Тепло группы растений по отношению к теплу

8.2. Экологические группы растений по отношению к свету, к температуре, к режиму влажности

Экологическая группа растений — совокупность видов или их популяций, произрастающих в определенных близких экологических условиях.

Растения делятся на экологические группы по отношению к различным факторам окружающей среды. Важнейшие из них это свет, температура и влажность.

По требованию к условиям освещения принято делить растения на следующие экологические группы:

1) светолюбивые (световые), или гелиофиты, – растения открытых, постоянно хорошо освещаемых местообитаний. Гелиофиты часто имеют побеги с укороченными междоузлиями, сильно ветвящиеся, нередко розеточные. Листья гелиофитов обычно мелкие или с рассеченной листовой пластинкой, с толстой наружной стенкой клеток эпидермы, нередко с восковым налетом или густым опушением, с большим числом устьиц на единицу площади, часто погруженных, с густой сетью жилок, с хорошо развитыми механическими тканями;

2) тенелюбивые (теневые), или сциофиты, – растения нижних ярусов тенистых лесов, пещер и глубоководные растения; они плохо переносят сильное освещение прямыми солнечными лучами. Листья у сциофитов располагаются горизонтально, нередко хорошо выражена листовая мозаика. Листья темно зеленые, более крупные и тонкие. Клетки эпидермы крупнее, но с более тонкими наружными стенками и тонкой кутикулой, часто содержат хлоропласты. Клетки мякоти листа крупнее, столбчитая ткань однослойная или имеет нетипичное строение и состоит не из цилиндрических, а из трапециевидных клеток. Площадь жилок вдвое меньше, чем у листьев гелиофитов, число устьиц на единицу площади меньше. Хлоропласты крупные, но число их в клетках невелико;

3) теневыносливые, или факультативные гелиофиты, – могут переносить большее или меньшее затенение, но хорошо растут и на свету; они легче других растений перестраиваются под влиянием изменяющихся условий освещения, редко обладают большим количеством пыльцы. У лиственных теневыносливых древесных пород и кустарников (дуба черешчатого, липы сердцевидной, сирени обыкновенной и др.) листья, расположенные по периферии кроны, имеют структуру, сходную со структурой листьев гелиофитов, и называются световыми, а в глубине кроны – теневые листья с теневой структурой, сходной со структурой листьев сциофитов. К этой группе можно отнести и некоторые луговые растения, лесные травы и кустарники, растущие и в затененных участках леса, и на лесных полянах, опушках, вырубках.

По отношению к температуре растения делятся на следующие группы:

1. мегатермофиты — жаростойкие растения, например пальмы;

2. мезотермофиты — теплолюбивые растения, например орех обманчивый, близкий к ореху грецкому;

3. микротермофиты — холодостойкие растения, например ель сибирская;

4. гекистотермофиты — очень холодостойкие растения, например лишайники.

По отношению к влаге различают пять экологических групп растений:

1) гидатофиты — водные травы, которые полностью погружены в воду, их листья очень тонкие, а питательные вещества поглощаются всей поверхностью тела. Среди них – цветковые, которые вторично перешли к водному образу жизни (элодея, рдесты, водяные лютики, валлиснерия, уруть и др.). Вынутые из воды, эти растения быстро высыхают и погибают. У них отсутствуют устьица и нет кутикулы. Транспирация у таких растений отсутствует, а вода выделяется через особые клетки – гидатоды. Поддерживаемые водой побеги часто не имеют механических тканей, в них хорошо развита аэренхима (воздухоносная ткань);

2) гидрофиты — растения, частично погруженные в воду, обычно обитают по берегам водоемов на сырых лугах, по болотам. К ним можно отнести тростник обыкновенный, частуху подорожниковую, вахту трехлистную, калужницу болотную и другие виды. У них лучше, чем у гидатофитов, развиты проводящие и механические ткани. Хорошо выражена аэренхима. У гидрофитов есть эпидерма с устьицами, интенсивность транспирации очень высока, и они могут расти только при постоянном интенсивном поглощении воды;

3) гигрофиты — растения влажных мест с высокой влажностью воздуха. Среди них различают теневые и световые. Теневые гигрофиты – это растения нижних ярусов сырых лесов в разных климатических зонах (недотрога, цирцея альпийская, бодяк огородный, многие тропические травы и т. п.). К световым гигрофитам относятся виды открытых местообитаний, растущие на постоянно влажных почвах и во влажном воздухе (папирус, рис, сердечники, подмаренник болотный, росянка и др.);

4) мезофиты — растения, живущие в условиях умеренного увлажнения, умеренных температур и хорошего минерального питания. К мезофитам можно отнести вечнозеленые деревья верхних ярусов тропических лесов, листопадные деревья саванн, древесные породы влажных вечнозеленых субтропических лесов, летнезеленые лиственные породы лесов умеренного пояса, кустарники подлеска, травянистые растения дубравы, растения заливных и не слишком сухих суходольных лугов, пустынные эфемеры и эфемероиды, многие сорные и большинство культурных растений (сельскохозяйственных растений — тоже мезофиты). Из приведенного перечня видно, что группа мезофитов очень обширна и неоднородна. К этой экологической группе относятся, например, такие распространённые растения как сурепка, ландыш, земляника, яблоня, ель, дуб.

