Вода як екологічний фактор

Для рослин, як і для тваринних організмів, вода має винятко­во велике значення. Вона є неодмінним компонентом цитоплазми (займає 80-90% її об'єму). Без води не могло б здійснюватися живлення рослин, оскільки вона є розчинником поживних речовин. Необхідна вона й для ферментативної активності, поглинання і пе­реміщення мінеральних солей і пластичних речовин, фотосинтезу, дихання, транспірації, запліднення. Рослини (крім ксерофітів або психрофітів) потребують великої кількості води. Основну масу її вони поглинають з ґрунту (за рахунок опадів і туманів). Проте опа­ди нерівномірно розподіляються за зонами чи регіонами. Крім того, для розвитку рослин важливе значення має розподіл опадів у часі та їхня форма. Природна і культурна рослинність повніше використовує опади у вигляді мрячних тривалих дощів, а не злив. До 90% вологи таких дощів нагромаджується в ґрунті і поступово всмоктується рослинами.

У зоні помірного клімату важливим джерелом вологи є сніг, хоча через нерівномірний розподіл його на території певного регіону ґрунт по-різному насичується сніговою водою і, відповідно, неоднаково забезпечуються нею й рослини. У практиці сільського господарства для нагромадження вологи в ґрунті застосовують снігозатримувальні агротехнічні прийоми.

Значну кількість вологи рослини отримують з росою, що вини­кає в прохолодні літні ночі внаслідок конденсації водяних парів. Частково роса поглинається надземними органами рослин, част­ково потрапляє в ґрунт, де забезпечує 10-30 мм щорічної кількос­ті опадів.

За вимогливістю до води рослини діляться на чотири типи (екологізми): гідрофіти, гігрофіти, мезофіти, ксерофіти, але є й проміжні групи.

Гідрофіти – це рослини, які повністю або більшою частиною свого тіла занурені у воду. Серед них розрізняють занурені росли­ни, прикріплені до донного грунту: тілоріз (Strationes), валіснерія (Vallisneria), і рослини повислі в товщі води: пухирник (Utricularia), планктонні водорості. Такі рослини дуже вимогливі до забезпечення водою і населяють моря,озера, річки тощо. У них виробилось ряд пристосувань до існування в таких умовах: розчленованість тіла (тілоріз (Strationes), водокрас (Hydrocharis), рдести (Potamogeton), пухирники (Utricularia), різнолистість (гетерофілія), тобто наявність лист­ків різної форми на одній рослині, що зумовлене одночасним пе­ребуванням цих рослин у двох середовищах – повітряному та водному, широка сітка міжклітинників і повітряних ходів, епідерміс з кутикулою і великою кількістю продихів 400-600 шт. на 1 мм².

Гігрофіти – це суходольні рослини, що ростуть в умовах високої вологості повітря і великого зволоження ґрунту, постійно або тимчасово обвод­нених місцезростань. Вони не зазнають дефіциту вологи, хоча більша частина їхнього тіла зна­ходиться в повітряному середо­вищі. Гігрофіти характерні для боліт і заболочених земель, високогір'їв, приозерних та прирічко­вих місцезростань. Яскраво виражені гігрофіти належать до трав'янистих рослин. Типовими представниками є калюжниця болотна, жовтець вогнистий, вербозілля звичайне. Ці рослини відзначаються інтенсивним ростом пагонів і стов­бурів, мають ніжні великі листки. Зі слаборозвиненою кутикулою або й без неї. В гігрофітів добре розвинена аеренхіма (повітроносна тканина), повітряні ходи, система міжклітинників, провідних пучків мало, коренева система розвинена слабо. Всмоктуюча си­ла їхніх клітин вища,ніж у гідрофітів.

Мезофіти – це рослини, котрі вимагають для свого розвитку помірного зволоження. Завдяки оптимальному водозабезпеченню в рослині нормально протікають процеси обміну речовин, вони ма­ють добре розвинену кореневу систему, великі листки, диференці­йовану механічну тканину. Мезофіл листка почленований на стов­пчасту і губчасту паренхіму. Клітини епідермісу і міжклітинники се­редньої величини. До мезофітів належать рослини лук, боліт, більшість сільсько­господарських культур: капуста, морква, помідори, буряки, картоп­ля, слива, малина тощо. Культивовані мезофіти різною мірою посу­хостійкі, тому при введенні в культуру нових сортів і форм слід враховувати місцеві і регіональні грунтово-гідрологічні умови.

