Жарық экологиялық фактор, оның өсімдіктер тіршілігіндегі маңызы

Жасыл автотроф өсімдіктер үшін жарықтың негізгі факторлардың бірі есептелінеді. Бұл фактор күн сәулесінің өсімдіктерде болатын фотосинтез процесінде яғни өсімдіктердің өсуі және дамуы үшін керекті органикалық заттарды қарауда қатынасады. Өсімдіктер тіршілігінде керек маңызды нәрсе фотосинтез процесінде, тыныс алу үшін көлемде емес одан да көбірек органикалық заттар құралады. Бұл өсімдіктер құрамындағы заттар балансына оңтайлы әсер етеді. Әдетте ауыл шаруашылығы немесе орман шаруашылығы үшін фотосинтез процесі қызықтырады. Жарықтың экологиялық факторы жер жүзінде бір сыдырғы таралған. Тәуліктің негізгі бөлігінде түн болатын белдеулерде өсімдіктер өспейді, өсседе баяу өсуі жарықтықтың жетіспеуіне байланысты. Соның үшін өсімдіктерді зоналар және кіші зоналар бойынша ажыратады.

Планетамыздың түрлі зоналарында жарық түрлеше болады. Өсімдіктер тарқалған түрлі зоналарда жарықтың интенсивтігі түрлеше болуынан басқа, жарықтың спектрінің құрамы өсімдіктерді жарыту мерзімі, жарықтықтың тұрақтылығы немесе уақытша тарқалуының ерекшеліктері бар. Жарықтың талабына қарай өсімдіктер үш негізгі топқа бөлінеді: жарық сүйгіш өсімдіктер (гелиофиттер), көлеңкеде өсетін өсімдіктер (сциофиттер) және жарыққа шыдамды өсімдіктер, жарық және көлеңке сүйгіш өсімдіктер. Экологиялық оптиумына қарай бірнеше айырмашылқтары болады. жарық сүйгіш өсімдіктер күн сәуесі әсер ететін жарықтықта нормал өсіп, көлеңкеге шыдамсыз болады. Соған байланысты бұл топтағы өсімдіктер ашық жайларда, жарықтығы мол мекен – жайларда өседі.

Көлеңке сүйгіш өсімдіктер жарықтар аз түсетін облыстарда өздерінің оптиумын табады. Олар күшті дәрежедегі жарықтықта баяу өседі. Бұл өсімдіктерге аранжея, үй өсімдіктері жатады. Жарықтың дәрежесі өсімдіктердің анатомиялық – морфологиялық ерекшеліктеріне әсер етеді. Жарық сүйгіш өсімдіктердің жапырақ пластинкасы көлеңке сүйгіш өсімдіктермен салыстырғанда ұсақ болады. Өсімдіктердің жапырақ пластинкаларының өсімдік денесінде орналасуы жарықтың күшіне, олардың түсу дәрежесіне қарай өзгеріп тұрады. Мысалы: жарық сүйгіш (гелиофиттер) әдетте жапырақ пластинкаларына жарықтың күшті түсетін күндізгіуақыттарда горизонтқа үлкен бұрыш пайда етіп, вертикал жағдайда тұрады. Мұндай жағдайлар шөл өсімдіктерді және акацияларда байқау мүмкін.

Өсімдіктердің жарыққа бейімделуі, жарықтықты қабыл етуші негізгі органы есептелген жапырақтардың құрылысынан байқау мүмкін: мысалы көпшілік гелиофиттерде жапырақ пластинкалардың бетінде оларға түсетін сәулелерді қайтаратын жылтырауық болады. Лавр, магнолия өсімдіктері өсімдіктер қатарына жатады. Кактус өсімдіктерінің жапырағы ашық түсті, қалың қапталған болады. Көлеңкеде өсетін өсімдіктердің жапырағында мұндай еркешеліктер болмайды.

Ғалымдардың зерттеулері бойынша көлеңкеде өсетін өсімдіктердің жапырағында жарық сүйгіш өсімдіктерге қарағанда хлорофилл көп болады. Жарықта өскен өсімдіктердің 1 гр жапырағында 1,5-3 мг хлорофил болса, көлеңкеде өскен өсімдіктерде 4,6,7 мг – ға дейін хлорофилл болуы мүмкін.

