Меню

Экологические и морфологические формы растений

Экологические группы растений (Таблица)

Экологические группы растений — это совокупность видов растений, которые характеризуются сходными потребностями в величине какого-либо экологического фактора и возникшими в результате его воздействия в процессе эволюции сходными признаками, закрепившимися в генотипе.

Экологические группы делятся по отношению организмов к тому или иному фактору среды (влага, температура, свет, хим.е свойства среды обитания), но границы между ними условные и плавно переходят от одной экогруппы к другой, члибо входят сразу в несколько экогрупп.

Экологические факторы природы:

— Факторы неживой природы (свет, влажность, температура, состав окружающей среды)

— Факторы живой природы (влияние других живых организмов — растений, животных, бактерий и т.д.)

Таблица экологические группы растений

Справочная таблица содержит экологические группы растений по отношению к воде, к свету, к температуре, к плодородности почвы (торфности) и по отношению к кислотности почвы.

Экологические группы растений

Гелиофиты

— растения открытых мест обитания;

— листья плотные, с толстой кожицей, светло-зеленые, много устьиц;

— хорошо развиты механические ткани и корневая система.

степные и луговые травы, сосна, береза, и другие.

Сциогелиофиты

— хорошо растут на свету, но выносят и затенение.

липа, дуб, лесные травы, сенполия, монстера

Сциофиты

— хорошо растут только в затененных местах (ветреница, вороний глаз, папоротники);

— листья тонкие, тонкая кожица с хлоропластами;

— плохо развиты проводящие и механические ткани.

водоросли, лесные мхи, лишайники, плауны, папоротники

Гидрофиты

(растения водных мест обитания)

— погружены в воду полностью или большей своей частью;

— корневая система развита слабо или отсутствует;

— слабо развиты механические ткани;

— имеется воздухоносная ткань

Лотос, водокрас, сусак, папирус, пистия, талия, эйхорния

Мезофиты

(Растения достаточно увлажненных мест обитания)

— Растения достаточно (но не избыточно) увлажненных мест обитания

— Мезофиты составляют наибольшую экологическую группу наземных растений

полевица, тимофеевка, ромашка, клевер, золотарник, ландыш, медуница, бук, сирень, лещина

Ксерофиты

(растения сухих мест обитания)

— хорошо развита корневая система, многие запасают воду (в листьях, стеблях, корнях);

— листья с толстой кожицей или опушением, устьиц мало, восковой налет

Флора пустынь и полупустынь: кактус, агавы, алоэ, саксаул, песчаная акация и другие

Мегатермофиты

— жаростойкие и теплолюбивые растения,

— могут переносить высокие температуры,

— среда обитания — жаркий и сухой климат пустынь и степей (являются также ксерофитами)

Мезотермофиты

— теплолюбивые растения, но не жаростойкие

— это растения влажного тропического климата

— не выносят перепадов температуры

Микротермофиты

— холодостойкие растения, не требовательны к теплу

— растения умеренного и арктического климата

ель сибирская, также тундровые и высокогорные растения

Гекистотермофиты

— очень холодостойкие растения

Олиготрофы

— растения бедных почв с низким содержанием питательных веществ,

— обитают в полупустынях, сухих степях, верховых болотах

сосна обыкновенная, сосна горная, можжевельник, береза повислая , лишайники, кошачья лапка, толокнянка, болотные мхи, багульник

Мезотрофы

— растения умеренно плодородных почв, с умеренным содержанием минеральных элементов питания

зеленые мхи, ель, черника, брусника, кислица, майник

Эутрофы

— растения, обитающие на плодородных почвах (или в водоёмах) с высоким содержанием питательных веществ

травы пойменных лугов — пырей, костёр; растения чернозёмных степей — ковыль

Ацидофиты

— растения, которые произрастают на кислых почвах (условия высокой кислотности)

— делятся на 3 подгруппы: крайние (pH 3-4,5), умеренные (pH 4,5-6) и слабые (pH 6-6,7)

(рН 3,5—4,5): клюква, багульник, сфагновые мхи

(рН 4,5—6,5): полевица собачья, щучка дернистая, погремок

Нейтрофиты

— растения нейтральных почв

— делятся на 2 подгруппы: обычные (pH 6,7-7) и окололинейные (pH 6-7,3)

многие бобовые, борщевик сибирский

Базофиты

— растения щелочных и слабощелочных почв

— делятся на 2 подгруппы: нейтральные (pH 6,7-7,8) и обычные (pH 7,8-9)

мать-и-мачеха, лядвенец рогатый, люцерна серповидная, осока мохнатая, лиственница европейская, дуб известковый

_______________

Источник информации:

1. Биология в таблицах и схемах./ Издание 2е, — СПб.: 2004.

