Автор работы: Пользователь скрыл имя, 28 Февраля 2013 в 16:20, курсовая работа
Территория России включает различные климатические зоны. Значительная их часть приходится на районы неустойчивого земледелия, для которых характерны недостаток или избыток осадков, низкие зимние или высокие летние температуры, засоленность или заболоченность, закисленность почв и др. В этих условиях урожайность сельскохозяйственных культур во многом определяется их устойчивостью к неблагоприятным факторам среды конкретного сельскохозяйственного региона.
Засухоустойчивость
Засухоустойчивость выражается в способности
растений переносить значительное обезвоживание
за счет развития высокого водного потенциала
тканей при функциональной сохранности
клеточных структур, а также за счет адаптивных
морфологических особенностей стебля,
листьев, генеративных органов, повышающих
их выносливость, толерантность к действию
длительной засухи.
!!!!! Далее выделенные
красным блоки А и Б посвящены
одной теме экологическим группам растений по отношению
к степени увлажнения. Поэтому блок А необходимо
дополнить информацией из блока Б.
А По отношению к водному режиму выделяют
три экологические группы растений. Ксерофиты
— растения засушливых местообитаний,
способные в процессе онтогенеза хорошо
приспосабливаться к атмосферной и почвенной
засухе. Гигрофиты — растения водные и
увлажненных местообитаний, неустойчивые
к засухе. Даже незначительное снижение
воды в почве вызывает быстрое завязание
гигрофитов. Для гигрофитов характерны
низкое осмотическое давление клеточного
сока, большая листовая пластинка, длинный
стебель, недостаточно развитая корневая
система, большие размеры клеток с тонкостенными
оболочками, большие устьица при незначительном
количестве их на единицу поверхности
листа, слабое развитие механических тканей.
Мезофиты — растения, обитающие в среде
со средним уровнем обеспеченности водой.
К этой группе принадлежит большинство
сельскохозяйственных растений умеренного
климата.
Для мезофитов и ксерофитов в условиях
дефицита воды характерны три основных
способа защиты: предотвращение излишней
потери воды клетками (избегание высыхания);
перенесение высыхания; избегание периода
засухи. Остановимся на физиологической
характеристике разных типов ксерофитов.
Единственным общим для всех ксерофитов
признаком являются незначительные размеры
испаряющей поверхности.
Первый тип ксерофитов — суккуленты —
растения, запасающие влагу (ложные ксерофиты).
К ним относятся кактусы, алоэ, очиток,
молодило, молочай и др.
Кактусы — растения пустынь, районов,
где бездождливые периоды сменяются периодами
дождей. Кактусы имеют мясистые сочные
стебли с большим запасом воды. Осмотический
потенциал у них невысок. Листья утратили
свою ассимиляционную функцию и редуцированы
в колючки. Развитая неглубокая корневая
система располагается в верхних слоях
почвы и в период дождей интенсивно поглощает
воду, которую кактусы расходуют медленно,
так как эпидермис этих растений покрыт
толстым слоем кутикулы, а число устьиц
очень мало. Концентрация сока в клетках
низкая. Фотосинтез идет чрезвычайно медленно.
У суккулентов, для которых характерен
САМ-тип фотосинтеза, устьица открыты
только в ночное время. В период засухи
тонкие боковые корни кактусов отмирают
и остается только центральный корень.
Эти растения характеризуются очень медленным
ростом.
У алоэ, агавы, молодило и некоторых других
растений вместилищами запасов воды служат
мясистые листья, покрытые мощным кутикулярным
слоем с немногочисленными углубленными
устьицами. В листьях содержится много
воды, осмотический потенциал невысок.
Корневая система развита слабо. Эти растения
также отличаются очень экономным расходованием
воды, растут на песках, скалах и даже на
каменных заборах и крышах, где тонкий
слой почвы обычно пересыхает. Все суккуленты
выносят перегрев и малоустойчивы к обезвоживанию.
