第二節(jié)氣候、光及其生態(tài)作用氣候的概念生態(tài)氣候及其對(duì)生物的影響氣候與植被光及其生態(tài)作用

一、氣候的概念天氣、氣候與氣象天氣指一個(gè)地方較短時(shí)間內(nèi)溫度、濕度、風(fēng)云、雨雷、氣壓等大氣狀態(tài)和現(xiàn)象的綜合；氣候則是某個(gè)地方多年的天氣特征的概括，是用多年的平均數(shù)據(jù)來(lái)表示,氣候既包括經(jīng)常出現(xiàn)的正常天氣特征，又包括有些年份出現(xiàn)的極端天氣特征；氣象指地球大氣層內(nèi)，尤其是近地層大氣中，時(shí)常發(fā)生風(fēng)、云、雨、雪、霧、雷電等物理現(xiàn)象和過(guò)程，統(tǒng)稱為大氣現(xiàn)象，簡(jiǎn)稱氣象。天氣與氣候的區(qū)別天氣與氣候的區(qū)別在于天氣是代表一個(gè)較短的時(shí)間，而氣候則代表一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間；天氣是氣候的基礎(chǔ)，氣候則是天氣的概括。兩者是既有區(qū)別、又有聯(lián)系的兩個(gè)概念。二、生態(tài)氣候及其對(duì)生物的影響生態(tài)氣候氣候按照研究范圍可分為大氣候、地方性氣候和微氣候；大氣候是表現(xiàn)在一個(gè)大空間、大尺度范圍內(nèi)的氣候現(xiàn)象,而地方性氣候則是表現(xiàn)在生物棲息活動(dòng)地區(qū)如農(nóng)田、森林、草原等的氣候現(xiàn)象；由于地方性氣候與生物動(dòng)態(tài)關(guān)系最為密切，具有重要的動(dòng)態(tài)學(xué)意義，所以有些生物學(xué)家稱地方性氣候?yàn)樯鷳B(tài)氣候。生態(tài)氣候與生物生態(tài)氣候與生態(tài)系統(tǒng)相關(guān),不同生態(tài)系統(tǒng)具有不同的生態(tài)氣候特點(diǎn),如農(nóng)田、草原、森林、高山、荒漠等,都各有其氣候特點(diǎn)。生長(zhǎng)在這些區(qū)域內(nèi)的動(dòng)植物,不但種類有異,而且在不同生態(tài)氣候下的種群、體型、習(xí)性及生活規(guī)律,也隨著各生活條件的差異而反映出多祥的變異。生態(tài)氣候與生物生態(tài)氣候還影響到作物和昆蟲的生長(zhǎng)發(fā)育以及害蟲的危害程度。生態(tài)氣候中的氣候因素,主要包括溫度、濕度、雨、光照等，這些因素常相互影響,并共同作用于昆蟲，它們既是生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖、活動(dòng)必需的生態(tài)因素,也是種群發(fā)生發(fā)展的自然控制因子。氣候時(shí)間上變化對(duì)生物的影響氣候在時(shí)間上的變化主要表現(xiàn)在季節(jié)性的改變。低緯度地區(qū)的氣候季節(jié)性并不明顯，植物可終年生長(zhǎng)并結(jié)實(shí)，動(dòng)物生長(zhǎng)、繁殖的季節(jié)性也不明顯。高緯度地區(qū)，不同季節(jié)里氣候條件有很大的變化。植物在春天才開始萌發(fā)、生長(zhǎng)；夏季生長(zhǎng)最為茂盛，大多數(shù)植物在秋天結(jié)實(shí)；冬天，許多植物結(jié)束生長(zhǎng)、衰亡或進(jìn)入休眠狀態(tài)。昆蟲發(fā)生的季節(jié)性昆蟲在高緯度地區(qū)表現(xiàn)出明顯的季節(jié)性；華北地區(qū)的棉蚜就是一例。