7 Приспособления растений к различной влажности почвы и воздушной среды

Приспособления растений к различной влажности почвы и воздушной среды

По приспособленности к обитанию в тех или иных условиях влажности наземные растения принято подразделять на гигро-, мезо- и ксерофиты.

ГИГРОФИТЫ. Это растения избыточно увлажненных местообитаний с высокой влажностью воздуха и почвы. При довольно большом разнообразии местообитаний, особенностей водного режима и анатомо-морфологических черт всех гигрофитов объединяет отсутствие приспособлений, ограничивающих расход воды, и неспособность выносить даже незначительную ее потерю. Ярко выраженные гигрофиты – травянистые растения и эпифиты влажных тропических лесов, не выносящие сколько–нибудь заметного понижения влажности воздуха. Даже в разгар сезона дождей мелкие эпифитные папоротники на стволах деревьев теряют тургор и засыхают, если на них в течение 2-3 часов падают солнечные лучи. Черты гигрофитов имеют травянистые растения темнохвойных лесов, например, кислица. К гигрофитам можно отнести и виды, растущие на открытых и хорошо освещенных местообитаниях, но в условиях избытка почвенной влаги – близ водоемов, в дельтах рек, в местах выхода грунтовых вод. В наших широтах примером могут служить прибрежные виды, например, калужница.

КСЕРОФИТЫ. Это растения сухих местообитаний, способные переносить значительный недостаток влаги – почвенную и атмосферную засуху. Они распространены, обильны и разнообразны в областях с жарким и сухим климатом. К этой группе принадлежат виды пустынь, сухих степей, саванн, колючих редколесий, сухих субтропиков. В более гумидных районах ксерофиты участвуют в растительном покрове лишь в наиболее прогреваемых и наименее увлажненных местообитаниях (например, на склонах южной экспозиции).

Неблагоприятный водный режим растений в сухих местообитаниях обусловлен, во-первых, ограниченным поступлением воды при ее недостатке в почве и, во-вторых, увеличением расхода влаги на транспирацию при большой сухости воздуха и высоких температурах. Следовательно, для преодоления недостатка влаги возможны разные пути: увеличение ее поглощения и сокращение расхода, кроме того, способность переносить большие потери воды. Все это используется ксерофитами при адаптации к сухости, но у разных растений в неодинаковой степени, в связи с чем некоторые авторы различают два основных способа преодоления ксерофитами засухи: возможность противостоять иссушению тканей, или активное регулирование водного баланса, и способность выносить сильное иссушение.

В зависимости от структурных черт и способов регулирования водного режима различают несколько разновидностей ксерофитов (по Генкелю П.А.): эуксерофиты, гемиксерофиты, пойкилоксерофиты. Гемиксерофиты – ксерофиты, которые не переносят длительного обезвоживания. Их корневая система достигает грунтовых вод. Примерами гемиксерофитов могут послужить некоторые виды шалфея и верблюжья колючка. Эуксерофиты — ксерофиты, которые жароустойчивы и способны переносить обезвоживание. Их примеры – многие полыни и некоторые коровяки). Пойкилоксерофиты – ксерофиты, которые при обезвоживании впадают в анабиоз (некоторые мхи).

К группе ксерофитов относят и суккуленты – растения с сочными листьями или стеблями. Различают листовые суккуленты (агавы, алоэ) и стеблевые, у которых листья редуцированы, а наземные части представлены мясистыми стеблями(кактусы, некоторые молочаи).

Ксерофиты с наиболее ярко выраженными ксероморфными чертами строения листьев (жесткие, покрытые толстой, препятствующей испарению кутикулой) имеют своеобразный внешний облик, за что получили название склерофитов. Облик типичного склерофита легко представить на примере чертополоха.

По многим особенностям структуры и физиологии близки к ксерофитам растения, которые по тем или иным причинам испытывают недостаток влаги, сопряженный с действием низких температур. Иногда такие виды в качестве особого подразделения включают в группу ксерофитов, иногда выделяют в самостоятельные экологические типы – психрофиты и криофиты. Психрофиты – растения влажных и холодных почв в холодных местообитаниях высокогорий и северных широт. Несмотря на достаточное увлажнение почвы, они часто испытывают недостаток влаги (или из-за физиологической сухости, вызванной низкими температурами, или в связи с преобладанием в почве недоступной влаги, как, например, на торфянистых почвах). Криофиты в экологическом отношении очень близки к психрофитам и связаны с ними переходными формами. Это растения сухих и холодных местообитаний – сухих участков тундр, скал, осыпей. Обычно они рассматриваются и характеризуются вместе с психрофитами, поскольку у них много сходных морфологических и физиологических черт. Но среди криофитов есть и весьма своеобразные формы – это растения-подушки высокогорных холодных пустынь.

МЕЗОФИТЫ. Эта группа включает растения, произрастающие в средних условиях увлажнения. Сюда относятся растения лугов, травяного покрова лесов, лиственные древесные и кустарниковые породы из областей умеренно влажного климата, а также большинство культурных растений.

Мезофиты – группа весьма разнообразная не только по видовому составу, но и по различным экологическим оттенкам, обусловленным разным сочетанием факторов в природных местообитаниях. Они связаны переходами с другими экологическими типами растений по отношению к воде, так что четкую границу между ними провести очень трудно.

ГИДРОФИТЫ. Это водные растения. По образу жизни и строению среди них можно выделить погруженные растения и растения с плавающими листьями.

studizba.com

Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 города Воронежа

Абиотические факторы. Влажность

Влажность воздуха — величина, характеризующая содержание водяных паров в атмосфере Земли, одна из наиболее существенных характеристик погоды и климата.

Влажность воздуха в земной атмосфере колеблется в широких пределах. Так, у земной поверхности содержание водяного пара в воздухе составляет в среднем от 0,2% по объёму в высоких широтах до 2,5% в тропиках.

 

Тропические леса на склонах гор. В год на 1 м2 выпадает до 6 м3 воды. Деревья, поросшие мхом, окутаны туманом, вызванным интенсивным испарением.

С высотой влажность быстро убывает. На высоте 1,5—2 км упругость пара вдвое меньше, чем у земной поверхности. На тропосферу приходится 99% водяного пара атмосферы. В среднем над каждым квадратным метром земной поверхности в воздухе содержится около 28,5 кг водяного пара.

Приспособления растений к условиям избыточного увлажнения.

Растения, обитающие в избыточно увлажнённых местах с высокой влажностью воздуха и почвы, имеют для этого специальные приспособления и называются гигрофитами.

Ярко выраженные гигрофиты — травянистые растения и эпифиты влажных тропических лесов, не выносящие понижения влажности воздуха. Даже в разгар сезона дождей мелкие эпифитные папоротники на стволах деревьев теряют тургор и засыхают, если на них в течение 2—3 часов падают солнечные лучи.

Черты гигрофитов имеют травянистые растения тёмнохвойных лесов (кислица, майник двулистный, двулепестник альпийский).

К гигрофитам можно отнести и виды, растущие на открытых и хорошо освещённых местообитаниях, но в условиях избытка почвенной влаги — близ водоёмов, в дельтах рек, в местах выхода грунтовых вод. В средних широтах примером могут служить прибрежные виды:

калужница, дербенник иволистный, а в странах жаркого климата — сыть папирусная, циперус (болотная пальма). Из культурных растений сюда можно отнести рис, культивируемый на полях, залитых водой.

