Растения морфологического и экологического вида

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).

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



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

Читайте также:  Кто же является героем этого растения

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

Экологические группы растений

Цветочно-декоративные растения происходят из разных географических широт земного шара, поэтому в процессе эволюции приспособились к различному тепловому и световому режиму, разной продолжительности дневного освещения, различным условиям увлажнения и к воздействию других факторов. По сходству требований к факторам внешней среды растения объединяют в экологические группы.

По отношению к количеству влаги цветочные культуры объединяют в следующие экологические группы.

Ксерофиты – растения, живущие в условиях значительного постоянного или временного недостатка влаги. Для них характерны приспособления, уменьшающие потерю воды (транспирацию): толстая кутикула и наружная стенка эпидермиса, густое опушение, расположение устьиц в углублениях, мелкоклеточность тканей, одревеснение клеточных стенок, свертывание или редукция листьев и др. К особой категории ксерофитов относят суккуленты (агава, алоэ, кактусы, молодило, седум и др.) – растения, способные запасать воду в вегетативных органах и по мере надобности расходовать ее.

Мезофиты – растения, живущие в условиях умеренного увлажнения. В эту группу относится большинство цветочных культур (астра, бархатцы, петуния, роза и др.).

Гигрофиты – растения, живущие при повышенной влажности почвы и воздуха (антуриум, аспидистра, многие тропические и субтропические виды папоротников). У таких растений клетки крупные, расположены рыхло, кутикула тонкая, клетки эпидермиса тонкостенные, устьица находятся вровень с поверхностью листа. Иногда имеются приспособления для быстрого скатывания воды с поверхности листьев в виде гладкой кутикулы и капельного острия (например, виды рода фикус).

Гидрофиты – растения, обитающие в водной среде, погруженные или с плавающими листьями (виктория регия, кувшинка, кубышка, циперус). Для них характерны тонкие листья, отсутствие кутикулы, наличие больших межклетников, заполненных воздухом, большая поверхность органов.

По отношению к интенсивности освещения выделяют следующие экологические группы цветочных культур.

Светолюбивые растения (гелиофиты) растут на открытых местах и не выносят затенения. Они происходят главным образом из степных и пустынных зон, где облачность незначительная, растительный покров разрежен и растения не затеняют друг друга. Их световой минимум лежит в пределах 1 /5– 1 /10 полного дневного освещения. Светолюбивость зависит от возраста растений: взрослые экземпляры, как правило, более светолюбивы, чем молодые. Для светолюбивых растений характерен ряд анатомо-морфологических и физиологических особенностей: относительно толстая листовая пластинка, мелкоклеточная структура, большое число устьиц, сильно развитая сеть жилок, мощная кутикула, в клетках содержится много мелких хлоропластов, высокая интенсивность фотосинтеза и дыхания и др. В эту группу относят большинство цветочных культур (астра, бархатцы, гвоздика, роза и др.).

Тенелюбивые растения (сциофиты) предпочитают условия постоянного затенения. Это преимущественно растения нижних ярусов тропических и субтропических лесов (аспидистра, папоротники и др.). Листья таких растений обычно тонкие, клетки крупные с большими хлоропластами, содержащими много хлорофилла. Тенелюбивые растения умеренных широт используют всего около 1 /90, а тропиков – 1 /200 полного дневного освещения.

Теневыносливые растения – пластичная группа растений с широкой экологической амплитудой по отношению к свету. Они лучше растут на открытых местах, но способны выносить и затенение (аквилегия, астильба, ирис, незабудка, плющ). Световой минимум таких растений составляет 1 /80– 1 /100 полного дневного освещения. Как правило, в течение жизни растений их световой оптимум повышается, т. е. теневыносливость понижается. При выращивании цветочных культур учитываютих реакция на суточный ритм лучистой энергии, т. е. на чередование света и темноты в течение суток.

