Sissejuhatus
1. Elupaigad ja keskkonnategurid
1.1 Õhukeskkond
1.2 Veekeskkond
1.3 Keskkonnategurid
2. Kohanemine
2.1 Taimede kohanemine õhusaastega
2.2 Taimede kohanemine mulla soolsusega
2.2.1 Taimed ja raskmetallid
2.3 Taimede kohanemine biootiliste teguritega
2.4 Taimede kohanemine abiootiliste teguritega
2.4.1 Temperatuuri mõju
2.4.2 Valguse mõju taimedele
3. Uurimistöö osa
Järeldus
Kasutas õppe- ja teadustöö tegemisel inforessursse
10.Sbio. info Esimene biokogukond: teabeportaal: [Elektrooniline. ressurss] // Keskkonna biootilised tegurid ja nende poolt põhjustatud organismide vastastikmõjude tüübid [veebileht] Juurdepääsurežiim: www.sbio. info/leht. php? id=159 (04/02/10)
Foto nr 1. Haavaleht pargist.
Foto nr 2. Sõidutee kõrval asuv leht.
Foto nr 3. Tolm pargist pärit lehe kleeplindil.
Foto nr 4. Tolm kleeplindile sõidutee kõrval olevalt lehelt.
Foto nr 5. Metsapargis puutüvel samblik.
Seksuaalne paljunemine seemnetaimedes, sealhulgas õitsemises ja seemnetaimedes, toimub seemnete abil. Sel juhul on tavaliselt oluline, et seemned oleksid emataimest piisavalt kaugel. Sel juhul on tõenäolisem, et noored taimed ei pea võistlema valguse ja vee pärast nii omavahel kui ka täiskasvanud taimega.
Kõige edukamalt lahendasid seemnete leviku probleemi taimemaailma evolutsiooniprotsessis angiospermid (need on ka õitsvad) taimed. Nad "leiutasid" sellise organi nagu loode.
Puuviljad on kohanemine teatud seemnete levitamise meetodiga. Tegelikult jagatakse kõige sagedamini puuvilju ja seemneid koos nendega. Kuna puuviljade levitamiseks on palju võimalusi, on puuvilju palju erinevaid. Puuviljade ja seemnete levitamise peamised meetodid on järgmised:
tuule abiga
loomad (sh linnud ja inimesed),
ise leviv,
vee abil.
Tuule poolt hajutatud taimede viljadel on spetsiaalsed seadmed, mis suurendavad nende pindala, kuid ei suurenda nende massi. Need on mitmesugused kohevad karvad (näiteks papli ja võilille viljad) või pterigoidsed väljakasvud (nagu vahtra viljad). Tänu sellistele moodustistele hõljuvad seemned pikka aega õhus ja tuul kannab neid emataimest aina kaugemale.
Steppides ja poolkõrbes kuivavad taimed sageli ära ja tuul murrab nad juure juurest ära. Tuulest veeretatud närtsinud taimed puistavad oma seemned alale laiali. Võib öelda, et sellised "külma" taimed ei vaja isegi seemnete levitamiseks vilju, kuna taim ise levitab neid tuule abil.
Vee abil jagatakse vee- ja poolveetaimede seemneid. Selliste taimede viljad ei vaju, vaid kanduvad vooluga minema (näiteks kallastel kasvavas lepas). Ja see ei pea olema väikesed puuviljad. Kookospalmis on need suured, aga kerged, mistõttu ei vaju ära.
Taimede viljade kohanemine loomade levikuga on mitmekesisem. Loomad, linnud ja inimesed võivad ju puuvilju ja seemneid levitada erineval viisil.
Mõnede katteseemnetaimede viljad on kohastunud loomade karusnaha külge klammerduma. Kui näiteks loom või inimene läheb takja kõrvalt mööda, siis haarab selle külge mitu torkivat vilja. Varem või hiljem viskab loom need maha, kuid takjaseemned jäävad oma algsest kohast juba suhteliselt kaugele. Lisaks takjale on konksuviljadega taime näiteks nöör. Selle viljad on achene tüüpi. Nendel ahenidel on aga väikesed ogad, mis on kaetud hammastega.
Mahlakad viljad võimaldavad taimedel oma seemneid levitada neid puuvilju söövate loomade ja lindude abiga. Aga kuidas nad neid levitavad, kui loom sööb ja seedib vilja ja seemneid koos nendega? Tõsiasi on see, et seeditakse peamiselt loote perikarpi mahlast osa, kuid seemneid mitte. Need väljuvad looma seedetraktist. Seemned asuvad emataimest kaugel ja neid ümbritseb väljaheide, mis teatavasti on hea väetis. Seetõttu võib mahlast vilja pidada üheks edukamaks saavutuseks eluslooduse evolutsioonis.
Inimene mängis seemnete levitamisel olulist rolli. Nii toodi paljude taimede viljad ja seemned kogemata või meelega teistele mandritele, kus need said juurduda. Selle tulemusena saame nüüd näiteks jälgida, kuidas Ameerikas kasvavad Aafrikale iseloomulikud taimed ja Aafrikas taimed, mille kodumaa on Ameerika.
Seemnete jaotamiseks on laotamise või õigemini iselaotamise variant. Muidugi pole see kõige tõhusam meetod, kuna seemned on endiselt emataime lähedal. Seda meetodit täheldatakse aga sageli looduses. Tavaliselt on seemnete hajumine iseloomulik kauna-, oa- ja kastitüüpi viljadele. Kui uba või kaun kuivab, on selle tiivad eri suundades keerdunud ja vili praguneb. Seemned lendavad sellest välja vähese jõuga. Nii levitavad oma seemneid herned, akaatsia ja teised kaunviljad.
Karbi vili (näiteks moonis) kõigub tuule käes ja seemned pudenevad sealt välja.
Siiski ei piirdu isepaisutamine ainult kuivade seemnetega. Näiteks taimel, mida nimetatakse hulluks kurgiks, lendavad seemned mahlasest viljast välja. Sellesse koguneb lima, mis surve all koos seemnetega väljutatakse.
Päikesevalgus on taimestiku jaoks üks olulisemaid keskkonnanäitajaid. See imendub klorofülli ja seda kasutatakse primaarse orgaanilise aine ehitamisel. Peaaegu kõik toataimed on fotofiilsed, s.t. arenevad kõige paremini täisvalguses, kuid varieeruvad varjutaluvuses. Võttes arvesse taimede suhet valgusega, jagatakse nad tavaliselt kolme põhirühma: fotofiilsed, varjutaluvad, varju ükskõiksed.
On taimi, mis kohanduvad üsna kergesti piisava või liigse valgusega, kuid on ka neid, mis arenevad hästi ainult rangelt määratletud valgusparameetrite juures. Taime vähese valgusega kohanemise tulemusena muutub selle välimus mõnevõrra. Lehed muutuvad tumeroheliseks ja veidi suurenevad (lineaarsed lehed pikenevad ja muutuvad kitsamaks), vars hakkab venima, mis samal ajal kaotab oma tugevuse. Seejärel kasv järk-järgult väheneb, kuna taime ehituskehadesse jõudvate fotosünteesiproduktide tootmine väheneb järsult. Valguse puudumise tõttu lõpetavad paljud taimed õitsemise. Liigse valguse korral hävib klorofüll osaliselt ja lehtede värvus muutub kollakasroheliseks. Tugevas valguses taimede kasv aeglustub, nad osutuvad kükitavamaks lühikeste sõlmevahede ja laiade lühikeste lehtedega. Pronkskollase lehevärvi ilmumine viitab valguse olulisele üleküllusele, mis on taimedele kahjulik. Kui kiiresti meetmeid ei võeta, võivad tekkida põletused.
Ioniseeriva kiirguse mõju avaldub kiirguse mõjus taimeorganismile elusaine organiseerituse erinevatel tasanditel. Otsene toime seisneb molekulide kiirgus-keemilises ioniseerimises koos kiirgusenergia neeldumisega, s.o. paneb molekulid ergastatud olekusse. Kaudse kokkupuutega kaasnevad molekulide, membraanide, organellide, rakkude kahjustused kokkupuutel vee radiolüüsi saadustega, mille arv kiiritamise tagajärjel järsult suureneb. Kiirguskahjustuse efektiivsus sõltub oluliselt hapnikusisaldusest keskkonnas. Mida madalam on hapniku kontsentratsioon, seda väiksem on kahjuefekt. Praktikas on üldtunnustatud seisukoht, et surmavate hapnikudooside piir iseloomustab organismide radioresistentsust. Linnakeskkonnas mõjutab taimeelu ka hoonete asukoht. Sellest võime järeldada, et taimed vajavad valgust, kuid iga taim on omamoodi fotofiilne.
Taimede areng on tihedalt seotud keskkonnatingimustega. Antud piirkonnale iseloomulikud temperatuurid, sademete hulk, muldade iseloom, biootilised parameetrid ja atmosfääri seisund – kõik need tingimused mõjutavad üksteist, määravad maastiku olemuse ja taimede tüübi.
Iga saasteaine mõjutab taimi erineval viisil, kuid kõik saasteained mõjutavad mõningaid põhiprotsesse. Esiteks mõjutavad süsteemid, mis reguleerivad saasteainete omastamist, samuti fotosünteesi, hingamise ja energiatootmise protsesside eest vastutavad keemilised reaktsioonid. Töö käigus sain aru, et teede ääres kasvavad taimed erinevad oluliselt parkides kasvavatest taimedest. Taimedele ladestuv tolm ummistab poorid ja häirib hingamisprotsesse ning vingugaas põhjustab taime kollasust või värvimuutust ja kääbumist.
Uurimuse viisin läbi haavapuulehtede näitel. Et näha, kui palju tolmu taimele jääb, oli vaja kleeplinti, mille liimisin lehe välisküljele. Pargi leht on kergelt saastunud, mis tähendab, et kõik selle protsessid toimivad normaalselt. [cm. avaldus, foto nr 1,3]. Ja leht, mis oli tee vahetus läheduses, on väga määrdunud. See on oma normaalsuurusest 2 cm väiksem, erinevat värvi (tumedam kui peaks) ja seetõttu on see kokku puutunud atmosfäärisaasteainete ja tolmuga. [cm. avaldus, foto nr 2,4].
Teine keskkonnasaaste näitaja on samblike puudumine taimedel. Uurimistöö käigus sain teada, et samblikud kasvavad taimedel vaid ökoloogiliselt puhastes kohtades, näiteks: metsas. [cm. avaldus, foto nr 5]. Metsa ilma sambliketa on raske ette kujutada. Samblikud settivad puude tüvedele ja mõnikord ka okstele. Eriti hästi kasvavad samblikud meie põhjapoolsetes okasmetsades. See annab tunnistust nende piirkondade puhtast õhust.
Seega võime järeldada, et suurlinnade parkides ei kasva samblikud üldse, puutüved ja oksad on täiesti puhtad ning linnast väljas metsas on samblikke päris palju. Fakt on see, et samblikud on õhusaaste suhtes väga tundlikud. Ja tööstuslinnades pole see kaugeltki puhas. Tehased ja tehased paiskavad atmosfääri palju erinevaid kahjulikke gaase, just need gaasid hävitavad samblikke.
Reostusega olukorra stabiliseerimiseks peame eelkõige piirama mürgiste ainete eraldumist. Lõppude lõpuks vajavad taimed, nagu meiegi, korralikuks toimimiseks puhast õhku.
Tehtud uuringute ja kasutatud allikate põhjal olen jõudnud järeldusele, et taimekeskkonnas on keskkonnaprobleeme, millega tuleb tegeleda. Ja taimed ise osalevad selles võitluses, nad puhastavad aktiivselt õhku. Kuid on ka klimaatilisi tegureid, mis taimestikule nii halvasti ei mõju, vaid sunnivad taimi kohanema ja kasvama neile sobivates kliimatingimustes. Sain teada, et keskkond ja taimed interakteeruvad ning ilma selle vastasmõjuta taimed surevad, kuna taimed ammutavad oma elupaigast kõik oma elutegevuseks vajalikud komponendid. Taimed aitavad meil keskkonnaprobleemidega toime tulla. Selle töö käigus sai mulle rohkem selgeks, miks erinevad taimed erinevates kliimatingimustes kasvavad ja kuidas nad keskkonnaga suhtlevad, samuti kuidas taimed kohanevad eluga vahetult linnakeskkonnas.
Genotüüp - üksiku organismi geneetiline struktuur, konkreetne geenide kogum, mida see kannab.
Denaturatsioon on valguliste ainete struktuuri ja looduslike omaduste iseloomulik muutus keskkonna füüsikaliste ja keemiliste tingimuste muutumisel: temperatuuri tõusuga, lahuse happesuse muutumisega jne. Pöördprotsessi nimetatakse renaturatsiooniks.
Ainevahetus on ainete vahetus, keemilised muundumised, mis toimuvad toitainete sattumisest elusorganismi kuni hetkeni, mil nende transformatsioonide lõpp-produktid väljuvad väliskeskkonda.
Osmoregulatsioon on füüsikalis-keemiliste ja füsioloogiliste protsesside kogum, mis tagab sisekeskkonna vedelike osmootse rõhu (OD) suhtelise püsivuse.
Protoplasma - elusraku sisu, sealhulgas selle tuum ja tsütoplasma; elu materiaalne substraat, millest organismid koosnevad.
Tülakoidid on membraaniga seotud sektsioonid kloroplastides ja tsüanobakterites. Fotosünteesi valgusest sõltuvad reaktsioonid toimuvad tülakoidides.
Stomata - pilulaadne avaus (stomataalne lõhe) taimede maapealsete organite epidermis ja kaks seda piiravat (sulgevat) rakku.
Fütofaagid on taimtoidulised loomad, kelle hulka kuuluvad tuhanded putukate ja muude selgrootute liigid, aga ka suured ja väikesed selgroogsed.
Fütontsiidid on taimede poolt moodustatud bioloogiliselt aktiivsed ained, mis tapavad baktereid, mikroskoopilisi seeni ja algloomi või pärsivad nende kasvu ja arengut.
Fotosüntees on orgaaniliste ainete moodustumine roheliste taimede ja mõnede bakterite poolt, kasutades päikesevalguse energiat. Fotosünteesi käigus neeldub atmosfäärist süsihappegaas ja eraldub hapnik.
1. Akhiyarova G.R., Veselov D.S.: "Kasvu ja vee metabolismi hormonaalne reguleerimine soolsuse all" // 6. Pushchino kooli - noorte teadlaste konverentsi "Bioloogia - XXI sajandi teadus" osalejate kokkuvõtted, 2002.
2. Suur entsüklopeediline sõnastik. - 2. väljaanne, muudetud. ja täiendavad - M .: Suur vene entsüklopeedia, 1998. - 1456 lk.: ill. Toimetanud Prokhorov A.M. Ch. toimetaja Gorkin A.P.
3. Vavilov P.P. Taimekasvatus, 5. väljaanne. - M .: Agropromizdat, - 1986
4. Vernadsky V.I., Biosphere, kd 1-2, L., 1926
5. Volodko I.K.: "Mikroelemendid ja taimede vastupidavus ebasoodsatele tingimustele", Minsk, Teadus ja tehnoloogia, 1983.
6. Danilov-Danilyan V.I.: "Ökoloogia, looduskaitse ja keskkonnaohutus" M.: MNEPU, 1997
7. Drobkov A. A.: "Mikroelemendid ja looduslikud radioaktiivsed elemendid taimede ja loomade elus", M., 1958.
8. Vikipeedia: teabeportaal: [Elektron. ressurss] // Elupaik [veebisait] Juurdepääsurežiim: http://ru. wikipedia.org/wiki/Habitat (10.02.10)
9. Kõik Maa kohta: teabeportaal: [Elektron. ressurss] // Vesikarp [sait] Juurdepääsurežiim: http://www.vseozemle.ru/2008-05-04-18-31-40.html (23.03.10)
10.Sbio. info Esimene biokogukond: teabeportaal: [Elektrooniline. ressurss] // Keskkonna biootilised tegurid ja nende poolt põhjustatud organismide seoste tüübid [veebileht] Juurdepääsurežiim: http://www.sbio. info/leht. php? id=159 (04/02/10)
Foto nr 1. Haavaleht pargist.
Foto nr 2. Sõidutee kõrval asuv leht.
Foto nr 3. Tolm pargist pärit lehe kleeplindil.
Foto nr 4. Tolm kleeplindile sõidutee kõrval olevalt lehelt.
Foto nr 5. Metsapargis puutüvel samblik.
LISA KOMMENTAAR[võimalik ilma registreerimiseta]
enne avaldamist vaatab saidi moderaator kõik kommentaarid läbi - rämpsposti ei avaldata
Iga köögiviljakultuuri jaoks soodsaimate kasvutingimuste loomine on kasvuhoonetes rohkem kättesaadav, kuid ka siis mitte alati. Avamaal võivad sellised tingimused kasvuperioodide kaupa (kuud ja nädalad) vahelduda või kombineerida mitme keskkonnatingimuste ja hooldusmeetodite juhuslikus optimaalses kokkulangevuses.
