العلاقات المائية للنبات

بسم الله الرحمن الرحيم
العلاقات المائية للنبات
تختلف البيئات التي تنمو فيها النباتات من حيث المدد المائي وفقا لذلك قسمت النباتات إلي :
1/نباتات مائية ( هيدروفينية ) 2/نباتات وسطية ( ميزوفينيه ) 3/نباتات جفافية ( زيرو فينيه )
وهذا النصف كأي تضيف اسطناعي لا يكون قاطع هنالك نباتات بين الوسطية والمائية وبين الوسطية والجفافية .
أولا النباتات المائية :
المجموعات المورفولوجيه لها :
1. نباتات مغمورة كليات ومثبته في التربة
2. نباتات مغمورة كليا وسابحه في الماء
3. نباتات مغمورة جزئيا جزورها مثبته وأوراقها طافية .
4. نباتات طافية
5. نباتات برمائية ( نباتات مستنقعات )
التحورات :
1/قوة دفع الماء من اسفل إلي إعلا تحمل جزء من وزن النبات لذلك استفنت عن انسجة الدعامة الميكانيكية الالياف واوعية الخشب والقصبات والكتفن بالدعامة الهيدر ستاتيكية الناتجة من امتلاء الخلايا بالماء .عدم وجود دعامة مكانيكية وخلايا ميته مغلظة الجدر باللجنين يجعل جسم النبات مرن ينحي مع تيار الماء ولا ينكسر .
2/النبات محاط بطبقة رقيقة من الكبوتين مما يجعله يستطيع امتصاص الماء والاملاح بجميع إجزائة لذلك استفنت عن الشعيرات الجزرية واوعية الخشب وابقت نسيج اللحاء لنقل الغذا .
3/ لقلة O2 و Co2 وبط انشارهما في الماء فشل الخشب في التكوين وترك فراغات ممتلئة بالهواء غني ب O2 و Co2 وبالتالي اصبحت سهلة الانتشار . يخزن النبات Co2الناتج من البناء الضوي ليستخدمه في التنفس و O2 من التنفس يخزنه ليستخدمه في البناء الضوئي .الهواء في الفراغات يمثل دعامة هيدروستاتيكية للنبات و تخفف وزن النبات وتجعله مستقر في مكانه .
4/الجزور للتثبت وليس امتصاص الماء لعدم وجود الشعرات الجزرية
- الاوراق الطافية عريضة حتى تعمل عليها قوة دفع الماء من أسفل إلي إعلا وتساعد علي طفو النبات – التغور علي السطح العلوي لدخول O2 و Co2 وخروج النتح الذي يحفظ التوازن المائي للنبات ويعمل كمضخة لرفع الماء والأملاح .
-الاوراق المغمورة أكثر تجزئة أو شريطية حتى لا تمثل سطح كبير فتعمل التيارات المائية علي تميزتها . تخلو من الثغور
-الاوراق الهوائية الثغور علي سطح السفلي
نباتات اليابسة
أولا : الحصول علي الماء
تمتص بشرة الجزور الماء من التربة عند منطقة الشعيرات الجزرية والقمة النامية .
إليه امتصاص الماء
الاسموزية – النقل النشط – الخاصية الشعرية
في الاسموزية والنقل النشط : يدخل الماء عبر الخلايا والفحوات العصارية من خلية إلي خلية حتى يصل أوعية لخشب
- في الخاصية الشعرية الياف السليولوز المكونه للجدار تعمل كانابيب شعرية ينتقل عبرها الماء من جدارخلية لجدار خليه وعبر المسافات البينه إلي أن يصل طبقة الاندودرمس وجود شريط الشمع بجبر الماء للانتقال عبر جسم الخليه إلي أن يصل أوعية الخشب ملحوظة لا يدخل الماء اوعية الخشب بالنقل النشط لان خلايا الخشب ميتة تحورات الجزور لامتصاص الماء .
أ/ جدر الشعيرات الجزريه منفزه للماء
ب/ تزيد مساحة السطح 1/الشعيرات الجزرية كثيرة العدد علي افزع الجزور بالإضافة إلي أنها زوائد انبوبية ضيغة فن خلايا الطبقة الويرية .