Фотопериодизм – это способность растений переходить к цветению только при определенном соотношении длины темного и светлого периода суток. Фотопериодическое воздействие воспринимают зеленые листья растений, в результате чего происходят необратимые изменения в обмене веществ, определяющие переход от вегетативного роста к цветению. Иногда достаточно минимального фотопериодического воздействия на растения в течение 1–25 суток, которое приводит к их последующему зацветанию уже независимо от длины дня. Решающая роль в фотопериодической реакции принадлежит ночному периоду. В соответствии с фотопериодической реакцией различают следующие группы растений.

Растения короткого дня(короткодневные растения) закладывают цветки при длинном темновом периоде, т.е. требуют для своего развития длинной ночи и короткого дня (10–12 ч). Это в основном субтропические и тропические растения (георгина, многолетние астры, хризантема и др.).

Растения длинного дня (длиннодневные растения) закладывают цветки при коротком темновом периоде, т. е. требуют для своего развития короткой ночи и длинного дня (14 ч и более). Среди растений этой группы преобладают виды умеренных широт (бальзамин, василек, календула, рудбекия, цинерария и др.).

Нейтральные растения зацветают при любой продолжительности дня (аспарагус, бархатцы, наперстянка, циния и др.).

Если растение короткого дня, например, хризантему, выращивать на длинном дне, оно не зацветает. Однако хризантемы зацветают при временном затенении листьев, например светонепроницаемой тканью.

Как было отмечено в предыдущем разделе, цветочно-декоративные растения в зависимости от их потребности в тепле подразделяют на две большие группы: растения открытого и защищенного грунта. В свою очередь среди цветочных культур открытого грунта выделяют холодостойкие, теплолюбивые и зимостойкие растения.

Теплолюбивые растения в период вегетации не выносят даже кратковременного понижения температуры до 0–1°С. Это многие однолетние цветочные культуры (бархатцы, бегония, циния и др.), а также некоторые горшечные растения, которые летом используют для посадки в открытый грунт (агава, аспарагус Шпренгера, хлорофитум и др.).

Холодостойкие растения способны в период вегетации переносить не только низкие положительные температуры (1–3°С), но и кратковременные заморозки (до -1–3°С) без последующего снижения декоративности и продуктивности. В эту группу относят зимующие в открытом грунте многолетние, двулетние и многие однолетние (вербена, львиный зев, капуста декоративная и др.) цветочные культуры.

Зимостойкие растения способны переносить комплекс неблагоприятных условий зимнего периода: отрицательные температуры; разрыв корней при растрескивании замерзшей почвы; выпревание под толстым слоем снега при температуре около 0°С; выпирание, вызываемое неравномерным замерзанием и расширением почвенной влаги и др. В эту группу относят зимующие в открытом грунте многолетние цветочные культуры (ирис, пион и др.).

Растения защищенного грунта предъявляют различные требования к тепловому режиму в зависимости от времени года и фазы их развития. По отношению к температуре в весенне-летний период, когда наблюдается интенсивных рост большинства растений, цветочные культуры защищенного грунта подразделяют на две группы:

теплолюбивые, которые содержат при температуре 18–20°С и выше (тропические и некоторые субтропические растения);

умеренные, для роста и развития которых в это время года необходима температура не выше 16–18°С (преимущественно субтропические виды).

В осенне-зимний период на естественном световом дне потребность в тепле у большинства культур защищенного грунта снижается в связи с переходом их в состояние покоя, когда рост и развитие растений временно прекращается или замедляется. В это время растения содержат в оранжереях с разным температурным режимом: холодных– 3–8°С (аукуба, лавр, рододендроны и др.), умеренно теплых – 8–14°С (араукария, драцена, опунция и др.) или теплых – 14–18°С и более (бромелиевые, орхидеи, папоротники и др.). Некоторые культуры защищенного грунта (алоэ, драцена, фикус, эпифиллюм и др.) зимой можно выращивать как в теплых, так и в умеренно теплых оранжереях.