Ja vaatamata ilmselgele ebasoodsusele üksikutel aastatel, annavad taimed siiski aastasaaki, mis üldiselt rahuldab aedade omanikke.
Põllukultuuride võime toota saaki peaaegu igas kliimategurite ja hoolitsuse puudumise kombinatsioonis seisneb nende bioloogilises kohanemisvõimes kasvutingimustega.
Selliste kohanemisvõimete (kohanemisvõime) näidetena võib tuua kiire kasvu (varajane küpsus), väga sügavale või laialt harunenud juurestikule mullapinnale lähemal, suurele hulgale viljamunasarjadele, vastastikku kasulikule juurte kooslusele mikroorganismidega. , ja teised.
Lisaks neile on veel palju muid mehhanisme taimede kohanemiseks valitsevate välistingimustega ja neile vastuseisuks.
Neid arutatakse.
Kolmkümmend aastat tagasi jõudsid Moldova teadlased, uurides 200 taimeliiki (sealhulgas enamikku köögivilju), järeldusele, et neil on lehtede rakkudevahelises ruumis omapärased füsioloogilised "külmikud".
Kuni 20-40% niiskusest lehe sees tekkiva auru kujul ja osa lehe poolt välisõhust imendunud aurust kondenseerub (sadestub) sisekudede rakkudele ja kaitseb neid liigse ülekuumenemise eest kõrgel temperatuuril. välistemperatuurid.
Õhutemperatuuri järsu tõusuga ja niiskuse juurdevoolu vähenemisega (ebapiisav või hilinenud kastmine) intensiivistavad köögiviljajahutid oma tegevust, mille tõttu protsessis osaleb lehtede poolt neeldunud süsinikdioksiid, lehtede temperatuur langeb ja veekulu aurustumiseks. (transpiratsioon) väheneb.
Lühikese kuumusega kokkupuutel tuleb taim sellise ebasoodsa teguriga edukalt toime.
Lehe ülekuumenemine võib tekkida siis, kui see neelab liigset termilist päikesekiirgust, mida päikesevalguse spektris nimetatakse lähiinfrapunaks. Piisav kaaliumisisaldus lehtedes aitab reguleerida sellist imendumist ja vältida selle ülejääki, mis saavutatakse selle elemendi õigeaegse perioodilise söötmisega.
Tugeva juurestikuga taimede külmumisest hukkumisel ärkavad neis uinunud pungad, mis tavatingimustes poleks end kuidagi näidanud.
Uute võrsete arendamine võimaldab sageli saada saaki, mis pole halvem kui ilma sellise stressita.
Uinuvad pungad aitavad taimedel taastuda ka siis, kui osa lehemassist on mürgitatud (ammoniaak jne) Kaitseks ammoniaagi toksilise toime eest toodab taim täiendavas koguses orgaanilisi happeid ja kompleksseid lämmastikuühendeid, mis aitavad taastada elutegevuse.
Mis tahes järskude muutustega keskkonnas (stressiolukorrad) tugevnevad taimedes süsteemid ja mehhanismid, mis võimaldavad olemasolevaid bioloogilisi ressursse ratsionaalsemalt kasutada.
Need võimaldavad teil vastu pidada, nagu öeldakse, kuni paremate aegadeni.
Taimed osutusid kohanenud isegi väikeste radioaktiivse kiirguse doosidega.
Pealegi neelavad nad neid enda kasuks. Kiirgus soodustab mitmeid biokeemilisi protsesse, mis aitavad kaasa taimede kasvule ja arengule. Ja olulist rolli selles mängib, muide, askorbiinhape (C-vitamiin).
Üleminek päevavalgusest pimedaks, valguse intensiivsuse vaheldumine päeva jooksul ja selle spektriomadused (pilvisusest, õhu tolmususest ja päikese kõrgusest tingitud) sundisid taimi oma füsioloogilist aktiivsust nende tingimustega kohandama.
Need muudavad fotosünteesi aktiivsust, valkude ja süsivesikute moodustumist, loovad sisemiste protsesside kindla igapäevase ja igapäevase rütmi.
Taimed on “harjunud” sellega, et valguse vähenemisega temperatuur langeb, õhutemperatuuri vaheldumisega päeval ja öösel, säilitades samal ajal stabiilsema mullatemperatuuri, erinevate vee imendumise ja aurustumise rütmidega.
Mitmete toitainete ajutise puudumise korral taimes toimib mehhanism nende ümberjaotumiseks vanadelt lehtedelt noortele, kasvavatele ja võrsete tippudele.
Sama juhtub lehtede loomuliku surmaga. Seega toimub toiduressursside kokkuhoid nende teisese kasutamisega.
Kasvuhoonetes, kus valgustingimused on sageli halvemad kui avamaal (katte varjutuse, spektri teatud osade puudumise tõttu), on fotosüntees üldiselt vähem intensiivne kui avamaal.
Kuid kasvuhoonetaimed on kohanenud seda kompenseerima tänu arenenumale lehepinnale ja suurele klorofülli sisaldusele lehtedes.
Normaalsetes kasvutingimustes toimub taimede massi suurendamiseks ja saagi moodustamiseks kõik koos ja on kohandatud tagama, et fotosünteesist saadavate ainete hulk oleks suurem kui nende hingamine.
Kõik taimede kohanemissüsteemid ja reaktsioonid teatud eksistentsitingimustele teenivad ühte eesmärki - säilitada pidev sisemine seisund (bioloogiline iseregulatsioon), ilma milleta ei saa ükski elusorganism hakkama.
Ja mis tahes põllukultuuri parima kohanemisvõime tõestuseks on selle saagikus vastuvõetaval tasemel kõige ebasoodsamal aastal.
E. Feofilov, Venemaa austatud agronoom
Muud artiklid jaotises "Huvitavad faktid":
Kadumatu ime
Veel: 010203
Organismide geneetiline pärand kohanemisvõimaluseni.
Üliõpilased, magistrandid, noored teadlased, kes kasutavad teadmistebaasi oma õpingutes ja töös, on teile väga tänulikud.
Teosest pole veel HTML-versiooni.
Teoste arhiivi saate alla laadida klikkides alloleval lingil.
Inimese kohanemine keskkonnatingimustega.
Keskkonnategurite hügieenilise reguleerimise teaduslikud alused
Inimese keskkonnatingimustega kohanemisprotsesside iseloomustus.
Kohanemise peamiste mehhanismide uurimine. Üldiste meetmete uurimine organismi vastupanuvõime tõstmiseks. Hügieeniseadused ja -mustrid. Hügieeniregulatsiooni põhimõtete kirjeldused.
esitlus, lisatud 11.03.2014
Organismide kohanemine keskkonnaga
Elusorganismide keskkonnaga kohanemise tüübid.
Kamuflaaž, kaitse- ja hoiatusvärv. Loomade keha käitumise ja ehituse tunnused eluviisiga kohanemiseks. Miimika ja järglaste eest hoolitsemine. Füsioloogilised kohanemised.
esitlus, lisatud 20.12.2010
Taimede ja loomade indikaatorroll
Indikaatortaimed on taimed, mida iseloomustab tugev kohanemine teatud keskkonnatingimustega.
Elusorganismide reaktsioonid ilmastikutingimuste tulevastele muutustele. Näited taimede ja loomade indikaatoromaduste kasutamisest.
esitlus, lisatud 30.11.2011
Veekeskkonna peamised tegurid ja nende mõju organismidele
Veekeskkonna üldised omadused. Organismide kohanemise analüüs erinevate teguritega - vee tihedus, soola, temperatuuri, valguse ja gaasi režiimid.
Taimede ja loomade veekeskkonnaga kohanemise tunnused, hüdrobiontide ökoloogilised rühmad.
kursusetöö, lisatud 29.12.2012
Organismide keskkonnaga kohanemisvõime uurimine
Taimede ja loomade elupaik. Taimede viljad ja seemned, nende sobivus paljunemiseks.
Kohanemine erinevate olendite liikumisega. Taimede kohanemine erinevate tolmeldamismeetoditega. Organismide ellujäämine ebasoodsates tingimustes.
laboritööd, lisatud 13.11.2011
Kohanemine loomadel madalate temperatuuridega
Erinevad viisid, kuidas elusorganismid kohanevad ebasoodsate keskkonnatingimustega maa peal. Loomade kohanemine madalate temperatuuridega.
Organismi spetsiifiliste omaduste kasutamine eluks rasketes kliimatingimustes.
esitlus, lisatud 13.11.2014
Mikroorganismid kui keskkonnasaaste näitajad
Prioriteetsed keskkonnasaasteained ja nende mõju mullaelustikule. Pestitsiidide mõju mikroorganismidele. Bioindikatsioon: mõiste, meetodid ja omadused. Mulla niiskuse määramine. Mikroorganismide arvestamine erinevates keskkonnas.
Ashby ja Hutchinson kolmapäeval.
kursusetöö, lisatud 12.11.2014
Geneetiliselt muundatud organismide kasutamise probleemid
Geneetilise informatsiooni säilitamine ja edastamine elusorganismides. Genoomi muutmise viisid, geenitehnoloogia. Geneetiliselt muundatud organismidega (GMO-dega) seotud inimeste tervise- ja keskkonnariskid, võimalikud kahjulikud mõjud.
kursusetöö, lisatud 27.04.2011
Leheraba morfomeetria kui keskkonnareostuse indikaator (linna näitel
Haljastuses kasutatavad puuliigid, tutvustatud taimed. Puittaimede omadused. Taimede bioindikaatoritena kasutamise tunnused. Indikaatoriuuringutes kasutatavad bioloogilised indeksid ja koefitsiendid.
kursusetöö, lisatud 19.09.2013
Organismide kohanemine veefaktoriga
Taimede kohandamine veetasakaalu säilitamiseks.
Erinevate juurusüsteemide hargnemise tüüp. Taimede ökoloogilised rühmad vee suhtes: (hüdato-, hüdro-, hügro-, meso-, ksero-, sklerofüüdid ja sukulendid). Vee metabolismi reguleerimine maismaaloomadel.
abstraktne, lisatud 26.12.2013
Mida karmimad ja raskemad on elamistingimused, seda leidlikum ja mitmekesisem on taimede kohanemisvõime keskkonna ebastabiilsustega. Sageli läheb kohanemine nii kaugele, et väliskeskkond hakkab taime kuju täielikult määrama. Ja siis muutuvad erinevatesse perekondadesse kuuluvad, kuid samades karmides tingimustes elavad taimed sageli välimuselt nii sarnaseks, et see võib olla eksitav nende peresidemete tõesuse osas – hotcooltop.com.
Näiteks kõrbealadel paljude liikide ja eelkõige kaktuste jaoks osutus palli kuju kõige ratsionaalsemaks. Kõik, mis on sfäärilise kujuga ja torkavatest okastest pungil, pole aga kaktused. Selline otstarbekas kujundus, mis võimaldab ellu jääda kõrbete ja poolkõrbete kõige raskemates tingimustes, tekkis ka teistel süstemaatilistel taimerühmadel, mis kaktuse perekonda ei kuulu.
Ja vastupidi, kaktused ei ole alati okastega kaetud palli või samba kuju. Maailma üks kuulsamaid kaktuseeksperte Kurt Backeberg räägib oma raamatus The Wonderful World of Cacti, kuidas need taimed teatud elupaigatingimustesse paigutatuna välja näevad. Siin on see, mida ta kirjutab:
«Öö Kuubal on täis salapäraseid sahinaid ja helisid. Suured nahkhiired nagu varjud tormavad meist vaikides täielikus pimeduses mööda, vanade, surevate puude ümber helendab vaid ruum, milles müriaadid tulikärbseid esitavad oma tulist tantsu.
Läbimatu troopiline öö oma rõhuva umbsusega ümbritses maad tihedalt. Hobusel tehtud pikk teekond võttis meilt viimsegi jõu ja nüüd püüame sääsevõrkude alla ronides vähemalt puhata. Meie ekspeditsiooni lõppeesmärk on Ripsaliaceae rühma hämmastavalt kaunite roheliste kaktuste maa. Nüüd on aga kätte jõudnud aeg hobused saduldada. Ja kuigi me teeme seda lihtsat toimingut varahommikul, voolab higi sõna otseses mõttes silma.
Varsti läheb meie väike karavan taas teele. Pärast mitut tundi teel olemist hakkab põlismetsa rohekas hämarus tasapisi hajuma.
Meie silmad avanevad silmapiirile, mis on täis päikest, mis on üleni põõsastega kaetud. Vaid kohati kõrguvad selle kohal kidurate puude ladvad ning kohati võib näha üksikuid võimsaid tüvesid, mida kroonivad tohutud võrad.
Samas, kui kummalised need puuoksad välja näevad!
Tundub, et neil on kahekordne loor: sooja pinnatuule hingetõmmetest õõtsudes ripuvad ühe bromeelialiikide (Tillandsia usneoides) pikad niidivarred okste küljes peaaegu maapinnani, mis sarnanevad mõneti pikkade muinasjutuliste habemetega, mis on üle puistatud. hõbehallid juuksed.
Nende vahel ripub mass õhukesi nöörtaimi, mis on põimunud pallideks: see on lehtedeta epifüütide kolooniate, ripsaliaceae sugulaste kaktuste elupaik. Justkui lopsaka maismaataimestiku eest põgenedes kipuvad nad ronima kõrgemale puude võradesse, päikesevalgusele lähemale. Kui palju erinevaid vorme! Siin on peenikesed niidilaadsed varred või kogukad lihavad väljakasvud, mis on kaetud õrna kohevaga, on tugevalt kinnikasvanud võrseid, mis meenutavad välimuselt ribiahelaid.
Kõige veidramate vormidega ronitaimede keerukas põimumine: spiraalne, sakiline, keerdunud, laineline - tundub veider kunstiteos. Õitsemise ajal riputatakse kogu see roheline mass elegantsete pärgadega või kaunistatakse kõige väiksemate laikude värvidega. Hiljem panid taimed kaela erkvalgete, kirsi-, kuldkollaste ja tumesiniste marjade värvilised kaelakeed.
Kesk- ja Lõuna-Ameerika troopilistes metsades on levinud kaktused, kes on kohanenud elama metsahiiglaste võrades ja mille varred ripuvad nagu viinapuud maani.
Mõned neist elavad isegi Madagaskaril ja Tseilonis.
Ronivad kaktused pole ilmekas näide taimede võimest kohaneda uute elutingimustega? Kuid ta pole ainuke paljude sadade teiste seas. Troopilise džungli tavalised asukad on roni- ja ronitaimed, samuti puittaimede võradesse elama asuvad epifüüttaimed.
Kõik nad püüavad võimalikult kiiresti välja pääseda põliste troopiliste metsade tiheda alusmetsa igavesest hämarusest. Nad leiavad tee valguse juurde ilma võimsaid tüvesid ja tugisüsteeme loomata, mis nõuavad suuri ehitusmaterjalikulusid. Nad ronivad rahulikult üles, kasutades teiste tugina toimivate taimede "teenuseid" – hotcooltop.com.
Et selle uue ülesandega edukalt toime tulla, on taimed leiutanud erinevaid ja tehniliselt üsna kõrgetasemelisi organeid: klammerduvad juured ja lehelehed koos väljakasvuga küljes, okkad okstel, klammerduvad õisikukirved jne.
Taimede käsutuses on lasso aasad; spetsiaalsed kettad, mille abil üks taim alumise osaga teise külge kinnitatakse; liigutatavad konksud, mis esmalt kaevuvad peremeestaime tüvesse ja seejärel paisuvad selles; mitmesuguseid pigistusseadmeid ja lõpuks väga keerukat haardeseadet.
Oleme juba andnud banaanilehtede struktuuri kirjelduse, mille andis G.
Haberlandt. Mitte vähem värvikalt kirjeldab ta rotangi - üht ronimispalmide sorti:
“Kui Bogoris (Java saarel) botaanikaaia jalgteelt maha tulla ja sügavamale tihnikusse minna, siis võib mõne sammu järel mütsita jääda. Kümned kõikjal laiali puistatud konksud jäävad meie riiete külge kinni ning arvukad kriimud näol ja kätel nõuavad suuremat ettevaatust ja tähelepanu. Vaadates ringi ja vaadeldes tähelepanelikult taimede “haaramisaparaati”, mille toimepiirkonda sattusime, leidsime, et graatsiliste ja väga keeruliste rotangist lehtede lehtedel on pikad, kuni ühe-kahemeetrised, erakordselt painduvad ning elastsed protsessid, täpiline arvukate kõvade ja pealegi samade poolliikuvate naeludega, millest igaüks on painutatud ja tahapoole kallutatud konks-konks.
Iga palmileht on varustatud sellise hirmuäratava konksukujulise okkaga, mille külge haakivast pole nii lihtne lahti saada. Peaaegu täielikult tugevatest niiskiududest koosneva "konksu" elastsuse piir on ülikõrge.
“Selle külge võib riputada terve pulli,” märkis mu kaaslane naljatades, juhtides tähelepanu minu püüdlustele vähemalt ligikaudselt kindlaks teha raskust, mida selline “nöör” talub. Paljudel rotangiga seotud palmipuudel on sellisteks püüdmisvahenditeks saanud õisikute piklikud teljed.
