Водный баланс

Водный баланс - соотношение  между приходом и расходом воды на какой-либо части земной поверхности  за определённое время с учётом хозяйственной  деятельности человека. В. б. составляется для бассейна внутренних морей), рек  или их частей на годы различной  водности и на наиболее напряжённые месяцы маловодных лет. Приходная часть баланса: сток поверхностных и подземных вод, образуемый атмосферными осадками, возвратные воды из канализационных систем, воды, фильтрующиеся с орошаемых полей, а также перебрасываемые из других бассейнов. Расходная часть: испарение с поверхности, воды, забираемые на производственные нужды (орошение, промышленное водоснабжение), для бытового водоснабжения и перебрасываемые в другие бассейны. В. б. даёт представление о водообеспеченности бассейна и при отрицательном балансе — о необходимости мероприятий по покрытию водного дефицита.ния

Водный баланс рассчитывают по результатам измерения приходных и расходных статей за весь изучаемый период, выраженных в мм водного столба по следующей формуле(Роде, 1972):

• В1= В0+ (Ос +К + ГрП) - (Д+Исп +ПС +ВПС+ГрС).

• где В1 – запас  влаги в почвенной толще в  конце периода;

В0 - запас влаги  в почвенной толще в начале периода; Ос – сумма осадков; К – величина конденсации; ГрП – количество влаги, поступившей из грунтовых вод; Д - величина десукции;Исп – величина физического испарения; ПС – величина поверхностного стока; ВПС –

величина внутрипочвенного стока; ГрС – величина грунтового стока.

Формула баланса  говорит о потенциальной возможности иссушения почвы (если статьи расхода потенциально превышают статьи прихода) и, наоборот, ее переувлажнения при повышении статей прихода над статьями расхода. Однако, в первом случае запасы воды в почве будут стремиться к минимальному значению (воздушно-сухая почва), а во втором случае в конечном итоге почва затопляется водой, переходя в болотную.

В естественных почвах водный баланс в многолетнем цикле компенсированный, т.е. расход и приход воды в годовом отрезке времени в среднем равны. Он не компенсирован лишь в ряде поливных почв, где вода может поступать в грунтовые воды и увеличивать их мощность и запас воды в почвенно-грунтовой толще, а также - при направленном изменении климата.

 Таким образом,  водный баланс характеризует  главную типичную черту водного режима почвы, его цикличность и общий объем воды, проходящий через почву в данных условиях почвообразования. Любой дефицит влаги, отмеченный в определенное время в данной почве, будет восстановлен через какое-то время, так как расход и приход воды в конечном итоге в любой почве уравнивается в полном соответствии с действием факторов почвообразования.

Водный баланс необходимо обязательно оценивать в динамике, в изменении прихода и расхода воды в течение всего гидрологического года и отдельных его периодов (гидрологическим годом называют отрезок от октября предыдущего года до сентября следующего года). Весенний отток пополняет грунтовые воды, создает верховодку, выщелачивает ряд катионов из почвенного поглощающего комплекса. Но, обычно, весеннее увлажнение почвы не создает восстановительных условий в почвы, т.к. снеговая вода богата

кислородом, а микроорганизмы – потребители кислорода еще  не начали свою активную деятельность. Водный баланс многие исследователи отождествляют с водным режимом, но это не совсем корректно. Водный баланс лишь один из параметров, характеризующих водный режим.

Рост древесных  и травянистых растений чаще ослабляется  вследствие водного дефицита, чем  из-за какого-либо другого отдельного фактора.Степень водного стресса в растениях определяется относительной скоростью поглощения и потери воды, поэтому водный дефицит могут вызывать или слишком медленное поглощение, или слишком быстрая потеря воды, или чаще всего - сочетание того и другого. Таким образом, изучение факторов, влияющих на поглощение воды и на транспирацию, имеет большое значение, так как способствует пониманию внутреннего водного баланса, который в свою очередь влияет на физиологические процессы и условия, контролирующие количество и качество роста.

Под водным стрессом понимают такие условия, при которых клетки не вполне тургесцентны, а водный потенциал значительно ниже нуля. Первые видимые признаки водного стресса - закрывание устьиц, завядание листьев и молодых стеблей и прекращение роста.Степень водного стресса часто оценивают количественно при помощи таких показателей, как дефицит насыщения, относительное содержание воды или лучше всего - водный потенциал.