Большое влияние на рост и развитие растений оказывают почвенно-грунтовые условия: содержание элементов минерального питания, кислотность почвы и др. По отношению к содержанию элементов минерального питания в субстрате цветочные культуры подразделяют на малотребовательные – кактусы, орхидеи; среднетребовательные – бегония, петуния, примула; требовательные – гербера, калла, фрезия, цикламен; очень требовательные – гвоздика, хризантема. По отношению к кислотности почвенного раствора – содержанию в нем положительно заряженных водородных ионов, выделяют следующие группы цветочных культур: растения нейтральных почв (рН от 6 до 7) – агератум, кохия, левкой, роза и др.; слабокислых (рН от 5,1 до 5,5) – аспарагус, бегония, колокольчик, примула и др.; среднекислых (рН от 4,6 до 5,0) – калла, монстера, папоротники и др.; сильнокислых (рН от 4,5 и ниже) – азалия, вереск, гортензия, камелия и др.

Таким образом, цветочные культуры, происходящие из различных географических широт, в процессе эволюции приспособились к разным условиям существования. Поэтому при выращивании цветочно-декоративных растений в оранжереях, использовании в интерьерах и размещении в цветниках необходимо учитывать их требования к комплексу факторов внешней среды.

Глава 2. Морфологические особенности цветочно-декоративных растений

Источник

Экологические группы растений

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

Экологическая группа – совокупность видов, характеризующаяся сходными потребностями в величине какого-либо экологического фактора и возникшими в результате его воздействия в процессе эволюции сходными анато-морфологическими и иными признаками, закрепляющимися в генотипе.

Экологические группы выделяются по отношению организмов к одному фактору среды (влага, температура, свет, химические свойства среды обитания и т.п.), однако границы между ними условны, и имеет место плавный переход от одной экогруппы к другой, что обусловлено экологической индивидуальностью каждого вида.

Основные экологические группы растений в зависимости от экологического фактора представлены в таблице 1.

Основные экологические группы растений
Экологический фактор Экологическая группа
Влага Ксерофиты растения засушливых местообитаний
Мезофиты растения среднеувлажнённых местообитаний
Гигрофиты растения сильноувлажнённых местообитаний
Гидатофиты большая часть растения находится в воде
Гидрофиты водные растения
Температура Мегатермофиты жаростойкие растения
Мезотермофиты теплолюбивые растения
Микротермофиты холодостойкие растения
Гекистотермофиты очень холодостойкие растения
Свет Сциофиты тенелюбивые растения
Сциогелиофиты теневыносливые растения
Гелиофиты светолюбивые растения
Трофность почвы Олиготрофы растения бедных почв
Мезотрофы растения умеренно плодородных почв
Эутотрофы растения плодородных почв
Засоление почвы Гликофиты растения, не переносящие засоление
Галофиты солеустойчивые растения
Кислотность почвы Ацидофиты растения кислых почв
Нейтрофиты растения нейтральных почв
Базофиты растения щелочных почв
Почвенный субстрат Петрофиты растения каменистых почв
Кальцефиты растения меловых почв
Псаммофиты растения песчаных почв
Палюдозофиты растения болотных почв
Читайте также:  Цветок растение счастья любви

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.);

мезофиты – это растения, живущие на достаточных (не влажных и не сухих) почвах. К ним относятся большинство лесных и луговых трав, цветов, кустарников и деревьев: липа, береза, лещина, крушина, клевер, тимофеевка, костер, луговая овсяница и т.д.;

гигрофиты – это растения, живущие на сильно увлажненных почвах. К ним относятся многие виды папоротников, чаровница (цирцея), адокса, болотный подмаренник и т.д.;

гидатофиты – это растения, большая часть площади которого (или даже все растение целиком) находятся в воде. К ним относятся рдесты, кувшинки, кубышки, элодея (водяная чума) и т.д.;

гидрофиты – это растения, начинающий свой жизненный цикл в воде, но со временем стебли и листья которого покидают пределы воды. К ним относятся частуха, тростник, рис и т.д.