   

Калужница болотная растёт в медленно текущей или стоячей воде вдоль речек и ручьёв, в озёрах, на заболоченных участках и по сырым канавам.

Рисовые поля держат затопленными водой. Рис может переносить кислород от листьев до затопленных корней.

Характерные структурные черты гигрофитов — тонкие нежные листовые пластинки с небольшим числом устьиц, не имеющие толстой кутикулы, рыхлое сложение тканей листа с крупными межклетниками, слабое развитие водопроводящей ткани, тонкие слаборазветвлённые корни.

Приспособления растений к условиям засухи. Растения сухих местообитаний, способные переносить продолжительную засуху, оставаясь физиологически активными, называются ксерофитами. Их характерные местообитания — пустыни, степи, саванны, песчаные дюны и сильно прогреваемые склоны.

Особенности морфологии и физиологии ксерофитов позволяют им приспособиться к постоянному или временному недостатку влаги. Для сохранения необходимого количества жидкости в организме растения экономно расходуют воду и обладают рядом приспособлений, позволяющих переносить большие потери жидкости.

Обычно корневая система ксерофитов мощная, хорошо развитая, по массе превышающая надземные части. У некоторых растений встречаются хорошо развитые поверхностные корневые системы, приспособленные к поглощению атмосферных осадков, орошающих верхние горизонты почвы.

  

Длина корней у саксаула достигает 30 м, что позволяет ему добывать воду глубоких почвенных горизонтов.

Листья ксерофитов мелкие, узкие с толстой кутикулой и большим количеством механических тканей, поэтому даже при большой потере воды они не теряют упругости и тургора.

Клетки листа мелкие, образующие плотную ткань, благодаря чему сильно сокращается внутренняя испаряющая поверхность.

К физиологическим адаптациям относится высокая водоудерживающая способность клеток и тканей, обусловленная большой вязкостью цитоплазмы. Это позволяет ксерофитам переносить глубокое обезвоживание тканей (до 75% всего водного запаса) без потери жизнеспособности.

К группе ксерофитов относятся и суккуленты — растения с сочными мясистыми листьями или стеблями, содержащими сильно развитую водоносную ткань.

Различают листовые и стеблевые суккуленты

(надземные части представлены мясистыми стеблями (кактусы, некоторые молочаи).

Длительные засушливые периоды преодолеваются ими путём накопления воды в особых водоносных тканях, экономное расходование обеспечивается восковым налётом на листьях и стеблях, немногочисленными, закрытыми днём устьицами. Таким образом, транспирация у суккулентов чрезвычайно мала.

Корневая система суккулентов поверхностная, мало развитая, рассчитана на поглощение воды из верхних слоёв почвы, увлажнённых редко выпадающими дождями. В засуху корни могут отмирать, но после дождей за несколько дней отрастают новые корни.

Растения-эфемеры — однолетние травянистые растения с очень коротким вегетационным периодом. 

Такие растения характерны для степей, полупустынь и пустынь. Они интенсивно развиваются, цветут и дают плоды во влажный период, обычно приходящимся на весну. В период летней засухи их надземные вегетативные побеги отмирают, и растения продолжают существовать только в виде луковиц или корневищ, находящихся в почве и защищённых от высыхания. 

Приспособления животных, позволяющие переносить недостаток влаги. Наземные животные теряют воду как в процессе метаболизма, так и в процессе испарения с поверхности тела.

Возместить потерю жидкости в организме животное может, получив воду из окружающей среды непосредственно или с пищей, а также в результате обменных процессов. Такая

метаболическая вода очень важна, например, в жизни грызунов, населяющих засушливые области — они питаются сухим кормом.

   

Грызуны, живущие в пустыне, выделяют очень концентрированную мочу и сухой помёт. Земноводные влагу поглощают и теряют через кожу.

Некоторые животные (улитки, земноводные) могут впитывать влагу кожей.

Количество воды, которое животное может временно потерять без особого вреда для организма, для разных видов колеблется. Млекопитающие переносят потерю до 10% от собственного веса. Исключение составляет верблюд, способный переносить потерю 20—30% жидкости, и домовая мышь, выносящая до 30%.

   

Из приспособлений, связанных с жизнью в пустынях, можно отметить светлый окрас. Для некоторых млекопитающих характерна разная длина передних и задних конечностей, сильное развитие ушных раковин. Жизнь в пустынных районах приурочена к тёмному времени суток, когда жара спадает и животные выходят из своих нор, служащих им защитой от зноя.

Потеря жидкости холоднокровными животными может быть ещё больше — так ящерицы способны терять до 46% воды, от испарения влаги их защищает роговой покров и отсутствие потовых желёз.

Из насекомых рекордсменами по потере влаги можно считать жужелиц.

Исключительно высокие потери влаги переносят обитатели моховых болот — коловратки и тихоходки. Они способны выдерживать потерю 98—99% веса, переходя в состояние покоя с интенсивностью обмена веществ, близкой к нулю. В таком состоянии они могут находиться годами.

Важным фактором для заселения засушливых мест является защита от испарения. У насекомых засушливых районов испарение через покровы не происходит, они регулируют отдачу воды, закрывая дыхальца.

   

Улитки засушливых мест отличаются чрезвычайно толстой раковиной и светлой окраской, отражающей солнечные лучи. В сухое время года они закупоривают раковину крышечкой из слизи. Сухолюбивые виды не используют против испарения никаких особых защитных приспособлений.

Саранча испаряет воду через кутикулу. Пополняет недостаток влаги, поедая сочный растительный корм.

< Предыдущая страница «Абиотические факторы. Свет»

Следующая страница «Интенсивность действия факторов среды» >

biolicey2vrn.ru

Приспособления организмов к обитанию в условиях различной влажности | Природоведение. Реферат, доклад, сообщение, краткое содержание, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тест

Раздел:

Организмы

К обитанию в условиях нехватки воды наземные организмы приспособились по-разному. Одним растениям

(рис. 48, 1) помо­гает выживать длинный корень, который проникает на значи­тельные глубины, достигая даже подземных вод. Такой корень может превышать надземную часть в пятьдесят раз и больше.

Корень других растений (рис. 48, 2) разветвляется в верхних слоях почвы с тем, чтобы поглощать как можно больше влаги, появляющейся вместе с непродолжительными дождями.

Существуют растения, накапливающие воду в мясистых листьях (рис. 48, 3) и стеблях (рис. 18. 4). Чем толще стебель и листья, тем больше влаги запасается в них, а значит, дольше растение может обходиться без воды.

У некоторых растений, например у кактусов, листья превра­тились в колючки (рис. 48, 5). Они помогают растительному ор­ганизму экономно испарять влагу. Материал с сайта http://worldofschool.ru

Рис. 48. Приспособления растений к нехватке влаги 1 — длинный корень; 2 — разветвленный корень; 3 — мясистые листья; 4 — мясистый стебель; 5 — листья в виде колючек

Животные — обитатели засушливых местностей (насекомые, пауки, скорпионы, змеи) удерживают влагу в организме с помо­щью особых покровов тела. Верблюд может не потреблять воду длительное время, потому что пьет ее сразу большое количество (за считанные минуты он может выпить 100 л воды). А еще он получает воду благодаря химическим реакциям, происходящим с накопленным в горбах жиром.

