Климатические факторы

Рост и развитие растений зависят от обеспеченности водой, теплом светом, воздухом.

Вода для растений играет исключительно важное значение. Без нее их жизнь невозможна. Растения получают влагу в основном из почвы, куда она поступает в виде дождя, снега, росы, почвенных и грунтовых вод.

В водном режиме растений огромное значение имеют дождевые воды. Годовое количество атмосферных осадков в разных районов неодинаково. В некоторых местностях ежегодное количество атмосферных осадков достигает 10000 мм, но имеются места, где количество атмосферных осадков не превышает 100-120 мм в год, а иногда они совсем отсутствуют.

В отдельных случаях растение испытывает недостаток воды даже при большом содержании ее в почве, что может быть связано с физическими свойствами почвы и температурными условиями. Подобное явление характерно для многих типов местообитаний. Вызывается оно недостатком кислорода, большой кислотностью, высоким содержанием солей и другими причинами.

Другой важнейший фактор роста – тепло. Для прорастания семян и дальнейшего роста и развития растений необходима определенная температура воздуха и почвы. Потребность в тепле у различных растений не одинакова.

Повышенное количество тепла с весны до созревания растений благоприятно отражается на их урожае. В случае недостатка тепла растения не успевают образовывать семена в течение лета. При очень высоких температурах рост замедляется.

В разные фазы развития растениям необходима различная температура. Так, кущение растений усиливается при сравнительно низкой температуре, в период от цветения до кущения благоприятно повышение температуры, а после цветения потребность в тепле снижается.

В жизни растений огромное значение имеет световой режим. Сила света влияет на интенсивность роста растений, стебли под влиянием света становятся упругими и приобретают определенную форму. Растения, выращенные в темноте, бывают бледными, лишенными хлорофилла, с вытянутыми слабыми стеблями, которые из-за слабого развития механических тканей неспособны самостоятельно держаться. Кроме того, в таких растениях уменьшается содержание ценных питательных веществ, например, белка.

Большое значение для растений имеет продолжительность освещения в течение суток. Растения южного происхождения развиваются и зацветают быстрее при коротком дне. При удлиненном дне они образуют мощную вегетативную массу, поздно, а иногда и совсем не зацветают и семена не успевают созреть. Растения северных широт, относящиеся к растениям длинного дня, при более продолжительном дне раньше зацветают и созревают, а при сокращении дня у них сильно развивается вегетативная масса, но запаздывают цветение и созревание.

Воздух необходим растениям для дыхания и фотосинтеза, в процессе которого усваивается углекислый газ. Многие кормовые растения, злаковые травы, осока опыляются с помощью ветра.

Экологическое значение воздуха заключается в том, что его влажность сильно изменяется в зависимости от географического положения. Движение воздуха оказывает влияние на транспирацию растений. Во время сильного зноя, сопровождаемого сухостью воздуха, влияние ветра становится сильно ощутимым, корневая система часто не в состоянии дать растению достаточное количество воды, в результате чего листья опадают, интенсивность фотосинтеза уменьшается, резко снижается урожайность.

Растения, произрастающие в разных климатических зонах, приспосабливаются к тем или иным температурам, приобретают такие важные свойства, как засухоустойчивость и морозостойкость, обусловленные соответствующими климатическими факторами.

По отношению к влаге кормовые растения подразделяются на следующие экологические типы: мезофиты, гигрофиты и ксерофиты.

Мезофиты – растения, распространенные в районах среднего увлажнения. Это переходная форма от гигрофитов к ксерофитам. Наиболее благоприятные условия для мезофитов – влажность почвы – 75-80% наименьшей влагоемкости.

Следует отметить, что выше грунтовых вод обычно располагается горизонт почвы, насыщенный влагой в результате подъема ее по капиллярам. При залегании этого горизонта на глубине, доступной для корней луговых трав, растения наиболее полно обеспечиваются водой. Чем ближе грунтовые воды к поверхности почвы, тем устойчивее ее водный режим, однако, при очень близком залегании грунтовых вод снижается микробиологическая активность почвы, ухудшается обеспеченность растений питательными веществами, ослабляются рост и развитие луговых растений.

К мезофитам относится большинство луговых злаковых и бобовых растений: тимофеевка луговая, пырей ползучий, люцерна, клевер и др. Мезофиты – очень распространенная группа растений, они не имеют особых черт, присущих только данной экологической группе.

Мезофильная растительность произрастает в основном в областях с умеренным климатом, а так же встречается в полярных и тропических районах. Растения этой группы весьма разнообразны. Листья мезофитов, как правило, тонкие, плоские, имеют тонкую эпидерму и рыхлую губчатую ткань. Многие из мезофитов обладают высокими кормовыми достоинствами, хотя среди них встречается немало вредных и ядовитых растений.

Гигрофиты произрастают на влажных лугах, болотах, побережьях рек, а так же лесах влажных районов. Это высокие растения с широкими листьями и слабой корневой системой. Устьица, расположенные на обеих сторонах лица, не закрываются. К гигрофитам относятся осока, ситник, многие лютиковые и др. Кормовое достоинство некоторых из них невысокое. Бобовые травы в избыточно влажных местах встречаются очень редко.

Наряду с гигрофитами, влаголюбивыми растениями, произрастающими на суше, выделяют гидрофиты, то есть ботанические виды, для которых вода служит местом обитания. В воде растут высшие растения и водоросли. Запасы гидрофитов в дальневосточных морях позволяют наладить их промышленную заготовку на корм скоту.

