60. Faze rasta: embrionalna, istezanje, diferencijacija i njihove fiziološke karakteristike. Diferencijacija ćelija i tkiva.

Embrionalna faza ili mitotički ciklusĆelija je podijeljena na dva perioda: stvarna dioba (2-3 sata) i period između dioba - interfaza (15-20 sati). Mitoza je metoda diobe ćelije u kojoj se broj hromozoma udvostručuje, tako da svaka ćelija kćerka dobije skup hromozoma jednak skupu hromozoma matične ćelije. Ovisno o biohemijskim karakteristikama razlikuju se sljedeće faze interfaze: presintetička - G 1 (od engleskog gap - interval), sintetička - S i premitotička - G 2. Tokom faze G1, sintetišu se nukleotidi i enzimi neophodni za sintezu DNK. Dolazi do sinteze RNK. Tokom sintetičkog perioda dolazi do umnožavanja DNK i stvaranja histona. U fazi G 2 nastavlja se sinteza RNK i proteina. Replikacija mitohondrijske i plastidne DNK događa se kroz cijelu interfazu.

Faza istezanja.Ćelije koje su prestale da se dele nastavljaju da rastu ekstenzijom. Pod dejstvom auksina aktivira se transport protona do ćelijske stijenke, ona se olabavi, raste njena elastičnost i postaje moguć dodatni dotok vode u ćeliju. Dolazi do rasta ćelijskog zida zbog uključivanja pektinskih supstanci i celuloze u njegov sastav. Pektini se formiraju iz galakturonske kiseline u vezikulama Golgijevog aparata. Vezikule se približavaju plazmalemi i njihove membrane se spajaju s njom, a sadržaj se ugrađuje u ćelijski zid. Na vanjskoj površini plazmaleme sintetiziraju se celulozne mikrofibrile. Povećanje veličine rastuće ćelije nastaje zbog formiranja velike centralne vakuole i formiranja citoplazmatskih organela.

Na kraju faze istezanja dolazi do intenziviranja lignifikacije ćelijskog zida, što smanjuje njegovu elastičnost i propusnost, akumuliraju se inhibitori rasta i povećava aktivnost IAA oksidaze, što smanjuje sadržaj auksina u ćeliji.

faza diferencijacije ćelija. Svaka biljna ćelija u svom genomu sadrži potpunu informaciju o razvoju cijelog organizma i može dovesti do formiranja cijele biljke (svojstvo totipotencije). Međutim, budući da je dio organizma, ova ćelija će ostvariti samo dio svojih genetskih informacija. Kombinacije fitohormona, metabolita i fizičko-hemijskih faktora (na primjer, pritisak susjednih ćelija) služe kao signali za ekspresiju samo određenih gena.

Faza zrelosti.Ćelija obavlja funkcije koje su postavljene tokom njene diferencijacije.

Starenje i ćelijska smrt. Starenjem ćelija dolazi do slabljenja sintetičkih i povećanja hidrolitičkih procesa. U organelama i citoplazmi nastaju autofagne vakuole, hlorofil i hloroplasti, endoplazmatski retikulum, Golgijev aparat, nukleolus su uništeni, mitohondrije bubre, u njima se smanjuje broj krista, a jezgro se vakuolizira. Stanična smrt postaje nepovratna nakon razaranja staničnih membrana, uključujući tonoplast, oslobađanja sadržaja vakuole i lizosoma u citoplazmu.

Starenje i ćelijska smrt nastaju kao rezultat akumulacije oštećenja u genetskom aparatu, ćelijskim membranama i uključivanja genetski programirane ćelijske smrti – PCD (programmed cell death), slično apoptozi u životinjskim ćelijama.

Svaki živi organizam prolazi kroz stalne kvantitativne i kvalitativne promjene, koje prestaju samo pod određenim uvjetima s periodima mirovanja.

Rast je kvantitativna promjena u toku razvoja, koja se sastoji u nepovratnom povećanju veličine ćelije, organa ili cijelog organizma.

Razvoj je kvalitativna promjena u komponentama tijela, u kojoj se postojeće funkcije pretvaraju u druge. Razvoj su promjene koje se dešavaju u biljnom organizmu tokom njegovog životnog ciklusa. Ako se ovaj proces smatra uspostavljanjem forme, onda se naziva morfogeneza.

Primjer rasta je rast grana zbog umnožavanja i povećanja ćelija.

Primjeri razvoja su formiranje rasada iz sjemena tokom klijanja, formiranje cvijeta itd.

Proces razvoja uključuje niz složenih i visoko koordinisanih hemijskih transformacija.

Kriva karakteristična za rast svih organa, biljaka, populacija itd. (od zajednice do molekularnog nivoa) ima S-oblik, odnosno signoidni izgled (slika 6.1).

Ova kriva se može podijeliti na nekoliko dijelova:

- početna faza kašnjenja, čije trajanje zavisi od unutrašnjih promena koje služe za pripremu za rast;

je logaritamska faza, odnosno period kada se zavisnost logaritma brzine rasta o vremenu opisuje pravolinijom;

– faza postepenog smanjenja stope rasta;

- faza tokom koje tijelo dolazi u stacionarno stanje.

Slika 6.1. Kriva rasta u obliku slova S: I – lag faza; II - logaritamska faza; III - smanjenje stope rasta; IV - stacionarno stanje

Dužina svake od faza koje čine S-krivulju i njen karakter zavise od niza unutrašnjih i eksternih faktora.

Na trajanje lag faze klijanja sjemena utječu nedostatak ili višak hormona, prisustvo inhibitora rasta, fiziološka nezrelost embriona, nedostatak vode i kiseonika, nedostatak optimalne temperature, indukcija svjetlosti itd.

Dužina logaritamske faze povezana je sa nizom specifičnih faktora i zavisi od karakteristika genetskog razvojnog programa kodiranog u jezgru, gradijenta fitohormona, intenziteta transporta nutrijenata itd.

Inhibicija rasta može biti rezultat promjena faktora okoline, kao i biti određena promjenama povezanim sa akumulacijom inhibitora i specifičnih proteina starenja.

Potpuna inhibicija rasta obično se povezuje sa starenjem organizma, odnosno sa periodom kada se smanjuje brzina sintetičkih procesa.

