Повна версія

Головна arrow Екологія arrow Екологічна фізіологія рослин

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

Температура як екологічний чинник

Вплив температури на фізіологічні процеси

Теплота є мірою енергії молекул, що хаотично рухаються, і атомів. Загальний діапазон існування матерії лежить в амплітуді від –273 °С до +10 000 °С. Однак зона температур активного життя рослин набагато менша: в основному від 0 °С (температура замерзання води) до +50 °С (денатурація білка).

Оптимальна температура для багатьох рослин становить близько +20°С. Тому деякі рослини рано навесні не зеленіють і залишаються етіольованими доти, доки температура залишається низькою (до +10 °С). З цим пов'язаний і зимовий хлороз деяких хвойних і іноді озимих хлібів. Підвищення температурило 35–40°С практично в усіх видів рослин призводить до зниження обводненості тканин і порушень росту і продуктивності. Цей стан рослин називають тепловим шоком.

Режим температури дуже важливий для фотосинтезу рослин. Світлові фотохімічні реакції від температури не залежать. Характер чутливості темнових реакцій до підвищення або зниження температури обумовлений зміною активності ферментів. У першу чергу стресові температури безпосередньо впливають на якісні і кількісні показники Рубіско – ключового ферменту процесу фотосинтезу. Цей важливий фермент по-різному реагує на підвищення або зниження температури. В умовах теплового шоку Рубіско знижує активність, що призводить до загального зменшення інтенсивності фотосинтезу, а за дії низьких температур (холодового стресу) процес фотосинтезу, навпаки, активізується, що сприяє накопиченню запасних поживних речовин, необхідних рослинам, щоб витримувати низькі температури.

Температура фунту важлива як для роботи осмотичного механізме, так і для неметаболічного поглинання води. Ю. Сакс ще в 1864 році показав, що діяльність коренів з поглинання води залежить від температури. Зі зниженням температури надходження води в клітини кореня і її транспортування вгору по рослині різко знижується. Це пов'язано з тим, що при зниженні температури збільшується в'язкість води і знижується водопроникність протопласта. В'язкість води при зниженні температури від 20 °С до 4 °С зростає у 2 рази. Оптимальна температура для процесів водопоглинання знаходиться в інтервалі від 20 до 30 °С.

На основі описаної закономірності було введено поняття про фізіологічно сухі ґрунти. Вони достатньо зволожені, але постійно мають низьку температуру. До цієї категорії в першу чергу належать торф'янисті ґрунти, які через велику масу в них органічної речовини погано прогріваються.

Певний температурний режим необхідний і для проходження рослинами особливого етапу розвитку – термоперіода, або як його називали раніше, яровізації. Наприклад, злакові культури поділяють на ярі й озимі. Перші висівають навесні, оскільки вони проходять яровізацію при позитивних знижених температурах, другі висівають восени, оскільки для проходження яровізації їм потрібна дія значно нижчих температур й упродовж тривалішого періоду часу.

Основним джерелом тепла на поверхні земної кулі є сонячна радіація. Залежно від широти місцевості, а саме від екватора до полюсів середня температура зменшується на 1 °С на один градус широти. Відповідно до температурного режиму на планеті розрізняють такі основні кліматичні зони: тропічну, субтропічну, помірно-теплу, помірно-холодну і холодну (полярну). У межах деяких із цих зон в умовах континентального клімату літо жаркіше, а зима холодніша, в океанічному типі клімату цей контраст виражений набагато слабкіше: літо не дуже жарке, а зима м'яка.

Рослини, характерні для тієї чи іншої кліматичної зони, адаптовані до типового температурного режиму. Для теплих зон властиві види рослин з групи термофітів, а для холодних – кріофітів. Фактично в будь-якій місцевості температура рідко утримується на рівні, оптимальному для фізіолого-біохімічних процесів. Тому в рослинах, залежно від ступеня відхилення температури від екологічного оптимуму, часом мають місце істотні зміни фотосинтезу, дихання, метаболізму.

Аналізуючи температурні залежності рослин, слід розрізняти температуру повітря і ґрунту, а також температуру тканин і клітин рослин. Останні, як показав В.В. Гачків (1960), можуть істотно не збігатися з температурою довкілля. На температуру клітин і тканин рослини впливає її життєва форма, особливості крони, забарвлення листків і пагонів, наявність і відсутність опушування, потужність розвитку опробкованих тканин та ін.

 
<<   ЗМІСТ   >>