Головна
Реферати » Реферати по біології » Пристосування рослин до водного режиму

Пристосування рослин до водного режиму

транспирацию, але при настанні посушливих умов, вони сильно скорочують її. При цьому відіграє роль і закривання продихів, і сильне зневоднення листа при починається подвяданія. Безсумнівно, анатомо-морфологічні пристосування мають певне значення, але основну роль в засухоустойчивости ксерофитов нині відводять фізіологічним механізмам.

До числа цих механізмів належить висока водоутримуюча здатність тканин і клітин, обумовлена ??рядом фізіологічних і біохімічних особливостей.

Велике значення для виживання ксерофитов при різкому недоліку вологи має їх здатність переносити глибоке зневоднення тканин без втрати життєздатності та здатності відновлення нормального вмісту води в рослині при поновленні сприятливих умов. Ксерофіти здатні втратити до 75% всього водного запасу і, тим не менш, залишитися живими. Яскравим прикладом у цьому відношенні служать пустельні рослини, які влітку висихають до стану, близького до повітряно-сухому, і впадають в анабіоз, але після дощів відновлюють ріст і розвиток.

Ще одна система адаптацій, які забезпечують виживання ксерофитов в аридних умовах, - вироблення сезонних ритмів, що дають можливість рослинам використовувати для вегетації найбільш сприятливі періоди року і різко скоротити життєдіяльність під час посухи. Так, в областях з середземноморським кліматом з різко вираженим річним сухим періодом багато ксерофільні види мають "двотактний" ритм сезонного розвитку: весняна вегетація змінюється річним спокоєм, під час якого рослини скидають листя і знижують інтенсивність фізіологічних процесів; в період осінніх дощів вегетація відновлюється, і потім вже слід зимовий спокій. Подібне явище спостерігається і у рослин сухих степів в середині і наприкінці літа: втрата частини листової поверхні, призупинення розвитку, сильне зневоднення тканин і т.д. Такий стан, що отримало назву полупокоя, триває аж до осінніх дощів, після яких у степових ксерофитов починають відростати листя.

Фізіологічні адаптації сукулентів настільки своєрідні, що їх необхідно розглянути окремо.

Основний спосіб подолання посушливих умов у сукулентів - накопичення великих запасів води в тканинах і вкрай економне її витрачання. В умовах жаркого і сухого клімату весь водний запас міг би бути швидко розтрачений, але рослини мають захисні пристосування, спрямовані до скорочення транспірації. Одне з них - своєрідна форма надземних частин сукулентів. В додаток до цього у багатьох сукулентів поверхня захищена восковим нальотом опушением, хоча є і сукуленти з тонким незахищеним епідермісом. Устячка дуже нечисленні, часто занурені в тканину листа або стебла. Днем продихи зазвичай закриті, і втрата води йде в основному через покривні тканини.

Транспірація у сукулентів надзвичайно мала. Її важко вловити за короткий період і доводиться визначати витрата води не за годину, а за добу або за тиждень. Водоутримуюча здатність тканин сукулентів значно вище, ніж у інших рослин екологічних груп, завдяки вмісту в клітинах гідрофільних речовин. Тому і без доступу вологи сукуленти витрачають водний запас дуже повільно і довго зберігають життєздатність навіть в гербарії.

Обмеження, зумовлені особливостями водного режиму сукулентів, створюють і інші труднощі для життя цих рослин в аридних умовах. Слабка транспирация зводить до мінімуму можливість терморегуляції, з чим пов'язане сильне нагрівання масивних надземних органів сукулентів. Труднощі створюються і для фотосинтезу, оскільки вдень продихи зазвичай закриті, а вночі, отже, доступ вуглекислоти і світла не збігаються в часі. Тому у сукулентів виробився особливий шлях фотосинтезу, при якому в якості джерела вуглекислоти, частково використовуються продукти дихання. Іншими словами, в крайніх умовах рослини частково використовують принцип замкнутої системи з реутилізацію відходів метаболізму.

В силу всіх цих обмежень інтенсивність фотосинтезу сукулентів невелика, зростання і накопичення маси йдуть дуже повільно, внаслідок чого вони не відрізняються високою біологічною продуктивністю і не утворюють зімкнутих рослинних угруповань.

Фізіологічні показники водного режиму мезофітов підтверджують їх проміжну позицію: для них характерні помірні величини осмотичного тиску, вмісту води в листі, граничного водного дефіциту. Що стосується транспірації, то її величина більшою мірою залежить від умов освітленості та інших елементів мікро клімату.

Один і той же мезофільні вигляд, потрапляючи в різні з водопостачання умови, виявляє відому пластичність, набуваючи в сухих умовах більш ксероморфні, а у вологих більш гігроморфние риси.

Пластичність листя проявляється не тільки в різних середовищ існування, але навіть у однієї і тієї ж особи. Наприклад, у дерев на узліссі листя на стороні, зверненій убік лісу, мають більш мезофільних і тіньовий характер порівняно з дещо ксероморфнимі листям зовнішньої сторони дерева (див. Табл. Нижче). Листя різних висотних ярусів одних і тих же рослин перебувають у неоднакових умовах водопостачання, оскільки надходження води в верхні частини пов'язано з подоланням великого опору. До того ж у дерев верхні листки звичайно знаходяться в умовах іншого мікроклімату.

Різниця анатомо-фізіологічних показників листя на різних сторонах крони дерева, що росте на узліссі.

I - сторона, звернена до лісу, II - сторона, звернена до галявини

Сторінки: 1 2 3 4

Деревна порода

Площа листа, см2

Число продихів на

1 мм2

Вміст води,%

Зміст хлорофілу, мг / г

Середня інтенсивність фотосинтезу, мг СО2 / дм2 · год

Товщина листа, мкм

Дуб - Quercus robur

I

42

45

61

3.0

1.9

97

II

18

125

54

2.4

2.3

181

Липа - Tilia cordata

I

38

38

71

3.6

1.6

93

II

24

45

62