Основные экологические группы растений. Экологические группы растений

Экологические группы растений

Выделяют две группы факторов, влияющих на растения. Одни из них - необходимые для растения экологические факторы, без которых оно не может жить, расти и развиваться (свет, тепло, вода, минеральные соли, углекислый газ, кислород). А другие - не являются необходимыми для жизни растения, но оказывают на него влияние (дымовые газы, ветер, разряженность воздуха, радиоактивность).
Группу растений, одинаково относящихся к воздействию какого-либо одного экологического фактора, называют экологической группой . Преобладающее влияние на растение оказывает свет и вода.
Экологические группы растений по отношению к свету
По отношению к свету растения делят на группы -светолюбивые и теневыносливые.
Светолюбивые растения , или гелиофиты (от греческого «гелиос» - солнце, «фитон» - растение) - это растения, произрастающие в ярко освещенных местах обитания.
Листья светолюбивых растений обычно мелкие, часто узколинейные. Нередко поверхность листьев бывает густо покрыта волосками или имеет восковой налет, что сохраняет листья от перегрева.
Светолюбивые растения широко представлены во флоре Забайкалья. Это растения лесов - береза плосколистная , лиственница даурская , тополь дрожащий ; кустарниковых зарослей - черемуха обыкновенная , абрикос сибирский ; травянистые растения степей - эдельвейсы , соссюрея иволистная , лилия карликовая ; растения лугов - льнянка бурятская , лилия пенсильванская , зверобой большой .
Теневыносливые растения , или сциофиты (от греческого «сцио» - тень, «фитон» - растение) - это растения, произрастающие в тенистых местах обитания, или даже в полумраке.
Листья теневыносливых растений приспособлены к возможно более полному использованию света. Для многих «теневых» растений характерна такая морфологическая особенность, как широкая и тонкая листовая пластинка, что позволяет растениям увеличить освещаемую поверхность, и тем самым компенсировать недостаток света. Увеличить поглощение света помогает темная окраска листьев, связанная с большим содержанием хлорофилла у теневыносливых растений.
Больше всего теневыносливых растений встречается под пологом кустарников в лесах. Во флоре Забайкалья - это седмичник европейский , вороний глаз , ландыш Кейске , майник двулистный , грушанки .

Экологические группы растений по отношению к воде
Большинство растений не способно переносить большие потери воды и обладает тонкими механизмами регуляции водного обмена, обеспечивающие постоянное содержание воды в клетках. К ним относятся наземные папоротникообразные, голосеменные, цветковые.

Эти растения по отношению к влажности делятся на следующие экологические группы:
-Ксерофиты - растения, приспособившиеся к г значительному постоянному или временному недостатку влаги в почве или воздухе.
-Мезофиты - растения, живущие в условиях достаточного увлажнения.
-Гигрофиты - влаголюбивые растения, обитающие на избыточно увлажненной почве и часто во влажном воздухе.Гидрофиты - растения, приспособившиеся к
водному образу жизни.
В Забайкалье с его неустойчивым увлажнением, весенними и летними засухами,
небольшим снеговым покровом ксерофиты - самая многочисленная группа растений.
Среди представителей ксерофитов есть растения степи, которые могут иметь листья покрытые многочисленными волосками или восковым налетом. Это представители рода полыни: полынь холодная , шелковистая , пижмолистная ; вероника седая , эдельвейс эдельвейсовидный , соссюрея иволистная , лейбнит ция бестычиночная и многие другие. У ряда растений развивается глубоко идущая корневая система (молочай Палласа, стеллера карликовая). Молочай Палласа (мужик-корень) имеет глубокостержневой мясистый корень весом до 600 г., который достигает более увлажненных горизонтов каменистых почв, а также содержит резервный запас воды. Стеллера карликовая (спички) имеет мощный деревянистый корень 40-50 см длины, массой до 500 г., где накапливает большое количество питательных веществ и воды. Это позволяет растениям сохраняться в экстремальных условиях жаркого лета в Забайкалье.
На уменьшение испарения влияют и размеры листовых пластинок. Для ксерофитов характерна мелколистность (тимьян даурский , стеллера карликовая ) и безлистность (спаржа даурская ). Листья многих злаков имеют приспособления к свертыванию при недостатке влаги (ковыль , овсянница ).
Среди ксерофитов есть суккуленты - группа растений, для которых характерно наличие водозапасающих тканей. В Забайкалье они встречаются по южным остепненным склонам, каменистым россыпям. У суккулентов развита поверхностная корневая система. Во время немногочисленных дождей они запасают большое количество влаги (95% своего веса) в хорошо развитой запасающей ткани.

