Строение и физиологические особенности светолюбивых и теневыносливых растений. Тенелюбивые комнатные растения, теневыносливые растения и светолюбивые Светолюбивые и тенелюбивые растения

Освещение является важнейшим фактором в развитии растений, поскольку только с его помощью может осуществляться процесс фотосинтеза. У каждого растения своя чувствительность к свету, но в целом в по отношению к нему они делятся на солнцелюбивые, светолюбивые, теневыносливые и тенелюбивые. Мы познакомим вас со всеми четырьмя категориями комнатных растений и расскажет, в каком месте квартиры их лучше поместить.

Переносить в течение долгого времени прямые солнечные лучи могут далеко не все растения. Наиболее выносливые из них происходят из засушливых мест, где они почти круглый год растут под открытым небом и ярким солнцем. К солнцелюбивым растениям, выращиваемым в комнатной культуре, можно отнести и те, что в природе встречаются в верхнем ярусе субтропических и тропических лесов. Вот далеко не полный список солнцелюбивых декоративно-лиственных растений, которые можно встретить в комнатной культуре:

агава;
алоэ;
бабан;
бокарнея;
вашингтония;
замиокулькас;
кариота;
кротон;
кофе;
кокос;
ливистона;
ликуала;
молочай;
рапис;
сансевиерия;
юкка;
финик канарский.

Из цветущих комнатных растений больше других любят солнце:

адениум;
гибискус;
бугенвиллия;
гиппеаструм;
гемантус;
герань;
орхидея дендробиум;
датура;
жасмин;
кливия;
мединилла;
роза;
стрелиция;
хойя.

Солнцелюбивыми растениями являются гранат, все кактусы и суккуленты, а также все представители цитрусовых .

Следует знать, что некоторые растения являются светолюбивыми, но они же могут быть и теневыносливыми, как, например, сансевиерия. Поэтому не удивляйтесь, если встретите одно и то же растения в разных группах.

Держать солнцелюбивые растения можно на южных, юго-восточных и юго-западных подоконниках , однако в летнее время нельзя допускать, чтобы на цветы долго падали прямые солнечные лучи, лучше все-таки затенять их в послеполуденные часы легкой занавеской.

Что касается длины светового дня, то в летнее время тропическим культурам нужен двенадцатичасовый, а в зимнее – восьмичасовый световой день. Поэтому светолюбивым растениям с конца осени может понадобиться дополнительное искусственное освещение.

Субтропические культуры зимой желательно содержать в прохладе при 8-12 ºC, иначе их побеги начнут вытягиваться, листья становятся мелкими и могут деформироваться. Но если им приходится зимовать в тепле, то придется обеспечить им двенадцатичасовый световой день.

Эти растения любят солнечный свет, но предпочитают его в виде рассеянных или косвенных лучей, которые не обжигают, а рассеиваются, проходя через верхний ярус тропического леса во второй ярус, где и обитают светолюбивые культуры. К этой категории относится большая часть комнатных растений, в том числе и такие представители декоративно-лиственных, как:

адиантум;
араукария;
аспарагус;
гинура;
дизиготека;
кротон;
диффенбахия;
драцена;
зебрина;
колеус;
кофе;
корделина;
монстера;
пеперомия;
рапис;
сансевиерия;
сциндапсус;
сеткреазия;
традесканция;
фикус пестролистный;
филодендрон;
хлорофитум;
хризалидокарпус;
хамедорея;
шефлера.

Из цветущих культур наиболее светолюбивыми являются:

ананас;
азалия;
абутилон;
антуриум;
ардизия;
афеляндра;
бегония;
белопероне;
бальзамин;
гипоцитра;
гибискус;
гардения;
глориоза;
гортензия;
датура;
зантедеския;
жасмин;
кислица;
кальцеолярия;
капсикум;
мурайя;
мединилла;
нертера;
олеандр;
пассифлора;
паслен;
пуансеттия;
рипсалидопсис;
сенполия;
стефанотис;
спатифиллум;
фуксия;
хойя;
хризантема;
цикламен.

Солнцелюбивы также все цитрусовые и бромелиевые культуры .

Эти растения лучше размещать на западных и восточных подоконниках , на которые свет падает только утром или вечером, и поэтому солнечные лучи не так жгучи, как днем, с 12 до 16 часов. Рассеянное освещение стимулирует интенсивную закладку цветочных почек. Нужен яркий рассеянный свет для сохранения оригинальной расцветки и пестролистным растениям.

К этим категориям относятся культуры, которые могут украсить ваши северные подоконники: на них хоть и не падают солнечные лучи, но рассеянный свет сквозь ориентированные на север окна поступает в изобилии. Можно располагать эти растения и в полутени, рядом с солнечным окном. Если же держать их в тени около северного окна, то они начнут отставать в развитии, а чтобы этого не происходило, нужно периодически выносить их на время под яркий рассеянный свет. К теневыносливым декоративно-лиственным растениям причисляются:

аглаонема;
алоказия;
адиантум;
аспарагус;
аспидистра;
асплениум и другие папоротниковые;
бегония;
гипоэстес;
гинура;
дигизотека;
диффенбахия;
темнолистная драцена;
зебрина;
корделина;
ктенанта;
маранта беложильчатая;
монстера;
темнолистный плющ;
сансевиерия;
селангинелла;
сингониум;
строманта;
сциндапсус;
традесканция;
фикус;
филодендрон;
фатсия;
фатсхедера;
фиттония;
циссус.

