Меню

Гидрофиты примеры комнатных растений

Ксерофиты, мезофиты, гигрофиты, гидрофиты

Вода является абиотическим фактором в жизни растений. По отношению к количеству воды, содержащейся в окружающей среде, растения де­лятся на четыре группы: ксерофиты , мезофиты , гигрофиты, гидрофиты .

Ксерофиты — растения засушливых мест, которые выработали ряд приспособлений, уменьшающих испарение воды листьями. Листья у растений пустынь, полупустынь и засушливых степей очень мел­кие и узкие (полынь) или почти отсутствуют (саксаул), иногда они представлены в виде ко­лючек (кактусы). Засухоустойчивые растения имеют также не только жёсткие кожистые ли­стья, но и стебли, которые задерживают испа­рение (оливковое дерево, олеандр, ковыль).

Некоторые ксерофиты, так называемые эфе­мероиды, отличаются сезонным снижением жизненной активности. Например, весной или в период дождей тюльпаны, маки, осоки бурно цветут и плодоносят. Засушливое время они проводят в виде покоящихся подземных побегов, а надземные их части полностью от­мирают.

Другие представители этой группы расте­ний имеют специальные ткани или клетки, в которых накапливается запас воды. Кактусы (рис. 171) и молочаи за­пасают воду в стеблях, а агавы и алоэ — в листьях.

Рис. 171. Кактус — растение, обладающее сильно развитой водозапасающей тканью
Рис. 172. Листопадные деревья широколиственного леса

Мезофиты — растения лесной и лесостепной зон, почвы которых достаточно увлажнены. К ним относятся все листопадные деревья (рис. 172), кустарники и травы этих зон.

В три пластиковых стакана налейте по 100 мл воды и добавьте в один синий краситель, во второй — красный, в третий — фиолетовый (смесь синего и красного). Аккуратно разрежьте ножницами стебель сельдерея вдоль на три полосы, каждую из которых опустите в стакан с разным красителем. Через один-два дня листья сельдерея окрасятся в различные цвета.

Гигрофиты — растения влажных мест, к которым относятся рис, стрелолист, мхи, камыш, рогоз, папирус, бегония, монстера. Наибо­лее интересны тропические, образующие мангровые леса растения-гигрофиты. Они произрастают в прибрежных районах Индонезии, Ин­дии, Нигерии, Филиппин и Таиланда, периодически затопляемых морскими приливами.

Растения таких лесов (рис. 173) приспособлены к существованию в зонах постоянных приливов и отливов. Они имеют ходульные корни, позволяющие им закрепляться на зыбких, илистых почвах, а также дыхательные корни, благодаря которым получают влагу из атмосфер­ного воздуха во время отлива. Материал с сайта http://doklad-referat.ru

Гидрофиты — водные растения, значительно или целиком погру­жённые в воду (кувшинки, лотосы, ряска, элодея). Очень красивое растение наших водоёмов — белая кувшинка, которую в народе назы­вают водяной лилией. Другой цветущий представитель прудов, озёр и заводей — жёлтая кубышка. Самый же прекрасный водный цветок — лотос (рис. 174), он растёт не только в Египте, Индии и Китае, где счи­тается священным, но и у нас в дельте Волги. У гидрофитов слабо раз­вита корневая система и устьица. Созревание плодов, которые напоми­нают коробочки маков или погремушки для детей, происходит под водой.

Источник

Водные растения (гидатофиты и гидрофиты)

Для растений, обитающих в водоёмах, вода — не только необходимый экологический фактор, но и непосредственная среда обитания. Среди них есть представители разных отделов: водоросли, мхи, хвощи, папоротники, цветковые растения. Преобладают, как правило, водоросли, но немало среди гидрофитов и цветковых растений.

Классификация

Водные растения разнообразны по строению и своему положению в водоёме. В зависимости от приспособленности к жизни вне воды их делят на гидатофитов или гидрофитов. Однако, довольно часто вместо этих двух терминов, все водные растения объединяют под названием гидрофиты.

Гидатофиты:

  • полностью погружены в воду : роголистник погружённый (Ceratophyllumdemersum), элодея канадская (Elodeacanadensis);
  • свободно плавают на поверхности воды : ряска малая (Lemnaminor) и трёхдольная (L.trisulca), водокрас лягушачий (Hydrocharismorsus-ranae);
  • плавающие на поверхности воды листья , но их корневище прикреплено ко дну: кубышка жёлтая (Nupharlutea), кувшинка чистобелая (NymphaeaCandida) (рис. 184).

Гидрофиты:

  • погружены только своей нижней частью — стрелолист обыкновенный (Sagittariasagittifolia), камыш озёрный (Scirpuslacustris).
  • Рис. 184. Растения водоёмов: 1 — водокрас лягушачий (Hydrocharis morsus-ranae); 2 — кувшинка чистобелая (Nymphaea candida); 3 — кубышка жёлтая (Nuphar lutea); 4 — телорез обыкновенный (Stratiotes aloides); 5 — ряска трёхдольная (Lemna trisulca); 6 — ряска малая (L. minor); 7 — многокоренник (Spirodela polyrhiza)

    Особенности приспособления растений к водной среде

    Водная среда существенно отличается от наземной. В ней особый температурный и световой режимы, другие газовый и минеральный составы, иная плотность среды.

    Свет и глубина

    В водоёме всегда меньше света, чем на суше, так как часть солнечный лучей отражается от водной поверхности, другая — поглощается её толщей. Интенсивность проникающего в водоём света зависит от прозрачности воды. Так, в океанах с большой прозрачностью на глубину 140 м попадает 1% радиации, а в небольших озёрах с мутной водой на глубину 2 метра — десятые доли процента. С глубиной изменяется и спектральный состав света. В глубокие слои воды доходят в основном зелёные, а ещё глубже — синие и фиолетовые лучи. Погружённым растениям приходится приспосабливаться не только к недостатку света, но и к изменению его состава путём выработки дополнительных пигментов. Известно, что водоросли, обитающие на разных глубинах, имеют различную окраску: в мелководных зонах преобладают зелёные водоросли, в более глубоких встречаются бурые, а ещё глубже обитают красные водоросли. В малопрозрачных водах растения встречаются в основном в поверхностных слоях, а в водоёмах с прозрачной водой — на глубине до 100 м и более.

    Читайте также:  Бизнес комнатные растения в вконтакте

    Газовый состав воды (содержание кислорода)

    Важный фактор в жизни водных растений — содержание в воде кислорода. Он поступает в воду из воздуха и выделяется растениями при фотосинтезе. В воде обычно мало кислорода, особенно на дне водоёма, где вода не перемещается течениями, поэтому у водных растений во всех органах развита система воздухоносных полостей.

    Рис. 185. Роголистник погружённый (Ceratophyllum demersum)

    Минеральный состав воды

    Минеральные соли, необходимые для питания растений, содержатся в воде в незначительных количествах. Они поглощаются всех поверхностью погружённых растений, или их частей. Для поглощения водными растениями растворённых газов и минеральных веществ необходима большая поверхность контакта с водной средой. Поэтому листья водных растений, погружённые в воду, сильно рассечены на узкие нитевидные доли (роголистник (рис. 185), пузырчатка обыкновеннаяUtricularia vulgaris (рис. 186)), или имеют очень тонкую просвечивающую пластинку (листья погружённых рдестов). У них совершенно не развита кутикула и нет устьиц. У некоторых погружённых растений корни редуцированы (роголистник, пузырчатка), у других они развиты слабо (элодея канадская) и не играют существенной роли в поглощении питательных веществ. Корни укореняющихся гидрофитов слабоветвистые, без корневых волосков. Вместе с тем, ряд видов имеют толстые и прочные корневища (кубышка, кувшинка), которые играют роль «якоря», хранилища запасных веществ и органа вегетативного размножения.

