Презентация на тему "Свет как экологический фактор"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Свет как экологический фактор

• 
  Слайд 2

  План

  1. Характеристики принимаемого растением света
  2. Свет и функционирование растений
  3. Качественные характеристики света, принимаемого растением
  4. Свет и фотосинтез
  5. Экологические группы растений по отношению к свету
  6. Фотопериод и фотопериодические реакции растений
• 
  Слайд 3

  Характеристики принимаемого растением света

  • Отраженный свет
  • Альбедо - отношение отраженной радиации к падающей.
  • зависит от цвета субстрата, его структуры, влажности и выравненности поверхности.
  • свежевыпавший снег отражает около 80% падающей энергии, песчаные дюны — до 60% света, поэтому лист над сухим песком может получить энергии на 20 % больше. Выходы мела отражают до 70 % падающего света, а влажный чернозем — всего 8%. Альбедо орошаемых участков на 5 — 11% ниже, чем альбедо сухих.
  • Общее поступление солнечной энергии к земной поверхности.
  • Мощность излучения Солнца — 3,8 • 1020 МВт.
  • Полный поток солнечного излучения, приходящийся на единицу земной поверхности: 1,31 - 1,4 кВт/м2 (стандарт = 1,353 кВт/м2 (или 1,94 кал на 1 см2 в 1 мин, или 4 871 кДж на 1 м2 в 1 ч).
  • До земной поверхности доходит < 61 % этой энергии 50% прямые солнечные лучи. остальное—рассеянный свет.
  • Обеспеченность солнечной радиацией зависит от географической широты, высоты над уровнем моря, рельефа, облачности.
  • Существенно влияет на количество получаемого растениями света запыленность атмосферы (естественная - вулканизм, пыльные бури; антропогенная).

• 
  Слайд 4

  Свет и функционирование растений

  • Фоторецепторы — пластиды. У высших растений эффективно организованы расположение и работа световоспринимающих органов — листьев.
  • Лист как оптическая система отличается сложной структурой.
  • Ориентация листьев в отношении источника освещения
  • Поскольку растения получают свет от одного главного источника, важно положение световоспринимающих поверхностей по отношению к нему. Наилучшим вариантом были бы листья, поворачивающиеся вслед за солнцем.
  • у подсолнечника (Helian- thus annuus) вместе с соцветием поворачиваются листочки обертки. В некоторых случаях листовые пластинки расположены строго направленно: латук — Lactuca располагает листья в вертикальной плоскости, ориентируя их узкой стороной на юг.
  • Достаточная освещенность всех листьев – листовая мозаика; ярусность фитоценоза
  • у вяза (Ulmus) верхние листья часто располагаются почти вертикально, лежащие глубже — наклонно, а нижние, получаюшие в основном рассеянный свет, — горизонтально.
  • Световое довольствие - характеристика условий освещения. Оно показывает, какую часть полного солнечного света получает растение в данном местообитании, и выражается дробью или процентами от полной освещенности (в люксах) большинство лесных видов избегает полного освещения и характеризуется разным переносимым максимальным световым довольствием недостаток света препятствует закладке новых и существованию уже сформированных листьев, поэтому у светолюбивых видов (березы — Betula, лиственницы — Larix, сосны — Pinus sylvestris) с минимальным световым довольствием 10 —20 % кроны ажурны, а у теневыносливых деревьев (пихты — Abies, ели — Picea, бука — Fagus) с минимальным световым довольствием 1 — 3 % — плотные.
• 
  Слайд 5

  Поглощение света в фитоценозе

  • Растительные сообщества имеют разную вертикальную структуру, их растения по-разному отражают и пропускают свет, поэтому световой режим разных фитоценозов неодинаков.
  • В многоярусном сообществе поступающая радиация используется почти полностью.
  • Градиент освещенности зависит от густоты облиствения и расположения листьев.
  • Густоту облиствения количественно выражают с помощью индекса листовой поверхности (ИЛП). Он показывает отношение общей площади листьев к площади поверхности почвы, над которой они находятся. ИЛП выражают в квадратных метрах площади листьев на 1м2 поверхности почвы.
  • В благоприятной среде ИЛП зависит от интенсивности освещения.
  • Другой важный показатель, определяющий градиент освещенности — расположение листьев. Интенсивность света, проходящего через разные сообщества, снижается с разной скоростью.
  • Для полей хлебных злаков и лугов освещенность уменьшается не более чем вдвое по сравнению с открытым местом (злаковый тип светового градиента). В сообществах с горизонтально расположенными широкими листьями уже на половине высоты травостоя поглощается 2/з падающего света (двудольный тип светового градиента).
  • В течение суток растения испытывают влияние постоянно меняющейся освещенности.
• 
  Слайд 6

  Сезонные изменения светообеспеченности

  • В растительных сообществах сезонная динамика световых условий зависит и от фенологического состояния видов-средообразователей. Облиствение изменяется на протяжении года
  • Под кронами вечнозеленых деревьев в течение всего года световое довольствие остается низким.
  • Постоянно темно и в густых ельниках, что сказывается на обеднении их флористического состава
  • Растения приспособились к сезонным изменениям светового режима.
  • фиалки — Viola при затенении листвой деревьев снижает интенсивность дыхания.
  • земляника лесная (Fragaria vesca), звездчатка жестколистная (Stellaria holostea), зверобой продырявленный – газообмен не перестраивается, и летом они голодают, а осенью, после осветления древесного полога, их ассимиляция достигает положительных величин.
  • Весенние эфемероиды широколиственных лесов цветут ранней весной до облиствения древесного яруса.
  • В лиственных лесах умеренного пояса зимой до почвы доходит 50—70% света, а при полном облиствении деревьев — менее 10 %. Вегетационный период здесь имеет два световых максимума — весенний и осенний, а все лето в этих лесах травы растут при сильном затенении. Это особенно характерно для лесов с самыми теневыносливыми средообразователями (буком — Fagus и липой — Tilia).
• 
  Слайд 7

  Влияние интенсивности освещения на рост и развитие растений

  • Зависимые от света процессы роста и развития растения, определяющие его форму и структуру, называются фотоморфогенезом. В ходе его растения оптимизируют свою структуру для поглощения света в конкретных условиях.
  • При недостатке света проростки гибнут, израсходовав запас питательных веществ семени.
  • Всходы ели (Picea) часто погибают под кроной ее взрослых особей
  • Проростки некоторых растений появляются глубоко в почве, куда свет не проникает.
  • У древесных растений на разных стадиях онтогенеза освещенность может оказывать разное воздействие; в более темных условиях проявляется карликовость
  • Уменьшение освещенности приводит к снижению прироста древесных растений.
  • Теневыносливые виды страдают меньше. Так, прирост прекращается у осины (Populus tremula) при интенсивности света 4,5 %, у клена (Acer), дуба (Quercus robur) и ясеня (Fraxinus excelsior) — при 3 %, у липы (Tilia cordata) — при 2 %. Аналогично реагируют на недостаток света споровые растения.
  • Недостаточное освещение подавляет цветение
  • Большая освещенность ингибирует вытягивание междоузлий, укрупняет размеры листьев
  • Искусственное экранирование ультрафиолетовой части спектра у ряда растений ведет к ускорению развития на несколько дней, уменьшению роста боковых побегов, увеличению длины стеблей, а также числа и величины листьев.
• 
  Слайд 8
  

  Влияние света на транспирацию растений

  • Высокая интенсивность света сказывается и на повышении транспирации. Свет стимулирует открывание устьиц, повышает чувствительность мембран.
  • При хорошем водоснабжении устьица открываются на свету тем шире, чем больше интенсивность освещения (фотоактивное открывание).
  • Устьица листьев растений затененных местообитаний реагируют на повышение освещенности быстрее, и их реакция меньше ограничена низкой освещенностью, чем у растений открытых мест.

  Влияние света на прорастание семян

  • Влияние не однозначное.
  • Свет ускоряет прорастание семян моркови (Daucus carota), конского щавеля (Rumex confertus), ели (Picea), сосны (Pinus).
  • Световая стимуляция требуется семенам посевного салата (Lactuca sativa) и коровяка (Verbascum).
  • Много света необходимо для прорастания мятликов (Роа).
  • Только на свету прорастают семена осоки песчаной (Carex arenaria) и ряда горных осок (С. albonigra, С. ebenea).
  • Многие лилейные, тыквенные, примулы (Primula) лучше прорастают в темноте.
  • Для семян табака (Nicotiana) достаточно побыть освещенными в течение 0,01 с.
  • У многих растений семена становятся чувствительными к свету при смачивании.