Суккуленты бывают листовыми (горноколосник колючий , камнеломка гребенчато-реснитчатая , очиток живучий ) и стеблевыми. Листовыми называются суккуленты, у которых водозапасающие ткани в большом количестве развиваются в листьях. Стеблевые суккуленты, то есть растения, у которых вода запасается в стеблях, в дикорастущей флоре Забайкалья не встречаются. К группе мезофитов относится подавляющее число растений умеренной зоны. Типичными мезофитами являются ландыш Кейске , синюха кистистая , пазник реснитчатый ,

клевер ползучий , бузульник , многие деревья и кустарники - береза плосколистная , осина , черемуха обыкновенная , боярышники .
Гигрофиты - растут обычно по берегам водоемов, на болотистых лугах, сырых лесах. В грунте водоемов они образуют корневища с многочисленными придаточными корнями. Гигрофитами среди растений Забайкалья являются калужница болотная, сабельник болотный, вахта трехлистная, аир болотный.
Гидрофиты - водные растения, свободно плавающие или укореняющиеся на дне водоема, погруженные в воду целиком или своей нижней частью. Гидрофиты развиваются в условиях слабого освещения, недостатка кислорода и углекислого газа, постоянного обеспечения водой, большой плотности среды.
Погруженные гидрофиты могут быть свободно плавающими, неукореняющимися (пузырчатка ) и укореняющимися (лютик водный , рдест гребенчатый , уруть ).
Погруженные гидрофиты испытывают сильные затруднения с газообменом. Поэтому для них характерно наличие большой поверхности соприкосновения со средой. Листья тонкие (у элодеи составлены всего двумя слоями клеток), часто рассечены на нитевидные доли (у пузырчатки). Это так называемые «листья - жабры».
У плавающих гидрофитов часть листьев плавает на поверхности воды (кувшинка , кубышка , ряска малая и ряска тройчатая ). Листья, плавающие на поверхности, развиваются в иных условиях среды, чем листья, погруженные под воду. Это листья с цельными листовыми
пластинками, что защищает их от разрывов. У них хорошо развита кутикула, особенно на верхней стороне листа, поэтому вода на ней не задерживается. Устьица хорошо развиты, находятся на верхней стороне листа. Их довольно много (у кувшинок - 650 шт. на 1 мм кв., тогда как у мезофитов - 50 - 100). Мезофилл четко делится на столбчатый и губчатый. Через устьица по обширным межклетникам, развитым в пластинке листа и черешке кислород поступает в корневище, корни погружены в грунт водоема.
Кроме того, существует небольшая группа растений, которые приспособились переносить значительный недостаток воды без потери жизнеспособности. У них содержание воды в тканях непостоянно, зависит от степени увлажнения окружающей среды, а потому эти растения могут высыхать, а затем вновь обводняются, используя влагу росы, туманов, дождей. К ним относятся сине-зеленые водоросли, водоросли, грибы, лишайники, многие мхи, некоторые папоротники.

Гидатофиты - это водные растения, целиком или почти целиком погру­женные в воду. Среди них - цветковые, которые вторично перешли к водному образу жизни (элодея, рдесты и др.). У них редуцированы устьица и нет кути­кулы. Поддерживаемые водой побеги часто не име­ют механических тканей, в них хорошо развита аэренхима.Корневая система цветковых гидатофитов сильно редуцирова­на, иногда отсутствует совсем или утратила свои основные функ­ции (у рясок). Поглощение воды и минеральных солей происходит всей поверхностью тела.

Гидрофиты - это растения наземно-водные, частично погружен­ные в воду, растущие по берегам водоемов, па мелководьях, на болотах. У них лучше, чем у гидатофитов, развиты проводя­щие и механические ткани. У гидрофитов есть эпидермис с устьицами, интенсив­ность транспирации очень высока, и они могут расти только при постоянном интенсивном поглощении воды.

Гигрофиты - наземные растения, живущие в условиях повы­шенной влажности воздуха и часто на влажных почвах. Из-за высокой влажности воздуха у них мо­жет быть затруднена транспирация, поэтому для улучшения вод­ного обмена на листьях развиваются гидатоды, или водяные устьи­ца, выделяющие капельно-жидкую воду. Листья часто тонкие, с теневой структурой, со слабо развитой кутикулой, содержат мно­го свободной и малосвязаннойводы. Обводненность тканей до­стигает 80% и более.

