Влияние биосферы на температуру поверхности Земли.

Автор Alexeyy, мая 03, 2010, 04:19:17

« назад - далее »

Alexeyy

Цитата:  Дж. Тайсаев
А по поводу целесообразности листопада в умеренных и холодных поясах, ведь очевидно, что листья и так бы погибнув опали со временем, зачем же затрачивать дополнительную энергию, что бы ускорить этот процесс? Остается одно, как писал zK, для защиты от ветров, что бы меньше накапливалось снега в кроне
Боюсь, что это не так очевидно, как может показаться: можно вообразить себе такую ситуацию, что листья зимой просто складываются (типа зонтика), уменьшая свою площадь и резко снижая налипание снега. Раскрываются и закрываются же некоторые цветы каждый день. Почему бы раз в год не сложиться и листам?
   Конечно это не будет так эффективно как опадание. Но, как никак, тоже что-то. В какой-то промежуточной области, между экватором и полюсами, там, где только начинаются хвойные леса и относительно не много снега, такая штука (сложение листьев) была бы энергетически более выгодной, чем сбрасывание листьев. Но почему-то до этого природа не додумалась.
По-моему так и непонятно почему и вопрос о причине сбрасывания листьев, по-моему, остаётся открытым.
Кто-нибудь может возразить что-нибудь? Может, я что-то упустил.

Дж. Тайсаев

Ну это то как раз очевидно. Все зелёные части растений в любом случае гибнут от морозов. И даже стебли, которые ещё не успели ороговеть. Вот и однолетние травы не опадают, но это их всё равно не спасает
Шматина глины не знатней орангутанга (Алексей Толстой).

Alexeyy

Ну вот те раз....  Я прям так и изумлён. У хвойных листья мороза не боятся (впрочем, не уверен. Что это можно назвать листьями, но, думаю, не суть как важно). Не знаю что и думать. Уж подумал не дурак ли я, что что-то простого не понимаю. Вы что-то не то сказали, похоже?  По-моему у лиственных деревьев листья мороза потому и боятся, что они их сбрасывают. Т.е. им незачем защита от мороза. Вот у них её и нет. Разве не так?

идрис

Вот например дерево дуб. Он растет в местах, где снега не бывает. Но листья дуб сбрасывает. Потому вопрос о защите от снега вероятно не актуален. В то же время есть растения например брусника, которое живет в условиях мощных снегопадов, но листья не сбрасывает. Точно так же влияние ветра на листья малозначимо. Например пальмы в сезон ураганов (а это меньше зимы умеренного пояса) никаких листьев не сбрасывает.

Листья меняют окраску потому что хлоропласты трансформируются в хромопласты. Которые бывают красные и желтые. Лиственные растущие в густых лесах (осина, бук, граб, тополь пирамидальный) имеют очень узкие сжатые кроны. И в целом леса таких лиственных сложно отличить от лесов хвойных каких нибудь сосен и лиственниц.

василий андреевич

Сброс листвы в умеренных широтах означает интенсификацию процессов круговорота веществ в биоценозе (лесная подстилка), что для тропиков менее важно. Лиственница сбрасывает хвою, способствуя микроклимату в тонкой полоске между мерзлотой и снежным покровом. Дуб во время майских похолоданий теряет молодую листву, а затем с потерями возобновляет крону, но уже не плодоносит. Думаю, березка, пересаженная в квартиру с подсветкой "вечного лета" так же, как и в природе, потеряет листву. Ведь очень удобно и эволюционно оправдано для растений избавляться от "отработанного" материала через изъятие из листвы в корни необходимого и выброс ненужных, допустим, солей. Ель ведь тоже сбрасывает хвоинку через десять лет, но на хвою ей приходится вырабатывать энергетически емкие жиры.
 Все дело в подгонке разнообразия процессов круговоротов друг к другу, как целестремлению под лозунгом "выживания, как единства многообразия".

 Температура, как термодинамический параметр - это среднестатистические скорости хаотического движения. Говорить о температуре в обменных процессах на микроуровнях нельзя. А потому нельзя говорить и о термодинамическом к.п.д. в биоценозных процессах, которые обязательно подчинены мнгоуровневой переодике, согласованной с климатической зональностью.

