1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Биология
  3. Вода как экологический фактор

Вода как экологический фактор

Все процессы жизнедеятельности от клеточного уровня до организма, популяции и экосистемы невозможны без нормального водоснабжения. Вода является необходимым условием жизни. Вся эволюция наземных организмов происходила благодаря адаптации к усвоению и сохранению влаги. Обезвоживание организмов вызывает замедление, а затем и прекращение жизненного процесса. С водой связано грунтовое питания растений и процесс фотосинтеза. Продукты распада также транспортируются с помощью воды. Вода -один из важнейших факторов формирования фитомассы растений. Чтобы получить один грамм сухой растительной массы, требуется от 250 до 400 г воды. Соотношение этих показателей называют коэффициентом транспирации. Определено, что 99,5% воды, которая транспортируется от корневой системы к листьям, поддерживает тургорного давление и только 0,5% расходуется на синтез органического вещества.

Режим влажности окружающей среды на суше очень разный: от полного и постоянного насыщения воздуха водяным паром в экваториальных широтах и влажнотропических регионах до почти полной ее отсутствии в сухом воздухе пустыни. Это привело к развитию у наземных растений и животных различных адаптивных приспособлений по водоснабжению собственного организма. В частности, низшие растения поглощают воду из субстрата погруженными частями талой, а влагу дождя, росы, тумана – всей поверхностью тела. Лишайники, например, в максимально насыщенном влагой состоянии содержат в два-три раза воды больше, чем сухого вещества. Мхи поглощают воду ризоидами, а большинство других растений – корнями и другими специальными органами. Деревья умеренной зоны развивают всасывающую силу корней в 30 атмосфер, травянистые растения, такие как земляники лесные (Fragaria vesca), медуница лекарственная (Pulmonaria officinalis) – до 40 атмосфер, а растения аридных областей – до 60 атмосфер.

Наибольшую всасывающую силу имеют галофитные растения (греч. АЛД Аллоды – соль и растение), приспособленные к жизни на засоленных почвах (80-100 атмосфер), в частности, солерос европейский (Salicornia euro-paea), кермек донецкий (Limonium donetzicum). Вода, поступившая в растение, транспортируется от клетки к клетке во все органы, обеспечивая таким образом все жизненно необходимые процессы.

По влаги организмы делятся на несколько экологических групп. Таких организмов, которые могут нормально развиваться при широкой амплитуды увлажнения, называют евригигробионтнимы, а их антиподы, которые живут и развиваются в узких амплитудах увлажнения окружающей среды, стеногигробионтнимы.

Ученые считают, что первые растительные организмы были гидатофитамы (греч. VSrnp (vSarng) – вода, водный и растение), то есть тело этих растений полностью или почти полностью был погружен в воде. Это водоросли, а из цветочных – виды, которые вторично перешли в водную среду, например, элодея канадская (Elodea canadensis), рдестами, в частности, рдесты плавучий (Potamogeton natans), ряска, в частности, ряска (Lemna) и др. Эти растения, лишенные водной среды, быстро высыхают и погибают.

Отдельную экологическую группу образуют наземно-водные растения, тело которых частично погружено в воду. Их называют гидрофиты (греч. VSrnp – вода и растение). Растут они на мелководьях и болотах в самых биотопах. В гидрофитов принадлежат тростник обыкновенный (Phragmites communis), частуха подорожниковая (Alisma plantogo-aguatica), калужница болотная (Caltna palustris) и многие другие виды. У этих растений большая интенсивность транспирации, поэтому они вынуждены постоянно поглощать воду.

Наземные растения, которые распространены в условиях повышенной влажности воздуха и на переувлажненных почвах, называют гигрофиты (греч. Vypov – влага и растение). Среди них выделяют тинелюбни (теневые) и светолюбивые (световые). Теневые гигрофиты приурочены к нижним ярусов сырых лесов различных климатических зон, в том числе много тропических трав. На территории Украины, например, Цирцея альпийская (Circaea alpina), разрыв-трава обыкновенная (Impatiens nolitangere) и др. В световых гигрофитов зачисляют виды открытых пространств, которые растут на перенасыщенных влагой почвах – образки болотные (Calla palustris), аир обыкновенный (Acorus calamus), росянка круглолистная (Drosera rotundifollia). Даже в случае непродолжительной засухи в тканях этих растений образуется отрицательный водный баланс, они быстро вянут и погибают.

Растения, которые растут в условиях среднего увлажнения и могут переносить непродолжительную засуху, называют мезофит (греч. Реоод -средний и растение). В мезофитов принадлежат многие виды растений различных биомов: верхние ярусы тропических лесов, листопадные деревья саванн, древесные породы влажных вечнозеленых субтропических лесов, летнезеленые лиственные породы лесов умеренного пояса, кустарники подлеска, травянистые растения дубрав, сухопутные луга. Своеобразную группу мезофитов составляют эфемеры (греч. Ещрерод – однодневный, кратковременный) и эфемероиды (от эфемеры и греч. Еидод – вид). Эфемеры однолетние, а эфемероиды – многолетние растения с очень коротким вегетационным периодом. Растения этой экологической группы характеризуются разнообразием форм и отсутствием специфических признаков.

Растения, которые растут в засушливых местах и могут выдерживать длительную почвенную и атмосферную засуху, называют ксерофитами (греч.% Црод – сухой и растение). Они имеют специальные приспособления, предотвращающие перегрев и препятствуют испарению воды, могут запасать ее в влажный период и экономно использовать в сухой. Они лучше от других растений способны регулировать водообмен, поэтому являются активными даже в период длительной засухи. Это растения степей, напивпустинь и пустынь, твердолистих вечнозеленых лесов и кустарников, песчаных дюн и сухих склонов южных и юго-западных экспозиций умеренных широт. Есть несколько классификаций ксерофитов. По одной из них ксерофиты разделяют на два типа: суккуленты и Склерофиты.

Суккуленты (лат. Suculentus – сочный) – многолетние растения с хорошо развитой водоупорной тканью, которые способны накапливать воду и запасать углекислый газ. Устьица днем у них закрыты, чтобы уменьшить испарение воды. Суккулентов разделяют на стеблевые – семья кактусовых (Cactaceae), род молочай (Euphorbia), семья клекачка (Staphy leaceae); лиственные, например, алоэ (А ^ ё), молодило русское (Sempervivum ruthenicum), очиток карпатский (Sedum carpaticum); корневые – род кислица (Oxalis), род аспарагус (Asparagus). Корневая система суккулентов неглубокая, но разветвленная. Осмотическое давление этих растений низкий, всего 3-8 атмосфер.

Склерофиты (греч. – Твердый и растение) – растения, сухие на вид с узкими и жесткими листьями, иногда свернутыми в трубку. Листья могут быть рассеченными, покрытые волосками или восковым налетом. У них хорошо развита механическая ткань с одеревенела оболочкой, которая без ущерба для растения позволяет тратить до 25% влаги и не увядать. Осмотическое давление в Склерофиты высокий (до 50 атмосфер), что позволяет им добывать воду из засушливого почвы.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Регуляция гликолиза