2. Биология.Растения.Бактерии.Грибы и лишайники /В.П.Викторов,А.И.Никишов. —М.:ВЛАДОС,2012.—256с.

Источник

Жизненные формы

Жизненные формы растений. Экологические группы растений. Размножение растений.

Жизненная форма (биоморфа) — это внешний облик растения, сложившийся на уровне популяции под влиянием условий среды обитания. Морфофизиологическое обособление жизненной формы происходит под контролем генетического кода. Жизненная форма служит этапом (квантом) формообразовательного процесса — эволюционного морфогенеза.

Учение о жизненных формах составляет крупный раздел морфологии. Впервые этот термин появился в качестве научного в работах Йох. Варминга (1884 г.) — основателя экологической географии растений.

По внешнему виду (габитусу) и продолжительности жизни выделяют следующие жизненные формы:

Читайте также:  Декоративное большое растение с большими листьями

деревья — многолетние растения с одревесневающими надземными частями, с хорошо выраженным одним стволом, высотой не ниже 2 м;

кустарники — многолетние растения с одревесневающими надземными частями, в отличие от деревьев имеют несколько стволов, так как ветвление начинается от основания стебля;

кустарнички — сходны с кустарниками, но не выше 50 см;

полукустарники — отличаются от кустарников тем, что у них одревесневают только нижние части побегов, а верхние ежегодно отмирают;

лианы — растения с вьющимися, цепляющимися, лазающими стеблями;

суккуленты — многолетние растения с сочными побегами, содержащими запас воды;

травы — надземная часть ежегодно отмирает; у многолетних трав под землей сохраняются корневища, луковицы, клубни, у однолетних отмирает и подземная часть.

В 1903 г. датский ученый К. Раункиер, обобщив имеющиеся знания, создал систему жизненных форм покрытосеменных, широко распространенную до сих пор. Система эта выгодно отличается от других удивительной простотой построения и последовательностью. В основу ее положен не внешний облик растений, а важные морфофизиологические особенности. Физиологический принцип ее — реакции растений на сезон покоя; морфологический — положение почек возобновления по отношению к поверхности почвы и способы их защиты в течение неблагоприятного времени года. В сокращенном виде классификация жизненных форм по Раункиеру выглядит следующим образом:

фанерофиты — растения с почками возобновления, находящимися выше 25 см над поверхностью почвы;

хамефиты — растения с низко расположенными почками возобновления (не выше 25 см над поверхностью почвы);

гемикриптофиты — растения с почками возобновления, находящимися на уровне поверхности почвы, защищенными мертвым покровом или верхним слоем самой почвы;

криптофиты — растения, у которых почки возобновления находятся под землей или под водой;

терофиты — однолетники, переносящие неблагоприятное время года в виде семян.

Система К. Раункиера универсальна, она охватывает все жизненные формы, дислоцированные в разных эколо-географических районах земного шара. Эта система не только классифицирует жизненные формы покрытосеменных, но демонстрирует их эволюцию — от деревьев к травам. Состав жизненных форм может быть показателем (индикатором) климатических условий страны. К. Раункиер разработал и применил метод статистического анализа при изучении закономерностей распространения и распределения жизненных форм.

Влияние внешней среды на структуру вегетативных органов. Экологические группы растений.

Растения, приспособившиеся к какому-то одному фактору внешней среды, имеющему важное формообразовательное значение, объединяют в экологические группы.

По отношению к влаге выделяют следующие экологические группы.

