Береза экологическая группа. Экологические группы растений по отношению к воде. Что это такое

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

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

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

Окружающий нас мир населяет огромная совокупность растений, которые обладают разными анатомическими и физиологическими признаками. Такие особенности позволяют выдерживать неблагоприятные условия среды и адаптировать свое существование в климате.

Что такое адаптация и экологические группы растений

Если говорить простым языком, адаптация - это способность живого организма приспосабливаться к условиям обитания. Каждая особь вырабатывает определенные навыки и морфологические признаки, которые соответствуют эко-системе, в которой они живут. Исходя из этого, растения разделяют на экологические группы.

1. По отношению к почвенному субстрату

Согласно этому критерию, выделяют пять основных групп растений. К ним относятся:

• растения, произрастающие преимущественно на кислых почвах - оксилофиты;
• растения, живущие на почве, богатой солями - галофиты;
• организмы, произрастающие в песке, или в почве с его преобладанием - псамофиты;
• каменистые растения, которые обитают на отвесных скалах - литофиты;
• в горной местности - хазмофиты.

2. По отношению к влаге

Исходя из потребности растения во влаге, растения можно расделить на следующие экологические группы:

• гидрофиты - растения, произрастающие возле воды;
• мезофиты - растительные организмы, которые произрастают в почве, не являющейся ни сухой, ни влажной;
• ксерофиты - растения, произрастающие в условиях полного отсутствия воды либо ее малого количества.

Оксилофиты

В данную категорию можно отнести практически все растения сфагновых болот. Сюда относятся некоторые виды осоки, пушица, сфагновые мхи, карликовые березы, морошка и росянка. Растения произрастают в сухом торфе с высокой кислотностью. Для многих из них характерной особенностью морфологии является наличие межклетников, состоящих из губчатой ткани.

Галофиты

Данная группа растений включает организмы, которые произрастают в местности с повышенным содержанием солей (более 0,5%). К таким местам можно отнести побережья морей, океанов и солончаки. Сюда можно отнести бескильницу расставленную, подорожник солончаковатый, кермек Гмелина и многие другие растения. Характерной особенностью галофитов является способность накапливать высококонцентрированный вакуолярный сок, который выделяется, в последствии, наружу в виде кристаллических солевых отложений.

Псамофиты

По другому эти организмы называют «растения подвижных песков». К ним можно отнести песчаную акацию, осоку песчаную, саксаул, кандым. Как правило, все растения, относящиеся к данной группе, имеют оголенные корни и плохо развитые листья. Иногда побегов может не быть вообще.

Литофиты

Как уже было сказано, литофиты заселяют каменистые почвы. Корни данных растений могут проникать в субстрат, тем самым разрушая его. Таким образом, эти растения подготавливают субстрат для других растений, которые более требовательны к почве. Характерным представителем данной группы является камнеломка супротиволистная.

Хазмофиты

Для хазмофитов характерно наличие длинных корней, которые способны проникать глубоко в скалистые ращелины. Именно эта особенность позволяется растениям удержаться на скалистой местности. Эти растения не прихотливы к воде и долгое время могут испытывать недостаток влаги. К типичным представителям этой группы можно отнести сосну, дуб скалистый, можжевельник, камнеломку.

Гидрофиты

Гидрофиты - это водные растения, которые прикрепляются к грунту только нижними частями. Этот экологический вид произрастает на берегах рек, озер, прудов и мест, где есть вода. Сюда можно отнести болота и заболоченные луговые территории. У растений данного вида хорошо развита корневая система и механические ткани, которые позволяют проводить воду. К гидрофитам можно отнести тростник, частуху, кувшинки, роголист.

Мезофиты

Мезофиты являются одной из самых распространенных групп растений. Это наземные растения, произрастающие в почвах с умеренным увлажнением. Они занимают промежуточное положение между гидрофитами и ксерофитами. К ним можно отнести тимофеевку луговую, ландыш, сирень, золотарник.

Ксерофиты

Растения данной группы приспособились к проживанию в очень сухой почве. Для них характерны следующие морфологические признаки:

• толстая кутикула;
• узкие листья, или их отсутствие;
• опушение.

К ярким представителям этой экологической группы можно отнести саксаул, ракитник, тамариск.

В экологические группы объединяют растения, имеющие сходные приспособления к какому-либо одному экологическому фактору. Основными экологическими факторами, определяющими функционирование и внутреннее и внешнее строение растений, являются свет, тепло, вода, почвенные условия.

