光照強度對爬山虎葉片顏色的影響

摘 要：【目的】探究秋天時為什么在陽光充裕的區域爬山虎的葉片紅色居多，而光照時間短或光照弱的區域爬山虎的葉片顏色多為綠色？【方法】1. 對爬山虎進行大范圍細致的觀察；2. 通過網絡，查閱相關信息與資料；3. 設計實驗，以生長程度相似的爬山虎葉片為材料，進行不同遮光處理，記錄總結規律；4. 向學科老師請教相應理論知識，與實驗結果相結合。【結果】葉片內的光合色素會被不同強度的陽光照射改變，而濃度高的光合色素會呈現優勢性，影響葉片顏色。

關鍵詞：光照強度；葉片顏色；光合色素

作為高三學生，通過對生物學科的基礎知識學習，筆者了解到陽光的照射可以促進綠葉植物葉綠素的合成，有利于植物進行光合作用，加快植物體內有機物的積累。在一次體育課上，筆者注意到墻壁上的爬山虎葉片的顏色有紅色，有綠色。經過對校園大范圍內爬山虎葉片顏色的細致觀察與總結，筆者發現了一點與課本知識不同的植物生理現象。

爬山虎葉片的顏色與接觸陽光照射時間有關系，生長在陽光直射區域的爬山虎葉片普遍呈紅色或黃色，生長在陰暗或被遮擋光線區域的爬山虎葉片顏色多為綠色。

1. 這種現象引起了筆者的思考，不同的光照強度會對爬山虎葉片顏色有什么影響呢？為什么光線弱的區域，爬山虎綠色葉片的出現概率更大？

筆者先對爬山虎不同顏色葉片內各種光合色素的濃度進行了資料調查，并結合高中生物必修一的內容，植物葉片顏色與葉片光合色素有直接聯系，在某種光合色素濃度較高時，會表現出較強的優勢，影響葉片顏色。

葉綠素a葉綠素b胡蘿卜素葉黃素

藍綠色黃綠色橙黃色黃色

資料顯示，爬山虎紅色葉片中葉綠素、葉黃素、胡蘿卜素含量較綠色葉片少，而花青素的含量卻較多，在酸性環境下，花青素顯紅色。由此可知，光照強度通過影響不同種光合色素的濃度，從而改變爬山虎葉片的顏色。

通過在網絡進行資料調查和觀察，筆者發現爬山虎是一種適應力強的植物，喜濕陰環境，向陽環境下也可生長，在陽面陰面都能生長良好。

于是設計了實驗，目的是探究不同光照強度下，爬山虎葉片顏色的變化。

實驗步驟：將長勢相同的爬山虎分為四組，每組5株，分別提供相同且適宜的環境，僅改變遮光度，分別為0，25%，50%，75%。每5天記錄一次葉片顏色，共計錄5次。

實驗預測：遮光度為50%的實驗組中，綠色葉片最多。其次是遮光度25%的爬山虎長勢最好，葉片略微偏紅。遮光度為75%的實驗組，葉片偏黃。遮光度為0的實驗組中，爬山虎葉片偏紅色。

規律推測：強光照射下，爬山虎葉片多為紅色。適宜光照或略微弱光條件下，葉片多為綠色。弱光照射下的葉片多為黃色。

向本校老師進行請教后，筆者了解到光照強度在不同范圍內，對不同光合色素的產生起不同程度的影響作用。

隨后又通過網絡，找尋到相似資料，該資料中調查的植物為彩色扶桑，姚小紅通過實驗得出以下結論“在不同的光照強度下，彩葉扶桑葉片顏色的變化不同。光照強度越高，彩葉扶桑葉片的光合能力越強。當光照強度降低，彩葉扶桑葉片中光合色素的含量均呈現上升的趨勢，而且以葉綠素a含量的增加最為明顯。花色素苷的含量隨光強的增強和時間的推移呈上升的趨勢。”

弱光環境下，植物葉綠素產生量較少，葉片偏黃。略微缺乏光照，綠色植物體會通過合成更多的葉綠體的方式，提高光照的吸收效率，加快植物成長所需養料的合成積累。在適宜條件下，光照能夠促進植物葉片中葉綠體的產生。但在光照過強的環境下，植物為避免被光照傷害，葉片內葉綠體會側面向光或進行其他的光保護機制。

2. 了解到以上的現象與原理后，筆者又產生了一個問題，到底哪一種光合色素對陽光的利用率最高？

筆者先請教了本校在職教師，并未得到相應解答，筆者的老師對這一個問題沒有進行過深入了解及研究。通過網絡查找，并未找到相關資料。這說明，人類對該問題領域還比較缺乏，有待研究。

但筆者猜想，如果經過實驗，研究出不同光合色素對光照利用率的大小，是否可以利用該實驗結果，將利用率較高的光合色素通過轉基因技術轉入農作物中，從而增加農作物的產量？抑或是將利用率較低的光合色素轉入抗旱性能較強、繁殖能力強的植物體，起到光保護機制的作用，用于赤道附近荒漠的綠化？

在未來的十幾年，筆者有意向進行相關方面的研究，希望能夠對人類的生活起到積極方面的影響。

參考文獻：

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[2]史寶勝，卓麗環，楊建民.光照對紫葉李葉色發育的影響[N].東北林業大學學報，第35卷第4期2007年4月.

作者簡介：

陳星月，河北省唐山市，河北省唐山市開灤二中。