А вот среди цветущих комнатных растений теневыносливых и тенелюбивых не так и много:

бильбергия;
вриезия;
гузмания;
кислица;
орхидея лудизия;
сенполия.

Зимой интенсивность солнечного освещения снижается, и даже тенелюбивые культуры могут страдать от недостатка света, поэтому переместите их как можно ближе к хорошо освещаемым окнам. Но с наступлением весны солнце становится особенно опасным для тенелюбивых и теневыносливых растений, поскольку лучи увеличивают интенсивность, отражаясь от снега, а растения еще не успели адаптироваться к перемене освещения. Чтобы цветы не пострадали, верните их на северный подоконник или в привычную полутень.

5 5 1 5 Rating 5.00 (5 Votes)

Светлана Юрьевна Шапкина
«Светолюбивые и теневыносливые растения». Занятие по экологии в подготовительной группе

КОМПЛЕКСНОГО ЗАНЯТИЯ

"Светолюбивые и теневыносливые растения "

(ПОДГОТОВИТЕЛЬНАЯ ГРУППА )

Программное содержание : расширить знания детей о том, что свет - главное условие жизни растений . Уточнить и расширить знания об общих и характерных признаках светолюбивых и теневыносливых растений . Формировать обобщенное понятие : светолюбивые и теневыносливые растения . Продолжить учить видеть связь между условиями жизни и внешним видом. Закрепить умение ухаживать за растениями и определять их место по отношению к свету . развивать умственную активность детей, способствовать эмоциональному самовыражению. Воспитывать живой интерес и любовь к комнатным растениям .

Ход занятия : ввести в словарь детей слова : светолюбивые . теневыносливые . Приглашу детей пройтись по дорожкам нашего сада, полюбоваться растениями . обращу внимание при этом на богатство растений , разнообразие форм листьев и стеблей. красоту и свежесть зелени, яркость первых цветов. Затем предложу сесть поудобнее на стульчики и послушать одну "историю - быль".

- "Жил - был на свете любитель и знаток растений - садовник . Однажды садовнику пришла в голову замечательная мысль : создать для детей вечнозеленый цветущий сад. Он посадил сотни теневыносливых комнатных растений и стал с любовью заботой ухаживать за ними. Долго ли, коротко ли дело делалось, но вот сад вырос и зацвел. Прошла осень, зима, наступила весна. И тут садовник, придя однажды в сад, заметил, что что - то неладное творится с его любимыми растениями . У дальней стены отдельные из них вдруг стали терять красивую окраску листьев, стебли вытянулись, пожелтели, исчезла привлекательность. Да и окна появились растения с нездоровыми признаками : на листьях образовались коричневые пятна, желтизна, цветы засохли. Испугался садовник за жизнь своих "зелёных друзей" и принялся с усердием их лечить, поил лекарствами, вносил удобрения, исправно поливал и рыхлил, но они все не поправлялись. И тогда он решил попробовать поменять растения местами : те, которые заболели у дальней стены, он посадил к дальней стенке. День, другой и друг увидел садовник, что дело пошло на поправку, растения стали оживать , а некоторые даже выпустили бутоны и зацвели. И опять в саду воцарились красота и благополучие".

Ребята! Как вы думаете, какое из основных условий так повлияло на здоровье растений ? (свет ) .

Почему заболели растения у дальней стенке ? Что случилось с растениями у окна ? Подытожу, что оказывается, постоянно следует помнить : по отношению к количеству света комнатные растения делятся на светолюбивые и теневыносливые (первые любят очень много света , вторые так же хорошо растут и в тени и полутени ).

Светолюбивые растения отличаются по своих характерным признакам от теневыносливых растений .

Я сегодня вас научу различать . Вот тогда мы сможем помочь садовнику правильно располагать и даже можем составить книгу садовода, в которой поместим свои советы (показываю "Книгу садовода", рассматриваем её) .

Затем приглашу детей подойти к группе теневыносливых (кливия, сансевьера, аспидистра) . Как вы думаете, ребята, какие это растения , светолюбивые или теневыносливые ? (теневыносливые ) . А почему вы как думаете? Какой цвет листьев у этих растений ? (темно - зелёный) . Предложу попробовать листья на ощупь. Спрошу, какие они? (плотные, кожистые) . В итоге обобщу все характерные признаки теневыносливых растений : все эти комнатные растения могут успешно произрастать в затемненных местах, и большинство из них чувствует себя плохо, когда стоят на ярком свету . листья у теневыносливых растений имеют тесно - зелёную окраску, более плотные и кожистые. Предложу найти на центральной клумбе теневыносливые растения . Попытаюсь узнать у детей, какие признаки растений подсказывают на это .

затем обращу внимание на другую группу растений (пеларгония, герань, хлорофитум, бегония пятнистая, колеус, сеткреазея, генура, бальзамин).

Что можно сказать о цвете листьев? (все растения рассматриваем и называем цвет листьев) . Обобщу ответы детей : все светолюбивые растения отличаются от теневыносливых растений цветом листьев . Они любо имеют светло - зелёную окраску листьев, либо пёструю, яркую.

предложу отыскать светолюбивые растения на ближних клумбах и доказать, что они действительно любят свет .

Обращу внимание детей на "солнышко" и "облачко", украшающие сад. Рассмотрим их. Спрошу, отчего наступает пасмурный день? Что хочется делать ребятам, когда ярко светит солнце ? (играть) .

