Гидроклиматогенные факторы

Гидроклиматогенные факторы. Анализ экологических факторов начнем с абиотической типа (А). В этом типе факторов важное место занимает класс климатических факторов. Солнечная радиация или свет является приоритетным фактором этого класса, поскольку является основным источником существования других факторов, в частности тепла. Солнечный свет является первичным источником энергии, без которой невозможно накопление органического вещества из минерального и газового среды. Свет имеет сложную структуру. Оно состоит из лучей различной длины и разного цвета. Поэтому в таксономической иерархии его условно можно отнести к роду факторов, которые разделяют на несколько видов. В частности, для процесса фотосинтеза важнейшее значение имеют оранжево-красные лучи длиной 0,65-0,68 мкм и сине-фиолетовые длиной 0,40-0,50 мкм. Влияние других лучей на жизнедеятельность растений значительно меньше. Весь спектр лучей, которые растение может поглощать в продуцентному процессе, определяют диапазон 0,4-0,71 мкм. Эта часть солнечной энергии получила название физиологически активной радиации. Не менее важное значение для жизни растений имеет интенсивность освещения в различные периоды вегетации и широта местности, от которой зависит эта интенсивность. Однако растения приспособились к различным световых условий и поэтому распространены от экваториальных и тропических широт в арктических и антарктических пустынь, от горных вершин до морских мелководий и мкм пещер.

По приспособлением к свету растений подразделяют на следующие виды:

— Светолюбивые, которые растут в хорошо освещенных местах. Это деревья верхнего яруса, например, дуб обыкновенный (Quer-cus robur), сосна обыкновенная (Pinus silvestris), лиственница европейская (Larix decidua). Таких растений называют гелиофиты (греч. Tffoog — солнце); — Тенеюбивые — растут в затененных местах. Это растения, растущие под покровом темнохвойных и широколиственных лесов, например, Весновка двулистной (Majanthemum bifo-lium), вороний глаз (Paris quadrifolia), копытень европейский (Asarum europaeum). Таких растений называют сциофиты (греч. Акиа — тень и растение); — Теневыносливые, обычно, является светолюбивыми, но благодаря своей толерантности могут существовать и в затененных местах. Это такие деревья, как ель европейская (Picea abies), липа сердцелистная (Tilia cordata), травы — мятлик луговой (Poa pratensis), овсяница красная (Festuca rubra). Этих растений называют гемисциофитамы (греч. Интерьере — полу, наполовину и сциофиты).

Для жизни и плодоношения растений важное значение имеет соотношение светлой и темной частей суток. Способность растений реагировать на продолжительность светлой части дня получила название фотопериодической реакции, а явления и процессы, которые регулируются продолжительностью дневного света, — фотопериодизмом. Открыли это явление американские ученые В. Гарнер и Г. Аллард (1920). По типу фотопериодической реакции выделяют несколько групп растений (Т. обрывом, 1980):

— растения короткого дня, которым для нормального развития требуется 12 и менее часов света в сутки (конопля (Cannabis sabina), табак — (Nicotiana tabacum), просо посевное (Panicum miliaceum); — растения длинного дня, которым требуется более 12 часов в сутки продолжительность дня (картофель (Solanum tuberosum), пшеница (Triticum durum), шпинат (Spinacia), цитрусовые: апельсин (Citrus sinensis), мандарин (Citrus reticulata), лимон (Citrus limon ); — растения среднего дня, то есть те, что расцветают в дни 12-часовой продолжительности (гречка съедобная (Fagopyrum esculentum); — растения нейтральные, цветущие по любой продолжительности дня (помидор (Lycopersion esculentum), одуванчик (Taraxacum).

Жителям разных широт присущи различные приспособления к фотопериодизма. В частности, растения длинного дня нуждаются долгого фотопериода, чтобы накопить значительное количество органического вещества. Если их поместить в условия короткого дня, они будут развиваться, но не смогут перестроиться для образования генеративных органов, поскольку светлой части суток не хватит для накопления нужных запасов органического вещества. Растения короткого дня, перенесены в условия длинного дня, не смогут перейти от вегетативного к генеративного развития. Это обусловлено тем, что на родине, в условиях долгой ночи, они успевали избавиться от накопленной в течение дня органики и таким образом подготовить ассимилирующий аппарат для фотосинтеза в начале следующего дня.

