Адаптация растений к нехватке воды. Адаптации растений к воде
3.Адаптация к дефициту воды. Водный режим у растений
Похожие главы из других работ:
Адаптация организмов к обитанию в водной среде
2.1 Плотность воды
Это фактор, определяющий условия передвижения водных организмов и давление на разных глубинах. Плотность природных вод, содержащих растворенные соли, может доходить до 1,35 г/см3. Давление возрастает с глубиной примерно в среднем на 1 атм...
Антропология - эволюция и онтогенез
3. Адаптация: «понятие и смысл»
Результат естественного отбора - дифференцированное выживание биологических существ - способствует развитию адаптации. Термин Адаптация может носить три смысловых оттенка. В первом случае существует адаптация как процесс...
Влияние миграции, смешения, адаптации и изоляции на типологию людей
2. АДАПТАЦИЯ И АНТРОПОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
Адаптация и отбор часто воспринимаются как синонимы или очень близкие понятия, поскольку адаптация обычно рассматривается как причина отбора. Но отбор не всегда направлен на усиление адаптированности популяции и тем более индивида...
Водный обмен растений
3. Адаптация к дефициту воды
Вода является необходимым условием существования всех живых организмов на Земле. Значение воды в процессах жизнедеятельности определяется тем, что она является основной средой в клетке, где осуществляются процессы метаболизма...
Всасывание веществ в различных отделах ЖКТ
7.1 Осмос воды
Следующий шаг в процессах транспорта - это осмос воды в межклеточное пространство. Он происходит потому, что создается высокий осмотический градиент из-за повышенной концентрации ионов в межклеточном пространстве...
Гидросфера, ее границы, циркуляция вод при разных климатических условиях и их влияние на свойства биосферы
2.3 Круговорот воды
Одним из важнейших процессов в географической оболочке является круговорот воды (влагооборот), который, взаимодействуя с атмосферой, литосферой и биосферой, связывает в единое целое все части гидросферы...
Микробиология рыбы и рыбных продуктов
Микробиологические стандарты питьевой воды и методы её очистки. Коли-титр и коли-индекс питьевой воды
Микробиологическая оценка воды дается на основании определения микробного числа КМАФАнМ; коли - титра; коли - индекса; присутствия патогенных микроорганизмов. Первые два анализа проводятся постоянно...
Микроорганизмы в круговороте веществ в природе
Микрофлора воды
Микрофлора воды, являясь естественной средой обитания микроорганизмов, отражает микробный пейзаж почвы, так как микроорганизмы попадают в воду с частичками почвы...
Оптическая система глаза
1.3 Чувствительность глаза к свету и цвету. Адаптация
Ощущение света возникает при действии на светочувствительные элементы сетчатой оболочки глаза электромагнитные излучения от 760 до 380 нм. Сетчатая оболочка имеет толщину 0,5 мм и состоит из нескольких слоев...
Основные факторы водной среды и их влияние на организмы
2.1 Плотность воды
Вода отличается от воздуха большей плотностью. В этом отношении она в 800 раз превосходит воздушную среду. Плотность дистиллированной воды при температуре 4 °С равна 1 г/см?. Плотность же природных вод, содержащих растворенные соли...
Рецепторы как главное звено в деятельности сенсорной системы организма
2. Адаптация рецепторов
Постоянно действующий стимул лишь в редких случаях создает в рецепторах постоянный уровень возбуждения на неопределенный срок. Чаще при длительном раздражении возбуждение слабеет в большей или меньшей степени...
Степной сурок Удмуртской Республики
1.2 Воды
Реки района исследований относятся к двум системам рек - Камы и Вятки. Эти реки являются самыми крупными в пределах Удмуртской Республики и текут в меридиальном направлении, представляя собой своеобразные экологические русла...
Трансдукция механических стимулов
Адаптация волосковых клеток
Волосковые клетки чрезвычайно чувствительны, пороговые ответы в них возникают при смещении волоскового пучка менее чем на 10--9 м. Поэтому кажется весьма вероятным...
