Отделни фактори на околната среда са светлина, температура, влажност на въздуха, валежи, вятър и др.
Във връзка с необходимостта от светлинамогат да се разграничат три екологични групи растения: 1. леки растения, или хелиофити- растения на открити пространства. Това включва например пера от трева, повечето култивирани растения: захарно цвекло, картофи, растения, устойчиви на сянка, или хемициофити... Те могат да понасят много сянка, като таралеж 3. сенчестолюбиви растения - сциофитине понасят пълно осветление, например оксалис, седмично.
Растежът на растенията е пряко свързан с температурния фактор... Разграничете ясно термофилен(от гръцки термо- топлина, Филос -любов) растения и техните антиподи - студоустойчиви, или криофилни(от гръцки крио- студ). А. Декандол (1885) отделя групи гецистотермични, микротермални и мегатермалнирастения (от гръцки гекистос- студ, микро- малък, мегас- голям).
Растения според характерния им воден режимразделени на хидрофити, хелофити, хигрофити, мезофити, ксерофити.
Хидрофити(от гръцки хидор- вода, фитон- растение) - водни растения, плаващи свободно или вкоренени на дъното на резервоара и напълно потопени във вода. Примери за плаващи хидрофити са канадска елодея, плаваща езерце, бяла водна лилия, жълта капсула. Тези растения се характеризират със силно развитие на въздушна тъкан - аеренхим, голям брой устица в плаващи листа. Лошо развитие на механичните тъкани, понякога пъстрота.
Хелофити(от гръцки здравей- блато, фитон- растителни) водни - сухоземни растения, растящи както във вода в плитки води, така и по преовлажнени брегове на реки, водоеми, могат също да живеят на обилно навлажнена почва на разстояние от водните обекти. Хелофитите включват обикновена тръстика, частуха, върха на стрелата, сусак.
Хигрофити(от гръцки хигрос- мокро, фитон- растение) - сухоземни растения, растящи в условия на висока влажност на почвата и въздуха. Тканите им са наситени с вода до 80% и повече, има водни устица. Хигрофитите включват обикновени оксали, кръгли росички, блатна лепенка и сеитбен ориз. Хигрофитите се характеризират с лоша адаптация към регулирането на тяхната хидратация. Следователно, откъснатите растения от тази група изсъхват много бързо.
Мезофити(от гръцки мезос -средно аритметично, фитон- растение) - растения, адаптирани към живота в условия на средно водоснабдяване. Те могат да понасят кратки и не много тежки засушавания. По -голямата част от растенията в горите и ливадите принадлежат към тази група.
Ксерофити(от гръцки ксерос- суха, фитон- растение) - растения, адаптирани към живота в условия на ниско водоснабдяване. Те са в състояние да издържат на почвена и атмосферна суша, тъй като имат различни адаптации за живота в горещ климат с много малко валежи. Повечето ксерофити имат адаптации, които ограничават транспирацията: безлист, малки листа, опушване, лятно падане на листата.
Екологичното значение на вятъра вгорските екосистеми са свързани с пренасянето не само на цветен прашец и спори, но и на малки семена ... Анемофилен(от гръцки анемос-вятър, филео-любов) растенията произвеждат огромна маса фин сух прашец. Всички голосеменни и около 10 % от покритосеменните принадлежат към анемофилни растения. Имам анемохорална пастения (от гръцки анемос-вятър, хорео- Напредвам) на растения върху семена или плодове, се образуват всякакви израстъци: гребени, лъвчета, парашути. Следващата адаптация е образуването на много малки и най -леки семена, например, семена от метла, орхидеи, както и устройство за падение, например, сред кермеките.
Въпроси за самостоятелно изучаване
1. Ботаника и обекти на нейното изучаване. Прилики и разлики между растения и животни. Концепцията за растителна екология.
2. Растителна клетка, нейните органели, отличителни черти на растителни и животински клетки.
3. Клетката на прокариоти и еукариоти, прилики и разлики.
4. Покриващи тъкани на растенията: първични и вторични. Функции на покривни тъкани.
5. Механични тъкани, тяхното разположение в тялото на растенията, функции на механични тъкани.
6. Провеждащи тъкани на растенията, техните функции и структура.
7. Флом като сложна тъкан. Флоемски функции.
8. Съхранение на тъкани на растения, техните функции и местоположение в тялото на растенията.
9. Аренхим, неговите функции и местоположение в тялото на растенията.
10. Корен. Функции. Външна и вътрешна структура.
11. Видове корени. Видове коренови системи, влиянието на факторите на околната среда върху техния размер и местоположение. Промяна на корените.
12 бягство. Структурата и видовете издънки. Разклоняване и нарастване.
13. Бъбрек. Структурата и разнообразието на бъбреците.
14. Модификации на леторастите.
15. Стъбло. Функции. Характеристики на вътрешната структура на стъблата на еднодолни и двусемеделни тревисти растения.
16. Характеристики на структурата на стъблото на дървесно растение.
17. Морфология на листата.
18. Вътрешна структура на листата. Функции на листа. Фотосинтеза.
19. Влияние на факторите на околната среда върху външната и вътрешната структура на стъблото и листата.
20. Продължителност на живота на листата. Падане на листа.
21. Цвете. Структура. Функциите на частите на цветето.
22. Опрашване.
23. Двойно торене. Образуване на семена и плодове.
24. Видове съцветия и тяхното биологично значение.
25. Плодове. Класификация на плодовете.
26. Структурата на семената. Видове семена. Условия за покълване на семената.
27. Разпространение на плодове и семена.
28. Обща информация за размножаването на растенията.
29. Вегетативно размножаване.
30. Концепцията за растежа на растенията.
31. Екологични фактори на растенията.
32. Екологични групи растения.
33. Форми на живот на растенията.
34. Понятието флора и растителност. Райони с растения. Флористични области.