Tokom završetka rasta, dolazi do procesa akumulacije inhibitornih supstanci, biljni organi počinju aktivno stareti. U posljednjoj fazi, sve biljke ili neki njeni dijelovi prestaju rasti i mogu pasti u stanje mirovanja. Ovaj završni stadij biljke i vrijeme dolaska stacionarne faze često je determinisano naslijeđem, ali se ove karakteristike mogu donekle promijeniti pod utjecajem okoline.

Krivulje rasta ukazuju na postojanje različitih tipova fiziološke regulacije rasta. Tokom lag faze, postoje mehanizmi povezani sa formiranjem DNK i RNK, sintezom novih enzima, proteina i biosintezom hormona. U logaritamskoj fazi dolazi do aktivnog istezanja ćelija, pojave novih tkiva i organa, povećanja njihove veličine, odnosno dolazi do faza vidljivog rasta. Iz nagiba krivulje se često može prilično uspješno suditi o genetskom fondu, koji određuje potencijal rasta date biljke, a također određuje koliko uvjeti odgovaraju potrebama biljke.

Kao kriterijum rasta koristi se povećanje veličine, broja, zapremine ćelija, mokre i suve težine, sadržaja proteina ili DNK. Ali za mjerenje rasta cijele biljke teško je pronaći odgovarajuću skalu. Stoga se pri mjerenju dužine ne obraća pažnja na grananje; nije moguće precizno izmeriti zapreminu. Prilikom određivanja broja ćelija i DNK ne obraća se pažnja na veličinu ćelije, definicija proteina uključuje skladištene proteine, definicija mase uključuje i skladišne ​​supstance, a definicija mokre težine pored svega uključuje transpiracijski gubici itd. Dakle, u svakom slučaju, skala koja se može koristiti za mjerenje rasta cijele biljke - to je specifičan problem.

Brzina rasta izdanaka je u prosjeku 0,01 mm/min (1,5 cm/dan), do 0,07 mm/min (~ 10 cm/dan) u tropima i 0,2 mm/min u izbojcima bambusa (30 cm/dan).

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Koristite obrazac ispod

Studenti, postdiplomci, mladi naučnici koji koriste bazu znanja u svom studiranju i radu biće vam veoma zahvalni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

Plan

• 1. Planetarni značaj biljaka
• 2. Metamorfoza korijena
• 3. Cvat
• 4. Osnovni obrasci rasta biljaka
• 5. Pojam ontogeneze, rasta i razvoja biljaka
• 6. Biljne zajednice

1. Planetarni značaj biljaka

Planetarni značaj biljaka povezan je sa njihovim autotrofnim načinom ishrane putem fotosinteze. Fotosinteza je proces stvaranja organskih tvari (šećera i škroba) iz minerala (vode i ugljičnog dioksida) u prisustvu svjetlosti uz pomoć hlorofila. Tokom fotosinteze, biljke oslobađaju kiseonik u atmosferu. Upravo je ova karakteristika fotosinteze dovela do činjenice da se u ranim fazama razvoja života na Zemlji kisik pojavio u njenoj atmosferi. Ne samo da je omogućio anaerobno disanje većini organizama, već je doprinio i pojavi ozonskog ekrana koji štiti planetu od ultraljubičastog zračenja. Danas i biljke utiču na sastav vazduha. Oni ga vlaže, upijaju ugljični dioksid i oslobađaju kisik. Stoga je zaštita zelenog pokrivača planete jedan od uslova za sprečavanje globalne ekološke krize.

U procesu vitalnog djelovanja zelenih biljaka iz neorganskih tvari i vode stvaraju se ogromne mase organskih tvari koje se potom koriste za hranu samim biljkama, životinjama i ljudima.

Organska tvar zelenih biljaka akumulira sunčevu energiju zbog koje se na Zemlji razvija život. Ova energija, akumulirana u drevnim biljkama, čini osnovu energetskih resursa koje čovjek koristi u industriji: ugalj, treset.

Biljke daju ogromnu količinu proizvoda potrebnih čovjeku kao sirovine za različite industrije. Biljke zadovoljavaju osnovne ljudske potrebe za hranom i odjećom, lijekovima.

2. Metamorfoza korijena

fotosinteza biljaka fitocenoza autotrofna

Značajka korijenskih metamorfoza je da mnoge od njih ne odražavaju promjene u glavnim funkcijama korijena, već promjene u uvjetima za njihovu provedbu. Najčešćom metamorfozom korijena treba smatrati mikorizu, kompleks korijena i s njim spojenih hifa gljiva iz koje biljke dobivaju vodu s otopljenim mineralima.

Korijen se formira od glavnog korijena zbog taloženja velike količine hranjivih tvari u njemu. Korijenasti usjevi nastaju uglavnom u uslovima kulturnog uzgoja biljaka. Ima ih u cvekli, šargarepi, rotkvicama i dr. U korenu se nalaze: a) glavica koja nosi rozetu listova; b) vrat - srednji dio; c) sam korijen od kojeg polaze bočni korijeni.

Korijenski gomolji, ili korijenski češeri, su mesnati pečati bočnih, kao i adventivnih korijena. Ponekad dostižu veoma veliku veličinu i predstavljaju rezervoar rezervnih supstanci, uglavnom ugljikohidrata. U korijenskim gomoljima chistyaka, orhideja, škrob služi kao rezervna tvar. Inulin se akumulira u adventivnim korijenima dalija, koji su se pretvorili u korijenske gomolje.

Od kultivisanih biljaka treba navesti slatki krompir, iz porodice vijuga. Njegovi korijenski gomolji obično dosežu 2 - 3 kg, ali mogu biti i više. Uzgaja se u suptropskim i tropskim regijama za proizvodnju škroba i šećera.

U nekim tropskim biljkama formira se zračno korijenje. Razvijaju se kao adneksalne stabljike, smeđe su boje i slobodno vise u zraku. Karakterizira ga sposobnost upijanja atmosferske vlage. Mogu se vidjeti kod orhideja.