Полуденный водный дефицит и временное завядание  вызываются тем, что транспирация временно превышает поглощение даже у растений, растущих на почве при влажности равной полевой влагоемкости. Длительное завядание происходит вследствие слабого поглощения воды, вызванного высыханием почвы, а иногда низкой температурой или недостаточной аэрацией, препятствующими возмещению воды, теряемой при транспирации. При усилении водного стресса устьица закрываются, уменьшая потерю воды, и деревья с сильно кутинизированными листьями, например маслина и сосна ладанная, могут выдерживать длительные периоды водного стресса с минимальным ущербом.

В течение вегетационного периода разные части деревьев и  крупных трасянистых растений часто  конкурируют за воду. Вследствие различий в степени затенения и концентрации растворенных веществ разные части  побегов теряют воду с различной скоростью, и в них создается выраженный в разной степени водный дефицит и неодинаковый водный потенциал. Это бывает особенно важно при высыхании почвы, когда те части растений, в которых создается самый низкий водный потенциал, получают воду за счет более старых тканей. Несмотря на то, что на растениях, страдающих от водного стресса, молодые листья могут завядать первыми, они обычно отмирают последними. Водный стресс ускоряет старение вероятно, отчасти потому, что он уменьшает поступление цитокининов и изменяет баланс регуляторов роста в листьях. Нижние, затененные листья тоже страдают из-за недостатка воды, так как они вырабатывают углеводов меньше, чем верхние, лучше освещенные листья, и поэтому менее способны к осмотической-конкуренции за воду. Таким образом, обезвоживание может быть одной из причин отмирания нижних, затененных ветвей деревьев. У некоторых видов древесных растений наблюдаются большие сезонные колебания содержания воды в стволах. Эти изменения интересны не только в физиологическом отношении, но имеют и большое практическое значение, так как они влияют на скорость высыхания, на плавучесть бревен и на транспортные расходы.

Водный дефицит  изменяет анатомию, морфологию, физиологию и биохимию выращиваемых растений. В сухих местообитаниях произрастают деревья меньших размеров, их листья обычно мельче, толще и сильнее кутинизированы, диаметр сосудов ранней древесины часто бывает меньше, а клеточные стенки толще и более лигнифицированы. Как уже упоминалось, прирост деревьев тесно коррелирует с наличием воды. Водный стресс задерживает деление клеток в меньшей степени, чем их растяжение. Вследствие этого размеры растений уменьшаются при недостатке воды в основном из-за того, что для растяжения клеток необходим некоторый минимальный уровень тургора. Тургор имеет также большое значение для регулирования степени открытости устьиц, для распускания листьев и цветков и для движений частей растений, например для никтинастического складывания листочков мимозы. Другое важное следствие пониженного тургора - ослабление фотосинтеза, вызываемое закрыванием устьиц, влиянием на механизм фотосинтетического процесса и уменьшением листовой поверхности

 При определенных  условиях умеренный водный стресс  может улучшать качество растительных  продуктов, даже если он уменьшает вегетативный рост. Это положение справедливо для гваюлы, у которой наблюдается большое повышение содержания каучука при умеренном водном стрессе, несмотря на то, что сырой вес одного растения уменьшается. Установлено, что качество яблок, груш, персиков и слив улучшается под влиянием водного стресса. По сообщениям, содержание масла в маслинах повышается при водном стрессе, хотя общий урожай, вероятно, уменьшается. Утверждают, что водный стресс вызывает увеличение содержания алкалоидов в некоторых лекарственных растениях, но, по некоторым данным, содержание алкалоида в Cinchona ledgeriana понижается. Можно также согласиться с тем, что повышенное количество толстостенных элементов ксилемы, которые образуются в деревьях, подвергающихся действию водного стресса, в некоторых случаях является благоприятным, так как в результате этого увеличивается плотность древесины. Интересны дальнейшие исследования влияния водного стресса на качество древесины. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Контрольная

самостоятельная работа

На тему:

«Изучить  зависимость водного баланса  растений от почвенных факторов» 
 
 
 

      Выполнила

                                                                                            студентка 34 группы

                                                                                             ф-та Естествознания

                                                                                             Юркевич Кристина

2010