35. Растителни системи. Таксономични единици. Характеристики на по -ниските и висшите растения.
36. Бактерии и цианобактерии. Характеристики на структурата. Смисъл.
37. Водорасли. Характеристики на отделите на водораслите. Смисъл.
38. Гъби. Характеристики на класовете. Смисъл.
39. Лишайници. Характеристики на структурата. Смисъл.
40. Бриофити. Описание на отдела, разделянето му на класове.
41. Папрати. Характеристики на плочи, хвощ, папрат.
43. Покритосеменни растения. Описание на отдела, разделянето му на класове.
44. Характеристики на семействата лютикови, розоцветни, бобови.
45. Характеристики на семействата Umbelliferae, Cruciferous, Solanaceae, Compositae.
46. Характеристики на семействата лилии и зърнени култури.
47. Концепцията за растителни съобщества.
48. Закономерности на разпространението на растителни съобщества в естествени зони на територията на Руската федерация. Тундра растителност.
49. Растителност на горската зона на Руската федерация.
51. Растителност на степната зона на Руската федерация.
52. Растителност на ливади и блата.
53. Пустинна растителност.
54. Стойността на растенията в природата и човешкия живот. Стайни растения.
Дата на публикуване: 2014-11-03; Прочетено: 3505 | Нарушаване на авторски права на страницата | Поръчайте да напишете произведение
уебсайт - Studopedia.Org - 2014-2019. Studopedia не е автор на публикуваните материали. Но това дава възможност за безплатна употреба(0,003 s) ...Деактивирайте adBlock!
много необходимо
Екологичната група отразява отношението на растенията към всеки един фактор. Екологична група обединява видове, които реагират по един и същи начин на един или друг фактор, нуждаят се от подобна интензивност на този фактор за нормалното си развитие и имат близки стойности на оптималните точки. Видовете, принадлежащи към една и съща екологична група, се характеризират не само със сходни нужди от някакъв екологичен фактор, но и с редица сходни наследствено фиксирани анатомични и морфологични характеристики поради този фактор. Най -важните фактори на околната среда, влияещи върху структурата на растенията, са влагата и светлината; температурните условия, характеристиките на почвата, конкурентните отношения в общността и редица други условия също са от голямо значение. Растенията могат да се адаптират към подобни условия по различни начини, като разработват различни „стратегии“ за използване на съществуващи и компенсиране на липсващите жизненоважни фактори. Следователно в много екологични групи могат да се намерят растения, които рязко се различават един от друг по външен вид - хабитуси върху анатомичната структура на органите. Те имат различни форми на живот. Формата на живот, за разлика от екологичната група, отразява адаптивността на растенията не към един, отделно взет екологичен фактор, а към целия комплекс от условия на местообитания.
По този начин една екологична група включва видове от различни форми на живот и, обратно, една форма на живот е представена от видове от различни екологични групи.
Водата е изключително важна за живота на растителния организъм. По отношение на влагата се разграничават следните основни групи растения.
1. Ксерофити- растения, които са се приспособили към значителна постоянна или временна липса на влага в почвата или във въздуха.
2. Мезофити- растения, живеещи в условия на умерена влажност.
3. Хигрофити- растения, живеещи при висока атмосферна влажност.
4. Хидрофити- растения, които са се приспособили към водния начин на живот. В тесен смисъл хидрофити се наричат само растения, полупотопени във вода, които имат подводна и повърхностна част, или плаващи, тоест живеят както във вода, така и във въздух. Наричат се растения, напълно потопени във вода хидатофити.
Светлината е много важна в живота на растенията. На първо място, това е необходимо условие за фотосинтеза, по време на която растенията свързват светлинна енергия и поради тази енергия синтезират органични вещества от въглероден диоксид и вода. Светлината засяга и редица други жизненоважни функции на растенията: покълване на семената, растеж, развитие на репродуктивните органи, транспирация и пр. Освен това с промяна в условията на осветление се променят някои други фактори, например температурата на въздуха и почвата, влажността им и следователно светлината има както преки, така и косвени ефекти върху растенията.
Обикновено се разграничават три екологични групи растения: 1) хелиофити- светлолюбиви растения; 2) сциогелиофити- сенкоустойчиви растения; 3) сциофити- сенколюбиви растения.
Хелиофитите или светлолюбивите растения са растения в открити (незасенчени) местообитания. Те се намират във всички природни зони на Земята. Хелиофитите са например много видове растения от горните слоеве на степите, ливади и гори, скални мъхове и лишеи, много видове рядка пустиня, тундра и алпийска растителност.
Растенията, устойчиви на сянка, се наричат скоогелиофити, които имат висока пластичност по отношение на светлината и могат да се развиват нормално както при пълно осветление, така и при условия на повече или по-слабо изразено засенчване. Растенията, устойчиви на сянка, включват повечето горски растения, много ливадни треви и малък брой степи, тундра и някои други растения.
Сциофитите растат и се развиват нормално при условия на слаба светлина, като реагират отрицателно на пряка слънчева светлина. Следователно те с право могат да бъдат наречени сенколюбиви растения. Тази екологична група включва растения от долните слоеве на гъсти сенчести гори и гъсти тревни ливади, растения потопени във вода и няколко обитатели на пещери.
Своеобразен вид физиологична адаптация на някои любители на сянката към липса на светлина е загубата на способността за фотосинтеза и преминаването към хетеротрофно хранене. Това са растения - симбиотрофи(микотрофи), получаване на органични вещества с помощта на гъби-симбионти (треска ( Hypopitys monotropa) от семейството на вертляници, гракове ( Corallorhiza), гнездене ( Неотия), почивка за брадичката ( Епипогиум) от семейство орхидеи). Издънките на тези растения губят зеления си цвят, листата се редуцират и се превръщат в безцветни люспи. Кореновата система придобива особена форма: под въздействието на гъбата растежът на корените по дължина е ограничен, но те растат в дебелина.