Tuul loobib painduvaid õisikuid kergesti küljelt küljele, kuni nende teele jääb tugipuu tüvi. Arvukad konksud-konksud võimaldavad neil kiiresti ja kindlalt puukoore külge haakuda.
Tugevalt kinnikasvanud lehtede abil mitmele kõrvuti seisvale puule (sageli toimivad lisakinnitusvahendina ogad lehelehe alumises osas või isegi lehtede tupes) on täiesti sile, madu meenutav tüvi. rotang ronib nagu pätt üles, surudes läbi arvukate okste, levides mõnikord naaberpuude võradeni, et lõpuks murda noorte lehtedega valguse poole ja tõusta tugipuu võra kohale.
Tema jaoks pole enam teed: asjata otsivad tema võrsed õhust tuge. Vananevad lehed surevad järk-järgult ära ja peopesa saab neist lahti. "Ankrutest-konksudest" ilma jäetud palmivõrsed libisevad oma raskuse all allapoole, kuni ülemised lehed oma okastega jälle mistahes toele kinni jäävad.
Puude jalamil võib sageli näha palmi arvukaid võrseid, mis on aasadeks keerdunud, täiesti paljad, lehtedeta, sageli täiskasvanud inimese käsivarre jämedad. Tundub, et võrsed roomavad nagu maodki uut tuge otsides ringi. Bogori botaanikaaias ulatub pikim rotangist tüvi 67 meetrini. 180 meetri ja mõnikord isegi kuni 300 meetri pikkuseid rotange leidub troopiliste vihmametsade läbitungimatutes metsikutes!
Üliõpilased, magistrandid, noored teadlased, kes kasutavad teadmistebaasi oma õpingutes ja töös, on teile väga tänulikud.
Majutatud aadressil http://www.allbest.ru/
1 . Kohanduvsündroomjuurestaimedpealtegevuststressorid
Taimedes on stressi põhjustavaid tegureid kolm peamist rühma: füüsikalised – ebapiisav või liigne niiskus, valgus, temperatuur, radioaktiivne kiirgus, mehaaniline pinge; keemilised - soolad, gaasid, ksenobiootikumid (herbitsiidid, insektitsiidid, fungitsiidid, tööstusjäätmed jne); bioloogiline - patogeenide või kahjurite kahjustused, konkurents teiste taimedega, loomade mõju, õitsemine, viljade valmimine. keha adaptiivsete reaktsioonide kogum, mis on üldise kaitsva iseloomuga ja tekivad vastusena kahjulikele mõjudele, mis on olulised tugevuse ja kestusega - stressorid. Stressorite mõjul tekkivat funktsionaalset seisundit nimetatakse stressiks. Kohanemissündroomi pakkus välja Kanada füsioloog-endokrinoloog Hans Selye (1936). A. s. tavaliselt on 3 etappi. Ärevuse 1. staadium kestab mitu tundi kuni 2 päeva ja sisaldab kahte faasi – šokk ja antišokk, millest viimane mobiliseerib organismi kaitsereaktsioone. 2. etapi ajal A. s. - vastupanu staadiumid - suureneb organismi vastupanuvõime erinevatele mõjudele. See etapp viib kas seisundi stabiliseerumiseni ja taastumiseni või asendatakse A. s viimase etapiga. - kurnatuse staadium, mis võib lõppeda organismi surmaga.
Esimeses faasis täheldatakse olulisi kõrvalekaldeid füsioloogilistes ja biokeemilistes protsessides, ilmnevad nii kahjustuse sümptomid kui ka kaitsereaktsioon. Kaitsereaktsioonide väärtus seisneb selles, et need on suunatud tekkivate kahjustuste kõrvaldamisele (neutraliseerimisele). Liiga suure kokkupuute korral sureb organism esimestel tundidel isegi häirestaadiumis. Kui seda ei juhtu, läheb reaktsioon teise faasi. Teises faasis organism kas kohaneb uute eksisteerimistingimustega või kahjustus intensiivistub. Ebasoodsate tingimuste aeglase arenguga kohaneb keha nendega kergemini. Pärast kohanemisfaasi lõppu vegeteeruvad taimed tavaliselt ebasoodsates tingimustes juba kohanenud olekus, kus protsesside tase on üldiselt vähenenud. Kahjustuse faasis (kurnatus, surm) intensiivistuvad hüdrolüütilised protsessid, energiamoodustavad ja sünteetilised reaktsioonid on alla surutud, homöostaas häirub. Tugeva stressi intensiivsusega, mis ületab organismi läviväärtust, taim sureb. Stressiteguri lõppemisega ja keskkonnatingimuste normaliseerumisega lülituvad sisse heastamisprotsessid, st kahjustuste taastamine või kõrvaldamine. Kohanemisprotsess (kohandumine laiemas tähenduses) kulgeb pidevalt ja viib läbi organismi "kohanemist" väliskeskkonna muutustega tegurite loomuliku kõikumise piires. Need muudatused võivad olla nii mittespetsiifilised kui ka spetsiifilised. Mittespetsiifilised on sama tüüpi keha reaktsioonid heterogeensete stressorite või erinevate organismide toimele samale stressitegurile. Spetsiifilised reaktsioonid hõlmavad vastuseid, mis erinevad kvalitatiivselt sõltuvalt faktorist ja genotüübist. Rakkude kõige olulisem mittespetsiifiline reaktsioon stressorite toimele on spetsiifiliste valkude süntees.
Stress on keha üldine mittespetsiifiline adaptiivne reaktsioon mis tahes ebasoodsate tegurite toimele. Taimedes on stressi põhjustavaid tegureid kolm peamist rühma: füüsikalised – ebapiisav või liigne niiskus, valgus, temperatuur, radioaktiivne kiirgus, mehaaniline pinge; keemilised - soolad, gaasid, ksenobiootikumid (herbitsiidid, insektitsiidid, fungitsiidid, tööstusjäätmed jne); bioloogiline - patogeenide või kahjurite kahjustused, konkurents teiste taimedega, loomade mõju, õitsemine, viljade valmimine.
2 . Tüübidkohaneminejuurestaimedkoosnäiteid
Taime kohanemine (kohanemine) konkreetsete keskkonnatingimustega on tagatud füsioloogiliste mehhanismidega (füsioloogiline kohanemine), organismide populatsioonis (liikides) - geneetilise varieeruvuse, pärilikkuse ja valiku (geneetiline kohanemine) mehhanismide tõttu. Keskkonnategurid võivad muutuda regulaarselt ja juhuslikult. Regulaarselt muutuvad keskkonnatingimused (aastaaegade vaheldumine) arenevad taimedes nende tingimustega geneetiliselt kohanemiseks. Kohanemine on elusorganismide kohanemise protsess teatud keskkonnatingimustega. Kohanemist on järgmist tüüpi:
1. Kohanemine klimaatiliste ja muude abiootiliste teguritega (lehtede langemine, okaspuude külmakindlus).
2. Kohanemine toidu ja vee hankimisega (taimede pikad juured kõrbes).
4. Kohanemine, mis tagab kaaslase otsimise ja külgetõmbe loomades ning tolmeldamise taimedes (lõhn, ere värvus lilledel).
5. Kohanemine loomade rände ja seemnete levikuga taimedes (seemnete tiivad tuuletranspordiks, seemnete ogad).
Erinevad taimeliigid tagavad stabiilsuse ja ellujäämise ebasoodsates tingimustes peamiselt kolmel viisil: mehhanismide kaudu, mis võimaldavad neil vältida kahjulikke mõjusid (uinumine, efemeerid jne); spetsiaalsete konstruktsiooniseadmete kaudu; füsioloogiliste omaduste tõttu, mis võimaldavad ületada keskkonnakahjulikke mõjusid.. Parasvöötme üheaastased põllumajandustaimed, mis lõpetavad oma ontogeneesi suhteliselt soodsates tingimustes, talvituvad stabiilsete seemnetena (puhkeperiood). Paljud mitmeaastased taimed talvituvad maa-aluste säilitusorganitena (sibulate või risoomidena), mida külmumise eest kaitseb mulla- ja lumekiht. Talvekülma eest kaitstes langevad lehed parasvöötme viljapuud ja põõsad.
Taimede kaitse ebasoodsate keskkonnategurite eest tagavad struktuurilised kohandused, anatoomilise struktuuri tunnused (kutiikula, koorik, mehaanilised kuded jne), spetsiaalsed kaitseorganid (põlevad karvad, ogad), motoorsed ja füsioloogilised reaktsioonid ning kaitsevahendite tootmine. ained (vaigud, fütontsiidid, toksiinid, kaitsvad valgud).
Struktuursed kohandused hõlmavad väikeselehiseid ja isegi lehtede puudumist, vahajas küünenaha lehtede pinnal, nende tihedat väljajätmist ja stoomide uputamist, mahlakate lehtede ja varte olemasolu, mis säilitavad veevarusid, erektoidsed või rippuvad lehed jne. Taimed omavad mitmesuguseid füsioloogilisi mehhanisme, mis võimaldavad kohaneda ebasoodsate tingimustega.keskkonnatingimused. See on mahlakate taimede isetüüpi fotosüntees, mis minimeerib veekadu ja on oluline taimede ellujäämiseks kõrbes jne. Taimede ellujäämise viisid stepis
On teada, et valdavat enamust stepitaimi iseloomustab varte, lehtede ja mõnikord isegi lillede tugev pubestsents. Seetõttu on stepiroht tuhm, hallikas või sinakas, kontrastne niidukoosluste ereda smaragdrohelisega. Paljud perekonna Euphorbia esindajad võivad olla näideteks laialt levinud sinaka vahakattega taimeliikidest.Üldine aurustumispinna vähenemine aitab kaasa ka veetarbimise vähenemisele, mis saavutatakse tänu kitsaste lehelabade arengule paljudes steppides. kõrrelised ja tarnad, mis pealegi võivad kuiva ilmaga kokku voltida, vähendades aurustuvat pinda. Sarnast omadust täheldati eriti mõne sulgheina liigi puhul. Aurustumispinna vähenemine paljudel stepitaimedel saavutatakse ka tugevalt dissekteeritud lehelabade tõttu. Sarnast nähtust võib täheldada ka paljude lähisugulaste umbelliferae liikide võrdlemisel, samuti Compositae sugukonnast koirohu puhul. Mitmed taimed lahendavad niiskusepuuduse probleemi, arendades sügavaid juuresüsteeme, mis võimaldavad saada vett sügavamatest mullahorisontidest ja säilitada seeläbi suhtelist sõltumatust kasvuperioodil tekkivatest järskudest niiskusmuutustest. Sellesse rühma kuuluvad paljud stepitaimed - lutsern, mõned astragalusid, kermeksid, aga ka hulk liike Compositae perekonnast.
Taime võimet taluda ebasoodsate tegurite mõju ja saada sellistes tingimustes järglasi nimetatakse resistentsuseks või stressitaluvuseks. Kohanemine (lat. adaptio - kohanemine, kohanemine) on geneetiliselt määratud protsess, mille käigus moodustuvad kaitsesüsteemid, mis tagavad stabiilsuse suurenemise ja ontogeneesi voolu selle jaoks varem ebasoodsates tingimustes. Kohanemine hõlmab kõiki protsesse (anatoomilised, morfoloogilised, füsioloogilised, käitumuslikud, populatsioonid jne.) Võtmeteguriks on aga kehale reageerimiseks antud aeg. Mida rohkem on vastamiseks aega, seda suurem on võimalike strateegiate valik.
Äärmusliku teguri äkilisel toimel peaks reaktsioon järgnema kohe. Vastavalt sellele eristatakse kolme peamist kohanemisstrateegiat: evolutsiooniline, ontogeneetiline ja kiireloomuline.
3 . evolutsioonilinekohaneminejuurestaimed
Evolutsioonilised (fülogeneetilised) kohanemised on kohanemised, mis tekivad evolutsiooniprotsessi (fülogeneesi) käigus geneetiliste mutatsioonide, selektsiooni alusel ja on päritud.
Näiteks võib tuua maakera kuivades kuumades kõrbetes, aga ka soolastes piirkondades elavate taimede anatoomilised ja morfoloogilised tunnused (kohanemine niiskusepuudusega). Biorütmid on keha bioloogiline kell. Suurem osa taimede, loomade ja inimeste bioloogilistest rütmidest kujunes välja Maa elu evolutsiooni käigus erinevate keskkonnategurite, eelkõige kosmilise kiirguse, elektromagnetväljade jne mõjul.
Fülogeneetiline kohanemine on protsess, mis kestab mitu põlvkonda ja ainuüksi sel põhjusel ei saa see Yu Malovi sõnul olla ühe üksiku organismi omadus. Organismi homöostaas kui põhiomadus on fülogeneetilise kohanemise tulemus. Inimliigi esindajate ühetaolisus ei avaldu mitte üksikute isendite morfoloogiliste ja funktsionaalsete omaduste ranges sarnasuses, vaid kooskõlas nende väliskeskkonna tingimustega. Elundite ja kudede struktuuri erinevus ei ole veel normi eitus. Oluline on, kas see struktuur ja selle funktsioonid vastavad väliskeskkonna variatsioonidele. Kui struktuur vastab välistegurite kõikumisele, siis see tagab organismi elujõulisuse ja määrab selle tervise. Kohanemise mõiste sisu ei hõlma mitte ainult elussüsteemide võimet peegeldada läbi muutuste keskkonnategureid, vaid ka nende süsteemide võimet vastasmõju protsessis luua keskkonna aktiivseks muutumiseks ja ümberkujundamiseks mehhanisme ja mudeleid. mida nad elavad.
4 . ontogeneetilinekohaneminejuurestaimed
Ontogeneetiline kohanemine on organismi võime kohaneda oma individuaalses arengus muutuvate välistingimustega. Seal on järgmised alamliigid:
genotüübiline adaptatsioon - pärilikult määratud (genotüübi muutus) kohanemisvõime suurenemine muutunud tingimustega (spontaanne mutagenees), fenotüübiline kohanemine - selle valiku korral on varieeruvus piiratud stabiilse genotüübiga määratud reaktsioonikiirusega.
Ontogeneetilised ehk fenotüüpsed kohanemised tagavad antud indiviidi ellujäämise. Need on seotud geneetiliste mutatsioonidega ja ei ole päritud. Selliste kohanduste kujunemine nõuab suhteliselt pikka aega, seetõttu nimetatakse neid mõnikord ka pikaajalisteks kohanemisteks. Klassikaline näide sellistest kohandustest on mõnede C3 taimede üleminek CAM-tüüpi fotosünteesile, mis aitab vett kokku hoida, reageerides soolsusele ja tõsisele veepuudusele.
Ontogeneetiline kohanemine on organismi võime kohaneda oma individuaalses arengus muutuvate välistingimustega. Eristatakse järgmisi alamliike: genotüübiline kohanemine - pärilikult määratud selektsioon (genotüübi muutus) suurenenud kohanemisvõime muutunud tingimustega (spontaanne mutagenees) fenotüübiline kohanemine - selle valiku korral on varieeruvus piiratud stabiilse genotüübiga määratud reaktsioonikiirusega. Ontogeneetilised või fenotüübilised kohandused tagavad antud indiviidi ellujäämise. Need on seotud geneetiliste mutatsioonidega ja ei ole päritud. Klassikaline näide sellistest kohandustest on mõnede C3 taimede üleminek CAM-tüüpi fotosünteesile, mis aitab vett kokku hoida, reageerides soolsusele ja tõsisele veepuudusele. Taimedes võivad kohanemise allikaks olla ka mittepärilikud kohanemisreaktsioonid – modifikatsioonid. Isiku ontogenees algab selle kujunemise hetkest. See isendi sündmus võib olla eoste idanemine, sügoodi moodustumine, sügoodi killustumise algus, isendi ühel või teisel viisil tekkimine vegetatiivse paljunemise käigus (mõnikord omistatakse ontogeneesi algust algsete rakkude moodustumine, näiteks oogoonia). Ontogeneesi käigus toimub areneva organismi osade kasv, diferentseerumine ja integreerumine. Isiku ontogenees võib lõppeda tema füüsilise surma või paljunemisega (eriti jagunemise teel paljunemise ajal). Iga organism individuaalse arengu perioodil on terviklik süsteem, seetõttu on ontogenees terviklik protsess, mida ei saa ilma kvaliteeti kaotamata lagundada lihtsateks koostisosadeks. Võimaliku varieeruvuse astet genotüübi rakendamisel nimetatakse reaktsiooninormiks ja seda väljendatakse võimalike fenotüüpide koguarvuga erinevates keskkonnatingimustes. See määrab nn ontogeneetilise kohanemise, mis tagab organismide ellujäämise ja paljunemise, mõnikord isegi väliskeskkonna oluliste muutustega. Konkreetsete taimeliikide niiskus- ja varjutaluvus, kuumakindlus, külmakindlus ja muud ökoloogilised omadused on kujunenud evolutsiooni käigus pikaajalise sobivate tingimustega kokkupuute tulemusena. Niisiis on soojalembesed ja lühikese päeva taimed iseloomulikud lõunapoolsetele laiuskraadidele, soojuse suhtes vähem nõudlikud ja pika päeva taimed - põhjapoolsetele.
5 . Kiireloomulinekohaneminejuurestaimed
Kiireloomuline kohanemine, mis põhineb põrutuskaitsesüsteemide moodustamisel ja toimimisel, toimub elutingimuste kiirete ja intensiivsete muutustega. Need süsteemid tagavad teguri kahjustava mõju all vaid lühiajalise ellujäämise ja loovad seega tingimused usaldusväärsemate pikaajaliste kohanemismehhanismide tekkeks. Löögikaitsesüsteemide hulka kuuluvad näiteks kuumašokisüsteem, mis tekib vastusena kiirele temperatuuritõusule, või SOS-süsteem, mille käivitajaks on DNA kahjustus.
Kiire kohanemine on keha kohene reaktsioon välisteguri mõjule. Pikaajaline kohanemine on keha järk-järgult arenev reaktsioon välise teguri toimele. Esimene, esialgne, pakub ebatäiuslikku kohanemist. See algab stiimuli toime hetkest ja viiakse läbi olemasolevate funktsionaalsete mehhanismide alusel (näiteks suurenenud soojuse tootmine jahutamisel).
6 . Aktiivnekohanemine
Kaitsemehhanismide teke, samas kui ellujäämise eelduseks on uute omadustega ensüümide või uute rakkude kaitset ja ainevahetust pakkuvate valkude sünteesi esilekutsumine varem eluks ebasobivates tingimustes. Selle kohanemise lõpptulemus on taimede ökoloogiliste piiride laiendamine.
7 . Passiivnekohanemine
- "lahkumine" stressori kahjustavast mõjust või kooseksisteerimine sellega. Seda tüüpi kohanemine on taimede jaoks väga oluline, sest erinevalt loomadest ei suuda nad põgeneda ega varjuda kahjuliku teguri toime eest. Passiivsed kohanemised hõlmavad näiteks üleminekut puhkeolekusse, taimede võimet isoleerida "agressiivseid" ühendeid, näiteks raskmetalle, vananevatest elunditest, kudedest või vakuoolidest, s.t. nendega koos eksisteerida. Tegelik "põgenemine" mõjuva faktori eest on efemeersete taimede väga lühike ontogenees, mis võimaldab neil enne ebasoodsate tingimuste tekkimist seemneid moodustada. Nii näiteks vastusena õhutemperatuuri tõusule "lahkab" taim aktiivsest faktorist, alandades transpiratsiooni tõttu kudede temperatuuri ja kaitseb samal ajal aktiivselt rakkude ainevahetust kõrge temperatuuri eest, sünteesides kuumašokivalke.
Kohanemisprotsessis läbib taim kaks erinevat etappi:
1) kiire esmane reageerimine;
2) palju pikem etapp, mis on seotud uute isoensüümide ehk stressivalkude tekkega, mis tagavad ainevahetuse voolu muutunud tingimustes.
Taime kiiret esialgset reageerimist kahjustavale mõjule nimetatakse stressireaktsiooniks ja sellele järgnevat faasi nimetatakse spetsiaalseks kohanemiseks. Kui stressor lakkab, jõuab taim taastumisseisundisse.
8 . Klassifikatsioontaimedsissesõltuvusedalatesneidtemperatuurioptimaalne
Vastavalt taimede kohanemisastmele äärmise kuumapuuduse tingimustega võib eristada kolme rühma:
1) mitte külmakindlad taimed - on tugevalt kahjustatud või hukkuvad temperatuuril, mis ei ole veel jõudnud vee külmumispunkti. Surm on seotud ensüümide inaktiveerimise, nukleiinhapete ja valkude metabolismi, membraanide läbilaskvuse ja assimilaatide voolu lakkamisega. Need on troopiliste vihmametsade taimed, sooja mere vetikad;
2) mittekülmakindlad taimed - taluvad madalaid temperatuure, kuid surevad kohe, kui kudedesse hakkab tekkima jää. Külma aastaaja algusega suurendavad nad osmootselt aktiivsete ainete kontsentratsiooni rakumahlas ja tsütoplasmas, mis alandab külmumistemperatuuri - (5–7) ° C-ni. Rakkudes olev vesi võib jahtuda alla külmumistemperatuuri ilma kohese jää moodustumiseta. Ülejahutatud olek on ebastabiilne ja kestab enamasti mitu tundi, mis aga võimaldab taimedel külma taluda. Need on mõned igihaljad subtroopilised taimed – loorberid, sidrunid jne;
3) jää- ehk külmakindlad taimed - kasvavad hooajalise kliimaga aladel, kus talved on külmad. Tugevate külmade ajal külmuvad puude ja põõsaste maapealsed elundid läbi, kuid jäävad sellegipoolest elujõuliseks, kuna rakkudes ei teki kristalset jääd. Taimed valmistatakse külma ülekandumiseks ette järk-järgult, pärast kasvuprotsesside lõppu tehakse eelkõvenemine. Kõvenemine seisneb suhkrute (kuni 20-30%), süsivesikute derivaatide, mõnede aminohapete ja muude vett siduvate kaitseainete kogunemises rakkudesse. Samal ajal suureneb rakkude külmakindlus, kuna seotud vett on rakuvälistes ruumides moodustunud jääkristallidel raskem ära tõmmata.
Sulad keskpaigas ja eriti talve lõpus põhjustavad taimede külmakindluse kiiret langust. Pärast talvise puhkeaja lõppu kaob kõvenemine. Ootamatult saabuvad kevadkülmad võivad kahjustada kasvama hakanud võrseid ja eriti õisi isegi külmakindlatel taimedel.
Kõrge temperatuuriga kohanemisastme järgi võib eristada järgmisi taimerühmi:
1) mittekuumuskindlad taimed on kahjustatud juba + (30-40) ° C juures (eukarüootsed vetikad, vees õitsevad, maismaa mesofüüdid);
2) kuumakindlad taimed taluvad pooletunnist kuumutamist kuni + (50–60) ° С (tugeva insolatsiooniga kuivade kasvukohtade taimed - stepid, kõrbed, savannid, kuivad subtroopilised alad jne).
Mõnda taimi mõjutavad regulaarselt tulekahjud, kui temperatuur tõuseb korraks sadade kraadideni. Tulekahjud on eriti sagedased savannides, kuivades lehtpuumetsades ja põõsastes, näiteks chaparral. On olemas rühm pürofüütseid taimi, mis on tulekahjudele vastupidavad. Savannipuude tüvedel on paks koor, mis on immutatud tulekindlate ainetega, mis kaitsevad usaldusväärselt sisekudesid. Pürofüütide viljadel ja seemnetel on paksud, sageli tõmbunud kattekihid, mis tules kõrbemisel pragunevad.
9 . Kuumakindlustaimed
Kuumakindlus (kuumataluvus) - taimede võime taluda kõrgeid temperatuure, ülekuumenemist. See on geneetiliselt määratud omadus. Kuumakindluse järgi eristatakse kolme taimerühma.
Kuumuskindel - termofiilsed sinivetikad ja kuumade mineraalveeallikate bakterid, mis taluvad temperatuuri kuni 75-100 ° C. Termofiilsete mikroorganismide kuumakindluse määrab ainevahetuse kõrge tase, RNA suurenenud sisaldus rakkudes ja tsütoplasma valgu vastupidavus termilisele koagulatsioonile.
Kuumakindlad - kõrbete ja kuivade elupaikade taimed (sukulendid, mõned kaktused, Crassula perekonna liikmed), taluvad päikesevalguse käes kuumutamist kuni 50–65 ° C. Sukulentide kuumakindluse määrab suuresti tsütoplasma suurenenud viskoossus ja seotud vee sisaldus rakkudes ning vähenenud ainevahetus.
Mitte kuumakindlad - mesofüütsed ja veetaimed. Avatud kasvukohtade mesofüüdid taluvad lühiajalist kokkupuudet temperatuuridega 40-47 °C, varjutatud kohad - umbes 40-42 °C, veetaimed taluvad temperatuuri kuni 38-42 °C. Põllumajanduskultuuridest taluvad kuumuse kõige paremini lõunapoolsete laiuskraadide soojalembesed taimed (sorgo, riis, puuvill, riitsinus jt).
Paljud mesofüüdid taluvad kõrget õhutemperatuuri ja väldivad ülekuumenemist intensiivse transpiratsiooni tõttu, mis vähendab lehtede temperatuuri. Kuumakindlamad mesofüüdid eristuvad tsütoplasma suurenenud viskoossusest ja kuumuskindlate ensüümvalkude suurenenud sünteesist.
Kuumakindlus sõltub suuresti kõrgete temperatuuride kestusest ja nende absoluutväärtusest. Enamik põllumajandustaimi hakkab kannatama, kui temperatuur tõuseb 35–40 °C-ni. Nendel ja kõrgematel temperatuuridel on taime normaalsed füsioloogilised funktsioonid pärsitud ning temperatuuril umbes 50 ° C toimub protoplasma koagulatsioon ja rakusurm.
Optimaalse temperatuuritaseme ületamine viib valkude osalise või globaalse denaturatsioonini. See põhjustab plasmamembraani ja teiste rakumembraanide valgu-lipiidide komplekside hävimise, mis viib raku osmootsete omaduste kadumiseni.
Kõrgete temperatuuride toimel taimerakkudes indutseeritakse stressivalkude (kuumašokivalkude) süntees. Kuivades ja heledates kasvukohtades kasvavad taimed on kuumakindlamad kui varjulembesed.
Kuumakindluse määrab suuresti taimede kasvu- ja arengufaas. Kõrged temperatuurid põhjustavad taimedele suurimat kahju nende arengu varases staadiumis, kuna noored, aktiivselt kasvavad koed on vähem stabiilsed kui vanad ja "puhkavad". Erinevate taimeorganite kuumuskindlus ei ole sama: maa-alused elundid on vähem vastupidavad, võrsed ja pungad on vastupidavamad.
10 . Füsioloogiline ja biokeemilinepõhitõedmittespetsiifilinejaspetsiifilinereaktsioonidpealstress
Mittespetsiifilised on sama tüüpi keha reaktsioonid heterogeensete stressorite või erinevate organismide toimele samale stressitegurile. Spetsiifilised reaktsioonid hõlmavad vastuseid, mis erinevad kvalitatiivselt sõltuvalt faktorist ja genotüübist.
Primaarsed mittespetsiifilised protsessid, mis toimuvad taimerakkudes mis tahes stressorite toimel, on järgmised:
1. Suurenenud membraani läbilaskvus, plasmalemma membraanipotentsiaali depolarisatsioon.
2. Kaltsiumiioonide sisenemine tsütoplasmasse rakuseintest ja rakusisestest osadest (vakuool, endoplasmaatiline retikulum, mitokondrid).
3. Tsütoplasma pH nihkumine happepoolele.
4. Tsütoskeleti aktiini mikrofilamentide koostu aktiveerimine, mille tulemusena suureneb tsütoplasma viskoossus ja valguse hajumine.
5. Suurenenud hapniku omastamine, ATP kiirenenud tarbimine, vabade radikaalide protsesside areng.
6. Aminohappe proliini sisalduse suurenemine, mis võib moodustada agregaate, mis käituvad nagu hüdrofiilsed kolloidid ja aitavad hoida rakus vett. Proliin võib seonduda valgu molekulidega, kaitstes neid denaturatsiooni eest.
7. Stressivalkude sünteesi aktiveerimine.
8. Prootonpumba suurenenud aktiivsus plasmalemmas ja võib-olla ka tonoplastis, mis hoiab ära ioonide homöostaasi ebasoodsad nihked.
9. Etüleeni ja abstsitsiinhappe sünteesi tugevdamine, jagunemise ja kasvu pärssimine, rakkude absorptsiooni aktiivsus ja muud normaalsetes tingimustes toimuvad füsioloogilised protsessid.
11 . Näitageneetilinejäreljadareaktsioonidpealstress
Adaptiivsete reaktsioonide spetsiifilisuse ja mittespetsiifilisuse mõistet kasutatakse esiteks organismi (liigi, sordi) suhtumise määramiseks erinevatesse stressoritesse ja teiseks erinevate organismide (liikide, sortide) reaktsiooni iseloomustamiseks samale stressorile. Rakkude kõige olulisem mittespetsiifiline reaktsioon stressorite toimele on spetsiifiliste valkude süntees. On tuvastatud valke kodeerivad geenid ja on näidatud, et stress kutsub esile mitmete geenide ekspressiooni. See võimaldab otsustada, millised geenid vastutavad resistentsuse eest. Stressivalgud sünteesitakse taimedes vastusena erinevatele mõjudele: anaerobioos, kõrge ja madal temperatuur, dehüdratsioon, kõrge soolakontsentratsioon, raskmetallide toime, kahjurid, aga ka haavamõjud ja ultraviolettkiirgus. Stressivalgud on mitmekesised ja moodustavad kõrge ja madala molekulmassiga valkude rühmi. Sama molekulmassiga valke esindavad erinevad polüpeptiidid. See on tingitud asjaolust, et iga valkude rühma ei kodeeri mitte üks geen, vaid seotud geenide perekond. Pärast valgusünteesi lõppu võivad tekkida mitmesugused modifikatsioonid, näiteks pöörduv fosforüülimine. Stressivalkude kaitsvat rolli taimes kinnitavad faktid rakusurma kohta valkude sünteesi inhibiitorite sissetoomisel stressori toimeperioodil. Teisest küljest põhjustavad muutused geeni struktuuris, mis kahjustavad valkude sünteesi, rakkude resistentsuse kadumise. Faktori või tegurite toime muutumise tulemusena lülitub raku elu stressiprogrammile. Seda tehakse korraga mitmel reguleerimistasandil. Inhibeeritakse geenide ekspressiooni, mille aktiivsus on normaalsetes tingimustes rakuelule iseloomulik, ja aktiveeruvad stressireaktsiooni geenid. Stressigeenide aktiveerumine toimub tänu signaali ja vastava signaaliahela vastuvõtmisele. Abiootilised stressifaktorid (liigsed soolad, kõrgenenud temperatuur jne) näivad aktiveerivat plasmamembraani retseptoreid. Sealt saab alguse signaaliahel, mis läbi erinevate vaheühendite, nagu proteiinkinaasid, fosfataasid, viib transkriptsioonifaktori moodustumiseni. Need tegurid tuumas aktiveerivad geene, seondudes spetsiifiliste promootoritega. Reaktsioonide järjestus on järgmine: stressisignaal -> retseptor plasmalemmas -> signaaliahel tsütosoolis -> transkriptsioonifaktor tuumas -> stressist põhjustatud geenipromootor -> mRNA -> valk -> kaitsev roll taimes .
12 . Midasellineristkohanemine?
Rist- või ristkohandused on kohandused, mille puhul resistentsuse kujunemine ühe teguri suhtes suurendab vastupanuvõimet kaasneva teguri suhtes.
13 . Klassifikatsioontaimedpealsuhejuurdevalgus.Näited
Seoses valgusega jagunevad kõik taimed, sealhulgas metsapuud, järgmistesse ökoloogilistesse rühmadesse:
heliofüüdid (valguslembesed), kes vajavad palju valgust ja taluvad vaid kerget varjundit (fotofiilsed on peaaegu kõik kaktused ja muud sukulendid, paljud troopilise päritoluga esindajad, mõned subtroopilised põõsad) mänd, nisu, lehis (võimas küünenahk, palju stomaate );
sciofüüdid (varju armastavad) - vastupidi, nad on rahul ebaolulise valgustusega ja võivad eksisteerida varjus (erinevad okaspuud, paljud sõnajalad, mõned dekoratiivsed lehttaimed kuuluvad varjutaluvate hulka);
varjutaluv (fakultatiivsed heliofüüdid).
Heliofüüdid. kerged taimed. Avatud elupaikade elanikud: niidud, stepid, metsade ülemised astmed, varakevadised taimed, paljud kultuurtaimed.
lehtede väike suurus; ilmneb hooajaline dimorfism: kevadel on lehed väikesed, suvel suuremad;
lehed asuvad suure nurga all, mõnikord peaaegu vertikaalselt;
lehelaba läikiv või tihedalt karvane;
moodustavad hajutatud puistuid.
Skiofüüdid. Ei talu tugevat valgust. Kasvukoht: alumised tumenenud kihid; veekogude süvakihtide asukad. Esiteks on need metsa võra all kasvavad taimed (oksalis, kostyn, podagra).
Neid iseloomustavad järgmised omadused:
lehed on suured, õrnad;
tumerohelised lehed;
lehed on liikuvad;
iseloomulik on nn lehemosaiik (ehk eriline lehtede paigutus, mille puhul lehed ei varja üksteist nii palju kui võimalik).
Varjutaluv. Nad hõivavad vahepealse positsiooni. Nad arenevad sageli normaalsetes valgustingimustes, kuid taluvad ka pimedaid tingimusi. Oma omaduste järgi on neil vahepealne positsioon.
Selle erinevuse põhjuseid tuleb otsida ennekõike klorofülli eripärast, seejärel liigi erinevast arhitektoonikast (võrsete ehitusest, lehtede asetusest ja kujust). Korrigeerides metsa puid vastavalt nende valgusvajadusele, mis väljendub nende kooskasvamisel konkurentsis, ning pannes kõige valguslembesemad ette, saame ligikaudu järgmised read.
