Жаростойкость

Более чем на 1/5 поверхности Земли наблюдаются температуры выше 40 °С, а растения при сильном сол­нечном освещении могут нагреваться до 50 °С и более.

Устойчивость растений к перегреву (температурам выше 40 - 45 °С) получила название жаростойкости.

При длительном действии высоких повреждающих тем­ператур в растении происходит глубокое нарушение обмена веществ и цитоплазматических ультраструктур, разрушение белково-липоидного комплекса с выделе­нием липоидов. Уменьшается отношение органического фосфора к неорганическому, происходит гидролиз белков с накоплением аммиака, повышенное непродук­тивное дыхание сопровождается резко сниженным син­тезом АТФ. Освобождающаяся энергия выделяется в виде тепла и не участвует в синтетических процессах. Ферменты клеток теряют способность к согласованно­му действию, преобладает гидролиз над синтезом.

С разрушением имеющегося белка и хлорофилла и нарушением их синтеза развивается прогрессирую­щий хлороз, в частности у древесных растений сухих субтропиков. Повышенные температуры приводят к суховершинности древесных пород, произрастающих в южных районах с жарким и сухим климатом.

Известны и некоторые другие повреждения пло­довых культур и лесных древесных пород, в частности ожог коры. Это повреждение связано с отмиранием камбия в зоне сильно нагретой солнечными лучами коры, особенно на южной стороне. Лишь толстая кор­ка способна защитить стволы деревьев от ожогов.

Наиболее жаростойки из сельскохозяйственных культур сорго, рис, хлопчатник, клещевина и некото­рые другие, а из древесных пород - саксаул, лох, платан, сосна эльдарская, софора, дуб, берест, можже­вельники, мелия, дрок, юкки. Менее жаростойки ясень, березы, липы, клен, виноград и некоторые другие.

Длительное действие высокой температуры, как уже говорилось, может привести к серьезным повреж­дениям и даже гибели растения. При кратковремен­ном же воздействии перегрева у растений, по гипоте­зе В.Ф. Альтергота, формируется способность лучше переносить высокие температуры за счет приобрете­ния ряда новых функций и структур. Очень важно при этом обеспечение растений всеми жизненными фак­торами в оптимальных количествах и оптимальном соотношении (вода, элементы воздушного и почвенно­го питания и т.д.).

Жаростойкость растений в значительной мере зависит от содержания сахаров, аскорбиновой кисло­ты, некоторых аминокислот, пуриновых и пиримиди­новых оснований, АТФ и других соединений.

Заслуживает внимания способ закаливания проро­стков чередующимися температурными условия­ми, вызывающими обратимые изменения и приво­дящими к общему повышению устойчивости растений к перегреву и обезвоживанию и их реге­нерационной способности.

Повышает устойчивость растений к жаре искусст­венное введение в лист кинетина, аденина, серно­кислого цинка и некоторых других веществ.

Особое место занимают тепловые повреждения ассимиляционного аппарата и живых тканей ветвей и ствола древесных растений во время пожаров. В период пожара наблюдаются коагуляция белков клеток листь­ев, распад хлорофилл-белкового комплекса с ингиби­рованием фотосинтетической способности листьев, био­синтеза различных метаболитов, транспорта ассимиля­тов и т.д. Термоустойчивость тканей флоэмы ствола относительно велика, летальное повреждение происхо­дит после действия температуры выше 55 °С. В зависи­мости от толщины коры и длительности нагрева такое повреждение флоэма может получить при температуре на поверхности ствола от 120 до 190 °С (Г.И. Гирс).

Степень поражения древесного растения зависит от типа и интенсивности пожара. Верховые пожары, как правило, ведут к гибели деревьев, ибо при этом полно­стью погибает ассимиляционный аппарат и обжигается ствол. Отмирание деревьев происходит и в результа­те интенсивных подземных и почвенных пожаров, губительно действующих на корневые системы. Гибель дре­весных растений в этом случае происходит в результа­те прекращения поступления в них воды, минеральных элементов почвы и ряда активных метаболитов корней. Восстановление нормальной жизнедеятельности дере­вьев от пожаров возможно при воздействии низовых пожаров, так как в этом случае сохраняется фотосинте­тический аппарат и функционирующая корневая сис­тема. Наиболее устойчивыми к подобным повреждени­ям оказались сосна и лиственница, имеющие более толстый защитный слой мертвой коры.

Ослабленные пожаром с сублетальными тепловы­ми повреждениями деревья оказываются легкой добы­чей насекомых-ксилофагов, которых привлекает обилие влаги и различных питательных веществ в лубяной части ствола (углеводов, а также аминокислот). Подоб­ные деревья заселяются первичными паразитами ­златками, короедами, лубоедами. Вторичные парази­ты - усачи различных видов заселяют поврежденные пожаром деревья с отмирающим бурого цвета лубом. Благоприятные условия для их поселения создают первичные дереворазрушающие грибы и бактерии, поселяющиеся на отмирающих деревьях и своей жиз­недеятельностью создающих благоприятную кормовую базу для ксилофагов.