    Рис. 186. Пузырчатка обыкновенная (Utricularia vulgaris)

    У растений, частично погружённых в воду, хорошо выражена разнолистность — различие строения надводных и подводных листьев на одном растении. Первые имеют черты, обычные для листьев наземных растений, вторые — рассечённые или очень тонкие листовые пластинки (кувшинка, кубышка, стрелолист, поручейник широколистный- Sium latifolium) Материал с сайта http://doklad-referat.ru

    Плотность воды

    Вода отличается от воздуха большей плотностью, что отражается на строении тела гидрофитов. У них сильно редуцированы механические ткани, поскольку растения поддерживаются самой водой. Механические элементы и проводящие пучки часто располагаются в центре стебля или листового черешка, что даёт способность изгибаться при движении воды.

    Погружённые гидрофиты обладают хорошей плавучестью, которая создаётся как специальными приспособлениями (воздушные камеры, вздутия), так и увеличением поверхности тела.

    Температура воды

    Температурный режим в воде отличается меньшим притоком тепла и большей стабильностью. Вода медленно нагревается и остывает, и это отражается на развитии растений: гидрофиты весной пробуждаются значительно позднее, чем сухопутные растения. Суточные и годовые колебания температуры меньше, чем на суше. Температура не опускается меньше, чем +4 °C.

    Размножение водных растений

    Водная среда создаёт специфические условия и для семенного размножения растений. Пыльца некоторых гидрофитов переносится с помощью воды. Большую роль вода играет и в распространении плодов и семян, которые у многих водных растений обладают способностью долгое время оставаться на поверхности воды.

    Зимовка водных растений

    Водная среда обусловливает специфику перезимовки растений. У многих гидрофитов образуются особые органы вегетативного размножения в виде зимующих почек, называемых турионами. Осенью эти почки, тяжёлые от накопившихся в них за лето питательных веществ, опускаются на дно. Весной почки прорастают и дают начало новым растениям (водокрас лягушачий, рдесты). Многие водные растения зимуют в виде корневищ, находящихся на дне водоёма.

    Источник

    Гидрофиты.

    Высшие водные растения вынуждены адаптироваться к особенностям минерального питания, газового и светового режимов, движению воды в водоемах. Г. И. Поплавская (1948) предложила подразделять их на несколько групп. Гидатофиты — полностью погруженные растения (над водой могут быть лишь цветки). Среди них различают: а) неукоре- няющиеся, или взвешенные (пузырчатки — Utricularia, роголистники — Ceratophyllum и др.), и б) укореняющиеся (водяные лютики — Batrachium, уруть — Myriophyllum spicatum, валлиснерия — Vallisneria spicata и др.). Аэрогидатофиты — растения с плавающими листьями. В этой группе также можно выделить: а) неукореняющиеся (водо- крас — Hydrocharis morsus-ranae, ряски — Lemna и др.) и б) укореняющиеся (кувшинки — Nymphaea, кубышки — Nuphar, водяные лютики и рдесты — Potamogeton natans с плавающими листьями). Собственно гидрофиты (гидрофиты в узком смысле) имеют листья, расположенные над водой. Они обычны по берегам водоемов (стрелолист — Sagittaria sagittifolia, частуха — Alisma plantago-aquatica, камыш озерный — Scirpus lacustris и др.).

    Рис. 8.10. Гетерофиллия (по А. Е. Васильеву и др., 1988):

    Л — водяной лютик (Batrachium); Б — стрелолист (Sagittaria sagittifolia). Листья:

    1 — подводные; 2 — плавающие; 3 — воздушные

    Многие виды характеризуются гетерофиллией — образуют листья разного строения в зависимости от среды их образования (рис.

    Для гидрофитов, испытывающих затруднения с газообменом, характерны листья с увеличенной поверхностью, часто сильно рассеченные. Нитевидные доли имеют «листья-жабры» роголистника, урути, пузырчатки, водных лютиков и др. Тесьмовидность листьев ряда водных растений увеличивает их поверхность и предохраняет их от повреждения текучей водой. А некоторые гидрофиты (рдесты, валлиснерия и др.) имеют очень тонкие листовые пластинки. Предельно тонки листья элодеи (Elodea canadensis) — всего два слоя клеток.

