8. Свет как экологический фактор для растений.

Одним из важнейших экологических факторов, особенно для фотосинтезирующих зелёных растений, является свет. Солнце излучает огромное количество энергии. При этом на видимые лучи (видимый свет) приходится примерно половина всей поступающей на Землю лучистой энергии. Остальные 50% составляют невидимые инфракрасные лучи, около 1% - ультрафиолетовые. Особое значение в жизни всех организмов имеет видимый свет. На свету происходит образование хлорофилла и осуществляется важнейший в биосфере процесс фотосинтеза.

С точки зрения оптики растения – это непрозрачное тело, которое частично поглащает, частично отражает и пропускает солнечную энергию. Основным органом воспринимающим радиацию является лист. Спектральная область поглащения радиации листом включает УФ, видимые, ИФК .лучи.

УФ лучи поглощаются структурами клетки (оболочкой, цитоплазмой, ферментами и различными пигментами).

ИФК поглощаются цитоплазмой и водой содержащейся в тканях листа.

В диапазоне видимого света имеется 2 максимальных поглощения:

- в области оранжево-красных (660-680 нм)

- в области сине-феолетовых (460-490 нм.

Видимый свет оказывает смешанное действие на организмы: красные лучи – преимущественно тепловое, синие и фиолетовые изменяют скорость и направление биохимических реакций.

В листе преобладают зелёные пигменты, поглощающие лучи в области 660-680 нм.

Установлено, что многие растения хорошо развиваются под прозрачными бесцветными стёклами, а под красными и особенно зелёными растут плохо и часто вообще не образуют генеративных органов.

В целом свет влияет на скорость роста и развития растений, на интенсивность фотосинтеза.

По отношению к свету различают следующие экологические группы растений: световые (светолюбы), теневые (тенелюбы) и теневыносливые.

Световые виды (гелеофиты) обитают на открытых местах с хорошей освещённостью и в лесной зоне встречаются редко. Они образуют обычно разреженный и невысокий растительный покров, чтобы не затенять друг друга.

Теневые растения (сциофиты) невыносят сильного освещения и живут под пологом леса в постоянной тени. Это в основном лесные травы. На вырубках при резком осветлении они проявляют явные признаки угнетения и часто гибнут.

Теневыносливые растения (факультативные гелиофиты) могут жить при хорошем освещении, но легко переносят и некоторое затенение. К ним относятся большинство растений лесов.

Для световых растений характерна приземистость, розеточное расположение листьев, укороченные побеги. На недостаточное освещение они реагируют развитием обесцвеченных побегов, удлинением междоузлий, изгибанием побегов в сторону света.

Теневыносливые древесные породы и теневые травянистые растения отличаются мозаичным расположением листьев. У эвкалиптов листья обращены к свету ребром. У деревьев световые и теневые листья (располагаются соответственно на поверхности и внутри кроны) – хорошо освещаемые и затенённые – имеют анатомические различия. Световые листья толще и грубее, иногда блестящие, что способствует отражению света. Теневые листья обычно матовые, неопушённые, тонкик с очень нежной кутикулой или вовсе без неё.

Также определённая форма кроны – куполообразная, сферическая, конусообразная обеспечивает приток солнечной радиации к листовым пластинкам различных ярусов.

Расположение листьев в ценозе подчиняется правилу «листовой мозаики»: листья верхних ярусов располагаются почти вертикально, нижележащих ярусов – более наклонно, а нижние листья – горизонтально.

Фотопериод – это соотношение светлой и тёмной частей суток. Был открыт в 1920 г. Гардером и Аллардом при изучении оранжерейных растений.

Реакции организмов на чередование и продолжительность светлых и тёмных периодов суток называются фотопериодизмом.

По типу фотопериодической реакции растения делятся на 4 группы:

- Растения короткого дня.

Этим растениям для перехода к цветению требуется 12 и меньше часов света в сутки (конопля, табак и т.д.).

- Растения длинного дня.

Необходимо более 12 часов света в сутки (картофель, пшеница и многие растения северных областей).

- Стенофотопериодические растения.

Цветут и плодоносят при продолжительности дня 10-16 часов.

- Нейтральные фотопериодические растения.

Не обладают фотопериодической чуствительностью и зацветают при любой длине дня, кроме короткой (гречиха, томат, одуванчик, многие сорняки).

Свойство организмов изменять состояние пигментного комплекса в зависимости от условий обитания называется –« хроматической адаптацией»