  ВЛИЯНИЕ СВЕТА НА ДВИЖЕНИЕ РАСТЕНИЙ И ИХ ОРГАНОВ

  • Ростовые изгибы органов растений под влиянием одностороннего освещения называются фототропизм.
  • У стеблей он положителен, у корней отрицателен, у многих листьев поперечный.
  • Направленный рост органов вызывается перераспределением гормонов роста (ауксинов), вырабатываемых апексами стебля и корня.
  • Фототропизм связан с торможением роста на освещенной стороне органа, что приводит к его повороту или деформации. При равномерном освещении листья обычно располагаются более или менее горизонтально.
  • Экологическое значение фототропизма: для растения важно сориентировать ассимилирующие органы таким образом, чтобы они получали оптимальное количество света.
• 
  Слайд 9

  Свет и движение у растений

  • Фототаксис - способность подвижных организмов перемещаться к источнику света
  • Движение планктонных водорослей
  • Перемещение хлоропластов под влиянием света
  • фотокинезис — ненаправленное увеличение или уменьшение подвижности организма в ответ на изменение степени освещенности.
  • Фотонастии — это движения органа растения в зависимости от изменения интенсивности света. В этом случае направление роста стеблей, листьев, лепестков вызывается неравномерным освещением
  • направление роста боковых побегов шалфея (Salvia) зависит от интенсивности освещения: чем она сильнее, тем горизонтальнее они расположены, но при этом побеги растут во все стороны, т.е. фототропизма нет. Здесь реакция вызвана светом, но не его направлением.
  • у подорожника среднего (Plantago media) при умеренном освещении листья поднимаются вверх, а при сильном освещении изгибаются книзу. Подобное явление отмечено также у фасоли (Phaseolus) и др.
  • Никтинастические движения.
  • Многие цветки и соцветия (одуванчик — Taraxacum, мать- и-мачеха — Tussilago farfara) открываются утром и закрываются к ночи.
  • Некоторые растения раскрывают цветки в определенное время суток: мак (Papaver) — на рассвете, лен (Linum) — на несколько часов позднее, дурман (Datura stramonium) — вечером.
  • Аналогичные явления отмечены и у листьев (кроме света оказывает влияние и изменение тургора).
  • У томата (Lycopersicon) листья, горизонтально расположенные днем, ночью занимают более вертикальное положение, листочки клевера (Trifolium) на ночь складываются вдоль средней жилки кверху
• 
  Слайд 10

  Качественные характеристики света, принимаемого растением

  • Спектральный состав света и фотосинтетически активная радиация (ФАР).
  • Для оценки светового довольствия растения важен качественный (спектральный) состав света.
  • Из лучей, достигающих поверхности земли, 10 % составляют ультрафиолетовые (с длиной волн от 290 до 400 нм), около 45 % — видимый свет (400 — 750 нм) и еще 45 % — инфракрасная радиация (750 — 4000 нм). В диапазоне с длинами волн более 4000 происходит тепловое излучение Земли. Спектральный состав света в разных местообитаниях неодинаков. Так, интенсивность ультрафиолетового излучения резко увеличивается в горах на высотах больше 2 000 м.
  • Падающая на лист радиация в зависимости от длин волн:
  • отражается (около 70% ИФК, 6—12% ФАР и менее 3% УФЛ, больше отражается зеленый) войлочное опушение ксерофитов увеличивает отражение в 2 — 3 раза.
  • проходит насквозь (максимальная проницаемость у тех же волн, что и отражаемость.)
  • тонкие листья пропускают до 40 % лучей, а толстые почти не пропускают.
  • поглощается – пигменты.
  • 95—98 % ультрафиолета задерживает эпидермис, около 70 % ФАР поглощают пигменты хлоропластов.
  • Спектр поглощения хлорофилла имеет максимумы в синих и красных лучах, которые наиболее активны в фотосинтезе. В поглощении света участвуют также каротиноиды.
• 
  Слайд 11
  