Условия обитания рыб в нижнем течении реки Сутара
1.2 Внутренние воды ЕАО
Речная сеть области хорошо развита. По территории ЕАО протекает 5017 водотоков (рек, ключей, ручьёв). Речная сеть представлена левыми притоками р. Амура. Большинство рек малые и средние. Наиболее крупные реки длиной более 100 км Большая Бира (261 км)...
1.3 Внутренние воды
Реки Сахалина относятся к бассейнам Охотского моря, Татарского пролива и Амурского лимана. Большое количество осадков при малой испаряемости обуславливает сравнительно обильный поверхностный сток...
bio.bobrodobro.ru
Адаптации растений к поддержанию водного баланса
Ниже водные растения поглощают воду всей поверхностью тела. Ниже наземные растения из влажного субстрата поглощают воду погруженными в нее частями слоевища, а дождевую воду, росу и туман - всей поверхностью.
Среди высших наземных растений мохообразные поглощают воду из почвы ризоидами, а другие наземные корнями. В клетках корня образуется всасывающая сила в несколько атмосфер. Лесные деревья умеренной зоны развивают всасывающую силу корней около 30 атм., Лесные травы, такие как земляника, медуница - до 20 атм., А растения сухих областей - до 60 атм.
Когда в непосредственной близости к корням запасы воды в почве иссякают, они увеличивают активную поверхность путем роста, следовательно корневая система растений постоянно находится в движении. В степных и пустынных растений часто можно видеть эфемерные корни, быстро вырастают в периоды увлажнения почвы, а с наступлением засушливого периода засыхают. По типу ветвления различают корневые системы экстенсивные и интенсивные. Экстенсивная корневая система охватывает большую площадь почвы, но сравнительно слабо разветвляется, следовательно, почва пронизана корнями негусто. Это в основном в степных и пустынных растений (саксаул, верблюжья колючка), у деревьев умеренной зоны (сосна, береза), а из трав в василька, люцерны. Интенсивная корневая система охватывает небольшой объем почвы, но густо пронизывает его многочисленными, сильно разветвленными корнями, например, в степных древовидных злаков (ковыль, типчак) и у ржи и пшеницы.
Корневые системы очень пластичны. Они резко реагируют на изменение условий увлажненности. При недостатке влаги корневая система становится екстенсивнишою. При выращивании ржи в разных условиях общая длина корней (без корневых волосков) в 1000 кв.м почвы варьирует от 90 м до 13 км, а поверхность корневых волосков может увеличиваться в 400 раз.
Всасывания воды корнями затрудняется при большой сухости почвы, засоленности или сильной кислотности, при низкой температуре. Способность поглощать воду при той или иной температуре зависит от приспособленности растений к тепловому режиму почв в местах произрастания. Виды с ранним началом развития могут всасывать воду корнями при более низкой температуре, чем развивающиеся позже. Тундровые растения и растения почв с вечной мерзлотой могут поглощать воду при температуре почвы 0 С.
У высших растений имеются и дополнительные пути поступления воды в тело. Мхи и лишайники могут впитывать воду всей поверхностью тела. Растения семейства бромелиевых существуют за счет влаги туманов и росы, которую впитывают чешуевидными волоски на листьях. В дождевых тропических лесах воздух насыщен водяным паром, поэтому многие растений-эпифитов поглощают воду листьями, а много орхидей - воздушными корнями. Семена растений способно впитывать воду только в почве.
В чашевидная ножнах листьев многих зонтичных растений накапливается вода, которая постепенно всасывается эпидермисом.
Вода, поступившая в растение, транспортируется от клетки к клетке и по ксилеме во все органы, где расходуется на жизненные процессы. 0,5% воды идет на фотосинтез, остальные на пополнение испарения и поддержание тургора. Испаряется вода со всех поверхностей, которые соприкасаются с воздухом. Транспирация является продихова, кутикулярной и перидермальна. Интенсивность общей транспирации повышается с увеличением освещенности, температуры, сухости воздуха, а также при ветре.
Водный баланс остается уравновешенным, если впитывания воды, ее проведение и расход гармонично взаимосогласованные. Нарушение его могут быть кратковременными и долговременными. По приспособлениями наземных растений к кратковременным колебаниям условий водоснабжения и испарения различают пойкилогидрични и гомойогидрични виды растений.