它在早春寄主上（木槿、花椒、石榴等樹）由卵孵化為幼蚜，4月底有翅蚜遷入棉田、危害棉苗；當(dāng)棉株上蚜量過(guò)大、營(yíng)養(yǎng)條件惡化時(shí)，于5、6月又產(chǎn)生大量有翅蚜，出現(xiàn)第二次遷飛高峰，直到8月上旬才逐漸下降；9、10月間，棉株衰老，有翅蚜又遷飛到越冬寄主上危害和繁殖。氣候與鳥類繁殖在60—70oN地區(qū)，大多數(shù)的種類在6月繁殖；在30—60oN地區(qū)，在5月份繁殖；在30oN以南地區(qū)鳥類在一年四季中均可繁殖；絕大多數(shù)鳥類在春、夏季繁殖，紫翅椋鳥、鶇鳥及鹡鸰首先開始繁殖；在中緯度地區(qū),4月上旬到中旬出現(xiàn)的有鶯；4月底出現(xiàn)的有小鹟和白腹鹟;5月初有家燕和斑鹟；葦鶯和樓燕來(lái)得較遲；所有這些鳥的幼雛的出現(xiàn)，都是在它們發(fā)育的有利時(shí)期發(fā)生的。氣候空間變化與生物關(guān)系氣候在空間上的變化主要按三個(gè)方向改變：緯度、經(jīng)度與高度；生物也基本上沿著這三個(gè)方向交替分布；植被按氣候帶變化而形成的分布有明顯的地帶性規(guī)律。

三、氣候與植被東西方向植被與氣候我國(guó)從東到西的氣候有明顯變化，反映了從濕潤(rùn)到干旱的過(guò)渡；依次分布著三大植被區(qū)域：濕潤(rùn)森林區(qū)域、半干旱草原區(qū)域和干旱荒漠區(qū)域；植被分布表現(xiàn)出明顯的經(jīng)度地帶性。南北方向植被與氣候在東半部由南端的南沙群島到最北的黑龍江,跨越50多個(gè)緯度；從南到北依次分布著熱帶雨林區(qū)、亞熱帶常綠闊葉林區(qū)、溫帶落葉闊葉林區(qū)、寒溫帶針葉林區(qū)；植被表現(xiàn)出明顯的緯度地帶性。垂直方向植被與氣候從平地到高山山頂，通常海拔每升高100m，氣溫大約要下降0.5—1.0℃，濕度也隨海拔升高而增大；高山上部較為寒冷、多風(fēng)、濕潤(rùn)、溫差大、光照強(qiáng)，甚至頂部終年為冰雪覆蓋；與氣候變化相適應(yīng)，植物也有垂直帶狀分布。森林群落的喬木分布上限，稱為樹線。樹線以上，是植物分布的最上限，往往和雪線的高度相一致；雪線是長(zhǎng)年為冰雪覆蓋的界線，稱為氣候雪線。物候與物候?qū)W生物長(zhǎng)期適應(yīng)于一年中溫度的寒暑節(jié)律性變化,形成與此相適應(yīng)的生物發(fā)育節(jié)律稱為物侯；物侯是指生物和非生物因素受氣候的影響，在一年中隨季節(jié)變化而變化的現(xiàn)象。如植物的萌芽、長(zhǎng)葉、開花、落葉；候鳥的來(lái)臨和遷出；蜻蛙的鳴叫、昆蟲的冬眠等都是物候現(xiàn)象；物候?qū)W是研究自然界植物、動(dòng)物、氣象、水文、土壤等，在一年中周期性變化之間相互關(guān)系的科學(xué)；物候?qū)W是介于生物學(xué)、生態(tài)學(xué)和氣象學(xué)之間的邊緣學(xué)科。物候線物候期因地而異,通常受經(jīng)度,緯度,海拔和年際氣溫變化的影響；受南北氣溫差異的影響形成物候線,即同一日子有同一物候期的地點(diǎn)連成一條等候線。生物氣候定律20世紀(jì)初，美國(guó)學(xué)者Hopkins發(fā)現(xiàn)植物的階段發(fā)育受當(dāng)?shù)貧夂虻挠绊?，從而提出物候定律，又稱Hopkins生物氣候定律（Hopkins’BioclimaticLaw）；在其他因素相同的條件下，在北美洲溫帶內(nèi)，緯度每向北移動(dòng)1度，經(jīng)度向東移動(dòng)5度，或上升400ft（約100m），植物的階段發(fā)育在春天和初夏將要延后4天；在秋天則相反，向北移動(dòng)1度，向東移動(dòng)5度，或上升400ft（約100m），都要提早4天。