Световая приспособленность между растениями леса
Свет является неотъемлемой частью жизни всего живого на планете – животных, растений и человека.
Солнечный свет для большинства растений является необходимым и неиссякаемым источником жизненной энергии, регулирующим процессы их жизнедеятельности. Этот процесс называется фотопериодизм. Он заключается в регуляции биоритмов животных и растений при помощи света.
https://www.youtube.com/watch?v=ytcreatorsru
Фотопериодизм растений вызывает еще один процесс под названием фототропизм. Фототропизм отвечает за движение отдельных клеток и органов растений к солнечному свету. Примером этого процесса служит движение головок цветов в течение дня, повторяющее движение Солнца, раскрытие светолюбивых растений ночью и рост комнатных растений в сторону осветительного прибора.
Сезонный фотопериодизм заключается в реакции растений на удлинение и уменьшение светового дня. Весной, когда светлых часов становится больше, на деревьях начинают набухать почки. А осенью, когда дни становятся короче, растения начинают готовиться к зимнему периоду, закладывая почки, формируя древесный покров.
В жизни животных свет играет немаловажную роль. Он не участвует в формировании их организмов, но все же откладывает отпечаток на жизнь животных.
Как и для растений, свет является источником энергии животного мира.
Солнечные лучи влияют на суточный фотопериодизм животных и на их распределение в природе. Представители фауны ведут дневной и ночной образ жизни. Благодаря этому между ними нет конкуренции в поисках пищи.
Свет помогает животным ориентироваться в пространстве и на незнакомых территориях. Именно лучи солнечного света способствовали развитию зрения у многих организмов.
Фотопериодизм животных также определяется длиной светового дня. Животные начинают готовиться к зиме, как только солнечные дни становятся короче. Их организм накапливает необходимые вещества для жизни в зимний период. Птицы тоже реагируют на удлинение ночи, начинают готовиться к перелетам в теплые края.
(Н. П. Крымов – учебный пейзаж под “Изменение в пейзаже по тону и цвету в разное время суток”)
Солнечный свет играет огромную роль в жизни человека. Благодаря ему мы можем ориентироваться в пространстве, используя зрение. Свет дает нам возможность познавать окружающий нас мир, контролировать и координировать движения.
Солнечный свет способствует синтезу витамина «D» в нашем организме, который отвечает за усвоение кальция и фосфора.
Настроение человека также зависит от солнечных лучей. Недостаток света приводит к ухудшению состояния организма, апатии и упадку сил.
Нервная система человека формируется и развивается только в условиях достаточного количества солнечного света.
Также свет помогает избавиться от инфекционных заболеваний – это его защитная функция. Он способен убивать некоторые грибки и бактерии, расположенные на нашей коже. Он помогает нашему организму вырабатывать необходимое количество гемоглобина. При попадании солнечных лучей на кожу, мышцы приходят в тонус, который продуктивно влияет на весь организм.
Постепенно
подлеска и основными породами древостоя становится все теснее. Через определенное время некоторые растения превращаются в спутников леса и вне его существовать уже не могут.
Приспособление растений к условиям жизни, создаваемым другими растениями, является примером замечательной пластичности, гибкости растительных организмов. Очевидно, естественный отбор Дарвина нельзя понимать как какой-то механический процесс отсортирования менее приспособленных.
Чарльз Дарвин – основатель современной теории эволюции всех видов живых организмов.
Здесь имеется сложная взаимосвязь между организмом и средой, в результате которой одни организмы сохраняются, приспособляясь к условиям жизни, а другие вытесняются из сообщества из-за недостатка пластичности, гибкости.
https://www.youtube.com/watch?v=ytpressru
В лесу эти явления обнаруживаются особенно ярко. Так, хлорофилловое растение, живущее где-либо в затенении ельника, приобретает свойство довольствоваться очень незначительным рассеянным светом, недостаточным для многих других хлорофилловых растений. Но иногда оно может превратиться и в растение, которое совсем обходится без света.
Среди растений леса довольно много таких, предки которых были когда-то зелеными хлорофилловыми растениями, но потеряли свой хлорофилл. Это уже пример качественного изменения. Зеленое растение стало бесхлорофилловым, а значит, и не зеленым.
В темном ельнике нередки
и другие растения, которые по строению определяются как высшие цветковые. Они образуют цветки, совершенно сходные с цветками близких к ним по происхождению зеленых растений.
