Відношення рослин до вологості повітря

Низька вологість повітря близько листа сприяє транспірації, оскільки дифузійний градієнт водяної пари (градієнт водного потенціалу) між міжклітинниками і навколишньою атмосферою стає крутішим. З підвищенням концентрації водяної пари в повітрі, тобто зі збільшенням вологості, дифузійний градієнт стає більш пологим. Водний потенціал атмосфери зменшується також з збільшенням висот над рівнем моря; це пов'язано зі зниженням атмосферного тиску. Тому у високогірних рослин часто спостерігаються ксероморфні ознаки, що знижують інтенсивність транспірації. До таких ознак належать, наприклад, занурені продихи, тобто продихи знаходяться на дні борозен або складок епідермісу, в яких локально створюється підвищена вологість, що уповільнює транспіраційні втрати води. У деяких видів, наприклад у Ammophila (пісколюба), вся листова пластинка скручується в трубку, так що продихи виявляються всередині цієї трубки, де виникає волога атмосфера. Якщо лист покритий густо розташованими епідермальними волосками або лусочками, то між ними затримується дифундуючий з продихів пар, і швидкість транспірації також знижується.

Вологе повітря володіє хорошою теплопровідністю. У сухому повітрі при низькій температурі охолодження відбувається повільніше, а в сухому і жаркому повітрі активізуються процеси терморегуляції, посилюється випаровування з поверхні. У вологому і теплому повітрі випаровування з поверхні різко падає і висока ймовірність нагрівання організму до температури повітря (перегрів). По відношенню до вологості розрізняють еврігігробіонтні і стеногігробіонтні організми. Перші живуть в широкому діапазоні вмісту вологи, а для других вона повинна бути або високою, або низькою, або проміжною між першими двома.

Водяні пари здатні зменшувати прозорість атмосфери, тим самим зменшуючи освітленість

По відношенню до водного режиму рослини діляться на вологолюбні (гігрофіти), сухолюбні (ксерофіти) і помірно вологолюбні (мезофіти).

Гігрофіти (калюжниця, болотні осоки, злаки, папороть, росичка, всі бальзаміни, аїр, образки, рдесник, рогіз, сфагн, рис, кислиця) живуть в дуже вологих місцях і мають низьку посухостійкість. У них завжди відкриті продихи і процес транспірації регулюється слабо. Продихи розташовуються по обидва боки, нечисленні. Листя великі тонкі. Втрата 15-20% запасу води для них непоправна. Вони ростуть або в глибокій тіні по пологом вологого лісу (тіньові гігрофіти) або на відкритому місці на перезволожених або покритих водою грунтах (світлові гігрофіти). В органах велика кількість повітряних порожнин (аеренхімой) для аерації тканин.

Мезофіти - здатні нетривало переносити незначні грунтову і атмосферну посуху. До них відносяться лучні і багато лісових трав (неморальні), листяні і хвойні дерева лісів помірної смуги, багато чагарників, більшість сільськогосподарських культур. Продихи розташовані на нижній стороні листя. Листя велике з помірно розвиненими тканинами. Завдяки регулюванню продихової транспірації, характеризуються великою пластичністю по відношенню до умов зволоження. Ксерофіти - рослини сухого і жаркого клімату та середовища існування - пустель, степів, саван, у лісовій зоні - рослини сухих сосняків і широколистяних лісів на крутих південних схилах. Вони не виносять перезволоження, але добре пристосувалися до тривалих посух. Для них характерні два способи подолання посухи: активне регулювання водного балансу і здатність виносити сильне висушування тканин.

Ефемери (весняні та осінні) - однорічні рослини (незабудка піщана, вероніка весняна, маки альпійські), і ефемероїди - багаторічні рослини (крокуси, тюльпани, простріли), теж мешканці посушливих місць існування. Вони уникають літніх посух у зв'язку з особливостями життєвих циклів. У короткі терміни - за 15-30 днів, рослини встигають пройти весь життєвий цикл і піти на спокій до наступної весни.

ВПЛИВ РУХЛИВОСТІ ПОВІТРЯ

Анемофілія - запилення за допомогою вітру. Вітрозапильні види переважають серед голонасінних і однодольних. За допомогою вітру пилок іноді може переноситися на сотні кілометрів. Нерідко вважають, що анемофілія менш надійна і дуже марнотратна, оскільки у пилку менше шансів потрапити на приймочку того ж виду і в потрібний час. Тому анемофільні рослини змушені виробляти величезні кількості пилку. Одна чоловіча сережка звичайної ліщини (лісового горіха) випускає близько 4 мільйонів пилкових зерен. Запилюються вітром майже всі деревні породи лісової зони, основні домінанти степів і лугів (злаки, осоки), а також пустель (полину, солянки). Те, що вони ростуть великими групами, масивами, багато в чому компенсує ненадійність анемофілії.