等候線圖Hopkins將北美同日同物侯地點(diǎn)連成一線，繪成等侯線圖；由此預(yù)告播種、收獲、害蟲防治期和寄主作物各生長(zhǎng)階段的符合度，提早或推遲播種期以免害蟲危害；依據(jù)這種物候關(guān)系，調(diào)整了北美小麥播種期，避免了小麥癭蚊的危害。物候?qū)W的應(yīng)用劃分季節(jié)；預(yù)測(cè)農(nóng)事；繪制等候線圖，確定相同生態(tài)條件的界限；監(jiān)測(cè)環(huán)境污染。許多植物對(duì)工農(nóng)業(yè)排放的有毒物質(zhì)十分敏感，微量的情況下，就發(fā)生反應(yīng)，通過(guò)樹木，如松樹、加拿大楊、合歡和夾竹桃等的物候觀測(cè)，可作為大氣污染監(jiān)測(cè)的補(bǔ)充。四、光及其生態(tài)作用

1.光的性質(zhì)及其效應(yīng)

光的性質(zhì)光是一種電磁波，波長(zhǎng)不同，顯示出的性質(zhì)也不同；在電磁波光譜中央附近有三個(gè)區(qū):紅外光區(qū),可見光區(qū),紫外光區(qū)；紅外光主要作用是引起熱的變化。紫外光比可見光波要短，主要引起光學(xué)效應(yīng)，促進(jìn)維生素D的形成和殺菌作用等。進(jìn)入地球大氣的太陽(yáng)光譜（引自Mackengineetal.,1998）不同緯度處的日照長(zhǎng)度（引自取仲湘等，1983）太陽(yáng)輻射到達(dá)林內(nèi)和草甸的分配情況（引自Smith和Smith,1998）光合作用與光合有效輻射綠色植物依賴葉綠素進(jìn)行光合作用(photosynthesis)，將輻射能轉(zhuǎn)換成具豐富能量的糖；光合作用只能夠利用太陽(yáng)光譜的一個(gè)有限帶,即從380-710nm之間波長(zhǎng)的輻射能，稱為光合有效輻射(photosyntheticallyactiveradiation)；葉綠素吸收最強(qiáng)的光譜部分是640-660nm波長(zhǎng)的紅外光和430-450nm波長(zhǎng)藍(lán)紫光，吸收最少的是綠光。光質(zhì)的影響光質(zhì)不同影響植物的光合強(qiáng)度，如菜豆在橙，紅光下光合速度最快，藍(lán)，紫光次之，綠光最差；對(duì)植物形態(tài)建成，向光性及色素形成的影響也不同；藍(lán)紫光與青光能抑制植物伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，使植物成矮小形態(tài)；青藍(lán)紫光能使植物向光性更敏感，促進(jìn)植物色素的形成；由于紫外線抑制植物莖的生長(zhǎng)，高山上的植物呈現(xiàn)莖干粗短，葉面縮小，毛絨發(fā)達(dá)的生長(zhǎng)型。葉綠素吸收光譜（引自Mackenzieetal.,1998）光合能力當(dāng)傳入的輻射能是飽和的,而且環(huán)境溫度適宜，相對(duì)濕度高,大氣中的CO2和O2的濃度正常時(shí)的光合作用速率，稱為光合能力(photosyntheticcapacity)；不同植物種類，其光合能力對(duì)光照強(qiáng)度的反應(yīng)是有差異的。C3和C4植物在最是溫度和正常CO2濃度時(shí)，光合作用對(duì)光照強(qiáng)度的反應(yīng)（引自Mackenzieetal.,1998）黃化現(xiàn)象光是影響葉綠素形成的主要因素;一般植物在黑暗中不能合成葉綠素，但能合成胡蘿卜素，導(dǎo)致葉子發(fā)黃，稱為黃化現(xiàn)象(etiolationphoenomenon)。