Работа 95. Анатомические адаптации растений к термическим условиям

Потребность в тепле обусловлена тем, что физиологические и биохимические процессы в растениях идут в определенных (чаще довольно узких) температурных пределах. Важное экологическое значение имеет и продолжительность воздействия на растения тех или иных температур. Географическое размещение растительного покрова (зональность растительности) во многом определяется закономерным изменением термических условий и их разнообразием на поверхности земного шара. С сезонными изменениями температур тесно связаны фенологические изменения в жизни растений.

Экоморфы растений по отношению к фактору “температура”

А. Декандоль (1874) предложил выделить 5 групп растений соответственно климатическим поясам:

1) мегатермы (от греч. мегас - очень большой и терме - тепло) - требуют высокой температуры и постоянной влажности, произрастают во влажных тропиках и субтропиках при средней годовой температуре более 18^о С;

2) ксеротермы (от греч. ксерос - сухой и терме) - растения сухих субтропиков, где отмечаются высокие температуры и сухие периоды в течение нескольких месяцев;

3) мезотермы (от греч. мезос - средний и терме) - произрастают в умеренно теплом климате с холодным периодом, чувствительны к морозу (это обычно вечнозеленые растения или растения с голыми незащищенными почками);

4) микротермы (от греч. микро - малый и терме) - растения умеренно холодного климата, приспособленные к прохладному лету и продолжительной холодной зиме (растения умеренной зоны являются главным образом микротермами);

5) гекистотермы (от греч. гекистос - холод и терме) - растения приполярных и высокогорных местообитаний, существующие в условиях минимального тепла.

А. Декандолем также выделена нулевая группа - мегистотермы, которые существовали лишь в каменноугольном периоде. Это растения, требовавшие среднегодовых температур выше 30^о С.

Перечисленные группы являются комплексными - при их выделении учитывают отношение растений не только к теплу, но и к влаге.

Дополнением к данной классификации можно считать выделение растений криофитов и психрофитов (от греч. криос и психрос - холод, фитон) - холодостойких (гекистотермов и, частично, микротермов), требующих различных режимов увлажнения. Криофиты произрастают в холодных и сухих условиях, а психрофиты - это холодостойкие растения влажных почв.

Адаптации растений к различным термическим условиям, так же как и к другим экологическим факторам, имеют место на организменном, тканевом, клеточном и субклеточном уровнях.

Растения различных мест обитания имеют и неодинаковые границы повреждающих низких температур. Так, растения Крайнего Севера без особого вреда зимой переносят охлаждение до -60^о С. Такие центрально-европейские виды, как Маргаритка многолетняя (Bellis perennis, Fam. Compositae — Сем. Сложноцветные) или звездчатка средняя (Stellaria media, Fam. Caryophyllaceae — Сем. Гвоздичные), могут переносить замерзание. В то же время большинство теплолюбивых южного происхождения плохо переносят низкие положительные температуры (от 10^о и ниже). Поэтому устойчивость растений к низким температурам подразделяют на холодостойкость, или устойчивость теплолюбивых растений к низким положительным температурам, и морозоустойчивость, или способность растений переносить температуры ниже 0^о С.

Зарисуйте примеры анатомической адаптации растений к термическим условиям

1. Строение листа мегатерма олеандра.

Рассмотренный ранее пример (см. рис. 144) свидетельствует о том, что олеандр является не только гелиофитом, но и мегатермом. Это субтропическое растение достаточно увлажненных местообитаний. Двухслойная эпидерма с мощной кутикулой, гиподерма, расположение устьиц в лакунах, эпидермальные волоски - все это адаптации, служащие для защиты растений от перегрева, а также для снижения интенсивности транспирации. Многие адаптации, таким образом, являются комплексными.

2. Строение листьев криофита акантолимона (Acantholimon diapensioides, Fam. Plumbaginaceae — Сем. Плюмбаговые) (рис. 148) и психрофита Водяники черной (Empetrum nigrum, Fam. Empetraceae — Сем. Водяниковые) (рис. 149).

Рис. 148. Поперечный срез листа акантолимона: 1 - эпидерма с толстой кутикулой и погруженными устьицами и изопалисадный мезофилл; 2 – изопалисадный мезофилл

			1
Рис. 149. Поперечный срез листа водяники: 1 - верхняя эпидерма с толстой кутикулой; 2 - палисадная ткань; 3 - губчатая ткань; 4 - нижняя эпидерма с устьицами и железками; 5 - закрытый волосками вход в полость свернутого листа; 6 - друзы

Указанные растения имеют плотную эпидерму с мощной кутикулой, отличаются плотным расположением субэпидермальных клеток, что, по-видимому, предназначено для лучшего удержания тепла. У акантолимона в отличие от водяники отсутствует губчатая ткань, напоминающая аэренхиму (воздухоносную ткань с обширными межклетниками). Акантолимон имеет подушковидную биоморфу, способствующую удержанию тепла.

Лабораторная работа № 30. Вода как экологический фактор.

Экологические группы растений относительно режимов этого фактора

Поиск по сайту: