Микроклимат полей и низкорослой растительности

Немецкие ученые первые открыли, как важно глубже понять климатическую сторону опыта, воспроизводимого на протяжении не менее пяти тысячелетий людьми, не отдающими себе до конца отчета в том, что происходит. И действительно, землю систематически подвергают обработке, распахивают и перепахивают, тем самым каждый раз резко изменяя физическое состояние почвы, а значит, и ее фауну. Всего важнее то, что человек создает положение, довольно редко встречающееся в природе,- почти полную однородность растительного покрова, иногда на обширных пространствах. При этом все проблемы в известной мере упрощаются, ведь каждое растение оказывает свое, только ему присущее действие на климат местности. Поэтому гораздо проще учитывать влияние одного-единственного растения; как мы увидим в дальнейшем, это еще более верно в отношении фауны.

Проблемы, возникающие при исследовании возделываемого поля, зависят от того, как располагаются листья растений: вертикально, как, например, у пшеницы, или горизонтально, как у подсолнечника и у топинамбура.

Постепенное поглощение радиации на поверхности луга. Максимальная радиация, падающая на верхушки растений и на обнаженную почву, равна 1,08 радиана. Вертикальными прямыми показана высота растений (смешанная флора). Величины 1,04; 0,28; 0,19 - относительные количества радиации, достигающие соответствующей высоты (по Ангстрому)

Тогда в распределении излучений и температур будут наблюдаться существенные различия. "Экономику излучений", как говорит Гейгер, пожалуй, всего труднее понять в поле. Соотношение падающего и отраженного излучения подчинено сложным законам. Так, на лугу в 50 сантиметрах от поверхности почвы падающие лучи лишь слегка ослаблены, несмотря на то что длинные стебли достигают этой высоты и даже превосходят ее; в 10 сантиметрах от поверхности почвы интенсивность лучей падает до четверти той, которая регистрируется над растениями, а еще ниже - на уровне поверхности почвы - она составляет всего одну пятую. Но перейдем на клеверное поле, и мы увидим, что интерцепция света здесь гораздо выше и в 10 сантиметрах над уровнем почвы - чуть ли не полная. Кроме того, надо учесть, что нагретые части растений излучают тепло по направлению к более холодным своим частям или отражают большую или меньшую часть излучения в зависимости от степени отражающей способности листовых пластинок. Неспециалисту трудно понять, почему при огромном различии в характере поверхностей ночное излучение одного квадратного метра голой земли и одного квадратного метра земли, покрытой растительностью, одинаково. Различно лишь количество получаемого или отдаваемого тепла. На обнаженной почве все обмены (теплом и влагой) происходят непосредственно на поверхности раздела почва - воздух, в то время как при наличии растительного покрова аналогичные виды обмена совершаются в очень толстом слое. В соответствии с этим иначе распределяются и температуры внутри этого слоя, и зависит это опять-таки от характера его составных частей. Когда речь идет о такой культуре, как, например, клевер, оказывается, что в зоне цветков здесь поглощается максимум радиации; днем это самая теплая зона, ночью она дает больше всего излучений. Гейгер полагает, что посадка плотными рядами благотворно сказывается на росте молодых побегов. В июле побеги клевера еще не сильно развиты и лучи доходят до почвы, которая в свою очередь излучает тепло по направлению к растениям. В этот период растения оказываются за пределами своего теплового оптимума. Но уже в августе они, по образному выражению Гейгера, "берутся за руки", иными словами, побеги их переплетаются, и тогда микроклимат резко меняется, устанавливается тепловой режим, близкий для клевера к оптимальному, и в развитии растений происходит резкий скачок. Само собой разумеется, что все сказанное приложимо и к насекомым, обитающим на клевере.

Прибор для взвешивания росы - один из тончайших инструментов для изучения микроклимата - записывают вес росы, выпадающей на поверхность диска, площадь которого известна

По возрастающей способности к интерцепции света злаки можно расположить в следующем порядке: пшеница, рис, ячмень и овес. Из бобовых фасоль задерживает больше света, чем люпин или горох (Конольд и Гогендорф, 1944).

Влияние цвета почвы на микроклимат, а значит, и на развитие растений было выявлено благодаря очень интересным наблюдениям. В Италии, например, землю виноградников присыпают углем, чтобы ускорить таяние снега. Можно побелить стену, на которую опираются томаты или виноградные лозы, и таким образом повысить их урожайность. В Румынии считают, что, покрыв почву белой бумагой, можно удвоить урожай некоторых сортов томатов.