Во время засухи они выживают, так как
содержат большое количество воды в тканях
и медленно ее расходуют.
Второй тип ксерофитов — тонколистные
ксерофиты — растения, имеющие развитые
приспособления к добыванию воды. Тонколистные
высокотранспирирующие ксерофиты имеют
тонкие нежные листья с большим количеством
устьиц и сетью жилок. Корневая система
уходит в глубь почвы (у верблюжьей колючки
до 15—20 м), хорошо разветвленная. Концентрация
клеточного сока очень высокая, осмотический
потенциал довольно большой, следовательно,
клетки корня способны поглощать труднодоступную
воду. Для этих ксерофитов характерна
интенсивная транспирация, особенно на
солнце, благодаря хорошо развитой проводящей
системе.
Растения используют для сбора воды очень
большие объемы почвы. В жаркие сухие дни
они держат устьица открытыми, энергично
осуществляют фотосинтез.
Но в самый сухой период года растения
сбрасывают часть листьев и веток.
Листья некоторых тонколистных ксерофитов
покрыты волосками, защищающими листья,
пигментный комплекс от перегрева. К этой
группе ксерофитов относятся верблюжья
колючка, степная люцерна, дикий арбуз,
распространенные в степях и полупустынях
виды полыни и др.
Третий тип ксерофитов — жестколистные
ксерофиты — растения, переносящие засуху
в состоянии анабиоза. Они имеют жесткие
листья (склерофиты), характеризующиеся
сравнительно малым содержанием воды
(степные злаки — ковыль, типчак; некоторые
зонтичные — перекати-поле и др.). Жестколистные
ксерофиты отличаются значительной концентрацией
клеточного сока и высоким осмотическим
потенциалом, исключительно высокой вязкостью
протоплазмы. Они имеют листья с большим
количеством устьиц, которые у некоторых
растений находятся в специальных углублениях
и сверху закрываются смоляными пробками,
иногда листья редуцированы; слаборазвитую
неглубокую корневую систему.
При достаточном количестве воды интенсивность
транспирации у них высокая.
В период засухи листья многих жестколистных
ксерофитов свертываются и устьица оказываются
внутри трубки. В таком состоянии эти растения
способны переносить длительное обезвоживание
(содержание воды может опускаться до
25 %), впадая в анабиоз. Однако при улучшении
водоснабжения они быстро переходят к
нормальной жизнедеятельности. Кроме
этих трех типов настоящих ксерофитов
в пустынях обитают ложные ксерофиты —
эфемеры — растения, избегающие засухи
благодаря короткому жизненному циклу
(полтора-два месяца), приуроченному к
периоду дождей. По всем остальным физиологическим
свойствам эфемеры — типичные мезофиты.
Рассмотренные типы, конечно, не охватывают
все многообразие переходных форм.
Многие физиологические факторы, механизмы
устойчивости растений к засухе, характерные
для ксерофитов, в той или иной степени
представлены у растений - мезофитов. К
мезофитам относятся основные виды злаковых
и бобовых трав, зерновые и зернобобовые
культуры, корне- и клубнеплоды, масличные
и прядильные культуры, возделываемые
в России. Мезофиты произрастают в условиях
достаточного увлажнения. Осмотическое
давление клеточного сока у них 1 — 1,5 тыс.
кПа.
Устойчивость к засухе выражается в том,
что эти растения способны регулировать
интенсивность транспирации за счет работы
устьичного аппарата, сбрасывания листьев
и даже завязей. Для более засухоустойчивых
видов и сортов характерны развитая корневая
система, достаточно высокое корневое
давление, значительна водоудерживающая
способность тканей, обусловленная накоплением
в вакуолях осмотически активных веществ
(углеводов, органических кислот, растворимых
форм азота и ионов минеральных веществ).
Б Растения засушливых
областей называются ксерофитами (от греческого
хеrоs — сухой). Они способны в
процессе индивидуального развития
приспосабливаться к атмосферной и почвенной
засухе. Характерные признаки ксерофитов
— незначительные размеры их испаряющей
поверхности, а также небольшие размеры
надземной части по сравнению с подземной.