По отношению к температурерастения разделяютна экологические группы:

мегатермофиты – это растения без особых изменений переносящие высокие (свыше 35-40 градусов Цельсия) температуры. К ним относятсярастения пустынь и полупустынь: полыни (полынь белая, полынь поздняя, черная полынь, полынь Лессинга), мак павлиний, верблюжья колючка, элимус (волоснец), ковыль Лессинга, типчак, житняк, прутняк, ромашник, камфоросма, качим и т.д.;

мезотермофиты – это растения, живущие в «райских условиях», где температура никогда не поднимается выше 30 градусов Цельсия и не опускается ниже 20 градусов Цельсия. При повышении или понижении температуры эти растения практически сразу гибнут. К ним относятсярастения тропиков и субтропиков: бальзамин, бегония, драцена, жасмин, калатея, монстера, раффлезия, гевея, артокарпус, аукуба японская, бересклет японский, гибискус, камелия японская, ливинстона китайская, нандина домашняя, фатсия японская, жимолость японская, лигодиум японский, фикус крохотный, азалия и т.д.;

микротермофиты – это растения, вынужденные довольствоваться невысокой (ниже 20 градусов Цельсия) температурой. Вследствие этого у них краткий вегетационный период. К ним относятся растения умеренного и арктического поясов: яблоня, груша, береза, вишня, вяз, грецкий орех, дуб чересчатый, ива, каштан конский, клен остролистный, ольха, осина, рябина, тополь, черемуха, ясень, бузина, боярышник, ежевика, клюква, калина, все видылишайников и мхов и т.д.;

гекистотермофиты – очень холодостойкие растения, например лишайники.

По отношению к свету выделяют следующие экологические группы.

сциофиты (они же гелиофобы, теневые растения, тенелюбы) – это растения, живущие в замкнутых пространствах леса. Прекрасно чувствуют себя в полутемных и влажных лесных «коридорах». При воздействии прямых солнечных лучей свыше 20-30 минут погибают от перегрева. К ним относятся кислица, папоротники, мхи,плауны, хвощи, молодая поросль хвойных деревьев;

сциогелиофиты (они же теневыносливые растения) – Это большинство растений, произрастающих в России. Отдают предпочтения светлым местам, но могут свободно переносить небольшое затемнение. К ним относятся клен остролистный, липа, многие кустарнички (малина, смородина, боярышник) и травы (подорожник, тысячелистник, василек, иван-да-марья);

гелиофиты (они же световые растения, светолюбы) – это растения, живущие на открытых пространствах, с избытком солнечного света. При его недостатке быстро хиреют и даже умирают. К ним относятся береза белая, дуб монгольский, сосна могильная, лишайники кустистые, клевер ползучий, подсолнечник и т.д.

Целый ряд экологических групп растений выделяют по отношению к особенностям почвы, т.е. по отношению к эдафичних факторов (эдафоморфы), то есть почвенных.

По отношению к общему содержанию в почве минеральных питательных веществ (трофность растений) различают:

олиготрофы – растения удовлетворяются малым содержанием зольных элементов, например, сосна обыкновенная, вереск обыкновенный, тмин песчаный;

мезотрофы – удовлетворяются умеренным содержанием зольных элементов, например, ель европейская;

эутотрофы – требуют большого количества зольных элементов, например, дуб, сныть, перелеска многолетняя.; относится большая часть растений на нашей планете;

По отношению к засолению почв различают следующие экологические группы:

гликофиты – это растения засоленных почв и солончаков, погибающие при избытке соли;

галофиты – растения засоленных почв солончаков содержат обычно много солей в клеточных вакуолях и имеющие высокое осмотическое давление, то есть свободно живущие при избытке соли в почве. Внешне похожи на суккуленты. В строении проявляются черты склерофитов: опушение, жёсткие и сухие, рассечённые листовые пластинки.

По отношению к реакции почвенного раствора (кислотности) выделяют следующие экологические группы:

ацидофиты – это виды, растущие на кислых почвах с рН меньше 6,7 (например, белоус сжатый, клюква, ринхоспора белая, хвощ, вереск, редька дикая);

нейтрофиты – виды, приуроченные к почвам с рН 6,7-7,0 (большинство культурных растений, дуб, шиповника, ежевика сизая);

базофиты – виды, растущие при рН более 7,0 (например, головатень, ветреница лесная).