В условията на дълбоко засенчване на долните слоеве на влажни тропически гори са се развили специални форми на живот на растенията, които в крайна сметка пренасят по -голямата част от леторастите, вегетативни и цъфтящи, към горните нива, към светлината. Това е възможно благодарение на специфични методи за растеж. Това включва лозяи епифити.
Лианите се избират в светлината, като се използват съседни растения, скали и други твърди предмети като опора. Следователно те се наричат още катерещи растения в широк смисъл. Лозите могат да бъдат дървесни и тревисти и са най -често срещани в тропическите гори. В умерената зона те са най -често срещани във влажни елхови гори по бреговете на водоеми; това са почти изключително билки като хмел ( Humulus lupulus), калистегия ( Калистегия), дървесина ( Асперула) и др. В горите на Кавказ има доста дървесни лиани (sassaparilla ( Смилакс), стъбло ( Периплока), къпина). В Далечния изток те са представени от китайска лимонена трева ( Schisandra chinensis), актинидиум ( Актинидия), грозде ( Витит).
Интересна форма на живот е представена също от ефемера и ефемероидите на широколистни гори, например сибирския Кандик ( Erythronium sibiricum), отворена камера ( Pulsatilla patens), пролетен адонис ( Adonis vernalis), горска анемона ( Anemone sylvestris), най -мекият бял дроб ( Pulmonaria dacica). Всички те са светлолюбиви растения и могат да растат в долните слоеве на гората само поради факта, че изместват краткия си вегетационен период към пролетта и началото на лятото, когато листата на дърветата все още не са имали време да цъфтят, и осветеността на почвената повърхност се оказва висока. Докато листата напълно цъфтят в короните на дърветата и появата на засенчване, те имат време да цъфтят и да образуват плодове.
Топлината е едно от необходимите условия за съществуването на растенията, тъй като всички физиологични процеси и биохимични реакции зависят от температурата. Има четири екологични групи растения: 1) мегатерми - топлоустойчиви растения; 2) мезотерми-топлолюбиви, но не устойчиви на топлина растения; 3) микротерми - растения, които не изискват топлина, растящи в умерено студен климат; 4) гекистотерми - особено студоустойчиви растения. Последните две групи често се комбинират в една група студоустойчиви растения.
Мегатермите имат редица анатомични, морфологични, биологични и физиологични адаптации, които им позволяват да изпълняват нормално жизнените си функции при относително високи температури. Физиологичните адаптации са особено важни за топлоустойчивите растения, преди всичко способността на протопласта да понася високи температури без вреда. Някои растения се характеризират с висока интензивност на транспирация, което води до охлаждане на тялото и ги предпазва от прегряване.
Топлоустойчивите растения са характерни за сухите и горещи райони на земното кълбо, както и ксерофитите, обсъдени по-рано. В допълнение, скалните мъхове и лишеи от осветени местообитания на различни географски ширини и видове бактерии, гъби и водорасли, които живеят в горещи извори, също се наричат мегатерми.
Типичните мезотерми включват растения от влажно-тропическата зона, които живеят в постоянно топъл, но не горещ климат, в температурния диапазон от 20-30 ° C. По правило тези растения нямат никакви адаптации към температурния режим. Мезотермите на умерените ширини включват така наречените широколистни дървесни видове: бук ( Fagus), габър ( Карпинус), кестен ( Кастанея) и др., както и многобройни треви от долните слоеве на широколистни гори. Тези растения гравитират в географското си разпространение към океанските ръбове на континентите с мек влажен климат.
Микротермите - умерено студоустойчиви растения - са характерни за бореално -горската зона, най -студоустойчивите растения - гекистотерми - включват тундра и алпийски растения.
Основната адаптивна роля в студоустойчивите растения се играе от физиологични защитни механизми: на първо място, понижаване на точката на замръзване на клетъчния сок и така наречената „ледоустойчивост“, която се разбира като способността на растенията да понасят образуването на лед в техните тъкани без вреда, както и преминаването на многогодишните растения в състояние на зимен покой. В състояние на зимен покой растенията имат най -голяма студоустойчивост.
За най -студоустойчивите растения - гекистотерми, морфологичните особености като малки размери и специфични форми на растеж са от голямо адаптивно значение. Всъщност по -голямата част от тундрата и алпийските растения са с малки размери (джуджета), например бреза джудже ( Бетула нана), полярна върба ( Salix polaris) и т.н. Екологичното значение на джуджетата се крие във факта, че растението се намира в по -благоприятни условия, през лятото то се затопля по -добре от слънцето, а през зимата е защитено от снежна покривка.
Почвата е едно от най -важните местообитания за сухоземни растения. При естествени условия реакцията на почвата се образува под въздействието на климата, основната скала, подземните води и растителността. Различните видове растения реагират по различен начин на реакцията на почвата и от тази гледна точка се разделят на три екологични групи: 1) ацидофити; 2) базифити и 3) неутрофити.
Ацидофитите включват растения, които предпочитат кисели почви. Ацидофитите са сфагнови блатни растения, например мъхове сфагнум ( Сфагнум), див розмарин ( Ledum palustre), касандра или блатна мирта ( Chamaedaphneca lyculata), подплатен ( Андромеда полифолия), червена боровинка ( Оксикок); някои горски и ливадни видове, като боровинка ( Vaccinium vitis - idaea), боровинка ( Vaccinium myrtillus), горски хвощ ( Equisetum sylvaticum). Растенията, които предпочитат почви, които са богати на основи и поради това имат алкална реакция, се отнасят до базифити. Базифитите растат на варовити и алкални почви, както и на издатини на карбонатни скали. Неутрофитите предпочитат неутрални почви. Много неутрофити обаче имат широки оптимални зони - от слабо кисели до слабо алкални реакции.
