ВУЗ: Рязанский государственный агротехнологический университет им. П.А. Костычева
Категория: Лекция
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.02.2019
Просмотров: 3196
Скачиваний: 6
Наряду с низкими температурами вред растениям наносят и высокие, так как под их влиянием происходит обезвоживание тканей. Устойчивость к высоким температурам, или жаростойкость, как и морозостойкость, зависит от многих факторов — она выше у пород с относительно низким содержанием воды в клетках, защищенных толстой кутикулой, волосками, восковым налетом.
Кроме собственно морозостойкости различают еще зимостойкость растений - способность к перенесению всех других неблагоприятных зимних условий, например выпирания растений, зимнего вымокания, разрыва корней при резком замерзании почвы и др.
3.Требования древесных растений к условиям освещения.
Свет - это один из наиболее важных для жизни растений абиотических факторов, его роль определяется особым положением растений в биосфере как автотрофов, создающих органическое вещество. Но свет оказывает на растения и значительное формообразующее действие, часто определяя форму кроны, структуру тканей (соотношение губчатой и палисадной тканей в световых и теневых листьях), величину хлоропластов и т.д. С некоторыми особенностями светового режима тесно связано географическое распространение растений. Поэтому при выращивании в питомниках, а в дальнейшем и на объектах озеленения надо учитывать отношение древесных пород к свету — его количеству (интенсивности и продолжительности) и качеству (длине световых волн).
Разнообразие световых условий на Земле чрезвычайно велико, в разных местах обитания различаются не только интенсивность радиации, но и ее спектральный состав, продолжительность освещения растений, пространственное и временное распределение света разной интенсивности. Соответственно разнообразна и приспособленность растений к жизни при том или ином световом режиме, и по отношению к свету различают три основные группы растений — светолюбивые, тенелюбивые и теневыносливые. Их различия обусловлены положением светового оптимума.
Светолюбивые - световой оптимум находится в области полного солнечного освещения, и затенение действует на растения угнетающе. К таким растениям относят луговые травы, наскальные лишайники, альпийские виды, ранние весенние виды листопадных лесов, культурные растения открытого грунта.
Тенелюбивые - световой оптимум находится в области слабой освещенности, и растения не выносят сильного света. К этой группе относятся виды сильно затененных местообитаний, растения нижних ярусов сложных растительных сообществ - таежных ельников, лесостепных дубрав, тропических лесов, глубоководные и пещерные растения, а также многие комнатные и оранжерейные растения - обитатели нижних ярусов тропических лесов.
Теневыносливые растения имеют широкую экологическую амплитуду по отношению к свету - они лучше растут и развиваются при полной освещенности, но хорошо адаптируются и к слабому свету. К ним относятся и все наши древесные породы, которые по способности переносить затенение (его длительность, степень уменьшения освещенности) разделяются на более и менее теневыносливые.
К менее теневыносливым (светолюбивым) древесным породам относятся березы, ивы, лиственницы, осина, орех грецкий, робиния, сосны, ясени.
Более теневыносливые (теневыносливые) древесные породы - это тис, пихта, самшит, бук, граб, сосна сибирская (кедровая), липа, ель, клен, вяз, калина, бересклет бородавчатый, лещина.
Определение и знание теневыносливости пород очень важны как при создании зеленых насаждений (затенение территории зданиями, ориентация участка), так и при выращивании растений в питомниках, где их светолюбие учитывается в схемах посадки, в подборе пород для выращивания в совмещенных школах.
Как правило, молодые растения более теневыносливы; в северных частях ареалов виды более светолюбивы, и это связано с понижением температуры по направлению к северу.
Степень теневыносливости или светолюбия не является неизменным видовым признаком, она меняется в годичном цикле онтогенеза, с возрастом, с изменением температурных условий, географической широты, высоты над уровнем моря. Так, большинство светолюбивых растений северных широт (например, широты Санкт-Петербурга, где в году много облачных и туманных дней) получают слабую инсоляцию. В южных широтах (среднеазиатских) радиация велика, и северные светолюбивые виды будут здесь лучше развиваться в условиях частичного затенения (например, бирючина). На больших высотах над уровнем моря инсоляция сильнее, здесь растения получают много ультрафиолетового излучения. Это влияет на внешний вид растения: так, на Памире, на высоте около 4000 м над уровнем моря, много подушковидных форм и, в частности, приземистую, шаровидную форму приобретают здесь жимолость кавказская и ива козья.
У светового режима есть и такая важнейшая характеристика, как продолжительность дня и соотношение длины дня и ночи, или периодичность освещения, которые определяют фотопериодическую реакцию зацветания растений. Для древесных растений, выращиваемых в питомнике на этапе молодости, соотношение длины дня и ночи имеет большое значение для вызревания тканей побегов, особенно у интродуцированных пород, и связанной с этим морозостойкостью. От фотопериода зависят устойчивость древесных к болезням, прирост сухого вещества. Фотопериодическая реакция в большой степени связана с температурным режимом.