2/عندما يعبر الماء خلايا البشرة ويدخل المسافات البيئية وبلامس خلايا القشرة تمثل خلايا القشرة مساحة سطح إضافية لامتصاص الماء
3/عن طريق علاقة تكافلية مع الفطريات وتكوين المايكو رايز الداخلية والخارجية
ثانيا طرق فقد الماء :
عندما يصل الماء إلي أوعية الخشب ينتقل إلي اعلا للأوراق بالأنسياب الكتلي نتجه ضغط الجزر دفعا من اسفل إلي أعلي وبالنتح سحبا من أعلي ( القوى السالبة )
يفقد الماء 90 – 95% من الماء المنص تبخرا بعملية النتح في المتوسط أمام كل جزء مستخدم في البناء الضوي يفقد النبات 500 جزئي في النتح الثغري
النتح الكيبوني هو تبخر الماء في سطح الورقة
عبر العدسات أوالنتح العديسي ( فتحات علي الساق )
عبر الجروح علي البشرة
العوامل التي تؤثر علي معدل فقد الماء :
1/ عوامل فيزيائية ( خارجية )
العوامل المساعدة علي بخر الماء
أ/ درجة الحرارة .الرطوبة النسبية . الرياح . مساحة السطح المعرضة والارتفاع علي سطح البحر
ب/ شدة الإضاءة وكمية الماء بالتربة
وهذه تؤثر علي فتح وقفل الثغوروهي مدخل O2 للتنفس CO2 للبناء الضوئي وكذلك فقد الماء النتح في معظم النباتات تفتح الثغور نهارا وتقفل ليلا – قلت الماء في التربة تؤدي إلي قفل الثغور
في النهار الحار تتعرض النباتات لنوعين من العوامل المضادة الأثر
شدة الإضاءة تفتح الثغور وارتفاع درجة الحرارة تزيد من معدل فقد الماء عن طريق النتح التبخر
في مثل هذه الحالات تستدعي آليات التصحيح من شأنها قفل الثغور بالقدر الذي يضمن دخول CO2 وتقليل النتح ليحافظ النبات توازنه المائي .
2/ عوامل خاصة بتركيب وأوراق النبات (بيولوجية):
ا/عدد الثغور يتناسب معدل النتح الثغري طرديا مع عدد الثغور لذلك نباتات المناطق الجافة تقلل عدد الثغور يوجد 150 فخه ثغر / مم2 من الورقة في النباتات الجفافية ويوجد 500 فتحه /مم2 من الورقة في نباتات المناطق المعتدله .
ب/ سمك طبقة الكبوتين :
طبقة الكبوتين إلي حد كبير غير منفرده للماء لذلك يتناسب معدل النتح الكيوتيني عكسيا مع سمكها – النباتات التي لها طبقه رقيقه معدل النتح الكبوتيني يساوي 40% من النتح الكلي والتي لها طبقة سمكيه يساوي 1%
ج/ طول مسار انتشار بخار الماء :
يقصد به المسافة بين الهواء الساكن نتيجه الورقة والهواء المتحرك خارجها كان المسار طويل كلما كان مدرج تركيز بخار الماء هين كلما قل معدل البخر .
تزيد الورقة من طول مسار انتشار بخار الماء عن طريق . 1/وجود شعر 2 / أن تنطبق الورقة علي محورص الطولي 3/ وجود ثغور غائرة 4/ الثغور علي السطح السفلي داخل تخاويف تحتوي علي شعيرات ميته .
- كل هذه الترتيب تظل و تكسر حدة الرياح وتحجز هواء غير متجدد يتشبع ببخار الماء ويرفع الرطوبة النسبية بالإضافة إلي زيادة طول المسار
*نباتات اليابسة تضم
اولا النباتات الجفافية :
هي نباتات متحورة تركبيا ووظيفيا لملائمة البيئات الجافة سوا كان جفاف جو أو تربة موقت أو مستديم لها مجموعة خصائص تسمي صفات جفافية ( تنمو في الصحراء وشبة الصحراء والمناطق ذات موسم الامطار القصير والتلال الرملية وسط المناطق الممطرة ) تضم المجموعات المرفولوجية الاتية
أ/ النباتات الموسمية الجفافية :
التحورات :

1/ تكمل دورة حياتها خلال موسم الامطار القصير (تحور فسيولوجي )
2/لها مجموع خضري كبير وجزري صغير(تحور مورفولوجي) ( المجموع الخضري الكبير لان النبات يوجه كل طاقاته للنمو الخضري حتى يزهر و يثمر قبل نهاية موسم الامطار ويترك البزور للموسم القادم.
المجموع الجزري الصغير يكفي لامتصاص الماء من التربة قبل تبخره او وتسربه لاسفل
ب/النباتات الجفافية الفضة :
التحورات :
انسجتها خازنه للماء (تحور تشريحي ) إذا كان الجزء الخازن للماء هو الساق يكون متضخم مفلطح أخضر الاوراق صغيره او متحوره إلي اشواك أو غائبة .
تفتح الثغور ليلا وتغفل نهارا (تحور فسيولوجي ) النهار حرارة عالية ورطوبة منخفضة تقفل الثغور لتقلل النتح في الليل درجة حرارة أقل ورطوبة اعلا تفتح الثغور لتمتص CO2 وتخزنه لتستخدمة نهارا في البناء الضوئي .