Соленият режим на почвите се разбира като състава и количествените съотношения на химичните вещества в почвата, които определят съдържанието на минерални хранителни елементи в нея. Растенията реагират на съдържанието както на отделните елементи на минералното хранене, така и на целия им агрегат, което определя нивото на плодородието на почвата (или нейната „трофичност“). Различните видове растения изискват различни количества минерални елементи в почвата за нормалното си развитие. Съответно се разграничават три екологични групи: 1) олиготрофи; 2) мезотрофи; 3) еутрофи(мегатрофи).
Растенията се наричат олиготрофи, които се съдържат с много ниско съдържание на минерални хранителни вещества. Типични олиготрофи са сфагнови блатни растения: мъхове сфагнум, див розмарин, подбело, боровинка и др. От дървесните видове бял бор принадлежи към олиготрофите, а от ливадните растения - бялото бяло ( Nardus stricta).
Мезотрофите са растения, които са умерено взискателни към съдържанието на минерални хранителни вещества. Те растат на бедни, но не много бедни почви. Много дървесни видове принадлежат към мезотрофи - сибирски кедър ( Pinus sibirica), Сибирска ела ( Abies sibirica), висяща бреза ( Betula pendula), трепетлика ( Populus tremula), много тайгови билки са кисели ( Oxalis acetosella), гарваново око ( Paris quadrifolia), separy ( Trientalis europaea) и т.н.
Еутрофите имат високи изисквания към съдържанието на минерални хранителни вещества, поради което растат на силно плодородни почви. Еутрофите включват повечето степни и ливадни растения, например пера ( Стипа пената), тънкокраки ( Koeleria cristata), пълзяща житна трева ( Елитригията се повтаря), както и някои растения от низинни блата, например обикновена тръстика ( Phragmites australis).
Някои растения са се приспособили към прекомерно високото съдържание на хранителни вещества. Най -проучени са следните четири групи.
1. Нитрофити- растения, адаптирани към излишното съдържание на азот. Типичните нитрофити растат върху купчини и сметища на боклук и оборски тор, на претрупани поляни, изоставени ферми и други местообитания, където има засилена нитрификация. Те абсорбират нитрати в такива количества, че могат да бъдат намерени дори в клетъчния сок на тези растения. Коприва ( Urtica dioica), бяла клечка ( Ламиум албум), видове репей ( Арктиум), малини ( Rubus idaeus), бъз ( Самбук) и т.н.
2. Калцефити- растения, адаптирани към излишното съдържание на калций в почвата. Те растат на варовити (варовити) почви, както и на варовикови и креда. Калцефитите включват много горски и степни растения, например дамския чехъл ( Cypripedium calceolus), горска анемона ( Anemone sylvestris), полумесец люцерна ( Medicago falcata) и др. Сибирска лиственица ( Ларикс сибирица), бук ( Fagus sylvatica), пухкав дъб ( Quercus pubescens) и някои други. Съставът на калцефитите е особено разнообразен върху варовикови и кредави издатини, които образуват специална, така наречена „креда” флора.
3. Токсикофитикомбинират видове, които са устойчиви на високи концентрации на някои тежки метали (Zn, Pb, Cr, Ni, Co, Cu) и дори са способни да натрупват йони на тези метали. Токсикофитите се ограничават в разпространението си до почви, образувани върху скали, богати на елементи от тежки метали, както и до отпадъци от скални отпадъци за промишлено развитие на находища на тези метали. Овча власатка ( Festuca ovina), тънко огънат ( Agrostis tenuis); на цинкови почви - виолетови ( Виола каламинария), терен на полето ( Thlaspi arvense), някои видове смола ( Silene); върху почви, богати на селен - редица видове астрагал ( Астрагал); на почви, богати на мед - oberna ( Оберна бехен), люлка ( Gypsophila patrinii), видове шиш ( Гладиолус)и т.н.
4. Халофити- растения, устойчиви на високо съдържание на лесно разтворими солни йони Излишъкът от сол увеличава концентрацията на почвения разтвор, което затруднява растенията да абсорбират хранителни вещества. Халофитите абсорбират тези вещества поради повишеното осмотично налягане на клетъчния сок. Различните халофити са се приспособили към живота на солени почви по различни начини: някои от тях отделят излишък от соли, абсорбирани от почвата или чрез специални жлези по повърхността на листата и стъблата (kermek ( Limonium gmelinii), млекар ( Glaux maritima)), или изхвърляне на листа и клонки, тъй като максималните концентрации на сол се натрупват в тях (солен живовляк ( Plantago maritima), Гребен ( Тамарикс)). Други халофити са сукуленти, което спомага за намаляване на концентрацията на соли в клетъчния сок (соленка ( Salicornia europaea), видове подиуми ( Салсола). Основната характеристика на халофитите е физиологичната устойчивост на протопласта на техните клетки към солни йони.
От физическите свойства на почвата основното екологично значение е въздушният, водният и температурният режим, механичният състав и структурата на почвата, нейната порьозност, твърдост и пластичност. Режимите на въздух, вода и температура на почвата се определят от климатичните фактори. Останалите физични свойства на почвата имат косвен ефект върху растенията. И само върху пясъчни и много твърди (каменисти) субстрати са растенията под прякото влияние на някои от техните физични свойства. В резултат на това се формират две екологични групи - псамофитии петрофити(литофити).
Групата на псамофитите включва растения, адаптирани към живота на подвижни пясъци, които само условно могат да бъдат наречени почви. Повечето дървесни и храстови псамофити, например пясъчен саксаул ( Haloxylon persicum) и подиума на Рихтер ( Salsola richteri), образуват мощни случайни корени върху стволове, заровени в пясък. Някои дървесни псамофити, например пясъчна акация ( Амодендрон коноли), върху оголените корени се образуват придатъчни пъпки, а след това и нови издънки, които правят възможно удължаването на живота на растението чрез издухване на пясък изпод кореновата му система.