Pripijeno korijenje, uz pomoć kojih se slabe stabljike vinove loze penju uz stabla drveća, uz zidove, padine. Takvi privremeni korijeni, koji rastu u pukotine, dobro fiksiraju biljku i omogućavaju joj da se uzdigne u velike visine. Grupa takvih vinove loze uključuje bršljan, koji je rasprostranjen na Krimu i Kavkazu.

Respiratorni korijeni. U močvarnim biljkama, čiji je obični korijen vrlo otežan, posebno korijenje raste prema gore iz zemlje. Oni su iznad vode i dobijaju vazduh iz atmosfere. Respiratorni korijeni nalaze se u močvarnom čempresu. (Kavkaz, Florida).

3. Cvat

Cvat (lat. inflorescentia) - dio sistema izdanaka biljke kritosjemenjača koji cvjeta i zbog toga je različito modificiran. Cvatovi su obično manje-više jasno razgraničeni od vegetativnog dijela biljke.

Biološki smisao pojave cvasti je u sve većoj vjerovatnoći oprašivanja cvjetova i anemofilnih (tj. vjetrom oprašenih) i entomofilnih (tj. oprašujućih insekata) biljaka.

Cvatovi se polažu unutar cvjetnih ili mješovitih pupoljaka. Klasifikacija i karakteristike cvasti:

Po prisutnosti i prirodi listova (brracts):

Frondose (latinski frondis - lišće, lišće, zelenilo) ili lisnati - cvatovi u kojima listovi imaju dobro razvijene ploče (na primjer, fuksija, trobojna ljubičica, monetizirana latica).

Braktoza - cvatovi u kojima su listovi predstavljeni ljuskavim listovima gornje formacije - listovi (na primjer, đurđevak, jorgovan, trešnja).

Ebracteous, ili goli - cvatovi u kojima su listovi smanjeni (na primjer, divlja rotkva, pastirska torbica i drugi kupus (cruciferous).

Diploma grane:

Jednostavne - cvatovi u kojima se pojedinačni cvjetovi nalaze na glavnoj osi i stoga grananje ne prelazi dva reda (na primjer, zumbul, trešnja, trputac itd.).

Složeni - cvatovi u kojima se privatni (djelomični) cvatovi nalaze na glavnoj osi, odnosno grananje doseže tri, četiri ili više redova (na primjer, jorgovan, lisunac, viburnum itd.).

Prema vrsti rasta i smjeru otvaranja cvjetova:

Racemosous, ili Botrician (od latinskog raczmus i grčkog botryon - četka, grozd) - cvatovi karakterizirani monopodijalnim tipom rasta sjekire i akropetalnim (odnosno usmjerenim od osnove ose do njenog vrha) otvaranjem cvjetova (npr. , Ivan čaj, pastirska torbica i sl.)

Cimoza (od latinskog cyma - polu-kišobran) - cvatovi koje karakterizira simpodijalni tip osa rasta i bazipetalni (odnosno usmjeren od vrha ose do njene baze) otvaranje cvjetova.

Po prirodi ponašanja apikalnih meristema:

Zatvorene, ili određene - cvatove u kojima se apikalni (apikalni) meristemi osovina troše na formiranje vršnog cvijeta (svi cimozni cvatovi, kao i grozdaste neke biljke: koridalis, crassula, zvončiće itd.).

Otvoreni ili neodređeni - cvatovi u kojima apikalni meristemi osovina ostaju u vegetativnom stanju (đurđevak, zumbul, zimzelen itd.).

4. Osnovni obrasci rasta biljaka

Glavni zakoni rasta biljaka: zakon dugog perioda rasta; ritam i periodičnost; korelacije rasta, polaritet; regeneracija

Ritam rasta - smjenjivanje sporog i intenzivnog rasta ćelije, organa, organizma - može biti svakodnevni, sezonski - rezultat je interakcije unutrašnjih i vanjskih faktora.

Periodičnost rasta tipična je za višegodišnje, zimske i dvogodišnje oblike, kod kojih je period aktivnog rasta prekinut periodom mirovanja.

Zakon dugog perioda rasta - Brzina linearnog rasta (mase) u ontogenezi ćelije, tkiva, bilo kojeg organa, biljke u cjelini je nestabilna i može se izraziti sigmoidnom krivom (Sachsova kriva). Fazu linearnog rasta Sachs je nazvao periodom velikog rasta. Postoje 4 sekcije (faze) krivulje.

Početni period sporog rasta (lag period).

Log period, veliki period rasta prema Sachsu

faza usporavanja.

Stacionarno stanje (kraj rasta).

Korelacije rasta (stimulirajuće, inhibirajuće, kompenzatorne) - odražavaju ovisnost rasta i razvoja nekih organa ili dijelova biljke od drugih, njihov međusobni utjecaj. Primjer stimulativne korelacije je međusobni utjecaj izdanka i korijena. Korijen opskrbljuje nadzemne organe vodom i hranjivim tvarima, a organske tvari (ugljikohidrati, auksini) neophodne za rast korijena dolaze iz listova do korijena.

Inhibitorne korelacije (inhibitorne) - neki organi inhibiraju rast i razvoj drugih organa. Primjer ovih korelacija je fenomen apikalne dominacije - inhibicija rasta bočnih pupoljaka, izdanaka vršnim pupoljkom izdanka. Primjer je fenomen "kraljevskog" voća, koji je prvi počeo. Primena u praksi uklanjanja apikalne dominacije: formiranje krošnje sečenjem vrhova dominantnih izdanaka, branje sadnica i sadnica voćaka.

Kompenzatorne korelacije odražavaju ovisnost rasta i kompetitivnih odnosa pojedinih organa o opskrbljenosti njihovim hranjivim tvarima. U procesu rasta biljnog organizma dolazi do prirodne redukcije (otpadanje, odumiranje) ili se umjetno uklanja dio organa u razvoju (iskoračenje, stanjivanje jajnika), a ostali rastu brže.

Regeneracija - obnavljanje oštećenih ili izgubljenih dijelova.

Fiziološki - obnova korijenske kapice, zamjena kore stabala, zamjena starih elemenata ksilema novima;

Traumatsko - zacjeljivanje rana debla i grana; povezano sa formiranjem kalusa. Obnavljanje izgubljenih nadzemnih organa zbog buđenja i ponovnog rasta aksilarnih ili bočnih pupoljaka.