Ксерофиты — это обычно травы или низкорослые
кустарники. Их делят на несколько типов.
Приводим классификацию ксерофитов по
П. А. Генкелю.
Суккуленты — очень стойкие к перегреву
и устойчивые к обезвоживанию, во время
засухи они не испытывают недостатка воды,
потому что содержат большое количество
ее и медленно расходуют. Корневая система
у них разветвлена во все стороны в верхних
слоях почвы, благодаря чему в дождливые
периоды растения быстро всасывают воду.
Это кактусы, алоэ, очиток, молодило.
Эвксерофиты — жаростойкие растения,
которые хорошо переносят засуху. К этой
группе относятся такие степные растения,
как вероника сизая, астра мохнатая, полынь
голубая, арбуз колоцинт, верблюжья колючка
и др. У них незначительная транспирация,
высокое осмотическое давление, цитоплазма
отличается высокой эластичностью и вязкостью,
корневая система очень разветвлена, и
основная ее масса размещена в верхнем
слое почвы (50—60 см).
Эти ксерофиты способны сбрасывать листья
и даже целые ветви.
Гемиксерофиты, или полуксерофиты,— это
растения, которые неспособны переносить
обезвоживание и перегрев. Вязкость и
эластичность протопласта у них незначительная,
отличается высокой транспирацией, глубокой
корневой системой, которая может достигать
подпочвенной воды, что обеспечивает бесперебойное
снабжение растения водой. К этой группе
относятся шалфей, резак обычный и др.
Стипаксерофиты — это ковыль, тырса и
другие узколистные степные злаки. Они
устойчивы к перегреву, хорошо используют
влагу кратковременных дождей.
Выдерживают лишь кратковременную нехватку
воды в почве.
Пойкилоксерофиты — растения, не регулирующие
своего водного режима. Это в основном
лишайники, которые могут высыхать до
воздушно-сухого состояния и снова проявлять
жизнедеятельность после дождей.
Гигрофиты (от греческого hihros — влажный).
У растений, относящихся к этой группе,
нет приспособлений, ограничивающих расход
воды. Для гигрофитов характерны сравнительно
большие размеры клеток, тонкостенная
оболочка, слабоодревесневшие стенки
сосудов, древесных и лубяных волокон,
тонкая кутикула и мало утолщённые внешние
стенки эпидермиса, большие устьица и
незначительное количество их на единицу
поверхности, большая листовая пластинка,
плохо развитые механические ткани, редкая
сеть жилок в листе, большая кутикулярная
транспирация, длинный стебель, недостаточно
развитая корневая система. По строению
гигрофиты приближаются к теневыносливым
растениям, но имеют своеобразную гидроморфную
структуру. Незначительный недостаток
воды в почве вызывает быстрое завязание
гигрофитов. Осмотическое давление клеточного
сока в них невысокое. К ним относятся
манник, багульник, брусника, лох.
По условиям произрастания и особенностям
строения к гигрофитам очень близки растения
с частично или полностью погруженными
в воду или плавающими на ее поверхности
листьями, которые называются гидрофитами.
Мезофиты (от греческого mesos — средний,
промежуточный). Растения этой экологической
группы произрастают в условиях достаточного
увлажнения.
Осмотическое давление клеточного сока
у мезофитов 1—1,5 тыс. кПа. Они легко завязают.
К мезофитам относятся большинство луговых
злаков и бобовых — пырей ползучий, лисохвост
луговой, тимофеевка луговая, люцерна
синяя и др.
Из полевых культур твердые и мягкие пшеницы,
кукуруза, овес, горох, соя, сахарная свекла,
конопля, почти все плодовые (за исключением
миндаля, винограда), многие овощные культуры
(морковь, помидоры, капуста и др.).
