Характеристика основных экологических групп растений

Характеристика основных экологических групп растений

Когда вы изучали строение отдельных органов и тканей, то в основном знакомились с теневыносливыми растениями, живущими в местах с достаточным увлажнением.

Это наиболее типичная экологическая группа растений. Понимая общие закономерности строения и жизнедеятельности растений, зная характеристику этой экологической группы, вы сможете легче разобраться в особенностях организации других групп.

Светолюбивые растения

Свет оказывает большое влияние на форму растений. Растущие на открытом месте светолюбивые деревья, как правило, невысокие, разветвленные, с широкой кроной (сосна, береза, лиственница, белая акация).

В лесу эти же деревья выглядят совершенно иначе, например сосна здесь имеет высокий, стройный ствол с кроной, расположенной на самой вершине.

А у сосны, выросшей на опушке, крона однобокая, годичные кольца древесины шире на освещенной стороне. Под влиянием затенения светолюбивые растения теряют боковые ветви.

Благодаря интенсивному освещению некоторые светолюбивые травянистые растения образуют низкорослые, часто розе- точные формы с укороченным стеблем (подорожник, одуванчик, горные растения), другие растения могут иметь достаточно высокий стебель (луговые травы, иван-чай).

Светолюбивые растения имеют характерное строение листьев. Они обычно небольшие, плотные, с блестящей толстой кожицей и многочисленными устьицами.

У многих растений листья покрыты восковым налетом или волосками, что предохраняет их от прямого воздействия солнечных лучей. У некоторых растений листья на стебле расположены вертикально (степные злаки) или повернуты ребром к падающим лучам солнца (эвкалипт). Это также избавляет лист от чрезмерного нагревания.

В клетках мякоти листа хлоропластов, как правило, немного, поэтому они имеют светло-зеленую окраску.

У светолюбивых растений хорошо развиты механические ткани и корневая система.

Тенелюбивые растения

Растут под пологом леса, в глубоких расщелинах и других местах, куда не проникают прямые лучи солнца (лишайник, вороний глаз, ветреница).

В таких местах обычно повышенная влажность. Эти условия оказывают влияние на строение тенелюбивых растений.

Механические и проводящие ткани развиты слабо, поэтому побеги обычно хрупкие и нежные. Листовые пластинки у этих растений довольно крупные, тонкие.

Кожица листа тонкая, ее клетки часто содержат хлоропласты. Устьица могут быть расположены на верхней и на нижней сторонах листа.

Хлоропласты в клетках листьев крупные, хлорофилла в них больше, чем у светолюбивых растений. Это обеспечивает возможность фотосинтеза при слабом, рассеянном освещении.

Растения водных и избыточно увлажненных мест обитания

Большинство живущих в воде растений имеет очень большую поверхность тела по отношению к его общей массе. Они поглощают воду и растворенные в ней вещества всей поверхностью тела, в связи с чем корневая система у них развита слабо, а иногда и совсем отсутствует (элодея, перистолистник). На погруженных в воду частях растений покровные ткани развиты слабо. Устьиц на подводных листьях нет.

У извлеченных из воды растений стебли и листья обвисают. Это связано с тем, что их механические ткани развиты очень слабо и растения могут сохранять вертикальное положение только в воде, которая их поддерживает.

Иное строение у листьев водных растений, плавающих на поверхности [191]. На их верхней стороне, как и у сухопутных растений, образуются многочисленные устьица (на 1 мм 2 верхней стороны листа кувшинки их 460—500), обеспечивающие газообмен с воздушной средой и интенсивное испарение. Поверхность листа покрыта плотной глянцевой кожицей, она плохо смачивается, поэтому вода скатывается и не заливает устьица.

У всех водных растений сильно развита система межклетников, заполненных воздухом, а у некоторых образуется воздухоносная ткань.

Сухопутные растения, живущие в сильно увлажненной среде, совсем не выносят даже кратковременного иссушения. Это объясняется тем, что они плохо регулируют испарение, не могут сохранять в тканях необходимое количество воды и при засухе вянут и погибают.

Среди этих растений можно выделить две группы.