Ксерофиты— растения, живущие в условиях значительного недостатка влаги (постоянного или временного) (виды родов: маслина, сорго, полынь и др.). Для ксерофитов характерны различные приспособления, уменьшающие транспирацию: толстые кутикула и наружная стенка эпидермы (виды рода сахарный тростник; семейства пальмовые), густое опушение, расположение устьичных аппаратов в углублениях (виды рода олеандр), мелкоклеточность тканей и одревеснение клеточных стенок, свертывание листьев (виды рода ковыль), редукция листьев (виды родов эфедра, саксаул) и др. Некоторые растения (суккуленты) накапливают в корнях и листьях большой запас воды (виды родов молодило, алоэ; сем. кактусовые), образуют мощную корневую систему (виды рода бодяг).

Мезофиты— растения, живущие в условиях достаточно умеренного увлажнения. Структура их корней, стеблей, листьев служит эталоном.

Гидрофиты — растения, обитающие в водной среде (виды родов: стрелолист, сусак, кувшинка и др.). Одни из них полностью погружены в воду (виды рода роголистник), другие — частично. Они либо прикрепляются ко дну водоема (виды родов кувшинка, кубышка), либо свободно плавают в воде (виды родов: сальвиния, ряска). Для них характерны большая поверх¬ность органов, тонкие листья, отсутствие кутикулы, наличие больших межклетников, заполненных воздухом, слаборазвитые сосуды.

Гигрофиты — растения, живущие при повышенной влажности почвы и воздуха (виды родов калужница, белокрыльник, рогоз, манник, рис и др.). У некоторых из них отсутствуют приспособления для уменьшения транспирации: клетки эпидермы тонкостенные, кутикула тонкая, устьичные аппараты расположены вровень с поверхностью листа, клетки крупные, лежат рыхло. У других имеются приспособления для быстрого скатывания воды с поверхности листа: гладкая кутикула, капельные острия (виды рода фикус).

По отношению к свету выделяют следующие экологические группы.

Тенелюбивые растения (сциофиты) живут в условиях постоянного затенения. Это преимущественно травы нижнего яруса леса (виды родов кислица, вороний глаз). Они имеют тонкие вытянутые стебли с неразвитыми механическими тканями, содержат мало хлоропластов (этиолированные). Листья тонкие, толщина слоя палисадной паренхимы относительно небольшая, клетки крупные, с крупными хлоропластами, содержащими много хлорофилла.

Светолюбивые растения (гелиофиты) не выносят затенения, растут на открытых местах (виды родов картофель, томаты, свекла и др.). Листья у них более толстые, слой палисадной паренхимы мощный, мезофилл пронизан густой сетью проводящих пучков, число устьичных аппаратов на единицу поверхности листа большое. Клетки палисадной паренхимы более мелкие, содержат бедные хлорофиллом хлоропласты. Однако на единицу объема клетки приходится больше хлоропластов, чем у тенелюбивых растений.

Читайте также:  Вредные и полезные растения для школы

Теневыносливые растения лучше растут на открытых местах, однако способны выносить и затенение.

В пределах кроны одного растения различают световые и теневые листья. Многие признаки световых листьев совпадают с признаками ксерофитов, так как яркому освещению всегда сопутствуют нагревание и повышенная транспирация, а признаки теневых листьев часто совпадают с признаками гигрофитов.

В дождевых тропических лесах в условиях глубокого затенения образовались особые жизненные формы растений, выносящие основную массу побегов в верхние ярусы к свету: лианы и эпифиты.

Лианы — это быстрорастущие лазящие растения, которые, используя твердую опору, продвигаются к свету (виды родов плющ, лимонник, актинидия, виноград и др.). Эпифиты — травянистые растения, поселяющиеся на стволах других растений высоко над землей, питаются самостоятельно — не паразитируют (виды сем. орхидные и др.).

По отношению к почве выделяют следующие экологические группы.

Олиготрофы — растения, живущие на очень бедных минеральными солями субстратах (на верховых болотах, песках и др.). Им свойственны ксероморфные признаки, которые сочетаются с наличием больших межклетников, способствующих аэрации и восполнению недостатка кислорода (виды родов белоус, вереск, клюква, багульник и др.).

