Характеристика света как эк фактора
Экологчиеские группы астений
Анатомо-морф адаптации
Физеол. ад-ии
11Свет как ботанико - геогр фактор.
Солн свет – первчный Экологический фактор - к нему растения в пр-сцессе эволюции приспосабливались прежде всего. Определят развитие растения, адаптации и является растениям пищевым фактором. Оказывает формообр-щее действие. По з-ну Либиха, там где достаточноно тепла и влаги, мбт лимитир ф-ром. Солнечная рад-я: ЭМ излучение 4*10^ 26 из этого лишь 2*10^ 9 доходит до земной поверхности = это солнечная постоянная.
СР представлена непрерывным спектром лучей с дл волны150-3000 нм. Лучи, короче 290 нм -для жив орг-в губительны, поглощаются озоновым слоем. Земли достигают ИК лучи- около 50% сумм рад+лучи видимой часть спекта-45%, 5% УФ лучи.
ТО растительный покров воспринимает СР, значительно измененную по к-ву и составу. 42% СР отражается атм-рой, 15% поглощается толщей атмосферы, 43% достигает поверхности Земли. Эта радаиция слагается из прямой и рассеянной (прям 27%, расс. 16% из этих43). Прям- почти параллельные лучи, идущие непоср. от Солнца, несут наиб энергетическую нагрузку, рассеянная - поступает ос всех точек небосвода. Эти 43%- суммарная радиация.
|
|
7Характеристики света:
Количественные х-ки света как среды зависят от обл-ти их применения.
Для биологии важны:
· интенсивности(облученность) радиации - энергетическая количественная хар-ка, показывает поток лучистой энергии, приходящий на перпендикулярную лучам поверхность в единицу времени.[ ДЖ на см кВ].
· Освещенность. Прямая и относительная. Это световой поток, приходящийся на единицу площади пов-ти. Измеряется в люксах. 1лк= световой поток в 1 люмен на 1 м кВ. Прибор-люксметр, измеряет свет в килолюксах.
Качественный состав света (кроме количественных характеристик имеет значение):
· Фотосинтетически активная радиация ФАР- часть спектра, которая мб использована растениями. 380-710 нм. Наиб к-во ФАР в рассеянной(около 90%) радиации, в прямой не более40%. Расс-я рад голубого неба около 90%, за счет синей части компонентов фар.
На распред. света влияет:
1. Геогр. широта местности. ТЕ солярный климат - клим усл-я, которые создавались бы на земле без атмосферы. СК_ теоретическая величина. ГШ влияет на распр. света. В разных ГШ в дни и те же календарные дни наблюдается разница по годовым суммам радиации ее среднегодовым величинам. Имеет значение и продолжительность дня. Чем выше от экватора к полюсам, тем больше продолжительность дня в вегетативный период.
Широтным изменениям подвержен и качеств состав ФАР.
2. Зональность. Угол наклона увелич-ся от Экватора к полюсам. Этим обусловлено сущ0е-климатических зон. Чем выше к полюсам, тем лучи должны пройти выше слой атмосферы. Больше рассеянной рад.
|
|
3. Состояние атмосферы. Степень загрязненности атмосферной среды определяет поток радиации. Над промышл. центрами инт-ть радиации уменьшается.
4. Также особенности субстрата имеют значение. Альбедо.
5. Особенности рельефа. Зависимость о экспозиции, микрорельеф.
Приспо-я растений для улавливания света,
Лист- специфич орган, приспособленный к улавливанию света, само растение присп-лено.
· Индекс листовой пов-ти = отношени е общ площади листьев ф-ц-за к площади, на которой он находится. Хар-зует сост-е развития и тип ФЦ
· Листовая мозаика-хар-ка особи. Проникновение света под полог леса и в крону растения обеспечено ЛМ. ЛМ- ориентация листовой пов-ти к свету с помощью черешков - короткие у краевых листьев
· Большое количество хлоропластов. Таксис.
В связи с этим выделяются экологические группы растений по этим присп-ям к световому фактору.
· Гелиофиты
· сциофиты
· семигелиофиты
Отличаются требованиями в условиям местообитания.
ГФ и СФ- наиб четко отличаются.
ГФ облигатные- растут т-ко на полном свету, не могут выживать в незначительном затенении Факульт- оптимум при полном освещении, выживают в затенении. Освещение- 1
СФ –тенелюбы. Оптимум- немного света в среде. Оптимум 0.1-1\3 от освещения ГФ(1)
СГФ - теневыносливые. Могут уходить в тень. В зависимости от условий могут проявлять те или иные адаптации ГФ или СФ.
*СФ-майник двулистный
СГФ-одуванчик.