Петрофитите (литофитите) включват растения, които живеят на каменисти субстрати - скални издатини, каменисти и чакълести олови, камъни и камъчета по бреговете на планинските реки. Всички петрофити са така наречените пионерни растения, които първи колонизират и развиват местообитания с каменисти субстрати.
Биотични фактори. Биотичните фактори са от голямо значение в живота на растенията, под които означават влиянието на животни, други растения, микроорганизми. Това влияние може да бъде пряко, когато организмите, директно в контакт с растението, имат положителен или отрицателен ефект върху него (например яденето на трева от животни), или косвено, когато организмите косвено засягат растението, променяйки местообитанието му.
Тук могат да се разграничат няколко типа взаимоотношения.
1. Кога взаимнострастенията в резултат на съвместното съществуване получават взаимна изгода. Пример за такава връзка е микоризата, симбиозата на азотно-фиксиращите бактерии с корените на бобовите растения.
2. Коменсализъм- това е такава форма на взаимоотношения, когато съвместното съществуване е полезно за едно растение, а за друго е безразлично. Така че, едно растение може да използва друго като субстрат (епифити).
4. Конкуренция- проявява се в растенията в борбата за условията на съществуване: влага, хранителни вещества, светлина и пр. Разграничаване между вътревидова конкуренция (между индивиди от същия вид) и междувидова конкуренция (между индивиди от различни видове).
Антропни (антропогенни) фактори. Човекът влияе върху растенията от дълго време, това е особено забележимо в наше време. Това влияние може да бъде пряко или косвено.
Директните въздействия са обезлесяването, косенето на сено, събирането на плодове и цветя, утъпкването и др. В повечето случаи подобни дейности оказват негативно влияние върху растенията и растителните съобщества. Броят на някои видове рязко намалява, някои може да изчезнат напълно. Налице е значително преструктуриране на растителните общности или дори замяна на една общност с друга.
Не по -малко важно е косвеното въздействие на човека върху растителната покривка. Тя се проявява в промяна в условията за съществуване на растения. Така че се появи рудерален, или боклук, местообитания, промишлени сметища. Замърсяването на атмосферата, почвата и водата с промишлени отпадъци има отрицателно въздействие върху живота на растенията. Това води до изчезване на някои растителни видове и растителни съобщества като цяло в определена област. Естествената растителна покривка също се променя в резултат на увеличаване на площите за агрофитоценози.
Факторите на околната среда влияят върху растението не изолирани един от друг, а в тяхната цялост. Адаптивността на растенията към целия диапазон от условия на местообитание отразява формата на живот. Под форма на живот се разбира група от видове, които са сходни по външен вид (хабитус), което се определя от сходството на основните морфологични и биологични характеристики, които имат адаптивна стойност.
Форми на живот на растенията.
Форма на животрастенията са резултат от адаптация към определено местообитание и се развиват в процеса на дълга еволюция. Съществуват различни класификации на жизнените форми на растенията. Биоморфологичните класификации могат да се основават на различни характеристики, в зависимост от целта. Една от най -разпространените и универсални класификации на жизнените форми на растенията е предложена от датския ботаник К. Раункие (фиг. 148).
Фанофитиобединяват група растения, в които пъпките за обновяване са разположени високо над земята - това са дървета, храсти, лози и епифити. Фенерофитите са най -малко адаптирани към преживяването на неблагоприятни условия. Техните пъпки за обновяване в умерено студен климат са защитени само от бъбречни люспи, а в някои фанерофити от тропическите региони също липсват бъбречни люспи.
ДА СЕ хамефитивключват ниски храсти, храсти, храсти джуджета, храсти джуджета и някои треви, при които пъпките за обновяване са разположени не високо над почвата или на нейната повърхност и са защитени не само от бъбречни люспи, но и от сняг. Максималната височина на положението на пъпките при хамефитите зависи от дълбочината на снежната покривка.
А - позицията на обновяване на бъбрека; Б - запазени многогодишни части от издънковата система (подчертани в черно); 1 - хемикриптофити; 2 - крипто -фит; 3 - терофити; 4 - фанерофити; 5 - hamefits
Фигура 148 - Диаграма на форми на живот според К. Раункиер
Хемикриптофити- това са многогодишни треви, при които надземните органи напълно отмират за неблагоприятен период, а пъпките за обновяване са на нивото на почвата или са потопени много плитко в отпадъците, образувани от мъртви растителни отпадъци, те са защитени от бъбречни люспи, гора отпадъци, собствени мъртви надземни органи и сняг.
Криптофитиса многогодишни тревисти растения с отмиращи въздушни части, при които пъпките за обновяване са разположени или на определена дълбочина в почвата върху подземни органи (коренища, луковици, грудки) ( геофити), или във вода ( хидрофити) и следователно получават допълнителна защита.
ДА СЕ терофитивключват едногодишни растения, при които както надземните, така и подземните органи умират до края на вегетационния период и те преживяват неблагоприятния сезон през годината под формата на спящи семена.
Основна литература:
1 Еленевски А.Г., Соловьев М.П., Тихомиров В.Н. Ботаника: таксономия на висши или сухоземни растения. 2 -ро изд. - М.: Академия, 2001.- 429 с.
2 Нестерова С.Г. Лабораторен семинар по таксономия на растенията. - Алмати: Казахски ун-ти, 2011.- 220 стр.
3 Родман А.С. Ботаника. - М.: Колос, 2001.- 328 с.
Допълнителна литература:
1 Абдрахманов О.А. Систематика на долните растения. - Караганда: Издателство на КарГУ, 2009.- 188 с.
2 Bilich G.L., Kryzhanovsky V.A. Биология. Т. 2: Ботаника. - М.: Оникс 21 век, 2002.- 543 с.
3 Ишмуратова М.Ю. Систематика и въвеждане на растения (курс на лекции). - Караганда: РИО Болашак-Баспа, 2015.- 100 с.