На этой странице материал по темам:

  • Различные пути приспособления организмов к среде обитания доклад

  • Доклад на тему: приспособление организма к разным средам обитания

  • Главные приспособления растений к обитанию в условиях засухи

  • Приспособление хордовых к условию обитания

  • Пять приспособлений по недостатку влаги у кактусов

worldofschool.ru

Приспособление растений к водному режиму

Курсовая работа

Выполнила студентка 3-го курса ЭГО ЕГФ Гаганова В.В.

Липецкий государственный педагогический университет.

Естественно Географический Факультет.

Кафедра ботаники.

Липецк 2001.

Введение.

Вода – важнейший экологический фактор для всего живого на земле. Для процессов обмена веществ со средой, составляющих основу жизни, необходимо участие воды в качестве растворителя и метаболита. Так у растений вода участвует в реакциях фотосинтеза, минеральные соли поступают в растения из почвы только в виде водных растворов. Вода – главная составная часть тела растений. Даже находясь в анабиозе, растения содержат воду. Особая роль воды наземных растений заключается в постоянном пополнении больших трат ее на испарение в связи с развитием большой фотосинтезирующей поверхности. Вода, обуславливая необходимое тургорное давление, определенным образом участвует и в поддержании формы наземных растений как организмов не имеющих опорного скелета. Также для большой группы растений, живущих в водоемах, морях и океанах, вода является непосредственной средой обитания.

Глава I . Характеристика основных групп растений по отношению к воде.

По приуроченности к местообитаниям с разными условиями увлажнения и выработке соответствующих приспособлений среди наземных растений различают три основных экологических типа: гигрофиты, мезофиты и ксерофиты.

Растения, для которых вода не только необходимый экологический фактор, но непосредственная среда обитания, относятся к водным, называемым гидрофитами.

ГИГРОФИТЫ. Это растения избыточно увлажненных местообитаний с высокой влажностью воздуха и почвы. При довольно большом разнообразии местообитаний, особенностей водного режима и анатомо-морфологических черт всех гигрофитов объединяет отсутствие приспособлений, ограничивающих расход воды, и неспособность выносить даже незначительную ее потерю. Ярко выраженные гигрофиты – травянистые растения и эпифиты влажных тропических лесов, не выносящие сколько–нибудь заметного понижения влажности воздуха. Даже в разгар сезона дождей мелкие эпифитные папоротники на стволах деревьев теряют тургор и засыхают, если на них в течение 2-3 часов падают солнечные лучи. Черты гигрофитов имеют травянистые растения темнохвойных лесов (кислица, майник двулистный, двулепестник альпийский). К гигрофитам можно отнести и виды, растущие на открытых и хорошо освещенных местообитаниях, но в условиях избытка почвенной влаги – близ водоемов, в дельтах рек, в местах выхода грунтовых вод. В наших широтах примером могут служить прибрежные виды: калужница – Calthapalustris, плакун-трава – Lythrumsalikaria, а в странах жаркого климата – папирус, болотные пальмы. Из культурных растений сюда можно отнести рис, культивируемый на полях, залитых водой.

КСЕРОФИТЫ. Это растения сухих местообитаний, способные переносить значительный недостаток влаги – почвенную и атмосферную засуху. Они распространены, обильны и разнообразны в областях с жарким и сухим климатом. К этой группе принадлежат виды пустынь, сухих степей, саванн, колючих редколесий, сухих субтропиков. В более гумидных районах ксерофиты участвуют в растительном покрове лишь в наиболее прогреваемых и наименее увлажненных местообитаниях (например, на склонах южной экспозиции).

Неблагоприятный водный режим растений в сухих местообитаниях обусловлен, во-первых, ограниченным поступлением воды при ее недостатке в почве и, во-вторых, увеличением расхода влаги на транспирацию при большой сухости воздуха и высоких температурах. Следовательно, для преодоления недостатка влаги возможны разные пути: увеличение ее поглощения и сокращение расхода, кроме того, способность переносить большие потери воды. Все это используется ксерофитами при адаптации к сухости, но у разных растений в неодинаковой степени, в связи с чем некоторые авторы различают два основных способа преодоления ксерофитами засухи: возможность противостоять иссушению тканей, или активное регулирование водного баланса, и способность выносить сильное иссушение.

В зависимости от структурных черт и способов регулирования водного режима различают несколько разновидностей ксерофитов (по Генкелю П.А.): эуксерофиты, гемиксерофиты, пойкилоксерофиты.

К группе ксерофитов относят и суккуленты – растения с сочными листьями или стеблями. Различают листовые суккуленты (агавы, алоэ) и стеблевые, у которых листья редуцированы, а наземные части представлены мясистыми стеблями(кактусы, некоторые молочаи).

Ксерофиты с наиболее ярко выраженными ксероморфными чертами строения листьев имеют своеобразный внешний облик, за что получили название склерофитов. Облик типичного склерофита легко представить на примере чертополоха – Carduuscrispus и пустынных полыней, ковылей, саксаулов.

МЕЗОФИТЫ. Эта группа включает растения, произрастающие в средних условиях увлажнения. Сюда относятся растения лугов, травяного покрова лесов, лиственные древесные и кустарниковые породы из областей умеренно влажного климата, а также большинство культурных растений.

Мезофиты – группа весьма разнообразная не только по видовому составу, но и по различным экологическим оттенкам, обусловленным разным сочетанием факторов в природных местообитаниях. Они связаны переходами с другими экологическими типами растений по отношению к воде, так что четкую границу между ними провести очень трудно. Так, среди луговых мезофитов выделяются виды с повышенным влаголюбием, предпочитающие постоянно сырые или временно заливаемые участки (лисохвост луговой – Alopecuruspratensis, бекмания обыкновенная – Beckmanniaeruciformis).

Их объединяют в переходную группу гигромезофитов наряду с некоторыми влаголюбивыми лесными травами, предпочитающими наиболее сырые леса, лесные овраги (недотрога – Impatiensnolitangere). С другой стороны в местообитаниях с переодическим или постоянным (небольшим) недостатком влаги много мезофитов с теми или иными ксероморфными признаками с повышенной физиологической устойчивостью к засухе. Эта группа переходная между мезофитами ксерофитами, — ксеромезофиты. Примером могут служить многие виды северных степей, сухих сосновых боров, песчаных местообитаний: клевер-белоголовка – Trifoliummontanum, подмаренник желтый – Galiumverum и другие.

Особое место среди мезофитов занимают степные и пустынные весенние эфемеры и эфемероиды. К этой группе принадлежат растения, ранней весной покрывающие степи и пустыни разноцветным цветущим ковром (многолетники – тюльпаны, гусиные луки; однолетники – маки, вероники). Это виды с чрезвычайно краткой вегетацией и длительным периодом покоя, который однолетние эфемеры переживают в виде семян, а многолетние эфемероиды – в виде покоящихся луковиц, клубней, корневищ. Кроме весенних существуют и осенние эфемероиды, произрастающие в районах с климатическим ритмом средиземноморского типа. Сюда относятся виды родов Crocus, Scilla и другие.

По многим особенностям структуры и физиологии близки к ксерофитам растения, которые по тем или иным причинам испытывают недостаток влаги, сопряженный с действием низких температур. Иногда такие виды в качестве особого подразделения включают в группу ксерофитов, иногда выделяют в самостоятельные экологические типы – психрофиты и криофиты.