Предложу вместе с солнышком поиграть. Дети говорят слова : "Солнышко, солнышко, засияй, с нашими ребятами поиграй". И к ним в руки полетят "облачки" и "солнышки" (раздаточный материал) . Дети их рассматривают, а затем играют в дидактическую игру "Солнышко и облачко". (Дети по карточке находят растения на клумбе и с помощью "солнышка" и "облачка" показывают знания о ).

На последней карточке покажу фикус. дети отыщут его и определят его отношение к свету . Далее расскажу о фикусе. Фикус родом из Индии. вечнозеленое растение тропиков . В джунглях фикус достигает высоты 30 м, а лист в длину бывает до 1м. Фикус очень полезное растение для человека . Он дает каучук, его поэтому называют резиновым деревом. Древние индейцы делали из смолы фикуса ("слёзы дерева") мячи и играли с ними. А у нас фикус прекрасно украшает сад.

Подведу итог, что ребята прекрасно научились определять растения светолюбивые и теневыносливые . Теперь можно взяться за оформление "книги садовода". скажу, что раз все умеют рисовать, то книгу мы составим из рисунков, только на рисунках обязательно отметим растения светолюбивые - "солнышком", теневыносливые - "облачком".

Предложу детям взять мольберт и все необходимое для рисования. В процессе работы индивидуально закреплю знания детей о светолюбивых и теневыносливых растениях . Под музыку "Вальс цветов" дети торжественно несут свои рисунки к книге (если краски высохли, то кладется прямо в "книгу садовода", если нет, то рядом на бордюр). Затем рассматриваем с детьми рисунки, благодарю за их старание и труд, за помощь садовнику. Предлагаю детям проверить в группе , правильно ли расположены растения по отношению к свету .

Свет — основной, жизненно необходимый фактор, определяющий развитие растений. Он является составляющим фотосинтеза — с помощью хлорофилла (пигмент, содержащийся в зеленой части растений) энергия луча превращается в энергию роста.

Отношение растений из разных климатических поясов к свету различно. Виды открытых местообитаний тропиков и субтропиков требуют очень большой освещенности, не переносят малейшего затенения. Например суккуленты, кактусы, многие пальмы, некоторые бромелиевые, орхидеи). Растения нижних ярусов влажных тропических и субтропических лесов (многие марантовые, ароидные, папоротники, бегонии) в культуре нуждаются в более или менее сильном притенении от прямых солнечных лучей.

В зависимости от потребления света все растения делятся на 3 группы:

— нейтральные,

— растения длинного дня,

— растения короткого дня.

Нейтральные растения начинают цвести, если в течение длительного периода времени они получают достаточное количество света (довольно яркий свет в течение 8 часов, а еще лучше 12-16 часов). В зависимости от вида для цветения нейтральных растений необходимо разное количество света. Пример: бегония, абутилон, аспарагус.

У растений длинного дня только огда образуются завязь и появляются цветки, когда в течение нескльких недель они получают так называемый минимум света в сутки, величина которого неодинакова для разных растений и составляет примерно от 13 до15 часов. Если растение не получает своего суточного минимума, то оно не цветет. Характер освещения (естественный или искусственный) не имеет значения. Освещенность не должна быть чрезмерной. Пример: глоксиния, сенполия, кальцеолярия, колеус, цинерария, примула, колокольчик равнолистный, бальзамин, эпифиллюм, пеларгония, стефанотис.

У растений короткого дня завязь и цветы появляются только в том случае, если в течение нескольких недель (обычно 8-10) они получают строго определенное количество света. Обычно им необходимо 12,13 или 14 часов. Хотя зимой количество света невелико, тем не менее его вполне достаточно для растений короткого дня. Пример: зигокактус, традесканция, каланхое, азалии, крупноцветные бегонии, пуансеттия.

Последствия светового воздействия (фототропизм) можно наблюдать практически на любом растении — оно тянется к свету. Но не нужно думать, что если мы постоянно переставляем растение ближе к свету, то оказываем ему услугу. Если более сильные растения с декоративными листьями положительно реагируют на свет, то для зацветающих растений, более чувствительных к свету, последствия перестановки может оказаться пагубным. Азалия, камелия, "декабрист", гардения известы тем, что при смене угла падения света сразу сбрасывают бутоны, а иногда и листья. Поэтому на горшках этих чувствительных растений необходимо ставить "световую отметку", т.к. фломастером или маркером (или просто приклеить полосочку) на стороне горшка, обращенной к свету ставится полоска. Она помогает при временном взятии растений с подоконника поставить его потом именно так, как он стоял.

Как правило в подавляющем большинстве случаев цветы стоят на окне. Но окна бывают разные.

Если ваше окно выходит на север, северо-восток или северо-запад , то вблизи него можно ставить растение, которое особо не нуждается в свете. Западная сторона считается очень теплой. Для чувствительных к свету растений подходит только юго-западная сторона, в остальных случаях растение необходимо затемнить. При отсутствии жалюзи южная сторона опасна даже для кактусов. Очень сухой воздух и быстрое испарение влаги растения могут выдержать только в зимний период. Эта сторона без притенения меньше всего подходит к комнатным растениям. Восточная сторона благоприятна не менее западной, а вот на северо-восточной стороне могут хорошо расти только тенелюбивые растения.

