药用植物栽培与环境的关系是什么?

如题所述

植物的发生、生长和发育都是按照其固有的遗传信息所编排的程序进行的。然而,植物与其生存的环境密切相关,相互影响,涉及物质循环和能量的流转。特别是由于植物具有发达的轴性,其先端分生组织永久起着胚的作用,因此,环境发生变化时,植物能够感应环境信息(信号),并通过一定途径改变植物体自身的形态结构和新陈代谢途径,以适应其赖以生存的环境条件。环境条件包括光照、温度、水分、空气和风等因子,它们对植物的影响是综合的。各因子之间存在着促进和制约的相互关系,某一因子的变化就会影响其他因子。例如,光照的强弱不仅影响气温,而且影响大气湿度。当发现植物在某一个因子的作用下发生变化时,必须同时考虑到其他因子对植物的影响。例如,生长在强光下的植物,不仅反映了该植物的喜光性,还可能由于与强光相联系的干燥、高温等因子对植物的综合效应。因此,要使植物生育良好,有赖于环境条件的最适宜组合。然而,地球上的区域不同,环境条件互异,对植物生长发育并不都是适宜的。在药用植物生产上,必须摸清各个环境因子的作用及它们的相互关系,以便利用和控制它们,促进药用植物的生长发育,提高产品的质量和产量。
光对植物的生态作用取决于植物的遗传性。因此,进化的动力导致植物对光照强度的要求上呈现出不同的生态类型。一般而言,可将植物分为阳生植物和阴生植物以及介于二者之间的中生植物。阳生植物和阴生植物二者的光合速率曲线很不相同。阳生植物达到光补偿值时的光强度(C′)较之阴生植物的光补偿值(C)要高得多。很明显,阴生植物在弱光环境下表现出正常的代谢平衡而能正常生活时,而对阳生植物在这同等光强下则呈现负的代谢平衡。这两类植物对光饱和值所要求的光强度亦相差很远。在药用植物中,阴生植物(喜阴植物)的种类较多,如七叶一枝花、细辛、人参、黄连、一枝黄花、酢浆草等。此类植物的叶子较薄,较低水平的暗呼吸速率和较低的光补偿值。由于适应低水平的光照能力发展为较高的光化学效率,所以能在荫蔽的环境中繁衍生活。阳生植物(喜光植物),如地黄、红花、蓖麻、薏苡等生长发育要求较高强度的光,其光饱和值和光补偿值均较阴生植物为高。
温度是植物最经常遇到干扰的环境因子之一。即使是短暂的不正常的高温或低温对植物的生长发育都将引起不容忽视的影响或伤害。因此,温度依其高低变化和持续时间的久暂不仅影响植物的生活,而且限制一个物种的分布范围;尤其是植物对0℃左右的低温或40℃以上的高温这两种临界温度的耐性常决定着植物种类的纬度与不同海拔高度的分布界限。植物只能在一定的温度范围内进行正常的生长发育。一般而言,植物在0℃以下温度时不能生长;在0℃以上温度时,生长随着温度的增高而加快,在20—35℃范围内为生长适温,这要取决于植物的种类和所涉及的生理过程;如果温度再增高往往使生长速度反而下降,到温度高达临界最高温45℃附近时,生长趋于停止。因此,植物的生长发育与温度的关系同样存在着三基点,即最低温度、最适温度和最高温度。植物的种类不同,其生长进程的温度三基点高低亦不相同。寒带地区植物能在气温低于0℃的条件下生长,其生长适温往往在10℃上下;温带地区植物在5—10℃以下的低温时,常不能进行正常的生长,其生长适温在25—35℃,最高温度在35—40℃;热带、亚热带植物生长的最低温常为10℃左右,适温为30—35℃,最高温度在于45℃。
植物抗御低温为害的能力称为抗寒性。这主要取决于植物的遗传性。因此,不但植物的种类不同其抗御低温的能力不一,而且,植物的不同器官或同一器官的不同组织对极端临界温度的抗性亦不同。繁殖器官最为敏感,如花原基、子房及幼胚往往在-1—-2℃低温下即遭冻害。正是这些器官对高温或低温的抗性高低不一而决定着植物的分布。地下器官对高温或低温的临界温度也较为敏感。木本药用植物的根颈部分的抗性是决定着全株植物在极端温度下能否成活的关键。枝条对气温冷热高低较不敏感,而芽的抗性却是一个重要因素,特别是潜伏芽的抗性较强,活动芽受伤害而损失之后,潜伏芽可萌发新枝,取而代之。植物同一器官或同一组织的发育时期不同,抗寒性高低也有差异,药用植物在休眠期对低温的抗御能力较强,而正在旺盛生长时期的幼苗、嫩枝和花期中的植株对低温则极为敏感而不耐寒。
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