花开有时－花钟－认识植物

花开有时,这个有趣的自然现象,人们很早就知道了．很多植物的开花都有明显的季节性,例如紫罗兰、油菜花春天开,菊花秋天开．是什么因素支配着植物的开花时间呢? 1920年,加纳尔和阿拉尔特发现植物的开花主要是受光周期的控制．光周期是指一天中昼夜的相对长度．加纳尔和阿拉尔特在实验地里试种一种叫马里兰马默思的烟草新品种,这种烟草在田间栽培时不能开花结籽,若在冬季来临前将植株从田间移到温室,或冬天在温室中成长的植株都可以开花结籽．他们因此就考虑这种烟草的开花是否与冬季有某种关系．这时加纳尔又想到了比洛克西大豆播种期的试验,从春到夏,每隔10 天播种一次,最后差不多都在晚秋同一时期开花．这些研究结果最后使他们联想到随季节变换而发生的昼夜相对长度的变化对开花的影响．他们用一小型的暗箱把植物搬进搬出,来缩短日照时间,结果发现人为缩短夏季的日照长度,烟草在夏季也可以开花；而在冬季温室中如用电灯人为延长光照时间,则烟草不开花．通过多方面的实验,他们证明了植物的开花与昼夜的相对长度（即光周期）有关．植物对昼夜相对长度的反应叫做光周期现象。

光周期现象的发现,使人们认识到了光作为＂信号＂的作用．人们现已知道光周期不仅与植物开花有关,而且对茎的伸长、块茎与块根的形成、芽的休眠、叶子的脱落、甚至对一些动物行为例如鸟类迁徙、鱼的洄游、昆虫的变异等都有影响。

从发现光周期与植物开花的关系以后,人们发现不同种类植物的开花对日长有不同的反应,它们对日长的要求有一最低的或最高的极限．例如有的植物开花,要求日照长度必须在某一极限之上,短于这个极限,植物就不能开花．这种植物为长日植物；短日植物则是要求日照长度必须在某一极限之下,长于这个极限,植物也不能开花．这最低的或最高的极限是诱导植物开花所需的极限日照长度,称为临界日长．例如,长日植物菠菜的临界日长为 13 小时,它至少得到13 小时的光照才能开花,短于13 小时就不能开花,长于13 小时促进开花,也就是说菠菜开花有一最低极限（即13 小时）；相反,短日植物北京大豆,它的临界日长为15 小时,它开花需要的日长不能超过 15 小时,即15 小时是短日植物北京大豆开花的最高极限．但也有的植物对日长要求不那样绝对,它们在不适宜的日长条件下（即长日植物在短日下；短日植物在长日下）,最终也能开花,在适宜日长条件下促进开花。

植物开花对光周期的要求与它原产地生长季节的光周期有密切的关系,某一地区的光周期是与纬度以及季度有关的．在北半球不同纬度地区,一年中昼最长夜最短的一天为夏至,而且纬度愈高,昼愈长夜愈短．相反,冬至是北半球一年中昼最短夜最长的一天,纬度愈高,昼愈短夜愈长．春分秋分的昼夜长短相等,各为12 小时．在各种气象因素中,昼夜长度的变化是季节变换最可靠的信号,植物在长期适应的过程中,可对昼夜长度产生反应,以致可在一年特定时期开花,也可在一天中特定时间开花。

那么接受光能信息作用的部位,经研究证实是在叶子,叶子就好比＂雷达天线＂,接收到光周期的信号后形成开花刺激物传导到茎端形成花的部位．关于开花刺激物到底是什么,科学家正在进一步探索。

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