Экология растений взаимоотношения растений

Экология растений

Под понятием «экология растений» подразумевается наука, которая изучает взаимоотношения между растениями и окружающей средой. Эта наука неразрывно связана с общей экологией и такой наукой как ботаника.

Экология растений изучает растительные организмы на всех уровнях:

• на уровне клетки (цитоэколгия)
• на уровне организма (аутоэкология)
• на уровне совокупностей растений (синэкология)

Экология растений подробно изучает физиологию растений, их виды, популяции, сообщества.

История экологии растений

Растения стали изучать еще ученые Древней Греции. В период средневековья изучением растений занимались в основном монахи. Позже во время великих географических открытий произошёл прорыв и в изучении растений, так как появились новые экземпляры для изучения. В то время были сделаны выводы о том, что на распространение растений оказывают влияние географическое расположение территорий, их высота над уровнем моря. В 18 веке большую роль в изучении растений сыграл ученый К. Линней. Он описал растительный покров разных климатических зон. В 19 веке на развитие экологии растений повлияли такие знамениты ученые как Гумбольдт, Ламарк, Уотсон. Эволюционное учение Дарвина оказало большое влияние на развитие науки о растениях и их взаимодействии со средой обитания. Но особый вклад в становлении экологии растений внес датский ученый Варминг, в конце 19 века, благодаря его трудам экология растений была выведена в отдельный раздел науки. Варминг систематизировал факторы, корыте влияют на жизнь растений.

Методы экологии растений

К основным методам изучения экологии растений относятся:

Когда ученый использует метод наблюдения, он не должен вмешиваться в природную систему. Метод наблюдения — это первый и основной метод, который используется исследователями.

Более широкое применение имеет эксперимента. Суть метода эксперимента заключается в том, что ученый намеренно изменяет определенные параметры. Эксперименты над растениями проводят как в полевых, так и в лабораторных условиях. В экологии растений используются как однофакторные таки многофакторные эксперименты. Широко используется метод экологических рядов для изучения отношений растений к окружающей среде.

Популярным в экологии растений является и метод моделирования. Он предполагает построение и исследование моделей (упрощенных образцов оригинала), затем проводят интерпретацию полученных результатов. Учёные применяют модели разных типов. Модели делятся на реальные и идеальные. Реальные модели соответствуют оригиналам по физической форме. Идеальные модели – это условная интерпретация оригинала.

Экологические факторы, влияющие на растения

В экологии под средой понимается набор материальных тел, явлений, видов энергии, которые оказывают влияние на живое существо. Разные элементы среды по-разному воспринимаются живыми организмами. Экологические факторы — это элементы, которые оказывают сильное влияние на жизнедеятельность организмов.

• свет
• вода в почве
• вода в атмосфере
• движение воздуха
• дымовые газы
• радиоактивность

Ученые разделяют экологические факторы на абиотические и биотические.

Под термином абиотические экологические факторы понимают факторы неживой природы. Под биотическими экологическими факторами подразумевают факторы влияния живых существ.

Абиотические факторы в свою очередь делят на:

Климатические факторы включают в себя влияние таких элементов как свет, тепло, состав и движение воздуха, осадки, влажность почвы и влажность воздуха.

Под эдафическими факторами подразумевают влияние механического и химического состава покрова Земли.

Топографические абиотические экологические факторов подразумевают влияние особенностей рельефа на живые организмы.

Биотические факторы подразделяют на:

Под фитогенными факторами понимается влияние других растений. Влияние может быть, как прямым таки и косвенным. К прямому взаимодействию относится прямой механический контакт, симбиоз (форма взаимоотношений, при которой оба компонента извлекают пользу из своего совместного существования), паразитизм (при этом типе сосуществования один из компонентов использует другой компонент как среду обитания и источник пищи). К косвенному взаимодействию относят фитогенные изменена среды обитания растений.

Под зоогенными экологическими факторами понимают влияние животных. Животные могут поедать, вытаптывать растения или учувствовать в их опылении.

Микроорганизмы также оказывают влияние на растительный мир. Микроорганизмы и грибы вносят свои изменения в жизнедеятельность растительных организмов.