1) Lehis, kask, haab, lepp
2) saar, tamm, jalakas
3) kuusk, pärn, sarvpöök, pöök, nulg.
Märkimisväärne ja bioloogiliselt oluline on asjaolu, et peaaegu kõik puud taluvad noorelt rohkem varjutamist kui täiskasvanuna. Lisaks tuleb märkida, et varjutaluvuse võime on teatud sõltuvuses mulla viljakusest.
Taimed jagunevad:
1. pikk päev 16-20 tundi päeva pikkus - parasvöötme, põhjalaius,
2. lühike ööpäev võrdub päevaga – ekvatoriaalsed laiuskraadid,
3. neutraalne - Ameerika vaher, ravim-võilill jne.
14 . Iseärasusedvarjutaluvtaimedjaneidiseloomulik
Varjutaluvad taimed, taimed (peamiselt puitunud, lehtpuude võra all palju rohtseid, kasvuhooneid jne), mis taluvad mõningast varjutust, kuid arenevad hästi otsese päikese käes. Füsioloogiliselt on T. r. mida iseloomustab suhteliselt madal fotosünteesi intensiivsus. Lehed T. r. omavad mitmeid anatoomilisi ja morfoloogilisi tunnuseid: sammaskujuline ja käsnjas parenhüüm on halvasti diferentseerunud, rakud sisaldavad vähesel hulgal (10–40) kloroplaste, mille pindala on 2–6 cm2 1 cm2 lehe kohta. ala. Mitmed metsavõra all olevad taimed (näiteks sõrg, podagra jt) varakevadel, enne puukihi lehtede avanemist, on füsioloogiliselt fotofiilsed ja suvel kinnise võraga varjutaluvad. .
Varjutaluvad taimed - varjutaluvad taimed, mis kasvavad peamiselt varjulistes kasvukohtades (erinevalt valguslembelistest taimedest, heliofüütidest), aga arenevad hästi ka avatud aladel, kus on rohkem või vähem otsest päikesevalgust (erinevalt varju armastavatest taimedest, sciofüütidest) . Varjutaluvaid taimi käsitletakse taimeökoloogias heliofüütide ja sciofüütide vaherühmana; neid määratletakse kui fakultatiivseid heliofüüte.
Varjutaluvate taimede morfoloogia ja füsioloogia tunnused
Lehtede mosaiikne paigutus aitab kaasa hajutatud valguse paremale tabamisele. suhkruvahtra lehed
Varjutaluvaid taimi iseloomustab suhteliselt madal fotosünteesi intensiivsus. Nende lehed erinevad heliofüütide lehtedest mitmete oluliste anatoomiliste ja morfoloogiliste tunnuste poolest. Varjutaluvate taimede lehtedes on sammas- ja käsnjas parenhüüm tavaliselt halvasti eristatud; mida iseloomustavad suurenenud rakkudevahelised ruumid. Epidermis on üsna õhuke, ühekihiline, epidermise rakud võivad sisaldada kloroplaste (mida heliofüütides kunagi ei leidu). Küünenahk on tavaliselt õhuke. Stomatid paiknevad tavaliselt lehe mõlemal küljel, tagaküljel on ebaoluline ülekaal (fotofiilsetes taimedes stoomid reeglina puuduvad või asuvad peamiselt tagaküljel). Võrreldes heliofüütidega on varjutaluvate taimede kloroplastide sisaldus leherakkudes oluliselt väiksem - keskmiselt 10–40 raku kohta; lehtede kloroplastide üldpind ületab veidi oma pindala (2-6 korda; heliofüütidel aga kümneid kordi).
Osadele varjutaluvatele taimedele on iseloomulik ereda päikese käes kasvades rakkudes antotsüaniini moodustumine, mis annab lehtedele ja vartele punaka või pruunika värvuse, mis on looduslikes kasvukohatingimustes ebaloomulik. Teistes, otsese päikesevalguse käes kasvades, täheldatakse lehtede kahvatumat värvi.
Varjutaluvate taimede välimus erineb ka valguslembesetest. Varjutaluvatel taimedel on tavaliselt laiemad, õhemad ja pehmemad lehed, et püüda rohkem hajutatud päikesevalgust. Kujult on nad tavaliselt lamedad ja siledad (samas kui heliofüütidel on sageli volditud tuberkuloossed lehed). Iseloomulik on lehestiku horisontaalne paigutus (heliofüütidel asuvad lehed sageli valguse suhtes nurga all) ja lehtede mosaiik. Metsakõrrelised on tavaliselt piklikud, kõrged, pikliku varrega.
Paljude varjutaluvate taimede anatoomilise struktuuri plastilisus on olenevalt valgustusest suur (eelkõige puudutab see lehtede struktuuri). Näiteks pöögi, sireli ja tamme puhul on varjus moodustunud lehtedel tavaliselt olulisi anatoomilisi erinevusi ereda päikesevalguse käes kasvanud lehtedest.
Mõned juurviljad (redis, naeris) ja vürtsikad taimed (petersell, meliss, piparmünt) on varjutaluvad. Seoses varjutaluva hariliku kirsipuuga (üks väheseid varjutaluvaid viljapuid); varjutaluvad on mõned marjapõõsad (sõstrad, murakad, mõned karusmarjasordid) ja rohttaimed (aedmaasikad, pohlad).
Mõned varjutaluvad taimed on väärtuslikud söödakultuurid. Sel eesmärgil kasvatatud vikki kasutatakse ka haljasväetisena.
15. Valgust armastavtaimedjaneidanatoomiline ja füsioloogilineiseärasused
Valguslembesed taimed, heliofüüdid, avamaal kasvavad ja pikaajalist varjutust mitte taluvad taimed; Normaalseks kasvuks vajavad nad intensiivset päikese- või tehiskiirgust. Täiskasvanud taimed on fotofiilsemad kui noored. K S. r. hõlmavad nii rohtseid (suur jahubanaan, vesiroos jne) kui puittaimi (lehis, akaatsia jne), varakevadiseid - steppe ja poolkõrbeid ning kultuurtaimedest - maisi, sorgot, suhkruroogu jne. neil on mitmeid anatoomilisi, morfoloogilisi ja füsioloogilisi tunnuseid: suhteliselt paksud lehed väikeserakulise sammaskujulise ja käsnjas parenhüümiga ning suure hulga stoomidega. Leherakud sisaldavad 50–300 väikest kloroplasti, mille pind on kümneid kordi suurem kui lehe pind. Võrreldes varjutaluvate taimedega on S. r. sisaldavad rohkem klorofülli pinnaühiku kohta ja vähem - lehe massiühiku kohta. Iseloomulik füsioloogiline märk S. p. - fotosünteesi kõrge intensiivsus (heliofüüdid).
Taimed, mis ei talu pikaajalist varjutamist. Need on avatud kasvukohtade taimed: stepi- ja niidkõrrelised, kivisamblikud, loopealsete, ranna- ja veetaimed (ujuvate lehtedega), varakevadised lehtmetsade rohttaimed.
Valguslembeliste puude hulka kuuluvad: saksaul, mee-jaanileivapuu, jaanileivapuu, albitia, kask, lehis, Atlase ja Liibanoni seeder, harilik mänd, harilik saar, jaapani sophora, valge mooruspuu, kükk jalakas, amuuri samet, pähkel, must ja valge pappel, haab , harilik tamm; põõsastele - ahtalehine iminaine, amorf, oleander jne. Puuliikide ja põõsaste leht-, kuld-, valgekirjud vormid on valguse suhtes nõudlikumad. Valguslembestel taimedel on lehed tavaliselt väiksemad kui varjutaluvatel. Nende lehelaba asub horisontaaltasapinna suhtes vertikaalselt või suure nurga all, nii et päeval saavad lehed ainult libisevaid kiiri. Selline lehtede paigutus on tüüpiline eukalüptile, mimoosile, akaatsiale ja paljudele steppide rohttaimedele. Lehe pind on läikiv (loorber, magnoolia), kaetud heleda vahakattega (kaktused, spurge, crassula) või tihedalt karvane, esineb paks küünenahk. Lehe sisemine struktuur eristub selle tunnuste poolest: palisaadi parenhüüm on hästi arenenud mitte ainult lehe ülemisel, vaid ka alumisel küljel, mesofülli rakud on väikesed, ilma suurte rakkudevaheliste tühikuteta, stoomid on väikesed ja arvukad. fotofiilsed taimed. iseloomustab kõrge fotosünteesi intensiivsus, kasvuprotsesside aeglustumine, valguse puudumise suhtes tundlikum. Valgusnõudlus muutub koos taime vanusega ja sõltub keskkonnatingimustest. Sama liik on noorelt varjutaluvam. Puuliigi viimisel (kultuuris) soojadest piirkondadest külmematesse piirkondadesse suureneb tema valgusvajadus, mida mõjutavad ka taimede toitumistingimused. Viljakal pinnasel võivad taimed areneda vähem intensiivse valgustusega, kehval pinnasel suureneb valguse vajadus.
16. Varju armastavtaimedjaneidanatoomiline ja füsioloogilineiseärasused
Taimed, mis ei talu tugevat valgust. Nende hulka kuuluvad näiteks paljud metsarohud (oksaal, mainik jne). Metsa langetades ilmutavad nad valguse käes rõhumise märke ja surevad. Mõõduka valgustuse korral täheldatakse sellistes taimedes fotosünteesi suurimat intensiivsust.
17. Mõjutaminetemperatuuripealkasvujaarenguttaimed.Klassifikatsioontaimed
Enamik põllumajandustaimi hakkab kannatama, kui temperatuur tõuseb 35–40 °C-ni. Nendel ja kõrgematel temperatuuridel on taime normaalsed füsioloogilised funktsioonid pärsitud ning temperatuuril umbes 50 ° C toimub protoplasma koagulatsioon ja rakusurm. Optimaalse temperatuuritaseme ületamine viib valkude osalise või globaalse denaturatsioonini. See põhjustab plasmamembraani ja teiste rakumembraanide valgu-lipiidide komplekside hävimise, mis viib raku osmootsete omaduste kadumiseni. Selle tulemusena toimub paljude rakufunktsioonide rikkumine, erinevate füsioloogiliste protsesside kiiruse vähenemine. Niisiis, temperatuuril 20 ° C läbivad kõik rakud mitootilise jagunemise protsessi, 38 ° C juures täheldatakse mitoosi igas seitsmendas rakus ja temperatuuri tõus 42 ° C-ni vähendab jagunevate rakkude arvu 500 korda. (üks jagunev rakk 513 mittejaguneva raku kohta). Maksimaalsetel temperatuuridel ületab orgaaniliste ainete tarbimine hingamiseks selle sünteesi, taim muutub süsivesikuvaesemaks ja hakkab seejärel nälgima. See on eriti väljendunud mõõdukama kliimaga taimede puhul (nisu, kartul, paljud aiakultuurid).
Fotosüntees on kõrgete temperatuuride suhtes tundlikum kui hingamine. Suboptimaalsetel temperatuuridel lakkavad taimed kasvamast ja fotoassimileerumisest, mis on tingitud ensüümide aktiivsuse rikkumisest, hingamisteede gaasivahetuse suurenemisest, selle energiatõhususe vähenemisest, polümeeride, eriti valkude hüdrolüüsi suurenemisest ja mürgistusest. protoplasma koos taimele kahjulike lagunemissaadustega (ammoniaak jne). Kuumuskindlates taimedes suureneb nendes tingimustes orgaaniliste hapete sisaldus, mis seob liigset ammoniaaki.
Võimsa juurestiku poolt pakutav tõhustatud transpiratsioon võib olla ülekuumenemise eest kaitsmise viis. Transpiratsiooni tulemusena langeb taimede temperatuur kohati 10–15°C. Närbuvad suletud stoomaga taimed surevad kergemini ülekuumenemise tõttu kui piisava veega varustamise tõttu. Taimed taluvad kuiva kuumust kergemini kui niisket, kuna kõrge õhuniiskusega kuumuse ajal on lehtede temperatuuri reguleerimine transpiratsiooni tõttu piiratud.
Temperatuuri tõus on eriti ohtlik tugeva insolatsiooni korral. Päikesevalguse intensiivsuse vähendamiseks paigutavad taimed oma lehed vertikaalselt, paralleelselt selle kiirtega (erektoid). Samal ajal liiguvad kloroplastid aktiivselt lehtede mesofülli rakkudes, justkui eemaldudes liigsest insolatsioonist. Taimed on välja töötanud morfoloogiliste ja füsioloogiliste kohanemiste süsteemi, mis kaitsevad neid termiliste kahjustuste eest: hele pinnavärv, mis peegeldab insolatsiooni; lehtede voltimine ja keeramine; pubestsents või soomused, mis kaitsevad sügavamaid kudesid ülekuumenemise eest; õhukesed korkkoe kihid, mis kaitsevad floeemi ja kambiumi; küünenaha kihi suurem paksus; kõrge süsivesikute sisaldus ja madal veesisaldus tsütoplasmas jne. Välitingimustes on kõrge temperatuuri ja dehüdratsiooni koosmõju eriti kahjulik. Pikaajalise ja sügava närbumise korral pärsitakse mitte ainult fotosünteesi, vaid ka hingamist, mis põhjustab taime kõigi põhiliste füsioloogiliste funktsioonide rikkumist. Kõrged temperatuurid põhjustavad taimedele kõige suuremat kahju nende arengu algfaasis, kuna noored, aktiivselt kasvavad koed on vähem stabiilsed kui vanad ja “puhkavad” Kuumuskindlus erinevates taimeorganites ei ole sama: maa-alused elundid on vähem stabiilsed, võrseid ja pungi on rohkem. Taimed reageerivad kuumastressile väga kiiresti induktiivse kohanemise teel. Generatiivorganite moodustumisel väheneb ühe- ja kaheaastaste taimede soojapidavus. Kõrgendatud temperatuuride kahjulik mõju on varakevadiste kultuuride saagi olulise vähenemise üks olulisemaid põhjusi, kui nende külv hilineb. Näiteks nisu harimise faasis toimub kasvukoonuses okaste diferentseerumine. Pinnase ja õhu kõrge temperatuur kahjustab kasvukoonust, kiirendab protsessi ja vähendab IV-V faasi läbimise aega, mille tulemusena suureneb ogade arv oga kohta, aga ka õite arv. teravik, väheneb, mis viib saagikuse vähenemiseni.
Taimede areng, nende kasv ja muud füsioloogilised protsessid toimuvad teatud temperatuuritingimustes. Lisaks on igal taimetüübil iga füsioloogilise protsessi jaoks temperatuuri miinimumid, optimumid ja maksimumid. Seetõttu on soojus oluline ökoloogiline tegur, mis määrab üksiku taime eluea, taimeliikide leviku üle maapinna ja taimestikutüüpide kujunemise.
Iga taimeliigi puhul tuleb eristada kahte temperatuuripiiri: miinimum- ja maksimumtemperatuurid, s.t temperatuurid, mille juures taimedes eluprotsessid lakkavad, ning optimaalne temperatuur, mis on taimede elutegevuseks kõige soodsam. Erinevate füsioloogiliste protsesside (fotosüntees, hingamine, kasv) puhul sama taimeliigi puhul ei ole nende piiride asend ühesugune. See on erinev ka puuliikide fenoloogiliste faaside puhul. Näiteks kuuse- ja nuluvõrsete kasv algab temperatuuril +7 kuni +10°C ning õitsemine kõrgemal, üle +10°C. Sellised liigid nagu lepp, haab, sarapuu, paju õitsevad madalamal temperatuuril, kõrgematel temperatuuridel toimub nende võrsete kasv palju hiljem.
Taimede kõikidele eluprotsessidele on iseloomulik, et nende jaoks on optimaalsed temperatuurid maksimumile lähemal kui miinimumile. Kui männi kasv toimub temperatuurivahemikus +7 kuni +34°, siis optimaalne temperatuur on +25 kuni +28°.
Paljude taimede, sealhulgas puitunud taimede seemned vajavad õigeaegseks normaalseks idanemiseks eelnevat kokkupuudet madalate temperatuuridega. Sellest põhimõttest lähtub osade puittaimede seemnete kihistumine: saar, pärn, euonymus, viirpuu. Samuti toimub pärast madalate temperatuuride mõju puittaimede lehe- ja õiepungade õitsemine kiiremini.
Taimed taluvad kõrgemat temperatuuri paremini, kui nad sisaldavad vähe vett (eriti taimede seemneid ja eoseid) või kui nad on puhkeseisundis (kõrbetaimed).
Kaitseks taimede ülekuumenemise eest on transpiratsioon, mis alandab oluliselt taime kehatemperatuuri. Soolade kogunemine taimerakkudesse suurendab ka nende protoplasma vastupidavust koagulatsioonile kõrge temperatuuri toimel. Eriti levinud on see kõrbetaimedel (saksarohi, soolarohi). Puittaimede võrsetes ja üheaastaste seemikute puhul põhjustab kõrge temperatuur lisaks kuivamisele mõnikord ka juurekaela opaali.