Так, саженцы бархата амурского, выращенные в условиях Санкт-Петербурга при естественном дне, полностью вымерзают при перезимовке, а выращенные в тех же условиях при укороченном дне полностью сохраняются.
Требования древесных растений к воде.
Наряду с температурными и световыми условиями вода является важнейшим фактором условия существования растений, определяющим зональное распространение растительности. Она определяет влажность почвы, из которой поступает в растение через корни, подавая в него растворы минеральных солей, и влажность воздуха, регулируя испарение и рост растений.
Вода составляет большую часть растений, но у растений разных экологических групп ее содержание (%) различно:
Ксерофильные дубравы 55 — 75
Австралийские сухие леса 42 — 63
Лесостепные дубравы 70 — 85
Лесотундра 57 — 66
Деревья и кустарники разных экологических групп обладают и разной интенсивностью транспирации (мг/г сырой массы в час):
Пустыня Каракумы (лето) 150 — 200
Пустыня Сахара, оазисы 1300 — 3000
Ксерофильные дубравы 360 — 750
Ореховые леса Средней Азии 400 — 960
Лесостепные дубравы 150 — 600
Влажные тропические леса 100 — 200
Тундра и лесотундра 200 — 300
О потере воды растительными сообществами дают представление данные о транспирационном расходе воды (мм/га) за весь вегетационный сезон или определенный период. Этот показатель интересен как ориентировочный при культивировании древесных пород в питомниках разных зон:
Заросли саксаула (Каракумы) 19 — 44
То же, в пойме р. Сырдарья 65
Насаждения тополя, тамарикса и др. в южной части степной зоны при
высоком уровне грунтовых вод 572— 1143
Посадки в степи при низком уровне
грунтовых вод 150 — 280
Сосновые леса зоны смешанных лесов 120 — 270
Сосновые леса северной тайги 90 — 200
Широколиственные леса 250 — 400
Лиственничный лес (оз. Байкал) 205
Жестколистные деревья и кустарники
Средиземноморья 200 — 400
Декоративные деревья и кустарники относятся к растениям, активно регулирующим потерю воды с помощью устьичного аппарата и особых водонепроницаемых веществ (суберин, кутин), покрывающих поверхность листьев. Однако по приуроченности к местам обитания и выработке соответствующих приспособлений к условиям увлажнения они делятся на три группы — гигрофиты, мезофиты и ксерофиты.
Гигрофиты — растения, произрастающие в избыточно увлажненных местах. Древесных пород-гигрофитов в нашей стране немного: ольха черная, некоторые виды ив и тополей, из южных пород — таксодий обыкновенный, мускатный орех, лапина крылоплодная.
Мезофиты — хорошо растущие в естественных условиях при среднем достаточном увлажнении. В ассортименте для озеленения нашей страны древесных мезофитов абсолютное большинство (бархат амурский, береза, бук, вяз гладкий, клен остролистный, лещина, липа мелколистная и крупнолистная, магнолия, рябина обыкновенная, ясень обыкновенный, ель обыкновенная, лиственница, пихта, секвойя, тис ягодный, туя и др.).
Ксерофиты — растения сухих, а также сухих засоленных мест, способные переносить значительный недостаток влаги, — почвенную и атмосферную засуху (тамарикс, акация степная и песчаная, гледичия каспийская, джузгун древовидный и высокий, саксаул, солянки, чемыш серебристый, хвойник).
Требования древесных растений к воздушным условиям.
Для жизни растений воздух имеет исключительно большое значение: его кислород нужен для дыхания, а оксид углерода — для фотосинтеза.
Содержание оксида углерода в атмосферном воздухе составляет в среднем 0,03 % объема. Но концентрация его в воздухе, окружающем растение, неодинакова на разной высоте. Обычно припочвенный слой воздуха обогащен СО2 благодаря интенсивному «дыханию» почвы и разложению в ней органических остатков, а в более высоких слоях воздуха (в зоне крон деревьев, потребляющих СО2 при фотосинтезе) находится минимальное количество оксида углерода. Содержание его в воздухе в течение суток также непостоянно — днем оно значительно ниже вследствие интенсивного поглощения СО2 в процессе фотосинтеза. Ночью фотосинтез прекращается, идет только дыхание почвы и деревьев, сопровождающееся выделением оксида углерода в воздух. Содержание углекислоты в воздухе зависит от влажности, аэрации и температуры почвы, влияющих на деятельность почвенной микрофлоры. Так, отмечено, что в северных областях после длительных дождей содержание СО2 в приземном слое воздуха снижается, так как при насыщении почвы водой для микроорганизмов наступают анаэробные условия, а в южных, сухих областях уменьшение СО2 вызывается засухой, которая тоже угнетает деятельность микроорганизмов; после дождей концентрация СО2 в воздухе возрастает. При концентрации углекислоты выше 0,03 % объема (300 ррт) фотосинтез у растений значительно повышается.
В питомниках декоративный пород повысить уровень С02 в воздухе несравненно труднее, чем в оранжереях, где подкормки углекислотой дают высокий эффект. Тем важнее в питомниках обеспечивать почву органическими веществами и поддерживать на оптимальном уровне ее влажность и рыхлость.