  • Красные, бурые водоросли и цианобактерии наряду с хлорофиллом включают много пигментов из группы фикобилинов (фикоэритрин, фикоцианин, аллофикоцианин и др.), а также специфические каротиноиды (фукоксантин, перидинин и др.).
  • Фикоэритрин (красный) хорошо поглощает радиацию в сине-зеленой области спектра, а фикоцианин и аллофикоцианин – в желтом и красном диапазонах
  • Есть водоросли, у которых соотношение фикобилинов зависит от спектрального состава света. Они меняют окраску при освещении светом разных длин волн.
  • Спектр поглощения листьев в целом примерно соответствует сумме спектров поглощения фотосинтетических пигментов, однако значительное количество света в оранжевой области поглощают еще органические соединения, не участвующие в фотосинтезе.
• 
  Слайд 12

  Физиологическое действие частей солнечного спектра на растения

  • Физиологические эффекты радиации зависят от поглощения квантов разной энергии (света разных длин волн).
  • Хлорофиллы и дополнительные пигменты поглощают радиацию для фотосинтеза.
  • Фитохромной системой растения регулируются: прорастание семян, образование цветков, листопад, сезонное чередование активности и покоя.
  • Рецепторами синего света типа флавопротеидов или каротиноидов регулируется направленный рост (фототропизм).
  • Выделяют 4 физиологические зоны по действию волн на растения
  • Волны длиной 300—520 нм - поглощаются пигментами, ферментами, клеточными оболочками, разными частями цитоплазмы; большая часть хлорофиллом.
  • Волны длиной 520 — 700 нм (оранжево-красные лучи) поглощаются исключительно хлорофиллом.
  • Волны длиной 700—1050 нм (инфракрасные лучи) играют незначительную роль в жизни растений («абиотическая радиация»).
  • Волны длиной выше 1 050 нм (2 000 нм) — инфракрасные лучи дальнего красного света, поглощающиеся цитоплазмой и водой, важны для теплового режима растений и играют регуляторную роль в обменных процессах.
• 
  Слайд 13

  Повреждающее действие света

  • Свет может вызывать повреждения эпидермы, а также изменять химический состав более глубоких тканей.
  • Нарушение обмена веществ и гибель
  • Поглощение света в присутствии кислорода может нарушать многие структуры и функции клеток растений (фотодинамическое действие) (стимуляция или торможение деления клеток, мутагенные эффекты, бактерицидные проявления, повреждение биомембран).
  • Изменения в хлорофилле, накопление токсичных активных форм кислорода и продуктов перекисного окисления липидов.
  • В условиях сильной УФ-нагрузки выработался ряд специфических особенностей:
  • Изменение цвета и блеска листьев
  • уменьшение площади и увеличение толщины листьев за счет развития покровной и столбчатой тканей.
  • однолетники превращаются в многолетники, появляется розеточность и т. п.
  • В ряде случаев клеточные структуры надежно экранированы от ультрафиолета опущением, а также накапливающимся в эпидерме антоцианом.
• 
  Слайд 14

  Свет и фотосинтез

  • Фотосинтез – базис и залог жизни на Земле
  • Каждый год за счет фотосинтеза на Земле образуется более 200 млрд т биомассы, что эквивалентно энергии, равной 30,2 * 1020 Дж
  • Зеленый лист поглощает в среднем 75 % падающей на него энергии Солнца, но коэффициент использования ее на фотосинтез довольно мал. Выход фотосинтеза часто лимитируется сильным освещением, пониженным поступлением С02, уменьшением активности ферментов в процессе развития (например, при старении) и т.д.

  Типы фотосинтеза

  • С3- и С4-пути ассимиляции диоксида углерода.
  • У большинства растений темновая фаза фотосинтеза осуществляется в цикле реакций, получившем по имени его открывателя название «цикла Кальвина». Такой способ ассимиляции С02 называют пентозофосфатным или «С3-путем».
  • Ряд видов используют свет наибольшей интенсивности и более интенсивно - «цикл Хэтча — Слэка» или С4-путь.
  • Это преимущественно покрытосеменные растения примерно из 200 родов, часто обитающих в аридных областях. Чаще всего – тропические растения
  • Распространена точка зрения, что С4-путь — это адаптация к режиму с малой влажностью, высокой температурой и интенсивным освещением.
  • Другие авторы считают С4-синд- ром адаптацией только к высокой температуре, указывая, что С4-фотосинтез эффективен и при высокой влажности.
• 
  Слайд 15

  Фотосинтез и продуктивность

  • Фотодыхание (световое дыхание) — процесс поглощения кислорода и выделения СО2, происходящий в фотосинтезирующих клетках при участии света.
  • Фотодыхание увеличивается на свету и прекращается в темноте.
  • В естественных условиях продуктивность фотосинтеза понижена примерно на 20—50 % из-за потерь С02 на фотодыхание.

