Ухудшение семян, приводящее к снижению их жизнеспособности, может оказывать двоякое влияние на урожайность культурных растений: во-первых, снижение всхожести может привести к развитию субоптимальной популяции растений на единицу площади; во-вторых, ухудшение качества семян, показателем .которого служит их жизнеспособность, может быть причиной снижения продуктивности выживших растений. Теоретически первую проблему можно разрешить путем повышения нормы высева более существенно, чем рекомендуется на основании простого испытания всхожести, так как снижение силы выживших проростков может привести к более низкой полевой всхожести, чем при посеве молодыми семенами. Снижение плотности растительной популяции несомненно имеет очень важное значение, особенно для тех видов, которые не способны компенсировать этот недостаток, в связи с чем построенная для них кривая популяция — урожайность при определенной плотности популяции образует относительно острый пик. Эта проблема имеет меньшее значение для культур, характеризующихся кривой с плоским пиком или асимптотической зависимостью между популяцией и урожайностью.
Очевидно, что изучение факторов, влияющих на характер выживания семян в почве, не только представляет интерес с экологической точки зрения, но и может иметь практическое значение для агрономов при разработке мер борьбы с сорняками. В настоящее время установлено, что необходимым условием выживания семян является сохранение ими жизнеспособности, но характер выживания часто значительно больше зависит от дополнительных факторов. К ним относятся потери, вызываемые нападением других почвенных организмов, но, вероятно, даже более важное значение, особенно в случаях нарушения структуры почвы, будет иметь сокращение численности популяций, происходящее при прорастании в результате снятия вынужденного покоя. В почве с ненарушенной структурой популяции семян некоторых видов могут очень долго сохранять жизнеспособность.
Хотя в литературе имеется мало данных о наличии функциональной зависимости между степенью природного покоя и периодом жизнеспособности, но когда семена находятся в почве, то для выживания им необходима какая-либо форма покоя, потому что в большинстве почв время от времени создаются влажные условия, -благоприятные для прорастания. Неспящие семена, находящиеся близ поверхности почвы, способны после прорастания развиться в новые растения, но так как они находятся в почве на известной глубине, то израсходуют запасы питательных веществ раньше, чем их ростки достигнут поверхности почвы и начнут фотосивтезировать. Большинство семян, находящихся в почве, очень мелки и должны «казаться совсем близко к поверхности почвы, чтобы после прорастания образовать новое растение. Не удивительно, что у большинства дикорастущих видов развились механизмы, предупреждающие прорастание семян в тех случаях, когда они находятся далеко от поверхности почвы.
Настоящий обзор посвящен биохимическим механизмам регуляции,. действующим в семенах в период их развития между концом согревания, когда метаболические процессы постепенно инактивируются, и началом прорастания, когда они вновь активируются. Термин «покоящийся» в применении к растениям и их органам имеет довольно неопределенный смысл, но в настоящей дискуссии он будет относиться к семенам, прорастание которых задерживается" в силу недостаточного содержания в них воды или наличия какого-либо метаболического блока. Семена в состоянии зрелости характеризуются низкой метаболической активностью, высокой устойчивостью к неблагоприятным-условиям, например к обезвоживанию, и наличием запасов питательных веществ в количестве, необходимом для прорастания. Таким образом, регуляцию развития семян удобно рассматривать в трех различных аспектах: регуляция перехода зародыша в покоящееся- состояние, придающее ему. устойчивость к неблагоприятным условиям; регуляция накопления запасных материалов и,, наконец, биохимическая организация зрелого сухого семени.
Хранению подлежат также семена сортов или линий, используемых в качестве хозяев-дифференциаторов различных патогенов, для индексации вирусов, а также для физиологических опытов или испытаний. Ценность семян хранящихся линий в настоящее время может быть неочевидна, но с течением времени она будет возрастать. Современные улучшенные сорта постепенно вторгаются в центры происхождения культур, так что очагов, где можно еще обнаружить устойчивость к болезням, становится все меньше. Если не собрать и не сохранить материал из этих очагов, он будет навсегда потерян для селекции. При хранении всех растительных интродукций в надлежащих условиях они будут бесконечно долго доступны селекционерам. Кроме того, районы Китайской Народной Республики, представляющие научный интерес, недоступны более для исследователей. Следовательно, чрезвычайно важно сохранить растительный материал ив этих областей.
Уже на самых ранних стадиях набухания семян в них происходит быстрое усиление дыхания и мобилизация запасных питательных веществ. Установлено, что начало мобилизации и усиление дыхания являются прямым результатом синтеза или активации или как синтеза, так и активации гидролитических и дыхательных ферментов. Увеличивается количество ферментов гликолитического, пентозофосфатного и глиоксилатного циклов, цикла Кребса, а также ферментов, участвующих в метаболизме фосфора и азота и в превращениях белков, углеводов и липидов . Настоящая дискуссия посвящена активации дыхательных циклов во время прорастания. В качестве примера регуляции процесса мобилизации питательных веществ в семенах, содержащих запасные жиры, будут рассмотрены системы, превращающие жиры в сахара. В первые часы прорастания, когда семя всасывает воду, интенсивность газообмена быстро возрастает. В течение этой фазы происходит синтез или активация или и синтез, и активация многих дыхательных ферментов, в том числе ферментов гликолитического и пентозофосфатного циклов.
1 2 3
Предыдущая     Следующая



Аппарат ipl очки | лазерные диоды осрам, ? в россии | покер Витебск

Новое на сайте


Леса юга Сибири и современное изменение климата


По данным информационной системы «Биам» построена ординация зональных категорий растительного покрова юга Сибири на осях теплообеспеченности и континентальности. Оценено изменение климата, произошедшее с конца 1960-х по 2007 г. Показано, что оно может вести к трансформации состава потенциальной лесной растительности в ряде регионов. Обсуждаются прогнозируемые и наблюдаемые варианты долговременных сукцессии в разных секторно-зональных классах подтайги и лесостепи.


Каждая популяция существует в определенном месте, где сочетаются те или иные абиотические и биотические факторы. Если она известна, то существует вероятность найти в данном биотопе именно такую популяцию. Но каждая популяция может быть охарактеризована еще и ее экологической нишей. Экологическая ниша характеризует степень биологической специализации данного вида. Термин "экологическая ниша" был впервые употреблен американцем Д. Гриндель в 1917 г.


Экосистемы являются основными структурными единицами, составляющих биосферу. Поэтому понятие о экосистемы чрезвычайно важно для анализа всего многообразия экологических явлений. Изучение экосистем позволило ответить на вопрос о единстве и целостности живого на нашей планете. Выявления энергетических взаимосвязей, которые происходят в экосистеме, позволяющие оценить ее производительность в целом и отдельных компонентов, что особенно актуально при конструировании искусственных систем.


В 1884 г. французский химик А. Ле Шателье сформулировал принцип (впоследствии он получил имя ученого), согласно которому любые внешние воздействия, выводящие систему из состояния равновесия, вызывают в этой системе процессы, пытаются ослабить внешнее воздействие и вернуть систему в исходное равновесное состояние. Сначала считалось, что принцип Ле Шателье можно применять к простым физических и химических систем. Дальнейшие исследования показали возможность применения принципа Ле Шателье и в таких крупных систем, как популяции, экосистемы, а также к биосфере.


Тундры


Экосистемы тундр размещаются главным образом в Северном полушарии, на Евро-Азиатском и Северо-Американском континентах в районах, граничащих с Северным Ледовитым океаном. Общая площадь, занимаемая экосистемы тундр и лесотундры в мире, равно 7 млн ​​км2 (4,7% площади суши). Средняя суточная температура выше 0 ° С наблюдается в течение 55-118 суток в год. Вегетационный период начинается в июне и заканчивается в сентябре.


Тайгой называют булавочные леса, широкой полосой простираются на Евро-Азиатском и Северо-Американской континентах югу от лесотундры. Экосистемы тайги занимают 13400000 км2, что составляет 10% поверхности суши или 1 / 3 всей лесопокрытой территории Земного шара.
Для экосистем тайги характерна холодная зима, хотя лето достаточно теплое и продолжительное. Сумма активных температур в тайге составляет 1200-2200. Зимние морозы достигают до -30 ° -40 °С.


Экосистемы этого вида распространены на юге от зоны тайги. Они охватывают почти всю Европу, простираются более или менее широкой полосой в Евразии, хорошо выраженные в Китае. Есть леса такого типа и в Америке. Климатические условия в зоне лиственных лесов более мягкие, чем в зоне тайги. Зимний период длится не более 4-6 месяцев, лето теплое. В год выпадает 700-1500 мм осадков. Почвы подзолистые. Листовой опад достигает 2-10 тонн / га в год. Он активно вовлекается в гумификации и минерализации.


Тропические дождевые леса - джунгли - формируются в условиях достаточно влажного и жаркого климата. Сезонность здесь не выражена и времени года распознаются по дождливым и относительно сухим периодами. Среднемесячная температура круглогодично держится на уровне 24 ° - 26 ° С и не опускается ниже плюс восемнадцатого С. Осадков выпадает в пределах 1800-2000 мм в год. Относительная влажность воздуха обычно превышает 90%. Тропические дождевые леса занимают площадь, равную 10 млн. кв. км.