Отражение, пропускание и поглощение света растениями

Оценить
(5 голоса)

Часть падающей на лист радиации отражается, часть проходит насквозь, а часть поглощается и может оказывать на него физиологическое воздействие. Все эти процессы избирательны, так как зависят от длин волн (рис. 6.8). Лист отражает около 70% инфракрасных лучей, 6—12% ФАР и менее 3% ультрафиолета. Зеленый свет отражается в 2 — 3 раза сильнее, чем, например, красный, поэтому мы воспринимаем листья зелеными. Ультрафиолет иногда сильно отражается цветками, служа ориентиром для воспринимающих его насекомых — опылителей. Каротиноиды отражают свет с длинами волн, соответствующими желтой и оранжевой части спектра, а поглощают главным образом в синей и зеленой. Отражающая способность листа зависит от характера его поверхности. Так, войлочное опушение ксерофитов увеличивает отражение в 2 — 3 раза.

Пропускание света листом зависит от его строения. Тонкие листья пропускают до 40 % лучей, а толстые почти не пропускают. Наибольшая проницаемость отмечается для тех же длин волн, что и максимальная отражаемость (в зеленой и ближней инфракрасной области спектра). Поэтому под пологом листьев стоит красновато-зеленая тень (лучи с длинами волн 500 и 800 нм).

Свет может вызывать фотохимический эффект лишь после поглощения. Вещества, поглощающие видимый свет, называются

пигментами.

 Отражение, пропускание и поглощение света растениями 

Какие именно длины волн он будет поглощать, зависит от числа и расположения двойных связей и ароматических колец в его молекуле. В результате поглощения кванта света распределение электронов в молекуле пигмента изменяется и он переходит в «активированную» форму. Лист как поглощающая система очень эффективно останавливает определенные виды волн. Так, 95—98 % ультрафиолета задерживает эпидермис, около 70 % ФАР поглощают пигменты хлоропластов. Спектр поглощения хлорофилла имеет максимумы в синих и красных лучах, которые наиболее активны в фотосинтезе. В поглощении света участвуют также желтые пигменты — каротиноиды, которые наряду с хлорофиллом в большом количестве содержатся в хлоропластах.

Красные, бурые водоросли и цианобактерии наряду с хлорофиллом включают большое количество пигментов из группы фикобилинов (фикоэритрин, фикоцианин, аллофикоцианин и др.), а также специфические каротиноиды (фукоксантин, перидинин и др.). По сравнению с зелеными растениями спектр поглощения света у этих организмов заметно отличается (рис. 6.9). Отражение, пропускание и поглощение света растениями 

Фикоэритрин хорошо поглощает радиацию в сине-зеленой области спектра и потому выглядит красным, а фикоцианин и аллофикоцианин наиболее интенсивно поглощают ее в желтом и красном диапазонах и соответственно окрашены в синий или зеленый цвета. Поглощение света фикобилинами хорошо заполняет разрыв в той области, где хлорофилл поглощает свет слабо. Есть также водоросли, у которых соотношение разных фикобилинов зависит от спектрального состава света. Они меняют окраску при освещении светом разных длин волн. Это позволяет глубоководным водорослям, несмотря на иное количество и качество там света, поглощать достаточно необходимой для фотосинтеза энергии.

Спектр поглощения листьев в целом примерно соответствует сумме спектров поглощения фотосинтетических пигментов, однако значительное количество света в оранжевой области поглощают еще органические соединения, не участвующие в фотосинтезе. Показательно, что ближняя инфракрасная радиация (700 — 3 ООО нм) почти не поглощается: лист рассеивает большую ее часть. Роль этого явления состоит в том, чтобы уменьшить тепловую нагрузку от волн тех длин, которые не используются в фотосинтезе. Однако дальняя инфракрасная радиация (тепловая) перехватывается почти полностью (97 %). А поскольку хорошие поглотители служат хорошими источниками излучения, листья способны эффективно рассеивать избыток тепла в длинноволновой области спектра (Фотосинтез и биопродуктивность: методы определения, 1989).

Листья разных типов имеют разные спектры поглощения
В области видимого света хлорофилл имеет два максимума поглощения
Хорошо известно повреждающее действие УФ-лучей
При движении от экватора к полюсам поглощение солнечной энергии атмосферой увеличивается
Дисфотическая и эуфотическая зона

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

© 2017 www.eco-rasteniya.ru. Все права защищены.