Свойства растений

     Федеральное агентство лесного хозяйства  РФ

     ГОУ СПО «Вяземский лесхоз-техникум

     Им. Н.В. Усенко» 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Контрольная работа №_____

     По ___________________________________________________

     Выполнил: студент_________курса з/о

     группы ____________ вариант ___________________________

     (ФИО) _______________________________________________

     ______________________________________________________ 
 
 
 
 
 

Проверил:

Преподаватель________________ 
 
 
 
 

     г.Вяземский, _________год

 

     1.Газоустойчивость  растений - их способность сохранять жизненность в условиях загрязнения воздушной среды вредными газами (особенно опасны из них сернистый ангидрид, фтор, хлориды, двуокись азота). Токсичные газы, попадая в листья, образуют кислоты или щелочи. Это приводит к изменению рН цитоплазмы, разрушению хлорофилла, нарушению клеточных мембран. Для разных видов растений характерен свой безопасный для жизнедеятельности уровень накопления токсичных газов. Так, лох, тополь и клен более устойчивы к хлору и сернистому газу ( SO 2 ), чем липа и каштан. Растения, устойчивые к засолению и другим стрессорам, имеют более высокую газоустойчивость.

     Газоустойчивость  растений повышается при оптимизации  минерального питания и водоснабжения, а также в результате закаливания  семян. Замачивание семян в слабых растворах соляной и серной кислот повышает устойчивость растений к кислым газам.

     Табл.1 Усредненная оценка газоустойчивости некоторых древесно-кустарниковых пород (по данным Г.М. Ильку на, 1978)

     Растения V группы (сосна, лиственница) можно  использовать в качестве биоиндикаторов. Также можно уменьшить содержание аэрозольных частиц в воздухе  с помощью растений-пылеуловителей (ольха клейкая, лещина, калина, рябина, боярышник, кизил и др.). В городском озеленении часто Применяется весьма газоустойчивая среди хвойных пород - ель колючая, особенно ее голубоватые и серебристые нормы. Она также включена в рекомендуемый.

     26. Значение отдельных зольных элементов  для растений.

     У всех растений существуют определенные потребности в минеральных солях, получаемых из почвы. И если эти потребности не удовлетворяются, то растение проявляет признаки голодания по тому или иному элементу и обычно неспособно благополучно существовать или же элиминируется конкурентами.

     Основными элементами минерального питания (макроэлементами) являются N, Р, К, S, Са, Mg. Не менее важны  и микроэлементы (Fe, Мп, Zn, Си, Мо, В, С1), но они необходимы растениям в  очень малых количествах. В естественных условиях потребность в отдельных элементах у разных видов различна, и даже у одного и того же растения она может меняться в течение онтогенеза. Поэтому четкое различие между макро- и микроэлементами провести довольно трудно. В почвенном растворе элементы зольного питания содержатся в небольших количествах (не более 0,2%), и в таком состоянии они легко доступны растениям, на в то же время в растворенной форме они довольно легко вымываются из почвы и теряются для растений.

     Остальное количество элементов питания (примерно 98%) содержится в гумусе, органических остатках или в труднорастворимых неорганических соединениях; наконец, некоторые питательные вещества адсорбированы на почвенных коллоидах. Регулирование обмена минеральными веществами и их поступление в растение обеспечиваются сложнейшими отношениями подвижного равновесия между почвенным раствором, коллоидами почвы и запасами минеральных веществ; все эти процессы изучаются почвоведами и физиологами.

     Дадим краткую характеристику отдельных элементов зольного питания.

     Кальций

     Принимает большое участие в сложении земной коры. Особенно богаты им известковые горные породы, в которых содержание СаСОз доходит до 99% (мрамор, мел); много Са в гипсе (CaSCv2H2 0 ) , доломите [CaMg(C03b], а также в мергеле. Весьма важньвм минералом является апатит, содержащий СаРС>4. Растения легко усваивают кальций гипса, известковых пород/ (который под действием СОг переходит в раствор в виде бикарбоната), а также обменный Са почвенных коллоидов. Кроме того, в почве имеются кальциевые соли фосфорной, кремниевой и органических кислот. Почвы считаются богатыми Са при его содержании более 3%; такие почвы «вскипают» от соляной или уксусной кислот. В коллоидном комплексе Са находится в виде ионов, поглощенных коллоидными частицами, а от степени насыщения коллоидов кальцием зависит количество- свободных ионов Н+ и ОН- , т. е. реакции почвенного раствора.