В пойкилогидричних растений содержание воды в тканях непостоянный и сильно зависит от степени увлажненности окружающей среды. Они не могут регулировать транспирацию, легко и быстро теряют и впитывают воду, используя влагу росы, туманов, кратковременных дождей, в сухой период находятся в состоянии анабиоза. Они способны расти там, где короткие периоды увлажнения чередуются с длительными периодами сухости. Пойкилогидричнисть свойственна сине-зеленым водорослям, зеленым водорослям, некоторым грибам, лишайникам, а также многим мхам, отдельным папоротникам и некоторым цветочным. Пыльцевые зерна цветка и зародыши семян также пойкилогидрични.
Гомойогидрични растения способны поддерживать относительное постоянство обводненности тканей. К ним относят большинство высших наземных растений. В их клетках имеется большая центральная вакуоль, благодаря чему клетка всегда имеет запас воды и не так зависит от меняющихся внешних условий. Кроме этого ростки имеют малопроницаемых для воды кутикулу, а транспирация регулируется продиховим аппаратом. Но способность гомойогидричних растений регулировать свой водный обмен неодинакова. Среди них выделяют различные по экологии группы.
worldofscience.ru
Особенности адаптации растений к водной среде.
Биология 
Особенности адаптации растений к водной среде.
просмотров - 113
Экологические группы гидробионтов.
В водной среде обитания выделяют 3 экологических группы организмов:
· Нектон – совокупность свободноплавающих животных, не имеющих связи с дном водоема – рыбы, кальмары, китообразные. Представлен крупными животными, которые способны пересекать большие расстояния и преодолевать сопротивление воды. Имеют обтекаемую форму тела и хорошо развитые органы движения. Скорость передвижения кальмаров – 50 км/ч, парусники – 100-150 км/ч, меч-рыба – 130 кмч.
· Планктон – совокупность пелагических организмов, которые не обладают способностью к активному передвижению. Как правило это мелкие животные, которые переносятся течениями. Планктон подразделяется на зоопланктон, фитопланктон, водные бактерии.
· Нейстон – организмы, населяющие поверхностную пленку воды на границе с воздушной средой. Как правило, это организмы в личиночной стадии развития. Взрослея они покидают поверхностный слой, служащий убежищем и перемещаются жить в другие слои. К гипонейстону относят крупных беспозвоночных, личинки и мальки рыб.
· Плейстон – организмы, часть которых расположена над поверхностью, а часть в воде. К примеру, ряска.
· Бентос – совокупность организмов, обитающих на дне водоема, в грунте: фитобентос, зообентос.
Особой группой водных организмов являются глубоководные животные. Οʜᴎ как правило незрячи или имеют телескопические глаза, усиленно развиты осязательные рецепторы, окрашены в красный цвет или бесцветны, не имеют плавательного пузыря, как правило имеют причудливую форму, большие рты, светящиеся органы, растягивающиеся животы, все, что способствует поглощению пищи в темноте. Их разнообразие связано со стабильностью экосистем в течение длительного исторического времени, что позволило сохраниться древним видам.
Еще одна специфическая водная экосистема образуется у черных курильщиков, где температура растворов гидротерм достигает 350оС. Там отмечено обилие хемо-лито-автотрофных бактерий, «заросли» животных вестимминифер, гигантские крабы, моллюски.
По подвижности все гидробионты подразделяются на:
· Малоподвижные;
· Неподвижные;
· Подвижные.
По способу питания подразделяются на:
· Автотрофы;
· Гетеротрофы.
По размерам на:
· Микро;
· Макро;
· Мезо.
· Слабое развитие проводящей ткани, т.к. воду и минеральные вещества растение поглощает всей поверхностью тела.
· Слабое развитие корневой системы, которая служит только для прикрепления к субстрату. У водорослей корней нет, есть ризоиды. У некоторых имеются корневища, в которых запасаются питательные вещества. Так же они служат для вегетативного размножения.
· Слабое развитие механических тканей, из-за высокой плотности среды, поддерживающей побег или слоевище.
· Наличие придатков, увеличивающих плавучесть.