Недостаток воды в
тканях растений возникает в результате
превышения ее расхода на транспирацию
перед поступлением из почвы. Это
часто наблюдается в жаркую солнечную погоду к середине
дня. При этом содержание воды в листьях
снижается на 25—28 % по сравнению с утренним,
растения утрачивают тургор и завязают.
В результате снижается и водный потенциал
листьев, что активизирует поступление
воды из почвы в растение.
Различают два типа завядания: временное
и глубокое. Причиной временного завядания
растений обычно бывает атмосферная засуха,
когда при наличии доступной воды в почве
она не успевает поступать в растение
и компенсировать ее расход. При временном
завядании тургор листьев восстанавливается
в вечерние и ночные часы. Временное завядание
снижает продуктивность растений, так
как при потере тургора устьица закрываются
и фотосинтез резко замедляется. Глубокое
завядание растений наступает, когда в
почве практически нет доступной для корней
воды. Происходит частичное, а при длительной
засухе и общее иссушение и даже гибель
растительного организма. Характерный
признак устойчивого водного дефицита
— сохранение его в тканях утром. Временное
и даже глубокое завядание может рассматриваться
как один из способов защиты растения
от летального обезвоживания, позволяющих
некоторое время сохранять воду, необходимую
для поддержания жизнеспособности растения.
Завядание может происходить при разной
потере воды растениями: у тенелюбивых
— при
3—5 %, у более стойких — при водном дефиците
в 20 и даже 30 %.
Водный дефицит и завядание в разной мере
влияют на физиологическую деятельность
растения в зависимости от длительности
обезвоживания и вида растения. Последствия
водного дефицита при засухах многообразны.
В клетках снижается содержание свободной
воды, возрастает концентрация и снижается
рН вакуолярного сока, что влияет на гидратированность
белков цитоплазмы и активность ферментов.
Изменяются степень дисперсности и адсорбирующая
способность цитоплазмы, ее вязкость.
Резко возрастают проницаемость мембран
и выход ионов из клеток, в том числе из
листьев и корней (экзосмос); эти клетки
теряют способность к поглощению питательных
веществ.
При длительном завядании снижается активность
ферментов, катализирующих процессы синтеза,
и повышается ферментов, катализирующих
гидролитические процессы, в частности
распад (протеолиз) белков на аминокислоты
и далее до аммиака, поли-сахаридов (крахмала
на сахара и др.), а также других биополимеров.
Многие образующиеся продукты, накапливаясь,
отравляют организм растения. Нарушается
аппарат белкового синтеза. При возрастании
водного дефицита, длительной засухе нарушается
нуклеиновый обмен, приостанавливается
синтез и усиливается распад ДНК. В листьях
снижается синтез и усиливается распад
всех видов РНК, полисомы распадаются
на рибосомы и субъединицы. Прекращение
митоза, усиление распада белков при прогрессирующем
обезвоживании приводят к гибели растения.
Безусловно, происходящие изменения до
определенного этапа в условиях обезвоживания
играют и защитную роль, приводят к увеличению
концентрации клеточного сока, снижению
осмотического потенциала, а следовательно,
повышают водоудерживающую способность
растения. При недостатке влаги суммарный
фотосинтез снижается, что является следствием
в основном недостатка СО2 в листьях; нарушения
синтеза и распада хлорофиллов и других
пигментов фотосинтеза; разобщения транспорта
электронов и фотофосфорилирования; нарушения
нормального хода фотохимических реакций
и реакций ферментативного восстановления
СО2; нарушения структуры хлоропластов;
задержки оттока ассимилянтов из листьев.
При нарастающем обезвоживании у незасухоустойчивых
растений в первый период завядания интенсивность
дыхания возрастает возможно из-за большого
количества простых продуктов (гексоз)
гидролиза полисахаридов, в основном крахмала,
а затем постепенно снижается. Однако
выделяющаяся в процессе дыхания энергия
не аккумулируется в АТФ, а рассеивается
в виде теплоты
(холостое дыхание). При действии на растения
высокой температуры (45 °С) и суховея происходят
глубокие структурные изменения митохондрий,
повреждение или ингибирование ферментов
фосфорилирующего механизма. Все это свидетельствует
о нарушении энергетического обмена растений.
