人造光會影響植物的生長方式?淺談光汙染對生物節律的影響

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頭條的夥伴們大家好,今天我們來聊聊光汙染對生物節律的影響。

每個生物都有節律,無論是單細胞微生物還是像我們人類這樣的複雜生物,活動節律都是根據每日、季節甚至月球週期來進行的。

這些週期通常是由光同步的,因此,對生物節律的潛在危害是光汙染,比如說夜間的人造光。

光汙染是繼廢氣、廢水、廢渣和噪聲等汙染之後的一種新的環境汙染源,主要包括白亮汙染、人工白晝汙染和彩光汙染。光汙染正在威脅著人們的健康。(引用自百科)

人造光會影響植物的生長方式?淺談光汙染對生物節律的影響

儘管一直在努力減少人造光,但每年的光汙染都會增長1.8%至2.2%。對人類來說,晚上暴露在人造光下會導致大量的健康問題,比如睡眠障礙、抑鬱症甚至某些癌症。

植物也會受到光汙染的影響。植物依靠光獲得能量。它們通過一種叫做葉綠體的如同微型化學太陽能電池板來收集陽光。光能通過一系列的化學反應將二氧化碳轉化為可用的能量,比如葡萄糖,這個過程被稱為光合作用。除了少數例外,植物是唯一一種可以直接利用太陽能製造“食物”的生物。正因為如此,我們才很容易認為光汙染應該會對植物產生很多影響。增加光照意味著會有更多的光合作用,給植物更多的化學能用於生長和其他功能。

人造光會影響植物的生長方式?淺談光汙染對生物節律的影響

但實際實驗證明,光汙染實際上可能會抑制水生微生物群落的生長。有科學家在為期三週的實驗中,,以暴露在日益普及的LED照明下的植物與沒有接受人工夜間照明的對照組相比,周邊植物竟減少了一半以上,這表明光汙染降低了整個植物的生長。

光汙染會減少一些植物的生長,因為人造光對植物的影響取決於光汙染的強度。高水平的光汙染確實可以提供足夠的光來促進光合作用和植物生長。然而,低水平的光可能不能提供足夠的能量來刺激,反而會破壞其他依賴於光作為信號的過程,導致負面後果

人造光會影響植物的生長方式?淺談光汙染對生物節律的影響

光汙染會擾亂植物,因為光也是植物的信息。秋季的開始,白天變短,氣溫下降,這給一些樹木發出了一個信號,那就是該停止光合作用,開始落葉,以保護自己免受即將到來的冬季嚴寒的侵襲。事實上,生活在路燈附近的樹木比正常情況下保存的葉子的時間會更長,這是關於光汙染對植物影響的最早觀察之一。

光汙染的非自然時間可能擾亂了這些微小植物的日常節律,剝奪了它們在夜間所需的休息和修復,一直以來,維持夜間光合作用所需要的資源和能量可能比植物獲得的要多,有越來越多的證據表明光汙染正在影響世界的植被。

有最近的估計表明,世界上83%的人口經歷了某種程度的光汙染。這種人為現象並不侷限於城市地區,因為光會從天空輻射到周圍地區。

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但目前還是有辦法將光汙染的影響降到最低。例如,使用運動傳感器,只在需要安全的地方(如繁忙的十字路口)設置燈光,並利用將燈光定向或聚焦在特定位置的設計,可以減少總體光汙染,並將影響深遠的光線最小化。減少光汙染可以幫助人類、植物和各種生物保持更自然的節律。

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