Министерство образования Российской Федерации Сибирский Государственный Технологический Университет Кафедра Физиологии растений РЕФЕРАТНа тему: Экологические основы устойчивости растений. Выполнил: Студент гр.32-6 Чебых Евгений Александрович Проверила:Сунцова Людмила Николаевна Красноярск 2001г. Содержание ВВЕДЕНИЕ4 Границы приспособления и устойчивости4 Защитные возможности растений5 ХОЛОДОСТОЙКОСТЬ РАСТЕНИЙ6 Физиолого-биохимические изменения у теплолюбивых растений при пониженных положительных температурах. 6 Приспособление растений к низким положительным температурам. 7 Способы повышения холодостойкости некоторых растений. 7 МОРОЗОУСТОЙЧИВОСТЬ РАСТЕНИЙ8 Замерзание растительных клеток и тканей и происходящие при этом процессы. 9 Условия и причины вымерзания растений. 9 Закаливание растений. 10 Фазы закаливания. 11 Обратимость процессов закаливания. 14 Способы повышения морозоустойчивости. 14 Методы изучения морозоустойчивости растений. 15 ЗИМОСТОЙКОСТЬ РАСТЕНИЙ16 Зимостойкость как устойчивость к комплексу неблагоприятных факторов перезимовки. 16 Выпревание, вымокание, гибель под ледяной коркой, выпирание, повреждение от зимней засухи. 16 Выпирание. 17 Методы определения жизнеспособности сельскохозяйственных культур в зимний и ранневесенний периоды. 18 ЯРОВИЗАЦИЯ19 Типы растений, требующих охлаждения для перехода к цветению20 Виды, для которых характерна реакция на охлаждение и фотопериодизм21 Физиологические аспекты яровизации22 Природа изменений, происходящих во время яровизации23 ЖАРОУСТОЙЧИВОСТЬ РАСТЕНИЙ24 Изменения обмена веществ, роста и развития растений при действии максимальных температур. 24 Диагностика жароустойчивости. 26 ЗАСУХОУСТОЙЧИВОСТЬ РАСТЕНИЙ27 Совместное действие недостатка влаги и высокой температуры на растение. 27 Особенности водообмена у ксерофитов и мезофитов. 28 Влияние на растения недостатка влаги. 29 Физиологические особенности засухоустойчивости сельскохозяйственных растений. 31 Предпосевное повышение жаро- и засухоустойчивости. 34 Диагностика жаро и засухоустойчивости. 35 Повышение засухоустойчивости культурных растений. 35 Орошение как радикальное средство борьбы с засухой. 36 ТИПЫ РАСТЕНИЙ ПО ОТНОШЕНИЮ К ВОДНОМУ РЕЖИМУ: КСЕРОФИТЫ, ГИГРОФИТЫ И МЕЗОФИТЫ37 О природе приспособительных реакций к недостатку воды у разныхгрупп растений. 38 КРИТИЧЕСКИЕ ПЕРИОДЫ В ВОДООБМЕНЕ РАЗНЫХ РАСТЕНИЙ. 39 ЗАКЛЮЧЕНИЕ40 ЛИТЕРАТУРА41 ВВЕДЕНИЕ Территория России включает различные климатические зоны. Значительная их часть приходится на районы неустойчивого земледелия, для которых характерны недостаток или избыток осадков, низкие зимние или высокие летние температуры, засоленность или заболоченность, закисленность почв и др. В этих условиях урожайность сельскохозяйственных культур во многом определяется их устойчивостью к неблагоприятным факторам среды конкретного сельскохозяйственного региона. Приспособленность онтогенеза растений к условиям среды является результатом их эволюционного развития (изменчивости, наследственности, отбора). На протяжении филогенеза каждого вида растений в процессе эволюции выработались определенные потребности индивидуума к условиям существования и приспособленность к занимаемой им экологической нише. Важно подчеркнуть, что именно в критические периоды растения наиболее интенсивно растут и формируют хозяйственно полезные органы (плоды, семена и др.). ЗАКЛЮЧЕНИЕ Одной из главных причин снижения урожайности высокопродуктивных сельскохозяйственных растений является их недостаточная устойчивость к неблагоприятным факторам среды. Поэтому чрезвычайно важно знать основные показатели, которые могут характеризовать устойчивость растений к тем или иным неблагоприятным факторам среды. Важность такой постановки вопроса очевидна, так как ведение современного сельского хозяйства требует от специалистов знания не только теоретических основ проблемы, но и умения применять различные физиологические характеристики состояния растений в экстремальных условиях. Для определения устойчивости растений к неблагоприятным факторам среды используют разнообразные методы. Это в первую очередь визуальная диагностика состояния растений: высота растения, кустистость, темпы роста, формирование листового аппарата, окраска листьев и т. д. Как правило, такие показатели используют при прямых полевых или вегетационных методах выращивания. Однако трудоемкость и продолжительность прямых методов вызвали необходимость разработки лабораторных методов диагностики устойчивости растений. В основе этих методов лежат изменения физиологических и биохимических процессов, происходящих в растениях. В зависимости от вида действующего фактора можно выделить такие показатели, как водоудерживающая способность растений, содержание свободной и связанной воды, эластичность