ج/النباتات الجفافية غير الغضة :
تحورات امتصاص الماء :
1/جزور البادرات سريعة النمو تتابع الماء في التربة (تحور فسيولوجي )
2/لها مجموع جزرئ ضخم متفرع من التربة (تحور موفولوجي )
3/عصاره الجزور ذات تركيز عادي (تحور فسيولوجي )
تحولات تقلل فقد الماء :
1/قلت عدد الثغور (تحور موفولوجي )
2/زيادة سمك طبقة الكويتين (تحور موفولوجي )
3/زيارة طول مسار انتشار بخار الماء(تحور موفولوجي )
4/تقلل مساحة السطح الناتج
ا/لها مجموع خضري صغير
ب/أوراق صغيرة ( العاقول عدن وجود أوراق ( الرقم ) أوراق مخمورة إلي اشواك ( الباربيري ) متساقط الاوراق ( السمر ) واوراق حرشفية تحيط بأخراع ورقية ( كشك الماظ )
5/الاجزاء السلفية محاطة بطبقة في الفلين
6/تنمو نباتات الصحراء متباعد تقليل المنافسه
7/يموت الساق الهوائي ويبقي النبات كامن في شكل ساق ترابي إلي موسم الامطار.
8/الافرع كثيفه متشابكة تظلل بعضها وتكسر حدة الرياح وتحجز هواء يتشبع ببخار الماء
د/ النباتات الملحية
تنمو في تربة علية الخصوبة او ملحية او في شواطئ البحار الدافئة مثل المانجروف تعاني من مشكلة عدم القدرة علي امتصاص الماء بالاسموزية لارتفاع التركيز في محلول التربة
تحورات لامتصاص الماء
1/ ترفع التركيز في عصارة الجزور فوق محلول التربة لتمتص الماء بالاسموزية عن طريق
أ/امتصاص الاملاح وتخزينها في الجزور
ب/ تحويل النشا الغير ذائب الي سكر جلكوز ذائب
2 / تمتص جزء من الماء بالنقل النشط
تحورات لتقليل فقد الماء
أ/ الاوراق محاطة بطبقة شمعية او متحورة الي اشواك ب/لها انسجة خازنة للماء
ثانيا النباتات الوسطية :
تنمو في جو معتدل الحرارة والرطوبة وتربة معتدلة المحتوي المائي والخصوبة في هذة الظروف المعتدلة تمتص الماء وتنتح بالقدر الذي يحفظ تواذنها المائي لا تتحمل الجفاف تضم معظم نباتات التي لها اهمية اقتصادية للانسان نباتات المحاصيل والبساتين والزينة
تداخل تاثير عوامل البيئة الطبيعية
عوامل البيئة الطبيعية تعمل مع بعضها ندرس كل عامل علي حده لسهولة الدراسة ولتحليل العوامل يتضح التداخل في
1 /قد يوثر عامل بيئي علي عامل اخر
متلا الحرارة تؤثر علي الرطوبة النسبية فعند ارتفاع درجة الحرارة تنخفض الرطوبة النسبية كذلك تؤثر علي درجة الملوحة فعند ارتفاع درجة الحرارة يتبخر الماء فترتفع درجة الملوحة كذلك تؤثر علي زوبانية الغازات في الماء فعند انخفاض درجة الحرارة تزوب كمية اكبر من co2 و O2 في الماء
2/ قد يؤثر عامل بيئي علي تاثير عامل اخر مثلا اضافة النترات للتربة تزيد من نمو النبات فقط اذا كانت الاملاح الاخري متوفرة بكمية كافية فاضافة النترات تةثر افضل علي نمو النبات اذا توفر معها الفوسفات أي الملح الموجود بتركيز اقل هو الذي يحدد معدل النمو
كذلك يتاثر معدل عملية التمثيل الضوئي بشدة الاضاءة وكمية الضوء والطول الموجي ودرجة الحرارة وتركيز ثاني اكسيد الكربون والعمل المتوفر بقدر اقل واحيانا اكثر يكون هو العامل المحدد
وهذا ما يعرف بمبدأالعوامل
العامل المحدد :هو احد عوامل البيئة يحكم سلوك الكائن او أي من وظائف جسمه اواعداده اوكثافته اذا كان متوفرا بقدر اقل او اكثر من حد معين
يتضمن هذا المبدأ
قانون الحد الادني: يتناسب معدل أي عملية طرديا مع الاقل وفرة
ملحوظة أي عامل يكون عامل عندما يكون اقل من حد معين عدا الحرارة تكون عامل محدد مرتين عندما تكون اقل او ازيد من حد معين هو الدرجة المثلي