Экологические основы устойчивости растений

Экологические основы устойчивости растений

Министерство образования Российской Федерации

Сибирский Государственный Технологический Университет

Кафедра Физиологии растений

РЕФЕРАТ

На тему: Экологические основы устойчивости растений.

Выполнил: Студент гр.32-6

Чебых Евгений Александрович

Проверила:Сунцова Людмила Николаевна

Красноярск 2001г.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 3

Границы приспособления и устойчивости 3

Защитные возможности растений 4

ХОЛОДОСТОЙКОСТЬ РАСТЕНИЙ 5

Физиолого-биохимические изменения у теплолюбивых растений при пониженных

положительных температурах. 5

Приспособление растений к низким положительным температурам. 6

Способы повышения холодостойкости некоторых растений. 6

МОРОЗОУСТОЙЧИВОСТЬ РАСТЕНИЙ 7

Замерзание растительных клеток и тканей и происходящие при этом процессы.

8

Условия и причины вымерзания растений. 8

Закаливание растений. 9

Фазы закаливания. 10

Обратимость процессов закаливания. 13

Способы повышения морозоустойчивости. 13

Методы изучения морозоустойчивости растений. 14

ЗИМОСТОЙКОСТЬ РАСТЕНИЙ 15

Зимостойкость как устойчивость к комплексу неблагоприятных факторов

перезимовки. 15

Выпревание, вымокание, гибель под ледяной коркой, выпирание, повреждение

от зимней засухи. 15

Выпирание. 16

Методы определения жизнеспособности с/х культур в зимний, ранневесенний

периоды. 17

ЯРОВИЗАЦИЯ 18

Типы растений, требующих охлаждения для перехода к цветению 19

Виды, для которых характерна реакция на охлаждение и фотопериодизм 20

Физиологические аспекты яровизации 21

Природа изменений, происходящих во время яровизации 22

ЖАРОУСТОЙЧИВОСТЬ РАСТЕНИЙ 23

Изменения обмена веществ, роста и развития растений при действии

максимальных температур. 24

Диагностика жароустойчивости. 25

ЗАСУХОУСТОЙЧИВОСТЬ РАСТЕНИЙ 26

Совместное действие недостатка влаги и высокой температуры на растение. 27

Особенности водообмена у ксерофитов и мезофитов. 27

Влияние на растения недостатка влаги. 29

Физиологические особенности засухоустойчивости сельскохозяйственных

растений. 31

Предпосевное повышение жаро- и засухоустойчивости. 33

Диагностика жаро- и засухоустойчивости. 34

Повышение засухоустойчивости культурных растений. 35

Орошение как радикальное средство борьбы с засухой. 35

ТИПЫ РАСТЕНИЙ ПО ОТНОШЕНИЮ К ВОДНОМУ РЕЖИМУ: КСЕРОФИТЫ, ГИГРОФИТЫ И

МЕЗОФИТЫ 36

О природе приспособительных реакций к недостатку воды у разныхгрупп

растений. 37

КРИТИЧЕСКИЕ ПЕРИОДЫ В ВОДООБМЕНЕ РАЗНЫХ РАСТЕНИЙ. 38

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 39

ЛИТЕРАТУРА 40

ВВЕДЕНИЕ

Территория России включает различные климатические зоны. Значительная их

часть приходится на районы неустойчивого земледелия, для которых характерны

недостаток или избыток осадков, низкие зимние или высокие летние

температуры, засоленность или заболоченность, закисленность почв и др. В

этих условиях урожайность сельскохозяйственных культур во многом

определяется их устойчивостью к неблагоприятным факторам среды конкретного

сельскохозяйственного региона.

Приспособленность онтогенеза растений к условиям среды является результатом

их эволюционного развития (изменчивости, наследственности, отбора). На

протяжении филогенеза каждого вида растений в процессе эволюции

выработались определенные потребности индивидуума к условиям существования

и приспособленность к занимаемой им экологической нише. Влаголюбие и

теневыносливость, жароустойчивость, холодоустойчивость и другие

экологические особенности конкретных видов растений сформировались в ходе

эволюции в результате длительного действия соответствующих условий. Так,

теплолюбивые растения и растения короткого дня характерны для южных широт,

менее требовательные к теплу и растения длинного дня — для северных.

