光照是影响植物生存、生长及更新的最重要的环境因素。森林植被的生境被改变后首先变化的环境因子就是光照。蕨类植物是植物界中的一个重要组成部分,它在陆地生态系统的形成和演化过程中是首先征服陆地生态环境的先锋植物类群。蕨类植物有孢子体和配子体两个世代,它们各自都能独立生存,但是他们的形态差异生活环境差异很大,因此研究蕨类植物孢子体和配子体的光合作用特征的差异以及光照环境变化对蕨类植物孢子体和配子体的影响,对探讨蕨类植物的生存进化策略具有重要的意义。蜈蚣草(Pteris vittata)是一种生长在石隙和墙壁上的多年生阳生蕨类植物。本文对蜈蚣草(P. vittata)的孢子体和配子体在光照环境改变后的光合作用的变化及其对光环境的适应进行了研究。通过对蜈蚣草配子体的光合特性及不同发育阶段光合能力变化的研究,探讨了蕨类植物配子体对光的需求特性以及配子体不同发育阶段光合能力变化的影响。通过对蜈蚣草孢子体在全光照(100% RI)和遮荫(10% RI)两种光照环境互换下的叶绿素荧光参数、叶绿素含量、比叶重的比较,探讨了蜈蚣草孢子体在光照生境改变后老叶和新叶对光的适应能力,判断蜈蚣草孢子体对光的需求特性。通过比较蜈蚣草孢子体和配子体的光合能力的差异和对光环境的适应能力,探讨蕨类植物孢子体光合作用的进化意义。本研究结果表明:1.蜈蚣草孢子在萌发3天后就能够进行光合作用。蜈蚣草配子体发育的四个阶段中,光合作用的能力有明显差异。随着蜈蚣草配子体形态的发育,其光合作用的光化学转化效率、PSII反应中心电子传递活性增加,热耗散减小,光合作用能力不断增大。蜈蚣草配子体在强光下受到严重的光抑制,对光的需求表现出阴生的特性。2.在生境光照变化后,蜈蚣草孢子体能够通过光合作用方面的适应继续生存。全光照环境降低了遮荫生境蜈蚣草孢子体的光能转化效率、叶绿素含量,但是同时提高了电子传递速率、光能利用效率、光能捕获能力、光化学能力和比叶重。蜈蚣草孢子体对强光环境表现了较强的适应性。3.遮荫环境降低了全光照生境蜈蚣草孢子体的光合能力,长时间处于在弱光环境下,蜈蚣草孢子体虽然靠抽生新叶继续生存,但新叶的光合能力明显下降,对弱光的适应能力降低,这直接影响了蜈蚣草的生长。蜈蚣草对光照生境的响应特点反映出它是一种典型的阳生植物。因此,在环境保护和资源利用和管理的活动中,应该预先考虑到生境的异质性和不同生物的地理分布的特点,这对保持森林植被物种多样性非常重要。4.通过对蜈蚣草孢子体和配子体光合作用能力和对光的需求特性的比较发现:蜈蚣草孢子体的光能转化和利用效率、电子传递速率、光化学能力都明显高于配子体阶段,蜈蚣草孢子体的光合能力比配子体明显提高。蜈蚣草孢子的萌发需要光的刺激,但配子体生长不需要很高的光强,孢子体的生长则需要较高的光照强度,本实验中配子体的生境光强约为全光照生境孢子体的2.2%～2.6%。蕨类植物孢子体光合作用能力的提高以及对强光环境的适应性的提高,对蕨类植物进化过程中向陆地发展具有重要的作用。