  Значение фотодыхания:

  • Процесс фотодыхания связан с потерей углерода и метаболической активностью, сопряженной со значительными затратами энергии.
  • Фотодыхание выполняет роль поставщика более широкого ассортимента продуктов фотосинтеза.
  • Фотодыхание поставляет энергетически ценные продукты (например, восстановленный НАДФ).
  • Сброс избыточной энергии позволяет предотвратить разрушение фотосистем, избежать прекращения фотохимических процессов при высокой освещенности и температуре, закрытых при водном дефиците устьицах.
• 
  Слайд 16

  Характеристики результатов фотосинтеза

  • Часть ассимилятов, выработанных в процессе фотосинтеза, постоянно расходуется на дыхание. Обычно днем при фотосинтезе С02 потребляется больше, чем выделяется при дыхании.
  • Истинный, или брутто-фотосинтез - количество ассимилятов, в целом выработанное растением (в том числе для покрытия расходов на дыхание),
  • Наблюдаемый, или нетто-фотосинтез, — это разность между количеством диоксида углерода, ассимилированного листом, и выделенного в процессе дыхания.
  • Продукция - масса органических веществ, производимых организмом (или сообществом) за определенный отрезок времени.
  • Интенсивность фотосинтеза (продуктивность) — это количество С02, поглощенное за единицу времени единицей поверхности листьев или единицей массы (сухой или сырой).
  • Фотосинтетическая способность — это интенсивность нетто-фотосинтеза при данном состоянии растения, естественном содержании С02 и оптимальных величинах прочих внешних факторов.
  • Эта величина, определяемая в стандартных условиях, показывает потенциальную интенсивность фотосинтеза. Ее используют для характеристики видов, сортов, экотипов и жизненных форм растений.
  • Наивысшие показатели фотосинтетической способности характерны для С4-видов, за ними идут селекционные сельскохозяйственные С3-культуры, среди которых наиболее продуктивны рис, пшеница, картофель, подсолнечник. Минимальная фотосинтетическая способность характерна для галофитов.
  • У видов с коротким вегетационным периодом нетто-фотосинтез обычно выше, чем у длительно вегетирующих.
  • У большинства трав интенсивность наблюдаемого фотосинтеза выше, чем у деревьев.
  • Из древесных форм максимальная интенсивность фотосинтеза наблюдается у листопадных деревьев и кустарников умеренной зоны.
  • У папоротников, мхов и лишайников интенсивность фотосинтеза не превышает 4 мг С02 на 1 г сухой массы в 1 ч. Фитопланктон фиксирует 2—3 мг С02 на 1 г сухой массы в 1 ч
• 
  Слайд 17

  Экология фотосинтеза

  • Световая кривая фотосинтеза графически выражает зависимость интенсивности фотосинтеза от освещенности.
  • Она характеризует весь газообмен диоксида углерода на свету (показывает нетто-фотосинтез). Интенсивно дышащие растения нуждаются в большем количестве света; у теневыносливых видов интенсивность дыхания ниже, что позволяет им расти при меньшей освещенности.
  • При сравнении световых кривых особо выделяются С4-виды. Цикл Кальвина у С3-растений работает не так эффективно, поэтому их световая кривая делает изгиб раньше.
  • Световая кривая планктонных водорослей имеет колоколовидную форму.
  • Параметры световых кривых специфичны для разных по отношению к свету экологических групп растений, они значительно меняются в зависимости от действия других экологических факторов, стадии развития растения, площади и расположения листьев. Таким образом, световые кривые несут много важной экологической информации.
• 
  Слайд 18

  Зависимость фотосинтеза от температуры

  • Форма кривой иногда полностью объясняется соотношением между фотосинтезом и дыханием, но правильнее учитывать транспирацию и содержание С02 в воздухе при разных температурах
  • Растущие в тени, раннецветущие и высокогорные растения нагреваются меньше и имеют оптимум фотосинтеза 10-20 °С.
  • У растений теплых местообитаний наивысшая продуктивность при 20-30 °С. У С4-растений оптимум продуктивности лежит при температурах выше 30 °С, а у некоторых даже при 50 °С.
  • При меньших освещенностях оптимумы смещаются в область более низких температур.
• 
  Слайд 19