    Читайте также:  Почему у все комнатных растений опали листья

    Для гидрофитов характерно слабое развитие механических тканей, центральное положение которых в стебле обеспечивает эластичность и прочность в условиях постоянного изгибания текущей водой. В них развита система межклетников, обеспечивающих снабжение кислородом погруженных в воду органов. Кроме того, эти полости обеспечивают плавучесть стеблей и листьев.

    Для многих гидрофитов характерно слабое развитие корневой системы, что связано со способностью всасывать воду всей поверхностью тела. Основная роль корней — закрепление растений в грунте, а насасывание ими растворов идет слабо. Поэтому элодея, например, может развивать корни, а может обходиться без них. Корневища некоторых гидрофитов (кувшинки, кубышки и др.) играют роль запасающих органов и обеспечивают вегетативное размножение.

    Недостаток в водоемах минеральных веществ и света, затрудняющий фотосинтез, способствует возникновению растений-хищников, питающихся мелкими водными организмами. В России и сопредельных государствах в олиготрофных водоемах распространены 8 видов пузырчаток и альдрованда. Пузырчатки получили свое название по ловчим пузырькам, имеющим «ротовое» отверстие с волосками и щетинками по краям. От верхнего края пузырька отходит эластичный клапан, выделяющий приманки для мелких животных (личинок насекомых, рачков, дафний, циклопов, червей, инфузорий).

    Гидрофиты могут накапливать в своем теле разные минеральные вещества, концентрация которых иногда в тысячи раз больше, чем в окружающей воде (например, элодея накапливает в клетках углекислый кальций). Такое избирательное накопление изменяет среду обитания (кислотность, солевой состав и т. п.) и может приводить к смене экосистем.

    Для растений, жизнь которых связана с обводненными местообитаниями, характерна гидрохория — распространение плодов и семян с помощью воды. Кувшинки, виктория (Victoria), эвриала (Euryale ferox) имеют на семенах губчатые мешковидные выросты, играющие роль поплавков. Лишь после их разрушения семена опускаются на дно и прорастают. Крупные плавучие плоды и семена имеют многие обитатели тропических морских побережий и мангровых зарослей. Семена некоторых лютиков (Ranunculus lingua, R. sceleratus), растущих на болотах и в ручьях, имеют под эпидермой плавательный пояс из крупных опробковевших воздухоносных клеток. У болотных осок (Carex vesicaria, С. rostrata, С. rhyn- chophysa) семя заключено в заполненные воздухом вздутые мешочки. У калужницы болотной (Caltha palustris) семена приобретают плавучесть при разбухании. А плоды кокосовой пальмы (Cocos nucifera) содержат обеспечивающий плавучесть воздух и запас воды для зародыша, что позволяет им разноситься морскими течениями на тысячи километров, не теряя всхожести в течение месяцев.

    Ксерофиты. Ксерофиты (от греч. xerox — сухой) — растения, приспособившиеся к жизни в засушливых местах. Благодаря пластичности своей организации они сумели адаптироваться к условиям неустойчивого увлажнения и безводным пространствам, довольствуясь минимальным количеством воды. Освоение засушливых местообитаний шло по-разному, поэтому обширная группа ксерофитов экологически очень неоднородна и по морфологическим особенностям подразделена на несколько подгрупп. Л. Бриггс и Г. Шантц (1914) разделили растения засушливых местообитаний (ксерофиты в широком смысле) на три группы (приспособления первых двух дают возможность сохранять мезофит- ную организацию в засушливых местообитаниях). Избегающие засухи (escaping) — пустынные и степные виды с коротким, обычно весенним периодом развития. Безводный период эфемеры переживают в виде семян (например, пустынный мак павлиний — Papaver pavonicum), а эфемероиды — в виде подземных органов (например, тюльпаны — Tulipa, при массовом цветении покрывающие степь яркими коврами). Уклоняющиеся (evading) — виды с мощной поверхностной корневой системой, быстро поглощающей дождевую влагу или развивающие корни, достигающие грунтовых вод (фреатофиты). Например, у верблюжьей колючки (Alhagi camelorum) они проникают на глубину более 15 м (см. рис. 8.4). Выдерживающие засуху (enduring) — настоящие ксерофиты (ксерофиты в узком смысле).