В корнях и пасоке повышается содержание
амидов. В результате тормозится рост
растения, особенно листьев и стеблей,
снижается урожай. У более засухоустойчивых
растений все эти изменения менее выражены.
Из физиологических процессов наиболее
чувствительным к недостатку влаги является
процесс роста, темпы которого при нарастающем
недостатке влаги снижаются значительно
раньше фотосинтеза и дыхания. Ростовые
процессы задерживаются даже после восстановления
водоснабжения. При прогрессирующем обезвоживании
наблюдается определенная последовательность
в действии засухи на отдельные части
растения.
Если рост побегов и листьев в начале засухи
замедляется, то корней даже ускоряется
и снижается лишь при длительном недостатке
воды в почве. При этом молодые верхние
по стеблю листья оттягивают воду от более
старых нижних, а также от плод элементов
и корневой системы. Отмирают корни высоких
порядков и корневые волоски, усиливаются
процессы опробковения и суберинизации.
Все это приводит к сокращению поглощения
корнями воды из почвы. После длительного
завязания растения оправляются медленно
и функции их полностью не восстанавливаются.
Затянувшееся завязание при засухе приводит
к резкому снижению урожая сельскохозяйственных
культур или даже к их гибели. При внезапном
и сильном напряжении всех метеорологических
факторов растение может быстро погибнуть
в результате высыхания (захват) или высоких
температур (запал). Засухоустойчивость
различных органов растений неодинакова.
Так, молодые растущие листья за счет притока
ассимилянтов дольше сохраняют способность
к синтезу, относительно более устойчивы,
чем листья, закончившие рост, или старые,
которые при засухе подвядают в первую
очередь.
В условиях затянувшейся засухи отток
воды и веществ в молодые листья может
происходить и из генеративных органов.
Засуха в ранние периоды развития приводит
к гибели цветочных зачатков, их стерильности
(белоколосица), а в более поздние — к образованию
щуплого зерна (захват). При этом захват
будет более вероятен при хорошо развитой
к началу засухи листовой поверхности.
Поэтому при сочетании влажной весны и
начала лета с очень сухой второй половиной
(или даже отдельных сильных суховеев)
опасность снижения урожая наиболее вероятна.
Засухоустойчивость
В. Р. Заленский (1904) показал, что анатомическая
структура листьев растений закономерно
изменяется в зависимости от их ярусности.
Верхние листья растут в условиях несколько
затрудненного водоснабжения, что формирует
их мелкоклеточность, они имеют больше
устьиц на единицу поверхности, развитую
сеть проводящих пучков. Чем выше расположен
лист, тем более высокой транспирацией
и большей интенсивностью фотосинтеза
он обладает. Указанные закономерности
получили название закона Заленского.
Растения в более засушливых условиях
отличаются меньшими размерами, формируют
ксероморфную структуру листьев как одно
из анатомических приспособлений к недостатку
воды.
Ксероморфная структура — один из признаков
при селекции засухоустойчивых сортов.
У злаков и других растений важное значение
имеет наличие чехла из более старых высохших
и отмерших листьев, окружающих основание
стебля и покрывающих находящиеся в центре
этого чехла молодые точки роста (Н. А.
Максимов,
1958). У засухоустойчивых растений относительно
низкая величина транспирационного коэффициента.
Засухоустойчивые виды и сорта растений
способны без особого вреда терять часть
своей воды и даже в периоды наибольшей
сухости не закрывать устьица и продолжать
фотосинтез. Поэтому у ряда культур, в
том числе у пшеницы, одним из важных признаков
засухоустойчивости является суточный
ход устьичных движений. Н. А. Максимов
отмечал, что устойчивые южнорусские пшеницы
в условиях засушливого климата Ростовской
области держат свои устьица открытыми
в течение всего дня, тогда как менее устойчивые
канадские пшеницы закрывают их рано утром,
а потому рано прекращают фотосинтез и
дают пониженный урожай. Различия в засухоустойчивости
между отдельными сортами и культурами
определяются также развитием корневой
системы, наличием запасов воды в стеблях
или корнях, размерами и характером листовой
поверхности и др.