  Влияние на фотосинтез содержания диоксида углерода и кислорода

  • Нормальная концентрация СО2 около 0,03 %, снижение вызывает уменьшение интенсивности фотосинтеза, а увеличение (до определенного предела) ведет к усилению фотосинтеза.
  • У С4-видов фотосинтез может происходить при содержании СО2 от 0,0005 %, в то время как для С3-растений необходимая концентрация 10 раз больше. Повышение содержания диоксида углерода до 1,5% прямо пропорционально возрастанию интенсивности фотосинтеза у зерновых.
  • Концентрация С02, после достижения которой интенсивность фотосинтеза начинает снижаться, имеет примерно десятикратное превышение нормы
  • Кислород – продукт и обязательный участник фотосинтеза, т.к. без него тормозится дыхание, накапливаются продукты неполного окисления, из-за чего резко снижается pH.
  • Уменьшение концентрации кислорода с 21 до 3 % фотосинтез усиливает; повышенная концентрация кислорода (25 — 30%) тормозит фотосинтез (эффект Варбурга).
• 
  Слайд 20

  Фотосинтез и питание

  Фотосинтез и водообеспеченность

  • Вода — необходимый субстрат для фотосинтеза, но лимитирует его лишь та вода, которая нужна для поддержания необходимого набухания цитоплазмы.
  • Уменьшение степени набухания тормозит фотосинтез, так как ослабляет и фотохимические, и темновые реакции, снижает активность ферментов.
  • У слоевищных растений набухание цитоплазмы изменяется вместе с влажностью воздуха
  • Для фотосинтеза они используют там раннее утро, поглощая росу и влагу воздуха до восхода солнца. Пока цитоплазма набухает, они несколько часов фотосинтезируют, а потом высыхают и фотосинтез прекращается.
  • У высших растений при сильном обезвоживании цитоплазмы фотосинтез тоже снижается.
  • При обезвоживании тургор устричных клеток ослабевает, поэтому прекращается приток СО2.
  • Обычно для фотосинтеза оптимально не полное насыщение водой тканей, а небольшой водный дефицит (около 5 — 20% от полного насыщения) Больший дефицит воды ингибирует фотосинтез, а при 50%-м содержании воды от полного насыщения он прекращается.

  Фотосинтез и минеральное питание

  • Минеральное питание влияет на интенсивность углеродного обмена и прямо, и косвенно.
  • Прямое действие связано с тем, что они входят в состав ферментов, пигментов или непосредственно участвуют в фотосинтезе как активаторы.
  • Мn служит активатором фотолиза, К связан с переносом энергии через мембраны тилако- идов, N и Mg входят в состав хлорофилла, Fe, Со и Си содержатся в различных ферментах, а фосфат — в нуклеотидах.
  • Недостаток минеральных веществ или нарушение соотношения между ними может повлиять на количество, размеры, ультраструктуру хлоропластов и содержание хлорофилла. Из-за низкого содержания хлорофилла световые растения уже не могут использовать сильный свет и ведут себя как теневые.
  • Минеральное питание сказывается на газообмене, влияя на реакции устьиц, анатомическое строение, размеры и продолжительность жизни листьев.
• 
  Слайд 21

  Экологические группы растений по отношению к свету

  Группы растений по отношению к свету:

  • гелиофиты (от греч. helios — солнце), или световые (светолюбивые),
  • сциофиты (от греч. skia — тень), или теневые (тенелюбивые),
  • теневыносливые

  • У гелиофитов оптимум находится в области почти полного освещения, и сильное затенение их угнетает.
  • Это растения открытых мест - жарких пустынь, тундр, высокогорий, скал и каменистых осыпей, рудералы пустырей и обочин дорог, большинство культурных растений открытого грунта и сорняков, многие прибрежные и водные растения с надводными листьями, деревья первого яруса и ранневесенние травы листопадных лесов. Гелиофитами являются, в частности, сосна обыкновенная (Pinus sylvestris), береза повислая (Betula pendula), мать-и-мачеха (Tussilago farfara), очиток едкий (Sedum acre) и др.
  • Границы между дискретными экологическими группами условны: различают облигатные гелиофиты, не выносящие затенения, и факультативные, хорошо растущие и при небольшом затенении.
  • Теневыносливые растения имеют широкую экологическую амплитуду по отношению к свету, и их точнее называть свето- и теневыносливыми. К ним относятся многие лесные травы.
• 
  Слайд 22

