Влияние света на процесс фотосинтеза
Курсовой проект - Биология
Другие курсовые по предмету Биология
ример, что у светолюбивых растений ростовые процессы более чутко реагируют на недостаток света, чем у теневыносливых. В результате наблюдается усиленное вытягивание стеблей, помогающее растениям пробиться к свету, в верхние ярусы растительных сообществ.
1.6 Типы растений по отношению к свету
По отношению к свету различают три основные группы растений: светолюбивые (или гелиофиты), тенелюбивые (сциофиты) и теневыносливые. Первые две группы различаются положением экологического оптимума. У светолюбивых растений он находится в области полного солнечного освещения, и сильное затенение действует на них угнетающе. Это растения открытых местообитаний или хорошо освещенных экологических ниш. Например, степные и луговые травы (верхних ярусов травостоев), наскальные лишайники, виды альпийских лугов, прибрежные и водные растения (с плавающими листьями), ранневесенние травянистые растения листопадных лесов, большинство культурных растений открытого грунта и сорняков и т.д. Тенелюбивые растения имеют оптимум в области слабой освещенности и не выносят сильного света. К этой группе принадлежат виды сильно затененных местообитаний. Следует заметить, что местообитания с затенением абиогенного характера (пещеры, расщелины скал, водные глубины, верхние слои почвы, в которых живут водоросли) сравнительно редки. В основном затенение - результат перехвата света более высокорослыми растениями-сообитателями. Поэтому весьма распространенные местообитания тенелюбов - это нижние затененные ярусы сложных растительных сообществ, например таежных ельников, лесостепных дубрав, тропических гилей. К тенелюбам относятся и многие наши комнатные и оранжерейные растения. Теневыносливые растения имеют широкую экологическую амплитуду по отношению к свету. Как правило, экологическая кривая отношения к свету у них несколько ассиметрична, т.е. они лучше растут и развиваются при полной освещенности (или близкой к ней), но хорошо адаптируются и к слабому свету. Это распространенная и очень пластичная группа.
1.7 Световой режим леса
Свет - один из самых динамичных факторов среды, поэтому при характеристике световых условий местообитания растений необходимо учитывать и их временную изменчивость. Сезонная динамика прихода солнечной радиации, связана как с закономерностями астрономического характера, так и с сезонной климатической ритмикой данной местности (периодичность дождей и т.д.). На разных широтах она выражена в разной степени: от почти полного отсутствия в экваториальной зоне до весьма резкой смены летнего и зимнего режимов на полюсах. Для растений нижних ярусов сложных растительных сообществ сезонная динамика световых условий складывается под влиянием не только радиационного режима местности, но и фенологического состояния растений верхних ярусов. Так, в листопадных лесах травяной покров, кустарники и подрост в условиях сильного освещения находятся лишь ранней весной, пока не развернулись почки на деревьях, а в течение всего лета они растут в глубокой тени. Напротив, для травянистых растений хвойных лесов затенение более или менее постоянно в течение года. Существенное значение для жизни растений имеют ежесуточные ритмичные изменения в освещенности и спектральном составе света. Правильный характер дневного хода радиации часто нарушается погодными влияниями - изменением состояния атмосферы, облачностью и т.д. Для растений в растительных сообществах световые условия в течение дня наиболее изменчивы в связи с передвижением световых пятен и резкими перепадами освещенности, создающими световые удары на фоне длительной тени. Общая продолжительность освещения одной точки прямыми лучами под пологом листопадного леса составляет не более1-2 ч в день. Растения нижних ярусов испытывают и очень быстрые изменения интенсивности света, регистрируемые лишь чувствительными приборами.
1.8 Индекс листовой поверхности
В растительных сообществах общую фотосинтетическую продуктивность в значительной степени определяет листовой индекс, т.е. отношение площади всех листьев фитоценоза к площади почвы, занятой этим сообществом. С листовым индексом связаны и другие важные функции растительного сообщества, особенно лесного: распределение лучистой энергии солнца и ее утилизация на различные физиологические процессы слагающей растительности, тепловой и углекислотный режим ценоза и т.д. Для сельскохозяйственных культур значения листового индекса достигают 4-5. Он примерно в 1,5 раза меньше, чем в высокопродуктивных лесах. Например, в лиственных лесах умеренной зоны индекс листовой поверхности колеблется от 3 до 12, а в некоторых хвойных - до 14. Каждому типу растительного сообщества свойственен свой листовой индекс. Наблюдается явная тенденция уменьшения продуктивности леса с понижением этого показателя. Рыхлость лесного полога способствует при равном листовом индексе более высокой продуктивности древостоев.
1.9 Компенсационная точка
Компенсационное освещение - то освещение, при котором интенсивность фотосинтеза (поглощение СО2) равна интенсивности дыхания (выделения СО2). На световой кривой эта величина соответствует точке пересечения кривой с осью абсцисс. Эта точка называется компенсационным пунктом, при котором КПД (по биомассе) равен нулю.
Рисунок 3. Световые кривые фотосинтеза светолюбивых (1) и тенелюбивых (2). 3 и 4 - КПД фотосинтеза соответ