Галофиты — растения, живущие на сильно засоленных субстратах (виды родов солерос, сарсазан, сведа и др.). Они также имеют черты ксероморфизма, хотя избыток солей часто сочетается с избытком влаги (морские побережья, мокрые солонцы). Клетки галофитов имеют высокий осмотический потенциал. Это необходимое условие поглощения воды. Среди них часто встречают суккуленты. У других имеются мелкие жесткие листья, покрытые железками, выделяющими соли, которые накапливаются на поверхности листа в виде кристалликов.

Таким образом, в результате взаимодействия растений с окружающей средой и естественного отбора у них возникают новые физиологические свойства и признаки структуры, наиболее целесообразные в условиях конкретной экологической обстановки. Виды и внутривидовые отдельности, обладающие такими целесообразными признаками, оказываются наиболее приспособленными (адаптированными) к данным экологическим условиям. Такие виды и их комплексы — великолепные индикаторы (показатели) тех компонентов среды, к которым они адаптированы.

Дата добавления: 2014-01-07 ; Просмотров: 2148 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Теория и практика: экологические классификации видов растений

Статья содержит обзор экологических классификаций видов растений и различий характеристик, определяющих группировки (типы) растений в зависимости от выбранного подхода. Можно выделить два основных способа систематизации знаний в экологических исследованиях сообществ растений: определение групп по внешнему облику растений или по отношению видов к экологическим факторам. Авторы предполагают, что оперирование функциональными группами растений, в отличие от использования систем жизненных форм, более эффективно в геоботанических исследованиях.

Классификации разного рода систематизируют большой объем данных, помогают схематизировать эволюцию и разнообразие биологических объектов. Разнообразие растительных сообществ также подвергается анализу и классификации (см. синопсис и статьи в ЖОБ «Основные тенденции развития теории синтаксономии и динамики растительных сообществ», «Концепция растительного сообщества: история и современное состояние»). Для классификации сообществ необходимо понимание экологических характеристик видов, составляющих разные типы сообществ, выявление закономерностей видовой мозаики в сходных и различающихся сообществах. В статье авторы предлагают обзор экологических классификаций видов растений и описание важных характеристик, которые определяют группировки растений согласно разным классификациям.

Имеется два подхода к экологической классификации видов растений, по аналогии с классификацией сообществ: физиогномический и флористический. Физиогномические экологические классификации основаны на выделение групп видов по сходству внешнего облика растений, флористические – по сходству требований к экологическим условиям. В первом случае принято различать жизненные формы растений (ЖФ) и формы роста (ФР). Считается, что ЖФ, т.е. собственно морфология растения, является следствием адаптации растения к условиям среды, тогда как ФР определяется «внутренним механизмом» и относительно независима от комплекса внешних условий. Надо отметить, что в отечественных исследованиях понятие ФР непопулярно, зато применение нашли несколько систем ЖФ. Фундамент деления растений по ЖФ заложил философ Теофраст за 300 лет до н.э. Он выделил три типа ЖФ – деревья, кустарники и травы. Эти три типа до сих пор применяются в качестве упрощенной схемы для разного рода обобщающих исследований (см., например, статью в текущем номере ЖОБ «Современная и мел-кайнозойская диверсификация покрытосеменных»). Однако эта система получила развитие в работах ботаников, которое пошло по пути увеличения числа типов и подтипов ЖФ. Так, например, в системе Гумбольдта (1806) насчитывается 16 типов форм, среди которых пальмы, кактусы, банан, а в системе Друде (1896) число подтипов достигло 60, объединенных в 7 основных типов: древесные растения, суккуленты, лианы, эпифиты, злаки, лишайники, мхи. Одной из наиболее широко известных и применяемых физиогномических классификаций является система К. Раункиера. Он предложил систему основанную всего на одном признаке – положении и способе защиты почек возобновления в течение неблагоприятного периода (холодного или сухого) (рис. 1).