     Таким образом, Са имеет очень большое  значение в определении экологических  свойств почвы.. В гумидном климате  вследствие сильного вымывания преобладают  почвы, бедные кальцием, а в аридном, наоборот - богатые им.

     Азот

     Огромное  влияние на растительный покров, на экологию и биологию растений оказывают  соединения азота, содержащиеся в почве. Считают, что азот атмосферы первоначально находился в твердом веществе Земли в виде соединений аммония и нитридов, т. е. соединений азота с металлами и другими элементами. По мере разогревания Земли азот выделялся в атмосферу в составе аммиака.

     А когда атмосфера обогатилась  кислородом за счет развивающегося фотосинтеза, аммиак стал окисляться до элементарного азота. В состав атмосферы входит 79% азота, что составляет лишь 2% от всего планетарного азота.

     Остальные 98% все еще находятся в составе  горных пород. Земная кора содержит не более 0,03% азота, но его количество увеличивается в верхних слоях почвы до 0,1'—0,4% от сухой массы.

     Почти весь азот наземных биогеоценозов находится  не в фитомассе, а в почве. 98% азота  почвы связаны с органическими  веществами (белок, нуклеиновые кислоты, гуминовые вещества и т. д.), а в  минеральной форме его не более 2%. В биосфере распределение азота (в тоннах) характеризуется следующими данными (Петербургский, 1979): в атмосфере 3,78-101 5, в осадочных породах 4,06-101 8 , в океане 2,02-101 3 , в почвах 15,24-101 0, в растительности 1,1-109, в животном мире 6,09-107. Зеленые растения — автотрофы в отношении азота, т. е. используют неорганический связанный азот. Растения не могут прямо использовать для своей жизнедеятельности инертный азот воздуха, а усваивают его в виде минеральных солей аммония (NH4+), нитритов (N02~) и особенно нитратов (NOa-).

     Однако  концентрация нитратов в почвенном  растворе обычно очень низка, в противоположность  общему содержанию азота, которое выше в сотни раз. Нитраты быстро потребляются из почвенного раствора, но также быстро и пополняется их количество при минерализации. Азот возвращается в почву преимущественно с опадом листьев, плодов, отмирающими корнями, а также, вероятно, и с корневыми выделениями.

     Фосфор

     Фосфор  в горных породах и в почве  находится в форме труднорастворимых железных, алюминиевых или кальциевых солей ортофосфорной кислоты, а растения поглощают ионы этой кислоты. Значение Р для растений очень велико. В почвах он содержится в живых организмах, в отмерших органах растений, в гумусе, в минеральной части почвы, в почвенном растворе. Доступные соединения фосфора, которых в почве мало,, поступают в нее при разложений, и минерализации от- -мерших органов растений (Работнов, 1979). Среднее содержание Р2О5 в зональных почвах (Соколов, 1950) зависит от особенностей почвообразующей породы и гидрологического режима. Так, подзолистые почвы содержат примерно 0,1 % Р2Об , серые лесные, деградированные и выщелоченные черноземы — 0,13, мощные и обыкновенные черноземы — 0,15, сероземы — 0,12%; в суглинистых и глинистых почвах P обычно больше, чем в песчаных. Фосфорное  тесно связано с мико- симбиотрофией.

     Однако  если симбиотическая азотфиксация увеличивает  поступление азота в почву, то симбиоз с микоризообразующими  грибами не вносит в нее дополнительных количеств P, но способствует лучшему использованию растениями имеющихся его запасов. Гифы грибного симбионта обеспечивают передвижение - фосфатов в корни растений, поскольку перемещение- слабоподвижных фосфатов происходит очень медленно и вблизи поглощающего корня может создаться зона истощения доступными фосфатами.

     Это особенно важно- для фитоценозов, в  которых почвы слабо пронизаны  корнями (первые стадии сукцессии, некоторые  лесные -ценозы и т. д.). Некоторые  растения при потреблении Р обходятся  и без микоризы, например в случаях обильного обеспечения Р; в водной среде или в почвах; пропитанных водой, где Р находится в растворе; если и тканях растений накопляются соли и алкалоиды, не позволяющие развиться симбиотичеоким связям с грибами; в экстремальных температурных условиях и при недостатке воды, что ингибирует развитие грибных симбионтов. Все эти случаи необходимо учитывать при изучении распространения растений. Так, в широколиственных лесах на почвах, богатых фосфором и с интенсивно идущей нитрификацией, может распространиться .безмикоризная крапива, а на почвах, бедных фосфором, будет распространен имеющий микоризу пролесник (Mercurialis perennis).