Особливе місце серед мезофітів займають ефемери та ефе­мероїди. Ефемери – це однорічні рослини з коротким циклом розвитку, що триває кілька тижнів. За періодом розвитку розрізня­ють весняні та осінні ефемери. Перші вегетують ранньою весною, використовуючи перше тепло і вологу, незатіненість ґрунту іншими рослинами: веснянка весняна, бурачок пустельний, хрінниця пронизано листа. Насіння ефемерів швидко проростає, як тільки зійде сніг. Рослини цвітуть і за один-два місяці встигають дати плоди і висіяти насіння. Весь життєвий цикл їх триває 1-2 місяці. На період посу­хи рослини відмирають. Ефемери особливо характерні для степо­вої та лісостепової зон України, а також передгірських і гірських районів Криму.

Ефемероїди – це багаторічні трав'янисті рослини, надземні частини яких живуть лише протягом кількох тижнів, а решту року перебувають у стані спокою у вигляді бульб, цибулин, кореневищ. Багато які з них з'являються весною до розпускання листків і протягом короткого часу встигають завершити цикл розвитку: проліска (Scilla), підсніжник (Galanthus), ряст (Corydalis), анемона (Anemone),тонконіг бульбастий тощо. У посушливий період у них відмирають надземні органи, а наступний розвиток відновлюється за рахунок збережених підземних органів.

Ксерофіти – це рослини, які живуть у засушливих місцевос­тях, оскільки можуть розвиватися в умовах високої повітряної та ґрунтової сухості. Вони маловимогливі до води, завдяки чому беруть помітну участь в рослинному покриві в Степу та Лісостепу України. Цьому сприяють такі еколого-фізіологічні пристосування, як ерикоїдна будова листків (малі розміри листків, згорнуті краї, заглиблені та приховані продихи); безлистість пагонів або редукованість листків; густе покриття рослин повстю волосків у вероніки сивої (Veronica incana), залізняка кримського (Phlomis taurica), ведмежого вуха (Verbascum thapsus); наявність тогорічних відмерлих залишків листків та піхв у ковили (Stipa), бородача звичайного (Bothriochloa ischaemum); шкірястість листків та їхній блиск, обумовлений кутикулою, яка відбиває і розсіює світло, послаблює радіацію, перегрів; надмірний розвиток механічної тканини; видозміна пагонів і листків у колючки, лусочки, шипи тощо.

Серед ксерофітів виділяють сукуленти та склерофіти.

Сукуленти – це багаторічні рослини, здатні розвиватися в пустелях, на скелях, пісках. У дощовий період вони нагромаджують багато води й економно витрачають її під час посухи. За місцем запасання вологи суку­ленти розподіляються на стеблові (кактуси (Ceiba), стапелії (Bombax), шерстяне дерево (Pentandra), листкові (алое,ага­ви, бріофілум) та ко­реневі (вероніка дібровна (Veronica desertorum).

Характерною ознакою сукулентів є дуже роз­винута водозапасаюча паренхіма (на неї припадає до 60% об'єму рослини), слабке виявлення механічної тканини, чітко вияв­лений епідерміс з по­тужним кутикулярним шаром, заглибленість продихів, редукція або видо­зміна листків у колючки, заглиблення під епідермісом хлорофілоносної паренхіми, яка виконує функцію фотосинтезу.

Склерофіти – це дводольні посухостійкі (ксерофільні) твердолисті рослини. Жорсткість їхнього листя і стебел обумовлена сильним розвитком механічних тканин, внаслідок чого при водному дефіциті у них не спостерігається зовнішньої картини в'янення. З трав до склерофітів відносяться нетреба колюча з родини айстрових і миколайчик з родини зонтичних.

Дата добавления: 2014-01-05