曲晓华 徐建美 史涛
摘要:从光对植物生长的作用机理分析,阐述了城市夜景照明可能对植物产生的潜在影响,并提出了防止光污染的主要策略。
关键词:城市夜景照明;光污染;光周期现象;植物生长
城市夜景照明是指城市区域内的所有室外活动空间或景物的夜间景观照明,如建筑或构筑物的夜景景观照明、道路与交通照明、广场或工地照明、广告标志照明和园林山水景观照明等。光污染打乱了植物正常的代谢规律,影响了植物的正常生长,是摆在我们园林人面前一个值得注意的问题。
1光对植物生长发育的作用
1.1光照强度对植物的生态作用
1.1.1对植物生长发育的影响。有利于植物细胞增大和分化;促进花芽的形成;提高结实率。
1.1.2植物对光强度的适应类型。根据植物对光强度的适应类型分为阳性植物、阴性植物和耐阴植物。阳性植物指凡在强光条件下才能正常生长发育(光补偿点较高),在隐蔽和弱光下生长发育不良的植物。阴性植物指在较弱光照条件下比在较强光照下生长更好的植物(光补偿点较低)。
1.2光质对植物的生态作用
不同波长的光对植物起着不同的生态作用,在自然光中,到达地面的太阳辐射以红外线的能量最多,约占50%一70%;其次是可见光比例,约占30%~46%;紫外线最少,只占0.1%~4%。这3部分太阳辐射对植物生长发育有影晌作用。
1.3光照时间对植物的生态作用
1.3.1光周期现象。光照和黑夜交替长短的变化,对植物开花、结实、休眠和落叶有很大影响的现象。
1.3.2植物对日照的适应类型。大多数植物的开花对日照的长短是敏感的,昼夜周期中能诱导植物开花所需的最低或最高的极限日照长度称为临界日长。长日照植物是指在昼夜周期中日照长度等于或长于临界日长时,能诱导开花或促进开花的植物;短日照植物是指在昼夜周期中日照长度等于或短于临界日长时,能诱导开花或促进开花的植物。
2夜间照明对植物的影响
2.1破坏了植物生物钟的节律
植物和其他生物一样,日长夜息,具有明显的生长周期性,具体表现是植物按体内生物钟的节律活动,如果夜间室外灯光照射植物,就会破坏植物体内生物钟的节律,有碍其正常生长,特别是夜里长时间,高辐射能量作用植物,就会使植物的叶或茎变色,甚至枯死。
2.2影响植物花芽形成、休眠和冬芽的形成
夜间照明使植物进行非正常的光合作用,对植物的光周期、屈光性和分光灵敏性等生理机能造成破坏或导致紊乱,对花芽的形成、叶子的发育,对植物休眠和冬芽形成产生不利影响,植物在夜间受强光照射,使休眠受到干扰,引起落叶形态的失常和冬芽的形成。
2.3影响的温度
一般的灯具正常运行时温度很高,尤其是用于建筑物立面照明和照亮树木的大功率泛光灯,这些灯具往往离受光体很近,灼热的温度下植物很难茁壮成长。另外,埋在土地中的射灯会因发热而使土地水分大量蒸发,大大增加绿地对水浇灌的需要,引起水资源极大的浪费。
2.4不同光谱的光源对植物的影响
每種光源都有各自的发光光谱,不同波长的光对植物生长的影响也各不相同。其中白炽灯和高压钠灯可以产生可见光以外的红色——红外线区域的光,这类光谱对植物的生长有较大的伤害。白炽灯的发光强度比较低,对植物的伤害程度相对较小,而高压钠灯的发光强度高,对植物的伤害程度较大。高强度的荧光灯、汞灯和金属卤化物灯因其发出的光波,对植物的影响较小。
3减少夜景照明对植物影响的策略
3.1尽量选用对植物光合作用影响较小的光源照射
根据植物与光线的关系,分析光谱,植物的光合作用主要是吸收红光到红外线这一波段的光谱,所以应当尽量使用这种光源照明,从而减少对植物生长周期的影响。
3.2照明灯具尽量避免安置在树干上
对于实际施工中因特殊需要而无法避免的,应采用无毒的不锈钢钉固定,切忌使用铜钉,减少对树干造成的伤害。灯具安装位置应尽量远离可能受到灯具照射光线影响的植物。
3.3在道路、公园照明设计中,尽量使用截光型灯具
适当遮盖固定的照明设施,将有溢散光的圆形灯具换成无溢散光的平底灯,使光投射到需要被照射的地方,并尽量远离可能受到灯具出射光线影响的植物。
3.4加强夜景照明的节能措施,控制灯具的启闭时间
通过调光器或智能化控制系统,在使用频率低的时段关闭部分或全部灯具。避免夜间灯光长时间甚至通夜照明对植物的影响,同时也可以节省大量的能源。