Вступ

Екологічна фізіологія рослин – це наука про реагування зелених рослин на довкілля й способи їхньої адаптації до несприятливих умов. Вона є порівняно новим розділом загальної фізіології рослин, орієнтованим на формування цілісного уявлення про існування рослин у конкретних умовах. Як фундаментальна наукова дисципліна екологічна фізіологія рослин інтегрує знання в галузі фізіолого-біохімічних процесів, що відбуваються в рослин, та інформацію про основні екологічні фактори, які впливають на стійкість і життєздатність рослин.

Екологічна фізіологія, як і загальна фізіологія рослин, аналізує дію екологічних чинників і середовища існування на рослини в цілому і на основні структурні рівні їхньої організації, зокрема, клітини та тканини. Ця наука дає уявлення про життєдіяльність рослин у різних місцезростаннях, включаючи оцінку дії абіотичних і біотичних факторів. Вона тісно пов'язана з екологією, генетикою, морфологією рослин, цитологією, а отже, інтегрує сучасні знання про можливості та способи адаптації рослин. Важливим розділом екологічної фізіології рослин є вчення про імунітет рослин, який зазвичай розуміється в широкому сенсі не тільки як стійкість до різних захворювань, а і як стійкість до дії на рослини біотичних агентів, і навіть рослин, що зростають поруч.

У стійкості рослинних організмів значне місце належить здатності до саморегуляції, яка виявляється удвох формах. По-перше, як властивість зберігати рівень основних процесів життєдіяльності при зміні умов існування. По-друге, в здатності переходити у новий стан, адекватний змінам місцезростань без зниження життєвості. Рослиною ці властивості набуваються завдяки наявності спеціальних регуляторних систем, що працюють на рівні окремих органел, клітин, тканин або організму в цілому. Регуляторні системи надають рослинам пластичності, особливо важливої у зв'язку з їхньою нерухомістю і нездатністю змінювати місцезнаходження в екосистемах. Вивчення у рослинних організмів цих систем саморегуляції дозволяє керувати ними, забезпечуючи стійкість рослинного покриву в цілому.

Знання у галузі екологічної фізіології надають змогу розрізняти два аспекти в екологічній обумовленості життєдіяльності рослин. Перший аспект – це дія окремих екологічних факторів на конкретні фізіологічні та біохімічні процеси. Наприклад, вплив нітрогену на амінування органічних кислот і синтез білка, вплив температури на активність того чи іншого ферменту і т.п. Другий аспект – це дія екологічних факторів та їх комбінацій на функціонування рослинного організму в цілому, на його стійкість, продуктивність й інші інтегральні характеристики.

Розпочинаючи з 50-60-х років минулого століття актуальними для фізіології рослин стають проблеми локальної, регіональної та глобальної екології. На основі синтезу фізіологічної, біохімічної та екологічної інформації належить з'ясувати послідовність всіх етапів адаптації рослин стосовно безлічі природних і техногенних стресорів. Нагальним є пошук методів і технологій вирішення різних проблем сільськогосподарської та промислової екологічної фізіології рослин, зокрема для зон екологічних катастроф.

Фізіологія рослин має зробити свій внесок у дослідження біологічного різноманіття, збереження та вивчення природних екосистем, таких, як степ, тайга, полярна тундра, джунглі Південно-Східної Азії та унікальна екосистема Амазонії. Стан рослин і їхня стійкість у нестабільному антропогенно перетвореному середовищі становлять центральні проблеми екологічної фізіології XXI століття.

Екологічна фізіологія рослин посідає важливе місце в професійній підготовці як екологів, так і агрономів, фахівців лісового і садово-паркового господарства. За підсумками вивчення курсу екологічної фізіології рослин студенти:

• 1) одержують уявлення про особливості функціонування рослин в умовах дії зовнішніх чинників різної природи;
• 2) дізнаються про можливості та межі адаптації рослинних організмів до середовища існування;
• 3) набувають навички практичного використання основних методів та результатів аналізу стану рослин, що знаходяться в стресових умовах;
• 4) отримують інформацію про сучасні способи підвищення стійкості рослин до несприятливих факторів, як природних, так і зумовлених антропогенними впливами на біосферу планети.