 Бертран предложил сравнить две модели - с биосферой и без. Это был бы единственно правильный мысленный эксперимент, когда б нам по силам было его поставить. Со своей стороны я уверен, что даже геологические, так же переодические, как и биоэволюционные, процессы увязаны с жизнедеятельностью через круговорот не только углерода и метана, но и прочих седиментационных процессов, которые поддерживают смену продуктов в недрах, как механическую работу по смене ландшафтов и даже, чего уж там (!), дрейфа континентов. Однако это надо доказывать с цифрами по принятой и отданной энергии поверхностью Земли, да еще и в разные периоды геологической истории, а это слишком умозрительно. Пока могу только сказать, что за сутки на территорию Европы обрушивается энергия, эквивалентная пяти тоннам массы.
А сколько энергии теряется через отражение с поверхности в космос? А какая доля ее аккулируется через созидание и обновление структур Земли, как целого?

Alexy

Зимний дуб так и стоит зимой с покоричневевшими листьями

Alexeyy

Василий андреевич, спасибо за подробности!
У меня как-то всё более менее встало на свои места: сделал вывод, что сбрасывание листьев имеет, в качестве основной функции, связано с биоценотической регулировкой. Какие-то тут обратные связи, полезные для деревьев есть.
А то, что дуб листву зимой не сбрасывает, но она при этом засыхает мне показалось любопытным. Подумал, что так он всё-таки как-то температуру немного повышает. Хотя тут же опроверг себя: лисья на земле могли бы делать это, наверно, не хуже. Хотя тут же подумал, что нет. Т.к. они бы делали это не так эффективно. Т.к. закрывали бы друг друга.
Хм... а что же тогда многие другие лиственные листву то сразу сбрасывают? Может им похолоднее хочется, чтобы снега потом побольше было и воды побольше получилось? Или какие-то биоценотические хитрости именно перед снегом. Чтобы жизнь под листьями лучше развивалась? Да, наверно, это...   

василий андреевич

Скорее всего дуб - это некий "нувориш" в северных лесах (кстати у нас, слышал, два вида дубов, а листву на зиму не сбрасывает только один из видов). Видимо прорыв южного дуба на север происходит пока за счет силы и обилия "спящих" почек, и адаптироваться к сбросу листвы ему еще предстоит. Надо бы спросить у южан черноземья, как там с осенней листвой у дуба, может там он успевает подготовиться к зиме перекрытием питающих устьицев и лист тогда там не долже бы бесполезно усыхать на ветвях.

Дж. Тайсаев

В любом случае листья в мороз это лишняя обуза. Дополнительная потеря влаги, а в мороз воды всегда не хватает, необходимость насыщения тканевой жидкости антифризами, защита от обморожения эпидермиса более развитой кутикулой и это при том что солнечных дней катастрофически не хватает, да и фотосинтез при низких температурах весьма малоэфективен. Про дополнительные трудности со снежным покровом кроны уже писалось. Вот и выходит, что проще сбросить листья и переждать. У хвойных обмен веществ не столь интенсивный, а главное хвоя имеет меньшую площадь поверхности и её проще защитить. Кстати у нас, тоже зимой бывает снег, а многие южные деревья, например айва, так и стоят с листьями, пока те не отмирают сами. Это же не человек, ему не объяснишь, что у нас холодно :D
Согласен с Василием Андреевичем, кстати наши дубы в Кабардино-Балкарии зимой листья теряют как обычно
Шматина глины не знатней орангутанга (Алексей Толстой).

Alexeyy

Не факт, что зимой листья являются энергетической обузой на столько, что их выгоднее сбросить, чем «кормить». Смутно припоминаю, что где-то что-то читал по этому вопросу и реальная картина – с точностью до наоборот: энергетически выгоднее не сбрасывать. По поводу трудности со снежным покровом кроны в случае не опадающих  листьев – уже говорилось:  они (листья) могут быть и складными, как зонтик.
Я уже начиная с опаской относиться к Вашим утверждениям.

Цитата: Дж. Тайсаев
У хвойных обмен веществ не столь интенсивный, а главное хвоя имеет меньшую площадь поверхности и её проще защитить.
Какое это имеет отношение к обсуждаемому вопросу?