Polaritet je specifična diferencijacija struktura i procesa u prostoru karakteristična za biljke. Manifestira se u određenom smjeru rasta korijena i stabljike, u određenom smjeru kretanja tvari.

5. Pojam ontogeneze, rasta i razvoja biljaka

Ontogenija (životni ciklus), odnosno individualni razvoj, je kompleks uzastopnih i nepovratnih promjena u vitalnoj aktivnosti i strukturi biljaka od izlaska iz oplođenog jajeta, embrionalnog ili vegetativnog pupoljka do prirodne smrti. Ontogeneza je dosledno sprovođenje naslednog genetskog programa za razvoj organizma u specifičnim uslovima sredine.

Termini "rast" i "razvoj" koriste se za karakterizaciju ontogeneze biljaka.

Rast je neoplazma citoplazme i staničnih struktura koja dovodi do povećanja broja i veličine ćelija, tkiva, organa i cijele biljke u cjelini (prema D.A. Sabinin, 1963). Rast biljaka ne može se posmatrati kao čisto kvantitativan proces. Dakle, izdanci koji se pojavljuju, listovi se kvalitativno razlikuju jedan od drugog. Biljke, za razliku od životinjskih organizama, rastu cijeli život, ali obično s određenim prekidima (period mirovanja). Pokazatelji stopa rasta - stopa povećanja mase, zapremine, veličine biljke.

Razvoj – kvalitativne promene u živim strukturama, usled prolaska životnog ciklusa tela. Razvoj - kvalitativne promjene u strukturi i funkcijama biljke kao cjeline i njenih pojedinačnih dijelova - organa, tkiva i ćelija koje se javljaju u procesu ontogeneze (prema D.A. Sabininu). Pojava kvalitativnih razlika između ćelija, tkiva i organa naziva se diferencijacijom.

Formiranje (ili morfogeneza) u biljkama uključuje procese pokretanja, rasta i razvoja ćelija (citogeneza), tkiva (histogeneza) i organa (organogeneza).

Procesi rasta i razvoja su usko povezani. Međutim, brz rast može biti praćen sporim razvojem i obrnuto. Ozime biljke, kada se sije u proljeće, brzo rastu, ali ne prelaze na reprodukciju. U jesen, na niskim temperaturama, zimske biljke rastu sporo, ali prolaze kroz razvojne procese. Pokazatelj brzine razvoja je prelazak biljaka u reprodukciju.

Prema trajanju ontogeneze, poljoprivredne biljke se dijele na jednogodišnje, dvogodišnje i višegodišnje.

Jednogodišnje biljke se dijele na:

efemera - biljke čija se ontogenija javlja za 3-6 sedmica;

proljeće - biljke (žitarice, mahunarke), čija vegetacija počinje u proljeće ili ljeto i završava se u isto ljeto ili jesen;

zimske - biljke čija vegetacija počinje u jesen i završava u ljeto ili jesen sljedeće godine.

Dvogodišnje biljke u prvoj godini života formiraju vegetaciju i rudimente generativnih organa, u drugoj godini cvjetaju i donose plodove.

Višegodišnje biljke (krmne trave, voćarske i bobičaste kulture) imaju trajanje ontogeneze od 3...10 do nekoliko decenija.

Jednogodišnje i mnoge dvogodišnje (mrkva, cvekla, kupus) biljke spadaju u grupu monokarpnih ili jednorodnih biljaka. Nakon plodonošenja umiru.

Kod polikarpnih biljaka plodonošenje se ponavlja niz godina (višegodišnje trave, bobičasto grmlje, voćke). Podjela biljaka na monokarpne i polikarpne je uslovna. Dakle, u tropskim zemljama pamuk, ricinus, paradajz i drugi razvijaju se kao višegodišnji polikarpni oblici, a u umjerenim geografskim širinama - kao jednogodišnje biljke. Pšenica i raž su jednogodišnje biljke, ali među njima ima i višegodišnjih oblika.

Periodizacija ontogeneze. Ontogeneza viših biljaka klasificira se na različite načine. Obično se razlikuju:

Vegetativno i reproduktivno razdoblje. Tokom vegetativnog perioda, vegetativna masa se intenzivno akumulira, korijenski sistem intenzivno raste, dolazi do bokovanja i grananja, polažu se cvjetni organi. Reproduktivni period uključuje cvjetanje i plodonošenje.

Fenološke faze se razlikuju po jasno izraženim morfološkim promjenama u biljkama. S obzirom na specifične kulture, fenofaze su detaljno opisane u biljnom, povrtlarstvu i voćarstvu. Dakle, kod žitarica se razlikuju sledeće faze: klijanje semena, klijavost, pojava trećeg lista, bokovanje, formiranje cevčica, glavica, cvetanje, faze mleka, voska i pune zrelosti.

Faze organogeneze biljaka. 12 faza organogeneze, koji odražavaju morfofiziološke procese u ontogenezi biljaka, identificirali su F.M. Cooperman (1955) (slika 1):

u fazama 1-2 dolazi do diferencijacije vegetativnih organa,

na III-IV - diferencijacija rudimentarnog cvata,

na V-VIII - formiranje cvijeća,

na IX - oplodnja i formiranje zigota,

na X-XII - rast i formiranje sjemena.

Uz dobru opskrbu žitarica vodom i dušikom, u fazama II i III formira se veliki klip sa velikim brojem klasića. Završetak jarovizacije kod ozimih usjeva može se suditi po izduženju konusa rasta i početku diferencijacije klasovih tuberkula (faza III). Fotoperiodična indukcija završava pojavom znakova diferencijacije cvijeća (stadij V).

glavni dobni periodi. Postoji 5 starosnih perioda:

embrionalni - formiranje zigota;

juvenilni - klijanje embrija i formiranje vegetativnih organa;

zrelost - pojava rudimenata cvijeća, formiranje reproduktivnih organa;

razmnožavanje (plodonosenje) - jedno ili višestruko formiranje plodova;

starenje - prevlast procesa propadanja i niske aktivnosti struktura.

Proučavanje obrazaca ontogeneze poljoprivrednih biljaka jedan je od glavnih zadataka fiziologije pojedinih biljaka i biljne proizvodnje.

