Меню

Экология растений что это чем она занимается

Экология растений (определение, понятие, структура)

Определение, терминология

Экология растений (греч. Оиkоs — дом, среда + lоgos — слово) — наука, которая изучает взаимосвязи и взаимовлияние растений и растительных сообществ с факторами внешней среды. Она возникла на грани общей экологии и ботаники.

Основатель науки

Основателем экология растений есть Б.А. Келлер. Значительный вклад в становление экологии растений сделали отечественные ученые В.И. Вернадский, И.К. Пачоский, В.П. Поспелов, В. Аверин, О. Лебедев, П. Свириденко и др.

В экологии растений различают аутэкологию и синекологии. Аутэкология (греч. Autos — сам + oikоs — дом, среда + lоgos — слово) изучает связи отдельных растительных организмов с окружающей средой. Синэкология (греч. Syn — вместе + oikоs — дом, среда + lоgos — слово) изучает жизнь популяций различных видов растений, животных и микроорганизмов и их взаимодействие с внешней средой. Изучением популяций занимается популяционная экология, или демэкология, которую часто относят к аутэкологии.

В экологии растений используют различные методы, в основном количественные. Они базируются на достижениях физиологии растений. Для исследования часто используют Климатрон — установки, позволяющие создавать и контролировать условия окружающей среды.

Понятие

Главными понятиями экологии растений (Как и в общей н.э.) является биосфера, среда обитания и экосистема.

Биосфера — оболочка Земли, которая включает часть атмосферы, литосферы и гидросферы, заселенных живыми организмами. Термин ввел австрийский ученый Э. Зюсс (в 1875 г.). Целостное учение о биосфере разработал украинский ученый В.И. Вернадский.

Среда обитания — совокупность внешних условий, в которые попадает растительный организм или другая более сложная биологическая система.

Экосистема — биологическая система, составляет функциональное единство группировки растительных организмов и окружающей среды. Она способна к саморегуляции и самовозобновлению. Различают микроэкосистемы (небольшие водоемы, солончаки и т.п.), мезоэкосистеми (луговой степи, дубрава) и макроэкосистемы (континент, океан).

Экологические факторы

Совокупность факторов среды, которые влияют на тот или иной растительный организм, составляют экологические факторы. Экологические факторы делятся на абиотические — климатические (влага, тепло, свет, воздух), едафичные (почва, вода), орографические (рельеф), биотические — фитогенные (влияние растений), зоогенные (влияние животных), антропичные (влияние человека). Экологические факторы влияют не изолированно, а в комплексе, не исключает самостоятельности и специфики каждого из них. Под влиянием определенных экологических факторов сформировались те или иные экологические группы растений (напр., Гигрофиты, мезофиты, ксерофиты, галофиты т.д.).

Литература

  1. Барная М.М. Ботаника. Сроки. Понятия. Персоналии. — М., 1997;
  2. Мороз И.В., Гришко-Богменко Б.К. Ботаника с основами экологии. — М., 1994;
  3. Сытник К.М., Брайон А.В., Гордецкого А.В. Биосфера. Экология. Охрана природы. — М., 1987.

Полезно знать

© VetConsult+, 2015. Все права защищены. Использование любых материалов, размещённых на сайте, разрешается при условии ссылки на ресурс. При копировании либо частичном использовании материалов со страниц сайта обязательно размещать прямую открытую для поисковых систем гиперссылку, расположенную в подзаголовке или в первом абзаце статьи.

Источник

Экология растений

Экология растений – это междисциплинарная наука, которая сформировалась на стыке экологии, ботаники и географии. Она изучает рост и развитие различных видов флоры в условиях окружающей среды. Многие экологические факторы имеют огромное значение на жизнедеятельность растений. Для нормального развития деревьям, кустарникам, травам и другим биологическим формам необходимы такие факторы среды обитания:

p, blockquote 1,0,1,0,0 —>

  • влажность;
  • свет;
  • почва;
  • температура воздуха;
  • направление и сила ветра;
  • характер рельефа.

Для каждого вида важно то, какие растения произрастают вблизи их родных ареалов. Многие хорошо сосуществуют с различными видами, а есть такие, например, бурьяны, которые вредят другим культурам.

p, blockquote 2,0,0,0,0 —>

Влияние окружающей среды на флору

Растения являются неотъемлемой частью экосистемы. Поскольку они произрастают из земли, их жизненные циклы зависят от той экологической ситуации, которая сложилась вокруг. Большинству из них для роста и питания нужна вода, которая поступает с различных источников: водоемов, грунтовых вод, осадков. Если люди выращивают те или иные культуры, чаще всего они самостоятельно поливают растения.

p, blockquote 3,1,0,0,0 —>

В основном все виды флоры тянутся к солнцу, для нормального развития им нужно хорошее освещение, однако есть растения, способные расти в разных условиях. Их можно поделить на следующие группы:

Читайте также:  Уход за домашними растениями гиацинт

p, blockquote 4,0,0,0,0 —>

  • любящие солнце – гелиофиты;
  • любящие тень – сциофиты;
  • любящие солнце, но приспособленные к тени – сциогелиофиты.