  1. К первой относят растения, живущие в сильно увлажненных тенистых местах (в лесу это некоторые виды папоротников, кислица). Для растений этой группы характерны признаки тенелюбивых растений. У них обычно плохо развита корневая система, многочисленные устьица расположены на верхней и на нижней сторонах листа. У некоторых, кроме устьиц, есть особые образования — гидатоды (от греческих слов «гидор» — вода и «одос» — путь), через которые излишки воды удаляются из растений. Поэтому у многих растений, живущих при повышенной влажности почвы и воздуха, на листьях часто появляются капли воды. Это явление получило название «плач растений».
  2. Ко второй группе относят растения, живущие в хорошо освещенных сырых местах, на переувлажненных почвах, во влажном воздухе, например калужница болотная, пушица, подмаренник болотный, рогоз, рис и др.

Эти растения плохо переносят засуху, ветры. Корневая система у них обычно развита слабо, расположена поверхностно. Из-за недостатка воздуха во влажной почве в корнях и стеблях часто образуется система межклетников, развивается воздухоносная ткань.

Некоторые особенности строения этих растений позволяют им быть более устойчивыми к действию прямых солнечных лучей. Кожица их листьев достаточно плотная, устьица расположены главным образом на нижней стороне. Механические ткани хорошо развиты.

Растения сухих мест обитания

Живут при значительном недостатке влаги, чаще всего в степях, полупустынях и пустынях. Растения этой экологической группы обычно обладают хорошо развитой корневой системой, многие из них запасают воду в тканях корня, стебля или листьев.

Их листья имеют толстую, плотную кожицу, опушение или превращены в колючки (кактусы), устьиц немного, и расположены они, как у олеандра, — в углублениях.

На листьях и других органах есть водонепроницаемый восковой налет (сахарный тростник), листья в период засухи могут быть свернуты в трубку (ковыль).

Таким образом, среди растений можно выделить несколько основных экологических групп: светолюбивые, теневыносливые, тенелюбивые, растения водных и избыточно увлажненных мест обитания, растения мест достаточного увлажнения и растения сухих мест обитания.

У растений каждой группы выработались приспособления, позволяющие им нормально расти и развиваться в определенных условиях обитания.

Отношения растений: гигрофиты и гидрофиты

По условиям жизни и особенностям строения к Г. очень близки (и нередко относятся к ним) растения с целиком или частично погруженными в воду или плавающими на её поверхности листьями, называемые гидатофитами.

По отношению к кислотности:

  • ацидофильные виды могут расти на кислых почвах с рН почвенного раствора менее 6,7 (это растения сфагновых болот, вереск багульник, виды родов хвощ, черника, многие мхи);
  • нейтрофильные виды растут на почвах со значением рН близко к нейтральному (большинство культурных растений, виды родов клевер), люцерна ,тимофеевка, орех
  • базифильные виды малочувствительны к щелочной реакции и растут при рН более 7 (в основном это растения меловых отложений, степей, пустынь и полупустынь);
  • индифферентные виды могут произрастать на почвах с разным значением рН ,ландыш, овсяница овечья

По отношению к плодородию почвы (валовому составу химических элементов) олиготрофы(от греч. «олигос» — небольшой и «трофе» -питание) — растения бедных, малоплодородных почв (сосна обыкновенная

  • мезотрофы (от греч. «мезос» — средний) — растения с умеренной потребностью к питательным веществам — большинство наших лесных растений;
  • эвтрофы (от греч. «эу» — хорошо) — растения, требовательные к содержанию большого количества питательных веществ в почве дуб, лещина, сныть.

по отношению к влаге

  • Гидадофиты (от греч. «гидатос» — вода и «фитой» — растение) — полностью или большей своей частью погруженные в воду растения. К ним относятся такие обычные водные растения, как кувшинка белая укубышка желтая, стрелолист.
  • Гидрофиты (от греч. «гидро» — вода) — растения, погруженные в воду меньшей своей частью. Среди них можно назвать тростник обыкновенный, частуху подорожниковую, рогоз узколистный.

Растения с надземными частями, не погруженными в воду, разделяются еще на следующие группы.