Подвижные животные имеют лучшие возможности самостоятельно регулировать свою суточную активность, чтобы получать необходимое количество света. Среди них выделяют животных с дневной, ночной и сумеречной активностью. Характер активности животных меняется не только от времени суток, но и от времени года и метеорологических условий. В частности, суслики точечные (Citellus suslicus) в свете дня бывают активны в утренние и вечерние часы; в мрачные активизируются днем. Полевки, или полевые мыши (Apodemus aqrarius), круглосуточно активны в затененных местах с максимальной активностью ночью, а на освещенных местах активны только ночью. У животных умеренного пояса, то есть длинного дня, осеннее сокращение приводит к приостановке процессов размножения. Весеннее увеличение продолжительности дня восстанавливает способность животных к размножению.

В процессе роста отдельные органы растений (цветок, листок) могут возвращаться к источнику света. Такое явление называют положительным или положительным фототропизм (греч. Фюд, фютод — свет и крушит — поворот, изменение, направление). Если органы растений возвращаются в противоположную от света сторону, явление называют отрицательным или отрицательным фототропизм; когда располагаются перпендикулярно к световым лучам, — трансверсально (лат. transversus — поперечный). Фототропизм наибольшей степени присущ листьям, которые в одних случаях располагаются так, чтобы максимально использовать солнечные лучи, а в других возвращаются к ним ребром, чтобы предотвратить перегрев и сэкономить влагу (эвкалипт гигантский (Eucalyptus gigantea), латук дикий (Lactuc serriola). Таких растений еще называют компасные.

Животным присущ положительный фототаксис, движущихся в направлении к свету, и отрицательный, когда двигаются от света (от фото и греч. И &; д — строение, размещение). Положительный фототаксис можно посмотреть вечером, когда зажигаются фонари и к ним массово слетаются насекомые.

Растения, выросшие в темноте, прозрачные, содержат мало хлорофилла, но на свете они быстро зеленеют. Некоторые из растений, в том числе мхи, могут довольствоваться скудным освещением. В частности, в пещерах, где свет включают на несколько минут, у фонарей случаются мхи (Bryophyta), а кислица обыкновенная (Oxalis acetosela) может довольствоваться солнечным блики.

Животные без света лишены пигментов. Они прозрачны, белые, красные, реже черные, глаз у них нет, или гипертрофированные (греч. — Префикс, означающий избыточность и хрощ — пища, питание), часто вынесены на подставки. Некоторые глубоководные виды часто имеют собственный источник света, а рыба протеус (Proteus angunus), который водится в пещерах Словении, вообще лишена органов зрения. В полной темноте развиваются грибы и бактерии.

Изменение режима освещения приводит динамику растительных сообществ и, как следствие, имеем сезонные явления, изменение аспектов и тому подобное. Такие растения-свитлолюбы, как ветреница дубравная (Anemona nemorosa), медуница лекарственная (Pulmonaria officinalis), отцветают раньше, чем деревья покрываются листвой. Невитривали растения, например, ясменник душистая (Asperula odorata), перелеска многолетняя (Mercurialis peren-nis), вегетирующих в лесу в течение всего периода. В особо затененных местах растет Цирцея обычная (Circea lutetiana). В тени темнохвойных или вечнозеленых лесов сезонные различия освещения незначительные. Есть и другие адаптивные приспособления (как структурные, так и физиологические). Нередко такие приспособления имеют четкое сезонное выражение. Это можно проследить на примере сныти обыкновенной (Aegopodium podagraria), которая производит два «поколения» листьев. Весной, когда почки деревьев еще не раскрылись и света в лесу достаточно — сныть формирует розетку светлых листьев, а затем когда листья распускается и к поверхности почвы доходит всего 3-4% лучистой энергии, появляется второе «поколение» листьев, которые хорошо вегетирует в тени (теневых). Иногда можно посмотреть, что в отдельной растения является одновременно световые и теневые листья. В частности, шелковицы черной (Morus nigra) листья нижних ярусов кроны большие, лопастные, а верхние ярусы кроны имеют мелкие безлопастные световые листья. Такое же явление можно посмотреть в лисоформуючих породах на окраинах лесных массивов.