Температура як екологічний фактор (частина 1)

3.2.3.2. Температура як екологічний фактор

Сонячна енергія не лише забезпечує рослини світлом, але й створює такі температурні умови, які необхідні для їх життєдіяльності. Як світловий, так і температурний режими змінюються на Землі протягом року, доби. Вони залежать від широти місцевості, висоти над рівнем моря, а також місцевих факторів – характеру вітрів, близькості теплих чи холодних течій, льодовиків, кольору ґрунтів тощо. Причому нагрівання Землі відбувається тим швидше, чим прозоріша атмосфера в момент освітлення і чим вище стоїть сонце над горизонтом.

Залежно від температури на Землі, починаючи від екватора, виділяють декілька кліматичних зон:
1. Тропічна. Мінімальна середня температура понад +16°С. Місячні і річні коливання дуже малі. Вегетаційний період триває цілорічно.
2. Субтропічна. Вегетаційний період триває цілорічно, але протягом 1-4 місяців спостерігається зниження температури. Теплові коливання значніші, ніж у тропічній зоні.
3. Помірно тепла. Максимальна середня температура вища 0°С, але нижча +16°С. Помітний перепад зимових температур. Проте перерви у вегетації через нестачу тепла немає, але теплолюбних рослин у флорі дуже мало.
4. Помірно холодна. Середня річна температура вища 0°С. Чітко виділяються сезони року. Найтепліший місяць – липень, його середня температура становить понад +10°С. Вегетаційний період триває 7-8 місяців і переривається через нестачу тепла наприкінці осені. Однак деревна рослинність може тут існувати, витримуючи досить низькі температури.
5. Холодна полярна. Середньорічна температура території Крайньої Півночі (окрім Кольського півострова, який омивається Гольфстрімом) нижче 0°С. Середня липнева температура менше 10°С. Вегетаційний період триває 3,5-4 місяці, а саме літо – 2-3 місяці. Протягом усього вегетаційного періоду спостерігаються нічні заморозки.

Перехід від одної зони до іншої здійснюється поступово, і на кожний градус широти середня температура зменшується приблизно на 0,5°. Зниження середньої річної температури спостерігається і з підвищенням над рівнем моря. Найтепліші нижні пояси, найхолодніші – найвищі.
Фізіологи давно встановили, що багато процесів, які відбуваються в рослинах, залежать від трьох температурних величин: мінімальної, оптимальної та максимальної. При мінімальній температурі процес лише починається, при оптимальній він перебігає найінтенсивніше, при максимальній припиняється.
Від температури значною мірою залежить хід фотосинтезу та транспірації (рис. 3.22, 3.23). У більшості рослин найінтенсивніше фотосинтез протікає при температурі понад +20-25°С. Встановлено, що при температурі понад +30~35°С процес фотосинтезу сповільнюється, а при температурі +40-45°С припиняється. Проходження температурних порогів під наметом лісу залежить від висоти над земною поверхнею (рис. 3.24).

Рис. 3.22. Схема регуляції роботи продихового апарату.

Хід температури впливає на процес нагромадження органічної речовини. Багато в чому він подібний до процесу фотосинтезу, але на нього впливає інтенсивність процесу дихання, яка при підвищенні температури швидко зростає, а при зниженні – падає. З підвищенням температури на кожні 10°С швидкість хімічних реакцій при диханні майже подвоюється. Якщо рослина не має спеціальних пристосувань для захисту від дії високих температур, то при нагріванні до +50°С у багатьох з них крива дихання різко падає вниз і рослини гинуть. Наприклад, пошкодження листя картоплі спостерігається вже при температурі +40°С. Однак в умовах, де високі температури є звичайним явищем і тривають довший час, більшість рослин пристосувались переносити жаркий період у стані анабіозу.

Рис. 3.23. Функція відгуку ? (х1, х2) швидкості чистого фотосинтезу вереску Calluna vulgaris па інтенсивність сонячної радіації х1, і температуру повітря х2

Рис. 3.24. Середньомісячна сума температур, що переважали термічні межі в Іспіні біля Кракова у 1966-1970 роках на різній висоті над грунтом.