5) ксерофиты — растения не достаточно увлажненных мест обитаний, где воды в почве мало, а воздух горячий и сухой. Среди них встречаются травы и древесные растения. Они имеют приспособления, позволяющие добывать воду при ее недостатке, ограничивать испарение воды или запасать ее на время засухи. Ксерофиты лучше, чем все другие растения, способны регулировать водный обмен, поэтому и во время продолжительной засухи остаются в активном состоянии. Это растения пустынь, степей, жестколистных вечнозеленых лесов и кустарниковых зарослей, песчаных дюн. Среди ксерофитов различают сухие (склерофиты — приспособлены к жесткой экономии воды) и сочные (суккуленты — имеют мясистые стебли и/или листья). Например, ковыль, саксаул, верблюжья колючка — склерофиты, алое, толстянка, опунция, цереус — суккуленты.

Источник

Экологические группы растений по отношению к теплу. Влияние на растений высоких температур. Тепловые повреждения. Приспособления растений против перегрева

1. Экологические группы по отношению к теплу. 2. Криофилы. 3. Термофилы. 4. Мегатермы. 5. Мезотермы. 6. Микротермы. 7. Влияние на растений высоких температур. 8. Тепловые повреждения. 9. Устойчивость растений к высоким температурам 10. Приспособление растений против перегрева

Экологические группы по отношению к теплу

• В зависимости от обеспеченности растения солнечным теплом выделяют следующие группы растений: • Криофилы • Термофилы Существует и другая классификация:

Криофилы

(они же психрофилы, холодолюбивые) • К ним относятся растения, свободно переносящие низкие (ниже – 10 градусов Цельсия) температуры. К ним относятся лиственница даурская, лишайники, некоторые виды водорослей, ногохвостки и т.д.

Термофилы

(теплолюбивые) • К ним относятся растения, отдающие предпочтения теплым температурам (то есть выше 0 градусов Цельсия). К ним относятся сине-зеленые водоросли, верблюжья колючка, кактусы и т.д.

Мегатермы

• Это растения без особых изменений переносящие высокие (свыше 35-40 градусов Цельсия) температуры. К ним относятся растения пустынь и полупустынь: полыни (полынь белая, полынь поздняя, черная полынь, полынь Лессинга), мак павлиний, верблюжья колючка, житняк, прутняк, ромашник, камфоросма, качим и т.д.

Мезотермы

• 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 относятся растения тропиков и субтропиков: бальзамин, бегония, драцена, жасмин, калатея, монстера, раффлезия, гевея, лигодиум японский, фикус крохотный, азалия и т.д.

Микротермы

• 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, калина, все виды лишайников и мхов и т.д.

Влияние на растений высоких температур

• Растения по-разному реагируют на повышенные температуры. Для большинства растений стресс начинается при ее увеличении до 35-40 град. Обычно растения снижают свою температуру за счет транспирации листьями.

Влияние на растений высоких температур

• Высокая температура приводит к гибели из-за повреждения мембран, инактивации и денатурации белков. При перегреве в растении обычно падает активность биосинтеза и усиливаются гидролитические процессы. Даже если из строя выходят немногие термолабильные ферменты, то это ведет к гибели клеток от расстройства обмена нуклеиновых кислот и белков.

Источник

Экологические группы растений по отношению к теплу.

В зависимости от особенностей температурных кривых жизнедеятельности и положения их кардинальных точек различают экологические группы растений по отношению к температуре. У теплолюбивых форм (термофильных, мегатермных) оптимум лежит в области повышенных температур.

Они обитают в тропиках и субтропиках, а в умеренных поясах — в сильно прогреваемых местообитаниях. Для холодолюбивых (криофильных, микротермных) растений оптимальны низкие температуры. К ним принадлежат виды, живущие в полярных и высокогорных областях или занимающие холодные местообитания. Можно выделить также про

межуточную группу мезотермных растений. Различие этих групп проявляется по положению оптимума на температурной кривой фотосинтеза, а положение точек минимума и максимума этой кривой указывает на их выносливость к экстремальным температурам.

Зависимостью распределения растений от температуры ботаники и географы интересовались давно. В 1874 г. А. Декандоль предложил выделить шесть групп растений, связанных с климатическими поясами. Нулевая группа — мегистотермы, нуждающиеся в среднегодовой температуре выше 30 °С. Это растения каменноугольного периода, вымершие при похолодании климата. Первая группа — мегатермы, которым необходимы высокая температура и постоянная влажность. Они не переносят морозов и соответствуют влажным тропикам и субтропикам со средней годовой температурой более 18°С. Вторая группа — ксеротермы, приспособленные к климату сухих субтропиков с высокими температурами и сухим периодом в течение нескольких месяцев. Хорошо переносят высокие температуры и низкую влажность. Третья группа — мезотермы. Это растения умеренно теплого климата с холодным периодом, который не прерывает вегетацию (например, средиземноморские). Обычно это чувствительные к морозу вечнозеленые виды или растения с голыми почками. Четвертая группа — микротермы, главным образом растения умеренной зоны, приспособленные к прохладному лету и продолжительной морозной зиме. Пятая группа — гекистотермы — растения полярного пояса и высокогорий, существующие в условиях минимального тепла и удовлетворяющиеся коротким вегетационным периодом. Для роста древесных форм тут условий нет.

Современную шкалу экологических групп растений по отношению к теплу предложил в 70-е гг. XX в. Г.Элленберг. Он тоже выделил шесть групп: Т-1 — крайне морозостойкие виды; Т-2 — холодостойкие растения, редко выходящие за северную границу леса; Т-3 — среднехолодостойкие, в основном виды смешанных лесов; Т-4 — теплолюбивые растения южных склонов и «теплых» почв; Т-5 — очень теплолюбивые виды, крайне чувствительные к морозу; Т-0 — растения индифферентные, безразличные к теплу, имеющие широкую амплитуду приспособленности к нему. Группы Г.Эл- ленберга применимы в основном для условий Средней Европы.

Источник