    По анатомо-морфологическому строению и характеру адаптаций к засухе настоящие ксерофиты делят на суккуленты и скле- рофиты. Суккуленты (от лат. succulentus — сочный) — многолетние сочные растения с сильно развитой водозапасающей паренхимой. Коллоиды их цитоплазмы отличаются высокой водоудерживающей способностью, расход воды у них экономный, рост очень медленный. Это обитатели аридных областей, где периодически наступает влажный период, и их поверхностная корневая система способна быстро перехватывать выпадающие осадки, а также росу. В засушливый период боковые корни их отмирают, но способны быстро отрастать при увлажнении. Листья и стебли покрыты толстой кутикулой, количество устьиц небольшое. Физиолого-морфологическая организация позволяет суккулентам длительно поддерживать высокую гидратуру, а обезвоживания они не переносят.

    Если запас воды концентрируется в листьях, то это листовые суккуленты. К ним относятся многочисленные виды рода агава (Agava) из засушливых областей Центральной Америки, алоэ (Aloe) из аридных регионов Африки и Мадагаскара. В нашей стране на сухих песчаных прогреваемых местообитаниях встречаются листовые суккуленты семейства Толстянковые: несколько видов рода очиток и молодило (Sedum, Sempervivum, Jovibarba). Среди них есть известные лекарственные растения (очиток розовый — Sedum rosea, или золотой корень, каланхоэ — Kalanchoe daigremontiana, К. pinnata и др.).

    Читайте также:  Комнатное растение свисающее с розовыми цветами

    Стеблевые суккуленты отличаются сильным развитием водозапасающей ткани в коре и сердцевине стебля. Листья их редуцированы или превращены в колючки. Стеблевыми суккулентами является большинство представителей семейства Кактусовые (Opuntia, Cereus, Cactus и др ), характерного для американских пустынь, и семейства Молочайные из засушливых областей Африки. Сходство в строении и функциях органов африканских молочаев и американских кактусов — классический пример конвергенции: результат одинаково направленных эволюционных процессов в сходных экологических условиях. Кактусовые имеют разнообразные по форме и размерам сочные зеленые безлистные стебли, покрытые колючками и (или) волосками, которые не только защищают расте ния от поедания животными, но и способствуют конденсации влаги. Стенки эпидермиса стеблей утолщены, покрыты толстым слоем кутикулы. Ребристая поверхность, характерная для некоторых видов, способствует равномерному распределению света и тени. Устьица погружены в гиподерму (слой клеток под эпидермисом). Днем они закрыты и транспирация очень незначительна. Расход воды очень медленный, так как клеточный сок наряду с органическими кислотами и сахарами содержит слизь, способную набухать и удерживать воду. Кактусы накапливают огромные запасы воды: колонновидный Cereus высотой 10 м запасает до 3 000 л воды, 50-килограммовый кактус содержит около 45 кг воды.

    Корневые суккуленты развивают водозапасающие ткани в подземной части растения. В засушливых местах Африки встречаются низкорослые многолетники из семейства Молочайные, имеющие довольно крупные подземные органы, запасающие воду. А небольшое дерево сейба мелколистная (Ceiba parvifolia) из баобабовых, растущее в Мексике, имеет на корнях вздутия диаметром до 30 см, губчатая паренхима которых накапливает влагу. Эти «резервуары» могут функционировать много лет.