Minimaalne temperatuur on erinevate taimeliikide jaoks suure amplituudiga. Nii saavad mõned troopilised taimed külmast kahju juba temperatuuril + 5 ° ja surevad alla nulli (näiteks mõned orhideed). Taimede külma tõttu hukkumise põhjuseks on peamiselt veekadu rakkude poolt. Rakkudevahelistes ruumides moodustunud jääkristallid tõmbavad rakkudest vett välja, kuivatades neid ja hävitades. Seetõttu taluvad vähe vett sisaldavad taimed ja nende osad paremini madalat temperatuuri (näiteks samblikud, kuivad seemned ja taimede eosed).
Paljudel juhtudel ei ole taimele kahjulik mitte külmumiseni viiv madal temperatuur ise, vaid kiire sulatamine või vahelduv sulamine külmutamisega. Kuid mõned taimed, näiteks sfagnum samblad, võivad, kuigi sisaldavad palju vett, kiiresti külmuda ja üles sulada, ilma et see kahjustaks elu.
Väga madalaid talviseid temperatuure (-40 - 45 °) taluvad mõned puuliigid kahjustamata (mänd, lehis, siberi seeder, kask, haab), teised liigid on kahjustatud. Kahju iseloom ja ulatus on aga erinevad. Euroopa kuusel on üheaastased okkad ja isegi puhkepungad osaliselt või täielikult kahjustatud. Tammes surevad tuhk, vaher, uinuvad pungad; sel juhul jäävad puud lehtedeta pikaks ajaks, juuni lõpuni, kuni puhkepungad idanevad ja taastavad normaalse võra lehtimise. Mõnikord jäävad puhkepungad terveks, kuid tüve ja okste kambium on pakasest väga tugevalt kahjustatud, mis on eriti ohtlik, sest pärast seda avanevad pungad kevadel, kuid peagi noored võrsed närbuvad ja puu sureb täielikult välja. Seda täheldatakse mõnel paplil, musta lepa noortel puudel ja õunapuudel.
Kui talvel järsu temperatuurilanguse ajal tüve välimised osad ülejahutatakse, tekib vahel tüvepinna pikisuunaline rebend ja tekivad külmalõhed, mis nõrgendavad puud ja rikuvad puidu kvaliteeti. Okaspuud kannatavad vahel varakevadise kütmise käes, mil ülessulanud okkad hakkavad vett aurama ning tüve külmunud osadest ja juurtest veel vett ei voola. Seda nähtust nimetatakse päikesepõletuseks, see põhjustab nooremate, tavaliselt üheaastaste okaste pruunistumist.
Puud reageerivad erinevalt hiliskevadistele külmadele, mis tekivad kasvuperioodi alguses, kui atmosfääri alumistes kihtides (kuni 3–4 m kõrgusel) langeb temperatuur öösel –3–5 °-ni. Siis kahjustuvad noortel puudel äsja pärast pungade puhkemist tekkinud võrsed sedavõrd, et mõnikord hukkuvad täielikult; selliste liikide hulka kuuluvad kuusk, nulg, tamm, saar.
Seoses soojusega liigitatakse NSV Liidus looduslikult kasvavad või aretatud puittaimed järgmiselt:
1. Üsna külmakindel, talvise madala temperatuuriga täiesti kahjustamata, talub kuni -45-50 ° külma ja mõned isegi madalamad, ei kahjusta hiliskevadised külmad. Selliste puittaimede hulka kuuluvad siberi ja dahuri lehised, harilik mänd, siberi kuusk, siberi ja kääbusseeder, harilik kadakas, haab, puhmad ja tüükad kased, hall lepp, pihlakas, kitsepaju ja lõhnav pappel.
2. Külmakindel, talub karmi talve, kuid on kahjustatud väga tugevate külmade poolt (alla -40 °). Mõnel on kahjustatud okkad, teistel puhkepungad. Mõningaid selle rühma liike kahjustavad hiliskevadised külmad. Siia kuuluvad harilik kuusk, siberi nulg, must lepp, väikeselehine pärn, jalakas, jalakas, harilik vaher, must ja valge pappel.
3. Suhteliselt termofiilsed pikema kasvuperioodiga, mistõttu nende iga-aastased võrsed ei jõua alati lignifitseerida ja on osaliselt või täielikult pakane löödud; kõik taimed on tugevalt kahjustatud talve väga madalate temperatuuride tõttu; paljusid neist kahjustavad hiliskevadised külmad. Selliste liikide hulka kuuluvad suvised ja talvised tammed, harilik saar, suurelehine pärn, sarvpuu, kasetoht, sametpuu, mandžuuria pähkel, euonymus, Kanada pappel.
4. Soojust armastavad veelgi pikema kasvuperioodiga, nende võrsed sageli ei küpse ja surevad külma kätte. Selliste taimede pikaajaliste tõsiste külmade korral sureb täielikult õhust osa ja selle uuenemine toimub juurekaela uinuvatest pungadest. Selliste liikide hulka kuuluvad püramiidne pappel, pähkel, tõeline kastan, mooruspuu, valge akaatsia.
5. Väga soojalembesed, mis ei talu või ei talu pikaajalist kuni -10-15° külma. Sellel temperatuuril mitu päeva nad kas surevad täielikult või on tõsiselt kahjustatud; nende hulka kuuluvad päris seeder, küpress, eukalüpt, tsitrusviljad, korgitamm, suureõieline magnoolia, siidist akaatsia.
Teravat piiri nende rühmade vahele ei saa tõmmata, paljud puittaimed on vahepealsel positsioonil. Sama liigi külmakindluse tõus oleneb ka kasvutingimustest. See kõik ei välista aga puittaimede võrdleva iseloomustamise ja klassifitseerimise vajadust soojuse suhtes.
18. Külmakindlusjuurestaimed
Taimede ökoloogilised rühmad: hüdatofüüdid, hüdrofüüdid, hügrofüüdid, mesofüüdid ja kserofüüdid. Ultraviolettkiirguse üldised omadused ja selle roll elusolendite evolutsioonis. UV-kiirguse mõju fotosünteetiliste pigmentide sisaldusele. Taime stressi mõiste.
kursusetöö, lisatud 07.11.2015
Taimedes stressi tekitada võivate peamiste tegurite rühmade arvestamine ja analüüs. Tutvumine Selye triaadi faasidega stressi kujunemisel taimedes. Taimede stressiresistentsuse füsioloogia uurimine ja iseloomustamine kaitsesüsteemide abil.
test, lisatud 17.04.2019
Stress kui keha mittespetsiifiliste adaptiivsete reaktsioonide kogum ebasoodsate tegurite mõjule. oksüdatiivne stress. Radioaktiivselt saastunud territooriumil elava elanikkonna psühholoogilised reaktsioonid kiirgusohule.
esitlus, lisatud 03.05.2017
Taimede teatud ensümaatiliste süsteemide aktiveerimine mikroelementide abil. Mulla kui kompleksse edafilise teguri roll taimede elus, mikroelementide vahekord. Taimede klassifitseerimine sõltuvalt toitainete vajadusest.
kursusetöö, lisatud 13.04.2012
Mõistete "põud" ja "põuakindlus" määratlus. Uurige taimede reaktsiooni põuale. Taimetüüpide uurimine seoses veerežiimiga: kserofüüdid, hügrofüüdid ja mesofüüdid. Taimede keskkonnatingimustega kohanemise mehhanismi kirjeldus.
abstraktne, lisatud 05.07.2015
Mõiste "fotoperiodism" olemus. Neutraalsed, pikapäevased, lühipäevased taimed. Valgus ja selle roll taimede elus. Taimede ökoloogilised rühmad valguse suhtes. Taimede kohanemine valgusrežiimiga. Fotoperioodiliste reaktsioonide lokaliseerimine.
kursusetöö, lisatud 20.05.2011
Peamiste taimerühmade omadused seoses veega. Taimede anatoomilised ja morfoloogilised kohandumised veerežiimiga. Taimede füsioloogilised kohanemised, mis on piiratud erineva niiskusesisaldusega kasvukohtadega.
kursusetöö, lisatud 03.01.2002
Taimemaailma taksonoomilised üksused, taimede süstemaatika, nende tähtsus metsloomade ja inimeste toitumises. Lehtede epidermise struktuur ja funktsioonid; klassifikatsioon, neerude bioloogiline tähtsus. Taimede ökoloogilised rühmad seoses mulla koostisega.
kontrolltöö, lisatud 02.06.2012
Valguse mõju toitumisele ja aurustumisele. Valguse tähtsus taimede levimisel. Valguse tugevus ja valguskiirte suund. Taimede klassifikatsioon valguse suhtes. Lehtede suund ja valgustus. Erinevused anatoomilises struktuuris.
abstraktne, lisatud 21.01.2003
Kardinaalsed temperatuuripunktid. Fotosünteesi protsess valguse abil. ööpäevased tsüklid. Kasvuliigutused: tüpiseerimine, võimalikud mehhanismid. Taimede kohanemine temperatuuridega. Dehüdratsioonile resistentsete spetsiifiliste valkude neoplasm.
Taimede ontogeneesi kohanemisvõime keskkonnatingimustega on nende evolutsioonilise arengu (variatiivsus, pärilikkus, valik) tulemus. Iga taimeliigi fülogeneesi käigus on evolutsiooni käigus välja kujunenud isendi teatud vajadused eksistentsitingimuste ja kohanemisvõime järele ökoloogilise nišiga, mida ta hõivab. Konkreetsete taimeliikide niiskus- ja varjutaluvus, kuumakindlus, külmakindlus ja muud ökoloogilised omadused on kujunenud evolutsiooni käigus pikaajalise sobivate tingimustega kokkupuute tulemusena. Niisiis on soojalembesed ja lühikese päeva taimed iseloomulikud lõunapoolsetele laiuskraadidele, soojuse suhtes vähem nõudlikud ja pika päeva taimed - põhjapoolsetele.
Looduses, ühes geograafilises piirkonnas, hõivab iga taimeliik oma bioloogilistele omadustele vastava ökoloogilise niši: niiskust armastav - veekogudele lähemal, varjutaluv - metsavõra all jne. Taimede pärilikkus kujuneb mõjul. teatud keskkonnatingimustest. Samuti on olulised taimede ontogeneesi välistingimused.
Enamikul juhtudel näitavad teatud ebasoodsate tegurite mõju all olevad põllukultuuride taimed ja põllukultuurid (istutused) nende suhtes vastupanuvõimet ajalooliselt välja kujunenud eksistentsitingimustega kohanemise tulemusena, mida märkis K. A. Timirjazev.
1. Põhilised elukeskkonnad.
Keskkonna (taimede ja loomade elupaik ning inimese tootmistegevus) uurimisel eristatakse järgmisi põhikomponente: õhukeskkond; veekeskkond (hüdrosfäär); fauna (inimesed, kodu- ja metsloomad, sealhulgas kalad ja linnud); taimestik (kultuur- ja looduslikud taimed, sh vees kasvavad taimed);muld (taimekiht);alusmuld (maakoore ülemine osa, mille sees on võimalik kaevandada); klimaatiline ja akustiline keskkond.
Õhukeskkond võib olla väline, milles enamik inimesi veedab väiksema osa ajast (kuni 10-15%), sisemine tootmine (inimene veedab selles kuni 25-30% ajast) ja siseeluruum, kus inimesed jäävad suurema osa ajast (kuni 60-70% või rohkem).
Maapinna välisõhk sisaldab mahu järgi: 78,08% lämmastikku; 20,95% hapnikku; 0,94% inertgaase ja 0,03% süsinikdioksiidi. 5 km kõrgusel jääb hapnikusisaldus samaks, lämmastikusisaldus aga tõuseb 78,89%-ni. Sageli on maapinna lähedal olevas õhus mitmesuguseid lisandeid, eriti linnades: seal sisaldab see enam kui 40 looduslikule õhukeskkonnale võõrast koostisosa. Eluruumide siseõhk reeglina on olemas
suurenenud süsihappegaasi sisaldus ning tööstusruumide siseõhk sisaldab enamasti lisandeid, mille olemuse määrab tootmistehnoloogia. Gaaside hulgast eraldub veeaur, mis satub Maalt aurustumise tulemusena atmosfääri. Suurem osa sellest (90%) on koondunud atmosfääri kõige madalamasse viiekilomeetrisesse kihti, kõrgusega väheneb selle hulk väga kiiresti. Atmosfäär sisaldab palju tolmu, mis satub sinna Maa pinnalt ja osaliselt ka kosmosest. Tugevate lainete ajal tõmbavad tuuled meredest ja ookeanidest veepritsmeid. Nii satuvad soolaosakesed veest atmosfääri. Vulkaanipursete, metsatulekahjude, tööstusrajatiste jms tagajärjel. õhk on saastatud mittetäieliku põlemise saadustega. Suurem osa tolmust ja muudest lisanditest on maapinnases õhukihis. Isegi pärast vihma sisaldab 1 cm umbes 30 tuhat tolmuosakest ja kuiva ilmaga on neid mitu korda rohkem kuival ajal.
Kõik need väikesed lisandid mõjutavad taeva värvi. Gaaside molekulid hajutavad päikesekiire spektri lühilainepikkust osa, s.o. lillad ja sinised kiired. Nii et päeval on taevas sinine. Ja lisandiosakesed, mis on palju suuremad kui gaasimolekulid, hajutavad peaaegu kõigi lainepikkustega valguskiiri. Seetõttu, kui õhk on tolmune või sisaldab veepiisku, muutub taevas valkjaks. Suurel kõrgusel on taevas tumelilla ja isegi must.
Maal toimuva fotosünteesi tulemusena moodustab taimestik aastas 100 miljardit tonni orgaanilisi aineid (umbes poole moodustavad mered ja ookeanid), samas omastab see umbes 200 miljardit tonni süsihappegaasi ja eraldab umbes 145 miljardit tonni orgaanilisi aineid. keskkond. vaba hapnikku, arvatakse, et tänu fotosünteesile tekib kogu atmosfääris olev hapnik. Haljasalade rolli selles tsüklis näitavad järgmised andmed: 1 hektar haljasala puhastab õhku keskmiselt 8 kg süsihappegaasist tunnis (hingamisel eraldub selle aja jooksul 200 inimest). Täiskasvanud puu eraldab päevas 180 liitrit hapnikku ja viie kuuga (maist septembrini) neelab umbes 44 kg süsihappegaasi.
Vabanenud hapniku ja neelduva süsihappegaasi hulk sõltub haljasalade vanusest, liigilisest koosseisust, istutustihedusest ja muudest teguritest.
Sama olulised on meretaimed – fütoplankton (peamiselt vetikad ja bakterid), mis vabastavad fotosünteesi teel hapnikku.
Veekeskkond hõlmab pinna- ja põhjavett. Pinnaveed on koondunud peamiselt ookeani, mille sisaldus on 1 miljard 375 miljonit kuupkilomeetrit - umbes 98% kogu veest Maal. Ookeani pind (veeala) on 361 miljonit ruutkilomeetrit. See on umbes 2,4 korda suurem kui maismaa pindala - territoorium, mis võtab enda alla 149 miljonit ruutkilomeetrit. Ookeani vesi on soolane ja suurem osa sellest (rohkem kui 1 miljard kuupkilomeetrit) säilitab püsiva soolsuse umbes 3,5% ja temperatuuri umbes 3,7 ° C. Märkimisväärseid soolsuse ja temperatuuri erinevusi täheldatakse peaaegu eranditult veepinnal. veekihis ning ka ääre- ja eriti Vahemeres. Vees lahustunud hapniku sisaldus väheneb oluliselt 50-60 meetri sügavusel.
Põhjavesi võib olla soolane, riimveeline (madalama soolsusega) ja mage; olemasolevate geotermiliste vete temperatuur on kõrgem (üle 30ºC).
Inimkonna tootmistegevuseks ja tema majapidamisvajadusteks on vaja magevett, mille kogus on vaid 2,7% Maa vee kogumahust ja väga väike osa sellest (ainult 0,36%) on saadaval kohtades, mis on kaevandamiseks kergesti ligipääsetavad. Suurem osa mageveest leidub lumes ja mageveejäämägedes, mida leidub peamiselt Antarktika ringis.
Aastane ülemaailmne magevee äravool jõgedes on 37,3 tuhat kuupkilomeetrit. Lisaks saab kasutada osa põhjaveest, mis võrdub 13 tuhande kuupkilomeetriga. Kahjuks langeb suurem osa Venemaa jõevoolust, ulatudes umbes 5000 kuupkilomeetrini, marginaalsetele ja hõredalt asustatud põhjaaladele.
Kliimakeskkond on oluline tegur, mis määrab erinevate taime- ja loomaliikide arengu ning viljakuse. Venemaa iseloomulik tunnus on see, et enamikul selle territooriumist on palju külmem kliima kui teistes riikides.
