СВІТЛО ЯК ЕКОЛОГІЧНИЙ ФАКТОР Жоден з факторів такий нецікавий для екологів, як світло, зазначав

Жоден із чинників такий нецікавий для екологів, як світло, зазначав Ю. Одум. Серед життєво важливих екологічних факторів сонячне світло посідає особливе місце. Радіація Сонця породила життя Землі.

З фізичного погляду сонячна радіація складається з хвиль різної довжини. Променисту енергію рослини використовують вибірково. При фотосинтезі споживають промені з довжиною хвилі від 380 до 740 нм. Область сонячного спектру, використовувана рослинами для фотосинтезу, отримала назву фотосинтетично активної радіації (ФАР). З боку коротших хвиль до ФАР примикає ультрафіолетова радіація (УФ), а довших — інфрачервона (ІЧ).

Проходячи відстань від Сонця до Землі, сонячна радіація сильно змінюється. Одна частина променів відбивається і поглинається хмарами та аерозолями, інша – відкидається у вигляді розсіяного світла. На зовнішньому кордоні атмосфери Землі інтенсивність сонячної радіації становить 1,39 кВт/м2 (сонячна константа). До Землі доходить лише близько половини (47 %) цієї радіації. Відбуваються втрати та фотосинтетично активної радіації. ФАР втрачається у верхніх шарах атмосфери, а й у спільноті рослин (фитоценозе). Частина радіації від насаджень відбивається, частина ними поглинається, і, нарешті, решта ФАР сягає поверхні грунту. Так, у посівах соняшника відбивається 6 % радіації, поглинається 75, сягає грунту 19 %. У посівах кукурудзи 7% радіації відбивається, 86 - поглинається, 7% доходить до ґрунту і втрачається (рис. 5 і 6).

Коефіцієнт корисної дії поглиненої рослинами сонячної енергії невеликий. На фотосинтез використовується лише невелика частина радіації, лише близько 1,5%. У сільськогосподарських культур ККД використання променистоїенергії зазвичай вищі, ніж у диких предків та родичів. Так, на фотосинтез кормовий буряк використовує 1,90% поглиненої сонячної енергії, віка - 1,98, конюшина - 2,18, картопля - 2,38, жито - 2,42, пшениця - 1,68, овес - 2,74 , Льон - 3,61, люпин - 4,79%. Від ефективності використання ФАР залежить врожайність рослин. Що ефективність використання світла у фотосинтезі, то вище врожайність сільськогосподарської культури.

На поверхні земної кулі світло розподілено нерівномірно. Інтенсивність сонячної радіації залежить від географічного розташування тієї чи іншої регіону. Так, на півночі через низьке сонцестояння освітленість місцевості відносно слабка, нижча, ніж у регіонах, розташованих південніше. На півдні, зокрема на екваторі, промені Сонця падають на Землю прямовисно, тому інтенсивність сонячної радіації досягає максимальних величин. Інтенсивність висвітлення земної поверхні залежить від рельєфу місцевості. Особливості природних умов тієї чи іншої регіону земної кулі впливають і якість радіації, її спектральний склад. У багатьох регіонах Північної півкулі

Мал. 5. Проникнення та поширення сонячної радіації у посіві соняшника

створюються сприятливі умови для утворення розсіяного світла, багатого на довгохвильові промені. На півдні інша картина: тут світло пряме, і в світловому спектрі переважає короткохвильова радіація.

Інтенсивність світла та його спектральний склад – потужний ботаніко-географічний екологічний фактор. Широтні відмінності в інтенсивності та спектральному складі радіації багато в чому визначили особливості формування типів рослинності, характерних для тундри, тайги, степів та інших географічних зон земної кулі. Світловий режим, який у тому чи іншому регіоні, виконує роль чинникаприродного відбору рослин. Тому в одних місцеперебуваннях переважають світлолюбні рослини (геліофіти), в інших — тенелюбні, тіньовитривалі (сциофіти).

Прикладом крайнього світлолюбний може бути акація білувата, широко поширена в суданській савані. Цікаво, що рослина скидає листя не в спеку року, а в сезон дощів.

факторів

Мал. 6. Проникнення та поширення сонячної радіації у посіві кукурудзи (за В. JIapxepy)

Сонячна радіація - це екологічний фактор, що надає сильний вплив не тільки на рослинні, але і тваринні організми. Промені Сонця активізують обмін речовин в організмі тварин, підвищують їхню продуктивність і відтворювальну здатність. Під впливом сонячних променів змінюються функціонально-морфологічні властивості очей, слизових оболонок, шкіри та волосяного покриву. Сонячну радіацію широко використовують у тваринництві та ветеринарії.

Під дією сонячного світла, особливо ультрафіолетового проміння, відбувається активізація вітаміну D в організмі. Вітамін D має антирахітичну дію, він служить регулятором мінерального обміну в організмі та сприяє зміцненню кісток. Прогулянки (моціон) коней, великої рогатої худоби, свиней, овець і кіз у погожі сонячні дні - один з ефективних методів підвищення продуктивності, відтворювальної здатності тварин та запобігання їх від захворювань (геліотерапія та геліопрофілактика рахіту, остеодистрофії та ін.)

Сонячна радіація — це джерело енергії, без якого життєдіяльність рослин і тварин неможлива. Світло — це лімітуючий чинник, оскільки за його нестачі чи надлишку життєдіяльність організмів порушується. ^ Різке ослаблення, як і посилення, впливу сонячної радіаціїна організми може стати причиною зниження відтворювальної здатності рослин та тварин.

У місцях проживання, де освітленість мінімальна, недостатня (наприклад, печери, ущелини скель), рослини можуть відчувати світлове голодування. Часто причиною світлового голодування культурних рослин є переущільнення популяцій (при загущенні посіву). У загущених посівах сільськогосподарських культур, вирощених на добре зволожених ґрунтах, відзначають недорозвиненість механічних тканин соломи та вилягання хлібів.

За порушення умов вирощування спостерігається вилягання сходів овочевих культур у парниках та теплицях. Через дефіцит світла покривні тканини рослин стають тонкими. Стійкість рослинних організмів до дії хвороботворних агентів знижується.

Світлова недостатність негативно впливає на зростання та розвиток великої рогатої худоби, овець, кіз, свиней, курей. У тварин знижуються вгодованість, продуктивність, відтворювальна здатність, порушується вітамінно-мінеральний обмін, погіршується якість тваринницької продукції. Розвиваються хвороби: у молодих тварин рахіт, у дорослих – остеодистрофія. При рахіті та остеодистрофії уражається кісткова система; кістки розм'якшуються, викривляються. Іноді вони стають крихкими та ламкими, що призводить до перелому кісток.

Світло високої інтенсивності - це подразник, який може шкідливо впливати на організм. Пряма дія променів на протоплазму клітин згубна (Одум). Занадто інтенсивна радіація може стати причиною захворювання рослин та тварин. Пряме сонячне світло руйнує хлорофіл, порушує обмінні процеси, викликає деструктивні зміни в органах та тканинах рослинного організму. Патогенна дія надмірного освітлення особливо різко проявляється утіньовитривалих рослин. У сільськогосподарських тварин буває сонячний удар. 2.4.2.