  Формообразование растений под действием света

  • В оптимальных природных условиях теневыносливость вида обычно выше.
  • в северных частях ареала виды средней полосы более светолюбивы, чем в южных.
  • Возрастание светолюбия при понижении температуры по мере продвижения растений к полюсу — одна из причин смены местообитаний некоторых видов на более осветленные.
  • сныть (Aegopodium podagraria), один из наиболее теневыносливых видов дубрав, на севере России обитает на опушках и лугах.
  • Аналогично отношение растений к свету и при подъеме в горы.

  Формообразование растений под действием света.

  • Растения и их части, развивающиеся на полном свету, анатомо-морфологически отличаются от теневых.
  • Выделяют черты гелиоморфоза (или фотоморфоза) — формообразования под действием света.
  • Гелиофиты – побеги более толстые. с хорошо развитой ксилемой и механической тканью. Корни их более длинные и разветвленные. Большинство светолюбивых древесных пород — анемохоры с мелкими семенами, и всходы их лучше выживают на оголенной почве или под изреженным покровом низких трав. Прямой яркий свет тормозит рост в длину. Междоузлия трав-светолюбов нередко укорочены, что ведет к образованию розеточности, в сочетании с с сильным ветвлением приводит к подушковидности.
  • Сциофиты – более крупные листья. При недостатке света стебли аномально вытягиваются, приобретают бледную окраску и мелкие листья. Утолщение и одревеснение их в затенении отстает от нарастания в длину. Побеги этиолированными
• 
  Слайд 23

  Фотопериод и фотопериодические реакции растений

  • Фотопериод — продолжительность светлого времени суток, обусловленная вращением Земли вокруг своей оси.
  • В высоких широтах растения растут в условиях длинного дня, а в низких — короткого дня.
  • Фотопериодическая реакция - способность организмов реагировать на суточный ритм освещения (соотношение светлого и темного периодов)
  • Выражается в изменении процессов роста и развития при изменении длины дня и обеспечивает адаптацию онтогенеза растений к сезонным особенностям климата.
  • Длина дня - как часы, показывающие лучшее время для перехода к цветению или для подготовки к неблагоприятному сезону.
  • Основной критерий - стимулирование некоторой продолжительностью дня перехода к генеративной фазе развития.
  • для хризантемы (Chrysanthemum) критическая длина дня, обеспечивающая цветение, составляет 14 ч 40 мин, но уже при 13 ч 50 мин бутоны не образуются.
  • Важен также характер изменения дня (укорачивающийся или удлиняющийся).
  • у ряда многолетних злаков переход к цветению стимулируется удлинением дня весной.
• 
  Слайд 24

  Типы растений по фотопериодической реакции

  • Культурные короткодневные растения: соя, рис (Oryza sativa), просо (Panicum), бобы (Vicia faba), лук (Allium сера), свекла (Beta vulgaris), хлопчатник (Gossypium), конопля (Cannabis sativa), табак (Nicotiana).
  • Растения длинного дня зацветают, когда продолжительность дня более 12 ч.
  • В условиях короткого дня эти растения дают большую вегетативную массу, но не цветут. У них часто укорачиваются междоузлия.
  • многие дикорастущие виды приполярных и умеренных широт: (белена — Hyoscyamus niger), культурные растения (рожь, пшеница, ячмень, овес, редис, картофель, хризантема).
  • Растения короткого дня - для перехода к цветению нужно менее 12 ч света в сутки.
  • большей частью растения низких широт. Перенесенные в высокие широты, они имеют ненормальное развитие: сильно вытягиваются, развивают мощную вегетативную массу, но позднее зацветают или не цветут.
  • Нейтральные растения - безразличны к длине фотопериода
  • Их цветение не зависит от длины дня и наступает при любой продолжительности освещения, кроме очень короткой, ведущей к голоданию.
  • одуванчик (Taraxacum officinale), ряд культурных растений (гречиха — Fagopyrum esculentum, горох — Pisum sativum, томаты — Lycopersicon, некоторые сорта хлопчатника — Gossypium).