Психрофиты – растения влажных и холодных почв в холодных местообитаниях высокогорий и северных широт. Несмотря на достаточное увлажнение почвы, они часто испытывают недостаток влаги (или из-за физиологической сухости, вызванной низкими температурами, или в связи с преобладанием в почве недоступной влаги, как, например, на торфянистых почвах). Среди психрофитов есть травянистые растения (например злаки северных лугов: белоус – Nardusstrikta; высокогорные кавказские злаки: овсяница пестрая –Festukavaria), высокогорные, болотные и тундровые кустарники и кустарнички, как вечнозеленые (вереск – Callunavulgaris), так и с опадающей листвой (карликовые ивы – Salixpolaris, S. herbacea).К психрофитам относятся и хвойные древесные породы умеренных и северных широт.

Криофиты в экологическом отношении очень близки к психрофитам и связаны с ними переходными формами. Это растения сухих и холодных местообитаний – сухих участков тундр, скал, осыпей. Обычно они рассматриваются и характеризуются вместе с психрофитами, поскольку у них много сходных морфологических и физиологических черт. Но среди криофитов есть и весьма своеобразные формы – это растения-подушки высокогорных холодных пустынь.

ГИДРОФИТЫ. Это водные растения. По образу жизни и строению среди них можно выделить погруженные растения и растения с плавающими листьями. Погруженные растения подразделяют на укореняющиеся в донном грунте и взвешенные в толще воды. Из высших растений к первым принадлежат телорез – Stratiotesaloides, шильник водяной – Subulariaaquatika. В эту же группу входят водоросли, прикрепленные к грунту. Из растений, взвешенных в толще воды, можно назвать роголистник погруженный—Ceratophyllumdemersum, пузырчатку обыкновенную – Utrikulariavulgaris, а также многочисленные виды планктонных водорослей.

Растения с плавающими листьями используют частично водную, частично воздушную среду. Из них укореняются в грунте кувшинки из рода Nymphaea, кубышки из рода Nuphar, рдесты, орех водяной – Trapanatans.

Многие виды наряду с плавающими на поверхности воды листьями имеют и подводные. Плавают на поверхности воды, не укореняясь, ряски, водокрас.

К настоящим водным растениям очень близко примыкает и обычно вместе с ними рассматривается группа гелофитов или амфибий – земноводных растений. Это виды береговых и прибрежных местообитаний с избыточным или переменным увлажнением. Они могут расти как в воздушной среде, так и частично погруженными в воду, могут выносить и полное временное заливание. Как в природе нет резкой границы между водными и наземными местообитаниями для растений, так и группа гелофитов связана незаметными переходами, с одной стороны, с настоящими гидрофитами, с другой – с наземными гигрофитами и гигромезофитами. Примеры гелофитов – растений прибрежной полосы пресноводных водоемов и рек: стрелолист – Sagittariasagittifolia, ежеголовка – Sparganiumramosum.

mirznanii.com

Влажность как экологический фактор

Влажность как абиотический фактор среды

В наземных условиях влажность чаще других экологических факторов лимитирует рост и развитие организмов. Объясняется это тем, что вода играет большую роль в их жизни. Она является универсальным растворителем, средой для биохимических реакций в клетке. Молекулы воды могут непосредственно участвовать в реакциях как субстрат (гидролиз, фотосинтез). Являясь основным структурным компонентом клеток, вода обусловливает их тургор. У некоторых животных (круглые и кольчатые черви) она служит гидростатическим скелетом. Обладая высоким поверхностным натяжением, вода выполняет транспортную функцию (передвижение веществ) в организме. Благодаря высокой удельной теплоемкости, теплопроводности и теплоте парообразования вода обеспечивает поддержание теплового баланса в организме и предотвращает его перегрев. Она служит средой обитания для водных организмов.

Из курса географии вы уже знаете, как сильно различается увлажненность наземных местообитаний в разных географических зонах. Она зависит от годового количества осадков. Имеет значение распределение их по временам года, запас почвенной влаги и грунтовых вод.

Недостаточная или избыточная увлажненность среды — главная экологическая проблема наземных обитателей. Степень увлажненности среды влияет на внешний облик и внутреннее строение организмов. В связи с этим выделяют различные экологические группы растений и животных.

Экологические группы растений по отношению к влаге и их адаптации

В наземной среде обеспеченность местообитаний водой и ее доступность весьма нестабильны. Выработка адаптаций к дефициту влаги — ведущее направление эволюции растений при освоении суши. По отношению к влаге принято делить все наземные растения на три экологические группы: гигрофиты, ксерофиты, мезофиты. Эти группы различаются между собой специфическими приспособлениями к водному режиму среды.

Гигрофиты (от греч. hygros — влажный, phyton — растение) — растения, живущие на сильно увлажненных почвах и при высокой влажности воздуха. Представителями гигрофитов являются: пушица, рис, тростник, калужница болотная, многие осоки, папирус и др. Они встречаются во всех климатических зонах.

Гигрофиты имеют приспособления для интенсивной транспирации. У них тонкие листовые пластинки с постоянно открытыми устьицами. У некоторых растений есть специфические водяные устьица. Через них вода выделяется в капельно-жидком состоянии.

У гигрофитов слабо развиты механическая ткань, кутикула и эпидермис. В мезофилле листьев имеются крупные межклетники. У некоторых видов в корнях и стеблях возможно наличие аэренхимы (от греч. aer — воздух, enchyma — ткань) — ткани, запасающей воздух (болотные гигрофиты). Слабо развита корневая система (корни тонкие, часто без корневых волосков). Гигрофиты не способны перенести даже небольшой недостаток влаги в почве и быстро увядают.

Ксерофиты (от греч. xerox — сухой, phyton — растение) — растения, приспособившиеся к жизни в засушливых местах (степи, пустыни, полупустыни, саванны, высокогорья). Они способны длительно выдерживать недостаточное увлажнение.

У ксерофитов приспособленность к сухим местообитаниям связана с ограничением затрат воды на транспирацию. У одних представителей она сопровождается активным добыванием воды при ее недостатке в почве. А у других — способностью запасать воду в тканях и органах на время засухи. В зависимости от типа адаптаций выделяют две формы ксерофитов — суккуленты и склерофиты.

Суккуленты (от лат. succulentus — сочный) — многолетние растения, способные запасать воду в своих тканях и органах, а затем экономно ее расходовать. В зависимости от того, в каких органах запасается вода, различают три типа суккулентов: листовые, стеблевые и корневые.

Листовые суккуленты накапливают воду в мясистых листьях. Из курса географии вы знаете, что листовые суккуленты встречаются в засушливых областях Центральной Америки (агава), Африки (алоэ). В наших широтах их можно встретить на сухих песчаных почвах (очиток, молодило). Стеблевые суккуленты имеют сильно развитые водозапасающие ткани в коре и сердцевине стебля. Они широко представлены в американских пустынях (кактусы) и засушливых областях Африки (молочаи). Корневые суккуленты запасают воду в тканях подземных частей растений. Растущее в Мексике невысокое дерево сейба мелколистная имеет на корнях вздутия диаметром до 30 см, в которых накапливается вода.