По отношению к субстрату, на котором растут растения, выделяют следующие их экологические группы:

петрофиты – растут на каменистых выходах пород, например, асплений, многоножка обыкновенная, гвоздика Фишера, минуарции

кальцефиты – растут на известняковых обнажениях и карбонатных почвах, например, лен желтый, солнцецвет, заблуждений мечолистий, петушки венгерские

псаммофиты – растут на песчаных местах, например, булавоносець сероватый, зверобой стелющийся, козельцы украинский, червец многолетний

палюдозофиты – растут на болотных почвах, например, вахта трехлистная, волчье тело болотное, многие виды осок, камыш, образки болотные, частуха подорожниковая

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.

Источник

Какие жизненные формы встречаются у растений

Жизненная форма — наследственно закрепленный внешний вид растения, который сформировался под действием экологических факторов.

Схемы жизненных форм растений складывались в процессе эволюции. Их морфологическое строение зависит от приспособления к условиям произрастания, которое проявляется во внешнем виде. Термин «жизненная форма» ввел датский ботаник Эугениус Варминг в 1884 году. Основные тезисы названия:

  • гармоничное взаимодействие растения с внешней средой;
  • непостоянство формы на протяжении жизненного цикла;
  • изменение внешнего вида в процессе развития;
  • влияние факторов внешней среды на жизненную форму.

Жизненная форма растения не изменяется бесконечно. Процесс формирования зависит не только от конкретных факторов, оказывающих воздействие в данный момент, но и от других причин, в том числе наследственно закрепленных возможностей.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Гармония растения и внешней среды — это проявление черт приспособленности наследственного характера, которая сформировалась в результате естественного отбора.

Жизненная форма растения образуется длительное время. Обособленные территории характеризуются неодинаковой растительностью со своеобразным видом. Ярким примером неоднородности являются растения в лесных, степных, луговых, горных, пустынных природных зонах. Наблюдаются значительные отличия в видовых группах, произрастающих на альпийских лугах, скалах, около границ ледников.

Основные виды, описание

Современные ботаники насчитывают свыше 60 жизненных форм растений, которые значительно повлияли на формирование ландшафта планеты. В настоящее время существует множество классификаций жизненных форм, в основе которых различный подход к изучению. Основной признак определения заключается во внешнем виде растения как показателе специфики роста. Другие физиологические свойства:

  • ритм развития;
  • длительность жизни;
  • листопадность.

Деревья

Деревья являются представителями многолетних растений, для которых свойственны деревянистая надземная часть и ярко выраженный ствол высотой от 2 метров.

Основная отличительная черта — единственный одревесневший побег или ствол, интенсивно произрастающий вертикально вверх. Процесс ветвления ствола является акротонным. При этом в области верхушки и крупных разветвлений располагаются наиболее сильные ветви. В верхней части ствола тонкие побеги преобразуются в крону, которая находится на достаточной высоте от земли, чтобы улавливать солнечные лучи.

Среди деревьев ученые выделяют следующие группы:

  1. Вечнозеленые и листопадные.
  2. Широколистные.
  3. Мелколистные.
  4. Светло- и темнохвойные.

На территориях с умеренным климатом произрастает немного видов деревьев. В то же время конкретная порода может занимать обширные площади. При воздействии внешних факторов некоторые виды могут трансформироваться в кустарниковую форму: клен татарский, липу мелколистную, черемуху, вишню, яблоню, белую акацию, вербу.

Главный ствол дерева не отличается по продолжительности жизни от всего растения. Срок существования отличается в зависимости от видовой принадлежности и может достигать от нескольких сотен до тысяч лет. При повреждении или удалении главного ствола происходит развитие сестринских вспомогательных стволов, которые развиваются из почек, находящихся в состоянии покоя у основания ствола.

Кустарники

Кустарники — многолетние растения с древеснеющими надземными побегами.