· Наличие воздухоносной паренхимы, увеличивающей плавучесть и запасающей газы для дыхания и фотосинтеза.
· Большая поверхность листьев при малом объеме растения – приспособление к улучшению газообмена при недостатке кислорода.
· Разнолистность (гетерофилия) – сальвиния плавающая, чилим. Погруженные в воду – минеральное питание, поверхностные фотосинтез.
· Листья, погруженные в воду – тонкие, хлорофилл расположен в клетках эпидермиса – приспособление к фотосинтезу при слабом освещении.
· Наличие слизи и толстостенных клеток эндодермы – защита от вымывания минеральных солей.
· Интенсивное размножение вегетативным путем из за затруднения переноса пыльцы и низкой температуры воды, неблаготворно действующей на генеративные органы растения. При размножении половым путем цветоносы часто выносятся в воздушную среду.
· Пыльца, семена, плоды распространяются течениями – гидрохория. Часто они имеют полости, заполненные воздухом, выросты, обеспечивающие плавучесть.
oplib.ru
Адаптация растений к нехватке воды — реферат
Введение
Водные растения имеют значительные отличия от наземных растительных организмов. Так, способность водных растений поглощать влаг и минеральные соли непосредственно из окружающей среди отражается на их морфологической и физиологической органй зации. Характерным для водных растений является слабое развив тие проводящей ткани и корневой системы. Корневая системой служит главным образом для прикрепления к подводному субЙ страту и не выполняет функции минерального питания и водоснабжения, как у наземных растений. Питание же водных растений осуществляется всей поверхностью их тела.
Значительная плотность воды дает возможность обитания растений во всей ее толще. У низших растений, заселяющих различные слои и ведущих плавающий образ жизни, для этого имеются специальные придатки, которые увеличивают их плавучесть позволяют им удерживаться во взвешенном состоянии. Высшй гидрофиты имеют слабо развитую механическую ткань. Как уже отмечалось выше, в их листьях, стеблях, корнях располагаютс воздухоносные межклеточные полости, увеличивающие легкость и плавучесть взвешенных в воде и плавающих на поверхност органов, что также способствует смыванию внутренних клетой водой с растворенными в ней солями и газами.
1.Адаптация растений к нехватке воды
Вода является необходимым условием существования всех живых организмов на Земле. Значение воды в процессах жизнедеятельности определяется тем, что она является основной средой в клетке, где осуществляются процессы метаболизма, служит важнейшим исходным, промежуточным или конечным продуктом биохимических реакций. Особая роль воды для наземных организмов (особенно растений) заключается в необходимости постоянного пополнения ее, из-за потерь при испарении. Поэтому вся эволюция наземных организмов шла в направлении приспособления к активному добыванию и экономному использованию влаги. Наконец, для многих видов растений, животных, грибов и микроорганизмов вода является непосредственной средой их обитания.
Увлажненность местообитания и, как следствие, водообеспечение наземных организмов зависят, прежде всего, от количества атмосферных осадков, их распределения по временам года, наличия водоемов, уровня грунтовых вод, запасов почвенной влаги и т.д. Влажность оказывает влияние на распространение растений и животных, как в пределах ограниченной территории, так и в широком географическом масштабе, определяя их зональность (смена лесов степями, степей — полупустынями и пустынями).
При изучении экологической роли воды учитывается не только количество выпадающих осадков, но и соотношение их величины и испаряемости. Области, в которых испарение превышает годовую величину суммы осадков, называются аридными (сухими, засушливыми). В аридных областях растения испытывают недостаток влаги в течение большей части вегетационного периода. В гумидпых (влажных) областях растения обеспечены водой в достаточной мере.
Экологические группы растений по отношению к влаге и их адаптации к водному режиму. Высшие наземные растения, ведущие прикрепленный образ жизни, в большей степени, чем животные, зависят от обеспеченности субстрата и воздуха влагой. По приуроченности к местообитаниям с разными условиями увлажнения и по выработке соответствующих приспособлений среди наземных растений различают три основные экологические группы: гигрофиты, мезофиты и ксерофиты.