4 Тусупбекова Г.Т. Основи на естествените науки. Част 1. Ботаника. - Астана: Foliant, 2013.- 321 стр.
Контролни въпроси:
1 Дайте определение на екологията на растенията.
2 Какви форми на живот на растенията растат в Казахстан?
3 Каква е основата за класификацията на форми на живот според К. Раункиер?
4 Какви групи растения съществуват във връзка с водата?
5 Какви групи растения съществуват по отношение на условията на осветление?
6 Какви групи растения съществуват във връзка с почвените условия?
7 Лекция 29. Основи на фитоценологията
Лекционен план:
1 Понятието фитоценология или география на растенията.
2 Понятието флора. Географски елементи на флората.
3 фитоценози. Видове взаимоотношения във фитоценози.
I. Абиотични фактори.
Водата е един от най -важните фактори на околната среда. Адаптацията към този фактор при растенията е добре изразена външно.
Водата играе огромно роляв растителния живот (повече от 90% вода в растителните клетки):
1) вакуоли;
2) всички физиологични процеси протичат във водни разтвори;
3) необходимо вещество за фотосинтеза;
4) за транспирация (за охлаждане и подвижна вода).
Всякакви колебания в съдържанието на вода в растението имат драматичен ефект върху живота му.
Следователно, структурата на растенията, особено в сухите местообитания, е насочена към спестяване на вода, и когато има много от него и не е необходимо да се спестява, растенията имат други характеристики на външен вид.
Разпределете:
1) хидрофити -изцяло водни растения (по -високи) (водна лилия, яйчена капсула и др.). Понякога сред хидрофитите се отличава група растения, напълно потопени във водния стълб - хидатофити(elodea, rdesty и др.).
Хидрофитите обикновено са горните части на растенията (цветята) са над водата.
Водната среда се различава от въздуха:
а) по -плътни;
б) по -малко светлина;
в) по -малко кислород и др.
1. В хидрофити слабо развити механични тъкани, а понякога те напълно отсъстват. Подобна картина с водопроводтъкани, тъй като водата може да се абсорбира от околната среда по цялата повърхност на тялото (но ситовите тръби обикновено са развити). Стана малък централен цилиндър, а кората заема голям обем, както в корена, така и в стъблото.
2. Растението създава вътрешни кислородни резерви в кухините на първичната кора ( големи междуклетъчни пространства). Aerhime също помага на растенията да останат в суспензия.
3. Листата нямат широки листни остриета... Тънки и дълги, полупрозрачни - адаптация към липса на светлина и кислород.
4. Размножаването на семената е силно потиснатоот семената покълват слабо във вода поради липса на кислород, но добре развито вегетативно размножаване.
5. Устицата е редуцирана.
2) хелофити(земноводни растения).
Те живеят в крайбрежната зона или понякога на брега, често наводнени с вода. Повечето от органите им са над водата, под водата - долната част на растението и подземните органи. Много близо до хидрофити. Те имат прилики с тях (например междуклетъчната система) и разлики:
а) хетерофилия;
б) семенното размножаване е по -изразено, въпреки че преобладава вегетативното.
3. хигрофити- наземни растения, но живеещи на силно влажни места.
Това са растения от влажни ливади, блата, влажни гори. Те съчетават чертите на водните и типично сухоземните растения.
Основната им характеристика е липса на устройства, ограничаващи консумацията на вода и неспособност да понася нейната липса(незабавно избледняват).
Характерно: а) листата са тънки, деликатни, обикновено доста големи;
б) има малко устица, те са почти винаги отворени, те са често
хидатоди;
в) няма дебела кутикула, характерно е хлабаво добавяне на тъкани
лист с големи междуклетъчни пространства, лоша диференциация
мезофил;
г) проводящите и механичните тъкани са слабо развити (но по -добре от
от предишни групи);
д) тънки, слабо развити и плитки коне;
е) вегетативното размножаване преобладава над семената, но също така
размножаването на семената е добре развито.
4. Мезофити- Растения от умерено влажни местообитания.
Това са типични растения от гори, ливади, ниви, повечето културни растения.
Те имат висока производителност на семена и типична вътрешна, анатомична структура.
Сред мезофитите, специален група ефемери и ефемероидикоито имат много кратък жизнен цикъл - адаптация за избягване на неблагоприятни условия или сезони на годината.
В степи и пустини тези растения избягват горещи и студени неблагоприятни периоди, в широколистни гори - лятна липса на светлина.
ЕфемераЕдногодишни са с кратък цикъл. Те пренасят неблагоприятни сезони под формата на семена (трохи, лунички, арабидопсис, мортук, роговица).
Ефемероиди- краткотрайни трайни насаждения. Те понасят неблагоприятните сезони под формата на семена, грудки, луковици, коренища (лалета, вятърни мелници, гребенови бръмбари, гъши лук, чистяк).
5. КсерофитиУстойчиви ли са на засушаване растения, живеещи в условия на недостатъчна, ниска влажност. Растения от степи, полупустини и пустини.
Те имат устройства за толериране на липсата на влага:
а) кореновите системи са силно развити, те засмукват водата или от голяма дълбочина, или я събират от голяма околна площ.
б) за пестене на вода:
Дебелостенни епидермиси;
Мощна кутикула;
Мъртви, изпълнени с въздух трихоми (сребристо-белият цвят на много опушени ксерофити);
Потопените устички (в депресиите на епидермиса), има много устица, повече, отколкото в мезофитите, ксерофитите активно изпускат вода, за да охладят повърхността и бързо да преместват водата. Но устицата не се отваря дълго: през нощта, вечер или сутрин, следобед те са затворени.
Има две основни групи ксерофити:
1. Склерофити. 2. Сукуленти.
Склерофити- твърдолистни ксерофити, с развити механични тъкани.