6. Biljne zajednice

Biljne zajednice (kao i pojedinačne vrste, intraspecifični oblici i terati) koje imaju dovoljno određen i stabilan odnos sa uslovima sredine i koriste se za prepoznavanje ovih stanja nazivaju se indikatori. Uslovi utvrđeni pomoću indikatora nazivaju se indikacijski objekti, odnosno indikatori, a proces određivanja naziva se indikacija. Indikatori mogu biti pojedinačni organizmi ili njihove kombinacije (cenoze), čije prisustvo ukazuje na određena svojstva životne sredine. Međutim, česti su slučajevi kada jedna ili druga vrsta ili cenoza ima vrlo široku ekološku amplitudu i stoga nije indikator, ali se njene pojedinačne karakteristike dramatično mijenjaju u različitim ekološkim uvjetima i mogu se koristiti za indikaciju. Na primjer, u pijesku Zaunguz Karakuma (Turkmenistan), bodljikavo lišće je široko rasprostranjeno. (Acanthophyllum brevibracteatum), imaju obično ružičaste cvjetove, ali u područjima s bliskim pojavama nakupina sumpora (na primjer, u regiji Sulphur Hills), boja cvijeća se mijenja u bijelu. U krajolicima moskovske regije, akumulacije grgeča na livadama mogu se odrediti ne toliko florističkim sastavom livadskih fitocenoza, koliko trajanjem pojedinih fenofaza, budući da su područja pod kojima se smuđevi nalaze označena dugoročnim cvjetanje niza vrsta, što utiče na izgled livade. U oba slučaja za indikaciju se ne koriste vrste ili cenoze kao takve, već samo neke njihove karakteristike.

Veza između indikatora i indikatora naziva se indikacija. U zavisnosti od prirode indikacionog odnosa, indikatori se dele na direktne i indirektne. Direktni indikatori su direktno povezani sa indikatorom i obično zavise od njegovog prisustva.

Primjer direktnih pokazatelja podzemnih voda može poslužiti u arktičkim regijama zajednice s dominacijom biljaka iz grupe - obveznih freatofita (tj. biljaka koje su stalno povezane s podzemnim vodama) - chievniki (asocijacija. Achnatherum splendens) zajednice kamiljeg trna (vrste roda Alhagi). Ove zajednice ne mogu postojati izvan indikativne veze, a ako se ona prekine, onda umiru. Indirektna, ili posredovana, je indikativna veza koja se ostvaruje preko neke međuveze koja povezuje indikator i indikator. Dakle, rijetki guštari psamofila Aristida pennata u pustinjskim pijescima služe kao indirektni pokazatelj lokalnih akumulacija podpješčane vode. Iako ovdje nema direktne veze, pioniri psamofita ukazuju na slabu fiksaciju pijeska, što dovodi do dobre aeracije pješčanih slojeva i slobodne infiltracije sedimenata, odnosno onih uvjeta koji pogoduju nastanku vode koja se nalazi. Direktni indikatori su pouzdaniji i pouzdaniji od indirektnih.

Prema stepenu geografske stabilnosti indikacionih veza, indikatori se mogu podijeliti na panrealističke, regionalne i lokalne. Veza pan-realističkih indikatora sa indikatorom je ujednačena u cijelom rasponu indikatora. Da, Reed (Phragrnites australis) je pan-real indikator povećane vlažnosti supstrata u razvoju njegovog korijenskog sistema. Panarealni indikatori nisu brojni i obično spadaju u direktne. Mnogo češći su regionalni indikatori koji imaju stalan odnos sa indikacijom samo u okviru određene fizičko-geografske regije, i lokalni indikatori koji ostaju indikativne postojanosti samo na području poznatog fizičko-geografskog regiona. I ovi i drugi pokazuju se uglavnom indirektnim.

Sve gore navedene podjele indikatora u smislu prirode i stabilnosti odnosa sa indikacijom imaju smisla samo u odnosu na neku specifičnu indikativnu vezu sa poznatim pokazateljem u određenom indikatorsko-indikativnom sistemu. Izvan toga, oni nisu bitni. Dakle, ista zajednica može biti direktan panrealistički indikator za jedan indikator i indirektni lokalni indikator za neki drugi. Stoga je nemoguće govoriti o indikatorskom značaju cenoze ili vrste općenito, a da se ne utvrdi o kojem se indikatoru radi. fotosinteza biljaka fitocenoza autotrofna

Indikatori određeni botaničkim indikatorima su veoma raznoliki. To mogu biti kako različiti tipovi određenih prirodnih objekata (tla, stijene, podzemne vode itd.), tako i različita svojstva ovih objekata (mehanički sastav, salinitet, lomljenost itd.), te određeni procesi koji se odvijaju u okolišu (erozija, sufuzija , krš, deflacija, zamagljivanje, migracija soli i dr.), te pojedinačna svojstva okoliša (klima). Kada je predmet indikacije ovaj ili onaj proces, kao indikatori djeluju ne pojedinačne vrste ili cenoze, već međusobno povezani sistemi biljnih zajednica, njihove ekološke i genetske serije. Indikatori mogu biti ne samo prirodni procesi, već i promjene koje čovjek stvara u okolišu, koje se u njemu dešavaju tokom rekultivacije zemljišta, uticaja industrijskih preduzeća na njega, rudarstva i izgradnje.

Glavni pravci indikatorske geobotanike razlikuju se po indikatorima, za čije određivanje se koriste indikatorsko-geobotanička opažanja. Sljedeće oblasti su trenutno najvažnije:

1) pedoindikacija, 2) litoindikacija, 3) hidroindikacija, 4) indikacija stanja permafrosta, 5) indikacija minerala, 6) indikacija prirodnih procesa, 7) indikacija antropogenih procesa.