Жарық сүйгіш өсімдіктер (гелиофиттер) – бұл топтағы өсімдіктер негізінен ашық жерлерде өмір сүреді. Олардың жарықтықпен қамтамасыз етілуі 100 % құрайды. Жарық сүйгіш өсімдіктер тобына Оңтүстіктегі шөлдерде тарқалған өсімдіктер түрлері жатады. Бұл зонада өсімдіктер сирек кездеседі. Гелиофиттерге тундра және биік тауларда өсетін бір жылдық және көп жылдық өсімдіктер енеді. Орман зонасындағы бірінші ярус өсімдіктері негізінен ағаштарда гелиофиттерге жатады. Кейбір гелиофиттер біраз көлеңкеленген мекен – жайларда да өседі. Олар арасында көлеңкелі мекен – жайларда өсе алмайтын факультатив және өсе алатын облигат түрлері де кездеседі.

Көлеңкеге шыдамды өсімдіктер – бұл топқа күндізгі толық жарықта өсе алатын, бірақ көлеңкелі мекен-жайларда жақсы өсетін өсімдік түрлері енеді. Оларда көлеңкеге шыдамды гүлді өсімдіктерде, гүлдемейтіндерге қарағанда жоғары болады. Бұл топқа орман зонасындағы өсімдіктердің көпшілік түрлері енеді. Тропик мемлекеттерден келтірілген үйде өсірілетін көпшілік өсімдіктер де жатады.

Көлеңке сүйгіш өсімдіктер (сцирофиттер) табиғи жағдайда толық жарықтықта өсе алмайды. Жарықта немесе көлеңкеде өсу қабілетіне қарап, сциофиттер арасында факультатив және облигат түрлері болады. Сциофиттер тез хлорофилл пайда ете алмастығына байланысты кейбір түрлері жарықта баяу өседі. Жарықтың хлорофильді ыдыратуына байланысты өсімдіктерде қанша хлорофилл ыдыраған болса, сонша мөлшерде хлорофилл пайда болып жасыл реңді болады. Көлеңке сүйгіш өсімдіктер толық жарықта траспирация арқылы суды тез жоғалтады.

Радиация интенсивтігі және жарықтың спекторының құрамы географиялық жағдайға байланысты мысалы: Солтүстікте жарықтың интенсивтігі күшсіз болып, бірақ жаратылу мерзімі ұзаққа созылады. Оңтүстікте күн қысқа (экваторда 12 сағат) жарықтың интенсивтігі жоғары болған, қысқа толқынды жарықтық жоғары болады. Демек солтүстікте өсімдіктер вегетация дәуірінде ұзын күн жағдайында, оңтүстікте қысқа күн жағдайында өседі. Күн ұзындығының өсімдіктеріне әсерін 1920 ж Америкалық ғалымдардан Гарнер мен Аллард күн ұзындығының әсерін және күн мен түннің алмасуының, жарықтық пен қараңғылықтың өсімдіктер үшін маңызын тәжрибеде дәлелдеп берді және мұны фотопериодизм немесе актиноритмизм деп атады. Олар актиноритмизм белгілері бойынша өсімдіктерді 3 топқа бөледі: ұзын күн өсімдіктері (күн ұзындығы 12 с кем)- бұлар қысқа күн жағдайында гүлдемейді: нейтраль яғни аралық өсімдіктер – бұлар ұзын күнде және қысқа күнде де гүлдейді. Экологтар және геоботаниктер пікірінше географиялық ерекшеліктер болған фотопериодизм маңызды роль ойнайды. Мұны күн мен түн ұзындығының өзара қатысты жердің географиялық кеңдігіне байланысты болады. Қысқа күн өсімдіктерін белгілі критин дәуірден біраз ұзын болған күн вегетатив органдарының көбеюі (гигантизм) және гүлдеудің тоқтауына алып келеді, мысалы: қысқа күн өсімдігі болған соң 12 сағатты фотопериодизм дәуірінде жүзінші күні гүлдесе, 5 сағатты фотопериодизм дәуірінде 37 күн гүлдейді.

Экватор зонасында күн ұзындығының маусымдық өзгеруі үлкен емес. Бұл жерлерде ыңғайлы ылғалды және температура жағдайында өсімдіктер жыл бойы ритмикалық активтікте болдаы және күн ұзындығының аз әсері болады. Ұзын күн өсімдіктерінде күннің критик ұзындығы температураның төмендеуіне байланысты қысқаруы мүмкін.