Верно

В сильную жару деревья потеют

6 февраля 2018 0

Листья, влага, капли

 

В сильную жару деревья так же, как и люди, потеют. К такому выводу пришли австралийские ученые из университета Западного Сиднея, наблюдавшие два года за растениями, пишет Global Change Biology.

Как потеют деревья?

Исследователи поместили 12 эвкалиптов (Eucalyptus parramattensis) в специальные капсулы, внутри которых можно контролировать климат и температуру. Шести растениям создали привычные условия окружающей среды, другим установили повышенную температуру и периодически ее увеличивали на 3 °С. Когда температура в капсуле достигла 43 °С, фотосинтез у деревьев прекратился, а листья начали испарять влагу, чтобы охладиться.

«Если будут перегреваться обширные территории, очевидно, что деревья и леса в их пределах будут поглощать меньше углерода», — предупреждают авторы работы.

Специалисты также выяснили, что деревья, содержащиеся в условиях повышенной температуры, лучше растут. К слову, за два года эксперимента эти эвкалипты выросли до 6 м в высоту, а это на 30% больше, чем обычно.


Дмитрий Михайлович Хомяков

доктор технических наук, кандидат биологических наук, заведующий кафедрой факультета почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова

Растения — это пойкилотермные организмы: температура побега (надземной части растения) строго соответствует температуре окружающего атмосферного воздуха, а корневая система (подземная часть растения) принимает температуру почвы. Из-за этого возникает градиент температур. Он необходим для роста и развития растений, имеет важное физиолого-биохимическое значение, определяет устойчивое функционирование организма в условиях изменения внешней среды.

Наличие органов растения, расположенных в двух различных средах, позволяет повышать его устойчивость к стрессам. Например, атмосферную засуху: высокие температуры воздуха и его низкая влажность могут компенсировать наличие запаса доступной влаги в почве. Или, помещая корневую систему в более теплые условия, мы можем нивелировать негативное влияние низких температур атмосферного воздуха вокруг побега.

Обычно реакция зеленого растения на температуру окружающего воздуха описывается известной в экологии колоколообразной кривой. Ее параметры различаются у различных видов, в том числе значения оптимума, минимума и максимума.

В ходе эволюции листья возникли как специализированные органы фотосинтеза, в ходе которого осуществляется превращение энергии солнечного света в энергию органических веществ. Фотосинтетическая активность растения и чистая продуктивность фотосинтеза зависят от гидротермических условий и характеристик светового потока. Свет в основном не является лимитирующим фактором. Урожай и биологическую продуктивность определяют агрометеорологические условия, от которых зависит в итоге коэффициент использования ФАР (аккумуляция энергии фотосинтетической активной радиации в урожае).

У большинства видов растений, живущих на Земле, наиболее интенсивно фотосинтез осуществляется в диапазоне порядка 20 °С — 25 °С. Это параметры его оптимальных значений. Однако мы знаем, что есть различные виды фотосинтеза: традиционный, широко распространенный С-3 и более редкий C-4 фотосинтез, который свойственен растениям, живущим в аридных условиях (сухой климат с высокими температурами воздуха и низкая влажность почвы и воздуха). Эти растения, как правило, имеют высокую фотосинтетическую продуктивность и более устойчивы к негативным изменениям окружающей среды (например, просо, кукуруза, сахарный тростник и др.). Отмечу, что есть еще один вид фотосинтеза, присущий суккулентам.

Устьица, расположенные на зеленом листе, служат для газообмена и транспирации, испарения воды. Она мо­жет про­ис­хо­дить че­рез ку­ти­ку­лу, но ин­тен­сив­ность этого процесса в 10–20 раз ни­же усть­ич­ной. Вме­сте с кор­невым дав­ле­ни­ем транспирация обес­пе­чи­ва­ет по­стоян­ный отток во­ды че­рез кор­ни, стеб­ли и ли­стья из поч­вы в ат­мо­сфе­ру. Она ре­гу­ли­ру­ет вод­ный и тем­пе­ра­тур­ный ре­жимы рас­те­ния, пре­дот­вра­ща­ет пе­ре­грев ли­сть­ев. За­ви­сит от ин­тен­сив­но­сти ос­ве­ще­ния, температуры и влаж­но­сти воз­ду­ха, ско­ро­сти вет­ра, со­дер­жа­ния во­ды в рас­те­нии и иных факторов.

Для оп­ре­де­ле­ния по­треб­но­сти рас­те­ния в во­де ис­поль­зу­ют транс­пи­рационный коэффициент — ко­ли­че­ст­во во­ды (в г), рас­хо­дуе­мое на об­ра­зо­ва­ние 1 г су­хо­го ве­ще­ст­ва. За­ви­сит от ви­да рас­те­ния, кли­ма­тических и поч­вен­ных ус­ло­вий. У про­са (С-4 фотосинтез) транс­пи­рационный ко­эффициент около 200–300 г/г, у ози­мой ржи (С-3 фотосинтез) — 500–800 г/г. Максимальные значения его достигают 1500 г/г.

На величину коэффициента влияют экологические условия. Обычно в оптимальных условиях он минимальный. Эвкалипты — это те растения, у которых этот коэффициент может в значительной степени изменяться в зависимости от окружающей среды.

Эвкалипт (Eucalyptus) — род рас­те­ний семейства мир­то­вых. Веч­но­зе­лё­ные жё­ст­ко­лист­ные де­ре­вья высотой до 100 м (ино­гда 150 м), иногда кус­тар­ни­ки; жи­вут до 500 лет. Про­из­ра­ста­ют в ле­сах, встре­ча­ют­ся в са­ван­нах, по­лу­пус­ты­нях и пус­ты­нях. Бла­го­да­ря бы­ст­ро­му рос­ту, цен­ной дре­ве­си­не, спо­соб­но­сти осу­шать бо­ло­та и за­кре­п­лять поч­ву, их куль­ти­ви­ру­ют поч­ти во всех стра­нах суб­тро­пи­ков и тро­пи­ков.

Эвкалипт как раз относится к растениям, очень приспособленным к условиям жизни в переменном увлажнении, в экстремальных условиях и в том числе увлажнении сверх нормы или в условиях засухи. Насчитывают более 800 видов этих растений, география распространения на Земле обширна. Даже в России выделяют до 20 их видов.

Механизмы адаптации традиционно больше изучали в животном мире и для микроорганизмов. Хорошо, что ученые стали уделять внимание прогнозированию реакции фитоценозов на условия изменения окружающей среды и климата.

Сейчас необходимо продолжать исследования, не все так однозначно в этой информации из Австралии. Нет подробного описания условий проведения эксперимента в части почвенного субстрата и условий содержания корневой системы растений. Тем не менее как факт результат наблюдения заслуживает внимания.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Рассказать друзьям

0 Комментариев

Подписаться на рассылку

Комментарии

Войти с помощью 

Присоединяйтесь к нам в социальных сетях

В наших группах вы можете узнать много нового и интересного, а так же - принять участие в опросах и конкурсах

Присоединиться
Присоединиться