2.Гигрофиты — растения избыточно увлажненных местообитаний с высокой влажностью воздуха и почвы. Для них характерно отсутствие приспособлений, ограничивающих расход воды, и неспособность переносить даже незначительную ее потерю. Наиболее типичные гигрофиты — травянистые растения и эпифиты влажных тропических лесов и нижних ярусов сырых лесов в разных климатических зонах (чистотел большой, недотрога обыкновенная, кислица обыкновенная и др.), прибрежные виды (калужница болотная, плакун-трава, рогоз, камыш, тростник), растения сырых и влажных лугов, болот (белокрыльник болотный, сабельник болотный, вахта трехлистная, осоки), некоторые культурные растения.
Характерные структурные черты гигрофитов — тонкие листовые пластинки с небольшим числом широко открытых устьиц, рыхлое сложение тканей листа с крупными межклетниками, слабое развитие водопроводящей системы (ксилемы), тонкие слаборазветвленные корни, часто без корневых волосков. К физиологическим адаптациям гигрофитов следует отнести низкое осмотическое давление клеточного сока, незначительную водоудерживающую способность и, как следствие, высокую интенсивность транспирации, которая мало отличается от физического испарения. Избыточная влага удаляется также путем гуттации — выделения воды через специальные выделительные клетки, расположенные по краю листа. Избыточная влага затрудняет аэрацию, а следовательно, дыхание и всасывающую деятельность корней, поэтому удаление излишков влаги представляет собой борьбу растений за доступ воздуха.
3.Ксерофиты - растения сухих местообитаний, способные переносить продолжительную засуху, оставаясь физиологически активными. Это растения пустынь, сухих степей, саванн, сухих субтропиков, песчаных дюн и сухих, сильно нагреваемых склонов. Структурные и физиологические особенности ксерофитов нацелены на преодоление постоянного или временного недостатка влаги в почве или воздухе. Решение данной проблемы осуществляется тремя способами:
1) эффективным добыванием (всасыванием) воды
2) экономным ее расходованием
3) способностью переносить большие потери воды
Интенсивное добывание воды из почвы достигается ксерофитами благодаря хорошо развитой корневой системе. По общей массе корневые системы ксерофитов примерно в 10 раз, а иногда и в 300—400 раз превышают надземные части. Длина корней может достигать 10—15 м, а у саксаула черного — 30—40 м, что позволяет растениям использовать влагу глубоких почвенных горизонтов, а в отдельных случаях и грунтовых вод. Встречаются и поверхностные, хорошо развитые корневые системы, приспособленные к поглощению скудных атмосферных осадков, орошающих лишь верхние горизонты почвы.
Экономное расходование влаги ксерофитами обеспечивается тем, что листья у них мелкие, узкие, жесткие, с толстой кутикулой, с многослойным толстостенным эпидермисом, с большим количеством механических тканей, поэтому даже при большой потере воды листья не теряют упругости и тургора. Клетки листа мелкие, плотно упакованы, благодаря чему сильно сокращается внутренняя испаряющая поверхность. Кроме того, у ксерофитов повышенное осмотическое давление клеточного сока, благодаря чему они могут всасывать воду даже при больших водоотнимающих силах почвы.
К физиологическим адаптациям относится и высокая водоудерживающая способность клеток и тканей, обусловленная большой вязкостью и эластичностью цитоплазмы, значительной долей связанной воды в общем водном запасе и т. д. Это позволяет ксерофитам переносить глубокое обезвоживание тканей (до 75% всего водного запаса) без потери жизнеспособности. Кроме того, одной из биохимических основ засухоустойчивости растений является сохранение активности ферментов при глубоком обезвоживании.
Ксерофиты с наиболее ярко выраженными ксероморфными чертами строения листьев, перечисленными выше, имеют своеобразный внешний облик, за что получили название склерофиты.