При размещении растений немногим дальше от окна или в комнате следует учитывать, что количество света, поступающего в помещение, резко уменьшается с удалением от окна. Даже простенькая шторка "съедает" больше света чем мы думаем. Даже накапливающаяся на листьях пыль препятствует доступу света, поэтому растения нужно регулярно мыть, а опушенные листья очищать мягкой щеточкой. Кстати чистота окон тоже играет не последную роль — чистые окна повышают освещенность на 10%. Вплотную к оконному стеклу освещенность составляет около 80% освещенности за окном, при удалении всего на 1 м она падает до 50, в 3 м от окна составляет всего 3—5%. Количество света, необходимое растению для его нормального развития (роста, цветения, плодоношения), определяется освещенностью, измеряемой в люксах, и продолжительностью освещения (длиной дня). Для измерения освещенности используется специальный прибор — люксметр. В пасмурные осенние дни освещенность на открытом воздухе составляет приблизительно 1000 люкс. Некоторые теневыносливые растения (аспидистра, циссус ромбический, аспарагусы, алоэ, бильбергия, хлорофитумы) удовлетворяются этим в зимнее время. Зимний минимум света составляет 500 люкс. Специалисты единодушно считают, что тенелюбивым растениям необходимо не менее 1000 люкс, а для светолюбивых и цветущих растений эта цифра увеличивается до 5000 люкс (например афеляндра, санхеция, белопероне, абутилон, колокольчик, церопегия, кактусы). Цветущие растения и многие пестролистные виды нуждаются в большем количестве света, поэтому при размещении растений в помещениях нужно прежде всего учитывать их потребность в свете. Однако следует помнить, что в весенне-летнее время очень многие растения на южных окнах страдают от перегрева солнечными лучами через стекла. Под влиянием прямых солнечных лучей у них светлеют и выгорают листья, могут быть ожоги — бурые отметки или участки тонкие и бумаговидные — это обычная проблема для растений, расположенных на слишком солнечном месте, если они к таким условиям не адаптированы. Чаще всего такие проблемы возникают, если оставить на освещенных ярким солнцем листьях капли воды (вода действует как увеличительное стекло) или если держать растение возле узорчатых стекол, собирающих лучи. Поэтому летом большинство растений, находящихся на южных окнах, нуждаются в легком притенении бумагой или прозрачной занавеской.

Весна и лето наиболее благоприятны для растений. В это время при обилии света, длинном дне у растений происходит быстрое накопление органических веществ, стремительнее развиваются побеги, листья, корневая система. Многие растения в это время цветут, у других закладываются цветочные почки для осенне-зимнего цветения. В весенние и летние дни количество органических веществ, образующихся в растении в процессе фотосинтеза, значительно превышает их расход на дыхание. При снижении уровня фотосинтеза в короткие осенне-зимние дни органических веществ едва хватает на дыхание, рост прекращается. В наиболее темные дни при крайне низком уровне фотосинтеза растения вынуждены расходовать на дыхание запасы органических веществ, накопленных в листьях и корнях.
Среди комнатных растений имеется большая группа теневыносливых видов, которые могут довольно долго существовать в условиях низкой освещенности (ниже 500 люкс), не теряя своих декоративных качеств. К ним относятся многие ароидные (аглаонема, диффенбахия, монстера, сингониум), плющи, драцены, фатсия, фикусы, сансевиерии. В темных помещениях следует использовать растения с хорошо развитой корневой системой. Крупные, сильные экземпляры гораздо устойчивее в условиях недостатка света, так как при низком уровне фотосинтеза могут какое-то время использовать запасы питательных веществ, накопленных в корнях.

Искусственное освещение (досветка)

Для создания более благоприятных условий содержания растений в плохо освещенных местах в зимнее время рекомендуется использовать искусственное освещение. В условиях короткого светового дня с ноября до конца февраля растения освещают дополнительно в течение 10 -12 часов. При этом освещенность должна составлять не менее 500—800 люкс. В помещениях без дневного света искусственное освещение должно составлять для теневыносливых растений 1000 люкс и для цветущих растений и кактусов — не ниже 5000 люкс. Продолжительность освещения устанавливается в зависимости от видовой принадлежности растения. Для искусственного освещения рекомендуется пользоваться лампами дневного света — они более экономичны и меньше выделяют тепла. Тем более, что сейчас выпускают специальные "цветочные" лампы фирм Philips, Osram, Hagen. Размещать их нужно исходя из мощности — например, если берутся лампы мощностью 40 Вт, то на 1 кв.м их нужно поместить не менее 6 штук. Подвешивать лампы нужно на высоте 25—30 см для декоративноцветущих и 30-60 для декоративнолистных растений.

Светолюбивые растения - гелиофиты, растения, произрастающие на открытых местах и не выносящие длительного затенения; для нормального роста им необходима интенсивная солнечная или искусственная радиация. Взрослые гелиофиты, как правило, более светолюбивы, чем молодые экземпляры.

К светолюбивым растениям относятся как травянистые (подорожник большой, кувшинка и др.), так и древесные (лиственница, акация и др.) растения, ранневесенние - степей и полупустынь, а из культурных - кукуруза, сорго, сахарный тростник и др. Древесные или кустарниковые гелиофиты образуют обычно разреженные посадки.

Листья – равносторонние, узкие блестящие; побеги короткие; есть волоски.