Pedoindikacija i litoindikacija se često kombinuju u geoindikaciju. Pedoindikacija, odnosno indikacija tla, jedno je od najvažnijih područja, jer su veze između tla i vegetacijskog pokrivača najneospornije i najpoznatije. Ovaj pravac ima dvije grane: indikaciju različitih svojti (tj. tipova, podtipova, rodova i tipova tla) i indikaciju određenih svojstava tla (mehanički sastav, salinitet itd.). Prvi, koji je od izuzetno velikog značaja, pokazuje se prilično kompliciranim, jer ne postoji uvijek potpuna ujednačenost u tipologiji i klasifikaciji tla (naročito u najnižim taksonomskim jedinicama), tako da se obim indikacije ponekad ispostavlja kao biti donekle neodređeno. Druga grana je sada mnogo potpunije razvijena, jer se svojstva tla u većini slučajeva mogu okarakterisati kvantitativnim pokazateljima (prema rezultatima analiza), pa je stoga moguće sa velikom tačnošću utvrditi odnos pojedinih biljnih zajednica sa određene amplitude ovih indikatora.

Litoindikacija se naziva geobotanička indikacija stijena. Litoindikacija je usko povezana sa pedoindikacijom, ali pokriva dublje slojeve zemlje. Veza vegetacije sa ovim horizontima može biti direktna (zbog biljaka sa najmoćnijim korijenskim sistemom) ili indirektna (preko sistema stijena-zemlja-vegetacija). Mnoge biljne zajednice indikatori su trošenja stijena u ranim fazama formiranja tla na njima (na primjer, zajednice litofilnih lišajeva i algi). Vegetativni indikatori mogu ukazivati ​​na lomljenost stijena (zbog pretežnog razvoja vegetacije u pukotinama), određene hemijske karakteristike stijena (sadržaj gipsa, sadržaj željeza, sadržaj karbonata itd.), njihov granulometrijski sastav (označava gline, pijesak, pješčane ilovače , ilovača, šljunak).

Hidroindikacija, ili indikacija podzemnih voda, zasniva se na sposobnosti mnogih biljaka da se razvijaju samo kada je njihov korijenski sistem povezan sa vodozasićenim horizontima. Ovdje se, kao iu području litoindikacije, koriste biljne zajednice s prevlašću biljaka s dubokim korijenjem. Uz geobotaničku indikaciju moguće je procijeniti i mineralizaciju podzemnih voda. Istovremeno, indikatori visoko mineralizovanih podzemnih voda su često (ali ne uvek) iste zajednice koje ukazuju na stene koje sadrže soli.Indikacija uslova permafrosta je veoma složena. Zasnovan je na ideji da vegetacijski pokrivač zone permafrosta ovisi o toplinskim svojstvima supstrata i sezonskim procesima odmrzavanja i smrzavanja. Međutim, ova svojstva tla permafrosta zavise i od njihovog granulometrijskog sastava i od geomorfoloških, hidroloških i hidrogeoloških uslova. Dakle, indikacija stanja permafrosta je takoreći rezultat integracije pedo-indikacijskih, lito-indikacijskih i hidro-indikacijskih studija. Svi razmatrani pravci - pedoindikacija, litoindikacija, hidroindikacija i indikacija uslova permafrosta - imaju

sličnost u tome što su glavni indikatori biljne zajednice.

Indikacija mineralnih resursa se u mnogo čemu razlikuje od ostalih područja indikacije geobotanike. Ovdje se obično ne koriste biljne zajednice kao direktni indikatori, već pojedinačne vrste, mali intraspecifični oblici biljaka, kao i terati. U ovom slučaju, indikacija se zasniva na činjenicama utvrđenim zapažanjima o snažnoj formativnoj ulozi mnogih spojeva, kao i njihovom patološkom učinku na izgled biljke - njenu boju, morfologiju njenih organa i njihove tipične proporcije. Indirektnu indikaciju mogu dati i zajednice ako označe litološke razlike stijena s kojima je povezana distribucija određenih minerala. Ali takvi indirektni pokazatelji su obično lokalne prirode, pa je stoga njihova praktična vrijednost ograničena.

Indikaciju procesa, kako prirodnih tako i antropogenih, ne daju pojedinačne biljne zajednice, već njihove ekološke i genetske serije. To su prostorni nizovi zajednica čiji su dijelovi raspoređeni jedan za drugim redoslijedom kojim se smjenjuju u vremenu. Drugim riječima, to je uzastopna serija raspoređena u svemiru. Svaka zajednica koja učestvuje u takvoj seriji odražava određenu fazu procesa koji je stvorio ovu seriju. U terenskim uslovima takve serije se nalaze u obliku raznih kompleksa i kombinacija. Ekološke i genetske serije, koje ukazuju na prirodne procese, odražavaju kako endodinamičke sukcesije (nastaju kao rezultat razvoja same fitocenoze, koja mijenja životnu sredinu), tako i egzodinamičke sukcesije (nastaju pod utjecajem vanjskih uzroka).

Indikatori antropogenih procesa su obično egzodinamičke serije.

Pored gore navedenih glavnih pravaca, postoje i neke vrste indikacija koje još nisu dobile tako široki razvoj i primjenu, ali su ipak prilično važne. To uključuje: indikaciju klimatskih uslova, indikaciju tektonske strukture teritorije i, posebno, lokaciju različitih tipova tektonskih rasjeda. Neki slučajevi primjene indikacije na ove objekte biće razmotreni u poglavljima posvećenim onim zonama i podzonama gdje su ove vrste indikacije najjasnije izražene.

Hostirano na Allbest.ru

Slični dokumenti

Istorija razvoja istraživanja u oblasti fiziologije biljaka. Principi nastanka i razvoja hloroplasta iz proplastida u biljnoj ćeliji. Osnovne funkcije, struktura, fotosinteza i genetski aparat hloroplasta. Karakteristike proizvoda fotosinteze.

sažetak, dodan 11.12.2008


Pojam životnog oblika u odnosu na biljke, uloga životne sredine u njegovom razvoju. Habitus biljnih grupa koji nastaje rastom i razvojem pod određenim uslovima. Prepoznatljive karakteristike drveta, grmlja, cvjetnica i zeljastih biljaka.

sažetak, dodan 07.02.2010


Razmatranje i analiza glavnih grupa faktora koji mogu izazvati stres kod biljaka. Upoznavanje sa fazama Selye trijade u razvoju stresa u biljkama. Istraživanje i karakterizacija fiziologije otpornosti biljaka na stres primjenom odbrambenih sistema.

