Свет

Учебные материалы по биологии / Структура экосистемы леса / Свет

Страница 1

Свет имеет важнейшее значение для фотосинтеза - процесса образования растением сложных органических соединений из двуокиси углерода и воды. К. А. Тимирязев установил, что в фотосинтезе решающую роль играют тепловые лучи - красные, оранжевые и желтые, в меньшей степени - зеленые. Лучи правой части спектра - фиолетовые, синие и голубые - играют роль в процессах роста. Солнечный свет влияет на транспирацию и ряд других физиологических процессов. Полог леса в полуденные часы летом в средних широтах получает радиацию около 1-0,9 килокалории на 1 см2 в минуту. Из этого количества расходуется на транспирацию и испарение около 0,5-0,7 калории, 0,2-0,3 калории уходит на турбулентный теплообмен в атмосфере, 0,02-0,04 калории - на теплообмен в почве и всего 0,01-0,02 калории (то есть 1-2% всей поступающей энергии солнца) на фотосинтез. Различают прямое солнечное освещение (прямую радиацию), исходящее непосредственно от солнца, и рассеянное (диффузное), поступающее на землю от небосвода. Растительный мир хорошо приспособлен к рассеянному освещению. Что же касается прямой радиации, то по отношению к ней растения вырабатывают разные защитные приспособления, умеряющие ее влияние: изменение наклона плоскости листьев по отношению к прямым солнечным лучам, волосяной покров, взаимное затенение листьев на прямом свету, усиление транспирации для снижения температуры листьев и т. д. Рассеянная радиация в ясные дни составляет от 1/3 до 1/8 суммарной радиации; в дни сплошной облачности она равняется суммарной радиации. В ясные дни наибольшее количество рассеянных лучей приходит из зенита; если принять это последнее за 100, приход рассеянного света с востока составит 37%, с юга - 40%, с запада - 36%, с севера - 15%. В насмурные дни в среднем со всех сторон горизонта приходит около 38% рассеянной радиации из зенита. При некоторой средней высоте стояния солнца над горизонтом часть суммарной радиации теряется в результате рассеивания в атмосфере. При более низком стоянии солнца, значительной облачности, влажном и запыленном воздухе потеря на рассеивание в атмосфере значительно возрастает. Ниже 1000 м высоты над уровнем моря запыленность атмосферы имеет немалое значение в формировании значительной разницы между климатом гор и равнин. Интенсивность прямой радиации зависит от высоты солнца над горизонтом.

Рельеф и освещенность. Освещенность претерпевает значительные изменения от типа рельефа. Вообще экспозиция склона оказывает большое влияние на суммарное освещение и на режим в течение дня и сезонов года. В умеренных широтах на склоны северной экспозиции в течение всего года солнечной радиации приходится меньше, чем на горизонтальную поверхность, а на южные - больше, причем зимой разница между ними больше, чем летом. Дело в том, что зимой, когда солнце стоит низко над горизонтом, на крутые южные склоны радиации приходится в несколько раз больше, чем на пологие, а на крутых северных склонах радиация отсутствует. Летом, напротив, величина радиации на крутых южных склонах уменьшается, так как в полуденное время солнечные лучи падают на их поверхность под острым углом. На широте 50° на южные склоны крутизной 45° прямой солнечной радиации в летнее время приходится вдвое меньше, чем на горизонтальную площадь. Летом северные склоны освещаются солнцем продолжительнее. До крутизны 40° они освещены так же долго, как и горизонтальная плоскость. Кроме того, и северо-восточные склоны до крутизны 20° летом освещены солнцем длительнее, чем южные склоны. Если господствующие деревья дают большую продукцию фотосинтеза, то лишь за счет их большой листовой массы.

Классификация типов освещения и использование света деревьями.

Существуют следующие виды освещения:

) верхнее - падающее сверху на кроны и листья растений;