Те имат тесни, подобни на четина листа, които при редица видове се сгъват в тръба в жегата (зърнени култури: пера, власатка). Някои отливки са силно редуцирани до люспи (ефедра) или тръни (камилски трън, редица астрагали) или изобщо никакви (испанска боровинка). В този случай стъблата изпълняват функцията на фотосинтеза.
Механичните тъкани са силно развити, листата са жилави, вечнозелени, те могат да издържат на големи загуби на вода по време на суша (маслени петна).
Често покрити с мъртви косми.
Има много устица, те активно се излъчват.
Кореновата система е дълбока.
Сукуленти- сочни ксерофити, с развит водосъхраняващ паренхим.
1) Листни сукуленти- в листата се развива водосъхраняваща тъкан (агаве, алое, гад, гастерия, хавортия, еониум).
2) Стръкови сукуленти- в стъблата се развива водосъхраняваща тъкан (кактуси, пустинна млечка, запаси).
Те имат месести стъбла или листа, които съдържат запас от вода. Кореновите системи са повърхностни, дифузни и събират влага от голяма площ, така че повечето сукуленти не образуват гъсталаци. но растат на разстояние един от друг.
Устицата е малко. Листата на кактуси и редица други сукуленти са намалени.
Устойчивостта на суша се дължи на генетично обусловената адаптивност на растенията към условията на местообитанието, както и адаптацията към липсата на вода. Устойчивостта на суша се изразява в способността на растенията да понасят значителна дехидратация поради развитието на висок воден потенциал на тъканите с функционално запазване на клетъчните структури, както и поради адаптивните морфологични особености на стъблото, листата, генеративните органи, които повишават тяхната издръжливост, толерантност към последиците от продължителната суша.
По отношение на водата има три екологични групи растения. Ксерофити -растения от сухи местообитания, способни да се адаптират добре към атмосферната и почвената суша в процеса на онтогенезата. Хигрофити -растенията са водни и влажни местообитания, нестабилни към суша. Дори лекото намаляване на водата в почвата причинява бързото втвърдяване на хигрофитите. Хигрофитите се характеризират с ниско осмотично налягане на клетъчния сок, голяма листна плоча, дълго стъбло, недоразвита коренова система, големи клетки с тънкостенни мембрани, големи устица с незначителен брой от тях на единица повърхност на листата и слабо развитие на механични тъкани. Мезофити -растения, живеещи в среда със средно ниво на водоснабдяване. Тази група включва повечето земеделски растения в умерен климат.
За мезофитите и ксерофитите в условия на недостиг на вода са характерни три основни метода на защита: предотвратяване на прекомерна загуба на вода от клетките (избягване на изсушаване); прехвърляне на сушене; избягване на суша. Нека се спрем на физиологичните характеристики на различните видове ксерофити. Единствената обща характеристика за всички ксерофити е малкият размер на изпаряващата се повърхност.
Първият вид ксерофити - сукуленти -растения, които съхраняват влага (фалшиви ксерофити). Те включват кактуси, алое, седум, подмладяване, еуфория и др. Кактусите са растения в пустини, райони, където периодите без дъжд се заменят с периоди на дъждове. Кактусите имат месести, сочни стъбла с много вода. Техният осмотичен потенциал е нисък. Листата са загубили асимилационната си функция и са редуцирани до тръни. Развита плитка коренова система е разположена в горните слоеве на почвата и през дъждовния сезон тя интензивно абсорбира вода, която кактусите консумират бавно, тъй като епидермисът на тези растения е покрит с дебел слой кутикула, а броят на устицата е много малък. Концентрацията на сок в клетките е ниска. Фотосинтезата е изключително бавна. При сукулентите, които се характеризират с CAM-тип фотосинтеза, устицата е отворена само през нощта. По време на суша тънките странични корени на кактусите отмират и остава само централният корен. Тези растения се характеризират с много бавен растеж.
При алое, агаве, подмладени и някои други растения, месести листа, покрити с дебел кутикуларен слой с няколко задълбочени устички, служат като резервоари за водни запаси. Листата съдържат много вода, осмотичният потенциал е нисък. Кореновата система е слабо развита. Тези растения също са много ефективни по отношение на водата, растат върху пясъци, скали и дори върху каменни огради и покриви, където тънък слой почва обикновено изсъхва. Всички сукуленти понасят прегряване и не са устойчиви на дехидратация. По време на суша те оцеляват, тъй като съдържат голямо количество вода в тъканите и я изразходват бавно.
Вторият вид ксерофити - тънколистни ксерофити -растения, които са разработили адаптации за получаване на вода. Тънколистните силно пропускащи ксерофити имат тънки деликатни листа с голям брой устица и мрежа от вени. Кореновата система навлиза дълбоко в почвата (в камилския трън до 15-20 м), добре разклонена. Концентрацията на клетъчния сок е много висока, осмотичният потенциал е доста висок, поради което кореновите клетки са в състояние да абсорбират труднодостъпна вода. Тези ксерофити се характеризират с интензивна транспирация, особено на слънце, благодарение на добре развитата проводима система.
Растенията използват много големи количества почва за събиране на вода. В горещите сухи дни те държат устицата си отворени и енергично извършват фотосинтеза. Но в най -сухия период от годината растенията отделят част от листата и клоните. Листата на някои тънколистни ксерофити са покрити с косми, които предпазват листата, пигментния комплекс от прегряване. Тази група ксерофити включва камилски трън, степна люцерна, дива диня, видове пелин, разпространени в степите и полупустините и др.
Третият вид ксерофити е ксерофити с твърди листа -устойчиви на засушаване растения в суспендирана анимация. Те имат твърди листа (склерофити), характеризиращи се със сравнително ниско съдържание на вода (степни треви - пера, власатка; някои чадърни треви - паднали и др.). Ксерофитите с твърди листа се отличават със значителна концентрация на клетъчен сок и висок осмотичен потенциал, изключително висок вискозитет на протоплазмата. Те имат листа с голям брой устица, които при някои растения са разположени в специални вдлъбнатини и са затворени отгоре със смолни тапи, понякога листата са редуцирани; недоразвита плитка коренова система.