Читайте также:  Средство защиты растений раннет 150 г

Понятие ЖФ может быть акцентировано применением терминов функциональные типы растений или функциональные группы растений, в выделении которых особое значение приобретают такие параметры как продуктивность, индекс листовой поверхности, сезонная ритмика и проч. Эффективность системы ЖФ Раункиера была показана Р. Уиттекером (1980) при сравнении флористического состава биомов. Он показал, например, что во влажных тропических лесах преобладают фанерофиты, в лесах умеренно холодной зоны, тундре и степи – гемикриптофиты, в полупустыне – хамефиты, а в пустыне – терофиты.

Система Раункиера получила дальнейшее развитие в работах многих исследователей. Хорошо известна работа Мюллер-Дембуа и Элленберга (1974) , которые использовали для классификации дополнительные признаки: тип питания, анатомическое строение, сезонная ритмика, степень одревеснения тканей и многие другие. Хотя система Мюллер-Дембуа и Элленберга логически и экологически обоснована, использовать на практике эту систему затруднительно, поскольку такая подробная детализация слишком сложна для рационального анализа сообществ. Сходной сложностью отличается и система И.Г. Серебрякова, поэтому отечественные исследователи предпочитают использовать только некоторые основные ранги этой системы.

Я. Баркман (Barkman, 1988) развил классификацию ФР, которая была противопоставлена ЖФ. В ней деревья делятся исключительно по морфологическим признакам наименее связанным с условиями обитания (насколько это вообще возможно, конечно). На первом уровне растения делятся на свободно плавающие, прикрепленные и имеющие корни. Понятно, что в одной системе рассматриваются разнообразные по систематическому положению виды – и водоросли, и сосудистые растения, и мхи. На следующем уровне виды делятся на типы по характерным представителям и т.д. Система отличается тем, что на всех уровнях есть строгие (формализованные) правила выделения групп растений.

Другим путем пошли исследователи, которые попытались сделать систему ЖФ более пригодной для применения на практике. Предполагалось перейти от классификации формы к функционированию растения. Система функциональных типов растений (ФТР) основана на выделении типов, различающихся по функциональным признакам. Такие типы выступают в роли доминантов биомов и отвечают за их основные функциональные характеристики. Например, ФТР используются в первую очередь при аэрокосмической съемке. Выделенные на основе ФТР биомы различаются по таким существенным характеристикам, как индекс листовой поверхности, первичная биологическая продукция и показатель испарения влаги.

Отдельная методика используется для выделения функциональных групп растений (ФГР). Как правило, ФГР отражают поведение растений в ходе сукцессии, например, при пирогенной сукцессии или пастбищной дигрессии.

Методика выделения экологических групп существенно отличается от таковой по морфологическим признакам (даже учитывая связь морфологии с внешними условиями). Основные подходы к выделению экологических групп видов сформированы под воздействием концепции непрерывности Л.Г. Раменского. Дискретность биомов признается условной, распределение видов растений в пространстве определяется градиентами различных экологических факторов. Градиент определенного фактора разбивается (условно) на конечное число градаций. Предполагается что, экологические группы составляют виды, у которых модальные классы распределения по данному градиенту лежат в рамках установленных градаций. Понятно, что группы, выделенные по градиенту одного фактора, будут распадаться (в той или иной степени) при рассмотрении распределений видов относительно другого фактора. Поэтому для выделения таких групп не используется более 2-3 наиболее «говорящих» факторов. Фитоценологи часто выделяют экологические группы по отношению к ведущим факторам среды, таким как увлажнение (мезофиты, гигрофиты, ксерофиты и т.п.), засолению (галофиты, гликофиты, и т.п.). Широко используется градиентный анализ вдоль одного фактора среды: экоклины (влажность), топоклины (высота над уровнем моря), хроноклины (в случае сукцессии).

В рамках флористического подхода следует упомянуть распространённый в отечественной геоботанической литературе метод выделения эколого-ценотических групп (ЭЦГ). Выделение групп происходит на основе видов-индикаторов типов сообществ, определяемых в ходе флористического описания сообществ по методу Браун-Бланке. При определении видов-индикаторов применяют как экспертную оценку, так и статистическую оценку значимости определения.

Авторы предполагают, что оперирование функциональными группами растений, в отличие от использования систем жизненных форм, более эффективно в геоботанических исследованиях.

Источник