От температуры воздуха зависят жизненные циклы флоры. Тепло нужно им для роста и различных процессов. В зависимости от времени года происходит смена листьев, цветение, появление и созревание плодов.

p, blockquote 5,0,0,1,0 —>

В зависимости от погодно-климатических условий обусловлено биоразнообразие флоры. Если в арктических пустынях можно встретить преимущественно мхи и лишайники, то во влажных экваториальных лесах растет около 3 тыс. видов деревьев и 20 тыс. цветковых растений.

p, blockquote 6,0,0,0,0 —>

Таким образом, растения на земле встречаются в различных уголках планеты. Они разнообразны, но их жизнедеятельность зависит от окружающей среды. Являясь частью экосистемы, флора принимает участие в круговороте воды в природе, является пищей для животных, птиц, насекомых и людей, обеспечивает выделение кислорода, укрепляет почву, защищая ее от эрозии. Люди должны заботиться о сохранении растений, потому что без них на планете погибнут все формы жизни.

Источник

Биология

Экология растений

Обложка урока взята с источника .

Занятия с репетитором ОНЛАЙН от 200 руб / час

Бесплатный подбор репетитора на нашем сайте

Перейти

План урока:

Основные понятия

Экология — наука о взаимоотношении элементов системы с внешней средой. Экология растений исследует взаимодействие растений между собой и с компонентами окружающей среды на трёх уровнях:

  1. Цитэкология: клеточный уровень;
  2. Аутэкология: организменный уровень;
  3. Синэкология: уровень растительных групп.

Эта наука формировалась издавна: люди наблюдали за растительными организмами и пытались их систематизировать. Экология растений официально призналась как наука после труда учёного Варминга в XIXвеке. Он выделил факторы окружающей среды, которые прямо или косвенно воздействуют на растения.


Эугениус Варминг: Источник

Влияние экологических факторов на растения

Антропогенные экологические факторы. Человек своей деятельностью агрессивно вмешивается в растительные сообщества и нарушает заведённый там порядок. Люди вырубают деревья, что приводит к разрушению плодородного слоя почвы в лесах. В дальнейшем вместо леса там может образоваться только пустыня. При неграмотном поливе почв местообитания растений заболачиваются, что приводит к полной смене растительного сообщества. Большинство воздействий человека приводит к негативным последствиям для растительных организмов.


Последствия вырубки лесов: Источник

Биотические экологические факторы.

  1. Фитогенные. Растительные организмы постоянно конкурируют друг с другом за абиотические факторы: свет, воду и участки земли. Конкуренция позволяет растениям вырабатывать улучшенные версии себя. Некоторые растительные организмы становятся паразитами и живут за счёт своих сородичей (омела). Растения с неразвитым стеблем используют другие растения как опору для роста (орхидея).
  2. Зоогенные. Растения вырабатывают защитные приспособления, чтобы спастись от травоядных животных. К таким метаморфозам относятся острые иглы, колючки и токсичные яды. Также животные могут случайно уничтожать растительные организмы вытаптыванием. Позитивное взаимодействие с животными — приспособления для распространения. Пчёлы опыляют цветки, способствуя распространению пыльцы, а птицы поедают ягоды, разнося на дальние расстояния семена.
  3. Влияние микроорганизмов. На бобовых культурах образуются клубеньки для взаимовыгодного сотрудничества — симбиоза — с клубеньковыми бактериями. Но микроорганизмы далеко не всегда приносят пользу. Чаще всего бактерии вызывают заболевания, например, фитофтороз.


Болезни растений: Источник

Абиотические экологические факторы.

Климатические факторы. К этой группе относят воздействие:

Освещённость. Фактор освещённости играет важную роль в жизнедеятельности растений, так как с его помощью происходит фотосинтез.