    Другая подгруппа настоящих ксерофитов — склерофиты (от греч. scleros — твердый). Это растения с сухими жесткими листьями, имеющими толстую кутикулу и развитые механические ткани. Даже в периоды полной обеспеченности водой они мало обводнены, а в периоды засух способны без заметного ущерба терять 25 — 75% влаги (гигрофиты и мезофиты вянут, потеряв 1 — 2 % воды). Растения этой группы тем более засухоустойчивы, чем мельче их клетки и вакуоли. В этом случае опасность деформаций при высыхании и набухании клеток минимальна. Другое их приспособление к крайне засушливым условиям — образование метаболической воды за счет дыхания.

    Важное свойство склерофитов — высокое осмотическое давление клеточного сока, увеличивающее сосущую силу корней и позволяющее добывать воду из сухих почв. К тому же в пустынных сообществах масса их корней намного превышает надземную фитомассу. Но для склерофитов характерна не только способность добывать воду, но и активно использовать ее, если позволяют обстоятельства. Так, эти растения могут интенсивно транспириро- вать в условиях достаточного водообеспечения. Н.А. Максимов (1952) показал, что при благоприятном водоснабжении мезофиты обычно расходуют 3—4 мг воды в 1 ч на 1 см[1] листовой поверхности, а ксерофиты — 8 — 14 мг воды. Снижающие испарение при-

    Рис. 8.11. Поперечные срезы листьев ковыля (Stipa) и типчака (Festuca sulcata) (по А. П.Шенникову, 1950):

    1 — лист ковыля; 2 — лист типчака; 3 — схема строения листа ковыля в развернутом виде; 4 — сочленовные клетки

    способления (скрученные листья, погруженные устьица и др., рис. 8.11) имеют большое значение при затрудненном водоснабжении, но влагу дождей склерофиты используют очень эффективно. Поэтому А. П. Шенников подчеркивал, что они не «сухолюбы», а «сухотерпцы» (влажная среда для них благоприятнее, в условиях достаточного водоснабжения они развиваются лучше). Склерофиты фотосинтезируют интенсивнее мезофитов. Их хлоро- пласты хорошо удерживают воду, что позволяет им сохранять высокий уровень фотосинтеза в засуху. Так, даже при очень сильном обезвоживании, когда оводненность клеток падает на 75 %, овод- ненность хлоропластов уменьшается меньше, чем наполовину.

    Мезофиты. Мезофиты обитают в условиях умеренного увлажнения, и приспособление большей части растений связано именно с ним. К данной группе относится большинство лиственных древесных пород, луговые и многие лесные травы, сорняки, большинство культурных растений. Эту группу составляют разнородные растения как с «типичным» мезоморфным строением, так и с разными уклонениями в сторону гигро- или ксероморфной организации. Соответственно А. П. Шенников предлагает различать типичные мезофиты, ксеромезофиты, гигромезофиты, психроме- зофиты и т.д.

    Для обеспечения оптимальной гидратуры растениям необходимы определенные тепловые условия, достаточное минеральное питание и аэрация. Обычно мезофиты одновременно представляют собой мезотермофиты, мезотрофы и мезоаэрофиты. Такие растения характеризуются интенсивным обменом веществ, большой скоростью роста, крупными размерами листьев и всего растения и большой продуктивностью.

    В связи с обитанием в разных условиях А. П. Шенников (1950) выделил несколько групп мезофитов. [2] 2 ное строение листьев, а в весенний листопад освобождаются от излишней испаряющей поверхности. Летнезеленые деревянистые мезофиты — деревья и кустарники умеренных зон, сбрасывающие листья на холодный период. Отличаются большой изменчивостью признаков. Летнезеленые многолетние травянистые мезофиты — в основном обитатели лугов. Строение листьев и физиологические особенности растений этой группы разнообразны, с уклонами в гигро- или ксероморфность. Эфемеры и эфемероиды сохраняют мезоморфность в засушливых местообитаниях пустынь и степей. Ряд исследователей относят их к ксерофитам (в широком смысле).

    Источник

  • Adblock
    detector