Суккуленты интенсивно всасывают воду поверхностными корнями и запасают ее в паренхиме вегетативных органов. Почвенная влага из глубоких слоев почвы для них недоступна. Эпидермис у этих растений покрыт мощной кутикулой. Часто имеется восковой налет или густое опушение. Немногочисленные устьица погруженного типа днем чаще всего закрыты. У стеблевых суккулентов листья редуцированы до колючек (кактусы). Функция фотосинтеза перешла к стеблю, который приобрел зеленый цвет.

Склерофиты (от греч. scleros — твердый) — растения со сниженной транспирацией и способностью активно добывать воду при ее недостатке в почве — полынь, саксаул, бодяк, ковыль, чертополох. Они не запасают влагу на период засухи, а добывают ее и экономно расходуют. Обитают склерофиты преимущественно в степях и пустынях, засушливых местообитаниях умеренной зоны.

Склерофиты имеют сухие жесткие листья и стебли, покрытые толстой кутикулой. Из-за сильного развития механических тканей при водном дефиците у них не наблюдается увядания. Они могут переносить глубокое обезвоживание и без заметного ущерба терять 25-75 % водного запаса (гигрофиты вянут при потере 1-2 % воды).

В силу высокого осмотического давления клеточного сока у склерофитов развивается большая сосущая сила, поэтому их называют «растениями-насосами». Корни склерофитов уходят глубоко в землю (у верблюжьей колючки длина главного корня достигает 15 м). Некоторые представители образуют разветвленную поверхностную корневую систему (степные злаки).

В периоды засух транспирация уменьшается за счет ряда морфологических адаптаций. Во-первых, у склерофитов мелкие, часто в виде игл или колючек, листья. Они имеют восковой налет или опушение и устьица погруженного типа. Во-вторых, клетки склерофитов способны удерживать воду благодаря высокой
вязкости цитоплазмы.

Мезофиты (от греч. mesos — средний) — растения, обитающие в условиях умеренного увлажнения. Они способны переносить кратковременный недостаток влаги. К ним относится большинство лиственных древесных растений. Мезофитами являются луговые и многие лесные травы, злаки, сорняки, почти все культурные растения умеренной зоны. Это наиболее распространенная экологическая группа растений.

По сравнению с гигрофитами и ксерофитами мезофиты имеют адаптивные признаки промежуточного характера. У них умеренно развита корневая система. На корнях имеются корневые волоски, в листьях — небольшое количество устьиц. В зависимости от обеспеченности влагой устьица могут в любое время открываться или за крываться.

В семенах у мезофитов, обитающих в степях и пустынях, содержится ингибитор (замедлитель) прорастания. Он вымывается лишь при количестве осадков, достаточном для вегетации. Такое приспособление предотвращает прорастание семян и гибель проростков в период засухи.

Адаптации животных к различному водному режиму

Сухопутные животные для восполнения потери воды вследствие выделения и испарения нуждаются в периодическом ее потреблении. В зависимости от водного режима у них выработались разные типы адаптаций: физиологические, морфологические и поведенческие.

К физиологическим адаптациям относятся особенности процессов жизнедеятельности, восполняющие дефицит влаги в организме. Например, млекопитающие пьют воду, земноводные поглощают ее кожными покровами. Мелкие животные пустынь (грызуны, пресмыкающиеся, членистоногие) добывают воду, поедая растения с сочными побегами.

Есть животные, которые могут получать воду за счет окисления жиров (окисление 100 г жира дает 105 г воды). Поэтому обильные отложения жира — горб верблюда, курдюк овцы — служат своеобразными резервуарами химически связанной воды.

К морфологическим адаптациям относятся приспособления, задерживающие воду в теле животных. Насекомые и паукообразные имеют многослойную хитинизированную кутикулу. У пресмыкающихся есть роговой покров тела (роговые чешуи и пластинки). У наземных моллюсков — раковины. У птиц тело покрыто перьями, а у млекопитающих — шерстью.

Поведенческие адаптации заключаются в том, что большинство животных активны в поисках воды. Они периодически посещают места водопоя. Порой им приходится мигрировать на сухой период в районы с большей влажностью. Способность совершать далекие миграции к водопою характерна для антилоп, сайгаков, куланов. Некоторые животные в сухой период переходят на ночной образ жизни или впадают в летнюю спячку (суслики, сурки, черепахи).

Вода влияет на скорость обмена веществ, участвует в терморегуляции, выполняет транспортную функцию в организме. По отношению к увлажненности среды обитания выделяют экологические группы наземных растений: гигрофиты, ксерофиты (суккуленты, склерофиты), мезофиты. Животные для регуляции водного баланса выработали физиологические, морфологические и поведенческие адаптации.

jbio.ru

приспособления к воде у растений разных экологических групп

Выделяют следующие группы растений по отношению к влажности: гигрофиты — влаголюбивые, мезофиты — предпочитающие умеренное увлажнение и ксерофиты — обитатели засушливых регионов. Из влаголюбивых растений первыми вспоминаются кувшинка и ряска. Их форма позволяет им держать листья на поверхности, чтобы осуществлять фотосинтез и дыхание. Их устьица открыты, вода постоянно циркулирует между листом и окружающей водой. Поэтому без воды они быстро вянут. Ряска свободно плавает в воде, не укореняясь, получает питательные вещества из самой воды. Корневая система гигрофитов обычно развита довольно слабо, листовые пластины тонкие. Существуют особые подгруппы влаголюбивых растений — обитатели тропических лесов. Они защищаются от потери влаги в сухой период благодаря кожистым плотным листьям или особой форме, накапливающей воду, как в чаше. Мезофиты — многочисленная группа растений. Это большинство луговых и лесных растений умеренного пояса. Влага им нужна, но избыточное ее количество вредит. Поэтому их корневая система обычно развита гораздо лучше, чем у водных растений, стебли и листья более жесткие и сильнее дифференцированы. В целом, мезофиты способны приспосабливаться к более или менее влажным условиям благодаря строению листьев, наличию у некоторых коры, луковиц и т. п. Наиболее интересно приспосабливаются к условиям ксерофиты. Это могут быть обширные или глубоко простирающиеся корневые системы, превышающие по размеру надземную часть растения, тонкие стебли и листья с малым количеством устьиц, защищающие от испарения, плотные толстые стебли и листья, накапливающие внутри большое количество влаги (суккуленты). Им помогает восковой налет, уменьшающий испарение влаги, а также защитные волоски.

ща запишем кувшинка, лилия болотная, цикламен, лотос, тросник, ива, камыш и лягушка-царевна….

