Rostlina a voda
Pro suchozemské rostliny je voda (resp. její obsah v půdě) zásadní limitující faktor,
pro vodní je životním prostředím.
Váza - pro všechny organismy je univerzální rozpouštědlo, v němž probíhají všechny
biochemické reakce, u rostlin navíc vstupuje do metabolismu (fotosyntéza).
Srážky
Zdrojem vody pro ekosystémy jsou atmosférické srážky. Ty je možné rozdílit buď na
kapalné a tuhé nebo z jiného pohledu na vertikální (dešť) a horizontální
(tzv. kondenzační voda - mlhy, rosa).
Intercepce srážek - zachycení vody na listech a v koruně stromů (u smrku až 50%, buk 20%);
pro ekosystém má negativní (ztráta odparem) i pozitivní (zachycení horizontálních srážek - zejména
ve vyšších nadmořských výškách) význam.
Sněhové srážky (resp. sněhové pokrývky) mají několik specifik:
-
sněžení není bezprostředním zdrojem vody (při teplotách pod bodem mrazu)
-
voda z pozvolna odtávajícího sněhu je ale lépe využitelná než dešťová
-
sníh má funkci tepelné izolace (při teplotách vzduchu do -20°C udrží 50 cm vysoký sníh teplotu půdy
nad bodem mrazu)
-
zvýšená vzdušná vlhkost pod sněhem - rostliny méně transpirují a nevysychají
-
mechanické působení sněhu: laviny (na lavinových drahách vznikají společenstva druhů, tolerujících tyto
značné disturbance, často bez dřevin); vlajkové formy stromů vznikají následkem obrušování větví a pupenů
větších sněhem.
Podle vztahu ke sněhu se rozlišují:
- chionofilní (sněhomilné) - např. alpinská společenstva plazivých vrb
(např.
Salix reticulata,
Salix retusa
)
-
chionofobní (sněhostěnné) společenstva (alpinské vyfoukáváné trávníky s Juncus trifidus).
Vodní bilance rostliny
Je dána vztahem: ΔW = A × T
kde A je absorpce (množství přijaté vody) a T je transpirace (množství vydané vody).
Pro udržení transpiračního toku je nutný mírný vodní deficit.
Poikilohydrické a homoiohydrické rostliny - rozdělení podle způsobu přežívání nedostatku vody
(viz Fyziologie rostlin).
Příjem vody
-
kořeny (zejména z půdy, ale též ze vzduchu - velamen vzdušných kořenů)
-
celým povrchem (všechny nižší rostliny, cévnaté v malém měřítku téměř všechny,
u několika je dokonce převládajícím typem příjmu - epifytické druhy rodu
Tillandsia z čeledi Bromeliaceae).
Půda a voda
Zásadní význam pro příjem rostlinou má tedy půdní voda, která se vyskytuje v několika formách:
- absorbovaná - na povrchu půdních částic (pro kořeny nepřístupná)
-
kapilární (v jemných pórách) - schopnost vzlínat díky kapilární elevaci; v pórech o průměrech 0,2-10 mm je
pro rostliny dostupná, v pórech o menším průměru je voda pevně vázaná
-
gravitační (v pórech o prům. > 10 mm) - volná voda, prosakuje ve směru gravitace,
v rhizosféře zůstává krátkou dobu
- podzemní - dostupná podle hloubky, v ní se nachází její hladina, příp. podle délky kořenů
Půdní hydrolimity
hodnoty charakterizující vlastnosti půdy ve vztahu k vodě:
- Maximální kapilární kapacita - obsah vody v půdě po odtoku gravitační vody
- Číslo hygroskopicity - hranice mezi kapilární a adsorpční vodou
-
Bod trvalého vadnutí - množství vody v půdě, při němž rostlina trvale vadne (není schopna vodu přijímat a
obnovit turgor) - různé pro různé rostliny, půdy
Výdej vody rostlinou:
1) transpirace - stomatární, kutikulární
2) gutace - v prostředí s vysokou vzdušnou vlhkostí
Skupiny rostlin podle vztahu k stanovištní vlhkosti:
- hydrofity - vodní rostliny
- hygrofity - bažinné rostliny
- mezofyty - mírně vlhké, čerstvé půdy
- xerofyty - suché půdy
Adaptace na sucho - sklerofyty (morfologické adaptace, vyšší zastoupení sklerenchymatických pletiv), sukulence (hromadění
vody v pletivech, snížená transpirace), xeromorfózy (kutikula, trichomy, malé průduchy, často ponořené do povrchu
listů), snížení plochy asimilačních organů (zúžení listů, afylie), metabolické specifika (CAM), omezená
transpirace, dormance v období sucha aj.
Voda jako prostředí
Vodní prostředí má pro život rostliny několik specifik:
- voda není limitujícím faktorem pro metabolismus
- relativně stálá teplota (+ známé fyzikální vlastnosti vody: vysoká tepelná kapacita, vysoké skupenské teplo,
teplotní anomálie vody)
- množství FAR pronikajícího do vody klesá mírně s hloubkou a zakalením vody, mění se rovněž spektrální složení
světla; tzv. eufotická zóna - vrstva vody do hloubky, v ní je dosaženo světelného kompenzačního bodu
fotosyntézy (pro většinu rostlin relativně světelný pošetek alespoň 1%, časy i méně)
- limitujícím faktorem pro výskyt rostlin je obsah rozpuštěného kyslíku a oxidu uhličitého: plyny jsou se stoupající
teplotou hůře rozpustné v kapalinách; kyslík má navíc mnohem horší rozpustnost než CO2 (ve vodě
obvykle více CO2 než O2!); spotřeba kyslíku při biologické dekompozici biomasy
- limitujícím je rovněž obsah živin ve vodě; podle množství rozpuštěných živin (zejména N a P) se vody dělí:
oligotrofní (chudé), mezotrofní (středně bohaté na živiny), eutrofní (bohaté); zvláštní skupinou jsou
rašeliníky dystrofní vody (velký obsah huminových kyselin, nízký obsah živin)
- rostliny jsou vystaveny hydrostatickému tlaku
Rozdělení vodních rostlin:
- mikrofyta - zejména mikroskopické řasy (planktonní, bentické)
- makrofyta - vyšší rostliny (ale také např. parožnatky - Charophyceae)
- hydrofity (vlastní vodní rostliny)
- helofyty, emerzní rostliny - nad hladinu vynošené asimilační orgány. Rostliny litorálu - Typha, Phallaris arundinacea, Acorus calamus, Iris pseudacorus, Carex aj.