Приспособленность к интенсивному освещению обеспечивается особенностями морфологии и физиологии светолюбивых растений. У них обычно довольно толстые листья с мелкоклеточной столбчатой и губчатой паренхимой и большим числом устьиц, нередко расположенные под большим углом к свету (иногда почти вертикально); лист блестящий (за счёт развитой кутикулы) или с опушением.

У светолюбивых растений кожица не содержит хлорофилла, и устьица находятся на нижней поверхности листа. У Пеларгонии (герань), фиалки и ряда других растений, есть волоски, которые рассеивают, яркий прямой свет тем самым защищают листья от перегрева. В клетках световых листьев много мелких хлоропластов, расположенных вдоль стенок – это объясняет цвет листьев.

У светолюбивых растений гораздо чаще (по сравнению с тенелюбивыми) встречается одревеснение побегов с образованием шипов, колючек. Характерно большое число устьиц, которые сосредоточены в основном на нижней стороне листа; многослойную палисадную паренхиму составляют мелкие клетки. По сравнению с тенелюбивыми растениями у гелиофитов значительно выше содержание хлоропластов в клетках листа - от 50 до 300 на клетку; суммарная поверхность хлоропластов листа в десятки раз превышает его площадь. За счёт этого обеспечивается высокая интенсивность фотосинтеза - отличительная черта гелиофитов. Другим морфологическим отличием от тенелюбивых растений является большее содержание хлорофилла на единицу площади и меньшее - на единицу массы листа.

Светолюбивые растения (гелиофиты) часто имеют побеги с укороченными междоузлиями, сильно ветвящиеся, нередко розеточные. Листья гелиофитов обычно мелкие или с рассеченной листовой пластинкой, с толстой наружной стенкой клеток эпидермы, нередко с восковым налетом или густым опушением, с большим числом устьиц на единицу площади, часто погруженных, с густой сетью жилок, с хорошо развитыми механическими тканями. У ряда растений листья фотометричные, т. е. повернуты ребром к полуденным лучам или могут менять положение своих частей в зависимости от высоты стояния Солнца. Так, у степного растения софоры листочки непарноперистосложного листа в жаркий день подняты вверх и сложены, у василька русского так же ведут себя сегменты перисторассеченного листа.

Оптический аппарат гелиофитов развит лучше, чем у сциофитов, имеет большую фотоактивную поверхность и приспособлен к более полному поглощению света. Обычно у них лист толще, клетки эпидермы и мезофилла мельче, палисадная паренхима двухслойная или многослойная (у некоторых саван-ных растений Западной Африки – до 10 слоев), нередко развита под верхней и нижней эпидермой. Мелкие хлоропласты с хорошо развитой гранальной структурой в большом числе (до 200 и более) расположены вдоль продольных стенок.

Хлорофилла на сухую массу в листьях гелиофитов приходится меньше, но зато в них содержится больше пигментов I пигментной системы и хлорофилла П700. Отношение хлорофилла а к хлорофиллу b равно примерно 5: 1. Отсюда высокая фотосинтетическая способность гелиофитов. Компенсационная точка лежит в области более высокой освещенности. Интенсивность фотосинтеза достигает максимума при полном солнечном освещении. У особой группы растений – гелиофитов, у которых фиксация СО2 идет путем С4-дикарбоновых кислот, световое насыщение фотосинтеза не достигается даже при самой сильной освещенности. Это растения из засушливых областей (пустынь, саванн). Особенно много С4-растений среди семейств мятликовых, осоковых, аизовых, портулаковых, амарантовых, маревых, гвоздичных, молочайных. Они способны к вторичной фиксации и реутилизации СО2, освобождающегося при световом дыхании, и могут фотосинтезировать при высоких температурах и при закрытых устьицах, что часто наблюдается в жаркие часы дня.

Теневыносливые растения - растения (древесные, многие травянистые под пологом лиственных пород, тепличные и др.), выносящие некоторое затенение, но хорошо развивающиеся и на прямом солнечном свету. С возрастом, а также в высоких широтах, горах, в более сухом климате теневыносливость понижается. Ряд растений под пологом леса (например, копытень, сныть и др.) ранней весной, до распускания листьев древесного яруса, физиологически светолюбивы, а летом, при сомкнувшемся пологе, - теневыносливы. Физиологически теневыносливые растения характеризуются относительно невысокой интенсивностью фотосинтеза.

Теневыносливые растения (сциофиты) - постоянно находятся в условиях сильного затенения. При освещенности 0,1–0,2 % могут расти только мхи и селягинеллы. Плауны довольствуются 0,25-0,5 % полного дневного света, а цветковые растения встречаются обычно там, где освещенность в пасмурные дни достигает не менее 0,5–1% (бегонии, недотрога, травы из семейств имбирные, мареновые, коммелиновые).

Листья теневыносливых растений имеют ряд анатомо-морфологических особенностей: слабо дифференцирована столбчатая и губчатая паренхима, характерны увеличенные межклеточные пространства - клетки содержат небольшое число (10-40) хлоропластов, величина поверхности которых колеблется в пределах 2-6 см 2 на 1 см 2 площади листа. Эпидермис довольно тонкий, однослойный, клетки эпидермиса могут содержать хлоропласты (чего никогда не встречается у гелиофитов). Кутикула обыкновенно тонкая. Устьица обычно размещены на обеих сторонах листа с несущественным преобладанием на оборотной стороне (у светолюбивых растений, как правило, на лицевой стороне устьица отсутствуют или расположены преимущественно на оборотной стороне). По сравнению с гелиофитами у теневыносливых растений значительно ниже содержание хлоропластов в клетках листа - в среднем от 10 до 40 на клетку; суммарная поверхность хлоропластов листа ненамного превышает его площадь (в 2-6 раз; тогда как у гелиофитов превышение составляет в десятки раз). Для некоторых теневыносливых растений характерно образование антоциана в клетках при произрастании на ярком солнце, что придаёт красноватую или буроватую окраску листьям и стеблям, нехарактерную в естественных условиях местообитания. У других при произрастании при прямом солнечном освещении отмечается более бледная окраска листьев. Листья теневыносливых растений тонкие, клетки и хлоропласты в них крупные.