     Калий

     Калий имеется в большинстве почв в  достаточно- больших количествах  в составе полевых шпатов, слюд,, глинистых минералов; растениями поглощается он в виде иона К+ . В растении он способствует набуханию коллоидов и связан с процессами осморегуляции клеток,, т. е. поддерживает тургор клеток.

     Недостаток  К может привести к завяданию, а его повышенное содержание —  к повышению осмотического давления клеточного сока.

     Калий влияет на фотосинтез, и его особенно много в нормально функционирующем  фотосинтетическом аппарате листа. Признаками голодания по калию являются ослабленный рост, межжилковый хлороз более старых листьев, красновато-фиолетовая окраска листьев.

     Железо

     Содержание Fe в земной коре довольно высоко, но в нормально дренированных почвах образуются практически нерастворимые  его соединения. В водо- насыщенных, плохо аэрируемых, почвах Fe переходит  в соли (сульфиды, карбонаты, фосфаты), которые прочно связаны с почвенными коллоидами; с органическими веществами оно образует частично растворимые, частично нерастворимые соединения. Поглощается растениями в виде ионов F e 2 + и Fe3 + , причем восприятие его усиливается на кислых почвах. Высшие растения способны запасать в листьях окислы железа, которые с опадом могут обогатить подстилку. Затрудненное усвоение Fe (особенно на известковых почвах) вызывает так: называемый «известковый хлороз», когда жилки остаются зелеными, а листья обесцвечиваются, уменьшается их площадь; при этом уже поглощенное растением железо инактивируется. Видов, «специализированных»- к Fe, не известно.

     Иногда  в качестве пионерных растений на участках, богатых окислами железа, называют некоторые кальцифобные (Calluna, Agrostis canina, Silene rupestris) виды, но в этом случае они проявляют хлороз и карликовость.

     Магний

     Магний, подобно Са, в довольно больших  количествах содержится в земной коре и во многих горных породах. Чисто  магниевой породой является серпентин. В почве Mg находится в виде карбонатов (доломит), в составе силикатов (авгит, оливин, роговая обманка), сульфатов, хлоридов.  

     Как составная часть молекулы хлорофилла Mg участвует в процессе фотосинтеза., кроме того, он воздействует на регуляцию  набухания коллоидов. Недостаток Mg наблюдается на кислых почвах легкого механического состава. Признаками его являются ослабленный рост и межжилковый хлороз старых листьев. С магнием связана особая «серпентиновая флора». Содержание MgO в серпентине может превышать 40%. Типично серпентиновые виды, т. е. присущие исключительно этой породе (и магнезиту), довольно редки и обычно относятся к эндемикам, хотя существуют даже серпентиновые сообщества, особенно в южных областях Европы. Серпентиновые почвы весьма бедны питательными веществами, однако они отличаются повышенным содержанием Са и темной окраской, что создает благоприятные температурные условия. Поэтому в северных районах подобные местообитания нередко заселяются южными термофильными видами, которые иногда рассматриваются как реликты.

     Однако  здесь имеют значение не только физические условия, но большую роль играет преобладание Mg над. Са, а также возможные повышения  содержания Zn и Cr (Braun-Blanquet, 1964). Собственно серпентиновые виды запасают довольно большие количества Mg; отмечено, что многие из них имеют весьма развитую корневую систему, но при этом надземная часть и цветки развиты.  

     36. Ассимиляция и диссимиляция, их  единство и противоположность

     Жизнедеятельность организма обеспечивается двумя  процессами - ассимиляцией и диссимиляцией, в основе которых лежит обмен веществ между внутренней (клетками организма) и внешней средой.

     Ассимиляция (Assimilation – усвоение)-  усвоение растениями веществ из внешней среды и построение из них более сложных, присущих данному растению органических веществ. Важнейшей частью этого процесса является ассимиляция углекислого газа (фотосинтез).

     Диссимиляция (от лат. dissimilis — несходный) в биологии, противоположная ассимиляции сторона обмена веществ, заключающаяся в разрушении органических соединений с превращением белков, нуклеиновых кислот, жиров, углеводов (в том числе введённых в организм с пищей) в простые вещества. Ряд процессов диссимиляции — дыхание, брожение и гликолиз — занимает центральное место в обмене веществ. В результате этих процессов происходит освобождение энергии, заключённой в молекулах сложных органических соединений, которая частично трансформируется в энергию аденозинфосфорных кислот (преимущественно АТФ). Основные конечные продукты диссимиляции во всех организмах — вода, углекислый газ и аммиак. В растительных организмах CO₂ частично, a NH₃ полностью используются для биосинтеза органических веществ, являясь, т. о., исходным материалом для ассимиляции.