Страница 11 из 13
Вопросы для самоконтроля
1. Что такое ландшафтное освещение?
2. Какие виды садовых светильников вы знаете? Охарактеризуйте их.
Раздел 2
Декоративные растения в вашем саду
2.1. Основы экологии растений
2.1.1. Среда обитания. Понятие об экологических факторах
Среда – это все, что окружает организм, т. е. это та часть природы, с которой организм находится в прямых или косвенных взаимодействиях. Под средой мы понимаем комплекс окружающих условий, влияющих на жизнедеятельность организмов. Он складывается из разнообразных элементов – факторов среды. Не все из них с одинаковой силой воздействуют на организмы. Так, сильный ветер зимой неблагоприятен для крупных, открыто обитающих животных, но он не действует на более мелких, которые укрываются под снегом или в норах, либо живут в земле. Те факторы, которые оказывают какое-нибудь действие на организмы и вызывают у них приспособительные реакции, называются экологическими факторами.
Влияние экологических факторов сказывается на всех процессах жизнедеятельности организмов и, прежде всего, на их обмене вещества. Приспособления организмов к среде носят название адаптаций. Способность к адаптации – одно из основных свойств жизни вообще, так как обеспечивает возможность ее существования, возможность организмов выживать и размножаться.
Экологические факторы имеют разную природу и специфику действия. По своему характеру они подразделены на две крупные группы:
– абиотические,
– биотические.
Если подразделять факторы по причинам их возникновения, то можно выделить природные (естественные) и антропогенные. Антропогенные факторы могут также быть абиотическими и биотическими.
1. Абиотические факторы (или физико-химические факторы) – температура, свет, рН среды, соленость, радиоактивное излучение, давление, влажность воздуха, ветер, течения. Это свойства неживой природы, которые прямо или косвенно влияют на живые организмы.
2. Биотические факторы – это формы воздействия живых существ друг на друга. Окружающий органический мир – составная часть среды каждого живого существа. Взаимные связи организмов – основа существования популяций и биоценозов.
3. Антропогенные факторы – это формы действия человека, которые приводят к изменению природы как среды обитания других видов или непосредственно сказываются на их жизни.
Действие экологических факторов может приводить:
– к устранению видов из биотопов (смена биотопа, территории, сдвиг ареала популяции; например, миграции птиц);
– к изменению плодовитости (плотности популяций, репродукционные пики) и смертности (смерть при быстрых и резких изменениях условий окружающей среды);
– к фенотипической изменчивости и адаптациям: модификационная изменчивость – адаптивные модификации, зимняя и летняя спячка, фотопериодические реакции и т. п.
2.1.2. Абиотические факторы (факторы неживой природы)
Абиотические факторы – факторы неживой природы. Выделяют следующие универсальные группы абиотических факторов:
1. Климатические факторы,
2. Эдафические факторы (факторы почвы),
3. Факторы водной среды.
В природе существует явление взаимодействия (констелляции) факторов и действует принцип обратной связи: выброс токсических веществ уничтожил лес – произошло изменение микроклимата и, как следствие, изменение экосистемы.
Климатические факторы зависят от широты и положения зоны на континенте. Климатическая зональность привела к формированию биогеографических зон и поясов (зона тундр, зона степей, зона тайги, зона широколиственных лесов, зона пустынь и саванн, зона субтропических лесов, зона тропических лесов). Есть множество вторичных факторов. Например, зоны муссонного климата, формирующие уникальный животный и растительный мир. Широта наиболее сильно сказывается на температуре. Положение зоны на континенте – причина сухости или влажности климата. Внутренние области суше периферийных, что сильно влияет на дифференциацию животных и растений на материках. Ветровой режим (составная часть климатического фактора) играет чрезвычайно важную роль в формировании жизненных форм растений.
В океане выделяются арктическо-антарктическая, бореальная, субтропическая и тропическо-экваториальная зоны.
Важнейшие климатические факторы: температура, влажность, свет.
Температура. От нее зависит уровень и интенсивность обмена веществ, фотосинтеза и других биохимических и физиологических процессов.
Жизнь на земле существует в широком диапазоне температур. Наиболее приемлемый для жизни диапазон температур от 0° до 50 °C. Для большинства организмов – это летальные температуры. Исключениями являются многие северные организмы, где наблюдается смена сезонов. Они способны переносить зимние минусовые температуры. У растений в это время замирает активная деятельность. Некоторые семена, споры и пыльца растений, нематоды, коловратки, цисты простейших выносили в экспериментальных условиях температуру – 190 °C и даже – 273 °C. Но все-таки это исключительные случаи. Температурный интервал жизнедеятельности организма определяется свойствами белков и активностью ферментов. Одним из приспособлений переносить неблагоприятные температуры является анабиоз – приостановка жизненных процессов организма.
Наоборот, в жарких странах нормой жизни являются достаточно высокие температуры. Известен ряд микроорганизмов, способных жить в источниках с температурой выше 70 °C. Споры некоторых бактерий способны выдерживать кратковременное нагревание и до 160–180 °C.
По отношению к температурному фактору виды разделяются на следующие экологические группы:
– виды, предпочитающие холод, относятся к криофилам и криофитам.
– виды с оптимумом деятельности в области высоких температур относятся к термофилам и термофитам.
Процессы жизнедеятельности у каждого вида растений осуществляются при определенном тепловом режиме, который зависит от качества тепла и продолжительности его воздействия.
Разные растения нуждаются в разном количестве теплоты и обладают различной способностью переносить отклонения (как в сторону понижения, так и повышения) температуры от оптимальной.
Оптимальная температура – наиболее благоприятная температура для определенного вида растений в рассматриваемой стадии развития.
Максимальная и минимальная температуры, не нарушающие нормального развития растений, определяют пределы температур, допустимых для их выращивания в соответствующих условиях. Понижение температуры приводит к замедлению всех процессов, сопровождается ослаблением фотосинтеза, торможением образования органических веществ, дыхания, транспирации. Повышение температуры в пределах оптимальной зоны, активизирует эти процессы.
Отмечено, что интенсивность фотосинтеза растет с повышением температуры и достигает максимума в области 15–20 °C для растений умеренных широт и 25–30 °C для тропических и субтропических растений. Суточная температура осенью в помещениях почти не опускается ниже 13 °C. Зимой она находится в пределах 15–21 °C. Весной колебания температур возрастают. Она достигает 18–25 °C. В летнее время температура держится относительно высокой в течение суток и составляет 22–28 °C. Как видно, температура воздуха в помещениях почти укладывается в диапазон температур, необходимых для протекания процесса фотосинтеза на протяжении всего года. Температура, таким образом, не является столь лимитирующим фактором в комнатных условиях, как интенсивность освещения. Однако, её нужно учитывать при высаживании растений в открытый грунт.
Влажность. Все биохимические процессы в организмах протекают в водной среде. Вода необходима для поддержания структурной целостности клеток всего организма. Она принимает непосредственное участие в процессе образования первичных продуктов фотосинтеза.