Растения по отношению к влаге

Основные экологические группы растений по отношение к влаге

1) Гигрофиты — растения обильно увлажненных мест обита­ния с высокой влажностью атмосферы ( мокрицы, чистяк весенний, лютики). У этих растений кутикула тон­кая, сильно развиты внутренние полости в листьях и стеблях, листовые пластинки тонкие. А у таких расте­ний: недотрога, болотный подмаренник, цирцея на листьях имеются особые железки — гидатоды (водяные устьица), через которые выделяется вода.

2) Мезофиты — растения местообитаний со средним увлажнением. Это большинство луговых и лесных растений.

3) Ксерофиты — растения местообитаний с недостаточным увлажнением. Эти растения имеют разнообразные приспособления, повышающие их засухоустойчивость. Сокращение транспирации достигается разными способами: сокращением поверхности листьев, развитием слоя кути­кулы или воскового налета, густым опушением листьев, углублением устьиц в мезофилл, плотным соединением клеток паренхимной ткани листа. По разным способам приспособления растений к недостат­ку влаги различают склерофиты и суккуленты. У склерофитов жест­кие листья и стебли, часто все растение сильно опушено или покрыто толстым слоем кутикулы. Суккуленты — сочные мясистые растения.

Растение может испытывать недостаток влаги не только в тех случаях, когда ее мало в почве. Сильная кислотность почвы и высо­кая концентрация легкорастворимых солей в почве могут ограничи­вать всасывающую силу корней при достаточном содержании воды. Такое состояние почвы в отличие от физической сухости называют физиологической сухостью.

4) Гидрофиты — водные растения. Среди них различают растения, погруженные в воду неполностью (наполовину или на одну треть) — тростник, камыш, стрелолист, некоторые осоки и др., и растения, погруженные в воду полностью (над водой у них возвышаются только соцветия или листья находятся на поверхности воды) — рдест, кувшинка, кубышка, кабомба. Среди этой группы растений можно найти яркие примеры влияния водного образа жизни на их внешний вид. Так, у стрелолиста и кабомбы листья, погруженные в воду, резко отличаются от листьев, плавающих над водой. У погруженных в воду растений имеются характерные особенности: очень тонкие листовые пластинки, состоящие всего из 2—3 слоев клеток, иногда сильно рассеченные; стебель травянистый с воздухоносными полостями, проводящие со­суды занимают центральное положение в стебле; механические ткани отсутствуют. Это позволяет растению свободно изгибаться в толще воды. Клетки имеют низкое осмотическое давление. Обитающие на заболоченных почвах или по берегам рек растения имеют иные при­способления к условиям обитания: листья крупные, нежные, но более толстые и устьица расположены на обеих сторонах листа; корневая система проникает в грунт неглубоко; стебли с крупными воздухонос­ными полостями, проводящими сосудами и слаборазвитой механиче­ской тканью.

Влияние воздуха на растения необходимо рассматривать с дух сторон.

Влияние химического состава

усиливает транспирацию и нарушает водный баланс

Газовый состав воздух относительно постоянен: 78% азота, 21% кислорода, 0,03% углекислого газа,, 0,01% аргон и непостоянные примеси – аммиак, оксид серы IV, водяной пар, пыль, сажа, и.т.д.

Твердые частицы, находящиеся в воздухе оседают на листьях растений, при этом снижая интенсивность фотосинтеза и дыхания. Вредное воздействие оказывают выбросы промышленных предприятий. Не все растения одинаково чувствительны к их действию. Наиболее чувствительны к загрязнению атмосферы – лишайники, из хвойных – ель и сосна. Устойчивы к пыли – туя, тополь, черёмуха, клен американский, бузина, липа, берёза. Это учитывается при озеленении городов

Большое значение для фотосинтеза имеет содержание углекислого газа в воздухе. В естественных условиях он пополняется за счёт процессов брожения, дыхания, при извержениях вулканов, пожарах и пр.

Механическое действие воздуха связано с его движением. Ветер усиливает транспирацию и нарушает водный баланс. При сильных ветрах летом иссушается почва и начинается летний листопад. Это приводит к снижению продуктивности семян и зелёной массы. Плоды и семена имеют ряд приспособлений к распространению: крылатки, хохолки, парашютики и др. Ветер принимает участие в опылении растений. Ветер может формировать крону деревьев. Во многих областях земного шара ветры имеют преимущественно одно направление, в результате чего образуются флагообразные и стелющиеся формы расте­ний.