В отдельную группу экологических факторов выделяют воздействия человека (антропогенные факторы). По масштабам и по форме воздействии человек оказывает особенное сильное влияние на растительным мир, к сожалению, это воздействие чаще всего несет негативные последствия.

Реакция растений на экологические факторы

На воздействия экологических факторов растения реагирую путем изменения состояния или какими-то действиями, это помогает виду выжить. Для того чтобы не тать жертвой негативного воздействия окружающей среды живые организмы могут либо избегать его, либо приобретать выносливость. Растениям первый способ практически не доступен. Растения вынуждены приспосабливаться, изменять свое строение и процессы жизнедеятельности. Эти изменения могут иметь два вида, к первому относятся модификационые изменения, которые исчезают у особи и ее потомства, когда негативный фактор воздействия перестает действовать и генотипические изменения – которые являются наследственными, то есть не исчезают.

Приспособление организма к новым условиям жизни происходит в процессе длительной эволюции, это приводит к тому что организм адаптируется к новым условиям. Адаптация дает возможность выжить не только одному конкретному индивидууму, но и всему виду. Для того что бы понять успешно ли идет процесс адаптации следует обратить внимание на повышение коэффициента размножения и на коэффициент смертности вида.

Источник

Лекция «Растение и среда».

Экология растений – наука, изучающая взаимоотношения растений с окружающей средой и друг с другом в растительных сообществах. Растения, как и всё живое – это открытые системы, т.к. они постоянно обмениваются с окружающей средой веществами и энергией. Но так как растения автотрофы и ведут прикреплённый образ жизни, то для них характерен ряд особенностей:

1. огромная наружная поверхность — замечена ещё древними.

Аристотель: «Растение – это вывернутое наизнанку животное». Огромная наружная поверхность необходима, так как растения автотрофы-фотосинтетики, все процессы фотосинтеза идут в наружных слоях растения. Кроме того, вода и м/соли поглощаются из почвы корневыми волосками, пограничными клетками очень разветвлённой корневой системы. Такая громадная надземная и подземная наружная поверхности обеспечивает нормальную жизнедеятельность растения. Но, чем больше площадь соприкосновения, тем сильнее влияние среды на организм. У животных усвоение пищи идёт во внутренних полостях, поэтому растения более зависимы от среды и более к ней чувствительны, чем животные. 2) растения имеют более ограниченные возможности создавать внутреннюю среду. Животные, особенно теплокровные, имеют в этом отношении большие преимущества. Растения могу создавать внутреннюю среду, но в более ограниченной степени: t 0 воздуха и t 0 внутри растения мало различается. Но, например, в бутонах и цветках ряда растений тундры t 0 на 5-6 0 выше. Благодаря этому, насекомые залетают в цветки погреться и опыляют их. То же – у водных растений, например, цветки виктории-регии. Внутри межклетников растений также поддерживается определённая оптимальная влажность, но тем не менее, при засухе растения часто гибнут. Растения сильно зависят от окружающей среды. 3) у всех растений есть меристемы, сохраняющиеся в течение всей жизни. Это является следствием необходимости образовывать наружную поверхность и прикреплённого образа жизни.Меристемы очень чутко реагируют на изменение условий среды (камбий весной активно делится, зимой деление нет). 4) самые важные структуры очень хорошо защищены. Например: а) проводящие ткани в стебле находятся внутри, защищены покровными тканями, корой, а снаружи прикрыты механическими тканями; б) мужской гаметофит находится в пыльце, пыльца в пыльнике, пыльник защищен эпидермой; в) яйцеклетка находится в зародышевом мешке, зар. Мешок – в семяпочке, семяпочка – в завязи, завязь защищена основаниями тычинок. Лепестков, чашелистиков. 5) так как растения ведут прикреплённый образ жизни, то неблагоприятные условия они приспособились переносить в состоянии покоя. (все процессы жизнедеятельности заторможены: спящие почки, семена, клубни, корневища и т.д.)

1. Экологические группы растений.

