logo
аркушина

11. Охарактеризуйте основні закономірності водного режиму рослин різних екологічних груп.

Водний режим рослин, водообмін, вступ води в рослину і віддача її рослиною, необхідні для його життєдіяльності (обміну речовин, зростання, розвитку, розмноження), Ст р. р. складається з трьох послідовно протікаючих і тісно зв'язаних між собою процесів: вступи води в коріння рослин з грунту; піднімання води по корінню і стеблам в листя і в розташовані на стеблах зростаючі ембріональні тканини, точки зростання; випари надлишкової води з листя в навколишню атмосферу. Загальна кількість води, що проходить через рослину, надзвичайно велика. У помірно вологому кліматі за вегетаційний період одна рослина кукурудзи або соняшнику витрачає до 100 л води, а один гектар посіву пшениці випарює за літо 2—3 тис. м-коду 3 води. В середньому на створення кожного кілограма урожаю сухої маси рослина витрачає близько 250—300кг води, а в посушливому кліматі — до 500—600 кг .

  Вода, що отримується рослиною з грунту, поглинається не всією поверхнею коріння, а лише молодими їх закінченнями, так званими кореневими мочками і кореневими волосками. Клітки всмоктуючої зони кореня володіють по відношенню до води своєрідною полярністю. Зовнішня їх сторона всмоктує воду, а внутрішня виштовхує її в судини кореня. Так в рослин створюється кореневий тиск, що нагнітає воду вгору по Корню і стеблу з силою 2—3 і більш за атмосфери. З такою ж приблизно силоміць корінь рослини смокче воду з грунту і долає опір грунтових часток, що утримують воду на своїй поверхні силами адсорбції і набухання грунтових колоїдів. У міру зменшення товщини шаруючи води, що вдягається грунтові частки, сили адсорбції, що утримують воду, швидко зростають і стають рівними, а потім і більшими, ніж всмоктуюча сила кореневих кліток, тому коріння рослин не може відняти від грунту всю воду, що знаходиться в ній, і в грунті завжди залишається деяка кількість недоступної для рослини води. У такому разі подальша втрата рослиною води вже не може відшкодовуватися за рахунок вступу її з грунту: вміст води в рослині падає і воно в'яне.

  Аркуш рослин володіє рядом фізіологічних особливостей, що дозволяють йому в значній мірі регулювати віддачу води. Випар води з поверхні рослин отримав назву транспірування . Знижуючи вміст води в клітках листової м'якоті і створюючи стан ненасиченості водою, транспірування сприяє виникненню значної сили, що смокче, забезпечує струм води з судин листових жилок в клітки. Це обумовлює рух води вгору по рослині, незрідка накачування води, що значно перевершує за швидкістю, клітками кореневих мочок. Через властивий молекулам води зчеплення один з одним вода, перехідна з судин в живі клітини м'якоті аркуша тягне за собою весь стовп води, що заповнює провідну систему аж до самого кореня. В результаті у всьому рослин створюється натягнення води в судинах, сприяюче вступу води з грунту в корінь.

Розрізняють 2 екологічні групи рослин залежно від їхніх пристосувань до перенесення нестачу води в середовищі існування:

Пойкілогідричні рослини (бактерії, синьо-зелені водорості, зелені водорості порядку Protococcales, гриби, лишайники, злаки сухих степів, пилкові зерна та насіння покритонасінних) пристосувалися переносити значну нестачу води без втрати життєздатності. При цьому у них знижується інтенсивність обміну речовин. По характеру змін усіх показників водного режиму (осмотичний тиск, інтенсивність транспірації, вміст води) на протязі доби вони відносяться до гідролабільних рослин.

Гомойогідричні рослини (наземні папоротеподібні, голонасінні, квіткові) мають тонкі механізми регуляції продихової та кутикулярної транспірації, а також діяльності кореневої системи. У їхніх клітинах розвинена вакуольна система і вони не здатні до зворотного висихання. Показники водного режиму характеризують гідростабільний тип. Поділяються на 3 групи:

Гігрофіти – тонколисті папороті, деякі фіалки, калюжниця та інші - рослини високої вологи і/або затінення. Для них характерно: відкриті продихи, гідатоди для видалення води, погано переносять будь-яку засуху.

Мезофіти – листові дерева, лісові та лугові трави, більшість культурних рослин і т. д. - займають проміжне положення між 5 і 7 групами.

Ксерофіти – молочаї, алое, кактуси, полин, ковила та інші – переважають у місцевостях із сухим жарким кліматом, добре пристосовані до засухи.

Стосовно ролі води в житті організмів, то еволюція тварин і рослин проходила в двох напрямках: перший — пойкілогідризм, другий — гомойогідризм.

Пойкілогідричні рослини мають непостійний вміст води, який значно залежить від вологості навколишнього середовища. Вони не здатні регулювати транспірацію, легко й швидко втрачають і поглинають воду. За відсутності води перебувають у стані анабіозу. Зустрічаються там, де короткі періоди зволоження чергуються з довготривалими періодами посухи. Це синьо-зелені водорості, всі відділи еукаріотичних водоростей (зелені, червоні, діатомові, бурі та ін.), більшість грибів, лишайники, мохи, деякі види вищих рослин. У їх клітинах немає центральної великої вакуолі, і під час зневожування вони рівномірно стискуються, не порушуючи структури мембран.

Гомойогідричні рослини здатні підтримувати відносну сталість кількості води в клітинах. Це більшість вищих наземних рослин. Вони мають велику центральну вакуоль, пагони, вкриті епідермісом з трихомами й кутикулою; транспірація регулюється про-дихами; мають добре розвинену кореневу систему. Проте здатність гомойогідричних рослин регулювати свій водний обмін різна. Серед них виділяють різні екологічні групи за відношенням до вологи: гідатофіти, гідрофіти, гігрофіти, мезофіти та ксерофіти. Останні поділяються, в свою чергу, на сукуленти й склерофіти.