Почва образуется из горных пород при длительном воздействии растений, животных, микроорганизмов и климата. В отличие от горной породы, почва обладает особым свойством — плодородием. Плодородие почвы — ее способ­ность удовлетворять потребность растения в необходимых для его жизни веществах: Оно зависит от химического состава, физических свойств и водного режима почвы.

Почва может оказывать на растения как прямое влияние хими­ческий состав почв определяет распространение отдельных видов, а иногда и целых групп растений. Можно наблюдать появление особых форм растений на почвах с повышенным содержанием того или иного химического элемента (уродливость, особая окраска лепестков и др.), так и косвенное (действие климатических факторов)

Некоторые виды растений, а иногда сообщества растений, изби­рательно развиваются на разных месторождениях. Такие виды и сооб­щества служат индикаторами полезных ископаемых. Биогеохимиче­ский метод поисков полезных ископаемых был разработан на основе учения выдающихся советских ученых В. И. Вернадского и А. П. Ви­ноградова о миграциях химических элементов при участии живых орга­низмов. Можно выделить растения — индикаторы на повышенное или пониженное содержание минеральных веществ в почве, на засо­ление или повышенную кислотность почв.

На почвах, богатых минеральными веществами, растут пролески, сныть. К эвтрофным растениям относятся также растения черно­земных степей и низинных болот. На почвах, бедных минеральными веществами, растут росянка, сабельник, подбел, т. е. растения верхо­вых болот. Растения, произрастающие на почвах, богатых азотом (нитратные), — крапива, кипрей, бузина. Большинство растений растет при нейтральных или слабощелоч­ных реакциях почв, но есть и такие, которые растут на сильно кислых или сильно щелочных почвах.

Растения нейтральных почв — клевер красный, тимофеевка, овсяница луговая и растения широколиственных лесов.

Растения кислых почв — щучка, вереск, брусника, черника, щавель, белоус.

Растения щелоч­ных почв — пролеска, лиственница, ясень.

По степени и характеру засоленности почв различают солончаки и солонцы.

Растения солончаков — солерос, кермек, сарсазан.

Растения солонцов — биюргун, полынь черная, по­лынь морская, шмфоросма, прутняк. Растения засоленных почв типа солончаков называют галофитами.

Древесные растения можно сгруппировать по отношению к мине­ральным веществам, начиная от наиболее требовательных:

1. ясень, вяз, бук;
2. пихта, ольха черная, липа, граб, дуб, клен;
3. осина, кедр (сибирская сосна), ольха серая, ель обыкновенная;
4. сосна обыкновенная, береза.

Таким образом, если климатические факторы обусловливают зо­нальность растительности, то эдафические факторы определяют рас­пределение растений в пределах той или иной климатической зоны.

Источник

Влажность как экологический фактор. Экологические группы растений по отношению к влаге. Адаптации растений и животных к различному водному режиму.