Важным свойством воздушной среды, имеющим существенное экологическое значение для растений, является движение воздуха как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях. Вертикальное перемещение воздуха прежде всего влияет на тепловой режим (перемешивание, отекание холодного воздуха в понижения), и оно может быть очень опасно для растительности питомника, если его территория располагается в понижении или на значительном по уклону рельефе.
Ветер, перемещая массы воздуха, перемешивает их и выравнивает содержание оксида углерода. Существенно влияет ветер на транспирацию растений. Ветры, приносящие влагу, уменьшают транспирацию и способствуют развитию пышной растительности.
Ветер опасен тем, что может в питомниках выворачивать саженцы деревьев с поверхностной корневой системой, а в районах с выраженным ветровым режимом препятствует формированию равномерно развитой кроны, что вызывает необходимость дополнительных работ по ее формированию.
Сильные ветры оказывают иссушающее действие на листья и безлистные побеги (зимой), повышая транспирацию и вызывая тем самым снижение фотосинтеза и повышение дыхания у облиственных растений, что приводит к иссушению безлистных побегов зимой и ранней весной, когда почвенная влага малодоступна.
Ветроустойчивость меняется у пород в зависимости от характера почвы — при высоком уровне стояния грунтовых вод, на тяжелых, бедных кислородом почвах корневая система развивается неглубоко и растения становятся менее ветроустойчивыми. К ветроустойчивым в нормальныгх ветровыгх условиях относятся породы с хорошо развивающейся в глубину корневой системой: листопадные - бук, граб, гледичия, дуб, ильмовые, каштан съедобный, клен остролистный и полевой, платан, тополь белый и черный, тюльпанное дерево; вечнозеленые - дуб каменный, земляничники, лавр благородный и ложнокамфарный, магнолия крупноцветковая; хвойные - кедры, кипарис лузитанский, лиственницы, пихты, сосны, тис.
Требования древесных растений к почвенным условиям и рельефу.
Почва является опорным субстратом для древесно-кустарниковых пород и источником снабжения растений элементами питания. Химические и физические свойства почвы оказывают большое влияние на растения. В свою очередь растения и микроорганизмы в процессе жизнедеятельности придают ей определенную структуру, изменяют плодородие, кислотность. По требовательности к плодородию почвы декоративные древесные породы делят на три группы:
требовательные, хорошо развивающиеся лишь на богатых гумусом и минеральными веществами супесях, суглинках и черноземах: бук, граб, дуб, ильмовые, клен полевой и остролистный, липа, ольха черная, ясени, пихта, сирень и розы (сорта);
среднетребовательные, произрастающие на сравнительно небогатых супесчаных и подзолистых почвах: ель, лиственница, клен ясенелистный, осина;
малотребовательные — те, которые могут расти на бедных почвах: айлант, береза плакучая, дроки, ивы, карагана древовидная, лох, маклюра, можжевельники, робиния, сосна горная и обыкновенная, тополь белый и черный (осокорь), чингил серебристый, шелковица.
В питомниках породы, требовательные к плодородию почвы и наиболее ценные для озеленения (I группа), следует высаживать в хорошо удобренную почву. К этой группе относятся вяз гладкий, дуб черешчатый и красный, конский каштан, клен остролистный, серебристый, красный, лабурнум, липа мелколистная, крупнолистная и кавказская, магнолия, орех серый, грецкий, маньчжурский и черный, платаны, ясень обыкновенный, буддлея Давида, вейгела, вишня японская, глициния (вистерия), гортензия, жимолость каприфоль, калины обыкновенная, буль-де-неж, гордовина и Саржента, кизильник блестящий, клематисы (сортовые), сирень обыкновенная (сорта), спирея Ван-Гутта и спирея аргута, тис ягодный, чубушник венечный и его сорта.
Растения, менее требовательные к плодородию почвы (II группа), но ценные для озеленения, высаживают после перечисленных выше древесно-кустарниковых пород. Во II группу входит наибольшее количество видов: деревья — бархат амурский, бук, березы, вяз перистоветвистый, граб, гледичия, груша уссурийская, катальпа великолепная, птелея, рябина обыкновенная, робиния, тополь Болле и пирамидальный, шелковица белая, яблони сливолистная, сибирская и Недзвецкого, ясень зеленый и пушистый; кустарники - арония, барбарис, бирючина обыкновенная, боярышник круглолистный, Максимовича, обыкновенный и сибирский, вишня пенсильванская, гибискус сирийский, дейции, жимолость татарская, золотистая и Маака, ирга круглолистная, калина обыкновенная, кампсис, лохи, магнолия, облепиха, роза морщинистая и другие шиповники, рододендрон даурский, сирень венгерская, скумпия, смородина золотая и альпийская, снежноягодник, спирея японская, тамарикс Палласа, форзиции, хеномелес японский, чемыш (чингил) серебристый, черемуха виргинская и Маака, чубушник пушистый.