13.Свет как фактор среды. Физико-химические особенности света. Состав. Эффективность использования растительностью.

Наиболее значимым фактором внешней среды является свет. Без него невозможна фотосинтетическая деятельность растений, а без последней невозможна жизнь вообще, поскольку зелёные растения имеют способность продуцировать необходимый для жизни живых существ кислород. Кроме того, свет является единственным источником тепла на планете Земля. Необходимость света для растений существенно влияет на структуру сообществ. Распространение водных растений, океанических животных и планктона ограничено областью проникновения солнечных лучей. В экологии под термином “свет” подразумевается весь диапазон солнечного излучения, достигающего земной поверхности. Спектр распределения энергии излучения Солнца за пределами земной атмосферы показывает, что около 50 % солнечной энергии излучается в инфракрасной области, 40 % – в видимой и 10 % – в ультрафиолетовой и рентгеновской областях. Для живого вещества важны качественные признаки света - длина волны, интенсивность и продолжительность воздействия. Излучение, воспринимаемое нашим глазом, – это лишь часть спектра электромагнитных колебаний. Электромагнитные волны большей длины лежат в инфракрасной области спектра. Они воспринимаются человеком как тепло. Более короткие – ультрафиолетовые волны наши органы чувств непосредственно не воспринимают. Другие живые существа, в частности насекомые, наоборот, воспринимают инфракрасные и ультрафиолетовые излучения, недоступные человеку. Часть солнечных лучей, преодолев огромное расстояние, достигает поверхности Земли, освещает и обогревает ее. Подсчитано, что на нашу планету поступает около одной двухмиллиардной части солнечной энергии, а из этого количества лишь 0,1–0,2% используется зелеными растениями на создание органического вещества. Солнечная энергия, которую зелёные растения поглощают и используют, называется фотосинтетически активной радиацией. Для растений наиболее продуктивными являются не прямые солнечные лучи, которые попадают перпендикулярно на зелёную поверхность листьев, а рассеянные. Световой фактор играет для растений весьма важную роль: от интенсивности солнечного освещения зависит продуктивность, производительность растений. Однако световой режим на Земле довольно разнообразен. В лесу он иной, чем на лугу. Освещение в лиственном и темнохвойном еловом лесу заметно различается. Конечно, растения стремятся как можно полнее использовать ту солнечную радиацию, которая достигает Земли.

14.Роль света в жизни организмов. Значение качественного состава света, интенсивность и продолжительность освещения.

Наиболее значимым фактором внешней среды является свет. Без него невозможна фотосинтетическая деятельность растений, а без последней невозможна жизнь вообще, поскольку зелёные растения имеют способность продуцировать необходимый для жизни живых существ кислород. Кроме того, свет является единственным источником тепла на планете. Необходимость света для растений существенно влияет на структуру сообществ. Распространение водных растений, океанических животных и планктона ограничено областью проникновения солнечных лучей. Все растения по отношению к свету можно разделить на следующие группы: растения теневые – сциофиты; растения теневыносливые; растения светолюбивые – гелиофиты. Для сциофитов зоной оптимума служат затененные места, при сильной освещенности они чувствуют себя плохо. Места их обитания – нижние затемненные ярусы леса; глубокие слои водоемов. Прежде всего, это растения, растущие под пологом леса (кислица, костяника, сныть). Теневыносливые растения способны развиваться как при очень большом, так и при малом количестве света (ель обыкновенную, клен остролистный) Гелиофиты либо совсем не переносят, либо плохо переносят даже незначительное затенение. К этой группе относятся степные и луговые злаки, растения тундр. Живые организмы не только приспосабливаются к физическим факторам среды в том смысле, что переносят различные их неблагоприятные воздействия. Для распределения своих функций во времени и «программирования» жизненных циклов они используют естественную периодичность этих факторов, чтобы как можно более оптимально использовать благоприятные условия. Главный признак ритмических процессов - их повторяемость. Под ритмами понимают периодически повторяющиеся явления природы. Ритмы, регистрируемые в живом мире, именуются биологическими. Биологические ритмы - это регулярные количественные и связанные с ними качественные изменения биологических процессов, происходящие на разных уровнях организации живого: молекулярно-генетическом, клеточном, тканевом, органном, организменном, популяционно-биосферном. По степени зависимости от внешних условий биоритмы разделяют на экзогенные и эндогенные. Ритмы экзогенные регулируются внешними факторами (зависят от ритмики геофизических и космических факторов: фотопериодизма, температуры окружающей среды, атмосферного давления, ритма космического излучения, гравитации). Ритмы, задаваемые внутренними часами, называются эндогенными. Поведение многих насекомых, ведущих полностью наземный образ жизни, контролируется, по-видимому, эндогенными ритмами, связанными с чередованием света и темноты. Фотопериодизм – реакция организмов на суточный ритм освещения, соотношение длительности дня и ночи, выражающаяся в изменении процессов роста и развития.