Урок 49 Жизненные формы растений. Расселение в природе

Урок 49 Жизненные формы растений. Расселение в природе.
Экологические группы растений.
Покрытосеменные смогли произрастать в самых разных условиях обитания. Они
оказались способными заселять различные почвы (кислые, соленые,
плодородные, неплодородные), жить на камнях, стволах других растений, на
стенах домов, произрастать в разных климатических зонах — от жаркого
тропического пояса до холодных тундр. Произрастание в неодинаковых условиях
способствовало образованию огромного разнообразия жизненных форм и
экологических групп покрытосеменных растений. Среди них есть деревья,
кустарники, кустарнички, полукустарники, травы. Среди трав имеются
стержнекорневые, луковичные, корневищные, лианы, эпифиты, ползучие,
клубнеобразующие и многие другие формы. Есть покрытосеменные
влаголюбивые и сухолюбивые, свето- и тенелюбивые. Преобладающее число
цветковых — настоящие автотрофные растения. Но среди них есть питающиеся
гетеротрофно,
например,
растения-паразиты
и
растения-хищники
(насекомоядные). Благодаря такому разнообразию цветковые заняли разные
местообитания на Земле: от пустынь до болот и водоемов, от соленых морских
побережий до высокогорных скал.
Примеры жизненных форм семенных растений: деревья (1), кустарники (2),
кустарнички (3), полукустарники (4) и травы (5)
Способность
приспосабливаться
к
различным
условиям
обеспечила
покрытосеменным большое биологическое разнообразие и господствующее
положение в растительном мире.
Покрытосеменные растения размножаются и расселяются семенами, но у них
широко представлено и вегетативное размножение.
У многих видов цветковых растений в процессе эволюции сформировались
специализированные для вегетативного размножения органы: клубни, луковицы,
усы, столоны, выводковые почки и др.
Экологические группы растений
Растения делятся на экологические группы по отношению к различным факторам
окружающей среды. Важнейшие из них это свет, состав почвы, влажность и
температура.
По отношению к влажности растения делятся на следующие группы:
► гидрофиты - водные растения, прикрепленные к почве и погруженные в воду
своими нижними частями, например тростник. 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;
► гигрофиты - растения, обитающие в местах с высокой влажностью воздуха и
почвы, к таким растениям относят, например, элодею, рдесты. 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.);
► мезофиты - растения, обитающие в условиях с более или менее достаточным,
но не избыточным количеством воды в почве, промежуточная группа между
ксерофитами и гигрофитами. Это, например, клевер, тимофеевка. 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.
► ксерофиты - растения сухих местообитаний, способные переносить
продолжительную засуху, например бриофиллум. 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.
► криофиты - растения холодных сухих местообитаний. Образуют основу
растительного покрова тундр и альпийских лугов. Это, например, растенияподушки высокогорных холодных пустынь.
► 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);
По отношению к свету растения делятся на следующие группы:
► гелиофиты - растения, предпочитающие места обитания, ярко освещенные
солнцем, например, сосна, береза. Растения открытых, постоянно хорошо
освещаемых местообитаний. Гелиофиты часто имеют побеги с укороченными
междоузлиями, сильно ветвящиеся, нередко розеточные. Листья гелиофитов
обычно мелкие или с рассеченной листовой пластинкой, с толстой наружной
стенкой клеток эпидермы, нередко с восковым налетом или густым опушением, с
большим числом устьиц на единицу площади, часто погруженных, с густой сетью
жилок, с хорошо развитыми механическими тканями;
► сциофиты - тенелюбивые растения, хорошо переносящие затенения, например
копытень, сныть. Растения нижних ярусов тенистых лесов, пещер и
глубоководные растения; они плохо переносят сильное освещение прямыми
солнечными лучами. Листья у сциофитов располагаются горизонтально, нередко
хорошо выражена листовая мозаика. Листья темно зеленые, более крупные и
тонкие. Клетки эпидермы крупнее, но с более тонкими наружными стенками и
тонкой кутикулой, часто содержат хлоропласты. Клетки мякоти листа крупнее,
столбчатая ткань однослойная или имеет нетипичное строение и состоит не из
цилиндрических, а из трапециевидных клеток. Площадь жилок вдвое меньше, чем
у листьев гелиофитов, число устьиц на единицу площади меньше. Хлоропласты
крупные, но число их в клетках невелико;
►теневыносливые, или факультативные гелиофиты, – могут переносить большее
или меньшее затенение, но хорошо растут и на свету; они легче других растений
перестраиваются под влиянием изменяющихся условий освещения, редко
обладают большим количеством пыльцы. У лиственных теневыносливых
древесных пород и кустарников (дуба черешчатого, липы сердцевидной, сирени
обыкновенной и др.) листья, расположенные по периферии кроны, имеют
структуру, сходную со структурой листьев гелиофитов, и называются световыми,
а в глубине кроны – теневые листья с теневой структурой, сходной со структурой
листьев сциофитов. К этой группе можно отнести и некоторые луговые растения,
лесные травы и кустарники, растущие и в затененных участках леса, и на лесных
полянах, опушках, вырубках.
По отношению к температуре растения делятся на следующие группы:
► мегатермофиты
жаростойкие
растения,
например
пальмы.
► мезотермофиты - теплолюбивые растения, например орех обманчивый,
близкий к ореху грецкому.
► микротермофиты - холодостойкие растения, например ель сибирская.
► гекистотермофиты - очень холодостойкие растения, например лишайники.
В конце прошлого века А. Шимпер и Е. Варминг предложили различать три
экологические группы растений по их отношению к водному режиму:
гигрофиты, мезофиты и ксерофиты.
1) гигрофиты — теневые и световые;
2) ксерофиты, которые подразделяются на суккулентов — сочные мясистые
растения с водозапасающей тканью и склерофитов — суховатые, тощие,
жестковатые растения;
3) психрофиты — растения влажных и холодных местообитаний севера или
высокогорий;
4) криофиты — растения сухих и холодных местообитаний севера или
высокогорий;
5) мезофиты — растения средних по увлажненности местообитаний, занимающие
промежуточное положение между гигрофитами и ксерофитами.
Растение определенным образом «отвечает» на воздействие различных
факторов окружающей среды (ветер, дождь, сила притяжения, колебания
температуры и др.) Потому что ей присуща общая черта живых организмов раздражение. Иногда эти «ответы» проявляются в виде двигательных
реакций.
Движения растений, в отличие от движений животных, не связанные со
значительными перемещениями в пространстве. Растениям присущи движения
лишь отдельных их частей - корня, стеблей, цветков и т.п. Благодаря ростовым
движениям листья возвращаются к свету, усики на стебле винограда быстро
обвивают предмет как опору. Суточные и сезонные ритмы растений тоже могут
происходить в форме движений: цветки закрываются ночью и раскрываются
утром, листья сникают ночью и распрямляются днем, меняется состояние
организма и в течение года по сезонам: ноябрь у древесных растений, покой
зимой, активный рост весной и др.
Домашнее задание
1. Прочитать конспект