Введение
Для зеленых автотрофных растений свет является одним из важнейших факторов жизни, поскольку представляет им необходимую лучистую энергию для фотосинтеза, т. е. участвует в образовании органических веществ, необходимых для роста и развития. Кроме того, свет оказывает непосредственное влияние на рост, на многие процессы дифференциации в клетках и тканях, на само органообразование. Для жизни растений важно, что в процессе фотосинтеза они продуцируют больше веществ, чем необходимо для покрытия расходов на дыхание, т. е. образуется положительный баланс веществ, без которого немыслим рост и существование растения: Как и при каких условиях образуется положительный баланс веществ, эта проблема подлежит экологическому исследованию. Практиков сельского или лесного хозяйства интересует урожай, т. е. продуктивность самого фотосинтеза. Весьма важен вопрос, как распределяются ассимиляты, как они используются самим растением и в фитоценозе в целом, т. е. как свет влияет на продуктивность растительного покрова.
В противоположность теплу и воде свет распределен более или менее равномерно, т. е. на Земле фактически нет такой зоны, где бы рост растения не был возможен из-за недостатка света. Если в полярных областях, где господствует длительная ночь, растения отсутствуют вовсе или их рост очень затруднен, то это связано не с недостатком света, а в первую очередь с неблагоприятными температурными условиями. Поэтому для расчленения растительности на зоны и подзоны свет играет подчиненную роль. Но его значение особенно велико в распределении растений на малых площадях, в местообитаниях, т. е. в определении структуры сообщества. Когда мы сравниваем флоры солнечного и теневого местообитаний, то их различия вызываются в первую очередь условиями освещения, хотя тепловой и водный режимы играют здесь тоже немаловажную роль.
1. Экологические факторы среды
Экологическими факторами внешней среды называются определенные свойства среды обитания, оказывающие влияние на живой организм, в частности, растение. Те элементы среды, которые индифференты по отношению к живым организмам, не рассматривают как экологические факторы, например, инертный газ. Все живые организмы неразрывно прямо или косвенно взаимосвязаны с окружающим пространством. Экологические факторы очень широко варьируют в пространстве и времени. Поэтому растения постоянно приспосабливаются к условиям среды и регулируют работу систем внутренних органов в соответствии со значениями конкретных экологических факторов. Но не все экологические факторы имеют равноценное значение в жизнедеятельности определенного вида растений. Так, для большинства растений-автотрофов интенсивность освещения по значимости стоит на первом месте, тогда как для грибов-гетеротрофов свет практически не влияет на скорость протекания обменных процессов. При этом каждый вид растений может существовать только при совокупности экологических факторов с определенной интенсивностью действия в соответствующем диапазоне величин.
Вода также важный экологический фактор, ведь существуют влаголюбивые или засухоустойчивые растения. Чем больше интенсивность действия какого-либо экологического фактора будет отклоняться от благоприятного значения, тем больше угнетается жизнедеятельность организма. Оптимальная интенсивность действия определенного экологического фактора - наиболее благоприятная для поддержания процессов жизнедеятельности растений каждого конкретного вида.
Воздействие экологических факторов среды можно расценить как действие раздражителей, лимитирующих факторов и модификаторов. Раздражители обусловливают адаптивные изменения физиологических процессов растения. Лимитирующие факторы создают невозможные условия существования данного вида растения в определенной среде. Модификаторы провоцируют морфологические и физиологические трансформации организмов растений. Природно-экологические факторы динамичны, непостоянны, поэтому растения подвергаются воздействию их режимов, то есть последовательности изменений за определенный временной промежуток. Следует отметить, что растения, приспособившись к жизни в конкретных условиях, сами в процессе жизнедеятельности преображают среду своего обитания и впоследствии обеспечивают постоянство условий среды. К примеру, леса поддерживают влажность грунта и обеспечивают ему защиту от разрушения, а растительность болот увлажняет воздух и способствует накоплению воды, которая питает небольшие реки и ручьи. Также важно то, что жизнедеятельность растений обеспечивает постоянство газового состава атмосферного воздуха, а из остатков растений образуется перегной, уголь, торф, нефть.
Классификация экологических факторов по природе происхождения: абиотические (факторы неживой природы), биотические (факторы живой природы) и антропогенные (деятельность человека). К абиотическим факторам относят климатические (температура, давление воздуха, влажность), химические (концентрация солей в воде, кислотность, газовый состав воздуха), физические (солнечная радиация, шум, магнитные поля, теплопроводность), орографические (рельеф местности, высота над уровнем моря), эдафогенные (состав почвы, её воздухопроницаемость, кислотность). Биотические факторы обусловлены деятельностью живых организмов. Это фитогенные факторы, возникающие благодаря влиянию растений, зоогенные – животных, микробиогенные – микроорганизмов, микогенные – грибов. Антропогенные экологические факторы условно делятся на группы: физические, химические, социальные и биологические. Своей хозяйственной деятельностью человек коренным образом изменяет природную среду. К физическим антропогенным факторам относят воздействие на растительный мир вибрации и шума, поездки в поездах и автомобилях, использование атомной энергии. Химические факторы – это применение ядохимикатов и минеральных удобрений, загрязнение нашей планеты промышленными отходами и выхлопными газами. Социально-экологические факторы обусловлены отношениями людей между собой и жизнью в обществе. Биологические антропогенные факторы включают продукты питания человека, микроорганизмы, средой обитания которых является непосредственно человек. Все организмы, населяющие нашу планету, должны охраняться человеком. Но особенное значение имеет сохранение и воспроизведение мира растений, ведь от него зависит жизнь на Земле.