Изменчивость получаемой радиации.

В разных точках планеты обеспеченность солнечной радиацией сильно зависит от географической широты, высоты над уровнем моря, рельефа, облачности. Поэтому на Земле наблюдаются большие региональные и локальные различия радиационного довольствия.

Тропические области высоких давлений, приходящиеся на пустыни Африки и Австралии, получают очень много света. Эти малооблачные сухие пространства принимают в среднем не 47 %,
а 70 % радиации, поступившей на верхнюю поверхность атмосферы. Экологически важно, что в аридных условиях из-за малого количества водяных паров интенсивность света гораздо выше. Это позволяет пустынным растениям, резко сократив испаряющую поверхность, все же нормально ассимилировать. Однако для нужд фотосинтеза свет в аридных пустынях избыточен — он не может быть полностью утилизирован растениями из-за высоких температур и недостатка воды.
Суммарная интенсивность радиации велика также в высокогорьях, так как там потери энергии уменьшаются при прохождении ее через более тонкий и чистый слой атмосферы. Так, для перпендикулярной к лучам поверхности при подъеме со 100 до 4000 м над уровнем моря инсоляция увеличивается в 2 раза. Большую роль играет также экспозиция склона. Усиление инсоляции в высокогорье имеет немаловажное значение для альпийских растений.
Напротив, в гумидных областях, где постоянна облачность и водяные пары экранизируют свет, значительно снижается и освещенность. Это происходит во влажных тропических районах, поясах туманов в горах, областях сырого океанического климата. Все они в среднем получают меньше солнечной радиации.
Немалое значение в обеспечении светом местообитаний имеет рельеф (угол наклона поверхности и экспозиция склонов). Изменение угла падения солнечных лучей влияет на интенсивность радиации: чем ближе угол падения лучей к прямому, тем больше света получает участок (рис. 6.2). Параллельно нарастает и температурное различие. Поэтому локальные топографические вариации силы света могут иметь существенное экологическое значение. Это относится к большому разнообразию растительности в горах, но особенно актуально для приполярных территорий: в

Рис. 6.2. Суточный ход потока прямой солнечной радиации на перпендикулярную (/) и горизонтальную (2) поверхность для Павловска в июле и январе (по И. А. Шульгину, 1967)

высоких широтах именно различия в интенсивности освещения южных и северных склонов во многом объясняют разницу в их растительности. И в средних широтах растения, растущие совсем недалеко, но на разных элементах рельефа, могут оказаться в условиях освещенности, различие которых сравнимо с зональными. Так, южный склон крутизной 20° на широте Санкт-Петербурга (60° с.ш.) в летнии день получает больше солнечной радиации, чем горизонтальная поверхность на широте Харькова (50° с.ш.).

Это находит ботаническое отражение в правиле предварения В. В.Алехина, по которому при движении от зоны к зоне характерные для них растения и сообщества предваряются на соответствующих склонах предыдущих зон (в соответствии с меньшей или большей инсоляцией склонов разной экспозиции). В некоторых случаях в рельефе могут создаваться особые местообитания, когда растения попадают в условия особенно сильного затенения (пещеры, расщелины скал, нависающие глыбы).
Существенно влияет на количество получаемого растениями света запыленность атмосферы, вызванная ее загрязнением. Это наблюдается при естественных катастрофических явлениях (вулканизм, пыльные бури), которые на некоторых территориях бывают более часты. А широко обсуждавшаяся модель «ядерной зимы», предложенная группой академика Н. Н. Моисеева, прогнозирует, что результатом ядерной войны может быть сильное запыление атмосферы и глобальное похолодание из-за поднятия в воздух огромных масс твердых частиц. Аналогичный эффект дает падение крупных небесных тел. Так, расчеты показывают, что падение 10-километрового астероида обеспечивает естественную «ядерную зиму», когда под непроницаемым покровом пыли и пепла даже на экваторе температура полгода может держаться ниже 0 °. Возможно, в прошлом падение крупных небесных тел могло вызывать длительное запыление атмосферы с соответствующим падением температуры и эволюционными последствиями. Например, рядом ученых предполагалась именно такая причина, спровоцировавшая на границе мела и палеогена вымирание крупных рептилий. В наше время зафиксировано уменьшение сол нечной радиации, проходящей через запыленную атмосферу крупных индустриальных центров.
Растения открытых мест получают дополнительный свет, отраженный от поверхности почвы, воды, снега, других организмов. Эта величина, называемая нижним светом, сильно зависит от свойств отражающих поверхностей. Отношение отраженной радиации к падающей называется альбедо. Оно зависит от цвета субстрата, его структуры, влажности и выравненное™ поверхности. У почв, покрытых растительностью, оно зависит также от особенностей растений, цвета листьев и стеблей. Альбедо сильно различается у разных субстратов. Так, 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 (И. С. Кауричев и др., 1982). Доля отраженного света существенна в околоводных местообитаниях, особенно при низком стоянии солнца (утром и вечером). Так, при высоте солнца над горизонтом 2 ° альбедо воды составляет около 78 %. Очень интенсивен нижний свет на южных склонах берегов: в солнечный день он может составлять до 85 % от прямого.

<< | >>

Источник: Березина Н.А.. Экология растений: учеб, пособие для студ. высш. учеб, заведений. 2009

Еще по теме Изменчивость получаемой радиации. :

- Геоботаника - Комнатные растения - РАСТЕНИЯ - Систематика растений - Экология растений -

- Биология - Ветеринария - Взаимоотношения животных - Все животные - Геология - Зоопсихология - Коровы - Кошки - Лечение животных - Лошади - Насекомые - Науки о Земле - Опасные растения и животные - Растительный мир - Редкие животные - Сельское хозяйство - Собаки - Экология -