Мезофиты могут переносить непродолжительную и не очень сильную засуху. Это растения, произрастающие при среднем ув­лажнении, умеренно теплом режиме и достаточно хорошей обеспеченности минеральным питанием.

Ксерофиты растут в местах с недостаточным увлажнением и имеют приспособления, позволяющие добывать воду при ее не­достатке, ограничивать испарение воды или запасать ее на время засухи. Ксерофиты лучше, чем все другие растения, способны ре­гулировать водный обмен, поэтому и во время продолжительной засухи остаются в активном состоянии.

Ксерофиты подразделяются на два основных типа: суккуленты и склерофиты. Суккуленты - сочные растения с сильно развитой водозапасающей паренхимой в разных органах. Листья, а в случае их редукции стебли суккулентов имеют толстую кутикулу, часто мощный восковой налет или густое опу­шение. Склерофиты - э то растения, наоборот, сухие на вид, часто с узкими и мелкими листьями, иногда свернутыми в трубочку. Листья могут быть также рассеченными, покрытыми волосками или восковым налетом. Хорошо развита склеренхима, поэтому расте­ния без вредных последствий могут терять до 25% влаги не завя­дая. Сосущая сила корней до нескольких десятков атмосфер, что позволяет успешно добывать воду из почвы

Экологические группы животных по отношению к воде:

Среди ряда групп животных можно выделить гигрофильные (влаголюбивые - комары), ксерофильные (сухолюбивые - саранча) и мезофильные (предпочитающие умеренную влажность). Способы регуляции водного баланса у животных можно разделить на поведенческие (рытье нор, поиск водопоев), морфологические (образования способствующие задержанию воды в теле – раковины, ороговевшие покровы рептилий) и физиологические (способность к образованию метаболической воды, экономия воды при выделении).

Образование метаболической воды является результатом обмена веществ и позволяет обходиться без питьевой воды. Это широко используется насекомыми и некоторыми животными(верблюды). Пойкилотермные животные более выносливы, т.к. им не приходится использовать воду на охлаждение, как теплокровным.

Топография (рельеф). Рельеф подразделяется на макрорельеф (горы, межгорные впадины, низменности), мезорельеф (холмы, овраги), микрорельеф (мелкие неровности).

Главным топографическим фактором является высота . С высотой снижаются средние температуры, увеличивается суточный перепад температур, возрастает количество осадков, скорость ветра и интенсивность радиации, понижается атмосферное давление и концентрации газов. В результате формируется вертикальная зональность.

Горные цепи могут служить климатическими барьерами, на подветренную сторону гор выпадает меньше осадков; кроме того горы могут играть роль изолирующего фактора ограничивая миграции животных и растений. Интенсивность света и температур на южных склонах (в Северном полушарии) выше. Важным топографическим фактором является крутизна склона. Для крутых склонов (уклон выше 35 градусов) характерно смывание почв.

Эдафический фактор среды – почва . Данный фактор характеризуется химическими составляющими (реакции почвы, солевой режим, элементарный химический состав почвы); физическими (водный, воздушный и тепловой режимы, плотность и мощность почвы, ее структура); биологическими (растительные и животные организмы, населяющие почву).

Доступность влаги зависит от водоудерживающей способности почв, которая тем выше, чем почва глинистее и суше.Температура зависит от внешней температуры, но, благодаря низкой теплопроводности почвы, температурный режим достаточно стабилен, на глубине 30 см амплитуда колебаний температуры менее 2 градусов.

По реакции на кислотность почвы различают группы растений: ацидофильные – растут на кислых почвах; базифильные – на щелочных рН более 7; нейтрофильные – рН 6-7; индифферентные – могут произрастать на почвах с различным рН.

Засоленными называют почвы с избыточным содержание водорастворимых солей (хлоридов, сульфатов, карбонатов). Растения, которые растут на засоленных почвах называются галофитами . Нитрофилы – растения предпочитающие почвы богатые азотом.

Важным экологическим фактором, часто лимитирующим, является наличие в почве необходимых минеральных солей – макро- и микроэлементов

Экологические индикаторы . Организмы, по которым можно определить тот тип физической среды, где они росли и развивались, являются индикаторами среды . Например, галофиты. Адаптируясь к засолению, они приобретают определенные признаки, по их наличию можно сделать вывод, что почва засолена.

Известно применение геоботанических методов для поиска полезных ископаемых. Некоторые растения способны накапливать в себе химические элементы и на основании этого можно сделать выводы о наличие данного элемента в окружающей среде.

