Причинные зависимости между сезонными ритмами

Из рубрики: Главнейшие направления фенологии

image

     Существенно важно отыскивать закономерности и причины, от которых зависят сезонные ритмы растений. Характеризуя прикладные разделы фитофенологии, мы указывали, какое мощное влияние на скорость прохождения сезонных фаз растений оказывают температурные условия и режимы влажности и сколь необходим глубокий научный анализ этих взаимоотношений. Кроме этих двух факторов, на сезонные ритмы существенное влияние оказывают и многие другие. Сравнительно молодое учение о влиянии на растения различных значений длины дня к настоящему времени выросло в большой раздел современной физиологии развития. В последнее время наши экологи обращают внимание на роль в периодичности наступления фаз растений процессов, происходящих в почвах: динамики влаги и солей, накопления гумуса (И. Н. Бейде-ман), сочетания различных питательных элементов, наличия или отсутствия тех или иных микроэлементов (Н. Я. Школьник). Это направление, которое можно назвать эколого-фенологическим, изучает периодические природные явления в тесном единении познания растения и среды.

     Эколого-фенологические закономерности исторически сложились у различных растений по-разному. Ритм растений листопадных европейских лесов отличается от ритма вечнозеленых субтропических лесов, ритм растений высокогорных — от долинных (А. В. Кожевников). Советскими ботаниками в этом направлении собран значительный описательный материал. Актуальной задачей является обобщение этого материала и сведение его в систему. Схемы Дильса и Шарфеттера, разработанные для высших растений Западной Европы, географически ограничены и не могут быть без переработки применены к флоре СССР. Тем более эти схемы не отражают разнообразия типов сезонного ритма, свойственного растениям субтропиков и тропиков. Знание наследственных особенностей сезонного ритма отдельных видов, рас и сортов растений необходимо фенологу любого направления.

     Большую роль в установлении причинных зависимостей между сезонными ритмами среды и растений должна сыграть физиология и биохимия растений. В основе ритмов растений, как целых организмов, лежат ритмы элементарных физиологических функций: транспирации, ассимиляции, дыхания, сезонно фиксированных изменений обмена веществ, в частности, чередования активности различных ферментных систем и т. д. Вследствие этого ритмично меняется и биохимический состав растений. А это практически очень важно. Кормовые растения меняют с ходом сезонов параллельно с чередованием фенофаз свою питательность, лекарственные — содержание действующих начал. Это обстоятельство определяет системы использования пастбищ, сроки сбора лекарственных трав и т. д.

     Исследования в области физиологии развития растений внесли существенный вклад в понимание ряда специальных приспособлений у растений. Оказалось, что определенные комплексы среды, закономерно приуроченные к определенным этапам годового цикла природы, играют роль «пусковых» факторов для тех или иных сезонных процессов. В одних случаях, например, зимние холода служат «пусковым» фактором для сезонно фиксированного развития репродуктивных органов; в других случа!ях эту роль играет укорочение продолжительности дня во второй половине лета, в третьих — повышение влажности воздуха выше определенного порога, как это имеет место у тропической орхидеи Dendrobium. Понижение ночных минимумов температуры ниже известных порогов индуцирует осеннее пожелтение листвы у ряда листопадных древесных пород. Биологическое значение этих и им подобных явлений состоит в обеспечении согласованности сезонного ритма организмов с изменчивыми ритмами факторов географической среды. С учетом этих явлений академиком Т. Д. Лысенко разработана теория стадийного развития однолетних растений. Необходимо расширение и углубление исследований в этом направлении.

     Большое практическое и научное значение имеет установление зависимостей между скоростью прохождения организмами сезонных фаз и их продуктивностью. Работы И. И. Туманова, А. А. Шиголева и других вскрывают в этом отношении интересные факты. Например, быстрое прохождение зерновыми злаками некоторых сезонных фаз снижает озер-ненность колосьев и средний вес зерен.

     Без глубокого изучения физиологической и биохимической сторон сезонной ритмики растений невозможно глубокое научное познание ее сущности.

     Нам отрадно отметить тот общепризнанный большой вклад, который советские ботаники, начиная с ранних работ академика В. Н. Сукачева в начале этого века, внесли в изучение сезонного ритма важнейшего элемента географического ландшафта — растительного покрова. В общемировую научную практику вошли методы фенологических спектров, предложенные А. П. Шенниковым и его последователями. Благодаря этим работам мы располагаем знаниями сезонного ритма основных типов наших лесов, лугов, степей, пустынных формаций.

     Крупным научным достижением в этом направлении является издание коллективом сотрудников Ботанического института им. .В. Л. Комарова АН СССР под руководством Е. М. Лавренко и В. Б. Сочавы геоботанической карты СССР с двухтомным объяснительным текстом к ней. Описания растительных формаций в этом труде сопровождаются сведениями об их сезонном ритме.

     Тем не менее нашим геоботаникам еще предстоит большая дальнейшая работа по обобщению накопленного материала и анализу взаимозависимостей между ритмом и продуктивностью растительных формаций с различными типами погоды и другими элементами географического комплекса.

     Существенно важно отыскивать закономерности и причины, от которых зависит ритм развития растений в сообществе. Изучение ритма отдельных видов и сравнение ее с ритмом среды вскрывает историко-географические причины существования вида в сообществе и может объяснить ботанико-географическую сущность ассоциации и ее связь с предыдущими ассоциациями.

     Фитоценотические причины определяют особенности сезонного ритма растений, связанные со взаимоотношениями растений, совместно произрастающих в сообществе. В результате этих взаимоотношений одни виды попадают в менее благоприятные условия снабжения светом, влагой и питательными веществами, другие же — в более благоприятные. Но, как показывают последние исследования, дело не только в этом. Многими растениями выделяются специфические физиологические активные вещества, призванные ослаблять конкурирующие виды. Сюда относятся фитонциды, колины и др. Все эти вещества, в частности, влияют и на сезонные ритмы компонентов растительных сообществ.


Серьезная угроза безопасности

Похожие посты

Новые методы
     Несоизмеримые с прежними масштабами работы требуют привлечения к решению задач «географической фенологии» новых методов регистрации фенофаз и обработки массовых наблюдений. В каком направлении должны идти поиски новых методо…Далее

Фенологическая картография
     Важнейшей формой научной сводки и документации материалов фенологических наблюдений является фенологическая картография. Наступление фенофаз у одних и тех же видов растений на широких просторах нашей Родины происходит разнов…Далее

Ландшафтная фенология
     Крупнейшее теоретическое и практическое значение имеет изучение хода накопления органического вещества в растительных сообществах. Это накопление тесным образом связано с сезонным ритмом сообщества. Крупное значение имеют ра…Далее

Фенологические наблюдения
     Фенологические наблюдения представляют огромную ценность тогда, когда они проводятся по единой методике на многочисленных стационарах, разбросанных в различных зонах нашей обширной Родины. Они дают материал для широких ботан…Далее

Фенологические закономерности
     Фенологические закономерности наряду с метеорологическими значительно влияют на чередование урожайных и неурожайных лет. Это чередование вызывается сложными взаимодействиями между сезонными режимами атмосферы, гидросферы и п…Далее

Развитие фенологии
     Первое в нашей стране послевоенное фенологическое совещание собралось в знаменательные дни, когда все прогрессивное человечество торжественно празднует 40-летие (Великой Октябрьской социалистической революции.   &n…Далее