Приспособления растений к различной влажности почвы и воздушной среды
Приспособления растений к различной влажности почвы и воздушной среды По приспособленности к обитанию в тех или иных условиях влажности наземные растения принято подразделять на гигро-, мезо- и ксерофиты. ГИГРОФИТЫ. Это растения избыточно увлажненных местообитаний с высокой влажностью воздуха и почвы. При довольно большом разнообразии местообитаний, особенностей водного режима и анатомо-морфологических черт всех гигрофитов объединяет отсутствие приспособлений, ограничивающих расход воды, и неспособность выносить даже незначительную ее потерю. Ярко выраженные гигрофиты – травянистые растения и эпифиты влажных тропических лесов, не выносящие сколько–нибудь заметного понижения влажности воздуха. Даже в разгар сезона дождей мелкие эпифитные папоротники на стволах деревьев теряют тургор и засыхают, если на них в течение 2-3 часов падают солнечные лучи. Черты гигрофитов имеют травянистые растения темнохвойных лесов, например, кислица. К гигрофитам можно отнести и виды, растущие на открытых и хорошо освещенных местообитаниях, но в условиях избытка почвенной влаги – близ водоемов, в дельтах рек, в местах выхода грунтовых вод. В наших широтах примером могут служить прибрежные виды, например, калужница. КСЕРОФИТЫ. Это растения сухих местообитаний, способные переносить значительный недостаток влаги – почвенную и атмосферную засуху. Они распространены, обильны и разнообразны в областях с жарким и сухим климатом. К этой группе принадлежат виды пустынь, сухих степей, саванн, колючих редколесий, сухих субтропиков. В более гумидных районах ксерофиты участвуют в растительном покрове лишь в наиболее прогреваемых и наименее увлажненных местообитаниях (например, на склонах южной экспозиции). Неблагоприятный водный режим растений в сухих местообитаниях обусловлен, во-первых, ограниченным поступлением воды при ее недостатке в почве и, во-вторых, увеличением расхода влаги на транспирацию при большой сухости воздуха и высоких температурах. Следовательно, для преодоления недостатка влаги возможны разные пути: увеличение ее поглощения и сокращение расхода, кроме того, способность переносить большие потери воды. Все это используется ксерофитами при адаптации к сухости, но у разных растений в неодинаковой степени, в связи с чем некоторые авторы различают два основных способа преодоления ксерофитами засухи: возможность противостоять иссушению тканей, или активное регулирование водного баланса, и способность выносить сильное иссушение. В зависимости от структурных черт и способов регулирования водного режима различают несколько разновидностей ксерофитов (по Генкелю П.А.): эуксерофиты, гемиксерофиты, пойкилоксерофиты. Гемиксерофиты – ксерофиты, которые не переносят длительного обезвоживания. Их корневая система достигает грунтовых вод. Примерами гемиксерофитов могут послужить некоторые виды шалфея и верблюжья колючка. Эуксерофиты — ксерофиты, которые жароустойчивы и способны переносить обезвоживание. Их примеры – многие полыни и некоторые коровяки). Пойкилоксерофиты – ксерофиты, которые при обезвоживании впадают в анабиоз (некоторые мхи). Бесплатная лекция: «Введение» также доступна. К группе ксерофитов относят и суккуленты – растения с сочными листьями или стеблями. Различают листовые суккуленты (агавы, алоэ) и стеблевые, у которых листья редуцированы, а наземные части представлены мясистыми стеблями(кактусы, некоторые молочаи). Ксерофиты с наиболее ярко выраженными ксероморфными чертами строения листьев (жесткие, покрытые толстой, препятствующей испарению кутикулой) имеют своеобразный внешний облик, за что получили название склерофитов. Облик типичного склерофита легко представить на примере чертополоха. По многим особенностям структуры и физиологии близки к ксерофитам растения, которые по тем или иным причинам испытывают недостаток влаги, сопряженный с действием низких температур. Иногда такие виды в качестве особого подразделения включают в группу ксерофитов, иногда выделяют в самостоятельные экологические типы – психрофиты и криофиты. Психрофиты – растения влажных и холодных почв в холодных местообитаниях высокогорий и северных широт. Несмотря на достаточное увлажнение почвы, они часто испытывают недостаток влаги (или из-за физиологической сухости, вызванной низкими температурами, или в связи с преобладанием в почве недоступной влаги, как, например, на торфянистых почвах). Криофиты в экологическом отношении очень близки к психрофитам и связаны с ними переходными формами. Это растения сухих и холодных местообитаний – сухих участков тундр, скал, осыпей. Обычно они рассматриваются и характеризуются вместе с психрофитами, поскольку у них много сходных морфологических и физиологических черт. Но среди криофитов есть и весьма своеобразные формы – это растения-подушки высокогорных холодных пустынь. МЕЗОФИТЫ. Эта группа включает растения, произрастающие в средних условиях увлажнения. Сюда относятся растения лугов, травяного покрова лесов, лиственные древесные и кустарниковые породы из областей умеренно влажного климата, а также большинство культурных растений. Мезофиты – группа весьма разнообразная не только по видовому составу, но и по различным экологическим оттенкам, обусловленным разным сочетанием факторов в природных местообитаниях. Они связаны переходами с другими экологическими типами растений по отношению к воде, так что четкую границу между ними провести очень трудно. ГИДРОФИТЫ. Это водные растения. По образу жизни и строению среди них можно выделить погруженные растения и растения с плавающими листьями.