Важным живым индикатором являются лишайники, которые растут в чистых местах, исчезают при появлении атмосферного загрязнения. Качественный и количественный состав фитопланктона позволяет оценивать степень загрязнения водной среды.

Прочие физические факторы . К прочим абиотическим факторам относятся атмосферное электричество, огонь, шум, магнитное поле Земли, ионизирующее излучение.

Адаптация организмов к воздействию факторов. К воздействию периодических факторов живые организмы адаптируются, те есть приспосабливаются. При этом адаптация охватывает и строение и функции организмов (видов особей, их органов). К изменяющимся условиям среди обитания организмы адаптируются под воздействием изменчивости, наследственности и естественного отбора. Приспосбление организмов к воздействию факторов наследственно обусловлены. Они формировались историко-эволюционным путем и изменялись вместе с изменением экологических факторов. При этом организмы, прежде всего, адаптируются к периодически воздействующим факторам.Источником адаптации служат генетические изменения – мутации, возникающие как под влиянием естественных факторов, так и в результате искуственного воздействия. Накопления мутации может привести к дезинтеграционным процессам, но благодаря отбору мутации служат фактором адаптационной организации живых организмов.

Адаптация организмов к воздействию комплекса факторов может быть успешным . Например, адаптация низкорослого предка лошади в течение 60 лет привела к современному высокорослому, красивому и быстроногому животному, и безуспешным , например, вымирание мамонтов (десятки тысячи лет назад) в результате четвертичного оледенения исчезла растительность, которой питались эти животные, хорошо приспособленные к воздействию низких температур.

В исчезновении мамонтов, по мнению некоторых исследователей, повинен и первобытный человек, который использовал мамонтов как объект охоты.

В современных условиях, кроме природных лимитирующих экологических факторов, формируются новые ограничивающие существование живых организмов факторы, возникшие в результате деятельности человека. Например, новые синтизированные химические вещества, которых в среде обитания организмов раньше не было (гербециды, пестециды и др.), или увеличение в черезмерно больших количествах существующих природных экологических факторов. Например, увеличение содержания СО 2 в атмосфере в результате работы ТЭЦ, котельных установок и автотранспорта. Всевозрастающее количество выбрасываемого в атмосферу СО 2 природа не способна утилизировать, что приводит к загрязнению среды обитания организмов и повышению температуры планеты. Загрязнение приводит к изменению физических, химических и биологических свойств условий среды обитания организмов, обедняет биоразнобразие, подрывает здоровье человека.

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 р астений (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.

Вопросы для самостоятельной подготовки

1.Ботаника и объекты ее изучения. Сходство и различия между растениями и животными. Понятие об экологии растений.

2.Клетка растений, ее органеллы, отличительные особенности растительной и животной клетки.

3.Клетка прокариот и эукариот, черты сходства и различия.

4.Покровные ткани растений: первичные и вторичные. Функции покровных тканей.

5.Механические ткани, их расположение в теле растений, функции механических тканей.

6.Проводящие ткани растений, их функции и строение.

7.Флоэма как сложная ткань. Функции флоэмы.

8.Запасающие ткани растений, их функции и расположение в теле растений.

9.Аэренхима, ее функции и расположение в теле растений.

10.Корень. Функции. Внешнее и внутреннее строение.

11.Виды корней. Типы корневых систем, влияние экологических факторов на их размеры и размещение. Видоизменение корней.

12.Побег. Строение и типы побегов. Ветвление и нарастание.

13.Почка. Строение и разнообразие почек.

14.Видоизменения побегов.

15.Стебель. Функции. Особенности внутреннего строения стеблей однодольных и двудольных травянистых растений.

16.Особенности строения стебля древесного растения.

17.Морфология листьев.

18.Внутреннее строение листьев. Функции листа. Фотосинтез.

19.Влияние экологических факторов на внешнее и внутреннее строение стебля и листьев.

20. Продолжительность жизни листьев. Листопад.

21. Цветок. Строение. Функции частей цветка.

22. Опыление.

23. Двойное оплодотворение. Формирование семени и плода.

24.Типы соцветий и их биологическое значение.

25. Плоды. Классификация плодов.

26.Строение семян. Типы семян. Условия, необходимые для прорастания семян.

27. Распространение плодов и семян.

28. Общие сведения о размножении растений.

29. Вегетативное размножение.

30. Понятие о росте растений.

31. Экологические факторы растений.

