Стійкість рослин до перегрівів та холоду.

ІV

Здатність рослин витримувати дуже низькі температури або високу спеку без необоротних пошкоджень називається їх термостійкістю. Термостійкість рослин зумовлена здатністю цитоплазми витримувати екстремальні температури, а також ефективністю захисних механізмів, що попереджають або сповільнюють розвиток пошкоджень.

Наприклад: дерева, кущі, кущики пристосовуються до екстремальних температур скидаючи листя, багаторічні трав’янисті рослини тим, що у них відмирають наземні частини, або редукуються вегетативні частини і підземні органи. При настанні нормальних умов рослини знову збільшують транспіруючи поверхню.

Холодостійкість – здатність рослин тривалий час переносити плюсові низькі температури ( 1- 10⁰С). Морозостійкість притаманна рослинам помірної смуги. Тропічні і субтропічні рослини не витримують впливу низьких навіть плюсових температур і пошкоджуються або відмирають при температурі менше 0⁰С.

Пристосування до захисту від холоду: у високогір’ях Східної Африки і Південної Америки у гігантських „ розеточних” дерев родів Senecio, Lobelia та інших від нічних морозів існує такий захист: вночі листки розетки закриваються, захищаючи найбільш вразливі частини – ростучі верхівки. Серед морфологічних адаптацій рослин до життя в холодних місцезростаннях важливе значення мають невеликі розміри і особливі форми росту. Не тільки трав’янисті багаторічники, але й кущі і кущики полярних і високогірних областей мають високу не більше декількох сантиметрів, дуже зближені меживузля, дуже дрібні листки (явище карликовості) Карликова береза, карликові верби їх висота відповідає глибині снігового покриву, що захищає їх. На карликовість впливає також бідність ґрунтового живлення та сповільнення фотосинтезу низькими температурами. Інша адаптивна особливість форми росту – перехід порівняно великих рослин(дерев, кущів і навіть дерев) від ортотропгого до плагітропного (горизонтального) росту і утворення сланких форм(ялівці, горобини). Прикладом форми росту, що сприяє виживанню рослин в холодних місцезростаннях, може бути подушковидна. Рослини – подушки утворюються в результаті посиленого галуження і вкрай сповільненого росту скелетних осей і пагонів. Завдяки компактній структурі рослини – подушки успішно протистоять холодним вітрам. Крім зміни форми росту, існують також інші способи захисту рослин від холоду. Наприклад: фізіологічні. Вони спрямовані перш за все на зниження точки замерзання клітинного соку, попередження вимерзання води. Звідси такі особливості холодостійких рослин, як збільшення концентрації клітинного соку, головним чином за рахунок розчинних вуглеводів, або ж підвищення частки колоїдно-зв’язаної води в загальному водному балансі.

Пристосування рослин у боротьбі з холодом є стан анабіозу, що проявляється в призупиненні життєвих процесів і різкого зниження продуктивності. Це крайня міра. Але значно більше значення в адаптації рослин до холоду має можливість зниження температурних оптимумів і мінімумів фізіологічних процесів. Це спостерігається у арктичних рослин, високогірних видів та ранньовесняних ефемероїдів. У таких рослин спостерігається зимовий і передвесняний підсніжний ріст, що зумовлено коротким вегетаційним періодом і підготовкою до нього.

Жаростійкість – здатність рослин витримувати високі температури довкілля або свого тіла. Високі температури висушують рослини та порушують баланс асиміляції, тобто під впливом їх посилюється дихання та сповільнюється фотосинтез.

Дія екстремально високих температур проявляється в цілому ряді небезпечних впливів на рослини: сильне збезводнення і висушування, опіки. Руйнування фізіологічних процесів, на кінець теплова денатурація білків, коагуляція цитоплазми і загибель. Рослини захищаються від впливу високих температур завдяки різним пристосуванням (адаптаціям).

Анатомо-фізіологічні пристосування, що попереджують перегрів: густе опушення, блискуча поверхня, що посилює відбивання сонячних променів, зменшення поверхні, що поглинає радіацію, вертикальне і меридіальне положення листків, скручування листків у злаків, загальна редукція листкової поверхні.

Фізіологічні адаптації до перегріву – це перш за все:

1) посилена транспірація;

2) підвищений вміст у жаростійких рослин захисних речовин (слиз, органічні кислоти);

3) особлива властивість структури білкових молекул – поєднання міцності і гнучкості, що дозволяє їм підтримувати структуру і функціональну активність в крайніх умовах.

Своєрідне фізіологічне пристосування до температури – перехід до стану анабіозу – особливо це характерно для нижчих рослин. Ще один спосіб адаптації рослин до високих температур – це опановування ними тимчасових екологічних ніш, захищених від сильної інсоляції і перегріву. У деяких рослин вся вегетація зсувається на сезон з більш сприятливими тепловими умовами. Наприклад, в рослинному покриві пустель і степів є група видів, що починають вегетацію рано весною і закінчують її ще до настання літньої спеки і суші. Вони переживають ці умови у стані літнього спокою у вигляді насіння (ефемероїди – однорічники) або підземних органів – цибулини, бульби, кореневища (ефемероїди – багаторічники – тюльпани, крокуси, зірочки) Інше пристосування: лишайники жаркої і сухої пустелі в Північній Африці) здійснюють фотосинтез тільки в самі перші прохолодні години після сходу сонця, тобто для активної життєдіяльності використовують навіть невеликі прохолодні відрізки часу.