Свет для зеленых автотрофных растений - это фактор первостепенного физиологического значения, так как поставляет энергию для фотосинтеза, образования вещества, используемого для роста и развития. Для растений важно как количество света, так и его интенсивность. Самым интенсивным является прямой свет. Обильный сильный прямой свет вызывает у растений неблагоприятные реакции - происходит открывание устьиц и усиливается транспирация. Рассеянный атмосферой свет составляет примерно 1/10 от прямой радиации, но он имеет более полезный для фотосинтеза оранжево-красный спектральный состав и поглощается растениями почти полностью. Вода и водяные пары рассеивают прямую радиацию. В водоемах с глубиной довольно быстро уменьшается количество света и сильно изменяется спектральный состав. Быстрее всего поглощаются красные лучи, сине-зеленые проникают на большую глубину. Поэтому зеленые водоросли составляют планктон и живут на незначительной (несколько десятков сантиметров) глубине в чистых водах. Дополнительные красные пигменты помогают багрянкам использовать рассеянный свет и обитать на значительных глубинах - до 100 и даже 200 м.

Многие растения обладают свойством фототропизма - ростовых движений в сторону источника света. Можно наблюдать, как поворачиваются верхушка побега и листовые пластинки к свету. Одноклеточные водоросли, имеющие жгутики, способны активно перемещаться в более освещенные места. Такие движения называются фототаксисом.

Хорошо известно свойство открывать утром и закрывать вечером цветки и соцветия у мать-и-мачехи, одуванчика, мака, льна и других растений.

Для многих растений характерно наличие листовой мозаики - расположение листьев в одной плоскости. Это приспособление позволяет растениям наиболее полно использовать рассеянный свет.

По отношению к свету как экологическому фактору у растений выделяют следующие группы: световые растения - гелиофиты , растения открытых мест. К ним относятся луговые и степные растения, растения тундр, высокогорий, пустынь. В эту группу входят и лесные растения - деревья первого яруса и растения полян. Многие культурные растений также светолюбивы. Листья гелиофитов имеют более густую сеть жилок, в них хорошо развита механическая ткань, поверхность покрыта слоем кутина или многочисленными волосками для защиты от перегревания.

Теневыносливые растения - хорошо развиваются при некотором затенении. Это растения лесной зоны, а также некоторые культурные, так как в посадках растения могут испытывать затенение.

Теневые растения - сциофиты , растения теневых мест обитания. К ним относятся травы широколиственных и темнохвойных лесов. Сциофиты имеют тонкие темно-зеленые листья с повышенным содержанием хлорофилла, чтобы при рассеянном освещении усвоить достаточно солнечной энергии. Часто листья имеют большую поверхность.

Тепло определяет существование и распределение растений по земному шару, так как физиологические процессы идут в определенных и довольно узких температурных границах. Для растений наиболее важен тепловой режим - временное распределение тепла. От него зависят многие физиологические процессы - прорастание семян, интенсивность фотосинтеза, дыхание, всасывание корнями воды из почвы, цветение, оплодотворение и др.

Тепло имеет формообразующее значение. Деревья в условиях тундры имеют вид приземистых или стелющихся кустарников. В высокогорьях с большой суточной амплитудой температур растения часто приобретают характерную подушкообразную форму.

В ходе эволюции у растений выработались различные приспособления к воздействию как низких, так и высоких температур. Растения приспособились «избегать» экстремальных температур. К таким способам можно отнести формирование жизненных форм и сохранение почек возобновления иод укрытием снега, онада, воды; листопад; зимний или сухой (у эфемеров и эфемероидов жарких пустынь) период покоя. К физиологическим способам относится способность многих растений к холодному времени года накапливать растворимые углеводы и повышать концентрацию клеточного сока. По отношению к низким температурам выделяют холодостойкие растения. Они могут переносить низкие, но положительные (от +10 до +1°С) температуры. К ним относятся растения умеренной полосы, некоторые субтропические растения. Морозостойкие растения переносят отрицательные температуры. Например, лиственница выдерживает понижение температуры воздуха до -60°С, именно поэтому основной лесообразующей породой сибирской тайги является лиственница сибирская.

