其长到1.3m以上，可见白昼的长短影响植物的生长发育。同样，短日照植物往北移，发育延迟，往南移则提早开花。当然，原产地与引入地区光周期条件差异太大，会造成过早或过晚开花，反而会引起减产或无收。长日照处理能促进园林植物的营养生长，如对树苗进行长日照处理，可大大促进其生长，松树、云杉幼苗在人工光照下的生长量为对照（正常的自然光照）的5倍。长日照还可以促进节间的伸长，如翠菊（Callistephus Chinensis），在长日照下可以很快抽葶，但在短日照中花序停止伸长。城市中的树木由于人工照明延长了光照时间，从而使其春天萌动早、展叶早，秋天落叶晚、休眠晚，这样就延长了园林树木的生长期。很多观测数据也表明，城市中的园林树木生长期比郊区长，因此控制光照时间可以促进植物的萌动或调整植物的休眠时间。

引种时要注意，短日照植物南种北引应引早熟品种，北种南引应引晚熟品种为宜；长日照植物南种北引应引晚熟品种，北种南引应引早熟品种为宜。北方植物园在引种工作中，可利用短日照处理促使树木提前休眠，增强越冬能力。在植物育苗过程中，调节光照条件，可提高苗木的产量和质量。在有条件的地方，通过人工延长光照时间，促进苗木生长，可取得显著的效果。注意植物对光周期的需求可以达到令人满意的效果。

（三）调控光照强度促进园林植物的生长发育

同一种植物在生长发育的不同阶段，对光强的要求也不一样。许多植物（包括相当一部分阳性植物）的幼苗在发育阶段要进行弱光处理，因为照射强度过大会使其发生灼伤。有些对光照强度反映比较敏感的树木会因光强过大而受到伤害，如对其进行涂白等保护措施则可避免其受强光的伤害。

（四）科学的栽植配置

植物耐阴性在园林的植物配置与造景上具有重要意义。通常配置园林植物时，在其群落层次上要注意乔、灌、草的立体搭配。上层通常是喜光乔木，在全光下能正常生长，不能忍受遮阴，而下层通常是露地一两年生观赏植物、多浆植物等耐阴观赏植物，或在遮阴条件下能生长良好、不能忍受强烈直射光的蕨类、兰科植物、秋海棠类、凤梨等中性观赏植物。但即使是耐阴植物，其对荫蔽生境的忍耐程度也有所不同。只有了解这些植物的耐阴性，才能根据环境的光照特点合理种植。同时还需考虑地形等因素，栽植密度、树形以及侧枝的配置等应考虑光照问题，做到植物与环境的和谐统一。

总之，光是植物光合生产的基础，了解光的特性和研究光在园林植物中的作用及机理，都是为了进一步提高植物的光能利用率和增加园林植物的生物生产量，为有效地发挥其各种效益打下物质基础。

【思考题】

1．引种时应如何考虑植物的光周期特性?

2．光质和光强是如何影响植物的生长发育的?

3．如何利用光照来调控花卉的开花时间?