Анемохорія - поширення плодів та насіння за допомогою вітру. Серед анемохорів розрізняють такі типи: а) мають дрібне і легке насіння. Сюди відносяться майже всі орхідні, багато вересових та ін; маса насіння у них рідко перевищує 0,002 г; б) крилате насіння і плоди мають багато пустельних рослин, а з деревних порід - береза​​, ялини, ільми, клени, ясени та ін . Такі плоди добре поширюються вітром в момент їх опадання з крони. Тому чим вище дерево, тим далі вітер відносить насіння. Крім того, крилатість допомагає переміщатися плодам і насінню по снігу під дією вітру; в) опушені плоди та насіння мають багато вербових, ластовневих, складноцвітих, астрагали та ін. Волоски крім забезпечення вітрильності і летючості також допомагають насінню пружинити, підскакувати на поверхні снігу або піску. Опушені плоди і плоди з волосоподібними відростками не менш типові для рослин піщаних пустель; г) насіння і плоди в мішечках, роздуті, типу аеростатів, зустрічаються у фізалісу, у багатьох осок, у пустельних лободових і т. д. В пустелях такі мішечки діють як повітряні кулі, хоча мішечки осок в більшості випадків допомагають їх плодам плавати; д) цікавий спосіб поширення плодів вітром являє собою степова життєва форма перекотиполе. Це куляста за формою рослина, яка на час дозрівання плодів відривається повністю від кореневої шийки і котиться по степу, розкидаючи в цей час своє насіння або плоди.

В нерухомому повітрі навколо листа формується шар насиченого вологою повітря, і дифузійний градієнт між міжклітинниками і навколишнього атмосферою стає відносно пологим. При найменшому русі повітря цей шар здувається, тому інтенсивність транспірації при вітряній погоді підвищується, причому посилення транспірації найпомітніше, коли вітер слабкий. При сильному вітрі продихи закриваються, і транспірація припиняється.

Вітер не тільки посилює процес випаровування води, він чинить на рослини механічний вплив, викликаючи згинання дерев, удари гілок одна об іншу, тертя листя. Американські дослідники встановили, що різні види механічних впливів, що імітують вітер, наприклад потрушування, згинання, потирання стебла, припиняють ріст томатів і гороху. Незначне потрушування рослин призводить до зменшення числа вузлів і листя, укорочення міжвузлів, посилення розвитку бічних пагонів.

Слід мати на увазі, що слабкий рух повітря посилює інтенсивність фотосинтезу і зростання рослин, негативна дія спостерігається лише при штормовому вітрі. Не дивно, що рослини краще ростуть в захищених місцях. Ця обставина має розглядатися в якості вагомого аргументу на користь створення лісових захисних смуг навколо полів.

Не всі дерева однаково протистоять сильному вітрі. Дуб і сосна справляються з вітрами силою у вісім балів, а от в ялинових лісах вітровали і буреломи - досить часті явища. До речі, і сосни, які виросли на суглинистому субстраті, також нестійкі до вітрам внаслідок того, що глина сприяє формуванню у сосни пухкої деревини.

Деякі дерева тропічних лісів, наприклад сейба, утворюють особливі, так звані дошковидні, корені, які роблять їх дуже стійкими до ураганів, які нерідко трапляються в тропіках.

Особливо страждають від висушуючої дії вітру високорослі рослини, тому при постійних вітрах високі в нормальних умовах рослини часто стають малорослими, приземкуватими. До сильних вітрів досить добре пристосовані високогірні подушкоподібні рослини. Іноді вітер викликає утворення подушок у таких видів, які в нормі не бувають подушковидними. В цьому випадку відмирають верхівки пагонів, сильно розростаються бічні пагони, посилюється щільність розгалуження.

Карликовість. Коли рослина розвивається під постійним впливом вітру, вона через висушення не досягає нормального ступеня обводнення, що викликає зниження її тургору. Це не дозволяє рослині розвивати клітини нормальних розмірів, в результаті всі органи зменшуються, рослина стає карликовою. Такий вплив вітру особливо загострюється в період росту і розтягування клітин. Арктичні і альпійські карликові рослини часто притиснуті до грунту або до захищених від вітру мікропідвищень. Правда, в цьому випадку відіграє роль і температура грунту, більш висока в порівнянні з вищерозташованими шарами повітря. Деревні рослини в цих умовах стають завбільшки з чагарник, хоча вік їх може бути дуже великим.

Сильний вітер, який постійно дме в одному напрямку, змінює зовнішній вигляд дерева. Крона його стає схожою на прапор, тому що всі гілки ростуть тільки в одну сторону. З протилежного боку гілок немає. Так виходить тому, що бруньки навітряної сторони гинуть від висушування і не можуть розпуститися. Дерева з прапороподібною кроною можна бачити на вершинах гребенів гір, а також на березі моря. Саме тут вітер дме майже весь час в одному напрямку.

Атмосферний тиск має значення для рослин лише теоретично, оскільки експериментально показано, що зниження тиску починає відбиватися на стані та зростанні рослин тільки тоді, коли воно відповідає висоті 8 тис. м над рівнем моря (на такій висоті рослинного покриву вже немає). Для рослин атмосферний тиск має лише непряме значення як фактор формування погодних умов.