Вода як екологічний фактор

Міцності трав’янистим рослинам додає тургор, зі зменшенням сили якого вони в’януть. З в’яненням концентрація соку в клітинах, а також потенційний осмотичний тиск збільшується. Тиск на стінки зменшується або наближається до нуля. Клітина може поглинати більше води, її напруга всмоктування зростає. Кількість води, що є в осмотичних системах (наприклад, цитоплазма, вакуолярний сік, рідина тіла), за їх дією може бути ототожнена з концентрацією водяної пари в повітрі. Цей стан води Г. Вальтер назвав гідратурною. Найчастіше вона виникає у насиченому парою повітрі або чистій воді [4].

Оскільки атмосфера, як правило не насичена водяною парою, вологе тіло віддає воду в повітря. Вміст води в активній при обміні речовин плазмі коливається від 50 до 90%. Сланеві рослини (талофіти: бактерії, повітряні водорості, лишайники) одноклітинні організми, круглі черви та тихоходи, гриби, а також спори і насіння рослин поводять себе щодо водного режиму як кренобіонти без можливості регулювання. Вони перемінновологі. Вміст води в них залежить від умов навколишнього середовища. Вони мають бути здатними пережити висихання, не подаючи тривалий час ознак життя.

Види які мають власну вологу, регулюють свій водний баланс і завдяки цьому не залежать від водного режиму навколишнього середовища. Судинні рослини зі своїми вакуолями як резервуари води гомойогідридні. Для захисту від великої втрати води випаровуванням вони утворюють зовнішній покрив клітин з кутином та воском. У рослин на вологих місцях тонка кутикула також зменшує транспірацію на <10% від випаровування вільної поверхні води (хвоя <0,5, кактуси <0,05%). На противагу кутикулярному випаровуванню віддіаюча вода через продихи може регулюватися здебільшого на нижній стороні листка. Через відкриті продихи рослини випаровують значно більше води і вбирають необхідний для фотосинтезу СО2.

Поглинання води здійснюється через коріння, звідки вода у неживих трубках клітин, ксилемах, транспортується до органів рослин. Гідрофільність залежить від площі поверхні коріння, перепадів тиску водяної пари у корінні та ґрунті (наприклад, стінка клітини, перетин ксилемних трубок). Для рослини жита обчислили загальну поверхню коріння, вона становить 400 м2 в об’ємі ґрунту 56 дм3 (= 80 разів до поверхні наземної частини рослини). Потенційний осмотичний тиск більшості грунтів становить >5·105 Па (степові солонці >30·105, пустелі >30·105 Па). Осмотичний тиск клітин коріння відрізняється залежно від місцезнаходження та виду рослини (квасоля звичайна – (2–3,5)·105 Па, пеларгонія – близько 5·105 Па). Рослини які потребують вологи, можуть збільшити напругу всмоктування її коріння максимально до 10·105 Па, культурні рослини – (10–20)·105 Па, лісові дерева приблизно до 30·105 Па, галофіти – 20·105 Па, рослини пустель – >100·105 Па. Найбільший перепад тиску водяної пари, а також найбільші коливання мають місце на суміжній поверхні рослина/повітря. Завдяки перепаду тиску водяна пара без витрат рослиною енергії подається від ґрунту через рослину в атмосферу. Необхідну енергію для переходу води з рідкого стану в газоподібний дають сонячне випромінювання й температура навколишнього середовища. На суміжних поверхнях та частинках, що споживають воду, виникає тяга, яка на основі когезії молекул води досягає коріння. Рух води починається вранці у кроні і продовжується по стовбуру. Стовбури дерев за сильної транспірації всередині дня сухіші. Увечері та вночі втрати від транспірації знову поповнюються [5].

Цікаві статті з розділу

Сталий розвиток Чернігівської області
На початку ХХ століття зміни природного середовища розглядалися як побічний ефект розвитку промисловості. Екологічні проблеми, що виникали з часом намагалися розв’язувати в межах охорони пр ...

Органічна речовина ґрунтів екосистем басейну Верхнього Дністра
Актуальність теми. Знеліснення є однією із найбільших екологічних проблем, що постали перед людством в кінці ХХ - на початку ХХІ століття. Вона носить комплексний характер і пов’язана із по ...

Еволюція та сучасний склад атмосфери
Земля, як і більшість інших планет, оточена газовою оболонкою - атмосферою. Атмосферне повітря - основний компонент біосфери. Перша наукова праця, в якому узагальнюються уявлення про атмосфе ...