32. Экологические группы растений.

33.Жизненные формы растений.

34.Понятие о флоре и растительности. Ареалы растений. Флористические области.

35. Системы растений. Таксономические единицы. Характеристика низших и высших растений.

36. Бактерии и цианобактерии. Особенности строения. Значение.

37. Водоросли. Характеристика отделов водорослей. Значение.

38. Грибы. Характеристика классов. Значение.

39. Лишайники. Особенности строения. Значение.

40. Мохообразные. Характеристика отдела, его деление на классы.

41. Папоротникообразные. Характеристика плаунов, хвощей, папоротников.

43. Покрытосеменные. Характеристика отдела, его деление на классы.

44.Характеристика семейств лютиковых, розоцветных, бобовых.

45. Характеристика семейств зонтичных, крестоцветных, пасленовых, сложноцветных.

46.Характеристика семейств лилейных и злаковых.

47. Понятие растительных сообществ.

48. Закономерности распределения растительных сообществ по природным зонам на территории Российской Федерации. Растительность тундры.

49.Растительность лесной зоны Российской Федерации.

51. Растительность степной зоны Российской Федерации.

52. Растительность лугов и болот.

53. Растительность пустынь.

54. Значение растений в природе и жизни человека.Комнатные растения.

Дата публикования: 2014-11-03 ; Прочитано: 3505 | Нарушение авторского права страницы | Заказать написание работы

сайт - Студопедия.Орг - 2014-2019 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.003 с) ...

Отключите adBlock!
очень нужно

3.3.2. Экологические группы растений по отношению к воде

Гидатофиты – это водные растения, целиком или почти целиком погруженные в воду. Среди них – цветковые, которые вторично перешли к водному образу жизни (элодея, рдесты, водяные лютики, валлиснерия, уруть и др.). Вынутые из воды, эти растения быстро высыхают и погибают. У них редуцированы устьица и нет кутикулы. Транспирация у таких растений отсутствует, а вода выделяется через особые клетки – гидатоды.

Рис. 32. Поперечный срез стебля урути Myriophyllum verticillatum (по Т. К. Горышиной, 1979)

Листовые пластинки у гидатофитов, как правило, тонкие, без дифференцировки мезофилла, часто рассеченные, что способствует более полному использованию ослабленного в воде солнечного света и усвоению СО 2 . Нередко выражена разнолистность – гетерофиллия; у многих видов есть плавающие листья, имеющие световую структуру. Поддерживаемые водой побеги часто не имеют механических тканей, в них хорошо развита аэренхима (рис. 32).

Корневая система цветковых гидатофитов сильно редуцирована, иногда отсутствует совсем или утратила свои основные функции (у рясок). Поглощение воды и минеральных солей происходит всей поверхностью тела. Цветоносные побеги, как правило, выносят цветки над водой (реже опыление совершается в воде), а после опыления побеги снова могут погружаться, и созревание плодов происходит под водой (валлиснерия, элодея, рдесты и др.).

Гидрофиты – это растения наземно-водные, частично погруженные в воду, растущие по берегам водоемов, на мелководьях, на болотах. Встречаются в районах с самыми разными климатическими условиями. К ним можно отнести тростник обыкновенный, частуху подорожниковую, вахту трехлистную, калужницу болотную и другие виды. У них лучше, чем у гидатофитов, развиты проводящие и механические ткани. Хорошо выражена аэренхима. В аридных районах при сильной инсоляции их листья имеют световую структуру. У гидрофитов есть эпидерма с устьицами, интенсивность транспирации очень высока, и они могут расти только при постоянном интенсивном поглощении воды.

Гигрофиты – наземные растения, живущие в условиях повышенной влажности воздуха и часто на влажных почвах. Среди них различают теневые и световые. Теневые гигрофиты – это растения нижних ярусов сырых лесов в разных климатических зонах (недотрога, цирцея альпийская, бодяк огородный, многие тропические травы и т. п.). Из-за высокой влажности воздуха у них может быть затруднена транспирация, поэтому для улучшения водного обмена на листьях развиваются гидатоды, или водяные устьица, выделяющие капельно-жидкую воду. Листья часто тонкие, с теневой структурой, со слабо развитой кутикулой, содержат много свободной и малосвязанной воды. Обводненность тканей достигает 80 % и более. При наступлении даже непродолжительной и несильной засухи в тканях создается отрицательный водный баланс, растения завядают и могут погибнуть.

