Световой режим водоемов и распространение в них растений.

Особый световой режим складывается в водоемах. Он зависит от общей освещенности над водой, степени отражения водной поверхностью, поглощения и рассеяния света в воде. На него сильно влияют гидродинамические показатели — турбулентность, прозрачность, цветность и мутность воды.

Во многих водоемах эти показатели характеризуются сезонной изменчивостью. Например, в холодное время промерзшие грунты меньше эродируются реками, мутность воды падает и наблюдаются вспышки обилия ряда видов фитопланктона.
При высоком стоянии солнца гладкая водная поверхность в среднем отражает 6 % падающего света, при сильном волнении — около 10%. При низком стоянии Солнца отражение значительно

увеличивается и большая часть света в воду не проникает. Поэтому под водой день короче, чем на суше.
Вода ослабляет радиацию намного сильнее атмосферы. Длинноволновые тепловые лучи поглощаются уже в верхних миллиметрах водяного слоя, инфракрасная радиация — в верхних сантиметрах. УФ-лучи проникают на глубину от нескольких дециметров до метра. Но ФАР достигает больших глубин. С глубиной интенсивность радиации убывает экспоненциально. Свет поглощается и рассеивается водой, растворенными веществами, взвешенными частицами и планктоном. В мутных водах уже на глубине около 0,5 м количество света может уменьшиться до 7 % (как под пологом темного елового леса). Разные глубины характеризуются и разной освещенностью, и разным спектральным составом света (рис. 6.12). Красное излучение, как правило, не проникает ниже 34 м, желтая часть спектра задерживается на глубине около 177 м, а зеленая — на глубине 322 м. На больших глубинах царит слабое зеленовато-голубоватое освещение. Глубже 500 м не проникают даже синие и фиолетовые лучи.
Слой воды ниже границы обитания автотрофных растений называется дисфотической зоной, а выше ее — эуфотической. В прозрачных озерах 1 % падающей ФАР может достигать глубины 5—10 м, поэтому высшие растения могут встречаться там на пятиметровой глубине, а прикрепленные ко дну водоросли и на глубинах до 20 130 м. В открытом море граница эуфотической
зоны лежит глубже. Так, в прибрежной полосе Средиземного моря 1 % радиации проникает до глубины 60 м, а в прозрачных водах океана — до 140 м.
Разные группы водорослей неодинаково относятся к спектральному составу достигающего их света. В процессе фотосинтеза одни из них (зеленые, бурые, диатомовые) преимущественно используют красные и в меньшей степени синие лучи спектра. Другие во-
Рис. 6.12. Ослабление в воде цветных
лучей (по G. Clarke, 1957).
Лучи: УФ-Ф — ультрафиолетовые — фиолетовые, С, Г — синие и голубые, 3 — зеленые, Ж — желтые, О — оранжевые, К — красные. Шкала по оси абсцисс логарифмическая
доросли (красные и цианобактерии), наоборот, больше используют синие и в меньшей степени красные лучи.

Они активно фотосинтезируют благодаря присутствию красного пигмента фико- эритрина. Представители красных водорослей доходят в морях и океанах до самых больших глубин, а распространение большинства зеленых водорослей, имеющих фотосинтетические пигменты, поглощающие ту же часть спектра, что и наземные растения, ограничено поверхностными водами. Т. Энгельман назвал это явление хроматической комплементарной адаптацией водорослей.
Некоторые организмы (например, цианобактерии) изменяют свою окраску под влиянием цвета освещающих лучей и интенсивнее усваивают С02 в дополнительных к их окраске лучах спектра. Это явление связано с развитием других пигментов, особенно фикобилинов и каротиноидов. Так, если эти организмы выращивать на красном свету, у них будет преобладать фикоцианин, а при освещении зеленым светом главное место займет фикоэрит- рин. Способность к хроматической адаптации обнаружена не у всех водорослей. Некоторые выживают на глубине благодаря синтезу большего количества пигмента.
К количеству света водоросли в целом очень нетребовательны. Обычно они довольствуются очень слабым освещением, гораздо меньшим, чем наземные растения. Проникающий свет лимитирует глубину расселения водорослей, как правило, не превышающей 150 м. Так, в прозрачной морской воде основная масса видов фитопланктона размещается на глубине 40—70 м, иногда опускаясь до 100 —120 м. В озерах они сосредоточены на глубине 10 — 15 м, а в водах с малой прозрачностью — в поверхностном слое толщиной не более 3 м.
Распространение в глубину фитобентоса часто зависит не только от количества проникающего света, но и от возможностей его использования. Степень использования света зависит от сопряженного действия целого ряда факторов: температуры, характера грунта, содержания в воде минеральных и органических веществ. Так, интенсификации фотосинтеза способствует постоянное обновление водных масс. Косвенно это подтверждает тот факт, что бентосные водоросли наиболее пышно развиваются именно в местах с интенсивным перемешиванием воды (в реках и ручьях — на перекатах, где вода течет с большой скоростью, в морях — в проливах с течениями, в прибрежной прибойной зоне). Глубина, на которой разрастаются бентосные растения, в разных водоемах неодинакова. Дно глубоких бассейнов свободно от фотоавтотроф- ных водорослей. Глубина, на которую они опускаются в разных морях, неодинакова. Например, в северном регионе граница встречаемости бентосных растений лежит на незначительных глубинах, около 40 — 50 м, у берегов Флориды морские водоросли опускаются до глубины 100 м, а в отличающемся прозрачностью Средиземном море они растут на глубине 130 и даже 180 м (Л.Л. Великанов и др., 1981).

<< | >>

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

Еще по теме Световой режим водоемов и распространение в них растений.:

- Геоботаника - Комнатные растения - РАСТЕНИЯ - 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 -