10. Температура как экологический фактор для растений.

Температура определяет развитие, существование и распределение живых организмов по земному шару. Экологическими значениями являются – доза воздействия фактора и тепловой режим. Тепловой режим влияет на продолжительность жизни организмов в течение суток, сезонов и т.д.

Значение температур как фактора, состоит в том, что температура оказывает влияние на жизненные процессы. ( правило Вант-Гоффа). Согласно этому правилу, скорость химических реакций возрастает в 2-3 раза при повышении температуры на каждые 10 градусов. При температурах выше или ниже оптимальных скорость биохимических реакций в организме снижается или они вообще нарушаются, что приводти к замедлению темпов роста и даже гибели организма.

По отношению к температуре растения делятся:

- криофильные (холодолюбивые растения).

- мезотермные (умеренные широты).

- термофильные (тропические,субтропические пояса).

Криофилы - относятся холодостойкие растения, переносящие низкие температуры в состоянии покоя. Встречаются в умеренной зоне. Их ареалы не выходят за границы бореальной лесной области (бактерии, грибы, лишайники, мхи).

Мезотермофиты – относятся теплолюбивые, но не жароустойчивые растения (растения влажного тропического пояса, обитающие при температуре 20-30 градусов). Не имеют приспособлений к температурному режиму. К ним относят вечнозелёные растения субтропического пояса (земляничное дерево, пальмы). К мезотермофитам умеренных широт относят широколиственные породы (липа, бук, граб, каштан), а также растения травянистого яруса широколиственных лесов.

Термофилы – растения способные выносить температуру выше 45 градусов без видимых повреждений. Характерны для тропических и субтропических поясов земли и на открытых местообитаниях. Растения пустынь, полупустынь, степей, саванн, наскальные мхи и лишайники, термофильные бактерии и водоросли.

Разные растения по разному приспосабливаются к различным температурным режимам. Так, например в зоне высоких температур при пониженной влажности (в тропических и субтропических пустынях) исторически сформировался своеобразный морфологический тип растений:

- сокращение листовой поверхности, вплоть до её редукции;

- свёртывание листьев в трубку;

- густое белое опушение;

- гладкая восковая поверхность, наличие кутикулы;

- ориентация листьев ребром к солнцу;

- сильное развитие покровных тканей;

- толстостенный многослойный эпидермис, развитие перидермы и корки.

В зоне низких температур отмечаются следующие адаптации:

- уменьшение листовой поверхности, свёртывание листьев, опушение сего растения, так и почечных чешуй, развитие кутикулы, зимние осмоление почек, неглубокие корневые системы.

К физиологическим приспособлениям растений, сглаживающим вредное влияние высоких и низких температур м.б. отнесены интенсивность транспирации, накопление в клетках солей, изменяющих температуру свёртывания плазмы, свойство хлорофилла препятствовать проникновению наиболее горячих солнечных лучей. Наибольшее значение для терморегуляции морозоустойчивых растений имеет накопление в клетках сахара и других веществ, увеличивающих концентрацию клеточного сока и снижающих обводнённость клеток. Это делает растение более выносливым.

В 1966 г Радченко разработал концепцию о температурных градиентах среды и растений. Её суть состоит в том, что выделяют отрицательный и положительный температурный градиент. Отрицательный градиент – это когда температура почвы ниже, чем температура воздуха.

Положительный градиент – это когда температура воздуха ниже температуры почвы. Большинство растений приспособлены к отрицательному температурному градиенту, а меньшая часть растений приспособлены к положительному градиенту температур.

Под эффективной температурой понимают разницу между температурой среды и температурным порогом развития организмов. Для каждого вида она имеет верхние пределы, так как слишком высокие температуры уже не стимулируют, а тормозят развитие. И порог развития и сумма эффективных температур для каждого вида свои. Они зависят от исторической приспособленности вида к условиям жизни. Для семян растений умеренного климата, например гороха, клевера, порог развития низкий: их проростание начинается при температуре почвы от 0 до +1 градуса; более южные культуры – кукуруза и просо – начинают прорастать только при + 8 + 10 градусов, а семенам финиковой пальмы для начала развития нужно прогревание почвы до + 30 градусов. Сумму эффективных температур рассчитывают по формуле: С =(t –t₁)n, где C- искомая величина; t – наблюдаемая (реальная температура); t₁ – нижний порог развития; n – продолжительность развития в днях.