Влажность является важным лимитирующим фактором среды, так как без воды не может существовать ни один организм. Вода – это универсальный растворитель, а все обменные процессы в клетках протекают в растворах; вода непосредственно участвует в биохимических реакциях; многие виды способны существовать только в воде. Её содержание в клетках достигает 70-90 %. Влажность атмосферного воздуха связана с насыщением его водяными парами. В связи с неравномерностью выпадения осадков различают влажные (до 2 000 мм/год – гумидные) и засушливые (менее 250 мм/год –аридные) зоны. Умеренные зоны располагаются там, где выпадает промежуточное количество осадков (250-750 мм/год). Наибольшая влажность наблюдается на побережье морей и океанов (100 %), а наименьшая – в пустынях (2-4 %). Сезонные и суточные колебания влажности наряду со светом и температурой регулируют активность организмов. По отношению к воде растения подразделяются на три экологические группы: гигрофиты, ксерофиты и мезофиты. Гигрофиты– растения, населяющие места с высокой влажностью воздуха и почвы. Это растения влажных тропических лесов (папирус, рис), верховых болот (росянка, клюква), прибрежные (тростник, камыш). Они не имеют приспособлений, ограничивающих расход воды, и не способны переносить дефицит влаги. Для гигрофитов характерны: — тонкие листовые пластинки с широко открытыми устьицами; — наличие воздухоносной паренхимы; — высокая интенсивность транспирации. Ксерофиты– засухоустойчивые растения сухих мест (полупустынь и пустынь). По физиологическим и морфологическим приспособлениям их можно подразделить на несколько подтипов: суккуленты, гемиксерофиты и склерофиты. Суккуленты – мясистые, сочные растения, с относительно малой внешней поверхностью. В тканях листа (агавы, алоэ) или стебля (кактусы) суккулентов содержится запас воды. Во время редких дождей их корни интенсивно впитывают влагу, которая запасается в водоносной паренхиме. Небольшое количество и погруженное положение устьиц, мощная кутикула или даже пробка в качестве покровной ткани, малая испаряющая поверхность обеспечивают экономное испарение воды. Интенсивность физиологических процессов невысокая. Растут суккуленты медленно. В нашей флоре к суккулентам относятся очитки, молодило (сем. толстянковых). Гемиксерофиты отличаются хорошо развитой корневой системой, бесперебойно снабжающей их водой, высоки уровнем обмена веществ, энергичным фотосинтезом и дыханием, они много испаряют воды. Надземные части имеют приспособления, направленные на уменьшение транспирации: мелкие листья, опушение, кутикула, восковой налет. Густая сеть жилок, многочисленные мелкие устьица – также типичные признаки гемиксерофитов. Рис. Суккулентное растение – древовидный кактус из пустыни Аризона. Настоящие ксерофиты (склерофиты)обладают водоудерживающей способностью и рядом физиологических особенностей , позволяющих им выдерживать сухость воздуха и почвы, — интенсивный фотосинтез, высокое осмотическое давление клеточного сока, обусловленное значительным содержание органических веществ, сильное обезвоживание цитоплазмы. Морфологическими признаками ксерофитов являются: — узкие жесткие листья; — малая листовая поверхность; — подвижность листьев, их способность свертываться и менять положение в пространстве; — редукция листьев в колючки (верблюжья колючка, ковыли, саксаулы, чертополох, эфедра); — опушение; — кутикула; — восковой налет; сильная склерификация стеблей и листьев; — клетки мелкие; — большое количество устьиц; — густая сеть жилок; — корневую систему ли поверхностная, которая улавливает влагу утренней росы и редких осадков, либо проникающая на большую глубину до грунтовых вод. Мезофитыпроизрастают в местах с умеренной влажностью почвы и воздуха. Они занимают промежуточное положение между гигро- и ксерофитами. Степень специализации тканей у них выражена сильнее, чем у гигрофитов, но слабее, чем у ксерофитов. В зависимости от особенностей водного режима они отклоняются то в одну (гигромезофиты), то в другую (ксеромезофиты) сторону. Мезофиты характерны для нашей почвенно-климатической зоны. Это растения лугов, лесов, большинство культурных растений (клевер, тимофеевка, мятлик, пшеница, сурепка, листопадные деревья и др.). Для активной жизни необходимо достаточное содержание воды в организме. Неизбежные потери воды, а вода расходуется непрерывно почками, в результате транспирации с поверхности тела, при газообмене в процессе дыхания и фотосинтеза и др., необходимо пополнять путем питья или потребления влажной пищи. Значительная часть животных (мелкие грызуны, пресмыкающиеся, членистоногие) засушливых областей никогда не пьет и довольствуется только водой, находящейся в пище. Некоторые животные (верблюд, рисовый и амбарный долгоносики, гусеницы платяной моли и др.) используют метаболическую воду, которая образуется при окислении жиров (из 100 г жира – 100-110 г воды); при высокой влажности воздуха возможно поглощение воды через покровы тела. Ряд животных пустынных районов обладают способностью к длительному быстрому бегу (антилопы, сайгаки, куланы), что позволяет им совершать дальние миграции на водопой. С другой стороны для организмов также характерны различные способы экономии воды: — плотные покровы; — редкие дыхательные движения; — обезвоженные продукты выделения; — пониженное потоотделение; — ночной образ жизни; — спячка (грызуны, насекомые, черепахи) и др.

Для продолжения скачивания необходимо пройти капчу:

Источник