Зимостойкость, морозостойкость, холодостойкость растений. Эколого-географические группы древесных растений по их зимостойкости (примеры)

Холодостойкость растений - способность растений длительное время переносить низкие положительные температуры (от 1 до 10 °С). Х. следует отличать от морозоустойчивости растений, под которой обычно понимают устойчивость растений к действию отрицательных температур. Х. свойственна растениям умеренной полосы. Тропические и незимующие субтропические растения при температуре немного выше 0 °С повреждаются и постепенно отмирают, иногда даже при охлаждении в течение лишь нескольких мин. К холодостойким относятся, например, ячмень, овёс, вика, лён. Степень Х. неодинакова у разных растений. Различна также степень Х. разных органов одного и того же растения. Повреждение листьев растений сопровождается потерей Тургора и изменением окраски вследствие разрушения хлорофилла. Однако эти внешние признаки повреждений проявляются не сразу. Значительно раньше происходят «невидимые» изменения, обнаруживающиеся лишь после перемещения охладившихся растений в благоприятные для них температурные условия: здоровые на вид растения через некоторое время начинают отмирать. Основная причина гибели теплолюбивых растений от действия низкой положительной температуры, вероятно, нарушение обмена веществ: процессы распада начинают преобладать над процессами синтеза, возможно накапливаются ядовитые соединения, происходит нарушение структуры протоплазмы. По-видимому, разные «теплолюбы» погибают от различных, ещё не вполне выясненных причин. Х. растений определяется их способностью сохранять нормальную структуру протоплазмы и соответственно перестраивать свой обмен веществ в период охлаждения и последующего повышения температуры.

В значительной степени Х. растений зависит от внешних условий, изменяя которые можно повысить устойчивость растений к охлаждению. Например, повышению Х. способствуют внесение калийных удобрений, выращивание растений при пониженной температуре, повышенной влажности воздуха, при хорошей освещённости. Наиболее перспективным оказалось закаливание растений путём кратковременного воздействия такой предельно низкой температурой, которая ещё не вызывает повреждения. При этом целесообразно применение мер борьбы с патогенной почвенной микрофлорой, которая при низкой температуре поражает корни теплолюбивых растений. Однако закаливание холодом рассады овощных культур хотя и повышает Х., но замедляет последующий рост растений, поэтому целесообразнее закаливание прорастающих семян. Температуру подбирают соответственно степени Х. растения (в пределах от 0 до —5 °С) и воздействуют в течение коротких промежутков времени (по 12 ч), чтобы не повредить прорастающие семена. На остальное время суток семена помещают в благоприятные условия (при 15—20 °С). Такую смену холода и тепла производят на протяжении месяца или несколько дольше. Этот способ позволяет продвигать на север томаты, арбузы, дыни и др. теплолюбивые культуры. Применяют также предпосевную обработку семян растворами некоторых солей. Перспективно выведение более холодостойких сортов; начавшие прорастать семена закаливают холодом. Этот приём проводят в ряде поколений. Вместо холодной обработки семян практикуют также подзимний их посев в грунт, осуществляемый в ряде поколений.

Зимостойкость растений - способность растений переносить без повреждений неблагоприятные зимние условия. При сильных морозах в результате образования льда в клетках или межклетниках может произойти вымерзание растений. Появляющаяся на посевах при оттепелях Ледяная корка ухудшает аэрацию клеток и ослабляет морозостойкость растений. Озимые посевы, долго находящиеся под глубоким снегом при температуре около 0 °С, страдают от истощения и поражения плесневыми грибами. Вследствие образования в почве ледяной прослойки, разрывающей корни, происходит Выпирание растений. Часто наблюдается одновременное действие многих из этих неблагоприятных факторов.

З. р., и в частности их морозостойкость, развиваются к началу зимы в процессе закаливания растений. Устойчивость растений к выпреванию обеспечивается: накоплением в них к началу зимы большого количества сахаров и др. запасных веществ; экономным расходованием растениями (при температуре около 0°С) запасных веществ на дыхание и рост; защитой растений от грибных болезней. Устойчивость растений к выпиранию обусловливается мощностью и растяжимостью корней. Выпирание наблюдается чаще на плотных, перегнойных и влажных почвах при повторном их замерзании и оттаивании, поэтому для посева очень важно правильно выбрать участок. Опасен и осенний застой воды на полях (Вымокание растений); при нём ухудшается закаливание растений и они легче повреждаются морозами. Ещё более губителен застой воды весной; ослабленные и поврежденные зимой растения отмирают при недостатке аэрации, поэтому необходимо улучшать физические свойства слоя почвы.

Для повышения зимостойкости плодовых деревьев следует применять агротехнические приёмы накопления и сбережения влаги в почве, полив и др. З. р. Снижается также под влиянием летних засух: из-за недостатка воды деревья не успевают закончить цикл развития и перейти в состояние покоя, поэтому важную роль играют ветрозащитные полосы. У плодовых деревьев зимостойкость снижается часто в урожайные годы, т.к. растения не успевают подготовиться к зиме. Поэтому необходим подбор сортов с равномерной по годам урожайностью. Для обеспечения З. р. требуется также борьба с вредителями и болезнями растений. Большое значение имеет правильное районирование имеющихся сортов и выведение новых, зимостойких сортов.

Морозоустойчивость растений - способность растений выживать в период кратковременных заморозков или длительных морозов. Один из видов зимостойкости растений.У зимующих растений М. развивается каждый год в результате длительной и сложной подготовки их к зиме. В тёплый период года, когда растения растут, М. их незначительна, в период зимних морозов — она максимальна. Во время оттепелей М. резко падает, а затем, если усиление морозов протекает медленно, — снова повышается. Резкие колебания температуры опасны, т. к. растения не успевают пройти повторное закаливание. М. обусловлена тем, что в клетках протекают физико-химические процессы, во-первых, затрудняющие замерзание внутриклеточной воды, а во-вторых, повышающие устойчивость клеток к обезвоживанию протопластов и к механическим деформациям их внеклеточным льдом. Эти свойства клеток развиваются в процессе закаливания растений низкими температурами в несколько этапов, начиная с периода покоя. Если на каком-либо этапе в растительных клетках не пройдут необходимые процессы, то растения окажутся недостаточно морозостойкими и могут погибнуть.

М. определяется прежде всего наследств. особенностями. Одни виды растений погибают при слабых морозах (например, деревья лимона гибнут при температуре от — 5 до — 12 °С), другие — способны выживать в самые суровые зимы (например, некоторые яблони выдерживают морозы до — 40 °С); лиственница, берёза и другие деревья в Восточной Сибири могут выживать при — 70 °С. На М. влияют также почвенно-климатические условия и агротехнические приёмы, которые обеспечивают растениям оптимальные условия питания, водоснабжения, аэрации. Культурные растения в естественных условиях (в поле или саду) обычно не достигают максимальной М., т. к. условия подготовки к зиме часто складываются неблагоприятно.

Экологогеографические группы растений по их морозостойкости

По способности переносить понижения температуры древесные породы подразделяют на пять групп:

1. Очень морозостойкие (до -35…-50°)

Деревья: береза пушистая, ели обыкновенная и сибирская, лиственницы даурская и сибирская, кедр сибирский, осина, тополь бальзамический, можжевельник обыкновенный;

Кустарники: боярышник багряный, бузина красная, дерен сибирский, акация желтая, кедровый стланник, лох серебристый, сосна горная.

2. Морозостойкие (до -25…-35°)

Деревья: ели канадская и Энгельмана, колючая и тянь-шанская, ива белая, ильм (вяз), дуб черешчатый, клены остролистный, липа мелколистная, метасеквойя, орехи маньчжурский и серый, рябина обыкновенная, сосна Веймутова, черемуха обыкновенная, ясень обыкновенный;

Кустарники: боярышник обыкновенный, жимолость татарская, ирга, калина обыкновенная, роза морщинистая, сирень обыкновенная, туи западная и восточная.

3. Умеренно морозостойкие (до -15…-25°С)

Деревья: акация белая или робиния, гледичия, бук, граб, лжетсуга тисолистная, катальпа великолепная, каштан конский, клен полевой, липы серебристая, крупнолистная и крымская, софора японская, тис ягодный, кедр (при непродолжительных холодах), кипарис аризонский, фисташка, шелковица белая и черная, платан кленолистный, гингко, гранат, розмарин;

Кустарники: самшит, лавровишня, бирючина обыкновенная, айва японская, дейция, калина, лох узколистный, скумпия золотистая, спирея, чубушник или жасмин, шиповник.

4. Неморозостойкие (до -10…-15°С)

Деревья: ива вавилонская, кипарис обыкновенный, кедр (при длительных холодах), павловния, эвкалипт, сосны приморская и гималайская, итальянская или пиния, секвойя вечнозеленая, чинара или платан восточный;

Кустарники: гортензия крупнолистная, глициния, маслина душистая, юкка.

5. Наименее зимостойкие (не ниже -10°С) субтропические древесные породы - пальмы, вечнозеленые лиственные и некоторые хвойные.

Семейство ореховые

ореховые (Juglandaceae) включает 7 родов и около 60 видов листопадных однодомных деревьев, реже кустарников, распространенных в широколиственных лесах умеренной и субтропической областей Северного полушария, а также в горных районах тропиков. Листья очередные, крупные, перисто-сложные, со смолистыми желёзками и сильным специфическим запахом. Очень фитонцидны. Цветки раздельнополые, цветут вскоре после облиствения. Тычиночные цветки собраны в длинные поникающие сережки, образующиеся на побегах прошлого года, пестичные цветки в прямостоячих или свисающих колосовидных соцветиях, иногда одиночные на концах побегов текущего года. Опыляются ветром.

Тычиночный цветок расположен в пазухе кроющей чешуйки сережки, имеет редуцированный околоцветник; тычинок много. Пестичный цветок состоит из двух плодолистиков; завязь нижняя, срастается с околоцветником, образующим подобие плюски. Рыльце двухлопастное, мясистое, чаще малинового цвета. Плод ко-стянковидный, суховатый, бескрылый или с крылатыми выростами. Семена без эндосперма, с мясистыми семядолями, разделенными кожистой перегородкой. У многих видов ореховых семена съедобны и имеют большое продовольственное значение. Древесина ореховых прочная, с красивой текстурой, широко используется в раз-личных отраслях хозяйства.

В естественной дендрофлоре России ореховые представлены двумя родами: орехом и птерокарией.
Род орех (Juglans) включает деревья с очередными непарно-перистосложными листьями. Тычиночные цветки в крупных свешивающихся сережках, пестичные - в малоцветковых конечных колосовидных соцветиях. Зачаточные тычиночные и пестичные цветки закладываются в почках в год, предшествующий цветению, причем тычиночные раньше пестичных. Уже во второй половине лета зачаточные сережки с тычиночными цветками вырастают из-под почечных чешуй и впоследствии зимуют в виде голых (т. е. лишенных чешуй) миниатюрных пазушных мужских цветочных почек. Еще задолго до цветения их можно видеть на зимующих побегах в виде мелких конических буроватых сережек с фасеточной поверхностью. Зачаточные соцветия с пестичными цветками образуются в верхушечных генеративо-ростовых почках. Зимуют они под покровами почечных чешуй и становятся видимыми только после распускания почек. Во время цветения они располагаются на концах растущих побегов текущего года в окружении распустившихся и тоже еще растущих листьев.

Каждый тычиночный цветок скрыт под прицветковой чешуйкой, несет много тычинок и имеет простой околоцветник из 4-5 листочков. У пестичного цветка околоцветник двойной, сросшийся с завязью. Плод округлый или продолговатый, костянковидный, снаружи заключен в мясистый околоплодник,который образуется в результате срастания околоцветника и влагалища листа с прицветничками. Внутри содержит односеменной орех с каменистой двустворчатой скорлупой, развивающейся из внутренней стенки завязи. При созревании плода наружная оболочка разрушается, высвобождая орехи. Зародыш семени с двумя мясистыми, морщинисто-складчатыми семядолями, разделенными неполной перегородкой. Эндосперм отсутствует, запасающие функции выполняют семядоли. При прорастании семени они остаются в земле. Все виды ореха быстрорастущи и долговечны, отличаются исключительно ценной древесиной. Сердцевина побегов и молодых ветвей имеет многочисленные перегородки.
В этом роде насчитывается около 20 видов, 7 из которых являются образователями ореховых формаций в лесах России (в горах Средней Азии, на Дальнем Востоке и на Кавказе). Остальные виды культивируются как интродуценты. Наибольшее значение имеют орехи грецкий и маньчжурский, растущие в России естественно, а также орехи серый и черный, интродуцированные из Северной Америки.