В данном случае это растения семейства орхидей — одного из самых разнообразных по приспособлению к различным условиям жизни.
Но у этих и им подобных растений нет и признака хлорофилла. Нет у них, следовательно, и корня зеленого растения и листа как органа ассимиляции углекислого газа из воздуха. Но эти органы, несомненно, существовали у предков надбородника и ладьяна.
Возникает вопрос: как осуществляется у них питание? Изучение этих растений показало, что одни из них перешли на паразитизм (например, петров крест дубравы), другие — на
, но не паразитическое. Так, в еловом лесу имеется травянистое растение —
, питание которой очень сходно с питанием грибов сапрофитов.
Травянистое растение — гнездовка.
Надбородник и ладьян в земле связаны с мицелием гриба, но они не имеют хлорофилла, а поэтому такой взаимной связи, какую мы наблюдали у березы и подберезовика, осины и подосиновика, у них с грибом нет. Отношения у них с грибом иные, возможно, более сложные.
При изучении леса одни вопросы порождают другие. Мы рассмотрели примеры изменения требований к свету растений леса в связи с различными световыми условиями жизни.
Светолюбивость и теневыносливость деревьев
Самое
у нас — лиственница, затем
. Наиболее теневыносливые —
. Поэтому сосновые леса и березники — светлые, веселые; еловые, елово-пихтовые — темные, угрюмые.
https://www.youtube.com/watch?v=ytaboutru
Лиственница – одно из самых светолюбивых деревьев.
Среднее место по светолюбию занимает дуб. Растительность
очень разнообразна, так как здесь сочетаются самые различные
. Под величественными дубами, широко раскинувшими свои могучие ветви, мы почти всегда найдем богатый подлесок.
Растопырив свои пальчатые лапы-листья, перехватывают свет быстро растущие молодые клены, тут же расстилаются плоские ветви орешника (лещины). Найдете здесь и ясень, и красивые темнозеленые побеги вяза, дикую яблоню, перистолистную рябину, разные кустарники — жимолость, бересклет, крушину, калину, бузину, смородину и другие.
Жимолость как частица растительности дубового леса.
Все они более или менее хорошо приспособлены к жизни в затемнении. У многих листья располагаются в виде мозаики, то-есть образуют на ветвях как бы отдельные части одной плоскости из крупных и мелких листьев, что способствует наиболее полному улавливанию света.
В дубовом подлеске нередко встречается и теневыносливая липа, иногда достигающая здесь размеров крупного дерева.
Понизу, под древесной растительностью, расположились разнообразные теневыносливые травы. У них, как правило, пластинки листьев более широкие, чем у растений сходных видов, растущих по лугам.
Но нередко, особенно когда подлесок сильно разрастается, они явно страдают от недостатка света. Здесь идет вековая борьба за выживаемость в условиях слабого освещения. Чем темнее в лесу, тем труднее выжить зеленым растениям.
Вероятно, поэтому мы находим в ельнике или дубраве цветковые травы, потерявшие
. Таков, например,
, высасывающий необходимые ему для жизни вещества из корней орешника, и некоторые другие растения.
очень теневыносливых растений в нижнем ярусе не найти — много
. Наоборот, тут нередко можно обнаружить даже степные травы-сухолюбы, весьма требовательные к свету.
Сосновый лес богатый на степные травы – сухолюбы.
— очень древний лес, сложившийся, очевидно, раньше, чем появились дубравы, поэтому приспособленность у растений к жизни при недостатке освещения здесь еще большая, чем в дубняке.
Растительность вечнозеленого темного елового леса бедна по количеству видов, но она имеет очень постоянный состав. В ельнике неизменно встречаются
https://www.youtube.com/watch?v=ytcopyrightru
и некоторые другие мелкие кустарники и травы.
Часто они имеют темнозеленые кожистые листочки, с которыми осенью уходят под снег. Листопад у них бывает обычно в самый разгар лета, когда появляются новые молодые листочки, а старые начинают отмирать. Очевидно, ритм жизни этих растений не совсем соответствует сезонности нашего климата.
Они дожили до нашего времени, пройдя очень длинный путь развития под покровом елового леса, и вместе с елями превратились из растений жарких стран в растения, способные переносить холодные зимы.
Зависимость между ельником и травами, живущими в нем, более тесная, чем, например, между дубовым лесом и травами дубравы.