14Анатомо- морф присп-я
· расположения листовой пластинки. У Гф проявляют компасность. СФ располагают горизонтально в затенении, на свету нет.
· Для гелиофитов приспособления- 1)гладкая листовая пов-ть с восковым налетом, 2)опушение-наличие кроющих трихом. 3)кристаллы для отражения световых лучей 4)четкая дифференциация мезофилла. У них развита изопалисадность- клетки пал мезофилла расп-ся и у нижнего и у нижнего эпидермиса. 5)мелкие многочисленные устьица, с обеих сторон растений даже могут развиваться—увеличение транспирации, чтобы не было свободной воды, которая повысит Т растения. 6)мелкие клетки эпидермиса в несколько слоев. Эти признаки обеспечивают световую структуру листа.
· СФ-1)тонкая слаборасчлененная голая листовая пластинка. МЛ мб то-ко губчатым или же мезофилл неслабо делится на губч и паисадн. 2)клетки мезофилла крупные 4)клетки эпидермиса крупные и могут иметь извилистые очертания 3)устьица крупные, т-ко на нижн. стороне листа
Физиол присп-я.На ур-не пигментной системы.
Число хл-пл-том на единицу площади у ГФ больше, чем у СФ, У ГФ они мелкие и светлые, у СФ крупные и темные.
У СФ количественные значения ХП выше у СФ.
У Гф хлорофилл а преобл. над Б, у СВ доля хлорофилла А падает.
Тилакоиды. Рыхло упакованы у ГФ, плотно у СФ.
Общее число пигментов небольшое у ГФ, у СФ их больше
Влияние свет а на напр роста. ГФ- вытягивание междоузлий—лишенные хлоропластов побеги, этиолированные, У древесных растений происходит самоочищение ствола, внизу крона не развивается, нижние побеги сбрасываются.
Раст-я реагируют на неравномерность освещения. Фототрпизм -напр-е движения побега в сторону источника освещения. Изгибание побега.
Фототаксис-движение на свет. Хл-пласт по д-вием света. Настии - фотонастии- открывание и закрывание соцветий под д-ем света. Не связаны с ростом, связаны с изменением клеток. Также сон листьев клевера. Никтинастические движения- вариант фотонастий у одуванчиков.
10 Свет и ФСЗ
3 пути СО2 газообмена в процессе присп-я.
· С3-древний путь, цикл Кальвина. Норм устьица.
· С4 путь хэч-слэка. При увел СО2 изм-ся анатомия листа. СО2 фиксируетс я в ивде нерог кислот к обкладке. Затем эти кислоты включаются в цикл Кальвина. Тропические Злаки, р-я, приспсобленные к большому –ву света.
|
|
· САМ-путь для толстянковых. Днем закрыты устьица. Суккуленты и толстянки. См физиологию растений.
9 Относительное световое довольствие. Для данного растения есть та, минимальная интенсивность света, при которой растения могут существовать и при дальнейшем уменьшении которого гибнут.
Компенсационная точка. Показатель тенвыносливости. То равновесие, которое достигается между уровнем ассимиляции и уровнем расхода ассимилятов. У Теневых растений КТ наступает при более слабом освещении. У световых наступает очень быстро.
13Фотопериодизм. В 1920 году доказано значение смены светлых и темных часов в сутках-ФПМ.
Фаза освещения в теч суток- длина дня. В завис-ти от местности длина дня в году варьирует. В высоких широтах особенно сильно.
За чувствительность к фотопериоду отвечает пигмент фитохром- он-рецептор(?), воспр-щий сигнал, индуцирующий или ингибирущий заложение цветов. Существуетет 2 ф-м ы фитохрома.
Отностит длина дня и ночи влияет:
· Индуцирцут цвтение
· Опр-т начала от конец периода покоя
· Активация камбия
· Скорость роста
· Обр-ние запасающих органов
· Формир -у морозостойкости
· Листопад
Насколько эта р-я проявляется у р-нии, их делят на группы
1. Р длинного дня- если длина дня короче12 часов, не наступает цветение или задерживается. Р-я высоких широт.
2. Короткого дня- есл дл дня боле е 12 часов, цветение не натступает или задерживается. Более низкие широты, тропики и СС\тропики
3. Промежуточные/нейтральные-не реагируют на длину светового дня.
Т.О р-я присп-ся к суточным ритмам за счет изм-я вязкости цитоплазмы и непроницаемости, метаболич. активность их меняется, изм-ся пр-сы развития, и устойчивость к внешним факторам.
В связи с этим р-я способны переносить неблагоприятные условия. Они акклиматизируются, если способны исп-ть весь климатич потенциал в течение вегетации.