По отношению к свету растения делятся на:

  1. Светолюбивые (гелиофиты). Растут на хорошо освещённой местности. Обычно светолюбивые деревья не вырастают высокими, но в лесах из-за конкуренции они становятся намного выше с кроной на самой верхушке (сосна). Листья тянутся туда, где больше света. В листьях небольшое количество хлоропластов, поэтому они светло-зелёного цвета. Иногда образуются приспособления для защиты от излишних солнечных лучей: восковой налёт и опушение. У травянистых гелиофитов высокий стебель (иван-чай).
  2. Тенелюбивые (сциофиты). Предпочитают затенённые места (вороний глаз). В лесах расположены в нижних ярусах под кронами высоких светолюбивых деревьев. Приспособлены к пониженным температурам из-за недостатка освещённости. В листьях много хлоропластов, поэтому они тёмно-зелёные.
  3. Теневыносливые (сциогелиофиты). Способны выносить тень, но лучше растут при большом количестве света. Являются промежуточной группой. Примеры: липа, дуб.
Читайте также:  Определение цветов растений по цветку


Группы растений по отношению к свету: Источник

Влажность. Влажность является важным фактором для растений. С помощью воды в растении происходит транспорт минеральных веществ. Различные местообитания отличаются разным запасом воды, поэтому растениям приходится видоизменять свои части для её добычи.

По отношению к влажности растения делятся на:

  1. Гидрофиты. Растут в водных пространствах. Таким растениям нет необходимости развивать корневую систему, так как они поглощают воду всей поверхностью тела (элодея). Механические ткани развиты слабо. У подводных представителей нет даже устьиц. У наводных — устьица только на стороне, которая соприкасается с воздухом (кувшинка). Чтобы удерживать растения на воде, развивается воздухоносная ткань, в которой главную роль играют межклетники с воздухом.
  2. Гигрофиты. Растут в увлажнённой местности (рогоз). Больше развиваются механические и проводящие ткани и корневая система, но всё ещё слабо. Также есть воздухоносная ткань.
  3. Мезофиты. Растут в местности с достаточным увлажнением (берёза). Не имеют особенностей. Относятся к промежуточной группе.
  4. Склерофиты. Растут в засушливой местности (саксаул). Хорошо развита механическая ткань. Приспосабливаются к уменьшению испарения воды с помощью уменьшения поверхности листа и количества устьиц. Так, листья становятся мелкими и жёсткими или вовсе превращаются в колючки.
  5. Суккуленты. Тоже растут в засушливой местности, но приспосабливаются к уменьшению испарения другим образом (кактус). Такие растения способны запасать воду в мясистых частях, чтобы позже её использовать. На листьях появляется кожица или пушистый налёт, препятствующие испарению.


Отличия растений сухих и увлажнённых местообитаний: Источник

Температура. Лучше всего растения растут в зонах с оптимальными температурами. Слишком высокие и слишком низкие температуры приводят к гибели растения. Большое количество тепла обжигает растение, а низкое способствует разрушению клеток кристаллами льда.

Гелиофиты — растения, обитающие в освещённой местности — выработали приспособления, которые помогают избегать перегрева. Они могут избавляться от листьев или уменьшать их поверхность, например, превращая в колючки (кактусы).

При низких температурах растения тоже стремятся избавиться от частей, которые требуют большой запас энергии. На этом и основан эффект падения листьев во время холодных сезонов. Растительные организмы, которые обитают в холодной местности, уменьшают не только свои части, но и сами вырастают небольшими (карликовая берёза).

Окружающая среда влияет на растения, а они — на неё. Растительные организмы участвуют в газообмене, формируют почву и защищают её от разрушения своими корнями.

Растительные сообщества

Растения могут жить поодиночке, но чаще собираются в группы. Растительные сообщества — группа растений, которые растут на одной местности и взаимодействуют между собой. Как сожители в квартире, они различными способами приспосабливаются к совместному проживанию. Растительные сообщества вместе с биотическими и абиотическими факторами называются биогеоценозом.

В растительном сообществе у каждого свои интересы. Конкуренция существует, потому что кому-то нужно больше света, кому-то — больше места в почве. Приходится идти на компромисс: каждое растение занимает своё место в сообществе. Этажи леса называются ярусами, а само явление распределения растений по этажам — ярусностью.

Количество ярусов зависит от условий среды. В умеренной зоне их 4-5, а в тропической может быть больше 10. Чем благоприятнее обстановка в доме, тем на большое количество ярусов делится сообщество.

Ярусность растений принято рассматривать на примере леса в умеренной климатической зоне. Первый этаж занимают высокие светолюбивые деревья (сосна). Второй достаётся более низким деревьям с меньшей потребностью в свете и тепле (рябина). На третьем живут кустарники (жимолость), на четвёртом — травы, на пятом — мхи и лишайники.

Особенным ярусом является лесная подстилка. Это верхний слой почвы, в котором расположены опавшие листья и разлагающиеся части растений. Подстилка богата микроорганизмами, которые, собственно, и разлагают упавшие части. В результате их жизнедеятельности образуется перегной, который делает почву плодородной.