Основное понятие, используемое экологией растений – этоприспособительный тип растения.Выделяют 2 группы приспособительных типов: 1.экологические 2. жизненные формы (биоморфы) группы Экологические группы – это приспособительные типы растений, выделенные по отношению к какому-то одному фактору среды. Этот фактор обычно ключевой, лимитирующий численность вида. Жизненные формы выделяются по отношению ко всей совокупности факторов среды. Экологические факторы Абиотические Биотические Антропогенный (неживой природы: (взаимоотношения (вызванные деятельностью свет, t 0 , влажность, между организма- человека) почва, рельеф и т.д.) мами: конкуренция, симбиоз, паразитизм и т.д.)

Источник

14.Растение и окружающая среда, их зависимость и взаимовлияние.

Между растениями и окруж. средой существует опред. зависимость. Каждое раст. живет и развив-ся не только в завис-ти от своей наследственности, но и в завис-ти от почвенных, климатических и др. факторов. Изучением зависим-ти между растением и средой занимается «Экология растений». Растение во внешней среде находит необходимые для своего развития условия. Оно усваивает из окруж. среды нужные пит. в-ва, например из почвы берет воду с мин.солями, СО2, О2. Использует солнечную энергию, тепло. Все это идет на построение орг. в-ва. После своего отмирания или в процессе распада орг. в-ва, возвращаются во внешнюю среду продукты жизнедеят-ти, такие как О2, Со2, Н2О, продукты обмена и запаса энергии. Из поколения в поколение раст. приспосаблив-ся к опред. условиям внешней среды. Эти условия становятся потребностью для вида и входят в его наследственность. Растение влияет на среду и изменяется под его воздействием. Влияя на почву, мн. травы создают структуру почвы, микрофлору, тем самым улучшают хим. состав почвы и повышают плодородие. Среда, окружающая растения, представл. сложн. комплекс – все разнообразие условий сводится к климатич. и почв. факторам. Между ними есть также взаимосвязь.

15.Водный режим растений, типы растений по потребности в воде, отношение их к затоплению и подтоплению.

Вода – составная часть раст. В надземной части содерж-ся до 80% воды, в семенах – 15-20%. Пит.в-ва поступ. в растения лишь в растворенном виде. Для роста и развития требуется большое кол-во воды. Транспирационный коэффициент многол.трав (кол-во воды, необходимое для образования единицы сухой массы) для мн.трав находится в пределах 600-700 г, у хлебных злаков 350-400г воды. По отношению к воде раст. делятся на ксерофиты, мезофиты, гигрофиты и гидрофиты. Ксерофиты произрастают при недостатке влаги и при сухом с высокой температурой воздухе. Широко распространены в пустынях, полупустынях, сухих степях и на сухих почвах (кактус, алоэ). Мезофиты растут при средних условиях увлажн-я. Наиболее распространены в степной и лесостепной зонах. У них более широкие листья. Типичные мезофиты – кострец, тимофеевка, ежа, клевера, райграсы. Гигрофиты растут в сырых местах (по берегам рек, в поймах). Неустойчивы к засухе, т.е. для роста и разв-я необх. большое кол-во воды (двукисточник, лисохвост). Гидрофиты – водные растения (тростник, кувшинки, эладеи). По отношению к длительности затопления полыми водами раст. делятся на 3 группы: 1)Длинноустойчивые – выдерж. затопление свыше 40 дней (двукисточник, мятлик бол., осоки, лисохвост, манник болотный и др.). 2) Среднеустойчивые – 15-30 дней.(тимофеевка, чина луг, лисохвост, клевер гибр., клевер полз., лютик едкий и др.) 3)Малоустойчивые – выносят затопление менее 15 дней.(клевер луг, люцерна посевная и желтая, ежа, райграсс). Наряду с затоплением мн.травы страдают от подтопления грунтовыми водами. На сенокосах грунт.воды не должны подходить не более чем на 60-70 см. к поверх-ти почвы, а на пастбищах — 80-90см. Весной допускается более высокий уровень – до 40см и ближе. По устойчивости к подтоплению мн.травы делятся на: -устойчивые (овсяница красн, лисохвост, двукисточник); -неустойчивые (кострец, райграсс, пырей полз.).

Источник