Amage

Явление листопадности, характерное для всех зон, за исключением тропической, Г. Вальтер (1968) объясняет существованием одного неблагоприятного периода. В этих условиях у растений есть два пути адаптации:
1. Листья становятся ксероморфными, приобретая способность переносить неблагоприятный период (вечнозелёные хвойные, жёстколистные виды, в областях с сухим летом).
2. Листья опадают в неблагоприятный период.
Растения с ксероморфными листьями могут при наступлении благоприятных условий сразу начать фотосинтез, листопадным же видам необходимо сначала создать листья. Зато затраты на создание листьев у вечнозелёных видов больше, к тому же даже при неблагоприятных для фотосинтеза условиях листья продолжают функционировать. Это может приводить к таким явлениям, как солнечные ожоги листьев в холодный период (транспирация замедлена, поэтому листья перегреваются).
Листопадные деревья обычны в тропических и субтропических районах с длительным периодом засухи и коротким — дождей (за исключением Австралии) и в умеренных широтах Северного полушария с не очень длительной зимой. Вечнозелёные деревья характерны для районов, где осадки выпадают зимой, например в районах со средиземноморским климатом и для умеренных и высоких широт в районах с длительной зимой. В Австралии листопадные деревья практически отсутствуют, несмотря на существование районов с дефицитом влаги.

Дж. Тайсаев

Цитата: Alexeyy от мая 19, 2010, 05:21:53
Цитата: Дж. Тайсаев
У хвойных обмен веществ не столь интенсивный, а главное хвоя имеет меньшую площадь поверхности и её проще защитить.
Какое это имеет отношение к обсуждаемому вопросу?
В морозы вода практически недоступна. А чем выше уровень обмена веществ, тем выше и потребности в воде, а она прямо пропорциональна площади поверхности листа из за испарений. К тому же через площадь поверхности происходит теплоотдача, да и обморожение также (кстати, в сильные морозы даже недостаточно толстые деревья гибнут, куда уж листьям). Свёртывание в трубочку решит проблему только если это будет весьма плотное образование (иначе площадь поверхности не уменьшить), я думаю никаким плазмолизом это не осуществить. Можно конечно создать специальный венчик, как у цветка, но тогда энергозатраты будут ещё выше, проще точно будет сбросить до весны.
А по поводу всего остального в посте Amage содежится ответ.
Цитата: Alexeyy от мая 19, 2010, 05:21:53Я уже начинаю с опаской относиться к Вашим утверждениям
Давайте оперировать фактами а не эмоциями
Шматина глины не знатней орангутанга (Алексей Толстой).

Alexy

Зимнюю форму дуба черешчатого, которая не сбрасывают листья к началу зимы, я начал обсуждать в теме "фитогеография"

Роман Джиров

Цитата: Дж. Тайсаев от мая 13, 2010, 10:57:01
А по поводу целесообразности листопада в умеренных и холодных поясах, ведь очевидно, что листья и так бы погибнув опали со временем, зачем же затрачивать дополнителную энергию, что бы ускорить этот процесс? Отаётся одно, как писал zK, для защиты от ветров, что бы меньше накапливалось снега в кроне


А что мудрить то, если нужно только избавиться от листьев (если бы они не мешали), достаточно прекратить доступ к ним воды и минеральных солей, а как они там будут уже их проблемы. Но идёт спешная подготовка, что связанно с будущими снегопадами. Например, этой зимой от обилия снега даже целые стволы обламывались, а если бы ещё и листья висели...
Джабраил, все несколько проще.
При подготовке к опадению листвы происходит интенсивный отток питательных веществ из листьев в многолетнюю часть растения. Потому и "спешить нужно", чтоб "добро не пропало". И, учитывая этот отток питательных веществ,потеря листьев- это не столь уж и великая потеря ресурсов для растения. Так что не дополнительная энергия затрачивается при подготовке к листопаду, а экономится часть ранее затраченной на образование листа.

Роман Джиров

Цитата: Alexeyy от мая 18, 2010, 02:44:59

А то, что дуб листву зимой не сбрасывает, но она при этом засыхает мне показалось любопытным. ...
Хм... а что же тогда многие другие лиственные листву то сразу сбрасывают?

Главная причина именно сбрасывания листьев и всех специальных приспособлений для этого, а не просто усыхания старых листьев и бесконечного висения их на ветках - это то, что при сбрасывании листьев нет места для массового развития потенциально опасных грибов(и прочих паразитов и вредителей) для растения в непосредственной близости к будущим молодым листьям. Санитарные меры, т.с.
Дуб- еще как-то может "позволить" себе несколько игнорировать эти санитарные требования- у него в листьях много дубильных веществ, усложняющих развитие грибов в засохших листьях, на какое-то время, ессно.