Особенности роста и развития в условиях интродукции. Критерии приспособленности

Взаимосвязь роста и развития организмов

Развитие – это процесс структурной и функциональной дифференциации отдельных частей и организма в целом, обуславливающий последовательную смену его качественных состояний.

Рост и развитие тесно взаимосвязаны и взаимообусловлены и являются лишь различными сторонами онтогенеза, который называется еще индивидуальным развитием организма.

При обычных для жизнедеятельности организма условиях темпы роста и развития его балансируются. Однако, если условия заметно отклоняются от нормальных, этот баланс нарушается. Например, при интенсивном освещении, высокой температуре и недостаточной влажности развитие опережает рост. В таких случаях растения, как правило, бывают небольшими, но, тем не менее, дают потомство. При недостаточном освещении, избыточной влажности или обильном азотном питании, наоборот, ускоряется рост, а развитие замедляется.

Следовательно, несмотря на то, что рост и развитие тесно взаимосвязаны, скорости их относительно независимы друг от друга.

Перспективность интродуцентов оценивается по ряду показателей, важнейшими из которых являются сведения об особенностях их фенологического развития, интенсивность и качество семеношения, характеризующие возможность отбора среди интродуцентов особей с высокой генеративной способностью, хорошо адаптировавшимся к новым условиям.

Какие же из факторов будут влиять на рост и развитие растений в условиях интродукции?

Наибольшее влияние на рост и развитие растений оказывают климатические факторы. Особенности ростовых процессов, органообразовательных и физиологических процессов в растительном организме тесно связаны с термическими условиями, влажностью среды, световым режимом, количеством осадков.

Раскрытие эколого-биологических особенностей растений невозможно без изучения их сезонного роста и развития.

На сегодня изучению сезонного развития уделяется большое внимание. В.Н. Ворошилов (1960) пришел к выводу, что сезонный ритм правомерно рассматривать как приспособительное свойство, возникающее в процессе эволюции и закрепляющееся в генотипе для обеспечения оптимального уровня сопряженности во времени процессов роста и развития с сезонными изменениями целого ряда факторов среды обитания. Поэтому все проявления сезонной ритмики (фитоценотические, географические, онтогенетические и погодичные) являются интегральным выражением сложного процесса взаимодействия между эндогенной ритмикой, определяемой генетически заданной программой, и ее экологическими модификациями (Веретенников, 1969; Лархер, 1978; Булыгин, 1979).

Многочисленные публикации свидетельствуют о том, что особенности сезонного развития древесных растений в определенной мере отражают филогенез вида, экологические и адаптационные возможности растений.

Было обнаружено, что на конкретном этапе сезонного развития в растении происходят различные физиологические и морфологические различия. Наблюдающиеся при этом смены фенофаз идут в определенной последовательности, направляемой системой саморегуляции (Лапин и др., 1979). Естественный отбор закрепляет в генотипе прогрессивные изменения биоритмов. Таким образом, для растительных организмов характерны как консерватизм специфичности биоритмов, так и лабильность приспособительных свойств. Соотношения между ними во многом связаны с видовой принадлежностью (Колесниченко, 1985). Как считает автор, особенности этого соотношения и является одной из основных причин успеха или неудачи интродукции данного вида.

Авторы многочисленных исследований (Ворошилов, 1960; Фролова, 1979) убедительно показали, что особенности различных видов растений обусловлены их неодинаковой требовательностью к экологическим факторам.

Поэтому, определив диапазон толерантности той или иной фенофазы к экологическим факторам, можно судить о степени адаптации вида к условиям местообитания.

Температура

Температура является основным фактором, непосредственно влияющим на пусковые механизмы, осуществляющие регуляцию ростовых процессов.

Рост побегов также связан с температурой воздуха. Как правило, при значительном повышении температуры отмечается и более интенсивный рост побегов.

Влажность воздуха

Оптимальная влажность воздуха 60 – 70 %, при условии, что и другие жизненные факторы среды находятся в оптимуме.

Осадки

Осадки – основной источник накопления запасов почвенной влаги.

Исследования, проведенные И.Т. Кищенко (2000), показали, что количество и частота выпадения осадков не отражаются на темпах роста вегетативных органов дерева. Осадки оказывают заметное влияние на сроки прекращения деятельности камбия ствола.

При этом характер их влияния на этот процесс различается в связи с условиями произрастания. В условиях избыточного почвенного увлажнения формирование древесины длится тем дольше, чем меньше выпадает осадков в период затухания роста, и, наоборот, обилие осадков приводит к более раннему прекращению роста.

Совершенно противоположный эффект наблюдается в условиях умеренно увлажненности почвы.

Солнечный свет является источником энергии для фотосинтеза, эффективность которого во многом определяется интенсивностью солнечной радиации, которая может усиливать или замедлять данный процесс. Продолжительность и интенсивность солнечного сияния оказывает воздействие на развитие растений как через изменение скорости продуцирования ассимилятов, так и через изменение температурного режима.

Для характеристики успешности интродукции Трулевич (1991) ввела понятие «интродукционной устойчивости». Под интродукционной устойчивостью она понимает способность растений не только полноценно существовать в культуре в данных климатических условиях, но и сохранять природный фенологический ритм, позволяющий проходить полный цикл развития побегов, природные особенности ростовых процессов, жизненную форму, темпы онтогенеза.

Для установления результатов интродукции травянистых растений Якутии разработана и предложена шкала для оценки их поведения в культуре (Данилова, 1996).

Оценка устойчивости травянистых растений проводится по 5 показателям:

1. интенсивность плодоношения;

2. всхожесть семян;

3. способность к самовозобновлению;

4. состояние растений в культуре;

5. устойчивость растений против вредителей и болезней.

Для оценки жизнеспособности и перспективности древесных растений приняты следующие показатели – степень ежегодного вызревания побегов, зимостойкость растений, сохранение габитуса, побегообразовательная способность, прирост в высоту и увеличение объема кроны, способность к генеративному развитию, способы размножения в культуре (Лапин, Сиднева, 1973).

Дата добавления: 2014-11-08