Морфологические приспособления, позволяющие переносить высокие температуры и одновременно сухость воздуха, - узкие жесткие листья, ориентированные параллельно солнечным лучам, сильное опушение листовых пластинок. Жароустойчивость растений зависит от продолжительности действия высоких температур. Губительным для растений может быть как кратковременное действие высоких температур, так и продолжительное влияние менее высоких. По выраженности устойчивости различают: нежаростой- кие - мягколистные растения, способные снижать температуру на поверхности листьев за счет повышения транспирации; жаровыносливые - растения сухих и солнечных мест обитания; жаростойкие - низшие растения, например термофильные водоросли и сине-зеленые прокариоты.

Вода является не только важнейшим экологическим фактором, но и составной частью растительного организма. Тело растений на 50-90% состоит из воды. Питательные вещества в растении перемещаются и распределяются только в растворенном виде. Вода необходима для поддержания тургора. Для многих низших и высших растений вода является постоянной средой обитания.

Для многих растений важно не только количество воды, но и ее состояние в атмосфере и почве, распределение по сезонам года. В тропическом поясе, где осадки выпадают регулярно в течение года, растения не сбрасывают листву, камбий не имеет сезонного ритма деятельности. Там, где имеется сухой период и растения сбрасывают листья, в древесине образуются годичные кольца. В условиях сухого субтропического климата, с сухим летом, распространились растения с вечнозелеными жесткими листьями, которые усиленно функционируют в дождливое осеннее время. В аридных условиях растения приобрели способность делать запасы воды в тканях листьев или стеблей.

Вода влияет на растение, прежде всего, через почву. В процессе эволюционного развития растения приспособились к условиям водоснабжения своих местообитаний.

В конце XIX в. Е. Варминг предложил различать растения по эколого-морфологическим признакам и выделил по отношению к водному режиму три группы: гигрофиты, мезофиты, ксерофиты. Позднее А. П. Шенников выделил подразделения в этих группах. Эта классификация является наиболее распространенной.

Гидрофиты - водные высшие растения, целиком или частично погруженные в воду. Они имеют ряд специфических черт внутреннего и внешнего строения: 1) «рыхлость» тканей, обусловленная большим количеством межклетников, заполненных воздухом, что создает плавучесть органов и всего растения, также в аэренхиме запасается воздух для фотосинтеза и дыхания; 2) слабо развиты или отсутствуют механические ткани, так как плотность водной среды обеспечивает положение организма; 3) на листьях отсутствуют плотные покровы, и у плавающих листьев устьица переместились на верхнюю поверхность листа; 4) поглощение питательных веществ происходит непосредственно всей поверхностью, что привело к слабому развитию корневых волосков и проводящей системы, корни чаще всего выполняют «якорную» функцию. Группу гидрофитов разделяют на подгруппы: растения, плавающие на поверхности воды, - ряска, папоротник-сальвиния, рдесты, кувшинки; растения, погруженные в воду, - элодея, некоторые рдесты; укорененные, «земноводные» растения - сусак, камыш, рогоз, стрелолист, телорез и многие другие. Для них часто характерна гетерофиллия, т.е. различие листьев, расположенных в воде и на воздухе.

Гигрофиты - эго сухопутные растения, но растущие в местах с избыточным увлажнением почвы и воздуха. К ним относятся обитатели теплых влажных тропических лесов, умеренных тенистых широколиственных или еловых лесов, влажных пойм или заболоченных мест. Растения-гигрофиты имеют крупную листовую пластинку, устьица расположены па обеих сторонах листа, кутикула тонкая, корневая система развита довольно слабо. К этой группе относятся недотрога, адокса, кислица, некоторые папоротники. Растут гигрофиты и на открытых, но постоянно сырых местах - калужница, сердечник, селезеночник.

Мезофиты - растения умеренно увлажненных местообитаний. Это обширная группа луговых растений, лесных травянистых и древесных видов, культурных растений и сорняков. Так как это группа промежуточная, то в строении тела наблюдаются черты растений и увлажненных местообитаний и засушливых мест. Мезофиты - большая и поэтому экологически неоднородная группа, они распространены в различных климатических зонах. Шенников выделил несколько подгрупп: вечнозеленые мезофиты влажных тропических лесов - деревья, кустарники, эпифиты; зимнезеленые деревянистые мезофиты субтропической зоны - листопадные деревья и кустарники саванн; летпезеленые деревянистые мезофиты - деревья и кустарники умеренной зоны; летнезеленые травянистые многолетние мезофиты - растения наших лесов, лугов, северных степей; эфемеры и эфемероиды - растения засушливых мест обитаний, но вегетирующих во влажный период, поэтому у них нет типичных кссроморфных признаков. Эфемероидами богаты пустыни. Ранневесенние эфемероиды распространены и в широколиственных лесах умеренной зоны.

Ксерофиты - растения сухих почв и воздуха. Они растут в условиях постоянного или сезонного дефицита влаги. Растения- ксерофиты обитают в степях, полупустынях и пустынях, средиземноморской области. Они имеют целый ряд анатомо-морфологических признаков, по которым группу делят на две подгруппы: суккуленты и склерофиты.

Суккуленты - это растения, накапливающие воду в своих органах: листьях (листовые суккуленты - агава, алоэ, толстянка и др.) или стеблях (стеблевые суккуленты - кактусы, молочаи). У листовых суккулентов листья покрыты кутикулой или густо опушены, что сокращает испарение. У стеблевых суккулентов лист превратился в иголку, шип или чешуйку. Как правило, суккуленты имеют поверхностную корневую систему и поглощают влагу росы, редких дождей.

Склерофиты имеют другой облик, это растения с жесткими узкими или кожистыми листьями с завернутыми краями. Листья могут быть и редуцированы до сухих чешуек, колючек. В пустынях такие растения имеют характерный вид - кустарники или неболь- шие деревца с прутьевидными зелеными безлистными стеблями (саксаул, миндаль, тамарикс, верблюжья колючка, джузгун и др.). По-другому склерофиты добывают воду, они имеют очень мощную корневую систему, доходящую до грунтовых вод. Широко представлена в степях и пустынях группа многолетних кссроморфных злаков, которые образуют плотные многостебельные куртины. Листья злаков узкие, сухие, свернуты в трубочку для сокращения испаряющей поверхности.

Выделяют также группы растений психрофитов и криофитов. Первые обитают в холодных и влажных условиях, вторые - это растения сухих холодных местообитаний. Такие условия формируются в высокогорьях и тундре. Растения северной и горной тундры существуют в условиях «физиологической сухости». Это состояние характеризуется наличием избытка воды в местообитаниях, но ее недоступностью из-за низких температур воздуха и холодных почв. Поэтому растения приобретают ксерофоморф- ные признаки, т.е. признаки растений, обитающих при недостаточном увлажнении.

Почва служит растениям субстратом и источником воды и минеральных веществ. Свойства почвы - ее химический состав, влагоемкость, аэрация, плодородие, кислотность и другие характеристики - важны для жизнедеятельности растений. Одни виды растений требуют хороших питательных почв, другие могут развиваться и на тощих почвах. Эутрофы - растения богатых почв. К ним относятся культурные растения, многие кормовые злаки и бобовые растения. Олиготрофы - растения бедных почв. У них имеются сильноразвитые корневые системы, которые извлекают питательные вещества из обедненных почв. Олиготрофы - это растения верховых болот (сфагнумы, вересковые) или песчаных местообитаний (кошачья лапка, толокнянка, лишайники). По отношению к засолению выделяют группу галофитов . Эта солончаковая растительность распространена вдоль побережий морей, берегов соленых озер, в полупустынях и пустынях. К галофитам относятся многочисленные виды солянок, кустарник сар- зан, растения семейств маревых и астровых. Среди галофитов много сочных суккулентов.

Существует много других типов почв, которые являются субстратом для растений. По отношению к ним определены специфические экологические группы, такие как ацидофилы, кальцеофилы, петрофиты, псаммофиты и др.

• Культиасов И. М. Экология растений. С. 143-144.

Экологическая группа растений - совокупность видов или их популяций, произрастающих в определенных близких экологических условиях.

Растения делятся на экологические группы по отношению к различным факторам окружающей среды. Важнейшие из них это свет, температура и влажность.

По требованию к условиям освещения принято делить растения на следующие экологические группы:

1) светолюбивые (световые), или гелиофиты, – 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;

2) тенелюбивые (теневые), или сциофиты, – 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, столбчитая 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;

3) 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:

1. мегатермофиты - жаростойкие растения, например пальмы;

2. мезотермофиты - теплолюбивые растения, например орех обманчивый, близкий к ореху грецкому;

3. микротермофиты - холодостойкие растения, например ель сибирская;

4. гекистотермофиты - очень холодостойкие растения, например лишайники.

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.