Солнечная радиация и ее влияние на природные и хозяйственные процессы
Курсовой проект - Экология
Другие курсовые по предмету Экология
линой волны не более 510 нм поглощается малоизученным пигментом криптохромом. Синий свет поглощается каротиноидами и хлорофиллом, красный - хлорофиллом, красный и дальний красный - фитохромом. Радиация с большей длиной волны уже поглощается не специальными пигментами, а всей поверхностью растения, в результате чего повышается его температура. Это можно наблюдать в посеве: верхние ярусы листьев улавливают и отражают преимущественно свет видимой коротковолновой части спектра; к нижним же листьям проникает в основном длинноволновое излучение, что на фоне ослабленной фотосинтетической деятельности значительно активизирует их дыхание. Под влиянием этого излучения стебли вытягиваются, в результате удлинения междоузлий формируется рыхлая ткань с крупными клетками, легко повреждающаяся при ультрафиолетовом излучении, что часто происходит при высадке выращенной с загущением и переросшей рассады [7, с. 110]
Лучистая энергия, вызывая изменения в ходе физиологических процессов, в конечном итоге является мощным фактором формообразования растений. Продолжительность освещения определяет, а зачастую изменяет внешний вид растения. Так, на коротком (8-10 - часовом) дне растения длинного дня образуют большое число листьев или побегов ветвления, многие виды (салат, рудбекия, редис и т. д.) образуют розетку листьев, стебель их укорочен. Короткодневные растения в этих же условиях низкорослы, число листьев невелико, соцветия (например, метелка у проса, риса) малы, также незначительно и число образующихся семян. При увеличении фотопериода (свыше 14-16 часов) развитие задерживается, а рост может значительно усилиться, в результате чего зачастую наблюдаются даже такие явления гигантизма, как обилие листьев на длинном стебле, появление множества пазушных побегов, ветвистость колоса, махровость цветков, многопочатковость, увеличение числа и размеров цветков и семян в каждом соцветии. Длина дня влияет на изменение соотношения между надземными и подземными органами, а также регулирует образование стеблевых утолщений, клубней, корнеплодов и луковиц у таких растений, как редис, лук, морковь, картофель, георгины. Так, например, редис и картофель, задерживаясь в развитии на коротком дне, направляют ассимилянты в корнеплод или клубни. В результате селекции отбирались сорта, способные и на длинном дне формировать корнеплод (например, у редиса) или после цветения клубни у картофеля. Длина дня влияет на дифференциацию пола: у конопли на длинном дне половина растений мужских, половина женских, а на коротком дне, когда развитие идет быстрее, половина растений оказываются обоеполыми, а половина - женскими. Короткий день ускоряет формирование женских цветков у огурцов и дынь, а также початков у кукурузы. Сочетание различной длины дня и потока с различным спектральным составом радиации (или с разным соотношением энергии, например, красных и синих лучей в излучении ламп "белого" света) в еще большей мере влияет на морфогенетические изменения.
В темноте или при слабой интенсивности радиации обычно наблюдается этиоляция растений (вытягивание и утоньшение стебля и листьев, усиленное растяжение черешков и т. д.) преимущественно за счет растяжения клеток в длину - процесс, биологически направленный на вынесение органов к свету, как это имеет место, например, у стебля, образующегося в почве при прорастании семян. Свет тормозит вытягивание, причем тем сильнее, чем выше его интенсивность. При одной и той же длине дня в зависимости от спектрального состава света и его интенсивности высота растения и его форма меняются: при слабой интенсивности наиболее компактные и низкорослые растения, хотя и с большим числом листьев, формируются при действии оранжево-красных, а при высоких интенсивности - под влиянием сине-фиолетовых лучей.
При освещении некоторых видов растений только красным светом наблюдалось формирование листьев с более простой по форме и удлиненной пластинкой, с меньшим числом долей (например, у редиса, томатов и др.). Ряд водных растений, которым свойственно явление гетерофилии (листья разной формы), образуют при действии красного или зеленого света лишь лентовидные, простые по форме листья; однако на синем или белом свету развиваются нормальные и более сложные по форме листья. В общем для всех растений необходимо наличие в излучении сине-фиолетовых лучей, без которых в той или иной степени рано или поздно наблюдается ненормальный рост, развитие, аномалии в дифференциации и т. д. Таким образом, лучистая энергия в диапазоне 300-800 ммк является мощным регуляторным фактором, влияющим на изменения формообразовательных процессов [9, с. 201]
Наличие в растениях и их органах ряда фоторецепторных систем, различающихся спектрами поглощения и определяющих тем самым спектры действия процессов и их взаимодействие при облучении белым светом, соз дает основу чрезвычайного разнообразия свойств и признаков растений - признаков, количественное и качественное выражение которых зависит от различных воздействий. Таким образом, самые разнообразные процессы в жизни растений регулируются лучистой энергией, источником которой в естественных условиях является излучаемая Солнцем радиация.
Очень важно и многообразно влияние солнечной радиации на животных. Солнечная радиация оказывает мощное биологическое действие, стимулирует физиологические процессы в организме, изменяет обмен веществ и общий тонус организма. Биологическое действие лучей на организм зависит от длины волны - чем короче волны, тем ?/p>