При достатъчно количество вода интензивността на транспирация е висока. По време на суша листата на много твърдолистни
ксерофитите се коагулират и устицата са вътре в тръбата. В това състояние тези растения са в състояние да издържат на продължителна дехидратация (съдържанието на вода може да спадне до 25%), изпадайки в суспендирана анимация. С подобряването на водоснабдяването обаче те бързо преминават към нормален живот. В допълнение към тези три типа истински ксерофити, фалшивите ксерофити живеят в пустини - ефемера -растения, които избягват суша поради кратък жизнен цикъл (един и половина до два месеца), съчетан с дъждовния сезон. За всички други физиологични свойства ефемерите са типични мезофити. Разглежданите типове, разбира се, не обхващат цялото разнообразие от преходни форми.
За агронома е особено важно да познава признаците и свойствата, които определят устойчивостта на суша на растенията от третата екологична група - мезофити.Много физиологични фактори, механизми на устойчивост на растенията към суша, характерни за ксерофитите, присъстват в една или друга степен в мезофитни растения. Мезофитите включват основните видове зърнени и бобови култури, зърнени и бобови култури, корени и грудки, маслодайни култури и предни култури, отглеждани в Русия. Мезофитите растат при условия на достатъчно влага. Осмотичното налягане на клетъчния сок е 1 - 1,5 хиляди kPa.
Устойчивостта на суша се изразява във факта, че тези растения са в състояние да регулират интензивността на транспирация поради работата на стомашно -чревния апарат, изхвърлянето на листа и дори яйчниците. По-устойчивите на суша видове и сортове се характеризират с развита коренова система, доста високо кореново налягане и значителна способност на тъканите за задържане на вода поради натрупването на осмотично активни вещества (въглехидрати, органични киселини, разтворими форми на азот и йони на минерални вещества) във вакуоли.
Светът около нас е обитаван от огромна колекция от растения, които имат различни анатомични и физиологични характеристики. Такива характеристики ви позволяват да издържате на неблагоприятни условия на околната среда и да адаптирате съществуването си към климата.
Какво е адаптация и екологични групи растения
С прости думи, адаптацията е способността на живия организъм да се адаптира към условията на живот. Всеки индивид развива определени умения и морфологични характеристики, които съответстват на екосистемата, в която живеят. Въз основа на това растенията се разделят на екологични групи.
1. По отношение на почвения субстрат
Според този критерий има пет основни групи растения. Те включват:
- растения, растящи предимно върху кисели почви - оксилофити;
- растения, живеещи на почва, богата на соли - халофити;
- организми, растящи в пясък, или в почва с неговото преобладаване - псамофити;
- каменисти растения, които живеят на стръмни скали - литофити;
- в планинските райони - хазмофити.
2. По отношение на влагата
Въз основа на нуждите на растението от влага, растенията могат да бъдат разделени на следните екологични групи:
- хидрофити - растения, растящи в близост до вода;
- мезофити- растителни организми, които растат в почва, която не е нито суха, нито влажна;
- ксерофити- растения, растящи в условия на пълно отсъствие на вода или нейното малко количество.
Оксилофити
Тази категория включва почти всички сфагнови блата. Това включва някои видове осока, памучна трева, мъхове сфагнум, джуджета бреза, боровинки и росичка. Растенията растат в сух торф с висока киселинност. За много от тях характерна особеност на морфологията е наличието на междуклетъчни пространства, състоящи се от гъбеста тъкан.
Халофити
Тази група растения включва организми, които растат в райони с високо съдържание на сол (повече от 0,5%). Такива места включват бреговете на моретата, океаните и солените блата. Те включват разпространяваща се дрънкалка, солен живовляк, кермек на Гмелин и много други растения. Характерна особеност на халофитите е способността да натрупват силно концентриран вакуоларен сок, който впоследствие се освобождава навън под формата на кристални солни отлагания.
Псамофити
По друг начин тези организми се наричат „растения от движещи се пясъци“. Те включват пясъчна акация, пясъчна осока, саксаул, кандим. По правило всички растения, принадлежащи към тази група, имат голи корени и слабо развити листа. Понякога може изобщо да няма издънки.
Литофити
Както вече споменахме, литофитите обитават каменисти почви. Корените на тези растения могат да проникнат в субстрата, като по този начин го унищожат. По този начин тези растения подготвят субстрата за други растения, които са по -взискателни към почвата. Типичен представител на тази група е противоположният саксий.
Хазмофити
Хасмофитите се характеризират с наличието на дълги корени, които могат да проникнат дълбоко в скалисти пукнатини. Именно тази функция позволява на растенията да стоят на скалисти терени. Тези растения не са причудливи към водата и може да им липсва влага за дълго време. Типични представители на тази група включват бор, каменист дъб, хвойна, саксира.
Хидрофити
Хидрофитите са водни растения, които се прикрепят към земята само с долните си части. Този екологичен вид расте по бреговете на реки, езера, езера и места, където има вода. Това включва блата и влажни зони. Растенията от този вид имат добре развита коренова система и механични тъкани, които позволяват преминаването на вода. Хидрофитите включват тръстика, частуха, водни лилии, рогати листа.
Мезофити
Мезофитите са една от най -често срещаните растителни групи. Това са сухоземни растения, растящи в почви с умерена влажност. Те заемат междинно място между хидрофити и ксерофити. Те включват ливаден тимотей, момина сълза, люляк, златна пръчица.
Ксерофити
Растенията от тази група са се приспособили да живеят в много суха почва. Те се характеризират със следните морфологични характеристики:
- дебела кутикула;
- тесни листа или тяхното отсъствие;
- пубертет.
Изтъкнатите представители на тази екологична група включват саксаул, метла, тамариск.
Зареждане ...