и вязкость протоплазмы. Для определения засухоустойчивости растений применяют метод крахмальной пробы, определение выхода электролитов из тканей растений и содержания статолитного крахмала, устойчивость пигментного комплекса, скорость движения цитоплазмы. При диагностике холодостойкости и морозоустойчивости используют содержание углеводов, активность р-фруктонозидазы, степень склерификации узла кущения, изменение электропроводности тканей, биопотенциалов и увеличение сродства к красителям. Устойчивость к засолению можно определять по скорости прорастания семян в солевом растворе, а также использовать для этих целей такие показатели, как степень и скорость плазмолиза, «выцветания» хлорофилла, раскрытия устьиц, количество альбуминов, биохемилюминесценция, и другие показатели. Применяя различные методы определения устойчивости растений, можно уже на ранних этапах роста и развития растений выявить возможность выращивания их в той или иной экологической среде. ЛИТЕРАТУРА Володько И.К. ''Микроэлементы и устойчивость растений к неблагоприятным условиям'', Минск, Наука итехника, 1983г. Горышина Т.К. ''Экология растений'', уч. Пособие для ВУЗов, Москва, В. школа, 1979г. Прокофьев А.А. ''Проблемы засухоустойчивости растений'', Москва, Наука, 1978г. Сергеева К.А. ''Физиологические и биохимические основы зимостойкости древесных растений'', Москва, Наука, 1971г. Уоринг Ф., Филлипс И. ''Рост растений и дифференцировка'', Москва, Мир, 1984г. У сельскохозяйственных растений особое значение имеет устойчивость, определяемая выносливостью клеток растений, их способностью адаптироваться в изменяющихся условиях среды, вырабатывать необходимые для жизнедеятельности продукты метаболизма. Лучше всего растения переносят неблагоприятные условия в состоянии покоя. Первым сигналом для перехода к состоянию покоя является сокращение светового периода. При этом в клетках растений начинаются биохимические изменения, приводящие в конечном счете к накоплению запасных питательных веществ, снижению оводненности клеток и тканей, образованию защитных структур, накоплению ингибиторов роста. Примером такой подготовки могут служить сбрасывание листьев в осенний период у многолетних растений, развитие запасающих органов у двулетних и образование семян у однолетних. ХОЛОДОСТОЙКОСТЬ РАСТЕНИЙ Устойчивость растений к низким температурам подразделяют на холодостойкость и морозоустойчивость. Под холодостойкостью понимают способность растений переносить положительные температуры несколько выше О 0С. Холодостойкость свойственна растениям умеренной полосы (ячмень, овес, лен, вика и др.). Тропические и субтропические растения повреждаются и отмирают при температурах от 0 до 10 0С (кофе, хлопчатник, огурец и др.). Для большинства же сельскохозяйственных растений низкие положительные температуры негубительны. Связано это с тем, что при охлаждении ферментативный аппарат растений не расстраивается, не снижается устойчивость к грибным заболеваниям и вообще не происходит заметных повреждений растений. Степень холодостойкости разных растений неодинакова. Многие растения южных широт повреждаются холодом. При температуре 3 °С повреждаются огурец, хлопчатник, фасоль, кукуруза, баклажан. Устойчивость к холоду у сортов различна. Для характеристики холодостойкости растений используют понятие температурный минимум, при котором рост растений прекращается. Для большой группы сельскохозяйственных растений его величина составляет 4 °С. Однако многие растения имеют более высокое значение температурного минимума и соответственно они менее устойчивы к воздействию холода. Накопление зеленой массы кукурузой не происходит при температуре ниже 10 оС. Устойчивость растений к холоду зависит от периода онтогенеза. Разные органы растений также различаются по устойчивости к холоду. Так, цветки растений более чувствительны, чем плоды и листья, а листья и корни чувствительнее стеблей. Наиболее холодостойкими являются растения раннего срока посева. Для сравнения рассмотрим особенности прорастания малоустойчивой к холоду кукурузы. При температуре 18—20 оС всходы у кукурузы появляются на 4-й день, а при 10—12 у растений этого вида широкая и тонкая пластинка, однослойная палисадная ткань, состоящая из укороченных и рыхло расположенных клеток. У обоих видов Asperula было проведено сравнительное изучение анатомического строения и интенсивности транспирации (табл. 5).Табл. 5. Анатомическое строение и интенсивность транспирации у степных и лесных видов, % (по.Н. А. Максимову) Растение Длина сети жилок листа Количество устьиц Интенсивность трансшфйцин Asperula glauca Asperula odora a 100 30 100 14 100 45 Такие же исследования провел Б. А. Келлер с двумя видами подмаренника: весенний (Gallium verum) и крестовидный (Gallium cru-cia a).