К световым гигрофитам относятся виды открытых местообитаний, растущие на постоянно влажных почвах и во влажном воздухе (папирус, рис, сердечники, подмаренник болотный, росянка и др.). Переходные группы – мезогигрофиты и гигромезофиты.

Мезофиты могут переносить непродолжительную и не очень сильную засуху. Это растения, произрастающие при среднем увлажнении, умеренно теплом режиме и достаточно хорошей обеспеченности минеральным питанием. К мезофитам можно отнести вечнозеленые деревья верхних ярусов тропических лесов, листопадные деревья саванн, древесные породы влажных вечнозеленых субтропических лесов, летнезеленые лиственные породы лесов умеренного пояса, кустарники подлеска, травянистые растения дубравного широкотравья, растения заливных и не слишком сухих суходольных лугов, пустынные эфемеры и эфемероиды, многие сорные и большинство культурных растений. Из приведенного перечня видно, что группа мезофитов очень обширна и неоднородна. По способности регулировать свой водный обмен одни приближаются к гигрофитам (мезогигрофиты), другие – к засухоустойчивым формам (мезоксерофиты).

Ксерофиты растут в местах с недостаточным увлажнением и имеют приспособления, позволяющие добывать воду при ее недостатке, ограничивать испарение воды или запасать ее на время засухи. Ксерофиты лучше, чем все другие растения, способны регулировать водный обмен, поэтому и во время продолжительной засухи остаются в активном состоянии. Это растения пустынь, степей, жестколистных вечнозеленых лесов и кустарниковых зарослей, песчаных дюн.

Ксерофиты подразделяются на два основных типа: суккуленты и склерофиты.

Суккуленты – сочные растения с сильно развитой водозапасающей паренхимой в разных органах. Стеблевые суккуленты – кактусы, стапелии, кактусовидные молочаи; листовые суккуленты – алоэ, агавы, мезембриантемумы, молодило, очитки; корневые суккуленты – аспарагус. В пустынях Центральной Америки и Южной Африки суккуленты могут определять облик ландшафта (рис. 33).

Рис. 33. Суккулентное растение – древовидный кактус из пустыни Аризона

Листья, а в случае их редукции стебли суккулентов имеют толстую кутикулу, часто мощный восковой налет или густое опушение. Устьица погруженные, открываются в щель, где задерживаются водяные пары.

Днем они закрыты. Это помогает суккулентам сберегать накопленную влагу, но зато ухудшает газообмен, затрудняет поступление СО 2 внутрь растения. Поэтому многие суккуленты из семейств лилейных, бромелиевых, кактусовых, толстянковых ночью при открытых устьицах поглощают СО 2 , который только на следующий день перерабатывают в процессе фотосинтеза. Поглощенный СО 2 переводится в малат. Кроме того, при дыхании ночью углеводы разлагаются не до углекислого газа, а до органических кислот, которые отводятся в клеточный сок. Днем на свету малат и другие органические кислоты расщепляются с выделением СО 2 , который используется в процессе фотосинтеза. Таким образом, крупные вакуоли с клеточным соком запасают не только воду, но и СО 2 . Так как у суккулентов ночная фиксация углекислоты и переработка ее днем в ходе фотосинтеза разделены во времени, они обеспечивают себя углеродом, не подвергаясь риску чрезмерной потери воды, но масштабы поступления углекислого газа при таком способе невелики, и растут суккуленты медленно.

Осмотическое давление клеточного сока суккулентов мало – всего 3 · 10 5 – 8 · 10 5 Па (3–8 атм), они развивают небольшую сосущую силу и способны всасывать воду лишь атмосферных осадков, просочившихся в верхний слой почвы. Корневая система их неглубокая, но сильно распростертая, что особенно характерно для кактусов.

Склерофиты – это растения, наоборот, сухие на вид, часто с узкими и мелкими листьями, иногда свернутыми в трубочку. Листья могут быть также рассеченными, покрытыми волосками или восковым налетом. Хорошо развита склеренхима, поэтому растения без вредных последствий могут терять до 25 % влаги не завядая. В клетках преобладает связанная вода. Сосущая сила корней до нескольких десятков атмосфер, что позволяет успешно добывать воду из почвы. При недостатке воды резко снижают транспирацию. Склерофиты можно подразделить на две группы: эуксерофитов и стипаксерофитов.

К эуксерофитам относятся многие степные растения с розеточными и полурозеточными, сильно опушенными побегами, полукустарнички, некоторые злаки, полынь холодная, эдельвейс эдельвейсовидный и др. Наибольшую биомассу эти растения создают в период, благоприятный для вегетации, а в жару уровень обменных процессов у них очень низок.

