ADAPTARILE PLANTELOR LA FACTORII DE MEDIU

ADAPTARILE PLANTELOR LA FACTORII DE MEDIU

Clasificarea factorilor de mediu

Termenul de PERTURBARE este folosit pentru a descrie forme variate de accidentari suferite de plante, defolieri determinate de ierbivore sau interventii umane. Cele mai importante aspecte ale perturbarii sunt :

1. Scara spatiala ;

2. Frecventa ;

3. Intensitatea.

Adaptarile specifice legate de perturbari pot fi grupate in doua categorii :

1. Atribute morfologice, fenologice si fiziologice care cresc probabilitatea ca o planta sa supravietuiasca intr-un ecosistem.

2. Caracteristici care ajuta plantele sa reziste la perturbari.

Tilman a grupat factorii de mediu ce provoaca perturbari in doua mari grupe :

1. Resurse : care sunt consumabile si pot limita rata de crestere a unei populatii (agentii nutritivi)

2. Conditii : care influenteaza viteza de functionare a proceselor si capacitatea organismelor de a consuma resursele (temperatura, umiditatea ).

Adaptarile plantelor la diferiti factori de mediu

Incendiul.

Focul este unul dintre cei mai importanti factori de mediu pentru multe dintre familiile de plante de pe glob. Probabilitatea unui incendiu este determinata de interactiunea dintre clima, flamabilitatea plantelor si cantitatea de combustibil prezenta.

Rezultatele (efectele) unui incendiu sunt :

1) Eliberarea nutrimentilor din biomasa acumulata in plante moarte ;

2) Imbunatatirea solului ;

3) Intreruperea repausului vegetal la plantele adaptate la foc ;

4) Inlaturarea elementelor chimice inhibitoare.

Exista patru mari forme de adaptare ale plantelor la foc :

1. Rezistenta (plantele cu scoarta groasa)

2. Regenerarea (din radacini sau din parti ale tulpinei)

3. Posedarea unor organe specializate care sa asigure supravietuirrea dupa incendiu.

4. Fructe specializate care se acumuleaza in timp si se deschid pentru a elibera semintele numai dupa trecerea unui incendiu.

Seceta

Nivelul apei din sol este una dintre conditiile determinante ale structuirii unei comunitati de plante. Comunitatile ce se dezvolta acolo unde exista apa in cantitati mici tind sa se lase dinainte de plante ce au una sau mai multe adaptari la seceta ca seminte in repaus vegetativ (germineaza numai dupa precipitatii si cresc rapid in conditii de umiditate relativa crescuta).

Exista cateva modalitati folosite de plante pentru a reduce pierderea apei prin frunze :

a) Reducerea suprafetei foliare

b) Modificari ale stomatelor

c) Cerificarea epidermei

d) Pozitionarea stomatelor pe fata interioara a frunzelor

e) Orientarea verticala a frunzelor

f) Aparitaia perisorilor pe frunza

Inundatiile   

Inundatiile sunt fenomene comune ce urmeaza topirea zapezilor sau ploilor repetate. Ele au un efect direct asupra radacinilor plantelor si structurii si functiilor solurilor (atributele fizice ale solului sunt alterate). Cele mai des intalnite forme de raspuns ale plantelor la excesul de apa sunt :

umflarea bazei, tulpina

ofilirea

reducerea cresterii frunzelor

Umbra

Exista modalitati prin care plantele maximizeaza castigurile din fotosinteza dintr-un nivel foarte scazut de energie :

1. Cresterea ritmului respiratoriu

2. Cresterea nivelului de fotosinteza in raport cu suprafata frunzei

3. Cresterea masei de clorofila

4. Aranjarea frunzelor in asa fel incat sa nu se umbreasca reciproc

Lipsa nutrimentilor

Cea mai evidenta trasatura a plantelor din medii cu nivel scazut de agenti nutritivi este dimensiunea lor scazuta. In astfel de medii eficienta in consumarea hranei este lucrul cel mai important. Eficienta poate fi imaginata ca obtinerea unei mase mari de tesut dintr-o cantitate mica de hrana.

Caracteristicile fiziologice ale plantelor care populeaza mediile sarace in agenti nutritivi sunt :

1. Rata de crestere foarte mica

2. Mari investitii in apararea importiva ierbivorelor

3. Selectivitatea (capacitatea de a absoarbe Ca in prezenta unor concetratii mari de Mg)

4. Utilizarea eficienta a hranei

5. "Depozitarea" nutrimentilor in vederea folosirii lor atunci cand ei se gasesc cu mult mai greu in mediu.

Aciditatea solului

Concentratia ionului de hidrogen din sol (pH-ul) depinde de echilibrul dintre substantele acide si bazice prezente si de nivelul de disociere al acizilor.

Unele specii au o toleranta foarte scazuta la scaderea pH-ului motiv pentru care sunt indicatori ai aciditatii solului, pe cand alte specii pot supravietui intr-un interval mai lung al aciditatii.

Prezenta metalelor grele in sol

Efectul metalelor grele (Pb, Cd, Zn, Cu) asupra plantelor poate fi observat in trei feluri:

1. Toxicitate directa

2. Antagonismul cu alte substante

3. Inhibarea cresterii radacinilor

Salinitatea

Plantele care tolereaza salinitatea au, in general, una sau mai multe din urmatoarele caracteristici:

1. Selectivitate pentru ioni (capacitatea de a absoarbe K⁺ in conditiile unei foarte mari concentratii de Na⁺)

2. Inlaturarea ionilor prin organe specializate

3. Acumularea ionilor in tesuturi specializate, departe de punctele centrale ale metabolismului

4.Diluarea ionilor

Prezenta poluantilor atmosferici

Efectele directe ale poluantilor atmosferici (SO₂, O₃, PAN-peroxyacetilnitrati, No_x) sunt : modificarea fotosintezei, modificarea rezistentei stomatelor, afectarea activitatilor metabolice si reproductive.

Efectele indirecte au loc prin intermediul modificarilor biochimice pe care le induc.

Temperaturi extreme

Temperaturi scazute. Devreme ce rata metabolica depinde de temperatura, cel mai evident efect al reducerii temperaturii este reducerea neta a fotosintezei si a ratei de crestere.

Plantele din mediile foarte reci au unele trasaturi comune:

1. Semintele produse intra in repaus vegetativ in functie de temperatura

2. Mugurii se pot forma cu unul sau mai multi ani inaintea infloririi

3. Tesuturile pot acumula gheata fara prea mari pierderi

4. Sunt tolerante la deschiderea celulelor datorita inghetului.

Temperaturi ridicate. Tipul fotosintetic predominant este C₄(45-60⁰C) pentru ca C₃ functioneaza la 35-45⁰C. Toleranta fiziologica mare la temperaturi ridicate ale tesuturilor.

Bibliografie

1. Fiziologia plantelor de cultura vol.1 - Procesele fiziologice din plantele de cultura

Ioan Burza

Simion Toma

Constantin Craciun

Viorica Voican

Aurelia Dobrescu

Elena Delian

Chisinau, intreprinderea Editorial- Poligrafica Stiinta,1999

. B. Ding - Cell Biology, 1977

J.A. Romberger - Plant Structure : Function and Development ;

Heidelberg,1993

E. Odum - Basic Ecology, 1983, CBS College Publishing

. Ecologie - curs universitar

Morfologia si fiziologia plantelor- curs universitar

Biologie aplicata - curs universitar