Siia kuuluvad kõik arvestatud keskkonnakomponendid
BIOSFERE: Maa kest, sealhulgas osa atmosfäärist, hüdrosfäär ja litosfääri ülemine osa, mis on omavahel seotud keerukate biokeemiliste aine- ja energiarändetsüklitega, Maa geoloogiline kest, kus elavad elusorganismid. Biosfääri eluea ülempiir on piiratud ultraviolettkiirte intensiivse kontsentratsiooniga; madalam - maakera sisemuse kõrge temperatuur (üle 100`C). Selle äärmuslikud piirid saavutavad ainult madalamad organismid – bakterid.
Taime kohanemine (kohanemine) konkreetsete keskkonnatingimustega on tagatud füsioloogiliste mehhanismidega (füsioloogiline kohanemine), organismide populatsioonis (liikides) - geneetilise varieeruvuse, pärilikkuse ja valiku (geneetiline kohanemine) mehhanismide tõttu. Keskkonnategurid võivad muutuda regulaarselt ja juhuslikult. Regulaarselt muutuvad keskkonnatingimused (aastaaegade vaheldumine) arenevad taimedes nende tingimustega geneetiliselt kohanemiseks.
Liigi looduslikes kasvu- või kultiveerimistingimustes kogevad nad oma kasvu ja arengu käigus sageli ebasoodsate keskkonnategurite mõju, mille hulka kuuluvad temperatuurikõikumised, põud, liigniiskus, mulla soolsus jne. Igal taimel on kohanemisvõime muutuvate tingimustega.keskkonnatingimused selle genotüübiga määratud piirides. Mida suurem on taime võime muuta ainevahetust vastavalt keskkonnale, seda suurem on selle taime reaktsioonikiirus ja parem kohanemisvõime. See omadus eristab vastupidavaid põllukultuuride sorte. Reeglina ei too kerged ja lühiajalised muutused keskkonnategurites kaasa olulisi häireid taimede füsioloogilistes funktsioonides, mis on tingitud nende võimest säilitada muutuvates keskkonnatingimustes suhteliselt stabiilset olekut, s.t säilitada homöostaasi. Teravad ja pikaajalised löögid põhjustavad aga taime paljude funktsioonide häireid ja sageli selle surma.
Ebasoodsate tingimuste mõjul võib füsioloogiliste protsesside ja funktsioonide vähenemine jõuda kriitilise tasemeni, mis ei taga ontogeneesi geneetilise programmi täitmist, häiritud on energiaainevahetus, regulatsioonisüsteemid, valkude ainevahetus ja muud taimeorganismi elutähtsad funktsioonid. Kui taim puutub kokku ebasoodsate teguritega (stressoritega), tekib selles stressiseisund, kõrvalekalle normist - stress. Stress on keha üldine mittespetsiifiline adaptiivne reaktsioon mis tahes ebasoodsate tegurite toimele. Taimedes on stressi põhjustavaid tegureid kolm peamist rühma: füüsikalised – ebapiisav või liigne niiskus, valgus, temperatuur, radioaktiivne kiirgus, mehaaniline pinge; kemikaalid - soolad, gaasid, ksenobiootikumid (herbitsiidid, insektitsiidid, fungitsiidid, tööstusjäätmed jne); bioloogiline - patogeenide või kahjurite kahjustused, konkurents teiste taimedega, loomade mõju, õitsemine, viljade valmimine.
Stressi tugevus sõltub taime jaoks ebasoodsa olukorra kujunemise kiirusest ja stressifaktori tasemest. Ebasoodsate tingimuste aeglase arenguga kohaneb taim nendega paremini kui lühiajalise, kuid tugeva toimega. Esimesel juhul avalduvad reeglina suuremal määral spetsiifilised resistentsuse mehhanismid, teisel - mittespetsiifilised.
Ebasoodsates looduslikes tingimustes määravad taimede vastupidavuse ja produktiivsuse mitmed märgid, omadused ning kaitse- ja kohanemisreaktsioonid. Erinevad taimeliigid tagavad stabiilsuse ja ellujäämise ebasoodsates tingimustes peamiselt kolmel viisil: mehhanismide kaudu, mis võimaldavad neil vältida kahjulikke mõjusid (uinumine, efemeerid jne); spetsiaalsete konstruktsiooniseadmete kaudu; füsioloogiliste omaduste tõttu, mis võimaldavad neil keskkonna kahjulikest mõjudest üle saada.
Parasvöötme üheaastased põllumajandustaimed, mis lõpetavad oma ontogeneesi suhteliselt soodsates tingimustes, talvituvad stabiilsete seemnetena (puhkeperiood). Paljud mitmeaastased taimed talvituvad maa-aluste säilitusorganitena (sibulate või risoomidena), mida külmumise eest kaitseb mulla- ja lumekiht. Talvekülma eest kaitstes langevad lehed parasvöötme viljapuud ja põõsad.
Taimede kaitse ebasoodsate keskkonnategurite eest tagavad struktuurilised kohandused, anatoomilise struktuuri tunnused (kutiikula, koorik, mehaanilised kuded jne), spetsiaalsed kaitseorganid (põlevad karvad, ogad), motoorsed ja füsioloogilised reaktsioonid ning kaitsevahendite tootmine. ained (vaigud, fütontsiidid, toksiinid, kaitsvad valgud).
Struktuursed kohandused hõlmavad väikeselehiseid ja isegi lehtede puudumist, vahajas küünenaha lehtede pinnal, nende tihedat väljajätmist ja stoomide uputamist, mahlakate lehtede ja varte olemasolu, mis säilitavad veevarusid, erektoidsed või rippuvad lehed jne. Taimed omavad mitmesuguseid füsioloogilisi mehhanisme, mis võimaldavad kohaneda ebasoodsate tingimustega.keskkonnatingimused. See on mahlakate taimede isetüüpi fotosüntees, mis minimeerib veekadu ja on oluline taimede ellujäämiseks kõrbes jne.
2. Kohanemine taimedes
Taimede vastupidavus madalatele temperatuuridele jaguneb külmakindluseks ja külmakindluseks. Külmakindluse all mõistetakse taimede võimet taluda plusstemperatuure, mis on veidi kõrgemad kui 0 C. Külmakindlus on iseloomulik parasvöötme taimedele (oder, kaer, lina, vikk jne). Troopilised ja subtroopilised taimed on kahjustatud ja surevad temperatuuril 0–10 ° C (kohv, puuvill, kurk jne). Enamiku põllumajandustaimede jaoks ei ole madalad positiivsed temperatuurid kahjulikud. Selle põhjuseks on asjaolu, et jahutamise ajal ei häiri taimede ensümaatiline aparaat, ei vähene vastupanuvõime seenhaigustele ja taimedele ei teki üldse märgatavaid kahjustusi.
Erinevate taimede külmakindluse aste ei ole sama. Paljud lõunapoolsete laiuskraadide taimed on külmast kahjustatud. Temperatuuril 3 ° C on kurk, puuvill, oad, mais ja baklažaan kahjustatud. Sortide külmataluvus on erinev. Taimede külmakindluse iseloomustamiseks kasutatakse temperatuuri miinimumi mõistet, mille juures taimekasv peatub. Suure rühma põllumajandustaimede puhul on selle väärtus 4 °C. Kuid paljudel taimedel on kõrgem temperatuuri miinimum ja seetõttu on nad vähem külmakindlad.
Vastupidavus madalatele temperatuuridele on geneetiliselt määratud omadus. Taimede külmakindluse määrab taimede võime säilitada normaalset tsütoplasma struktuuri, muuta ainevahetust jahtumise perioodil ja sellele järgnevat temperatuuritõusu piisavalt kõrgel tasemel.
Külmakindlus - taimede võime taluda temperatuure alla 0 ° C, madalaid negatiivseid temperatuure. Külmakindlad taimed suudavad ära hoida või vähendada madalate negatiivsete temperatuuride mõju. Talvised külmad, mille temperatuur on alla -20 ° C, on olulisel osal Venemaa territooriumist tavalised. Ühe-, kahe- ja mitmeaastased taimed puutuvad kokku külmaga. Taimed taluvad talvetingimusi erinevatel ontogeneesi perioodidel. Üheaastastes kultuurides talvituvad seemned (kevadtaimed), tärganud taimed (taliviljad), kahe- ja mitmeaastastes kultuurides - mugulad, juurvili, sibulad, risoomid, täiskasvanud taimed. Talviste, mitmeaastaste rohtsete ja puitviljakultuuride talvitumisvõime on tingitud nende üsna kõrgest külmakindlusest. Nende taimede koed võivad külmuda, kuid taimed ei sure.
Taimede võime taluda negatiivseid temperatuure on määratud antud taimeliigi pärilikkusega, kuid ühe ja sama taime külmakindlus sõltub külmale eelnevatest tingimustest, mis mõjutab jää tekke olemust. Jää võib tekkida nii raku protoplastis kui ka rakkudevahelises ruumis. Mitte kogu jää moodustumine ei põhjusta taimerakkude surma.
Temperatuuri järkjärguline langemine kiirusega 0,5-1 °C/h viib jääkristallide tekkeni eelkõige rakkudevahelistes ruumides ega põhjusta esialgu rakusurma. Selle protsessi tagajärjed võivad aga olla rakule kahjulikud. Jää moodustumine raku protoplastis toimub reeglina kiire temperatuuri langusega. Toimub protoplasmaatiliste valkude koagulatsioon, rakustruktuure kahjustavad tsütosoolis tekkinud jääkristallid, rakud surevad. Pärast sulatamist külmaga hukkunud taimed kaotavad turgori, vesi voolab nende lihavatest kudedest välja.
Külmakindlatel taimedel on kohandused, mis vähendavad rakkude dehüdratsiooni. Selliste taimede temperatuuri langusega täheldatakse suhkrute ja muude kudesid kaitsvate ainete (krüoprotektorite) sisalduse suurenemist, need on peamiselt hüdrofiilsed valgud, mono- ja oligosahhariidid; rakkude hüdratsiooni vähenemine; polaarsete lipiidide hulga suurenemine ja nende rasvhappejääkide küllastumise vähenemine; kaitsvate valkude arvu suurenemine.
Taimede külmakindluse astet mõjutavad suuresti suhkrud, kasvuregulaatorid ja muud rakkudes tekkivad ained. Talvivatel taimedel kogunevad suhkrud tsütoplasmasse ja tärklisesisaldus väheneb. Suhkrute mõju taimede külmakindluse suurendamisele on mitmetahuline. Suhkrute akumuleerumine takistab suure hulga rakusisese vee külmumist, vähendab oluliselt tekkiva jää kogust.
Külmakindluse omadus moodustub taimede ontogeneesi protsessis teatud keskkonnatingimuste mõjul vastavalt taime genotüübile, mis on seotud kasvukiiruste järsu langusega, taime üleminekuga puhkeolekusse.
Talviste, kahe- ja mitmeaastaste taimede arengu elutsüklit juhib valgus- ja temperatuuriperioodide hooajaline rütm. Erinevalt kevadistest üheaastastest taimedest hakkavad nad valmistuma ebasoodsate talvetingimuste talumiseks alates hetkest, kui nad kasvu lõpetavad, ja seejärel sügisel, kui temperatuur langeb.
Külma otsene mõju rakkudele ei ole ainus oht, mis ohustab talvisel ajal mitmeaastaseid rohttaimi ja puitkultuure, talitaimi. Lisaks külma otsesele mõjule puutuvad taimed kokku mitmete muude ebasoodsate teguritega. Temperatuurid võivad talvel märkimisväärselt kõikuda. Külmad asenduvad sageli lühiajaliste ja pikaajaliste suladega. Talvel pole harvad lumetormid ning riigi lõunapoolsemates piirkondades lumeta talvedel esineb ka kuivi tuuli. Kõik see kurnab taimi, mis pärast talvitumist on väga nõrgad ja võivad hiljem surra.
Eriti palju kahjulikke mõjusid kogevad rohtsed mitmeaastased ja üheaastased taimed. Venemaa territooriumil ulatub taliteraviljade suremus ebasoodsatel aastatel 30–60%. Surma ei jää mitte ainult talivili, vaid ka mitmeaastased kõrrelised, puuvilja- ja marjaistandused. Lisaks madalatele temperatuuridele kahjustavad ja surevad talvised taimed talvel ja varakevadel mitmete muude ebasoodsate tegurite tõttu: märgumine, märgumine, jääkoorik, punnis, talvepõua kahjustused.
Väljasummutamine. Loetletud hädade hulgas on esikohal taimede lagunemine. Taimede hukkumist niiskuse tõttu täheldatakse peamiselt soojadel talvedel, kus suur lumikate kestab 2-3 kuud, eriti kui lumi langeb märjale ja sulale maapinnale. Uuringud on näidanud, et taliviljade hukkumise põhjuseks on taimede kurnatus. Olles lume all temperatuuril umbes 0 ° C väga niiskes keskkonnas, peaaegu täielikus pimeduses, st tingimustes, kus hingamisprotsess on üsna intensiivne ja fotosüntees on välistatud, tarbivad taimed järk-järgult suhkrut ja muid perioodil kogunenud toitainete varusid. läbib kõvenemise esimese faasi ja sureb kurnatuse (kudede suhkrusisaldus väheneb 20-lt 2-4%) ja kevadkülmade tõttu. Selliseid taimi kahjustab kevadel kergesti lumehallitus, mis põhjustab ka nende surma.
Niisutamine. Niisumine toimub peamiselt kevadel madalates kohtades lume sulamise perioodil, harvem pikemaajaliste sulade ajal, mil mullapinnale koguneb sulavesi, mis ei imendu külmunud pinnasesse ja võib taimed üle ujutada. Sellisel juhul on taimede surma põhjuseks terav hapnikupuudus (anaeroobsed tingimused - hüpoksia). Taimedel, mis on veekihi all, peatub normaalne hingamine vee ja mulla hapnikupuuduse tõttu. Hapniku puudumine võimendab taimede anaeroobset hingamist, mille tulemusena võivad tekkida mürgised ained ning taimed surevad kurnatuse ja organismi otsese mürgituse tõttu.
Surm jääkooriku all. Põldudele tekib jääkoorik piirkondades, kus sagedased sulad asenduvad tugevate külmadega. Leotamise mõju võib sel juhul süvendada. Sel juhul tekivad rippuvad või jahvatatud (kontakt) jääkoorikud. Rippuvad koorikud on vähem ohtlikud, kuna need tekivad mulla peale ega puutu praktiliselt taimedega kokku; neid on lihtne rulliga hävitada.
Pideva jääga kokkupuutuva kooriku moodustumisel külmuvad taimed täielikult jäässe, mis viib nende surmani, kuna juba leotusest nõrgenenud taimed on allutatud väga tugevale mehaanilisele survele.
punnis. Taimede kahjustuse ja hukkumise punnitusest määravad juurestiku rebendid. Taimede pundumist täheldatakse siis, kui lumikatte puudumisel sügisel tekivad külmad või kui mulla pindmises kihis on vett vähe (sügisese põua ajal), samuti sulade ajal, kui lumevesi jõuab lumivee sisse imenduda. mulda. Nendel juhtudel ei alga vee külmumine mulla pinnalt, vaid teatud sügavusel (kus on niiskust). Sügavusel tekkinud jääkiht pakseneb vee jätkuva voolamise tõttu läbi mullakapillaaride järk-järgult ja tõstab (punnib välja) koos taimedega mulla ülemisi kihte, mis viib taimede juurte murdumiseni. tunginud märkimisväärsele sügavusele.
Talvised põuakahjustused. Stabiilne lumikate kaitseb taliteravilja talvel kuivamise eest. Ent lumeta või vähese lumega talve tingimustes, nagu viljapuud ja põõsad, ähvardab neid paljudes Venemaa piirkondades pidev ja tugev tuul sageli liigselt kuivada, eriti talve lõpus, kui põõsad on märgatava kuumenemisega. päike. Fakt on see, et taimede veetasakaal areneb talvel äärmiselt ebasoodsalt, kuna veevool külmunud pinnasest praktiliselt peatub.
Vee aurustumise ja talvise põua kahjulike mõjude vähendamiseks moodustavad viljapuuliigid okstele paksu korgikihi ja heidavad talveks lehed maha.
Fotoperioodilised reaktsioonid päeva pikkuse hooajalistele muutustele on olulised paljude liikide õitsemissageduse jaoks nii parasvöötmes kui ka troopilistes piirkondades. Siiski tuleb märkida, et parasvöötme liikide hulgas, millel on fotoperioodiline reaktsioon, on suhteliselt vähe kevadel õitsevaid liike, kuigi me kohtame pidevalt märkimisväärsel hulgal "kevadel õitsevaid lilli" ja paljusid selliseid kevadel õitsevaid vorme. , näiteks Ficariaverna, priimula (Primulavutgaris), kannikesed (perekonna Viola liigid) jne näitavad selgelt hooajalist käitumist, jäädes vegetatiivseks ülejäänud aastaks pärast rikkalikku kevadist õitsemist. Võib arvata, et kevadine õitsemine on reaktsioon lühikestele talvepäevadele, kuid paljude liikide puhul ei paista see nii olevat.
Muidugi pole päeva pikkus ainus välistegur, mis aasta läbi muutub. On selge, et temperatuuridel on ka märkimisväärsed hooajalised kõikumised, eriti parasvöötme piirkondades, kuigi selles teguris on märkimisväärseid kõikumisi nii igapäevaselt kui ka igal aastal. Teame, et hooajalised temperatuurimuutused, aga ka päevade pikkuse muutused mõjutavad oluliselt paljude taimeliikide õitsemist.
