36. Светолюбивые и теневыносливые растения, их физиологические различия. Использование знаний о светолюбии и теневыносливости растений в агрономической практике.
В процессе эволюции растения приспособились к произрастанию в различных условиях освещения. По этому признаку В. Н. Любименко разделил растения на группы: светолюбивые, теневыносливые и тенелюбивые. Эти группы растений отличаются по ряду анатомо-физиологических особенностей. Они различаются по содержанию и составу пигментов.
Светолюбивые растения характеризуются более светлой окраской листьев, меньшим общим содержанием хлорофилла по сравнению с теневыносливыми. В листьях теневыносливых растений по сравнению со светолюбивыми относительно высокое содержание ксантофилла и хлорофилла б. Это позволяет теневыносливым растениям использовать отраженный свет.
Листья светолюбивых растений по сравнению с теневыносливыми характеризуются более мелкими клетками, мелкими хлоропластами, мелкими устьицами, но при большем их количестве на единицу поверхности листа, более густой сетью жилок.
Светолюбивые и теневыносливые растения отличаются и по физиологическим признакам. Большое содержание пигментов позволяет теневыносливым растениям лучше использовать малые количества света. У светолюбивых растений интенсивность фотосинтеза увеличивается при возрастании интенсивности освещения в более широких пределах. Важной особенностью, определяющей возможность растений произрастать при большей или меньшей освещенности, является положение компенсационной точки. Под компенсационной точкой понимается та освещенность, при которой процессы фотосинтеза и дыхания уравновешивают друг друга. Иначе говоря, это та освещенность, при которой растение за единицу времени образует в процессе фотосинтеза столько органического вещества, сколько оно тратит в процессе дыхания. Естественно, что рост зеленого растения может идти только при освещенности выше компенсационной точки. Чем ниже интенсивность дыхания, тем ниже компенсационная точка и тем при меньшей освещенности растения растут. Теневыносливые растения характеризуются более низкой интенсивностью дыхания, что и позволяет им расти при меньшей освещенности. Компенсационная точка заметно возрастает с повышением температуры, так как при этом возрастает дыхание.
Помимо интенсивности для процесса фотосинтеза важен и качественный состав света. Наиболее высокая интенсивность фотосинтеза в красных лучах. Это объясняется тем, что энергия 1 кванта красного света (176 кДж/ моль) вполне достаточна для перехода молекулы хлорофилла на первый синглетный уровень возбуждения. Эта энергия идет на фотохимические реакции. Энергия 1 кванта синего света 293 кДж/моль, обеспечивает перевод молекулы хлорофилла на более высокий уровень возбуждения, и эта излишняя энергия превращается в теплоту при переходе молекулы в первое возбужденное состояние.
Во-первых, красный свет всегда присутствует в лучах прямой солнечной радиации. При низком стоянии солнца красные лучи становятся преобладающими.
Растения, выращенные на синем и красном свету, отличаются по продуктам фотосинтеза. На синем свету преобладают продукты белкового синтеза, а на красном — углеводного.
. Под СВЕТОВЫНОСЛИВОСТЬЮ можно понимать степень устойчивости вида к интенсивности инсоляции. Безусловно (как отмечала Ю.Л.Цельникер) оно не может быть универсальным параметром, так как устойчивость растения к свету зависит еще и от степени обеспеченности его влагой, питанием и от условий охлаждения листьев (температура воздуха, наличие ветра и пр.). Однако при прочих равных условиях устойчивость к повышению облучения солнечным светом будет разной для разных видов растений.
Источник
Светолюбивые и теневыносливые растения
С помощью процесса фотосинтеза, зеленые растения создают органическое вещество из простых неорганических соединений, выделяя при этом кислород в атмосферу. Свет оказывает большое формирующее влияние на древесные растения, энергию их роста, цветение и плодоношение, ход естественного возобновления в природе, на пример смену древесных пород в лесу после рубки.
По реакции на освещенность группы растений разделяют на:
- Светолюбивые (гелиофиты) — растения, у которых максимальная интенсивность фотосинтеза (световое насыщение) происходит при 25-50% от полной освещенности. Световой минимум для них 10-15% от полной дневной освещенности, ниже которого растения начинают отмирать. Это деревья и кустарники открытых местообитаний или хорошо освещенных экологических ниш. У светолюбивых древесных растений кроны сквозистые, прозрачные: у вечнозеленых видов листья живут на побегах обычно до 3 лет, на пример у сосны обыкновенной в нашей климатической зоне. Отдельно растущие сосны образуют могучие раскидистые кроны, а в лесу деревья, конкурируя за солнечный свет, вытягиваются и имеют гораздо более тонкие стволы, нижние сучья отмирают на них рано.
- Теневыносливые (сциофиты) – растения, которые лучше растут и развиваются при достаточно полной освещенности, но могут приспосабливаться и к слабому свету. Это большая группа древесных растений способных выживать при световом минимуме (1-3% от полной дневной освещенности. У теневыносливых пород листья как правило более темные, кроны плотные и густые, листья живут у вечнозеленых 5-10 и более лет (до 30), нижние сучья долго остаются живыми и стволы медленно очищаются от них. Отмирание угнетенных деревьев в лесу происходит медленно.
Среди древесных растений, адаптированных в нашем климате, можно привести такие примеры:
- Наиболее светолюбивые – сосны (различные виды), лиственницы (различные виды), акации (белая и желтая), ива белая, черемуха обыкновенная, орех маньчжурский, березы (повислая, пушистая), ольха серая, осина.
- Относительно светолюбивые – лжетсуга Мензиса, бархат амурский, ясень (обыкновенный, пенсильванский), черемуха маака, орех серый, клен серебристый, дуб черешчатый, рябина обыкновенная.
- Промежуточные породы – ель колючая, клен (ясенелистный и ложноплатановый), лещина обыкновенная, ольха черная, каштан конский.
- Относительно теневыносливые – пихта одноцветная, вязы, клен полевой, дуб красный.
- Теневыносливые породы – пихта сибирская, ель обыкновенная, клен остролистный, граб обыкновенный, липа (мелколистная, крупнолистная), тсуга канадская.
Реакция древесных растений на освещенность у одних и тех же видов может меняться с возрастом, в различных почвенно-климатических условиях, в разные фенологические фазы роста. Например, всходы и молодые деревья более теневыносливы, чем взрослые, на бедных почвах растение становится более светолюбивым, чем на плодородных почвах. Независимо от степени светолюбивости, всем растениям для формирования плодов и семян требуется высокая освещенность. Также большое влияние на процессы роста и развития растений оказывает различное соотношение продолжительности дня и ночи, реакция растений на это назвали фотопериодической.
Все вышеперечисленные факторы наши специалисты всегда учитывают при пересадке деревьев и посадке крупномеров.
Источник