Механизм продвижения воды в капиллярах ксилемы растений
Аннотация
Рассмотрен механизм подъёма воды в ксилеме, который позволяет описать распределение воды в растениях с учётом их анатомического строения, архитектурной формы и воздействующих внешних факторов. Выдвинуто предположение, что основным механизмом продвижения воды в растениях является капиллярный подъём. Основная движущая сила, поднимающая воду до вершины растения, — поверхностное натяжение в менисках капилляров. Установлено, что условием подъёма воды в растениях является, во-первых, наличие горизонтального перемещения воды. Во-вторых, суммарная площадь поперечного сечения капилляров должна увеличиваться от комля к вершине. Показано, что высоту растений определяет количество боковых ветвей, а также наличие поперечных пластинок со сквозными отверстиями в сосудах ксилемы. Приведено объяснение механизма автоколебательного режима транспирации растений на малых временных интервалах.
Об авторах
Иосиф Аншелевич Кипнис
Научно-производственная фирма «КАСИОР», Россия
Россия
Россия
Юрий Михайлович Вернигоров
Донской государственный технический университет, Россия
Россия
Россия
Список литературы
1. Шеин, Е. В. Курс физики почв / Е. В. Шеин. — Москва : Изд-во Моск. гос. ун-та, 2005. — 432 с.
2. Теория и методы физики почв / под ред. Е. В. Шеина, Л. О. Карпачевского. — Москва : Гриф и К, 2007. — 616 с.
3. Якушкина, Н. И. Физиология растений / Н. И. Якушкина, Е. Ю. Бахтенко. — Москва : ВЛАДОС, 2005. — 463 с.
4. Кузнецов, В. В. Физиология растений / В. В. Кузнецов, Г. А. Дмитриева. — Изд. 2-е, пе-рераб. и доп. — Москва : Высш. шк., 2006. — 742 с.
5. Ботаника. Учеб. для вузов : в 4 т. / П. Зитте [и др.] ; на основе учеб. Э. Страсбургера [и др.]. Т. 2. Физиология растений / под ред. В. В. Чуба. — Москва : Академия, 2008. — 496 с.
6. Рубин, Б. А. Курс физиологии растений : учеб. для ун-тов / Б. А. Рубин. — Изд. 4-е, пе-рераб. и доп. — Москва : Высш. шк., 1976. — 576 с.
7. Якушина, Н. И. Физиология растений / Н. И. Якушина. — Москва : Просвещение, 1980. — 308 с.
8. Малиновский, В. И. Физиология растений / В. И. Малиновский. — Владивосток : Изд-во Дальневост. гос. ун-та, 2004. — 109 с.
9. Генкель, П. А. Физиология растений / П. А. Генкель. — Москва : Просвещение, 1970. — 192 с.
10. Даддингтон, К. Эволюционная ботаника / К. Даддингтон ; пер. с англ. Е. Е. Беренгартен ; под ред. Т. И. Серебряковой. — Москва : Мир, 1972. — 307 с.
11. Пахомова, Г. И. Водный режим растений / Г. И. Пахомова, В. К. Безуглов. — Казань : Изд во Казан. ун-та, 1980. — 252 с.
12. Уголев, Б. Н. Древесиноведение и лесное товароведение : учеб. / Б. Н. Уголев. — 3 е изд., стер. — Москва : Академия, 2010. — 272 с.
13. Тимонин, А. К. Ботаника : учеб. для студентов высш. учеб. заведений : в 4 т. Т. 3. Высш. растения / А. К. Тимонин. — Москва : Академия, 2007. — 352 с.
14. Вернигоров, Ю. М. Капиллярная модель древесных стволов / Ю. М. Вернигоров, И. А. Кипнис // Вестн. Дон. гос. техн. ун-та. — 2012. — № 6 (67). — С. 26–40.
15. Крамер, П. Д. Физиология древесных растений / П. Д. Крамер, Т. Т. Козловский. — Москва : Лес. пром-сть, 1983. — 464 с.
16. Вернигоров, Ю. М. Математическое моделирование распределения жидкости в ветвя-щихся капиллярных системах / Ю. М. Вернигоров, И. А. Кипнис // Вестн. Дон. гос. техн. ун-та. — 2010. — Т. 10, № 8 (51). — С. 1195–1206.
17. Кипнис, И. А. Продвижение воды в системе несимметричных линейных капилляров / И. А. Кипнис, Ю. М. Вернигоров // Вестн. Дон. гос. техн. ун-та. — 2013. — № 3–4 (72–73). — С. 54–63.
18. Лотова, Л. И. Ботаника. Морфология и анатомия высших растений / Л. И. Лотова. — 4 е изд., доп. — Москва : ЛИБРИКОМ, 2010. — 512 с.
19. Кипнис, И. А. Капиллярная модель габитуса растений / И. А. Кипнис, Ю. М. Вернигоров // Изв. Юж. федер. ун-та. Техн. науки. — 2013. — № 9. — С. 250–255.
20. Кипнис, И. А. Математическая модель подъёма воды в простых криволинейных капил-лярах / И. А. Кипнис, Ю. М. Вернигоров // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. — 2013. — № 5, 6 (74). — С. 110–120.
21. Де Жен, П. Ж. Смачивание : статика и динамика / П. Ж. де Жен // Успехи физ. наук. — 1987. — Т. 151, вып. 4. — С. 619–681.
22. Кирколуп, Е. Р. Разработка устройств для исследования свойств жидкости в капиллярной гидродинамике : дис. … канд. техн. наук / Е. Р. Кирколуп. — Барнаул, 2008. — 146 с.
Рецензия
Для цитирования:
Кипнис И.А., Вернигоров Ю.М. Механизм продвижения воды в капиллярах ксилемы растений. Вестник Донского государственного технического университета. 2014;14(3):77-87. https://doi.org/10.12737/5698
For citation:
Kipnis I.A., Vernigorov Yu.M. MECHANISM OF WATER ADVANCING IN PLANT XYLEM CAPILLARIES. Vestnik of Don State Technical University. 2014;14(3):77-87. (In Russ.) https://doi.org/10.12737/5698
Просмотров: 415
Послать статью по эл. почте 