К группе ксерофитов относятся и суккуленты - растения с сочными мясистыми листьями или стеблями, содержащими сильно развитую водоносную ткань. Различают листовые суккуленты (агавы, алоэ, молодило, очитки) и стеблевые, у которых листья редуцированы, а надземные части представлены мясистыми стеблями (кактусы, некоторые молочаи и др.). Фотосинтез у стеблевых суккулентов осуществляется периферическим слоем паренхимы стебля, содержащим хлорофилл. Длительные засушливые периоды преодолеваются ими путем накопления воды в водоносных тканях, связывания ее коллоидами клеток, экономного расходования, которое обеспечивается защитой эпидермиса растений восковым налетом, погруженными в ткань листа или стебля немногочисленными днем закрытыми устьицами. В результате транспирация у суккулентов чрезвычайно мала: в пустынях кактусы из рода Camegia транспирируют в сутки всего лишь 1 —3 мг воды на 1 г сырой массы.
Корневая система поверхностная, мало развитая, рассчитана на поглощение воды из верхних слоев почвы, увлажненных редко выпадающими дождями. В засуху корни могут отмирать, но после дождей быстро (за 2—4 дня) отрастают новые.
4.Мезофиты - занимают промежуточное положение между гигрофитами и ксерофитами. Они распространены в умеренно влажных зонах с умеренно теплым режимом и достаточно хорошей обеспеченностью минеральным питанием. К мезофитам относятся растения лугов, травянистого покрова лесов, лиственные деревья и кустарники из областей умеренно влажного климата, а также большинство культурных растений и сорняки. Для мезофитов характерна высокая экологическая пластичность, позволяющая им адаптироваться к меняющимся условиям внешней среды.
Специфичные пути регуляции водообмена позволили растениям занять самые различные по экологическим условиям участки суши. Многообразие способов приспособления лежит, таким образом, в основе распространения растений на Земле, где дефицит влаги является одной из главных проблем экологической адаптации.
Заключение
От вымывания у водных растений из клеток минеральных солей или выщелачивания защитой является выделение специальными клетками слизи и образование эндодермы из более толстостенных клеток в виде кольца.
Относительно низкая температура водной среды обусловливает отмирание вегетирующих частей у погруженных в воду растений после образования зимних почек и замену летних тонких нежных листьев более жесткими и короткими зимними. Низкая температура воды отрицательно сказывается на генеративных органах водных растений, а высокая ее плотность затрудняет перенос пыльцы. В связи с этим водные растения интенсивно размножаются вегетативным путем. Большинство плавающих на поверхности и погруженных растений выносят цветоносные стебли в воздушную среду и размножаются половым путем. Пыльца разносится ветром и поверхностными течениями. Плоды и семена, которые образуются, также распространяются поверхностными течениями. Это явление носит название гидрохории. К гидрохорным относятся не только водные, а также многие прибрежные растения. Их плоды имеют высокую плавучесть, длительное время находятся в воде и не теряют при этом всхожесть. Например, водой переносятся плоды и семена стрелолиста (Sagittariasagittofolia), сусака (Butomusumbellatus), частухи (Alismaplantago-aguatica). Плоды многих осок (Carex) заключены в своеобразные мешочки с воздухом и разносятся водными течениями. Таким же образом расселился сорняк гумай (Sorgnumhalepense) вдоль реки Вахт по каналам.
Содержание.
- Введение
- Адаптация к нехватке воды
- Гигрофиты
- Ксерофиты
- Мезофиты
- Заключение
- Список литературы
Список литературы
- Веретенников, А.В. Физиология растений; Учебник.-/А.В.Веретенников. –М.: Академический Проект. 2006. – 480 с.
- Кузнецов, В.В. Физиология растений / В.В. Кузнецов, Г.А. Дмитриева. – М.: Высшая школа, 2005. - 736 с.
- Либберт, Э. Физиология растений / Э. Либберт. – М.: Мир, 2006. - 580 с.
ФГБОУ ВПО «Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А Костычева»
Факультет ветеринарной медицины и биотехнологии
Кафедра Агрохимии, почвоведения физиология растений
Реферат
на тему: «Особенности водообмена, у растений разных экологических групп(ксерофитов, мезофитов, гигрофитов) и пути адаптации растений и водному дефициту»
Выполнил:
Студент факультета ветеринарной медицины и биотехнологии
26 группа направление биология
очной формы обучения
Лабзенкова Н. П.
Проверил
Антипкина Л.А.
Рязань 2014
myunivercity.ru