test, dodato 17.04.2019


Koncept ishrane biljaka. Najvažniji elementi koji se koriste u hranljivim rastvorima, princip njihovog delovanja na biljku. Fotosinteza kao glavni proces koji vodi do stvaranja organskih tvari. Ishrana korijena, uloga gnojiva u razvoju biljaka.

sažetak, dodan 06.05.2010


Pojam područja, njegov značaj u procesu introdukcije biljaka i ekonomska efikasnost unošenja. Ekološke i biološke osnove aklimatizacije drvenastih biljaka u Republici Bjelorusiji. Sveobuhvatna analiza introduktora i egzotika Pružanskog kraja.

seminarski rad, dodan 09.07.2015


Ćelijska osnova rasta biljaka. Rast tkiva u zavisnosti od njegove specifičnosti. Proces transformacije embrionalne ćelije u specijalizovanu (diferencijacija). Glavni dijelovi bijega. Osobine rasta listova monokotiledonih biljaka. Morfogeneza korijena.

seminarski rad, dodan 23.04.2015


Receptorski sistemi biljaka i životinja. Formiranje i funkcionisanje sistema percepcije svetlosti fotosistemima. Uključivanje energije fotona u procese fotosinteze. Osnovne hemijske formule hlorofila. Zaštitna fotoprotektivna funkcija karotenoida.

sažetak, dodan 17.08.2015


Zemaljski i kosmički faktori biljnog života. Sunčevo zračenje kao glavni izvor svjetlosti za biljke. Fotosintetski i fiziološki aktivno zračenje i njegov značaj. Utjecaj intenziteta osvjetljenja. Važnost topline i zraka u životu biljaka.

prezentacija, dodano 01.02.2014


Vegetativno razmnožavanje - razmnožavanje biljaka uz pomoć vegetativnih organa: grana, korijena, izdanaka, listova ili njihovih dijelova. Prednosti vegetativnog razmnožavanja. Različiti načini razmnožavanja biljaka, metode uzgoja biljaka sjemenom.

sažetak, dodan 06.07.2010


Karakteristike glavnih grupa biljaka u odnosu na vodu. Anatomske i morfološke adaptacije biljaka na vodni režim. Fiziološke adaptacije biljaka ograničenih na staništa različitog sadržaja vlage.

Klasifikacija mineralnih elemenata neophodnih za biljke: makroelementi, mikroelementi.

Glavna funkcija jona u metabolizmu je strukturna i katalitička.

Mehanizam apsorpcije jona. Uloga procesa difuzije i adsorpcije, njihove karakteristike. Koncept slobodnog prostora.

Transport jona kroz plazma membranu. Kinetika procesa apsorpcije.

Učešće struktura stanične membrane u preuzimanju i razdvajanju jona: uloga vakuole, pinocitoza.

Odnos između procesa apsorpcije tvari korijenom s drugim funkcijama biljke (disanje, fotosinteza, izmjena vode, rast, biosinteza itd.).

Bliski (radijalni) transport jona u tkivima korena. Simplastični i apoplastični putevi.

Prevoz na velike udaljenosti. Uzlazno kretanje tvari kroz biljku; način, mehanizam.

Apsorpcija jona ćelijama lista; odliv jona iz listova.

Preraspodjela i recikliranje tvari u postrojenju.

Izvori dušika za biljke. Biljna upotreba nitrata i amonijum azota.

Proces oporavka u biljci oksidiranih oblika dušika. Načini asimilacije amonijaka u biljci.

Upotreba molekularnog azota. Moderne ideje o mehanizmu molekularne redukcije dušika.

Organizmi koji fiksiraju dušik. Njihova klasifikacija. kompleks nitrogenaze. Simbiotska fiksacija molekularnog dušika.

Glavna jedinjenja sumpora u biljci, njihova uloga u strukturnoj organizaciji ćelije, učešće u redoks reakcijama.

Izvori sumpora za biljke. Mehanizam oporavka sulfata, odvojene faze procesa.

Ulazak fosfora u ćeliju, načini uključivanja fosfora u razmjenu. Vrijednost kalijuma u metabolizmu biljaka.

Strukturotvorna uloga kalcijuma.

Oblici učešća magnezijuma u metabolizmu.

Moderne ideje o ulozi elemenata u tragovima u metabolizmu biljaka.

Zemljište kao izvor mineralnih elemenata.

hranljive mešavine. Fiziološki kisele i fiziološki bazične soli.

Interakcija jona (antagonizam, sinergija, aditivnost).

Metode uzgoja biljaka bez zemlje. Hidroponika.

Ishrana korijena kao najvažniji faktor u upravljanju produktivnošću i kvalitetom usjeva poljoprivrednog bilja.

Odjeljak 6. Opći obrasci rasta i razvoja biljaka

Definicija pojmova "rast" i "razvoj" biljaka. Ćelijske osnove rasta i razvoja.

Opšti obrasci rasta. Vrste rasta biljaka, faze rasta.

Pojam ćelijskog ciklusa, uticaj različitih faktora na ćelijsku deobu.

Rast ćelije u fazi elongacije, mehanizam delovanja auksina.

Diferencijacija ćelija i tkiva, proces determinacije.

Nepovratni poremećaji rasta. Patuljastost i gigantizam.

Ritmovi i brzine rasta biljaka i pojedinih organa. Odlična kriva rasta.

Utjecaj vanjskih faktora na intenzitet rasta.

Fenomen odmora, njegova adaptivna funkcija.

Rast i kretanje turgora biljaka.

Tropizmi (foto-, geotropizam, itd.). Hormonska priroda tropizama.

Nastia. Seizmonička kretanja.

Glavne faze ontogeneze. Međuodnosi između rasta i razvoja u odvojenim fazama ontogeneze.

Fiziologija morfogeneze.

Fotoperiodizam.

fitohromski sistem. Regulacija uz učešće fotoperiodične reakcije fitohroma, prekid mirovanja, rast listova.

Hormonska teorija cvjetanja.

Sazrevanje plodova i semena.

Proces starenja u biljkama.