Ветвиться кустарник начинает от самой поверхности почвы. Вначале растение включает только главный побег, который в течение 3-10 лет обрастает новыми, берущими начало из спящих почек у основания ствола. По мере развития молодые ветви могут перерастать материнский побег и замещать друг друга. Срок жизни кустарника в зависимости от вида достигает сотни лет.

Ученые установили, что стволы кустарника живут от 1 до 40 лет. К примеру, данный показатель для малины составляет более 2 лет, для сирени и желтой акации — до 50 лет и более.

Читайте также:  Какие растения любят феи

Кустарнички

Кустарнички представляют собой одну из форм деревянистых растений, отличающуюся низкорослостью и отсутствием главного ствола.

Кустарнички достигают нескольких десятков сантиметров в высоту, но не более 50 сантиметров. Многолетние растения состоят из сильно ветвящихся одревесневших побегов. Миниатюрные кустики способны расти и развиваться в течение 5-10 лет. Затем скелетные оси отмирают.

Цветут и плодоносят кустарнички ежегодно. По завершении данных процессов небольшая часть побегов отмирает. Областями распространения таких видов (черника, брусника, клюква, голубика, вереск и др.) являются горы, сфагновые болота, хвойные леса.

Травы

Травянистые растения, или травы, — жизненная форма высших растений, которые обладают листьями и стеблями, отмирающими по окончании вегетационного периода на поверхности земли.

В зависимости от срока жизни выделяют следующие группы трав:

  • однолетние;
  • двулетние;
  • многолетние.

У травянистых растений отсутствует постоянный древесный ствол над поверхностью почвы. В то время как наземная часть многолетних трав отмирает, структура в виде корневищ, луковиц, клубней сохраняется в плодородном слое почвы. У однолетних растений корневая система погибает вместе с наземной частью.

Для быстрорастущих травянистых растений, в том числе однолетников, характерно активное заселение новых мест обитания, что определяет анагенез растительных видов регионов. В стабильных средах произрастания (приземные слои лесов, естественные открытые пространства лугов, солончаков, пустынь) другие типы трав становятся основой растительности.

Лианы

Лианы — это растения, тонкие слабые побеги которых поднимаются и обвивают вертикальные опоры с помощью усиков, дополнительных корней или колючек.

Лианы могут обладать однолетними или многолетними стеблями. По мере развития и продвижения от земли у побегов развиваются листва и соцветия. Разнообразные вьющиеся растения представлены многочисленными видами:

  • деревянистые;
  • вечнозеленые;
  • с опадающими листьями;
  • травянистые.

Развитие лиан сопряжено с условиями окружающей среды. После прорастания семян появляются стебли, на которых сразу появляются усы, присосала и другие элементы. Листва развивается позднее. В зависимости от способа крепления выделяют следующие группы лиан:

  1. Растения с усиками — виноград и бриония.
  2. Лианы с присосалами в виде особых коротких корней, выходящих снизу ветвей, как у плюща.
  3. Стебли, которые самостоятельно без дополнительных приспособлений обвивают деревья и тычинки, — хмель и вьюнки.
  4. Растения без специальных органов со стеблями, приспособленными для фиксации положения между разветвлениями деревьев с помощью боковых ветвей, игл, колючек — например, многие пальмы.

Классификация жизненных форм растений по Серебрякову

Наиболее полная и точная система классов растительности была разработана Иваном Григорьевичем Серебряковым в 1962-1964 годах. В ее основе лежат особенности и условия произрастания, а также строение, которыми обладают вегетативные и генеративные органы растений. Всего в актуальной классификации жизненных форм растений 4 основные группы, состоящие из собственных типов.

Классификация растений

Деревянистые растения: деревья, кустарники, кустарнички

К основным типам отдела деревянистых растений относятся:

  1. Деревья — многолетние представители флоры с мощным одревесневшим стволом.
  2. Кустарники — большая группа растений, обладающих одновременно несколькими стволами, которые произрастают из спящих почек.
  3. Кустарнички — форма, обладающая некоторыми сходствами с кустарниками, но характеризующаяся меньшими размерами и более коротким периодом жизни.