С 1939 в институте физиологии растений имени К. А. Тимирязева АН СССР (в 1946—1952 — директор). Один из основоположников экологической физиологии растений. Работы по морозоустойчивости и засухоустойчивости растений. Гибель их от мороза объяснил механическим повреждением обезвоженных тканей кристаллами льда, в результате их накопления в межклетниках, а защиту — концентрацией в клеточном соке осмотически активных веществ (сахаров и других). Установил, что ксерофиты отличаются не пониженной транспирацией , как думали раньше, а способностью без снижения продуктивности переносить длительное и глубокое завядание. Премия имени В. И. Ленина (1930) за монографию «Физиологические основы засухоустойчивости растений» (1926). Награжден орденом Трудового Красного Знамени. Соч.: Избранные работы по засухоустойчивости и зимостойкости растений, т. 1 — 2, М., 1952; Краткий курс физиологии растений, 9 изд., М., 1958. Лит.: Туманов И. И., Основные черты научной деятельности Н. А. Максимова, в сборнике: Памяти академика Н. А. Максимова, М., 1957; Н. А. Максимов, М. — Л., 1949 (АН СССР
Эти дожди образуются вследствие поступления в атмосферу на большую высоту от сгорающего топлива (особенно сернистого) диоксида серы и окислов азота. Получающиеся при этом в атмосфере слабые растворы серной и азотной кислоты могут выпадать в виде осадков иногда через несколько дней в сотнях километров от источника выделения. Установить место зарождения кислотного дождя технически пока невозможно. Проникая в почву, кислотные дожди нарушают ее структуру, пагубно влияют на полезные микроорганизмы, растворяют природные минералы, такие как кальций и калий, унося их в подпочвенный слой и отбирая у растений их основной источник питания. Вред, наносимый растительности кислотными дождями, особенно соединениями серы, огромен. Внешний признак воздействия сернистого ангидрида — постепенное потемнение листьев на деревьях, покраснение игл сосны. Загрязнение воздушной среды теплогенерирующими установками, промышленностью и транспортом, как полагают ученые, привело к новому явлению — поражению некоторых видов лиственных пород деревьев, а также к быстрому сокращению скорости роста по меньшей мере шести видов хвойных деревьев, что прослеживается по годовым кольцам этих деревьев.