Надземная ярусность: Источник

Ярусы есть не только над землёй, но и под ней. Здесь конкурируют уже не побеги, а корни и видоизменённые запасающие побеги. В данном случае конкуренция идёт за водные и минеральные запасы. Под землёй самым верхним ярусом будут корни трав.

Читайте также:  Вредное воздействие радиации на растения


Подземная ярусность: Источник

В сообществе выделяют различные взаимодействия растений:

  1. Симбиоз. Такое тесное взаимодействие, которое приносит выгоду обоим организмам. Классическим примером симбиоза является лишайник — сожительство грибов и водорослей. Формула: ++. + — это положительное воздействие.
  2. Мутуализм. Выгода обоим организмам заключается в их сожительстве.При симбиозе организмы не могут жить друг без друга, а при мутуализме — могут. Клубеньковые бактерии живут на корнях бобовых культур. Формула: ++.
  3. Комменсализм. Один организм получает выгоду из взаимоотношений, а другой не получает ничего. Растения-няньки (берёза) защищают своими кронами более молодые растительные организмы (ель) от прямого попадания солнечных лучей. Формула: +0. 0 — это нейтральное воздействие.
  4. Аменсализм. Одному организму приносит вред действия другого организма, которому безразлично. Высокие деревья-доминанты уменьшают освещённость для других растений, на которых это действует негативно. Формула: -0. — — это негативное воздействие.
  5. Паразитизм. Растения-паразиты высасывают питательные вещества из растений-хозяев (омела). При этом хозяину не хватает питания, в конце концов, это может привести к летальному исходу. Формула: +-.


Омела: Источник

Растительные сообщества не вечны. С течением времени они изменяются, трансформируются в другие и могут совсем исчезнуть. Последовательное изменение сообщества называется сукцессией.

  1. Первичными. Растения появляются на участках, лишённых жизни (скалы, пустыни).
  2. Вторичными (восстановительными). Растения появляются на участках, на которые ранее было другое сообщество. Примером может быть зарастание леса после пожара. Деревья там появляются не сразу: сначала сообщество должно пройти другие этапы развития.Скорость вторичной сукцессии выше, потому что здесь уже есть небольшой запас питательных веществ. Восстановление исходного сообщества занимает около 100-200 лет.

Сначала пространство заселяют неприхотливые лишайники и мхи. Из первоначального субстрата они образуют почву. После развиваются более высокие травы, кустарнички и кустарники. Завершением сукцессии становится появление высоких деревьев.


Стадии растительной сукцессии: Источник

Источник

Экология растений

Экология растений как наука возникла на стыке ботаники, географии и экологии. Непосредственно она берет свое начало из фитоценологии (геоботаники). Сферой интересов экологии растений является изучение той тонкой грани, которая расположена между растением и окружающим его миром.

Экология растений подразделяется на общую и частную. Общая экология растений (синэкология) занимается изучением биогеоценозов и здесь она крепко связана с учением об экосистемах. Биогеоценоз – это растительное сообщество плюс абиотические (неживые) факторы его окружающие (рельеф, почва, вода, солнце, температура). Экология растений изучает биогеоценозы на примере различных обширных фитоценозов:

Частная экология растений (аутэкология) занимается изучением влияния конкретных факторов на растения и способов адаптации (приспособления) растения к нему. Здесь она крепко связана с систематикой. Среди факторов среды главными являются вода, свет, температура, соли и химические элементы. Главной единицей изучения является экологическая группа, то есть группа растений разных видов одинаково реагирующая на изменение одного или нескольких факторов среды.

Выделяют следующие экологические группы:

  • экологические группы растений по отношению к воде
  • экологические группы растений по отношению к свету
  • экологические группы растений по отношению к температуре
  • экологические группы растений по содержанию соли в почве
  • экологические группы растений по потребности в химических элементах
  • экологические группы растений по реакции почвенной среды

в отдельные группы также выделяют:

  • болотные растения (псаммофиты)
  • растения пустынь (петрофиты)
  • растения тропиков (мангровые, лианы)

Экология растений зародилась в начале 20 века. для ее развития многое сделали известные ученые и ботаники 18-19 веков: Карл Линней, Жан Батист Ламарк, Александр Гумбольдт, Карл Рулье, Чарльз Дарвин. Среди русских ученых следует отметить А.Т. Болотова, П.С. Палласа, И.И. Лепехин, Н.А. Северцев, А.Н. Бекетов и особенно В.В. Докучаева.

Официальной датой появления экологии растений является 1910 год. На III Ботаническом конгрессе, проходившем в городе Брюсселе (Швейцария) экология растений была официально принята как самостоятельная наука с последующим разделением на аутэкологию (экологию конкретных растений) и синэкологию (экологию сообществ).

Источник