气候因子主要包括光照、温度、降水等。

(1)照明与中草药

1.光对药用植物的生态效应由于各种药用植物在系统发育过程中长期处于不同的光照条件下，对不同的光照强度形成适应性。因此，根据不同种类药用植物对光照强度的不同要求，将植物分为三类:

(1)喜光植物(阳性植物)需要阳光充足的环境。如果缺乏光照，植物就会很瘦，生长不良，产量低。比如中药材地黄、黄芪、红花、决明子、北沙参、芍药都是喜光植物。

(2)喜阴植物(阴性植物)喜欢阴凉的环境，经不起强烈的阳光照射。如人参、西洋参、黄连、细辛等。培育这种中草药，需要搭建遮荫棚或种植在林下阴凉处。

(3)耐荫植物，是前两种植物的中间类型，能在光照好或稍有遮荫的条件下生长，不会特别受损，如芦笋、款冬花、麦冬等。

不同的植物在不同的生长发育阶段对光照强度有不同的要求。比如五味子、党参、厚朴等。苗期或移栽初期怕强光照射，一定要注意短期遮阴。

2.药用植物对光的响应许多植物的花芽分化、开花结果、地下贮藏器官的发育、休眠和落叶与昼夜长短有显著的相关性。这种对光照长度的反应称为光周期现象。由于各种药用植物长期生长在不同的光照条件下，对光照时间有不同的要求。只有满足这种光照条件，它们才能正常生长发育。当然，对光照时间有不同要求的植物，其特性也可以在人工控制下发生变化。根据各种药用植物对光照长度的要求，植物可分为以下三类:

(1)长日照植物在一定日照长度(临界日长)下开花或促进开花，但在较短日照下不开花或延迟开花，如茴香、栀子、除虫菊等。

(2)短日照植物，如紫苏和地黄，在较短的日照长度(临界日长)下促进开花，但在较长的日照下不开花。

(3)中等日照植物对光照长度没有严格要求，如掌叶半夏、红花等。

这里需要指出的是，所谓临界日长并不是基于12小时的明暗信号，也不是日照长度所需的绝对值，而是由每株植物所需光照的最小或最大临界值决定的。例如，长日照植物天仙子的临界日长为11小时，木槿的临界日长为12小时。植物的这些特性在引种栽培中具有重要意义。比如从南方(短日高温条件)引进到北方(长日低温条件)时，生育期和成熟期往往会延迟，所以要引进早熟品种。反之亦然。

3.光饱和点和光补偿点

(1)光饱和点在一定的光照强度下，植物的光合速率随着光照强度的增加而增加。但当光照强度超过一定范围时，光合速率减慢。当达到一定光强时，光合速率不随光强的增加而加快，达到一个稳定值。此时的光强称为光饱和点。

(2)在光补偿点，如果光强降低，光合速率会减慢，当光强降低到一定程度时，光合强度等于呼吸强度。光合作用是吸收二氧化碳产生有机物，呼吸作用是释放二氧化碳消耗有机物。当吸收的二氧化碳和呼出的二氧化碳达到动态平衡，即营养物质的产生和消耗相等时，达到动态平衡时的光强称为光补偿点。植物只有在高于光补偿点时才能积累干物质。种植中药材时，需要根据不同中药材的光照习惯合理调节光照，使光照强度不大于光饱和点，不低于光补偿点。

4.合理密植和中药材立体栽培是人类提高光能利用率的重要措施。所谓“光能利用率”，是指植物消耗的光能与照射到叶片上的总光能之比。目前，人们只能利用单位面积获得的年辐射能的0.1% ~ 1% ~ 2%，说明光能的利用还不充分。

合理密植:其要求是保证植物种群的最大发展，使每一株植物都获得充足的光照。由于光合作用主要通过植物叶片进行，且在一定范围内，叶面积与产量呈正相关，因此要使单位面积产量高，应保证有足够的叶面积，但叶面积不宜过大。如果超过一定范围，叶片会相互遮挡，但会降低总叶片的平均光合作用速率。密植程度可由叶面积系数和叶角决定。

①叶面积系数是田间植物种群总叶面积与土地面积的比值。最佳叶面积系数因植物种类和生长期而异。在生产中，往往根据植物整个生长过程中叶面积系数的动态分析来确定适宜的播种量和种植密度。