On leitud, et paljud liigid, sealhulgas talvised üheaastased, aga ka kahe- ja mitmeaastased rohttaimed, vajavad õitsemisele üleminekuks jahutamist.
Talvised ühe- ja kaheaastased taimed on teadaolevalt monokarpsed taimed, mis vajavad vernaliseerimist – nad jäävad vegetatiivseks esimesel kasvuperioodil ja õitsevad järgmisel kevadel või varasuvel vastusena talvel saadud jahutusperioodile. Kaheaastaste taimede jahutamise vajadust õitsemise esilekutsumiseks on katseliselt demonstreeritud mitmete liikide puhul, nagu punapeet (Betavulgaris), seller (Apiutngraveolens), kapsas ja teised perekonna Brassica kultiveeritud sordid, sinilill (Campanulamedium), kuuhein (Lunariabiennis) , sõrmkübar (Digitalispurpurea) ja muud. Kui kasvuhoones hoida digitaalise taimi, mis tavatingimustes käituvad nagu kaheaastased taimed, st õitsevad teisel aastal pärast tärkamist, võivad nad vegetatiivseks jääda mitu aastat. Pehme talvega piirkondades võib lehtkapsas kasvada väljas mitu aastat ilma kevadise nooleotsata (st õitsemiseta), mida tavaliselt esineb külmade talvedega piirkondades. Sellised liigid nõuavad tingimata vernaliseerimist, kuid mitmel teisel liigil kiireneb õitsemine külmaga kokkupuutel, kuid see võib toimuda ka ilma vernalisatsioonita; Sellised liigid, mis näitavad fakultatiivset külmavajadust, on salat (Lactucasaiiva), spinat (Spinacia oleracea) ja hilise õitsemisega hernes (Pistimsa-tivum).
Lisaks biennaalidele vajavad paljud püsililled külma ja ei õitse ilma iga-aastase talvekülmata. Tavalistest mitmeaastastest taimedest priimula (Primulavulgaris), kannikesed (Violaspp.), lakfiool (Cheiranthuscheirii ja C. allionii), levka (Mathiolaincarna), mõned krüsanteemide sordid (Chrisanthemummorifolium), perekonna Aster liigid, Türgi nelk (D Turkish carnation). , aganad (Loliumperenne). Mitmeaastased liigid vajavad igal talvel ümberkujundamist.
Tõenäoliselt võib leida ka teisi kevadel õitsevaid püsililli, kes vajavad jahutamist. Kevadõielised sibultaimed nagu nartsissid, hüatsindid, mustikad (Endymionnonscriptus), krookused jt ei vaja õitsemise alguseks jahutamist, sest lilleprimordia on sibulas eelmisel suvel tekkinud, kuid nende kasv sõltub suuresti temperatuuritingimustest . Näiteks tulbil soosivad õitsemise algust suhteliselt kõrged temperatuurid (20°C), kuid varre pikenemiseks ja lehtede kasvuks on algul optimaalne temperatuur 8-9°C, hilisemates etappides tõuseb see järk-järgult. temperatuurini 13, 17 ja 23 °C. Sarnased reaktsioonid temperatuurile on iseloomulikud hüatsintidele ja nartsissidele.
Paljudel liikidel ei toimu õite initsiatsioon jahtumisperioodil ja see algab alles pärast seda, kui taim on jahtumisele järgnenud kõrgemate temperatuuride käes.
Seega, kuigi enamiku taimede ainevahetus aeglustub madalatel temperatuuridel märgatavalt, pole kahtlustki, et vernaliseerumisega kaasnevad aktiivsed füsioloogilised protsessid, mille olemus on siiani täiesti teadmata.
Kuumakindlus (kuumataluvus) - taimede võime taluda kõrgeid temperatuure, ülekuumenemist. See on geneetiliselt määratud omadus. Taimeliigid erinevad kõrgete temperatuuride taluvuse poolest.
Kuumakindluse järgi eristatakse kolme taimerühma.
Kuumuskindel - termofiilsed sinivetikad ja kuumade mineraalveeallikate bakterid, mis taluvad temperatuuri tõusu kuni 75-100 ° C. Termofiilsete mikroorganismide kuumakindluse määrab ainevahetuse kõrge tase, RNA suurenenud sisaldus rakkudes ja tsütoplasma valgu vastupidavus termilisele koagulatsioonile.
Kuumakindlad - kõrbete ja kuivade kasvukohtade taimed (sukulendid, mõned kaktused, Crassula perekonna liikmed), taluvad päikesevalguse käes kuumutamist kuni 50–65ºС. Sukulentide kuumakindluse määrab suuresti tsütoplasma suurenenud viskoossus ja seotud vee sisaldus rakkudes ning vähenenud ainevahetus.
Mitte kuumakindlad - mesofüütsed ja veetaimed. Avatud kasvukohtade mesofüüdid taluvad lühiajalist kokkupuudet temperatuuriga 40-47 °C, varjutatud kohad - umbes 40-42 °C, veetaimed taluvad temperatuuri kuni 38-42 °C. Põllumajanduskultuuridest taluvad kuumuse kõige paremini lõunapoolsete laiuskraadide soojalembesed taimed (sorgo, riis, puuvill, riitsinus jt).
Paljud mesofüüdid taluvad kõrget õhutemperatuuri ja väldivad ülekuumenemist intensiivse transpiratsiooni tõttu, mis vähendab lehtede temperatuuri. Kuumakindlamad mesofüüdid eristuvad tsütoplasma suurenenud viskoossusest ja kuumuskindlate ensüümvalkude suurenenud sünteesist.
Taimed on välja töötanud morfoloogiliste ja füsioloogiliste kohanemiste süsteemi, mis kaitsevad neid termiliste kahjustuste eest: hele pinnavärv, mis peegeldab insolatsiooni; lehtede voltimine ja keeramine; pubestsents või soomused, mis kaitsevad sügavamaid kudesid ülekuumenemise eest; õhukesed korkkoe kihid, mis kaitsevad floeemi ja kambiumi; küünenaha kihi suurem paksus; kõrge süsivesikute sisaldus ja madal veesisaldus tsütoplasmas jne.
Taimed reageerivad kuumastressile väga kiiresti induktiivse kohanemise teel. Nad võivad valmistuda kõrge temperatuuriga kokkupuuteks mõne tunniga. Seega on kuumadel päevadel taimede vastupidavus kõrgetele temperatuuridele pärastlõunal suurem kui hommikul. Tavaliselt on see vastupanu ajutine, see ei konsolideeru ja kaob jahtudes üsna kiiresti. Termilise kokkupuute pöörduvus võib ulatuda mitmest tunnist 20 päevani. Generatiivorganite moodustumisel väheneb ühe- ja kaheaastaste taimede soojapidavus.
Põud on muutunud paljudes Venemaa piirkondades ja SRÜ riikides tavaliseks nähtuseks. Põud on pikk vihmavaba periood, millega kaasneb suhtelise õhuniiskuse, mulla niiskuse ja temperatuuri tõus, mil taimede normaalne veevajadus jääb rahuldamata. Venemaa territooriumil on ebastabiilse niiskusega piirkondi, mille aastane sademete hulk on 250–500 mm, ja kuivi piirkondi, kus sademete hulk on alla 250 mm aastas ja aurustumiskiirus on üle 1000 mm.
Põuakindlus – taimede võime taluda pikki kuivaperioode, olulist veepuudust, rakkude, kudede ja elundite dehüdratsiooni. Samas sõltub kahju saagile põua kestusest ja selle intensiivsusest. Eristage mullapõuda ja atmosfääripõuda.
Mullapõua põhjuseks on pikaajaline vihmapuudus koos kõrge õhutemperatuuri ja päikesekiirgusega, suurenenud mullapinna aurustumine ja transpiratsioon ning tugev tuul. Kõik see põhjustab mulla juurekihi kuivamist, madala õhuniiskuse korral taimedele kättesaadava veevarustuse vähenemist. Atmosfääripõuda iseloomustab kõrge temperatuur ja madal suhteline õhuniiskus (10-20%). Tugevat atmosfääripõuda põhjustab kuiva ja kuuma õhu masside liikumine – kuiv tuul. Hägusus põhjustab tõsiseid tagajärgi, kui kuiva tuulega kaasneb mullaosakeste ilmumine õhku (tolmutormid).
Atmosfääripõud, mis suurendab järsult vee aurustumist mullapinnalt ja transpiratsiooni, aitab kaasa pinnasest maapealsetesse organitesse siseneva vee kiiruse koordineerimise häirimisele ja selle kadumisele taime poolt, mille tagajärjel taim närbub. . Juurestiku hea arengu korral ei tee õhupõud taimedele aga erilist kahju, kui temperatuur ei ületa taimede talutavat piiri. Pikaajaline õhupõud vihma puudumisel põhjustab mulla põua, mis on taimedele ohtlikum.
Põuakindlus on tingitud taimede geneetiliselt määratud kohanemisvõimest elupaigatingimustega, samuti kohanemisest veepuudusega. Põuakindlus väljendub taimede võimes taluda märkimisväärset dehüdratsiooni, mis on tingitud kudede kõrge veepotentsiaali arengust koos rakustruktuuride funktsionaalse säilimisega, samuti varre, lehtede ja generatiivsete organite adaptiivsete morfoloogiliste tunnuste tõttu, suurendada nende vastupidavust, tolerantsust pikaajalise põua mõjude suhtes.
Kuivade piirkondade taimi nimetatakse kserofüütideks (kreeka keelest xeros - kuiv). Nad on individuaalse arengu käigus võimelised kohanema atmosfääri- ja mullapõuaga. Kserofüütide iseloomulikeks tunnusteks on nende aurustumispinna väiksus, samuti maapealse osa väiksus maa-alusega võrreldes. Kserofüüdid on tavaliselt ürdid või kidurad põõsad. Need on jagatud mitmeks tüübiks. Esitame kserofüütide klassifikatsiooni P. A. Genkeli järgi.
Sukulendid on väga vastupidavad ülekuumenemisele ja vastupidavad dehüdratsioonile, põua ajal neil veest puudust ei tule, kuna sisaldavad seda suures koguses ja tarbivad seda aeglaselt. Nende juurestik on mulla ülemistes kihtides igas suunas hargnenud, tänu millele imavad taimed vihmaperioodidel kiiresti vett. Need on kaktused, aaloe, stonecrop, noored.
Eukserofüüdid on kuumakindlad taimed, mis taluvad hästi põuda. Sellesse rühma kuuluvad stepitaimed, nagu hallikas Veronica, karvane aster, sinine koirohi, arbuusi kolotsünt, kaameli okas jt. Neil on madal transpiratsioon, kõrge osmootne rõhk, tsütoplasma on väga elastne ja viskoosne, juurestik on väga hargnenud, mass asetatakse ülemisse mullakihti (50-60 cm). Need kserofüüdid on võimelised lehti ja isegi terveid oksi heitma.
Hemikserofüüdid ehk poolkserofüüdid on taimed, mis ei talu dehüdratsiooni ja ülekuumenemist. Nende protoplasti viskoossus ja elastsus on ebaolulised, seda iseloomustab kõrge transpiratsioon, sügav juurtesüsteem, mis võib ulatuda aluspõhja vette, mis tagab taimele katkematu veevarustuse. Sellesse rühma kuuluvad salvei, harilik lõikur jne.
Stipakserofshpy on sulghein, tyrsa ja muud ahtalehised stepirohud. Need on vastupidavad ülekuumenemisele, kasutavad hästi ära lühiajaliste vihmade niiskust. Talub ainult lühiajalist veepuudust mullas.
Poikilokserofüüdid on taimed, mis ei reguleeri oma veerežiimi. Peamiselt on tegemist samblikega, mis võivad kuivada õhukuivaks ja pärast vihmasid uuesti aktiivseks muutuda.
Hügrofüüdid (kreeka keelest hihros - märg). Sellesse rühma kuuluvatel taimedel puuduvad veetarbimist piiravad kohandused. Hügrofüüte iseloomustavad suhteliselt suured raku suurused, õhukese seinaga kest, nõrgalt lignifitseeritud veresoonte seinad, puit- ja niiekiud, õhuke küünenahk ja epidermise veidi paksenenud välisseinad, suured stoomid ja väike arv neid pinnaühiku kohta, suur lehelaba, halvasti arenenud mehaanilised kuded, haruldane veenide võrgustik lehel, suur kutiikulaarne transpiratsioon, pikk vars, vähearenenud juurestik. Struktuuri järgi lähenevad hügrofüüdid varjutaluvatele taimedele, kuid neil on omapärane hügromorfne struktuur. Kerge veepuudus mullas põhjustab hügrofüütide kiiret närbumist. Rakumahla osmootne rõhk neis on madal. Nende hulka kuuluvad mannik, metsik rosmariin, jõhvikad, imik.
Kasvutingimuste ja struktuuriomaduste järgi on hügrofüütidele väga lähedased taimed, mille lehed on osaliselt või täielikult vees või selle pinnal hõljuvad, mida nimetatakse hüdrofüütideks.
Mesofüüdid (kreeka keelest mesos - keskmine, vahepealne). Selle ökoloogilise rühma taimed kasvavad piisava niiskuse tingimustes. Mesofüütide rakumahla osmootne rõhk on 1-1,5 tuhat kPa. Nad närbuvad kergesti. Mesofüütide hulka kuuluvad enamik niiduheinasid ja kaunvilju – roomav diivanirohi, niidu-rebasesaba, heinamaa timut, sinine lutsern jne. Põllukultuuridest kõva ja pehme nisu, mais, kaer, herned, sojaoad, suhkrupeet, kanep, peaaegu kõik puuviljad ( välja arvatud mandlid, viinamarjad), paljud köögiviljad (porgandid, tomatid jne).
Läbipaistvad elundid - lehti iseloomustab märkimisväärne plastilisus; olenevalt kasvutingimustest nende struktuuris täheldatakse üsna suuri erinevusi. Isegi sama taime erineva veevarustuse ja valgustusega lehtedel on struktuurierinevused. Lehtede struktuuris on kehtestatud teatud mustrid, olenevalt nende asukohast taimel.
V. R. Zalensky avastas muutused lehtede anatoomilises struktuuris tasandite kaupa. Ta leidis, et ülemise astme lehtedel on korrapärased muutused suurenenud kseromorfismi suunas, st moodustuvad struktuurid, mis suurendavad nende lehtede põuakindlust. Varre ülaosas asuvad lehed erinevad alati alumistest, nimelt: mida kõrgemal on leht varrel, seda väiksemad on selle rakud, seda suurem on stoomide arv ja väiksem on nende suurus, mida suurem on karvade arv pinnaühiku kohta, mida tihedam on veresoonte kimpude võrgustik, seda tugevam on palisaadi kude. Kõik need märgid iseloomustavad kserofiiliat, st selliste struktuuride teket, mis aitavad kaasa põuakindluse suurenemisele.
Füsioloogilised tunnused on seotud ka teatud anatoomilise struktuuriga, nimelt: ülemised lehed eristuvad suurema assimilatsioonivõime ja intensiivsema transpiratsiooniga. Ka ülemistes lehtedes on mahla kontsentratsioon suurem ja seetõttu võivad ülemised lehed alumiste lehtede juurest vett ära tõmmata, alumised lehed kuivavad ja surevad. Taimede põuakindlust suurendavat elundite ja kudede struktuuri nimetatakse kseromorfismiks. Ülemise astme lehtede struktuuri eripära on seletatav asjaoluga, et need arenevad mõnevõrra keerulise veevarustuse tingimustes.
Taime vee sisse- ja väljavoolu tasakaalu ühtlustamiseks on moodustatud kompleksne anatoomiliste ja füsioloogiliste kohanemiste süsteem. Selliseid kohandusi täheldatakse kserofüütide, hügrofüütide, mesofüütide puhul.
Uurimistulemused näitasid, et põuakindlate taimevormide kohanemisomadused tekivad nende eksisteerimistingimuste mõjul.
Eluslooduse hämmastav harmoonia, selle täiuslikkuse loob loodus ise: olelusvõitlus. Taimede ja loomade kohanemisvormid on lõpmatult mitmekesised. Alates ilmumisest on kogu looma- ja taimemaailm edenenud elutingimustega kohanemise teel: vee, õhu, päikesevalguse, gravitatsiooniga jne.
1. Volodko I.K. "Mikroelemendid ja taimede vastupidavus ebasoodsatele tingimustele", Minsk, Teadus ja tehnoloogia, 1983.
2. Goryshina T.K. ""Taimede ökoloogia"", jne. Käsiraamat ülikoolidele, Moskva, V. kool, 1979. a.
3. Prokofjev A.A. "Taimede põuakindluse probleemid", Moskva, Nauka, 1978.
4. Sergeeva K.A. "" Puittaimede talvekindluse füsioloogilised ja biokeemilised alused "", Moskva, Nauka, 1971
5. Kultiasov I.M. Taimede ökoloogia. - M.: Moskva ülikooli kirjastus, 1982
