Разработка методики диагностики засухоустойчивости и продуктивности лиственных древесных растений на основе использования инфракрасного излучения

• Автор: Зыков, Сергей Петрович
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Йошкар-Ола
• Количество страниц: 152 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

1. Состояние вопроса.

1.1. Устойчивость и продуктивность лесов.

1.2. Засуха и ее влияние на растение

1.3. Засухоустойчивость растений

1.4. Диагностика засухоустойчивости и продуктивности древесных

растений.

1.4.1. Прямые и косвенные методы диагностики

1.4.2. Биофизические методы диагностики

1.5. Исследования оптических свойств растений.

2. Программа, объекты, методы и объем исследований
2.1. Программа
2.2. Объекты исследования.
2.3. Методы, оборудование и объем исследования
3. Разработка методики и аппаратуры для диагностики засухоустойчивости
и продуктивности растений.
3.1. Оптические свойства растений.
3.1.1. Энергетический баланс листа.
3.1.2. Оптические свойства листьев растений
3.1.3. Условия опыта и их влияние на оптические коэффициенты
3.2. Моделирование и основные свойства объекта исследования
3.3. Разработка методики диагностики засухоустойчивости и
продуктивности древесных растений
3.3.1. Исходные положения и данные для разработки методики
3.3.2. Методика диагностики засухоустойчивости и продуктивности
растений
3.4. Аппаратура для измерения коэффициента проходящего сквозь
лист растения инфракрасного излучения
3.4.1. Структурная схема устройства для измерения коэффициента ПИКИ.
3.4.2. Метрологическая оценка разработанного устройства
4. Оценка информативности разработанной методики.
4.1. Анализ коэффициента ПИКИ в связи с метамерной изменчивостью листьев.
4.2. Анализ коэффициента ПИКИ в связи с сезонной изменчивостью листьев
4.3. Связь между коэффициентом ПИКИ и признаками листьев растений
4.3.1. Влияние толщины листовой пластинки на коэффициент ПИКИ
4.3.2. Влияние поверхностной массы листовой пластинки на коэффициент ПИКИ
4.3.3. Влияние содержания воды в тканях листьев на коэффициент ПИКИ
4.3.4. Влияние содержания хлорофилла в тканях листа на коэффициент ПИКИ
4.3.5. Оптическая характеристика ксероморфности листа
4.4. Испытание разработанной методики.
4.5. Применение методики диагностики засухоустойчивости и продуктивности деревьев в практике лесного хозяйства.
Выводы и рекомендации
Литература


Засуха явление, происходящее в почве и атмосфере, которое возникает при длительном отсутствии осадков, высоких температурах воздуха в сочетании с большой испаряемостью, в результате чего нарушается водный баланс, и растения резко снижают свою продуктивность. Значение воды в жизни растений определяется целым рядом ее свойств. Алексеев, Рубин, Петинов, . По мнению физиологов Крамер, Козловский, Генкель, и др. Н.Р. ТЬш сделал вывод, что достаточное количество воды в точках роста является самым важным фактором для роста. Многие исследователи Генкель, , Альтергот, , а Олейникова, Осипов, Кожушко, Баданова, Левина, Ломагин, и др. Содержание воды влияет на направленность ферментативного действия, на интенсивность фотосинтеза, дыхания, ростовых процессов Алексеев, , Алексеев и Гусев, Гусев, Сисакян, Петинов, . Вода связывает растение с почвой и атмосферой, обусловливая единство организма с условиями среды Рубин, , Генкель, Крамер, Козловский, . Следовательно, удовлетворение потребности растения в воде является важнейшим условием его нормального существования Максимов, Рубин, . Однако, внешние факторы являются общими для растений, произрастающих в одинаковых условиях, но, тем не менее, различные растения реагируют на них неодинаково. От чего это зависит Известно, что на интенсивность транспирации оказывает сильное влияние строение листа Василевская, . Проведенные В. Г. Александровым , , исследования транспирации листьев различных ярусов показали, что интенсивность транспирации повышается с увеличением яруса листьев. В.Р. Заленский . Различная интенсивность транспирации листьев разных ярусов находится в связи с установленными В. Р. Заленским различиями в их строении. И более типично развита палисадная паренхима менее типично представлена губчатая паренхима слабее развиты межклетники сильнее развиты механические ткани. Эти наблюдения позволили сделать общий вывод, что анатомическое строение листьев побега является функцией их удаления от корневой системы. Этот вывод получил название закона Заленского. Наблюдения В. Р. Заленского нашли подтверждение в ряде работ Кушниренко, , Шульгин, Джунипер, . Указанные особенности строения листьев различных ярусов зависят от различного содержания в них воды. Установлено, что содержание воды в листьях различных растений уменьшается по мере повышения их ярусности Александров и др. Максимов, Тагеева и др. Алексеев, и др. Проявление таких же особенности отмечено у световых листьев, по сравнению с теневыми Полуянова, Родионова, . Поэтому эти особенности получили название ксероморфной структуры. П.А. Генкель , с. Засухоустойчивыми можно назвать растения, способные в процессе онтогенеза приспособляться к действию засухи и осуществлять в этих условиях нормальный рост, развитие и воспроизведение благодаря наличию ряда свойств, возникших в процессе эволюции под влиянием условий существования. Отсюда следует, что можно одновременно иметь засухоустойчивые и высокопродуктивные растения. Из обзора современной литературы по устойчивости растений к неблагоприятным факторам окружающей среды следует, что различные повреждения растений и нарушения их физиологических функций непременно сказываются на состоянии их водного режима Гусев, Крамер, Козловский, Леопольд, Веретенников, Лир и др. При нарушении водного режима растения, когда потери влаги превышают количество воды, поглощаемой корнями, содержание воды в растении уменьшается. Если потери воды слишком велики, повышение осмотического давления и снижение гидратуры протоплазмы могут вызвать необратимые повреждения, в результате чего клетка отмирает. Однако, в протоплазме могут возникать регулирующие процессы, вызывающие активное повышение осмотического давления благодаря новообразованию осмотических веществ. Протоплазма приобретает при этом другие физиологические свойства, что отражается также на морфологическом строении органов и их физиологических свойствах ксероморфное строение, большая устойчивость Васильев, .