Стипаксерофиты – это группа узколистных дерновинных злаков (ковыли, тонконоги, типчак и др.). Характеризуются низкой транспирацией в засушливый период и могут переносить особенно сильное обезвоживание тканей. Свернутые в трубочку листья имеют внутри влажную камеру. Транспирация идет через погруженные в бороздки устьица внутрь этой камеры, что снижает потери влаги (рис. 34).

Рис. 34. Поперечный срез листа ковыля Stipa capillata (по A. Кернеру, 1896): A – при засухе (лист свернут); Б – во влажную погоду (пластинка листа развернута)

Кроме названных экологических групп растений, выделяют еще целый ряд смешанных или промежуточных типов.

Различные пути регуляции водообмена позволили растениям заселить самые различные по экологическим условиям участки суши. Многообразие приспособлений лежит, таким образом, в основе распространения растений по поверхности земли, где дефицит влаги является одной из главных проблем экологических адаптаций.

Из книги Общая экология автора Чернова Нина Михайловна

3.2.2. Экологические группы растений по отношению к свету и их адаптивные особенности Световой режим любого местообитания определяется интенсивностью прямого и рассеянного света, количеством света (годовой суммарной радиацией), его спектральным составом, а также альбедо

Из книги Племенное разведение собак автора Сотская Мария Николаевна

Родительское поведение по отношению к подросткам Когда щенки окончательно покидают логово и начинают передвигаться совместно с родителями, те следят за тем, чтобы детеныши держались поблизости, оберегают их от опасностей, показывают новые виды корма. И мать и отец

Из книги Жизнеобеспечение экипажей летательных аппаратов после вынужденного приземления или приводнения (без иллюстраций) автора Волович Виталий Георгиевич

Из книги Жизнеобеспечение экипажей летательных аппаратов после вынужденного приземления или приводнения [с иллюстрациями] автора Волович Виталий Георгиевич

Из книги Тесты по биологии. 6 класс автора Бенуж Елена

ЖИЗНЬ РАСТЕНИЙ ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ РАСТЕНИЙ ФОТОСИНТЕЗ. СПОСОБЫ

Из книги С утра до вечера автора Акимушкин Игорь Иванович

КЛАССИФИКАЦИЯ РАСТЕНИЙ ОСНОВНЫЕ СИСТЕМАТИЧЕСКИЕ ГРУППЫ. ГЛАВНЫЕ ПРИЗНАКИ ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ РАСТЕНИЙ. ДВУДОЛЬНЫЕ И ОДНОДОЛЬНЫЕ 1. Систематика – это наука, изучающаяA. Происхождение растительного мираБ. Строение живых организмовB. Приспособление особей к окружающей

Из книги Биология [Полный справочник для подготовки к ЕГЭ] автора Лернер Георгий Исаакович

РАЗВИТИЕ РАСТИТЕЛЬНОГО МИРА ПРОИСХОЖДЕНИЕ РАСТЕНИЙ. ОХРАНА РАСТЕНИЙ 1. Палеонтология – это наука, изучающая:A. Строение растительных организмовБ. Геологическое строение ЗемлиB. Условия средыГ. Вымершие организмы и смену их во времени2. Первые живые организмы появились:A.

Из книги Путешествие в страну микробов автора Бетина Владимир

Спят на воде и под водой Утки, когда спят на воде, одну ногу вытягивают вниз и время от времени гребут. Они кружатся на одном месте, и ни ветер, ни волны не прибивают их к берегу, где опасно.Бегемоты, буйволы и африканские водяные козлы тоже спят нередко в реке или озере на

Из книги Обитатели водоемов автора Ласуков Роман Юрьевич

Из книги Загадочный мир грибов автора Бурова Лидия Григорьевна

Микроорганизмы в воде Мы находим их в различных водоемах - стоячих и проточных, мелких и глубоких, горячих и ледяных, соленых и пресных, чистых и загрязненных, в озерах, болотах, морях и океанах. Прибрежные и придонные илы водоемов также богаты микроорганизмами.В морской

Из книги Мир животных. Том 5 [Рассказы о насекомых] автора Акимушкин Игорь Иванович

Из книги Мир животных. Том 2 [Рассказы о зверях крылатых, бронированных, ластоногих, трубкозубых, зайцеобразных, китообразных и человекообразных] автора Акимушкин Игорь Иванович