Помимо анатомо-морфологических засухоустойчивые
виды и сорта имеют биохимические механизмы
защиты, способствующие в условиях засухи
поддерживать достаточно высокий уровень
физиологических процессов растений.
Эти механизмы предотвращают обезвоживание
клетки за счет накопления низкомолекулярных
гидрофильных белков, связывающих значительное
количество воды, взаимодействия их с
пролином концентрация которого значительно
возрастает, увеличения моно сахаров,
обеспечивающих дезоксидацию продуктов
распада (так, образующийся аммиак обезвреживается
с участием возрастающих при засухе органических
кислот); способствуют восстановлению
нарушенных структур цитоплазмы при условии
сохранения от повреждения генетического
аппарата клеток. Защита молекул ДНК от
вредного действия обезвоживания обеспечивается
частичным переводом их в пассивное состояние
с помощью ядерных белков или, возможно,
специальных стрессовых белков.
Засуха приводит к адаптивным изменениям
гормональной системы регуляции растений.
Содержание гормонов — активаторов роста
и стимуляторов роста фенольной природы
уменьшается, а абсцизовой кислоты и этилена
возрастает.
Все это обеспечивает остановку ростовых
процессов, а следовательно, выживание
растений в жестких условиях засухи. В
первый период засухи стремительно возрастает
содержание АБК в листьях, обеспечивающей
закрывание устьиц, уменьшение потери
воды через транспирацию.
При развитии засухи АБК, активируя синтез
пролина, способствует запасанию гидратной
воды в клетке, тормозит синтез РНК и белков,
накапливаясь в корнях, задерживает синтез
цитокинеза, способствует переводу обмена
веществ клеток в режим покоя. В условиях
водного дефицита отмечаются увеличение
биосинтеза и выделения этилена, у многих
растений накапливаются ингибиторы роста
фенольной природы (хлорогеновая кислота,
флавон иды, фенолкарбоновые кислоты).
Снижение содержания ИУК происходит вслед
за остановкой роста.
Так, в листьях подсолнечника, в верхушках
стеблей и колосках пшеницы и других растений
рост начинает подавляться при влажности
почвы 60 %, а количество ауксинов заметно
снижается только при снижении влажности
почвы до 30 %.
Опрыскивание растений в условиях засухи
ауксином, цитокин ином или гиббереллином
усиливает отрицательное действие водного
дефицита на растение. Обработка цитокинезом
в период репарации после засухи восстанавливает
функции растений.
И. В. Мичурин, пытаясь получить засухоустойчивые
сорта плодовых, выращивал растения в условиях недостаточного
водоснабжения. Растения, перенесшие небольшую
засуху, повторно выдерживают ее с меньшими
потерями, становятся более устойчивыми
к обезвоживанию.
Разработаны методы предпосевного закаливания
к засухе. П. А. Генкель (1934) предложил закаливать
наклюнувшиеся семена, подвергая их подсушиванию
от одного до трех раз. В результате повышается
засухоустойчивость растений и увеличивается
их урожайность в засушливых условиях
(пшеница и другие культуры). Закаленные
растения приобретают анатомо-морфологическую
структуру, свойственную засухоустойчивым
растениям, имеют более развитую корневую
систему. Окислительное фосфорилирование
у 4-, 8- и 11-дневных проростков кукурузы
было у закаленных растений выше, чем у
контрольных.
Эффективность предпосевного закаливания
по методу Генкеля повышается при замачивании
семян в слабых растворах борной кислоты.
