Вы здесь

Главная

Фильтрация жидкости в проводящей системе и тканях листьев растений

ID_Статьи: 
124.00

Лист растений является фотосинтезирующим органом, рост, развитие и функционирование которого тесно связаны с транспортом жидкости и содержащихся в ней веществ по проводящим элементам листа, совокупность которых образует ветвящееся транспортное русло. В работе рассматривается транспорт жидкости по проводящим элементам и через их проницаемые стенки в основную ткань листа как фильтрация в анизотропной пористой среде, проницаемость которой в продольном направлении (вдоль оси проводящего элемента) много больше, чем в поперечном. Лист представлен совокупностью микроциркуляторных ячеек, соединенных посредством общих проводящих элементов. Для движения жидкости в проводящих элементах и в ячейках записывались уравнения фильтрации. В местах ветвления проводящих элементов задавались условия непрерывности давления и потока, а скорость транспирации жидкости в ячейке полагалась линейно зависящей от разности давлений в ячейке и в окружающей среде. В результате решения задачи получены распределения давления и скорости в отдельных ячейках, рассчитаны полное гидравлическое сопротивление и неоднородность распределения жидкости по ячейкам. Оценки влияния разных способов соединения ячеек в листе показали, что схемы соединения, соответствующие эволюционно более молодым типам листьев, имеют при том же суммарном объеме проводящих элементов и основной ткани меньшее полное гидравлическое сопротивление. Для отдельной ячейки минимизация сопротивления достигается при определенном соотношении между объемом проводящих элементов и площадью ячейки. Это соотношение может меняться в ходе роста листа и при определенной скорости роста реализуется оптимальное с точки зрения минимизации сопротивления соотношение между длиной и радиусом проводящих элементов, длиной элемента и площадью ячейки. Обнаруженные закономерности могут лежать в основе формирования в листьях растений проводящих систем с оптимальными транспортными свойствами.

 

Евдокимова Е.Е., Кизилова Н.Н,

Харьковский национальный университет им. В.Н.Каразина, Харьков (Украина)