Рекомендуемые лекции
Источник
3.2. Приспособления растений к почвенным условиям
Почва является для большинства высших растений субстратом, в котором они закрепляются и удерживают в вертикальном положении надземные органы. Из почвы растение получает воду и растворы минеральных веществ, через почву осуществляются многие процессы взаимодействия растения с внешней средой.
Рассматривая плотность почвы, мы можем обнаружить приспособления растений к различным видам этого субстрата.
Псаммофиты – растения, живущие на рыхлых или перемещающихся песках. Приспособления к жизни на подвижном субстрате состоят у них в образовании почек возобновления побегов или зон кущения на уровне поверхности песка. Некоторые из этих растений образуют мощные корневые системы с большим количеством горизонтальных корней, несущих придаточные почки. У других развиты корневища, меняющие глубину залегания и направление роста в зависимости от изменения уровня песка (костер безостый (Bromopsis inermis) и др.).
Эпифиты – растения, поселяющиеся на стеблях или листьях других растений; элементы минерального питания и воду они получают из скоплений растительных остатков близ мест их прикрепления. Наиболее распространенными эпифитами в умеренной зоне являются лишайники и мхи, не имеющие корней. Эпифиты из папоротникообразных и цветковых растений свойственны тропическим и субтропическим лесам.
Олиготрофы – растения, способные жить на бедных минеральным питанием почвах (сосна обыкновенная (Pinus sylvestris), вереск обыкновенный (Calluna vulgaris), белоус торчащий (Nardus stricta), большинство мхов).
Эутрофы – растения, требовательные к минеральному питанию и живущие только на богатых почвах (дуб черешчатый (Quercus robur) и ясень обыкновенный (Fraxinus excelsior), большинство растений травяного покрова широколиственных лесов, некоторые луговые злаки (овсяница луговая (Festuca pratensis), тимофеевка луговая (Phleum pratense) и др.), бобовые (эспарцет песчаный (Onobrychis arenaria), люцерна серповидная (Medicago falcata) и др.).
Сапрофиты, полупаразиты и паразиты – растения, нуждающиеся в готовых органических веществах. Примерами сапрофитных растений могут служить некоторые лесные орхидеи (гнездовка настоящая (Neottia nidus—avis), ладьян трехраздельный (Corallorhiza trifida) и т.д.); корни у них не имеют корневых волосков и содержат гифы гриба, который участвует в почвенном питании растения (микориза). Корневыми полупаразитами являются многие растения из семейства норичниковых (погремки (Rhinanthus), очанки (Euphrasia), зубчатки (Odontites), марьянники (Melampyrum) и др.); особые приспособления на корнях позволяют им прикрепляться к корням других растений и получать от них дополнительное питание (собственные корни обычно развиты слабо). Примером стеблевых полупаразитов может служить омела белая (Viscum album), живущая на ветвях деревьев, прикрепляясь к древесине корневыми присосками. Немало среди высших растений и паразитов; это заразихи, волчок, повилики, петров крест и др. Петров крест чешуйчатый (Lathraea squamaria)паразитирует на корнях лещины, заразиха кумская (Orobanche cumana) – на подсолнечнике и других культурных растениях, повилика хмелевидная (Cuscuta lupuliformis) – на стеблях многих луговых растений (клевер).
Источник