②叶角为了提高作物群体光能利用率，不仅要有一个最佳叶面积，还要有一个合适的叶角和叶向。比如叶片是垂直分布还是水平排列，与光合作用有着重要的关系，因为叶片的排列方式直接影响叶片的受光量。如果只是叶面积大，但排列方式不好，互相遮挡，光能得不到充分利用，产量会受到影响。

③密植比合理密植更重要。植物越多越好。相反，如果密植超过限度，产量就会降低，甚至连粮食都收不到。不同的植物种植密度不同，细长的可以更密集，比如薏苡、荆芥比芍药密集。由于栽培目的不同，即使是同一株植物也应该有不同的密度。一般来说，收获养分的人比收获果实和种子的人更密集。由于气候、土壤、水肥条件不同，同一种植物在不同地区的种植密度应有所不同。例如，地黄在河南的最高产量为每公顷9万株，在北京的最高产量为每公顷15万株。同一作物，在同一地区相同条件下，由于栽培措施不同，密度也不同。如果牛膝密植，行宽株距短，单株和整体群体生长良好，从而达到高产的目的。总之，密度要根据时间、当地条件、植物特性和栽培需要来确定。

(二)气温和中药材温度是指植物生长期间的空气和土壤温度。气温受纬度、海拔和季节的影响。一年中最热的月份和最热的冷月的平均变化之差称为年范围。一天内温度变化的差值称为日温差。总的来说，中国各地的日温差和年变化幅度由南向北递增；从东南沿海向西北内陆递增。因为土壤传热比空气慢，所以地温变化不大。

1.温度与药用植物生长发育的关系温度的变化直接影响植物的光合作用和呼吸作用。总的来说，随着温度的升高，光合作用和呼吸作用都要加强。但是它们都有一个最低温度和最高温度，不同的植物对这三个温度有不同的要求。植物光合作用的最适温度一般为25 ~ 35℃。当温度超过这个温度时，光合强度下降，在40 ~ 50℃时，光合作用完全停止。

光合作用产生(合成)有机物质，而呼吸作用则相反，分解(消耗)有机物质。因此，白天温度高，夜间温度低(日温差大)有利于有机物的积累。冬季，夜间温室内的高温会影响植物的生长。植物生长发育过程中的最高温度、最适温度和最低温度称为温度的三个基本点。

不同植物或同一植物不同发育阶段对温度的要求不同。例如，古柯和萝芙木的早期发育需要20 ~ 40℃的高温，而人参和北沙参则需要0 ~ 20℃的低温，否则植株无法正常生长发育。

温度对各种植物的休眠和萌发也有很大的影响，各种植物的萌发温度也有其最低、最适宜和最高三个基本点。植物种类与起源条件的关系也可以从植物萌发的适宜温度和基点温度中找到。温度的变化对植物的蒸腾和吸水也有很大的影响。大气温度的升高会促进植物的水分消耗，而土壤温度的降低会减少植物的水分吸收。如果这两个因素结合起来，会对植物产生非常不利的影响。

2.不同种类的药用植物对温度的要求不同。根据植物的不同生长习性和起源，植物可以分为四类:热带、亚热带、温带和寒带。

(1)热带植物我国热带植物分布于台湾省、海南和广东、广西、云南南部热带地区。在这些地区，冷月平均气温在16℃以上，极端最低气温不低于5℃，全年无霜无雪。热带药用植物包括砂仁、肉豆蔻、胖大海、槟榔、古柯、丁香、安息香等。这些药用植物喜欢高温。当温度降至0℃或以下时，它们会遭受冻害，甚至死亡。

(2)亚热带植物我国的亚热带植物大多分布在华中、东南和西南的亚热带地区。这些地区冷月平均气温在0 ~ 16℃之间，全年少霜少雪。亚热带药用植物，如三七、厚朴、柑橘、樟树，喜温暖，能耐微霜。

(3)温带植物我国温带植物多分布于热带、亚热带以北广大地区。在这些地区，冷岳的平均气温在0℃以上，有的在-25℃以下，比如黑龙江。这个地区有许多种药用植物。比起凉爽的气候，它们更喜欢温和的气候，一般能抵御霜冻和寒冷。其中，玄参、川芎、红花、地黄、浙贝母、延胡索偏好温和气候。而人参、黄连、大黄、当归则要求气候凉爽。