хлорофилловые зерна прячутся от яркого света. Если растение осветить, хлорофилловые зерна перемещаются в более темные части клеток, отчего весь тройчатый лист бледнеет.
Трава Кислица – растет под пологом еловых деревьев.
Но лишь только яркость света уменьшится, они снова занимают прежнее положение, и начинается нормальная ассимиляция углекислого газа.
Таким образом, в условиях затенения леса идет постоянная борьба за свет. Наряду с гибелью одних растений подлеска от недостатка света, у других происходит приспособление к слабой освещенности.
Но как возникли
самых высокоствольных
, составляющих верхний ярус леса, — сосен, елей, дубов, пихт и других?
Ответить на этот вопрос значительно труднее. Свойства
выработались, очевидно, и у этих деревьев в условиях прошлого — за длинную историю развития их жизни в третичный период, а возможно, что и в еще более раннее время — в мезозойскую эру.
Но на вопрос, почему пихта и ель оказались очень теневыносливыми, а сосна и лиственница — светолюбивыми, можно было бы ответить в том случае, если бы мы могли проследить всю историю предков каждого вида в отдельности и представить себе полностью картину их развития в течение многих тысячелетий.
Пихта и ель – теневыносливые деревья.
Важно понимать, что эти качества — светолюбивость или теневыносливость — в настоящее время формируют типы наших лесов, вызывают постоянную смену одних лесов другими. Знание закономерностей этой смены на основе отношений растений к свету — необходимое условие понимания жизни леса.
Такова сказка… В ней, как в сказке, деревья, травы и животные показаны живущими сознательной жизнью, думающими и действующими. Но она отражает и действительную закономерность наших лесов — вытеснение при определенных условиях теневыносливой елью светолюбивых деревьев — березы, осины, сосны, что приводит к смене и другого населения леса.
Однако почему же ель не вытеснит эти светолюбивые породы совсем? Дело в том, что ель, имея преимущества перед светолюбивыми деревьями в одних отношениях, уступает им в других.
Она, например, требует относительно более плодородных почв, чем сосна, которая может расти и на голых песках и на болотах, недоступных для ели.
Кроме того, ель в раннем возрасте чувствительна к заморозкам и открытые площади заселять не может, а сосняки и березняки возникают на совершенно открытых местах. Ель не возобновляется побегами от пня, а береза и осина после вырубки образуют молодую поросль.
Вопрос о том, какое дерево в тех или иных условиях окажется лучше приспособленным, чем другие, определяется многими его свойствами, и вскрыть причины выживаемости дерева не всегда легко — надо хорошо знать его биологические особенности.
Теневыносливое дерево – липа, может достичь размеров крупного дерева.
Иногда, несмотря на постоянную вырубку, она долго сохраняется в виде подлеска, так как, подобно березе, осине, клену, дубу и другим деревьям, легко дает поросль от пня.
И все же липовые леса — редкость. Липу в этом отношении нельзя сравнить с елью, которая образует огромные массивы, хотя не обладает свойством размножаться порослью.
Ряд особенностей, связанных с требованиями этих деревьев к определенным условиям, например к почве, также дает преимущество ели.
Чтобы понять, почему то или иное дерево (растение или организм вообще) имеет те или иные особенности строения, физиологии, приспособленности, надо знать, как оно возникло и развивалось.
Известно немало примеров, указывающих на пути таких изменений. Молодая липка, взятая из затененного леса и пересаженная на открытое место (например, при разбивке нового сквера), болеет не только из-за пересадки, но и в связи с переменой условий освещения.
Очевидно, многие поколения лип, от которых она произошла, существовали в условиях затенения.
Рейтинг: 0/5 – 0
голосов
Использование энергии солнечного света
Солнечная энергия используется как в обычной повседневной жизни, так и в промышленности. В быту многие люди используют солнечную энергию для того, чтобы подогреть воду, отопить дом.
В промышленности солнечный свет преобразуют в электричество. Большинство электростанций работают по принципу направления энергии Солнца зеркалами. Зеркала, поворачиваются вслед за солнцем, направляя лучи на емкость с теплоприемником, например, водой. Вода после испарения превращается в пар, крутящий генератор. А генератор вырабатывает электричество.
https://www.youtube.com/watch?v=ytpolicyandsafetyru
Транспорт также способен приходить в движение при помощи Солнечной энергии – электромобили и космические аппараты заряжаются при помощи света.