В природе в одном географическом регионе каждый вид растений занимает

экологическую нишу, соответствующую его биологическим особенностям:

влаголюбивые — ближе к водоемам, теневыносливые — под пологом леса и т. д.

Наследственность растений формируется под влиянием определенных условий

внешней среды. Важное значение имеют и внешние условия онтогенеза растений.

В большинстве случаев растения и посевы (посадки) сельскохозяйственных

культур, испытывая действие тех или иных неблагоприятных факторов,

проявляют устойчивость к ним как результат приспособления к условиям

существования, сложившимся исторически, что отмечал еще К. А. Тимирязев.

Способность к эффективной защите от действия неблагоприятных абиотических и

биотических факторов среды, устойчивость к ним возделываемых видов и сортов

— обязательные свойства районированных в данном регионе

сельскохозяйственных культур.

Адаптация (приспособление) растения к конкретным условиям среды

обеспечивается за счет физиологических механизмов (фи-

зиологическая адаптация), а у популяции организмов (вида) — благодаря

механизмам генетической изменчивости, наследственности и отбора

(генетическая адаптация). Факторы внешней среды могут изменяться

закономерно и случайно. Закономерно изменяющиеся условия среды (смена

сезонов года) вырабатывают у растений генетическую приспособленность к этим

условиям.

Границы приспособления и устойчивости

В естественных для вида природных условиях произрастания или возделывания

растения в процессе своего роста и развития часто испытывают воздействие

неблагоприятных факторов внешней среды, к которым относят температурные

колебания, засуху, избыточное увлажнение, засоленность почвы и т. д. Каждое

растение обладает способностью к адаптации в меняющихся условиях внешней

среды в пределах, обусловленных его генотипом. Чем выше способность

растения изменять метаболизм в соответствии с окружающей средой, тем шире

норма реакции данного растения и лучше способность к адаптации. Это

свойство отличает устойчивые сорта сельскохозяйственных культур. Как

правило, несильные и кратковременные изменения факторов внешней среды не

приводят к существенным нарушениям физиологических функций растений, что

обусловлено их способностью сохранять относительно стабильное состояние при

изменяющихся условиях внешней среды, т. е. поддерживать гомеостаз. Однако

резкие и длительные воздействия приводят к нарушению многих функций

растения, а часто и к его гибели.

При действии неблагоприятных условий снижение физиологических процессов и

функций может достигать критических уровней, не обеспечивающих реализацию

генетической программы онтогенеза, нарушаются энергетический обмен, системы

регуляции, белковый обмен и другие жизненно важные функции растительного

организма. При воздействии на растение неблагоприятных факторов

(стрессоров) в нем возникает напряженное состояние, отклонение от нормы —

стресс. Стресс — общая неспецифическая адаптационная реакция организма на

действие любых неблагоприятных факторов. Выделяют три основные группы

факторов, вызывающих стресс у растений (В. В. Полевой, 1989): физические —

недостаточная или избыточная влажность, освещенность, температура,

радиоактивное излучение, механические воздействия; химические — соли, газы,

ксенобиотики (гербициды, инсектициды, фунгициды, промышленные отходы и

др.); биологические — поражение возбудителями болезней или вредителями,

конкуренция е другими растениями, влияние животных, цветение, созревание

плодов.

Сила стресса зависит от скорости развития неблагоприятной для растения

ситуации и уровня стрессирующего фактора. При медленном развитии

неблагоприятных условий растение лучше приспосабливается к ним, чем при

кратковременном, но сильном действии. В первом случае, как правило, в

большей степени проявляются специфические механизмы устойчивости, во втором

— неспецифические.

Защитные возможности растений

В неблагоприятных природных условиях устойчивость и продуктивность растений

определяются рядом признаков, свойств и защитно-приспособительных реакций.

Различные виды растений обеспечивают устойчивость и выживание в

неблагоприятных условиях тремя основными способами: с помощью механизмов,

которые позволяют им избежать неблагоприятных воздействий (состояние покоя,

эфемеры и др.); посредством специальных структурных приспособлений;

благодаря физиологическим свойствам, позволяющим им преодолеть пагубное

влияние окружающей среды.

Однолетние сельскохозяйственные растения в умеренных зонах, завершая свой

онтогенез в сравнительно благоприятных условиях, зимуют в виде устойчивых

семян (состояние покоя). Многие многолетние растения зимуют в виде

подземных запасающих органов (луковиц или корневищ), защищенных от

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15