(4)寒带植物我国没有寒带地区，只有西部地区有终年积雪的高山，这些地区生长着雪莲。

(3)水和中草药水对植物的生存意义重大。水是植物细胞的重要组成部分，其原生质含有80%以上的水分。幼茎和根的含水量可达90%以上，没有水就没有植物。水是植物合成有机物的重要原料。它是植物新陈代谢的重要媒介。没有水来溶解所有的营养物质，新陈代谢就无法进行。水是器官运动的调节器。由于水的比热最高，气化热最大，导热系数大，热时能降温，冷时能缓，对抵御自然灾害有重要作用。

自然界的植物对水分条件的适应程度也很高，适应方式也多种多样，从而形成了各种类型。

1.早期植物如仙人掌、沙棘、芦荟、龙舌兰、甘草、麻黄等。这类药用植物具有发达的根系，或“早期生长结构”如良好的蒸腾抑制结构、发达的储水结构和辅导组织。它具有显著的耐旱性，适合在地势高干旱少雨的地区栽培。

2.睡莲、荷花等水生植物的根系极不发达，没有抑制蒸腾的结构。传播组织衰退，而通气组织特别发达，所以一般离不开水生环境。

3.湿生植物如泽泻、慈姑、菖蒲、彝彝等。湿生植物根系浅，侧根少而短，蒸腾抑制结构和运输组织减弱，通风组织发达，适合在沼泽、河滩、低洼地和山谷中生长。

4.间叶植物大多数药用植物都属于这一类，如地黄、浙贝母和延胡索。中生植物的根系、运输系统、机械组织和蒸腾控制结构比湿生植物更发达，但不如旱生植物。它们在干旱条件下容易枯萎，水分过多时容易涝渍。因此，在栽培这类植物的过程中，注意适当的灌溉和排水，可以有效提高药材的产量和质量。

(4)空气、风和中草药这里所指的空气，是指大气和接近地面的土壤中所有气态物质的总称。这些气体物质经常影响植物。

1.空气与药用植物生长发育的关系空气中与药用植物生长发育有关的成分包括氧气、二氧化碳、水蒸气、粉尘和工厂废气。

大气中的二氧化碳是植物光合作用的必要原料，其含量随着工业的发展而逐渐增加，一般在0.03%。土壤中二氧化碳的含量相对较高，一般在0.15%-0.65%之间。当含量高达2% ~ 3%时，对根系呼吸有害，有毒。研究表明，正常情况下，光合作用二氧化碳的浓度约为1%。在塑料薄膜温室中，每天上午8:00 ~下午5: 00，将含二氧化碳800 ~ 1200 ml/m3的空气导入决明、大豆等群体(从开花到种子成熟)，可使其种子产量提高40% ~ 50%。

氧气是植物呼吸所必需的气体，土壤空气中的氧气含量很少且多变，往往成为植物地下呼吸的限制因素。

水蒸气影响空气温度，产生大量废气(二氧化硫、氢酰胺等。)，工厂排出的烟尘会严重影响药用植物的生长发育。一些中草药可以吸收有毒气体，减少环境污染。比如1公顷柳杉一年可吸收720公斤二氧化硫，柑橘树吸硫能力强，可吸收叶重的0.8%。丁香、夹竹桃、八角等中药的叶子也有很强的吸硫能力。丁香和柑橘也能吸收有害气体和氟化氢。

2.风与药用植物生长发育的关系风是空气的运动形式。风对药用植物的生长发育有多种影响。它是决定地面热量(冷热气团)和水分(干湿气团)运行的因素。有些风对植物有直接影响，如台风、海陆风、山风、谷风等。

风花植物依靠微风授粉。许多植物的果实和种子通过风传播，从而繁殖后代或扩大繁殖区域。微风有利于防止轻微霜冻。

风的直接危害是破坏或折断植物的枝叶，导致落花落果，使植物倒下。播种时，如果风大，种子播种不均匀，出苗时密度不均匀。风的间接危害是改变空气温度和湿度，使土壤变干，降低地温，吹走细土。这些都不利于药用植物的生长。控制和预防避风危害对水土保持和创造良好的小气候具有重要意义。