大白菜棕櫚幼苗光對(duì)植物的生理生態(tài)效應(yīng)光對(duì)動(dòng)物的生理生態(tài)效應(yīng)太陽(yáng)魚視力靈敏高峰在500—530nm。這段光波在湖泊和沿海是較為透明的水層，魚類在水中可以找到食物;昆蟲一般看不清紅色光波部分。蜜蜂只能識(shí)別較短的四種光色；橙、黃綠；藍(lán)綠；藍(lán)紫和紫外光，煙青蟲成蟲對(duì)于各單色光的趨光反應(yīng)表明，對(duì)波長(zhǎng)的反應(yīng)曲線最高峰值為330nm。許多昆蟲對(duì)紫外光（330—400nm）有強(qiáng)烈的趨性;我國(guó)于1964年在農(nóng)業(yè)上開始用黑光燈誘殺農(nóng)業(yè)害蟲。實(shí)踐表明，使用黑光燈可以使田間害蟲減少，減輕農(nóng)藥污染，節(jié)省人工，是防治害蟲的一項(xiàng)有效措施.2光對(duì)生物的信號(hào)作用光對(duì)生物的信號(hào)作用

光對(duì)生物的信號(hào)作用是指日照長(zhǎng)短，每天晝夜或一年四季規(guī)律性變化對(duì)生物的影響；這種影響在自然界廣泛地存在著，包括：光周期現(xiàn)象、光周期與生物類型、昆蟲的光周期反應(yīng)、昆蟲滯育、植物開花的臨界光照長(zhǎng)度、光敏色素等。光周期現(xiàn)象植物的開花、結(jié)實(shí)與每天日照長(zhǎng)短的周期性變化有關(guān)；Garner等人（1920）發(fā)現(xiàn)季節(jié)變化的日照長(zhǎng)度決定了植物的開花；他們發(fā)現(xiàn)：明相(光照)和暗相(黑暗)的交替與時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)植物的開花結(jié)實(shí)有很大影響；植物對(duì)自然界晝夜長(zhǎng)短（L：D）規(guī)律性變化的反應(yīng)，稱為光周期現(xiàn)象（photoperiodism）。光周期與生物類型根據(jù)植物開花對(duì)日照長(zhǎng)度反應(yīng)不同，分為四種類型：長(zhǎng)日照植物。即在14小時(shí)以上的較長(zhǎng)光照條件下，促進(jìn)開花的植物.如冬小麥、大麥、菠菜、蘿卜、甜菜、甘藍(lán)等；短日照植物。即在短日照條件下開花的植物.如水稻、棉花、小米、大豆和煙草等；中日照植物,即晝夜長(zhǎng)短比例接近相等時(shí)才開花的植物,如甜根子菜；中間型(無(wú)光周期型)植物,對(duì)日照長(zhǎng)短要求不嚴(yán)格，能在長(zhǎng)短不同的任何日照條件下開花。如番茄、黃瓜和四季豆等。昆蟲對(duì)光周期反應(yīng)類型昆蟲對(duì)光周期反應(yīng)亦有四種類型：長(zhǎng)日照型:梨劍紋夜蛾、玉米螟、棉鈴蟲及多種瓢蟲；短日照型:一化性家蠶和小麥吸漿蟲；中間型:桃小食心蟲為中間型昆蟲；無(wú)光周期反應(yīng)型:蘋果舞毒蛾和丁香天蛾等則為無(wú)光周期反應(yīng)的昆蟲。光周期與昆蟲滯育滯育（diapause）是指生物原來(lái)直接的發(fā)育狀態(tài)變?yōu)檫x擇的發(fā)育停滯的現(xiàn)象。有專性滯育(obligatorydiapause)和兼性滯育(facultativediapause)兩種類型；實(shí)驗(yàn)證明，有100多種昆蟲滯育的形成與光周期有關(guān)。引起昆蟲種群50％左右個(gè)體進(jìn)入滯育的光周期界限，稱為“臨界光照周期”；不同物種的臨界光照周期不同：在35oN地區(qū)的二化螟臨界光照時(shí)數(shù)每日為14小時(shí)；在32oN地區(qū)的三化螟為13.45小時(shí)，玉米螟為13.30小時(shí)。