В северных широколиственных и темнохвойных лесах полог сомкнутого древостоя может пропускать всего 1–2% ФАР, изменяя ее спектральный состав. Сильнее всего поглощаются синие и красные лучи, и пропускается относительно больше желто-зеленых лучей, дальних красных и инфракрасных. Слабая освещенность сочетается с повышенной влажностью воздуха и повышенным содержанием в нем СО2, особенно у поверхности почвы. Сциофиты этих лесов – зеленые мхи, плауны, кислица обыкновенная, грушанки, майник двулистный и др.

У сциофитов по сравнению с гелиофитами меньше хлорофилла П700. Отношение хлорофилла а к хлорофиллу b равно примерно 3: 2. С меньшей интенсивностью протекают у них такие физиологические процессы, как транспирация, дыхание. Интенсивность фотосинтеза, быстро достигнув максимума, перестает возрастать при усилении освещенности, а на очень ярком свету может даже понизиться.

У лиственных теневыносливых древесных пород и кустарников (дуба черешчатого, липы сердцевидной, сирени обыкновенной и др.) листья, расположенные по периферии кроны, имеют структуру, сходную со структурой листьев гелиофитов, и называются световыми, а в глубине кроны – теневые листья с теневой структурой, сходной со структурой листьев сциофитов.

Внешний облик теневыносливых растений также отличается от светолюбивых. Теневыносливые растения обычно обладают более широкими, более тонкими и мягкими листьями, чтобы улавливать больше рассеянного солнечного света. По форме они обычно плоские и гладкие (тогда как у гелиофитов часто встречается складчатость, бугорчатость листьев). Характерно горизонтальное расположение листвы (у гелиофитов листья нередко расположены под углом к свету) и листовая мозаика. Лесные травы обычно вытянуты, высоки, имеют удлинённый стебель.

Многие теневыносливые растения обладают высокой пластичностью своего анатомического строения в зависимости от освещённости (прежде всего это касается строения листьев). Например, у бука, сирени, дуба листья, образовавшиеся в тени, обыкновенно имеют существенные анатомические отличия от листьев, выросших при ярком солнечном освещении. Последние по своей структуре напоминают листья гелиофитов (такие листья определяют как «световые», в противоположность «теневым»).

Изменения в отношении растений к свету

Факультативные гелиофиты, или теневыносливые растения, в зависимости от степени теневыносливости имеют приспособительные особенности, сближающие их то с гелиофитами, то со сциофитами. К этой группе можно отнести некоторые луговые растения, лесные травы и кустарники, растущие и в затененных участках леса, и на лесных полянах, опушках, вырубках. На осветленных местах они разрастаются часто сильнее, однако оптимальное использование ФАР у них происходит не при полном солнечном освещении.

У деревьев и кустарников теневая или световая структура листа часто определяется условиями освещения предыдущего года, когда закладываются почки: если закладка почек идет на свету, то формируется световая структура, и наоборот.

Если в одном и том же местообитании закономерно периодически изменяется световой режим, растения в разные сезоны могут проявлять себя то как светолюбивые, то как теневыносливые.

Весной в дубравах под полог леса проникает 50–60 % солнечной радиации. Листья розеточных побегов сныти обыкновенной имеют световую структуру и отличаются высокой интенсивностью фотосинтеза. В это время они создают основную часть органического вещества годичной продукции. Листья сныти летней генерации, появляющиеся при развитом древесном пологе, под который проникает в среднем 3,5 % солнечной радиации, имеют типичную теневую структуру, и интенсивность фотосинтеза их значительно ниже, в 10–20 раз. Подобную двойственность по отношению к свету проявляет и осока волосистая, светолюбивая весной и теневыносливая летом. По-видимому, это свойственно и другим растениям дубравного широкотравья.

Отношение к световому режиму меняется у растений и в онтогенезе. Проростки и ювенильные растения многих луговых видов и древесных пород более теневыносливы, чем взрослые особи.

Иногда у растений меняются требования к световому режиму, когда они оказываются в иных климатических и эдафических условиях. Так, обычные теневыносливые растения хвойного леса – черника, седмичник европейский и некоторые другие – в тундре приобретают особенности гелиофитов.

По требованию к условиям освещения принято делить растения на следующие экологические группы: 1) светолюбивые (световые), или гелиофиты, – растения открытых, постоянно хорошо освещаемых местообитаний; 2) тенелюбивые (теневые), или сциофиты , – растения нижних ярусов тенистых лесов, пещер и глубоководные растения; они плохо переносят сильное освещение прямыми солнечными лучами;3) теневыносливые, или факультативные гелиофиты, – могут переносить большее или меньшее затенение, но хорошо растут и на свету; они легче других растений перестраиваются под влиянием изменяющихся условий освещения.

