Осмотическое давление — индикатор водного режима растений

Оценить
(4 голоса)

Оно подвержено многим изменениям в результате колебаний содержания воды и осмотически активных веществ (коллоидно-химических изменений) в цитоплазме. Годовой ход осмотического давления у разных видов, особенно гидролабильных, четко отражает меняющиеся условия увлажнения. Осмотическое давление растет по мере увеличения сухости. При оптимальной влажности почвы и воздуха гидратура поддерживается беспрепятственно. Однако затруднение в водоснабжении обычно ведет к пассивному повышению осмотического давления, затем к изменению структуры цитоплазмы, активному поднятию осмотического давления, повышению засухоустойчивости на клеточном уровне и далее к усилению ксероморфной структуры новых органов.

Минимальное, оптимальное и максимальное значения осмотического давления — кардинальные точки гидратуры, свойственные отдельным видам растений и являющиеся их экологической характеристикой. Для сравнения осмотических свойств видов и сообществ разных местообитаний Г. Вальтер (1960) предложил составлять осмотические спектры (рис. 8.3). Измерение диапазонов осмотического давления клеточного сока листьев показало низкие значения осмотического давления у кустарников и эпифитов влажных тропических лесов (от 3 до 11 бар). Высоких значений достигает осмотическое давление у галофитов. У растений пустыни Каракумы оно в пределах 13,6—58,9 бар. В период засухи уровень максимального осмотического давления повышается. Наибольшая его амплитуда отмечена у пустынных эфемероидов.

Осмотическое давление закономерно меняется при онтогенетическом и сезонном развитии растений. В благоприятных условиях молодые листья имеют, как правило, более низкие его значения, что оптимально для ранних стадий развития. По мере развития листа осмотическое давление постепенно повышается и достигает значений, оптимальных для вида. Способность поднимать осмотическое давление к зиме при накоплении в клетках сахаров способствует продвижению растений к полюсам.

У разных видов максимальное значение осмотического давления неодинаково. В пределах вида у закаленных и засухоустойчивых экземпляров его значение выше. При недостатке воды и голодании в случае снижения или прекращения фотосинтеза осмотическое давление может опуститься ниже оптимального. Это вызывает сильную перестройку цитоплазмы, потребление растворенных запасных веществ и еще большее снижение осмотического давления. При сильном его снижении растение может погиб- путь.

Формообразующее значение гидратуры. Между гидратурой рас- гспий, осмотическим давлением клеток и морфологической структурой их органов существует тесная связь. Морфология листа, анатомическое строение и физиологические особенности растений, выросших в оптимальных условиях (высокая гидратура), отличаются от растений, находящихся в условиях затрудненного водоснабжения (низкая гидратура). При затрудненном водоснабжении у растений возникают признаки ксероморфизма:

Осмотическое давление — индикатор водного режима растений

1.   Мелкоклеточность, уменьшение размеров органов (как стебля, так и площади листовой пластинки) и всего организма (нанизм).

2.   Устьица мелкие, но на единицу площади листа их много (обеспечение высокой интенсивности транспирации на единицу поверхности листа при благоприятном водоснабжении).

3.   Утолщение листовой пластинки, при этом сильное развитие столбчатой ткани, что связано с интенсивным фотосинтезом в благоприятных условиях; губчатый мезофилл развит слабее.

4.   Клетки ксилемы мелкие, в них много механических волокон, общая площадь сосудисто-волокнистых пучков относительно велика. Сеть жилок густая, промежутков между ними немного.

5.   Сильное развитие опушения, кутикулы, утолщение клеточных стенок, что в засуху при закрытых устьицах исключает кути- кулярную транспирацию.

6.   Развитая корневая система, превосходящая по массе надземную часть.

Растения с ксероморфными признаками устойчивы к завяданию
Формирование корневой системы и поступление воды в растение
Процесс транспирации подчиняется физическим законам испарения
Транспирацию характеризуют различными показателями
Гигроскопические движения растений

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

© 2017 www.eco-rasteniya.ru. Все права защищены.