植物開花的臨界光照長(zhǎng)度對(duì)長(zhǎng)日照植物而言，能夠使之開花的日照長(zhǎng)度，一天中不一定要超過(guò)12小時(shí)；對(duì)短日照植物而言。一天也不一定要少于12小時(shí)；但是，它們有一個(gè)能否開花的臨界光照長(zhǎng)度。對(duì)短日照植物開花起誘導(dǎo)作用的是長(zhǎng)的暗相作用，而對(duì)長(zhǎng)日照植物則主要是明相作用。明相和暗相的共同作用有人用菠菜和甜菜做試驗(yàn)，將其栽培于開花所要求的臨界光期以上的長(zhǎng)光照下，則其開花所需要的日數(shù)隨光周期中黑暗的增長(zhǎng)而加多，而在其臨界光照（L：D＝13：11）以下便不開花；另有實(shí)驗(yàn)表明，暗相對(duì)長(zhǎng)日照植物開花的抑制作用可以被閃光打斷。閃光可以消除暗相的長(zhǎng)期作用而使長(zhǎng)日照植物開花；由此而知，長(zhǎng)日照植物的開花似乎是明相和暗相的共同作用，即光的促進(jìn)作用和黑暗的抑制作用相互影響的結(jié)果。光敏色素植物為什么能感受晝夜變化？這與植物體內(nèi)的一種感光色素有關(guān)；這種色素對(duì)光的反應(yīng)靈敏，吸收微弱的光就能引起種子萌發(fā)、生長(zhǎng)和開花等生理過(guò)程的效應(yīng)，稱為光敏色素（phytochrome）；光敏色素在藻類、苔蘚類和高等植物中普遍存在。光敏色素蛋白如何告訴植物PR型的色素與PF型色素植物感受光期的部位是葉片。植物通過(guò)葉片里的光敏色素來(lái)感光，因而能夠確定在一年中所處的季節(jié)；植物體內(nèi)的光敏色素有兩種不同的狀態(tài)：一種是PR型的色素，能吸收紅光；另一種是PF型，能吸收遠(yuǎn)紅光。這兩種色素型可以相互轉(zhuǎn)化。PF—PR轉(zhuǎn)化在光照下生長(zhǎng)的植物，體內(nèi)存在的光敏色素主要是PF型，其生理活性較強(qiáng)；當(dāng)植物轉(zhuǎn)移到暗相中以后，PF型又緩慢地變化為PR型。因此，在暗處生長(zhǎng)較久的植物，色素基本上是PR型；PR型生理活性較弱，化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定，不見紅光（或白光）不會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)化成PF型；植物感受晝夜和季節(jié)變化反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是PF—PR轉(zhuǎn)化的速度。3光的強(qiáng)度與生物的適應(yīng)光強(qiáng)度對(duì)動(dòng)物的作用光強(qiáng)度對(duì)動(dòng)植物的生長(zhǎng)發(fā)育有重要的作用。雞蛋、蛙卵以及鮭魚卵在有光照的條件下，孵化快，發(fā)育亦快；有試驗(yàn)表明，蚜蟲在連續(xù)有光的條件下，產(chǎn)生的多為無(wú)翅個(gè)體；但在光暗交替條件下，則產(chǎn)生較多的有翅個(gè)體。光強(qiáng)度對(duì)植物的作用植物在黑暗條件下會(huì)產(chǎn)生特殊的黃化形態(tài)：株小、節(jié)間長(zhǎng)，葉子不發(fā)達(dá)等；光對(duì)花的發(fā)育影響很大,在植物完成光周期誘導(dǎo)和花芽開始分化的基礎(chǔ)上，光照時(shí)間越長(zhǎng)，強(qiáng)度越大，形成有機(jī)物質(zhì)越多，越有利于花的發(fā)育；光強(qiáng)度有利于果實(shí)的成熟，對(duì)果實(shí)的品質(zhì)也有良好作用。