  • Гигрофиты (греч. «гигрос» — влажный) — растения, приуроченные к избыточно увлажненным местообитаниям, где воздух насыщен водяными парами. Это калужница болотная, чистяк весенний ,вахта трехлистная
  • Мезофиты (от греч. «мезос» — средний) — растения умеренно влажных местообитаний. В наших условиях это наиболее обширная экологическая группа растений. Здесь и обычные луговые травы (клевер луговой, ползучий, средний и большинство лесных трав (ландыш майский майник двулистный, папоротник орляк, почти все лиственные деревья (осина, береза, клен, ольха), многие полевые культуры и сорняки.
  • Ксерофиты (от греч. «ксерос» — сухой) — растения, приспособившиеся к местам с засушливым климатом и способные переносить большой недостаток влаги.

К ним относятся такие обитатели сухих песчаных почв, как молодило) и очиток едкий

Отдельными экологическими факторами являются свет, температура, влажность воздуха, осадки, ветер и др.

В отношении потребности к свету можно выделить три экологические группы растений:

  • 1. световые растения, или гелиофиты – растения открытых пространств. Сюда относятся, например, ковыли, большинство культивируемых растений: сахарная свекла, картофель,
  • 2. теневыносливые растения, или гемисциофиты. Они могут переносить большое затенение, например, ежа сборная
  • 3. тенелюбивые растения – сциофиты не переносят полного освещения, например, кислица, седмичник.

Рост растений непосредственно связан с температурным фактором.

Четко различаются термофильные ( от греческого термо – теплота, филос – любовь) растения и их антиподы – холодовыносливые, или криофильные (от греческого криос – холод). А. Декандоль (1885) выделяет группы гекистотермных, микротермных имегатермных растений (от греческого гекистос – холод, микрос – малый, мегас – большой).

Растения по характерному для них водному режиму подразделяют на гидрофиты, гелофиты, гигрофиты, мезофиты, ксерофиты.

Гидрофиты(от греческого гидор – вода, фитон – растение) – водные растения, свободно плавающие, или укореняющиеся на дне водоема и полностью погруженные в воду.

Примерами плавающих гидрофитов служат элодея канадская, рдест плавающий, кувшинка белая, кубышка желтая. Для этих растений характерны сильное развитие воздухоносной ткани – аэренхимы, большое количество устьиц у плавающих листьев. Слабое развитие механических тканей, иногда разнолистность.

Гелофиты (от греческого гело – болото, фитон – растение) водно – наземные растения, растущие как в воде на мелководьях, так и по переувлажненным берегам рек, водоемов, могут обитать и на обильно увлажненной почве в удалении от водоемов.

К гелофитам относят тростник обыкновенный, частуху, стрелолист, сусак.

Гигрофиты (от греческого гигрос – влажный, фитон – растение) – наземные растения, произрастающие в условиях повышенной влажности почвы и воздуха. Их ткани насыщены водой до 80% и выше, имеются водяные устьица. К гигрофитам относятся кислица обыкновенная, росянка круглолистная, подмаренник болотный, рис посевной.

Для гигрофитов характерна слабая приспособленность к регуляции своей гидратуры. Поэтому сорванные растения из этой группы очень быстро вянут.

Мезофиты (от греческого мезос – средний, фитон – растение) — растения приспособленные к жизни в условиях среднего водоснабжения.

Могут переносить непродолжительную и не очень сильную засухи. К этой группе принадлежит подавляющее большинство растений лесов и лугов.

Ксерофиты (от греческого ксерос – сухой, фитон – растение) – растения, приспособленные к жизни в условиях низкого водоснабжения. Они способны переносить почвенную и атмосферную засуху, так как имеют разнообразные приспособления для жизни в условиях жаркого климата при очень малом количестве осадков.

Большинство ксерофитов имеют приспособления, ограничивающие транспирацию: безлистность, мелколистность, опушение, летний листопад.

Экологическое значение ветра в лесных экосистемах связано с переносом не только пыльцы и спор, но и мелких семян. Анемофильные (от греческого анемос-ветер, филео-люблю) растения продуцируют огромную массу мелкой сухой пыльцы. К анемофильным растениям принадлежат все голосеменные и около 10 процентов покрытосеменных.

У анемохорных растений (от греческого анемос-ветер, хорео-продвигаюсь) растений на семенах или плодах образуются всевозможные выросты: хохолки, крылатки, парашютики. Следующее приспособление-образование очень мелких и легчайших семян, например семена заразих, орхидных, а также приспособление «перекати-поле», например у кермеков.

cyber
Оцените автора
CyberLesson | Быстро освоить программирование Pascal и C++. Решение задач Pascal и C++
Добавить комментарий