Световые адаптации гелиофитов и сциофитов. Гелиофиты часто имеют побеги с укороченными междоузлиями, сильно ветвящиеся, нередко розеточные. Листья гелиофитов обычно мелкие или с рассеченной листовой пластинкой, с толстой наружной стенкой клеток эпидермы, нередко с восковым налетом или густым опушением, с большим числом устьиц на единицу площади, часто погруженных, с густой сетью жилок, с хорошо развитыми механическими тканями. У ряда растений листья фотометричные, т. е. повернуты ребром к полуденным лучам или могут менять положение своих частей в зависимости от высоты стояния Солнца. Оптический аппарат гелиофитов развит лучше, чем у сциофитов, имеет большую фотоактивную поверхность и приспособлен к более полному поглощению света. Обычно у них лист толще, клетки эпидермы и мезофилла мельче, палисадная паренхима двухслойная или многослойная (у некоторых саван‑ных растений Западной Африки – до 10 слоев), нередко развита под верхней и нижней эпидермой. Мелкие хлоропласты с хорошо развитой гранальной структурой в большом числе (до 200 и более) расположены вдоль продольных стенок.

Хлорофилла на сухую массу в листьях гелиофитов приходится меньше, но зато в них содержится больше пигментов I пигментной системы и хлорофилла П 700 . Отношение хлорофилла а к хлорофиллу b равно примерно 5: 1. Отсюда высокая фотосинтетическая способность гелиофитов. Компенсационная точка лежит в области более высокой освещенности. Интенсивность фотосинтеза достигает максимума при полном солнечном освещении. У особой группы растений – гелиофитов, у которых фиксация СО 2 идет путем С4‑дикарбоновых кислот, световое насыщение фотосинтеза не достигается даже при самой сильной освещенности. Это растения из засушливых областей (пустынь, саванн). Особенно много С4‑растений среди семейств мятликовых, осоковых, аизовых, портулаковых, амарантовых, маревых, гвоздичных, молочайных. Они способны к вторичной фиксации и реутилизации СО 2 , освобождающегося при световом дыхании, и могут фотосинтезировать при высоких температурах и при закрытых устьицах, что часто наблюдается в жаркие часы дня. Обычно С4‑растения, особенно сахарный тростник и кукуруза, отличаются высокой продуктивностью.

Сциофиты – это растения, постоянно находящиеся в условиях сильного затенения. При освещенности 0,1–0,2 % могут расти только мхи и селягинеллы. Плауны довольствуются 0,25‑0,5 % полного дневного света, а цветковые растения встречаются обычно там, где освещенность в пасмурные дни достигает не менее 0,5–1% (бегонии, недотрога, травы из семейств имбирные, мареновые, коммелиновые). В северных широколиственных и темнохвойных лесах полог сомкнутого древостоя может пропускать всего 1–2% ФАР, изменяя ее спектральный состав. Сильнее всего поглощаются синие и красные лучи, и пропускается относительно больше желто‑зеленых лучей, дальних красных и инфракрасных. Слабая освещенность сочетается с повышенной влажностью воздуха и повышенным содержанием в нем СО 2 , особенно у поверхности почвы. Сциофиты этих лесов – зеленые мхи, плауны, кислица обыкновенная, грушанки, майник двулистный и др. Листья у сциофитов располагаются горизонтально, нередко хорошо выражена листовая мозаика. Листья темнозеленые, более крупные и тонкие. Клетки эпидермы крупнее, но с более тонкими наружными стенками и тонкой кутикулой, часто содержат хлоропласты. Клетки мезофилла крупнее, палисадная паренхима однослойная или имеет нетипичное строение и состоит не из цилиндрических, а из трапециевидных клеток. Площадь жилок вдвое меньше, чем у листьев гелиофитов, число устьиц на единицу площади меньше. Хлоропласты крупные, но число их в клетках невелико. У сциофитов по сравнению с гелиофитами меньше хлорофилла П 700 . Отношение хлорофилла а к хлорофиллу b равно примерно 3: 2. С меньшей интенсивностью протекают у них такие физиологические процессы, как транспирация, дыхание. Интенсивность фотосинтеза, быстро достигнув максимума, перестает возрастать при усилении освещенности, а на очень ярком свету может даже понизиться. У лиственных теневыносливых древесных пород и кустарников (дуба черешчатого, липы сердцевидной, сирени обыкновенной и др.) листья, расположенные по периферии кроны, имеют структуру, сходную со структурой листьев гелиофитов, и называются световыми, а в глубине кроны – теневые листья с теневой структурой, сходной со структурой листьев сциофитов. Факультативные гелиофиты, или теневыносливые растения , в зависимости от степени теневыносливости имеют приспособительные особенности, сближающие их то с гелиофитами, то со сциофитами. К этой группе можно отнести некоторые луговые растения, лесные травы и кустарники, растущие и в затененных участках леса, и на лесных полянах, опушках, вырубках. На осветленных местах они разрастаются часто сильнее, однако оптимальное использование ФАР у них происходит не при полном солнечном освещении. У деревьев и кустарников теневая или световая структура листа часто определяется условиями освещения предыдущего года, когда закладываются почки: если закладка почек идет на свету, то формируется световая структура, и наоборот. Если в одном и том же местообитании закономерно периодически изменяется световой режим, растения в разные сезоны могут проявлять себя то как светолюбивые, то как теневыносливые. Весной в дубравах под полог леса проникает 50–60 % солнечной радиации. Листья розеточных побегов сныти обыкновенной имеют световую структуру и отличаются высокой интенсивностью фотосинтеза. В это время они создают основную часть органического вещества годичной продукции. Листья сныти летней генерации, появляющиеся при развитом древесном пологе, под который проникает в среднем 3,5 % солнечной радиации, имеют типичную теневую структуру, и интенсивность фотосинтеза их значительно ниже, в 10–20 раз. Подобную двойственность по отношению к свету проявляет и осока волосистая , светолюбивая весной и теневыносливая летом. По‑видимому, это свойственно и другим растениям дубравного широкотравья. Отношение к световому режиму меняется у растений и в онтогенезе. Проростки и ювенильные растения многих луговых видов и древесных пород более теневыносливы, чем взрослые особи.