Вода является абиотическим фактором в жизни растений. По отношению к количеству воды, содержащейся в окружающей среде, растения де­лятся на четыре группы: ксерофиты, мезофиты, гигрофиты, гидрофиты. Ксерофиты — растения засушливых мест, которые выработали ряд приспособлений, уменьшающих испарение воды листьями. Листья у растений пустынь, полупустынь и засушливых степей очень мел­кие и узкие (полынь) или почти отсутствуют (саксаул), иногда они представлены в виде ко­лючек (кактусы). Засухоустойчивые растения имеют также не только жёсткие кожистые ли­стья, но и стебли, которые задерживают испа­рение (оливковое дерево, олеандр, ковыль). Некоторые ксерофиты, так называемые эфе­мероиды, отличаются сезонным снижением жизненной активности. Например, весной или в период дождей тюльпаны, маки, осоки бурно цветут и плодоносят. Засушливое время они проводят в виде покоящихся подземных побегов, а надземные их части полностью от­мирают. Другие представители этой группы расте­ний имеют специальные ткани или клетки, в которых накапливается запас воды. Кактусы (рис. 171) и молочаи за­пасают воду в стеблях, а агавы и алоэ — в листьях. Мезофиты — растения лесной и лесостепной зон, почвы которых достаточно увлажнены. К ним относятся все листопадные деревья (рис. 172), кустарники и травы этих зон. В три пластиковых стакана налейте по 100 мл воды и добавьте в один синий краситель, во второй — красный, в третий — фиолетовый (смесь синего и красного). Аккуратно разрежьте ножницами стебель сельдерея вдоль на три полосы, каждую из которых опустите в стакан с разным красителем. Через один-два дня листья сельдерея окрасятся в различные цвета. Гигрофиты — растения влажных мест, к которым относятся рис, стрелолист, мхи, камыш, рогоз, папирус, бегония, монстера. Наибо­лее интересны тропические, образующие мангровые леса растения-гигрофиты. Они произрастают в прибрежных районах Индонезии, Ин­дии, Нигерии, Филиппин и Таиланда, периодически затопляемых морскими приливами. Растения таких лесов (рис. 173) приспособлены к существованию в зонах постоянных приливов и отливов. Они имеют ходульные корни, позволяющие им закрепляться на зыбких, илистых почвах, а также дыхательные корни, благодаря которым получают влагу из атмосфер­ного воздуха во время отлива. Гидрофиты — водные растения, значительно или целиком погру­жённые в воду (кувшинки, лотосы, ряска, элодея). Очень красивое растение наших водоёмов — белая кувшинка, которую в народе назы­вают водяной лилией. Другой цветущий представитель прудов, озёр и заводей — жёлтая кубышка. Самый же прекрасный водный цветок — лотос, он растёт не только в Египте, Индии и Китае, где счи­тается священным, но и у нас в дельте Волги. У гидрофитов слабо раз­вита корневая система и устьица. Созревание плодов, которые напоми­нают коробочки маков или погремушки для детей, происходит под водой.

Выделяют следующие группы растений по отношению к влажности: гигрофиты — влаголюбивые, мезофиты — предпочитающие умеренное увлажнение и ксерофиты — обитатели засушливых регионов. Из влаголюбивых растений первыми вспоминаются кувшинка и ряска. Их форма позволяет им держать листья на поверхности, чтобы осуществлять фотосинтез и дыхание. Их устьица открыты, вода постоянно циркулирует между листом и окружающей водой. Поэтому без воды они быстро вянут. Ряска свободно плавает в воде, не укореняясь, получает питательные вещества из самой воды. Корневая система гигрофитов обычно развита довольно слабо, листовые пластины тонкие. Существуют особые подгруппы влаголюбивых растений — обитатели тропических лесов. Они защищаются от потери влаги в сухой период благодаря кожистым плотным листьям или особой форме, накапливающей воду, как в чаше. Мезофиты — многочисленная группа растений. Это большинство луговых и лесных растений умеренного пояса. Влага им нужна, но избыточное ее количество вредит. Поэтому их корневая система обычно развита гораздо лучше, чем у водных растений, стебли и листья более жесткие и сильнее дифференцированы. В целом, мезофиты способны приспосабливаться к более или менее влажным условиям благодаря строению листьев, наличию у некоторых коры, луковиц и т. п. Наиболее интересно приспосабливаются к условиям ксерофиты. Это могут быть обширные или глубоко простирающиеся корневые системы, превышающие по размеру надземную часть растения, тонкие стебли и листья с малым количеством устьиц, защищающие от испарения, плотные толстые стебли и листья, накапливающие внутри большое количество влаги (суккуленты). Им помогает восковой налет, уменьшающий испарение влаги, а также защитные волоски.

Среди растений, которым вода необходима для жизни, можно выделить три класса. Первый — гигрофиты. Эти растения погибнут даже при самом коротком дефиците воды, сюда относятся растения тропических лесов. У них тонкие листья, чувствительные к свету, часто на листьях есть волоски и крупные устьица — гидатоды. Вторая группа это ксерофиты — этим растениям вода не очень то нужна. Они отлично переносят дефицит влаги. Это растения сухих субтропиков, сухих степей и саванн. У всех у них толстые мясистые листья или стебли, в которых можно запасти жидкость, а испарения с поверхности растения практически нет. Третья группа — мезофиты. Сюда относятся самые разнообразные растения, живущие повсеместно. Они не так радикально настроены по отношению к воде, как первые две группы. У них обычные листья,

Ответ таков: ЕГО НЕТ!

Среди растений, которым вода необходима для жизни, можно выделить три класса. Первый — гигрофиты. Эти растения погибнут даже при самом коротком дефиците воды, сюда относятся растения тропических лесов. У них тонкие листья, чувствительные к свету, часто на листьях есть волоски и крупные устьица — гидатоды. Вторая группа это ксерофиты — этим растениям вода не очень то нужна. Они отлично переносят дефицит влаги. Это растения сухих субтропиков, сухих степей и саванн. У всех у них толстые мясистые листья или стебли, в которых можно запасти жидкость, а испарения с поверхности растения практически нет. Третья группа — мезофиты. Сюда относятся самые разнообразные растения, живущие повсеместно. Они не так радикально настроены по отношению к воде, как первые две группы. У них обычные листья,

Вода является абиотическим фактором в жизни растений. По отношению к количеству воды, содержащейся в окружающей среде, растения делятся на четыре группы: ксерофиты, мезофиты, гигрофиты, гидрофиты. Ксерофиты — растения засушливых мест, которые выработали ряд приспособлений, уменьшающих испарение воды листьями. Листья у растений пустынь, полупустынь и засушливых степей очень мелкие и узкие (полынь) или почти отсутствуют (саксаул), иногда они представлены в виде колючек (кактусы). Засухоустойчивые растения имеют также не только жёсткие кожистые листья, но и стебли, которые задерживают испарение (оливковое дерево, олеандр, ковыль). Некоторые ксерофиты, так называемые эфемероиды, отличаются сезонным снижением жизненной активности. Например, весной или в период дождей тюльпаны, маки, осоки бурно цветут и плодоносят. Засушливое время они проводят в виде покоящихся подземных побегов, а надземные их части полностью отмирают. Другие представители этой группы растений имеют специальные ткани или клетки, в которых накапливается запас воды. Кактусы (рис. 171) и молочаи запасают воду в стеблях, а агавы и алоэ — в листьях. Мезофиты — растения лесной и лесостепной зон, почвы которых достаточно увлажнены. К ним относятся все листопадные деревья (рис. 172), кустарники и травы этих зон. В три пластиковых стакана налейте по 100 мл воды и добавьте в один синий краситель, во второй — красный, в третий — фиолетовый (смесь синего и красного). Аккуратно разрежьте ножницами стебель сельдерея вдоль на три полосы, каждую из которых опустите в стакан с разным красителем. Через один-два дня листья сельдерея окрасятся в различные цвета. Гигрофиты — растения влажных мест, к которым относятся рис, стрелолист, мхи, камыш, рогоз, папирус, бегония, монстера. Наиболее интересны тропические, образующие мангровые леса растения-гигрофиты. Они произрастают в прибрежных районах Индонезии, Индии, Нигерии, Филиппин и Таиланда, периодически затопляемых морскими приливами. Растения таких лесов (рис. 173) приспособлены к существованию в зонах постоянных приливов и отливов. Они имеют ходульные корни, позволяющие им закрепляться на зыбких, илистых почвах, а также дыхательные корни, благодаря которым получают влагу из атмосферного воздуха во время отлива. Гидрофиты — водные растения, значительно или целиком погружённые в воду (кувшинки, лотосы, ряска, элодея). Очень красивое растение наших водоёмов — белая кувшинка, которую в народе называют водяной лилией. Другой цветущий представитель прудов, озёр и заводей — жёлтая кубышка. Самый же прекрасный водный цветок — лотос, он растёт не только в Египте, Индии и Китае, где считается священным, но и у нас в дельте Волги. У гидрофитов слабо развита корневая система и устьица. Созревание плодов, которые напоминают коробочки маков или погремушки для детей, происходит под водой.