Для диагностики засухоустойчивости
растений используют ряд полевых и лабораторных методов. Как показатель
устойчивости растений к засухе можно
использовать водоудерживающую способность
растительной ткани, а также вязкость
цитоплазмы. У засухоустойчивых растений
эти показатели будут выше. В селекционной
работе используют такой показатель, как
содержание статолитного крахмала в корневом
чехлике. Генетически обусловленным признаком
засухоустойчивости растений является
способность их вегетативных органов
(особенно листьев) накапливать во время
засухи пролин.
При этом концентрация пролина увеличивается
в 10—100 раз. В пролине запасается значительное
количество азота, который используется
для последующих метаболических реакций
по окончании засухи.
На засухоустойчивость
влияют удобрения: калийные и фосфорные
повышают ее, а, азотные, особенно в больших
дозах, — снижают. Засухоустойчивость
ряда сельскохозяйственных культур повышают
микроэлементы (цинк, медь и др.).
2.5. О природе приспособительных реакций к недостатку воды у разных групп растений
Транспортирующие органы — листья — отличаются значительной
пластичностью; в зависимости от условий
произрастания в их строении наблюдаются
довольно большие отличия. Даже листья
одного растения при разном водоснабжении
и освещении имеют различия в строении.
Установлены определенные закономерности
в строении листьев в зависимости от расположения
их на растении.
В. Р. Заленский обнаружил изменения в
анатомическом строении листьев по ярусам.
Он установил, что у листьев верхнего яруса
наблюдаются закономерные изменения в
сторону усиления ксероморфизма, т. е.
происходит образование структур, повышающих
засухоустойчивость этих листьев. Установленные
им закономерности называют законом Заленского.
Листья, расположенные в верхней части
стебля, всегда отличаются от нижних, а
именно: чем выше расположен лист на стебле,
тем меньше размеры его клеток, большее
количество устьиц и меньше их размеры,
большее количество волосков на единицу
поверхности, гуще сеть проводящих пучков,
сильнее развита палисадная ткань. Все
эти признаки характеризуют ксерофилию,
т. е. образование структур, способствующих
повышению засухоустойчивости.
С определенной анатомической структурой
связаны и физиологические особенности,
а именно: верхние листья отличаются более
высокой ассимиляционной способностью
и более интенсивной транспирацией.
Концентрация сока в верхних листьях также
более высокая, в связи с чем может происходить
оттягивание воды верхними листьями от
нижних, засыхание и отмирание нижних
листьев. Структура органов и тканей, повышающая
засухоустойчивость растений, называется
ксероморфизмом. Отличительные особенности
в структуре листьев верхнего яруса объясняются
тем, что они развиваются в условиях несколько
затрудненного водоснабжения.
Для уравнения баланса между поступлением
и расходом воды в растении образовалась
сложная система анатомо-физиологических
приспособлений. Такие приспособления
наблюдаются у ксерофитов, гигрофитов,
мезофитов. Большой интерес в связи с этим
представляют исследования Б. А. Келлера,
который изучал анатомо-физиологические
особенности у растений резко отличающихся
экологических групп, но близких между
собой в систематическом отношении. Он
исследовал многолетние травянистые растения
из семейства Мареновые
(Asperula). Одни из них были типичными степными
растениями, а другие теневыносливыми,
лесными.
Степной вид ясменника колокольчиковидного
(Asperula glauca) имеет сизые узкие иглообразные
толстые листья с сильно развитой -двуслойной
палисадной паренхимой; края листьев немного
загнуты вниз. Это типичный ксерофит, растущий,
на открытой местности в степной полосе
или полупустынях. Второй вид— ясменник
душистый (Asperula odorata) — характерен для
влажных и очень тенистых участков лиственного
леса; у растений этого вида широкая и
тонкая пластинка, однослойная палисадная
ткань, состоящая из укороченных и рыхло
расположенных клеток. У обоих видов Asperula
было проведено сравнительное изучение
анатомического строения и интенсивности
транспирации (табл. 1).
Информация о работе Механизмы устойчивости растений к неблагоприятным факторам окружающей среды