光合作用與光強(qiáng)度的關(guān)系不同植物對(duì)光照反應(yīng)是不一樣的。在一定范圍內(nèi)，光合作用的效率與光強(qiáng)成正比，但到達(dá)一定強(qiáng)度，若繼續(xù)增加光強(qiáng)，光合作用的效率不僅不會(huì)提高，反而下降，這點(diǎn)稱為光飽和點(diǎn)；植物在進(jìn)行光合作用的同時(shí)也在進(jìn)行呼吸作用；當(dāng)影響植物光合作用和呼吸作用的其他生態(tài)因子都保持恒定時(shí)，光合和呼吸兩個(gè)過(guò)程之間的平衡就主要決定于光照強(qiáng)度。光補(bǔ)償點(diǎn)光合作用將隨著光照強(qiáng)度的增加而增加，直至達(dá)到最大值；當(dāng)光合作用率和呼吸作用率兩條線的交叉點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度就是所謂的光補(bǔ)償點(diǎn)；在此處的光照強(qiáng)度是植物開始生長(zhǎng)和進(jìn)行凈生產(chǎn)所需要的最小光照強(qiáng)度。陽(yáng)地陰地植物光補(bǔ)償點(diǎn)位置陽(yáng)地植物(a)和陰地植物(b)的光補(bǔ)償點(diǎn)位置示意圖（Emberlin,1983）CP為光補(bǔ)償點(diǎn)植物對(duì)光適應(yīng)植物對(duì)光適應(yīng)的生態(tài)類型可分為三類:陽(yáng)性植物陰性植物耐陰性植物陽(yáng)性植物適應(yīng)于強(qiáng)光照地區(qū)生活的植物稱陽(yáng)性植物，這類植物光補(bǔ)償點(diǎn)的位置較高,光合作用的速率和代謝速率也比較高；常見種類有蒲公英、薊、楊、柳、樺、槐、松、杉和栓皮櫟等。陰性植物適應(yīng)于弱光照地區(qū)生活的植物稱陰性植物，這類植物的光補(bǔ)償點(diǎn)位置較低,其光合速率和呼吸速率都比較低；陰性植物多生長(zhǎng)在潮濕背陰的地方或密林內(nèi)，常見種類有山酢漿草、連線草、觀音座蓮、鐵杉、紫果云杉和紅豆杉等。很多藥用植物如人參、三七、半夏和細(xì)辛等也屬于陰地植物。耐陰性植物耐陰性植物對(duì)光照具有較廣的適應(yīng)能力，對(duì)光的需要介于耐陽(yáng)和耐陰兩類植物之間，但最適宜還是在完全的光照下生長(zhǎng)；如麥冬、紅花酢漿草、玉竹等屬這類植物，它們?cè)谛螒B(tài)上、生態(tài)上的可塑性均較大。4生物的晝夜節(jié)律與趨光性生物鐘機(jī)制晝夜節(jié)律是生物界最普遍的生物鐘節(jié)律。生物鐘是指生物由于長(zhǎng)期受地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)引起的晝夜及季節(jié)變化的影響，發(fā)展起來(lái)能適應(yīng)這些環(huán)境周期變化的時(shí)間節(jié)律。目前生物鐘的研究主要聚集于生物鐘基因水平的研究。多細(xì)胞生物的生物鐘基因可以分為核心鐘基因、鐘控基因和鐘相關(guān)基因。周期性節(jié)律1729年法國(guó)天文學(xué)家De