touch.otvet.mail.ru

Основные способы приспособления растений к факторам окружающей среды

Факторы окружающей среды, действующие на растения, делятся на абиотические и биотические. По отношению к этим двум группам факторов у растений выработались в процессе эволюции своеобразные методы защиты или приспособления к их переживанию.

Так по отношению к абиотическим факторам различают три главных способа приспособления растений:

  • механизмы, позволяющие избежать неблагоприятное воздействие (переход в состояние покоя: образование почек, семян, вегетативных органов),
  • специальные структурные приспособления (различные видоизменения листьев, стеблей цветков и т.д.),
  • физиологические механизмы (С4-путь фотосинтеза, САМ-фотосинтез, увеличение вязкости цитоплазмы).

По отношению к биотическим факторам у растений также различают несколько способов приспособления (естественной защиты):

  • приспособления морфологического характера,
  • механизм неспецифического иммунитета, т.е. приспособления биохимического характера (фитонциды, фитоалексины, алкалоиды),
  • механизм специфического иммунитет (выработка специализированных антител против возбудителей болезней).

Приспособление растений к температурному фактору.

Существенное действие на растения оказывают как низкие температуры, так и высокие температуры.

По отношению к низким температурам различают:

  • холодостойкость, т.е. способность растения переносить низкие положительные температуры, при этом у растений не происходят изменения в ферментативном аппарате, поскольку сами ферменты, по-видимому, имеют структурные особенности, позволяющие сохранить пространственную структуру и биологическую активность в низкотемпературных условиях,
  • морозостойкость, т.е. способность растений переносить охлаждение ниже ОоС,
  • зимостойкость, т.е. комплексная устойчивость растений против неблагоприятных факторов зимы (морозов, чередующихся с оттепелями, ледяной корки, снеговалов и т.п.).

При переживании растениями зимних условий особое значение имеют типичные повреждения растений и способы профилактики этих повреждений:

  • выпирание,
  • выпревание,
  • вымокание,
  • витрификация.

Выпирание — это гибель озимых культур, наступающая вследствие того, что в почве образуется ледяная прослойка, поднимающая верхний слой почвы вместе с растениями, что приводит к обрыву корневой системы. Ледяная прослойка образуется в том случае, когда талая вода, успевшая просочиться в почву, замерзает с наступлением морозов.

Выпревание — это гибель растений, находящихся под глубоким покровом снега в условиях мягкой зимы. Причина выпревания — расходование на дыхание запасенных с осени веществ без их фотосинтетического пополнения. Устойчивость к выпреванию определяется большим накоплением углеводов и низким уровнем дыхания в зимний период.

Вымокание — это гибель растений, происходящая преимущественно в весенний период или в период продолжительных оттепелей, когда на поверхности почвы скопляется талая вода, не впитавшаяся в замерзшую почву. Причиной гибели является недостаток кислорода. При замерзании этой талой воды образуется ледяная корка, которая может сдавливать и разрывать вмерзшие в нее растения озимых культур.

Витрификация — это переход свободной воды в клетках растения в стеклообразное состояние при резком охлаждении растений ниже 20 градусов мороза. Застывшая растительная ткань в виде аморфной стекловидной массы долго сохраняет свою жизнеспособность. Условия разморожения витрифицированных растений определяют возможность восстановления жизнеспособности:

  • при медленном отогревании ткани восстанавливаются,
  • при быстром отогревании происходит гибель клеток из-за того, что вода в большом количестве, поступающая в протопласт, не успевает перейти в связанное с белками состояние и повреждает структуры ядра и цитоплазмы.

Растения или органы растений, находящиеся в состоянии глубокого покоя, переносят очень низкие температуры, например в экспериментальных условиях удалось сохранить жизнеспособность черенков смородины после замораживания их до -253оС.

И.И. Туманов в 60-е годы прошлого века обосновал теорию закаливания растений, согласно которой при закаливании в тканях растений физиологические процессы идут с клетках в следующем порядке:

  • на первой фазе закаливания происходит накапливание сахаров, снижается осмотическое давление под влиянием низких положительных температур, прекращается рост растения,
  • на второй фазе закаливания при отрицательных температурах от 0 до -1оС, т.е. при температурах, еще не вызывающих необратимых повреждений клетки, наблюдается частичная потеря воды клетками, возрастает количество коллоидно-связанной воды.

Закаливанию растений способствует накопление ингибиторов роста, а ослабляет процесс закаливания увеличение концентрации гиббереллинов.

На проявление морозоустойчивости растений оказывает определенное влияние фотопериод в данных климатических условиях, например, длинный день способствует накоплению стимуляторов роста, а короткий день — ингибиторов роста.

Устойчивость к заморозкам у сельскохозяйственных культур различна.

В практике сельского хозяйства применяют следующие приемы повышения холодостойкости растений:

  • закалка набухших семян в течение 5-10 дней попеременно температурами выше и ниже 0оС,
  • намачивание семян теплолюбивых культур (кукурузы) в растворе алюмокалиевых квасцов,
  • замачивание семян в растворах микроэлементов, азотнокислого аммония,
  • закалка рассады в теплицах и парниках низкими положительными температурами (открывание рам, поднятие » фартуков» в пленочных теплицах днем).

Повышение морозостойкости при выращивании южных плодовых культур в северных районах достигают путем искусственного сокращения длины дня, при этом укорачивается период вегетации и создаются условия для вызревания древесины, полного ухода в состояние покоя почек, а, следовательно, обеспечивается успешная перезимовка.

Большое значение имеет холодо — и морозостойкость у озимых культур. Узел кущения у озимых культур — это единственный орган, способный к образованию новых корней и надземных побегов, поэтому особое значение имеет его глубина залегания. У зимостойких сортов эта величина в 1,5-2 раза больше, чем у не зимостойких сортов. С увеличением глубины заделки семян при посеве возрастает и глубина залегания узла кущения.

Таким образом можно управлять процессом перезимовки, регулируя сроки, способы посева, глубину посева, нормы высева, активно применяя весеннее боронование, стимулирующее способность к регенерации узла кущения злаков, подбирая сорта, наилучшим образом приспособленные к данным климатическим условиям.

По отношению к высоким температурам различают:

  • жаростойкость — способность растений переносить перегрев от 40 до 65оС. При повреждении растений высокими температурами без изменения уровня влажности в тканях происходит разрушение белково-липидного комплекса мембран, клетки теряют осмотические свойства, происходит обезвоживание тканей, разрушение коллоидных структур цитоплазмы.
  • засухоустойчивость — способность растений переносить атмосферную и почвенную засуху.