Полудеревянистые растения: полукустарники, полукустарнички

К данной группе растительности относятся:

  1. Полукустарники, обладающие сходством с кустарниками и кустарничками, но имеющие ряд специфических особенностей: 5-8-летний срок жизни скелетных осей, отсутствие спящих почек.
  2. Полукустарнички отличаются тем, что нижняя часть побегов одревесневает, а верхняя — отмирает каждый год.

Поликарпические наземные травы (многолетние травы, цветущие много раз)

К данной категории относятся травянистые растения, жизненная форма которых предусматривает ежегодный период цветения. Поликарпические наземные травы относятся к многолетникам. На побегах образуются соцветия один или несколько раз в течение вегетационного периода.

Монокарпические наземные травы (живущие несколько лет, и отмирающие после цветения)

Травянистые растения данной группы характеризуются сроком жизни, который может составлять от 1 года до нескольких лет. Особенность — специфический характер цветения, которое происходит всего один раз в течение жизни растения, после чего организм отмирает.

Водные растения: земноводные травы, плавающие и подводные травы

В данную категорию включены травы, жизнедеятельность которых каким-либо образом связана с водной средой. К водным растениям относятся:

  1. Земноводные травы, произрастающие на границе земли и воды.
  2. Плавающие растения с вегетативным телом, которое находится на поверхности водоема.
  3. Подводные травы (валлиснерия, криптокорина, кувшинка), которые характеризуются полным погружением в водную среду.

Растения

Характеристики жизненных форм растений

Разные виды обладают неодинаковым внешним обликом, отличаются в зависимости от условий произрастания, характера развития, параметров вегетационного периода и отмирания. Основные жизненные формы растений обладают рядом характеристик, которые складываются под действием следующих факторов:

  • окружающая среда;
  • особенности генома.

Характерные черты

Основной признак дерева — единственный ствол, который представляет главную ось, растущую в длину и толщину более интенсивно, чем остальные побеги. В процессе развития сохраняется более или менее вертикальное направление роста. Основные составляющие данной жизненной формы:

  • корень, расположенный под землей, удерживающий дерево в вертикальном положении, осуществляющий всасывание питательных веществ из грунта для транспортировки в ствол растения;
  • ствол служит в качестве опоры и является передающим питательные вещества звеном от корней к кроне, в период покоя в нем хранятся питательные вещества и влага;
  • крона дерева является совокупностью веток и листьев, в которых происходит фотосинтез под воздействием солнечного света, располагается в верхней части дерева, может быть разной формы и плотности.

Развитие кустарника начинается с одного главного ствола. Со временем их число растет. Стволы невозможно отличить друг от друга, также они обладают единственной прикорневой розеткой. Данная жизненная форма растений может отличаться по высоте. По ряду специфических характеристик кустарники отличаются от деревьев и трав:

  • изначально один ствол деревянного типа;
  • в процессе развития увеличение количества главных стволов, которые равнозначны для всего растения;
  • одна прикорневая розетка;
  • срок жизни существенно меньше, чем у деревьев;
  • распространены практически во всех климатических зонах планеты;
  • обновление стволов по мере произрастания путем отмирания старых и роста новых побегов.

Кустарнички схожи с предыдущей жизненной формой растений, кустарниками, но обладают рядом отличий:

  • низкорослость, до 50 сантиметров в высоту;
  • наличие множества одревесневших побегов;
  • отсутствие главного ствола;
  • наиболее распространенными формами произрастания являются стелющиеся или подушковидные растения;
  • хорошо просматривающиеся границы годичных приростов в виде рубцов от опавших чешуй почек.

Травянистые растения получили широкое распространение благодаря отличной приспосабливаемости к условиям окружающей среды. Видовое разнообразие трав гораздо больше, чем у деревьев и кустарников. Характерными признаками жизненной формы являются:

  • корневая система представлена мелкими, тонкими корешками в большом количестве, которые впитывают влагу и питательные вещества из почвы;
  • стебель обладает мягкой структурой, мясистостью и сочностью, необходим для доставки питательной среды к листьям, соцветиям и плодам;
  • листья трав отличаются по размерам, расцветкам, формам, в них накапливаются активные вещества, минералы, эфирные масла;
  • цветки представляют собой важный компонент травянистых растений, в котором формируется плод;
  • в плодах развиваются семена, с помощью которых растения размножаются.