Экологические императивы устойчивого развития России. СПб., 1996. («Россия накануне XXI века; вып. 5). Юсупов Р. М. Информационная безопасность основа национальной безопасности // Вооружение, политика, конверсия. 1997. P3,4. Юсупов Р. М.г Заболотский В. П., Иванов В. П. Человек в информационном пространстве// Проблемы информатизации. 1996. Вып. 4. Глава 12 Этнополитические процессы как объект социальной безопасности Любое государство, особенно многонациональное, стоит перед необходимостью решения многообразных политических и национальных (этнических) проблем. Эти компоненты общественного развития тесно связаны между собой и находятся в постоянном взаимодействии. Этнические проблемы нередко выступают фактором, который оказывает определяющее воздействие на политические процессы (распределение власти, властных полномочий, их легитимизация, характер государственного устройства, политический режим, институты политической системы). Национальное сознание, сумма представлений, в комплексе образующие то, что называется «национальной идеей», также влияют на политическую сферу (политическое сознание, политическую психологию, политическую культуру, нормы, регламентирующие политическое поведение или политическое участие граждан, специфические формы их мобилизации, рекрутирования для поддержки той или иной политики)
Контрольная работа Экологические основы природопользования Вопрос № 2.3 Составьте примерную хронологическую таблицу, показывающую формы воздействия человека на окружающую природу в разные периоды развития цивилизации. Всякая человеческая деятельность прямо или косвенно, но неизбежно связана с эксплуатацией природных ресурсов и основана, таким образом, на взаимодействии с природной средой. Однако взаимоотношения человечества и природной среды развивались неравномерно. Хронологическая таблица воздействия человека на окружающую природу Периоды развития Взаимодействие с окружающей природой 7 тысяч лет назад Появление настоящего сельского хозяйства, возникновение первых цивилизаций и первых антропогенных биогеоценозов. 2 тысячи лет назад Резкое усиление антропогенной нагрузки на природную среду, вырубка лесов и истощение почв. Начало XVII – XIX вв. Рост потребления ископаемых ресурсов, сильное загрязнение воздуха и воды, появление огромных масс твёрдых отходов. Конец XIX – XX вв. Быстрое истощение невозобновимых природных ресурсов, разрушение и загрязнение потенциально возобновимых ресурсов — почвы, лесов, пастбищ и вод суши и океана. 2000 г. Постиндустриальная эпоха, строгое законодательство в области охраны природных ресурсов. Конец XXI в. Население Земли стабилизируется на уровне 8—12 миллиардов человек, а темпы роста промышленного производства несколько замедлятся. - 7 тысяч лет назад Настоящее сельское хозяйство появилось около 7 тысяч лет назад в долине Инда, в Месопотамии (в долине рек Тигр и Евфрат) и в долине Нила. Наибольшую биомассу эти растения создают в период, благоприятный для вегетации, а в жару уровень обменных процессов у них очень низок. СтипаксерофитыPэто группа узколистных дерновинных злаков (ковыли, тонконоги, типчак и др.). Характеризуются низкой транспирацией в засушливый период и могут переносить особенно сильное обезвоживание тканей. Свернутые в трубочку листья имеют внутри влажную камеру. Транспирация идет через погруженные в бороздки устьица внутрь этой камеры, что снижает потери влаги (рис.P34). А, Б Рис.P34. Поперечный срез листа ковыля Stipa capillata (по A. Кернеру, 1896): A при засухе (лист свернут); Б во влажную погоду (пластинка листа развернута) Кроме названных экологических групп растений, выделяют еще целый ряд смешанных или промежуточных типов. Различные пути регуляции водообмена позволили растениям заселить самые различные по экологическим условиям участки суши. Многообразие приспособлений лежит, таким образом, в основе распространения растений по поверхности земли, где дефицит влаги является одной из главных проблем экологических адаптаций. 3.3.3
Уральский колледж строительства архитектуры и предпринимательства Контрольная работа Экологические основы природопользования Выполнил: Малько И. А. гр. ДДО-302 Екатеринбург 2009г. 1. Виды и классификация природных ресурсов Природные ресурсы – это часть всей совокупности среды обитания (ресурсы условия), используемой для поддержания жизни. Огромные объемы природных ресурсов, вовлекаемых в современную человеческую деятельность, обострили проблемы их рационального использования и охраны и приобрели глобальный характер. Для изучения и рационального использования природных ресурсов целесообразно провести их разделение по классам (видам), для того чтобы выработать обобщенные методы рационального их использования. Основные виды природных ресурсов следующие: 1. Энергетические ресурсы (солнечная энергия, внутриземное тепло, ядерная энергии и др.); 2. Атмосферные (газовые ресурсы); 3. Климатические ресурсы; 4. Водные ресурсы; 5. Ресурсы литосферы, в том числе земельные и минеральные ресурсы; 6. Ресурсы растений – продуцентов; 7. Ресурсы консументов; 8. Ресурсы редуцентов; 9. ![]() Быстрозакрывающиеся пакеты с замком "зиплок" предназначены для упаковки мелких предметов, фотографий, медицинских препаратов и 148 руб Раздел: Гермоупаковка ![]() Купюры в пачке выглядят совсем как настоящие, к тому же и банковской лентой перехвачены... Но вглядитесь внимательней, и Вы увидите 60 руб Раздел: Прочее ![]() Юмор – настоящее богатство! Купюры в пачке выглядят совсем как настоящие, к тому же и банковской лентой перехвачены... Но вглядитесь 60 руб Раздел: Прочее
Спустя 40 лет в Англии вышла монография Дж. Грайма «Стратегии растений и процессы в растительности.» , в которой автор, не зная работ Раменского, заново описывал те же три типа стратегий под названием конкурентов, стресс-толерантов и рудералов. Для понимания типа стратегий многое было сделано также Э. Пианкой, Р. Уиттекером и Т.А. Работновым. ( 11 ) Основные системы эколого-ценотических стратегий. Система Э. Пианки. Система Пианки, получившая самое широкое распространение в экологии, включает два типа стратегий, связанных с К-отборами и r-отборами ( по соотношению долей энергетических затрат на поддержание взрослых особей и на процессы размножения). К- отбор – это отбор в постоянной ( предсказуемой) среде, где основная часть энергии популяции затрачивается на конкуренцию, а при r –отборе- основной статьей расхода энергии является размножение. Система явилась результатом развития представлений, которые были сформулированы ранее Р.Х. Макартуром и Е.О. Уилсоном, однако именно Э. Пианка всесторонне проанализировал те следствия, которые возникают в результате реализации двух типов отбора.