Ксерофиты – растения сухих местообитаний, произрастающие в условиях недостатка влаги. Они обладают способностью переносить почвенную и атмосферную засуху. Ксерофиты имеют мощно развитую корневую систему, которая обеспечивает их влагой даже при малом содержании ее в почве. Они отличаются, как правило, замедленной транспирацией, особенно в знойные часы, очень высоким осмотическим давлением в клетках корня, что дает возможность всасывать почвенный раствор при малых количествах влаги. Снижение транспирации до минимальных размеров достигается различными приспособлениями, а именно: попеременным закрыванием и раскрыванием устьиц, особым строением их, защитой устьиц от прямого действия солнечных лучей, утолщением наружных клеточных оболочек и т. д.

К типичным ксерофитам относятся многие растения юга степей, полупустынь и пустынь: ковыль, полынь и др.

Ксерофиты в связи с их местообитанием в условиях недостаточного снабжения водой имеют узкие небольшие листья, часто у них очень мало листьев и они слаборазвиты. Эпидермис нередко многослойный, с сильноразвитой кутикулой, поэтому листья очень толстые. Кроме того, у ксерофитов клетки мелкие, плотно сложенные, большое количество проводящих пучков, межклетники незначительно развиты, но сильно развиты механические ткани, что нередко придает стеблям жесткость. Все это в известной мере может характеризовать ксерофиты как кормовые растения, часто невысокого достоинства, хотя срединих есть немаловидов с хорошими кормовыми качествами.

Для растений большое значение имеет распределение количества осадков в течение года. От этого зависят степень развития растительного покрова в тот или иной период, а так же характер растительности.

Недостаток влаги в сухих местообитаниях обусловил распространение там ксерофильных растений с сочными стеблями или листьями, в особой ткани, которой запасается вода, расходуемая растением по мере надобности.

У многих растений сухих мест – склерофитов наблюдаются уменьшение листовой поверхности, превращение ее в шипы, иглы, сбрасывание листьев на лето, а иногда отсутствие листьев.

В связи с разнообразием луговой растительности она отличается пластичностью, то есть произрастает и в чрезмерно засушливых и влажных погодных условиях.

В засушливых районах произрастает также особая группа растений – эфемеры и эфемероиды.

Эфемеры – однолетние растения степей и пустынь, успевают пройти весь цикл развития в короткий ранневесенний период, когда имеется достаточно влаги. Это очень небольшие растения с плохо расчлененными стеблями, маленькими листьями и слаборазвитой корневой системой. К эфемерам относятся кострец кровельный, клоповник и др.

Сходны с эфемерами по кратковременности вегетации эфемероиды - многолетние растение, которые способны приостанавливать свои жизненные процессы в засушливое время и вновь начинать рост и развитие в наступающий влажный период. Так, многочисленные виды луковичных растений ранней весной цветут, летом листья их отмирают и в засушливый летний период сохраняются в покоящейся луковице.

В среднеазиатских пустынях к особенно распространенным эфемероидам относятся мятлик луковичный, осока песчаная, осока пустынная и др.

Некоторые растения, например ксерофиты, могут переносить почвенную и атмосферную засуху. Способность трав сохранять жизнеспособность в условиях высоких температур при сухости воздуха и почвы, в условиях резкого и длительного недостатка влаги, а затем при наступлении нормальных условий продолжать свой рост и развитие и давать нормальный урожай называется засухоустойчивостью.

Засухоустойчивость определяется климатическими и экологическими условиями обитания, при которых растения выработали определенные свойства, характерные для ксерофитов. Огромное значение в этом отношении имеет мощная корневая система, дающая возможность использовать почвенную влагу, даже находящуюся на большой глубине.

К засухоустойчивым растениям относятся такие многолетние травы, как житняк, ковыль, кострец, некоторые мезофиты. Луговые травы различаются так же по влагоустойчивости – свойству, противоположному засухоустойчивости.

Влагоустойчивость заключается в способности растений сохранять жизнеспособность при избыточном увлажнении, иногда очень длительном, а после наступления нормальных условий давать урожай.

Влагоустойчивость может быть двоякого рода: устойчивость растений к затоплению с поверхности почвы и устойчивость при подтоплении снизу, из-под почвы. Обычно, затопление водой с поверхности происходит весной на заливных лугах, а так же при лиманном и обычном орошении.

Способность растений переносить неблагоприятные условия перезимовки, не поддаваться вымерзанию, выпреванию, выпиранию корней из почвы называется зимостойкостью.

Выпревание и вымокание обычно наблюдаются под глубоким снежным покровом, когда образуется застой воды при медленном таянии снега. Выпирание растений отмечается при попеременном оттаивании и замерзании почвы зимой. Почва оседает и как бы выпирает растения, узлы кущения обнажаются, в результате чего происходят вымерзание и разрыв корней.

Морозостойкость, то есть способность переносить не только заморозки, но и длительные морозы, у разных групп растений различна. Зимостойкость растений может резко изменяться в зависимости от условий их роста, развития и использования.

Растения слаборазвитые, а часто с запозданием скошенные и стравленные и, вследствие этого накопившие к зиме мало запасных питательных веществ, становятся незимостойкими.

Дата добавления: 2015-08-10