Свет как условие ориентации животных Для животных солнечный свет не является таким необходимым фактором , как для зеленых растений, поскольку все гете‑ротрофы в конечном счете существуют за счет энергии, накопленной растениями. Тем не менее и в жизни животных световая часть спектра солнечного излучения играет важную роль. Разные виды животных нуждаются в свете определенного спектрального состава, интенсивности и длительности освещения. Отклонения от нормы подавляют их жизнедеятельность и приводят к гибели. Различают виды светолюбивые (фотофилы ) и тенелюбивые (фотофобы ); эврифотные , выносящие широкий диапазон освещенности, и стенофотные , переносящие узкоограниченные условия освещенности.

Свет для животных необходимое условие видения, зрительной ориентации в пространстве. Рассеянные, отраженные от окружающих предметов лучи, воспринимаемые органами зрения животных, дают им значительную часть информации о внешнем мире. Развитие зрения у животных шло параллельно с развитием нервной системы. Полнота зрительного восприятия окружающей среды зависит у животных в первую очередь от степени эволюционного развития. Примитивные глазки многих беспозвоночных – это просто светочувствительные клетки, окруженные пигментом, а у одноклеточных – светочувствительный участок цитоплазмы. Процесс восприятия света начинается с фотохимических изменений молекул зрительных пигментов, после чего возникает электрический импульс. Органы зрения из отдельных глазков не дают изображения предметов, а воспринимают только колебания освещенности, чередование света и тени, свидетельствующие об изменениях в окружающей среде. Образное видение возможно только при достаточно сложном устройстве глаза. Пауки, например, могут различать контуры движущихся предметов на расстоянии 1–2 см. Наиболее совершенные органы зрения – глаза позвоночных, головоногих моллюсков и насекомых. Они позволяют воспринимать форму и размеры предметов, их цвет, определять расстояние. Способность к объемному видению зависит от угла расположения глаз и от степени перекрывания их полей зрения. Объемное зрение, например, характерно для человека, приматов, ряда птиц – сов, соколов, орлов, грифов. Животные, у которых глаза расположены по бокам головы, имеют монокулярное, плоскостное зрение.

Предельная чувствительность высокоразвитого глаза огромна. Привыкший к темноте человек может различить свет, интенсивность которого определяется энергией всего пяти квантов, что близко к физически возможному пределу.

Понятие видимого света в некоторой мере условно, так как отдельные виды животных сильно различаются по способности воспринимать разные лучи солнечного спектра. Для человека область видимых лучей – от фиолетовых до темно‑красных .

Некоторые животные, например гремучие змеи, видят инфракрасную часть спектра и ловят добычу в темноте, ориентируясь при помощи органов зрения. Для пчел видимая часть спектра сдвинута в более коротковолновую область. Они воспринимают как цветовые значительную часть ультрафиолетовых лучей, но не различают красных. Способность к различению цвета в значительной мере зависит и от того, при каком спектральном составе излучения существует или активен вид. Большинство млекопитающих, ведущих происхождение от предков с сумеречной и ночной активностью, плохо различают цвета и видят все в черно‑белом изображении (собачьи, кошачьи, хомяки и др.). Такое же зрение характерно для ночных птиц (совы, козодои). Дневные птицы имеют хорошо развитое цветовое зрение. Жизнь при сумеречном освещении приводит часто к гипертрофии глаз. Огромные глаза, способные улавливать ничтожные доли света, свойственны ведущим ночной образ жизни лемурам, обезьянам лори, долгопятам, совам и др. Животные ориентируются с помощью зрения во время дальних перелетов и миграций. Птицы с поразительной точностью выбирают направление полета, преодолевая иногда тысячи километров от гнездовий до мест зимовок Доказано, что при таких дальних перелетах птицы хотя бы частично ориентируются по солнцу и звездам , т. е. астрономическим источникам света. При вынужденном отклонении от курса они способны к навигации, т. е. к изменению ориентации, чтобы попасть в нужную точку Земли. При неполной облачности ориентация сохраняется, если видна хотя бы часть неба. В сплошной туман птицы не летят или, если он застает их в пути, продолжают лететь вслепую и часто сбиваются с курса. Навигационная способность птиц врожденная. Она не приобретается за счет жизненного опыта, а создается естественным отбором как система инстинктов. Точные механизмы такой ориентации еще плохо изучены. Гипотеза ориентации птиц в перелетах по астрономическим источникам света в настоящее время подкреплена материалами опытов и наблюдений. Способность к подобного рода ориентации свойственна и другим группам животных. Среди насекомых она особенно развита у пчел. Пчелы, нашедшие нектар, передают другим информацию о том, куда лететь за взятком, используя в качестве ориентира положение солнца.