Травы могут обладать не только мягкими стеблями, но и различными одревесневшими их формами. Такими примерами являются пионы, гвоздики, багульник болотный.

Лианы, в отличие от других жизненных форм растений, не способны произрастать самостоятельно. Для развития им необходима опора, которая будет поддерживать их длинный тонкий стебель. Побеги растения ползут, вьются, плетутся в вертикальном направлении. Для фиксации положения у лиан могут быть различные приспособления в виде усиков, корней, колючек.

Примеры жизненных форм в природе

Деревья широко распространены практически по всей планете и различаются по строению в зависимости от условий произрастания. К примеру, в теплом климате почки растений открыты, а в холодном — защищены чешуйками. Яркими представителями являются:

  • деревья, обладающие одним прямым стволом от 3 метров высотой, — береза, дуб, осина, сосна;
  • в регионах с низкими температурами и высокой влажностью распространены немногоствольные формы в виде черемухи обыкновенной, яблони, липы мелколистной, рябины обыкновенной;
  • низкорослые растения в засушливых местах обитания пустынь, полупустынь, степей, лесостепей представлены маслинами, саксаулом черным, фисташкой настоящей;
  • стланцы на высокогорьях, скалах, в лесотундре способны произрастать до 1 тысячи лет, к ним относятся кедровый стланик, горная сосна.

На Земле представлено огромное разнообразие кустарников. Среди них можно выделить 2 основные группы:

  • растения, стволы которых образуются от боковых побегов в нижней части главного ствола, — вишня степная, терн обыкновенный, миндаль дикий;
  • кустарники, произрастающие посредством ветвления боковых корней, — лещина обыкновенная, калина обыкновенная, бересклет европейский, бузина красная, сирень, акация.

Кустарнички распространены в холодных, умеренно-холодных и высокогорных регионах. Большое количество растений данной жизненной формы наблюдается на болотах, в тундрах, в тайге. Яркими представителями являются:

  • черника миртолистная;
  • клюква четырехлистная;
  • брусника;
  • голубика;
  • вереск обыкновенный.

Травы — преобладающая жизненная форма однодольных растений. Они распространены во всех регионах планеты. В зависимости от условий изменяются внешний вид, способ развития и размножения травянистых растений. Разнообразные виды трав:

  • длинностержнекорневые типы: люцерна, шалфей;
  • короткостержнекорневые: одуванчик лекарственный, сон-трава;
  • кистекорневые поликарпические травы: лютик едкий, калужница европейская;
  • короткокорневищные травянистые растения: манжетка обыкновенная, купена многоцветковая;
  • дерновинные травы: осока, мятлик, тимофеевка, пырей ползучий;
  • столонообразующие травы: земляника лесная, живучка ползучая, кислица обыкновенная;
  • ползучие травы: вероника лекарственная, клевер белый, чай луговой;
  • клубнеобразующие виды: цикломен, картофель;
  • луковичные травянистые: тюльпан, подснежник, пролеска;
  • корнеотпрысковые многолетники: осот полевой, молочай острый;
  • монокарпические травы: укроп, морковь, свекла, капуста.

Лианы произрастают преимущественно в тропиках. Для Европы такая жизненная форма растений достаточно редка. К тайнобрачным типам относятся хвощ гигантский, плаун вьющийся, папоротники. Явнобрачными являются голосеменные (Ephedra, Gnetum) и покрытосеменные. К однодольным лианам относятся семейства Лилейных, Амариллисовых, Диоскорейных, Злаков. Среди двупольных преобладают Перечные, Тутовые, Крапивные, Маревые, Анноновые, Лютиковые, Рутовые, Молочайные, Камнеломковые, Меластомовые, Розовые, Бигнониевые, Норичниковые, Мареновые, Астровые виды лиан.

Источник