Особенно остро проявляются такие ощущения, когда вплотную соприкасаешься с объектами и территориями, находящимися под охраной государства. В такие моменты осознаешь глубину декларируемых национальных приоритетов, таких как: обеспечение надежной охраны и сохранения лесных, водных, земельных ресурсов; способствование восстановлению экосистем и биологических видов, которые находятся на грани исчезновения; сохранение биологического разнообразия региона, государства. Площадь природно-заповедного фонда Донецкой области составляет приблизительно 3 % территории области, включает 113 объектов, одним из которых является региональный ландшафтный парк “Меотида”. Летом 2004 года в течение трех недель полевой практики нам, студентам второго курса, была предоставлена возможность воочию убедиться в уникальности ландшафта, климата, животного и растительного мира прибрежной полосы Азовского моря. Ведь Таганрогский залив, часть акватории которого входит в границы РЛП “Меотида”, является одним из наиболее продуктивных регионов Мирового океана.
Абиотические факторы — это все влияющие на организм элементы неживой природы: климатические (свет, влажность, температура), почвенные, рельеф, атмосферные газы. Биотические факторы — совокупность взаимодействия и влияние живых организмов друг на друга. Отдельно из биотических факторов выделяют антропогенный1 фактор как совокупность различных воздействий человека и его хозяйственной деятельности на живые организмы и природу в целом. Абиотические факторы. Наиболее важным из абиотических факторов является климат. От него зависит тип растительности в данной местности, которая, в свою очередь, определяет животный мир и облик сообщества. Климат слагается из ряда факторов. Свет. Климат связан в первую очередь с поступлением солнечной энергии. Биологическое действие солнечного света обусловлено интенсивностью, спектральным составом, сезонной и суточной периодичностью. В связи с этим у живых организмов приспособления также носят сезонный и зональный характер. Ультрафиолетовые лучи губительны для всего живого. Основная часть этого излучения задерживается озоновым экраном атмосферы, поэтому живые организмы распространены до озонового слоя. Видимый спектр необходим растениям и животным.
Гигантская секвойя Вечнозеленая и гигантская секвойи образуют величественный шатер над ковром опавших листьев. В настоящее время вечнозеленая секвойя растет лишь на узенькой полоске прибрежной земли между горами Кламат в Южном Орегоне и заливом Монтерей в Северной Калифорнии, а гигантская секвойя украшает склоны гор Сьерра-Невада. Лучшие образцы вечнозеленой секвойи растут в национальном парке Редвуд на севере калифорнийского побережья, а самые крупные гигантские секвойи находятся в национальном парке Секвойя в Центральной Калифорнии. Ископаемые образцы говорят о том, что эти гигантские деревья существовали уже в юрский период, между 208 и 144 миллионами лет назад, и занимали тогда большие территории в северном полушарии. Теперь они растут в сравнительно небольшом регионе, протянувшемся на 450 км от южного конца Сьерры-Невады в Калифорнии на север до гор Кламат в Южном Орегоне. Размеры этих лесов в настоящее время сильно сократились в результате активной эксплуатации. Видимо, первоначально деревья покрывали территорию в 6131 кв. км, но в настоящее время их гораздо меньше и они, в основном, встречаются в двух охраняемых местах. |