Mairan首次發(fā)現(xiàn)含羞草葉子每天定時(shí)開合的現(xiàn)象在恒定黑暗的條件下依然存在，說(shuō)明植物葉子運(yùn)動(dòng)具有內(nèi)生性節(jié)律；從低等無(wú)脊椎動(dòng)物到高等脊椎動(dòng)物，它們的趨光行為、體色變化、遷移、取食、飛翔、交配、羽化和孵化都表現(xiàn)出一定的周期性節(jié)律。外生性與內(nèi)生性節(jié)律生物的節(jié)律現(xiàn)象只是有機(jī)體對(duì)外界環(huán)境條件變化的反應(yīng)，如果把這類生物放在恒定條件下（恒溫或連續(xù)黑暗或連續(xù)光照），它們的節(jié)律就立即消失，稱為外生性節(jié)律（exogenous）；另一類節(jié)律現(xiàn)象在恒定條件下不消失,并維持一定時(shí)間,如蜜蜂、果蠅、熒火蟲等的運(yùn)動(dòng)、取食、羽化、發(fā)光節(jié)律,這類體內(nèi)真正具有一種專門指示時(shí)間周期的節(jié)律稱為內(nèi)生性節(jié)律(endogenous)。光照和溫度調(diào)控生物鐘光照是一種調(diào)控生物鐘的重要授時(shí)因子,能引起時(shí)間相位的延遲和提前;環(huán)境溫度也是一個(gè)重要的授時(shí)因子,溫度與光照可以協(xié)同發(fā)揮作用,共同調(diào)節(jié)生物鐘；但光照與溫度在誘導(dǎo)生物鐘基因per和tim表達(dá)方面存在著差異:光照條件下per與tim基因的表達(dá)節(jié)律變化為平行關(guān)系;而溫度條件下per的表達(dá)峰比tim的表達(dá)峰早出現(xiàn)。晝夜活動(dòng)與光照在白晝活動(dòng)的昆蟲稱為日出性或晝出性昆蟲；夜間活動(dòng)的昆蟲稱為夜出性昆蟲；還有一些只在弱光下如黎明時(shí)、黃昏時(shí)活動(dòng)的，則稱弱光性昆蟲；日出性昆蟲有蜻蜓、虎甲、步甲等，都是同它們的捕食對(duì)象的日出性有關(guān)的。果蠅羽化節(jié)律與光照如果果蠅的各個(gè)發(fā)育階段全部置于連續(xù)光照和恒溫條件下，羽化的晝夜節(jié)律也并未改變，相繼成熟的蛹仍在黎明時(shí)羽化。如果使果蠅的生活周期完全處于黑暗之中，一天中各鐘點(diǎn)羽化的成蟲數(shù)目大致相等。但若用光短暫地照一下，即使只有1/2000秒的光照也會(huì)使其羽化表現(xiàn)出節(jié)律性。交尾節(jié)律與光照昆蟲的交尾行為受光周期影響。例如，墨西哥按實(shí)蠅在傍晚和早夜交尾，逆轉(zhuǎn)光周期后其交尾時(shí)間會(huì)轉(zhuǎn)移到光期后期。有的蟻類在光期開始飛行時(shí)求偶，有的如弓背蟻、阿根廷臭蟻等求偶行為分別出現(xiàn)在光期結(jié)束時(shí)（日落前）、光期后半期、光期前期（黎明）。由于暗適應(yīng)狀態(tài)與蛾類夜間活動(dòng)直接相關(guān),當(dāng)夜間給予適度的敏感波長(zhǎng)光照時(shí),蛾類將會(huì)保持白天的明適應(yīng)狀態(tài),從而干擾其夜間的活動(dòng)習(xí)性,進(jìn)而在蛾類害蟲的防治中發(fā)揮作用;絕大多數(shù)的蛾類是夜出性的，取食、交配、生殖都在夜間。蚊子是弱光下活動(dòng)的。生物（昆蟲）的趨光性蛾類復(fù)眼的視覺色素主要有兩個(gè):500~600nm的黃綠光色素和320~430nm的紫外光色素。夜行性蛾類在白天光照情況下,常常處于明適應(yīng)狀態(tài),即屏蔽色素將復(fù)眼覆蓋起來(lái)靜伏,而晚上處于暗適應(yīng)狀態(tài),屏蔽色素消失,復(fù)眼感受夜間的微弱紫外光,進(jìn)行取食、交尾和產(chǎn)卵等活動(dòng)。LED光對(duì)昆蟲的影響發(fā)光二極管(lightemittingdiode,LED)作為一種新型的綠色光源,不僅對(duì)蛾類害蟲有明顯的干擾作用,同時(shí)也可以避免對(duì)作物產(chǎn)生不良的影響；河南省農(nóng)科院植保所用505nm、540nm和590nm3種波長(zhǎng)的LED光照,在室內(nèi)條件下研究了