Листки рослин посушливих місцевостей

У посушливих місцевостях, що характеризуються сухим повітрям, високою температурою, нестачею води в ґрунті, розвивається ксерофітна рослинність. У представників цієї групи виник ряд пристосувань для зменшення непродуктивного випаровування води товста кутикула, часткова редукція листків тощо. Здебільшого це трав'янисті рослини або кущі, в яких підземні органи розвинені краще, ніж надземні. Вони анатомічно, фізіологічне і морфологічно пристосовані до значного дефіциту вологи як у ґрунті, так і в повітрі. Морфоструктурне вивчення ксерофітів дозволило розподілити їх на такі групи, стеблові та листкові сукуленти, рослини з жорстким і шкірястим листям, а також тонколисті ксерофіти.

До стеблових сукулентів належать кактуси, що розвиваються в умовах кам'янистих пустель. Листки в них втратили свою асиміляційну функцію і перетворились на колючки, але стеблова частина м'ясиста і містить великим запас води. Об'єм тіла незначний, що пов'язано із специфічною, часто кулястою формою. Коренева система сукулентів лежить у поверхневих шарах ґрунту, звідки вони швидко вбирають воду короткочасних дощів. Епідерма покрита товстою кутикулою, продихів мало, причому вдень вони завжди закриті. Це й зумовлює повільне випаровування води. Такі рослини можуть переносити значний перегрів і тривалий період посухи.

Друга група ксерофітів — листкові сукуленти. Листки їх нагадують своєрідні водяні резервуари, в яких нагромаджуються великі запаси води. До таких рослин належать алое, агави, в нашій флорі заяча капуста, молодило та ін. Коренева система їх глибоко в ґрунт не проходить. Епідерма таких рослин складається з товстостінних клітин з розвиненою кутикулою, яка вкрита восковим шаром. Мезофіл диференційований на губчасту і палісадну паренхіму або не диференційований. Внутрішня частина мезофілу часто складається з великих товстостінних клітин, в яких багато слизу та води. Провідна тканина утворена численними дрібними пучками. Механічна тканина особливо розвинена у великих листках, наприклад у агав, і складається із склеренхімних тяжів.

До тонколистих ксерофітів належать рослини, що розвиваються в умовах напівпустинь. Прикладом їх може бути люцерна степова, верблюжа колючка, кавун дикий та ін. Листки цих рослин ніжні і швидко в'януть, коли їх зірвати. Це свідчить про те, що вони випаровують багато води, особливо в ясну погоду. Вода вбирається енергійно з допомогою могутньої кореневої системи, яка проходить глибоко в ґрунт. Листки тонколистих ксерофітів густо вкриті сірим нальотом або волосками, як, наприклад, у полину. Вважають, що волосковий покрив — це своєрідний екран, який захищає хлорофілоносний апарат від руйнування. Фізіологічною ознакою цієї групи рослин є висока концентрація у них клітинного соку, що дає їм змогу розвивати велику всмоктувальну силу, яка забезпечує надходження в кореневу систему води з ґрунту, бідного на воду.

Відомі і жорстколисті ксерофіти, до яких належать степові злаки: ковила, тирса, деякі зонтичні, маслинові та ін. Ці рослини можуть довгий час переносити стан в'янення. Для економного витрачання вологи в посушливий період листки їх скручуються в трубочку, і продихи опиняються в умовах кращого мікроклімату. Листки групи трав'янистих ксерофітів вузькі, шорсткі і на нижньому боці мають виступи, де розміщені продихи. Особливості будови цих рослин:

1. Маленька площа листової поверхні;

2. Епидерміс потовщюеться, вкрит кутикулою або воском;

3. Епидерміс містить трихоми, які відражають сонячне проміння;

4. Продихи розтощовані у впадинах, які прикриті трихомами;

5. Містять моторні клітини завдяки якім період листки їх скручуються в трубочку, і продихи опиняються в умовах кращого мікроклімату;

6. Мезофіл діференційований на палісадний і стовпчастий.

Виходячи з цього, М. О. Максимов сформулював положення, за якими ксерофіти відрізняються від мезофітів не тим, що вони економно випаровують воду, коли спостерігається дефіцит в ній, а тим, що вони зводять до мінімуму непродуктивну транспірацію, здатні переносити посуху й легко відновлюють тургор після довгого в'янення, не втрачаючи життєздатності клітин при малій кількості в них води. Ця властивість зумовлюється підвищеною стійкістю протопластів їх клітини проти зневоднювання і здатністю клітинних білків переносити високі температури.

Анатомія листків залежно від рівня освітлення.

Залежно від рівня освітлення рослини поділяють на світлолюбні, тіньовитривалі та тіньові.

Рослини кожної з названих груп характеризуються комплексом специфічних анатомічних особливостей.

Так, світлолюбні (світлові) рослини мають товсті пагони і гілки з добре розвинутою ксилемою і механічними тканинами. Для листків типовою е дрібноклітинність, що зумовлює менші розміри їх, меншу товщину пластинок з більш густою сіткою жилок і порівняно великою кількістю продихів. Оболонки клітин епідерми потовщені, добре кутинізовані, з восковим нальотом, часто вкриті волосками.

Більшу частину мезофілу складає палісадна паренхіма, яка розвивається у світлових листків навіть на обох його сторонах. Губчаста паренхіма займає невеликий об'єм листка. Кількість хлоропластів у клітинах відносно невелика і розміри їх менші, ніж у інших рослин.

Для листків тіньовитривалих рослин характерними ознаками є близьке співвідношення товщини шарів губчастої і стовпчастої паренхіми, середні розміри клітин, помірна кутинізація оболонок епідерми, менша, ніж у світлових рослин, кількість продихів і густота жилок та ін. Все це забезпечує можливість успішного фотосинтезу навіть в умовах часткового затінення.

До тіньових рослин належать такі, які в природних умовах не ростуть на відкритій місцевості, їх можна виявити в густих лісах, тінистих парках, глибоких гірських ущелинах, куди пряме сонячне світло практично не проникає. В таких умовах повітря майже не рухається, випаровування затримується, через це будова тіньових рослин забезпечує посилення транспірації, клітини їхніх тканин тонкостінні, дуже розвинені повітряні міжклітинники, епідерма має тоненьку кутикулу, випаровуюча поверхня дуже збільшена. Продихи виступають над поверхнею, майже весь час відкриті. Значну кількість води виділяють властиві цій групі рослин гідатоди.

Асиміляційна тканина в листках тіньових рослин представлена переважно губчастою паренхімою. Механічні тканини слабко розвинуті, провідні пучки дрібніші та малочисельні, що свідчить про відносно низький рівень продукційного процесу тіньових рослин.

Якщо порівняти різні деревні породи щодо їх потреби у світловому режимі, то можна скласти певний ряд залежно від того, при якому мінімальному значенні світла (в частках від повного денного світла) вони ще можуть існувати, а саме: модрина — 1/5, береза — 1/8, сосна — 1/10, дуб — 1/26, клен — 1/55, бук — 1/70, самшит — 1/100. Наші лісові породи (сосна, береза, модрина, горобина), а також плодові дерева (яблуні, груші, сливи, вишні, абрикоси) та культурні злаки належать до групи світлолюбних рослин; клен, дуб, липа — до тіневитривалих, а бук, ліщина, самшит — тіньові рослини.

Поиск по сайту: