第二章植物寒害及抗寒生理讲义
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植物的抗寒生理及降低干旱对植物的伤害李新春高书阳孙兆猛包雨卓摘要:旱灾是世界上分布最广的自然灾害,给人民造成极大的经济损失。
干旱有多种分类,对植物的伤害也是因植物而不同的,植物虽然具有一定的抗旱性,能对外界环境对自身的生理影响做出调节,但其调节能力也是有限的,所以人们还必须通过一定得措施来降低干旱给植物造成的伤害和对自己造成的经济损失。
关键字:旱害抗逆性调节引言:植物的地理分布,生长发育以及产量形成等均受到环境的制约。
干旱是对植物生长影响最大的环境因素之一。
世界上干旱半干旱区遍及50多个国家和地区,其总面积约占陆地总面积的三分之一,且有逐年增加的趋势。
在我国华北、西北、内蒙古和青藏高原绝大部分地区属于干旱半干旱地区,约占全国土地总面积的45﹪。
由于全球荒漠化问题的严重性,加之干旱问题对人类的困扰,人们迫切希望通过选育抗旱性强的农作物或林木品种以合理利用水资源和低质立地,达到生产人们所需要的农林收获物和改善环境的目的。
因而尽管抗旱性育种的难度很大,人们从来也没有停止过对这个问题的探索。
相信在不久的将来人们在此方面的研究会有所突破的。
1.旱害的概念旱害指因气候严酷或不正常的干旱而形成的气象灾害。
一般指因土壤水分不足,农作物水分平衡遭到破坏而减产或歉收从而带来粮食问题,甚至引发饥荒。
同时,旱灾亦可令人类及动物因缺乏足够的饮用水而致死。
此外,旱灾后则容易发生蝗灾,进而引发更严重的饥荒,导致社会动荡。
2.气候与旱灾的关系旱灾的形成主要取决于气候。
通常将年降水量少于250mm的地区称为干旱地区,年降水量为250~500mm的地区称为半干旱地区。
世界上干旱地区约占全球陆地面积的25%,大部分集中在非洲、撒哈拉沙漠边缘,中东和西亚,北美西部,澳洲的大部和中国的西北部。
这些地区常年降雨量稀少而且蒸发量大,农业主要依靠山区融雪或者上游地区来水,如果融雪量或来水量减少,就会造成干旱。
世界上半干旱地区约占全球陆地面积的30%,包括非洲北部一些地区,欧洲南部,西南亚;北美中部以及中国北方等。
植物怎样过冬冬天天气寒冷,各种植物仍能渡过严寒的冬季,来年继续生长、开花、结果。
奥秘在哪里呢?原来植物在寒冷到来之前,在生理上相应地做出各种适应性反应:如可溶性糖渡度的提高,就可以提高细胞溶液浓渡,使水点降低。
还可以缓冲原生质过度脱水,保护原生质胶体不致遇冷凝固。
另外糖分子还有巨大的表面活动能力,可以吸附在细胞器的表面之上,减弱它们的生命能力。
细胞内糖多,渗透压加大,保留水分多,减少外出结冰。
还有的植物通过降低自身含水量,以适应低温条件,安全渡过寒冷的冬季。
当初冬温度降到5度左右,冬小麦的地上生长基本停止,但光合作用仍继续缓慢进行,这时所合成的产物并不转化成淀粉或其他非溶性物质,而是以可溶性糖类(主要是葡萄糖)积存于细胞中。
由于冬季麦苗叶绿素形成少,细胞呈中性或微酸性,此时,麦苗颜色开始变红,这才是麦苗抗寒能力强,生长正常的一种标志。
果树花芽也能安全越冬,才能使来年花开满树,结出丰收的果实。
这主要靠得是花芽内部含水量的变化。
当气温下降时,花芽迅速排出内部的水,使芽内的汁液达到高度渡缩的程度。
这种高渡度汁液具有极强的抗冻能力,它在严寒时也不会结冰因此,防止了细胞膜由于冰冻而引起破裂,即使气温下降到零下30度时,花芽内细胞仍能安然无恙。
植物的抗寒性1. 低温下植物的适应性生理生化变化在冬季严寒来临之前,随着日照的缩短和气温的降低,植物体内会发生一系列适应低温的生理生化变化,从而提高了植物的抗寒性.这种逐步提高抗寒能力的适应过程称为抗寒锻炼(cold hardening)或低温训化(cold acclimation)。
·晚秋或早春寒潮突然袭击植物就易受害经适当的抗寒锻炼过程,植物逐渐完成适应低温的一系列代谢变化,获得较强的抗寒性。
我国北方晚秋时,植物内部的抗寒锻炼还未完成,抗寒力差;在早春,温度已回升,植物的抗寒力逐渐下降。
植物抗寒锻炼过程中体内发生的适应性生理变化(1)组织的含水量降低,而束缚水的相对含量增高。