Засухи делятся на следующие виды в зависимости от времени наступления:

  • весенняя засуха характеризуется сравнительно низкими температурами, низкой относительной влажностью воздуха и сильными сухими ветрами,
  • летняя засуха характеризуется высокими температурами, низкой влажностью воздуха и повышенной испаряемостью,
  • осенняя засуха характеризуется высокими температурами, низкой влажностью воздуха и сильным иссушением почвы.

В зависимости от особенностей протекания засухи делятся на два типа:

1. Почвенная засуха — характеризуется постепенным иссушением почвы и растения в некоторой степени способны временно приспособиться к ней. При этом виде засухи завядают сначала нижние листья. Но при достаточно длительном периоде продолжительности почвенной засухи в конце лета и осенью, она гораздо опаснее кратковременной атмосферной засухи.

Многие растения степей добывают воду глубоко уходящей в почву корневой системой: 1 — корень фалькарии; 2 — корень шалфея; 3 — корень вероники сизой

Атмосферная засуха — характеризуется резким уменьшением относительной влажности воздуха (до 10-20%), вследствие чего корневая система не успевает подавать воду в листья при сильно увеличившейся транспирации. Происходит быстрое обезвоживание верхних листьев, репродуктивных органов. Для атмосферной засухи характерны такие явления, как » запал» и » захват». Запал — это повреждение листьев и других надземных органов под действием перегрева и высокой сухости воздуха. При сильной степени запала листья высыхают, оставаясь зелеными, при обычном запале хлорофилл распадается и листья буреют. Захват — это повреждение хлебов суховеями в стадии молочной или молочно-восковой спелости (конец июня — начало июля). Вследствие перегрева и резкого водного дефицита зерновки пересыхают, белки сворачиваются, нарушается отток пластических веществ из листьев и соломы. зерно щуплое с низкой всхожестью. Поэтому в зоне суховеев используют скороспелые сорта и проводят агролесомелиоративные мероприятия, снижающие интенсивность суховеев.

Ко всем видам воздействия температурным фактором растения приспосабливаются используя все виды приспособлений (морфологические — для снижения транспирации, физиологические — для изменения вязкости цитоплазмы, переход в состояние покоя).

Устойчивость растений к засухе или к повышенным температурам определяется различными методами как лабораторными (в специальных опытах в использованием отдельных тканей и органов), так и лабораторно-полевыми (в специальных опытах в вегетационных сосудах с контролируемым режимом полива). В полевых условиях засухо — и жаростойкость растений и необходимость полива определяют с помощью различных приборов:

» тургомера» (принцип действия — измерение толщины листьев при воздействии высокой температуры),

ЭСТЛП-1а (прибор для определения электрического сопротивления тканей листьев) (принцип действия — измерение электрического сопротивления тканей листьев, которое имеет тесную отрицательную сопряженность с содержанием воды в листьях и положительную сопряженность с водоудерживающей способностью листьев).

По отношению к температурному фактору и водному режиму все растения подразделяются на следующие экологические типы:

1. Ксерофиты ( приспособлены к атмосферной засухе) и делятся на подтипы:

суккуленты (стойки к перегреву, содержат большое количество воды и медленно ее расходуют — кактусы, алоэ, очиток),

эвксерофиты (хорошо переносят засуху за счет морфологических и физиологических приспособлений — верблюжья колючка, полынь),

гемиксерофиты (полуксерофиты) (переносят обезвоживание и перегрев за счет глубокой корневой системы — шалфей),

стипаксерофиты (выносят перегрев, но почвенную засуху переносят плохо - ковыль и другие степные злаки),

пойкилоксерофиты (уходят от неблагоприятных условий — степные тюльпаны, лишайники),

2. Гигрофиты — водные растения — не переносят засухи и высоких температур,

3. Мезофиты — произрастают в условиях достаточного водоснабжения - подавляющее большинство культурных растений.

Причины возникновения полегания и меры борьбы с ним.

Под влиянием избыточного увлажнения, а также при наличии ветра, у мезофитов, имеющих достаточно большую вегетативную массу, наблюдается явление полегания. Это явление приносит большие неудобства при возделывании растений с использованием промышленных технологий обработки растений и их уборке, особенно большие убытки наблюдаются при полегании злаковых культур. Это явление связано с тем, что при избыточном увлажнении отмечается быстрый рост растений, междоузлия разрастаются, вытягиваются, а образование скелетных структур (синтез целлюлозы, лигнина, входящих в клеточные стенки) запаздывает, поэтому прочность стебля уменьшается.

Для снятия этого явления необходимо предпринимать следующие профилактические меры:

  • недопущение загущения посевов,
  • недопущение передозировки азотных удобрений,
  • недопущение чрезмерного увлажнения при искусственном орошении.

При тенденции к полеганию для высокорослых культур рекомендуется использовать ретарданты, т.е. вещества, замедляющие рост растений, например, хлорхолинхлорид.

4. Приспособление растений к уровню кислотности почвы.

Большое значение имеет уровень рН почвы, определяющий как устойчивость растений в целом, так и иммунитет к тем или иным возбудителям болезней и вредителям. Уровень кислотности почвы определяет подвижность питательных веществ, доступность их растениям. Такие сельскохозяйственные культуры, как арбуз, баклажан, гречиха, земляника, картофель, крыжовник, лен, малина, пастернак, петрушка, рис, смородина, табак, яблоня, оптимальным уровнем кислотности является рН = 5,5-6,5, а виноград, горох, шампиньон, капуста, кукуруза, лимон, лук, люцерна, морковь, огурец, перец, подсолнечник, пшеница, редис, салат, свекла, сельдерей, слива, томат, фасоль, ячмень предпочитают более щелочные почвы, где уровень рН = 6,0-7,5.

Уровень кислотности почвы влияет на накопление и превращение в доступную форму в почве тяжелых металлов. Как было отмечено на международной научно-практической конференции » Мины замедленного действия», проходившей в Москве в 1992 году, в конце 80-ых годов было зафиксировано резкое увеличение концентрации тяжелых металлов и других токсичных веществ в продуктах сельского хозяйства, а также в подземных водах, в реках, при этом никаких объективных показателей к этому в виде выбросов предприятий, аварий, не наблюдалось. Оказалось, что это повышение концентрации тяжелых металлов является последствием длительного поступления в среду небольших количеств этих веществ, которые накапливаются в почве или осадочных отложениях. При повышении кислотности почвы почва перестает удерживать эти загрязняющие вещества. Установлено, например, что при снижении рН почвы с 6,0 до 5,5 происходит опасный выброс кадмия, который способен накапливаться в течение многих лет, поскольку входит в состав минеральных удобрений в виде ничтожной примеси.

Онтогенез речи
Гликолиз
Пути повышения продуктивности фотосинтеза
Речь и мышление
Роль синапсов в формировании временной связи
Рост и физическое развитие ребенка
Синтез и распад белков в растении
Синтез и распад жиров в растении



Сельскохозяйственные культуры

температурный предел, который они выдерживают в фазе всходов

горох, капуста, овес, пшеница, ячмень

до -10оС

бобы, морковь, подсолнечник, свекла

до -8оС

картофель, кукуруза, махорка

до -3оС

арахис, бахчевые, гречиха, огурец, табак, томат, фасоль

до +1оС

biofile.ru