Tema 1. Opći obrasci rasta

1. Opće ideje o rastu i razvoju biljaka

2. Lokalizacija rasta

3. Ćelijske osnove rasta

4. Fenomen rasta

5. Nepovratni poremećaji rasta

6. Metode uzimanja u obzir stope rasta

Ontogeneza (individualni razvoj ili životni ciklus) je kompleks uzastopnih i nepovratnih promjena u vitalnoj aktivnosti i strukturi biljaka od nicanja iz oplođenog jajeta, embrionalnog ili vegetativnog pupoljka do prirodne smrti.

Rast je najvažnija manifestacija normalnog funkcioniranja biljke - to je nepovratno povećanje dužine, volumena i ukupne veličine biljke, njenih pojedinačnih organa, ćelija i unutarćelijskih struktura. Povećanje veličine i mase u biljkama nastavlja se tijekom njihovog života.

Razlikujte vidljivi i istinski rast.

Vidljivi rast je ravnoteža međusobno suprotnih procesa neoplazme i destrukcije.

Pravi rast je proces novog formiranja struktura.

Ali ne može se svako povećanje mase nazvati rastom, na primjer, kada sjeme nabubri, dolazi do povećanja mase, ali to nije rast, jer pojava može biti reverzibilna.

Uslovi za rast su :

1. dostupnost građevinskog materijala i energije;

2. prisustvo posebnih regulatora - fitohormona.

Izvor građevinskog materijala i energije je proces fotosinteze. Svojim intenzivnim protokom supstance (rezerve, mineralna, voda) su uključene u procese rasta.

Razvoj prema D.A. Sabinin su kvalitativne promjene u strukturi i funkcionalnoj aktivnosti biljke i njenih dijelova u procesu ontogeneze.

Rast i razvoj su usko povezani jedan s drugim i odvijaju se istovremeno. Rast je jedno od svojstava razvoja, stoga je za početak razvoja neophodan barem jedva započeti rast. U budućnosti, razvojni procesi su odlučujući. Međutim, brz rast može biti praćen sporim razvojem i obrnuto. Na primjer, ozimi usjevi, kada se posije u proljeće, brzo rastu, ali ne prelaze u cvatnju, a kada se posije u jesen, rastu sporo i prolaze u njima razvojni proces koji određuje daljnji izgled cvijeća. Dakle, indikator razvoja je prelazak biljaka u reprodukciju, a pokazatelj stopa rasta je stopa akumulacije mase, zapremine i veličine biljke.

Procesi rasta i razvoja uzrokovani su nasljednošću biljke, regulirani su fitohormonima i faktorima okoline.

Ontogeneza klasifikacija:

1. Fenološke faze- to su jasno izražene morfološke promjene u strukturi i funkcionalnoj aktivnosti biljaka. S jedne strane karakteriziraju promjenu morfoloških svojstava biljaka vezanu za pojavu novih organa, s druge strane često se povezuju s detaljnim opisom ekonomski važnih svojstava kultiviranih biljaka.

Na primjer, kod žitarica se razlikuju sljedeće faze: klijanje sjemena, klijanje, treći list, bokanje (grananje) iz podzemnih čvorova stabljike, izlazak u cijev (stabljenje, početak rasta stabljike glavnog izdanka ), klasje (glava), cvetanje, mlečna zrelost, voštana zrelost, puna zrelost.

U stablu jabuke bilježe: oticanje pupoljaka, rascvjetanje cvjetnih i lisnih pupoljaka, rasplet prvih listova, formiranje cvasti, cvjetanje, zametanje plodova, sazrijevanje plodova, jesenje bojenje listova, opadanje listova. U grožđu se razlikuju fenofaze: početak soka, bubrenje pupoljaka, lomljenje pupoljaka, razmještanje prvog lista, razmještanje trećeg lista, cvjetanje, sazrijevanje, tehnička zrelost, jesenje bojenje listova.

2. Životni ciklus biljke sastoji se od dva perioda - vegetativno i reproduktivno. U prvom periodu intenzivno se formira vegetativna masa, intenzivno raste korijenski sistem, dolazi do bokovanja i grananja, na stablima rastu nove grane, polažu se cvjetni organi.

Reproduktivni period uključuje cvjetanje i plodonošenje. Nakon cvatnje, vlažnost vegetativnih organa se smanjuje, sadržaj dušika u listovima naglo opada, dolazi do odljeva plastičnih tvari u njihove posude, a rast stabljika u visinu prestaje.

Michurin I.V. razlikuje se 5 faza ili životnih faza u voćkama: 1. klijanje sjemena;

2. faza mladosti sadnice i njenog prvog roda;

3. stabilizacija morfoloških i fizioloških karakteristika organizma;

4. redovno plodonošenje i narednih 3-5 godina;

5. starenje i smrt.

3. Starosni periodi:

Embrionalni - period formiranja zigota i razvoja embrija;

Juvenile - period mladosti, karakteriziran klijanjem embrija i formiranjem vegetativnih organa;

Period zrelosti - pojava rudimenata cvijeća, formiranje reproduktivnih organa;

Razmnožavanje (plodonosenje) - pojedinačno i višestruko formiranje plodova;

Starenje - prevladavaju procesi propadanja, strukture su neaktivne.

4. Faze organogeneze, što odražava morfofiziološke promjene koje se javljaju u meristematskom tkivu (konus rasta). Faze organogeneze dokazali su F.M. Kuperman i otkrili da biljke prolaze kroz 12 faza tokom ontogeneze. Njihova procena je osnova za biološku kontrolu rasta i razvoja biljaka, što nam omogućava da procenimo uticaj prirodnih i klimatskih uslova, stepena poljoprivredne tehnologije, ostvarivanje potencijalne produktivnosti sorti i odredimo načine za povećanje njihove produktivnosti. . Utvrđeno je da se u fazama I-II konus rasta diferencira u vegetativne organe (polaže se broj listova, čvorova, internodija, habitus biljke). U fazama III-IV produžava se osovina cvasti i polažu se metameri cvasti (klasovi u klipu, metlice u metlici, režnjevi u korpi itd.), u fazama V-VIII polažu se cvjetni organi. i formirana, IX - oplodnja i formiranje zigote, X -XII - rast i formiranje sjemena. (O koracima se detaljnije govori u praktičnoj nastavi).