Lichtaufnahme

Um Glukose zu produzieren, müssen Pflanzen ausreichend Lichtenergie aufnehmen. Viele moderne Pflanzen haben Blätter entwickelt, die für die Lichtaufnahme spezialisiert sind. Blätter können je nach Umgebung nur Millimeter oder zig Meter breit sein. Aufgrund des Wettbewerbs um das Sonnenlicht hat die Evolution die Entwicklung von immer größeren Blättern und größeren Pflanzen vorangetrieben, um eine Beschattung durch ihre Nachbarn zu vermeiden zusätzlich zu einer ausbreitenden Wurzelarchitektur und Mechanismen zum Transport von Wasser und Nährstoffen.

Da größere Blätter anfälliger für Wasserverlust sind, sind die größten Blätter in der Regel in Pflanzen zu finden wo viel Regen fällt. In den trockensten Umgebungen befinden sich die Chloroplasten der Sukkulenten in der Sprossachse der Pflanze, wodurch die Verdunstung minimiert wird. Die Ausrichtung der Blätter in die Richtung der Sonne kann auch die Lichtaufnahme beeinflussen. In außergewöhnlich sonnigen Umgebungen sind horizontal ausgerichtete Blätter anfällig für eine übermäßige Austrocknung. In diesen Umgebungen, wie der im Grasland, können Blätter vertikal ausgerichtet werden, um Licht zu erfassen, wenn die Sonne tief am Himmel ist, wodurch Schäden durch die Sonne reduziert werden.

Die Lichtaufnahme kann auch durch die Positionierung der Pflanzenblätter mit Hilfe des Stamms optimiert werden; die Anordnung der Blätter an dem Stamm wird Phyllotaxis genannt. Wechselständige Phyllotaxis beschreibt das Szenario, in dem ein einzelnes Blatt von einer einzigen Position der Sprossachse entsteht. Einige Pflanzen haben eine gegenständige Phyllotaxis, bei dem zwei Blätter in entgegengesetzter Richtung von der gleichen Stelle hervor kommen. Wirtelige Phyllotaxis ist, wenn mehrere Blätter aus dem gleichen Punkt der Sprossachse entstehen. Das Pflanzenhormon Auxin steuert das Muster, in dem Blätter aus dem Stängel entstehen.

Der Blattflächenindex (BFI) ist eine Darstellung der Lichtaufnahmeeffizienz. Durch die Messung der einseitigen, horizontalen Oberfläche der Blätter einer Pflanze und die anschließenden Teilung durch die horizontale Bodenoberfläche, die die Pflanze bedeckt, wird ein Verhältnis erzeugt. In der Regel weist ein höherer BFI auf eine effizientere Lichtaufnahme hin. Jedoch werden bei einem BFI von mehr als sieben die unteren Blätter beschattet und abgeschnitten, was somit keine zusätzlichen positiven Auswirkungen auf die Lichtaufnahme hat. In der Praxis wird die Messung des BFIs häufig mit Satellitenbildern durchgeführt und zur Messung der Produktivität eines Ökosystems verwendet.