Экологические группы грибов Экологические группы грибов - понятие не таксономическое. В процессе эволюции у грибов, характеризующихся развитым генетическим и биохимическим адаптивным аппаратом, сложились тесные взаимосвязи с автотрофными организмами. Это в основном

Из книги Мир животных автора Ситников Виталий Павлович

Другие экологические группы макромицетов Представители микоризообразователей-симбиотрофов, напочвенных и дереворазрушающих (ксилотрофы) сапротрофов составляют, как правило, 90-95% видов макромицетов, обитающих в конкретном типе леса, регионе, административном районе

Из книги автора

Живущие в воде и у воды Предки поденок, как и стрекоз, известны с каменноугольного периода. Как сотни миллионов лет назад, и поныне не способны они, когда отдыхают, сложить крылья на спине вдоль верха брюшка, а держат их, раскинув в стороны либо сближенными, но приподнятыми

Из книги автора

В воде и у воды Видели гофера, который бросился в волны реки стометровой ширины и переплыл ее.Видели хомяка, который, надув воздухом защечные мешки, путешествовал по реке.Видели плывущих сусликов!Большие свирепые крысы бандикуты заселили все коралловые островки вдоль

По отношению к влаге различают пять экологических групп растений :

1) гидатофиты - водные травы, которые полностью погружены в воду, их листья очень тонкие, а питательные вещества поглощаются всей поверхностью тела. Среди них – цветковые, которые вторично перешли к водному образу жизни (элодея, рдесты, водяные лютики, валлиснерия, уруть и др.). Вынутые из воды, эти растения быстро высыхают и погибают. У них отсутствуют устьица и нет кутикулы. Транспирация у таких растений отсутствует, а вода выделяется через особые клетки – гидатоды. Поддерживаемые водой побеги часто не имеют механических тканей, в них хорошо развита аэренхима (воздухоносная ткань);

2) гидрофиты - растения, частично погруженные в воду, обычно обитают по берегам водоемов на сырых лугах, по болотам. К ним можно отнести тростник обыкновенный, частуху подорожниковую, вахту трехлистную, калужницу болотную и другие виды. У них лучше, чем у гидатофитов, развиты проводящие и механические ткани. Хорошо выражена аэренхима. У гидрофитов есть эпидерма с устьицами, интенсивность транспирации очень высока, и они могут расти только при постоянном интенсивном поглощении воды;

3) гигрофиты - растения влажных мест с высокой влажностью воздуха. Среди них различают теневые и световые. Теневые гигрофиты – это растения нижних ярусов сырых лесов в разных климатических зонах (недотрога, цирцея альпийская, бодяк огородный, многие тропические травы и т. п.). К световым гигрофитам относятся виды открытых местообитаний, растущие на постоянно влажных почвах и во влажном воздухе (папирус, рис, сердечники, подмаренник болотный, росянка и др.);

4) мезофиты - растения, живущие в условиях умеренного увлажнения, умеренных температур и хорошего минерального питания. К мезофитам можно отнести вечнозеленые деревья верхних ярусов тропических лесов, листопадные деревья саванн, древесные породы влажных вечнозеленых субтропических лесов, летнезеленые лиственные породы лесов умеренного пояса, кустарники подлеска, травянистые растения дубравы, растения заливных и не слишком сухих суходольных лугов, пустынные эфемеры и эфемероиды, многие сорные и большинство культурных растений (сельскохозяйственных растений - тоже мезофиты). Из приведенного перечня видно, что группа мезофитов очень обширна и неоднородна. К этой экологической группе относятся, например, такие распространённые растения как сурепка, ландыш, земляника, яблоня, ель, дуб.

5) ксерофиты - растения не достаточно увлажненных мест обитаний, где воды в почве мало, а воздух горячий и сухой. Среди них встречаются травы и древесные растения. Они имеют приспособления, позволяющие добывать воду при ее недостатке, ограничивать испарение воды или запасать ее на время засухи. Ксерофиты лучше, чем все другие растения, способны регулировать водный обмен, поэтому и во время продолжительной засухи остаются в активном состоянии. Это растения пустынь, степей, жестколистных вечнозеленых лесов и кустарниковых зарослей, песчаных дюн. Среди ксерофитов различают сухие (склерофиты - приспособлены к жесткой экономии воды) и сочные (суккуленты - имеют мясистые стебли и/или листья). Например, ковыль, саксаул, верблюжья колючка - склерофиты, алое, толстянка, опунция, цереус - суккуленты.