Оcновы общей экологии
Шрифт:
Большинство высших наземных растений используют корни, для поглощения воды (среди исключений мхи, которые поглощают воду из почвы ризоидами).
Если в близости от корней запасы воды в почве незначительны, корни растут в направлении большей влажности, находясь в постоянном движении.
Различают следующие корневые системы по типу ветвления:
1) экстенсивная – охватывает большой объем почвы, но относительно слабо ветвится с негустым пронизованием почвы (сосна обыкновенная, береза повислая, василек шероховатый, верблюжья колючка);
2) интенсивная – охватывает значительно меньший объем почвы, но густо пронизывает ее многочисленными сильно ветвящимися корнями (степные дерновинные злаки (например, ковыль), рожь, колокольчик широколистный, пион). Между этими типами корневых систем есть переходные.
При недостатке влаги корневая система может становится экстенсивнее.
2.5. Влияние абиотических факторов на растения
Экологические группы растений выделяют по отношению организмов к одному конкретному фактору окружающей среды (влажность, температура, свет, засоление и др.).
Влияние света на растения
Светолюбивые растения называют гелиофитами.
Гелиофиты произрастают в условиях солнечного освещения (сосна, роза, подсолнечник, кукуруза, флокс, и др.), в сухих местах обычно образуют разреженный и невысокий покров. Типичные светолюбивые растения – луговые, степные травы, многие культурные растения. У некоторых растений отношение к свету зависит от вида, сорта (очиток).
Тенелюбивые (сциофиты) – виды растущие под пологом леса при сильном затенении, не выносящие сильного освещения, экологическим оптимумом для таких растений является слабая освещенность.
К тенелюбивым растениям широколиственных и темнохвойных лесов, относятся виды, обитающие в нижних ярусах (например, виды нижнего яруса ельников). Среди таких видов зеленые мхи, медуница и др.
Факультативные гелиофиты (теневыносливые) занимают промежуточное положение между двумя группами. Эти растения переносят небольшое затенение. Это ряд лесных растений (ель, клен, липа, ирис, земляника лесная). На осветленных местах они разрастаются часто сильнее, однако оптимальное использование солнечной радиации у них происходит не при полном солнечном освещении.
В экспериментальной работе oценить влияние света на растения можно не только в условиях полевых экспериментов, но и в условиях жилых и производственных помещений.
Влияние температуры на растения
Вы никогда не задавались вопросом, почему одни растения, растущие в саду могу перенести зиму, а другие нет?
Можно привести и другие примеры, например даурская лиственница – северная древесная порода, способная переносить температуры до -60°C, а иногда и более, а некоторые комнатные растения могут погибнуть при 0° С.
Все дело в том, что существуют различные экологические группы, по отношению к низким температурам.
По степени адаптации можно выделить следующие группы:
нехолодостойкие растения – сильно повреждаются или гибнут при температурах, еще не достигающих точки замерзания воды. К таким растениям относятся растения тропических лесов, водоросли теплых морей;
неморозостойкие растения переносят низкие температуры, но погибают, если в тканях начинает образовываться лед. Представителями этой группы являются растения вечнозеленых субтропических лесов.
льдоустойчивые или морозоустойчивые растения – это растения, произрастающие в областях с сезонным климатом, с холодными зимами. Несмотря на сильные морозы, надземные органы деревьев и кустарников сохраняют жизнеспособность, так как в клетках кристаллический лед не образуется. Представителями этой группы являются растения произрастающие в областях с сезонными изменениями, например растения сосновых и еловых экосистем.
Морозоустойчивость – способность растений благодаря ряду физиолого-биохимических механизмов, переносить снижение температуры ниже 0°С.
Растения подготавливаются к перенесению морозов постепенно, проходя предварительную закалку.
Закаливание растений проходит в две фазы: первая проходит на свету при пониженных плюсовых температурах (например, днем около 10°С, ночью около 2°С) и умеренной влажности. В эту фазу продолжается замедление или даже полная остановка ростовых процессов. В результате закалки накапливаются в клетках сахара (до 30 %), и другие защитные вещества, связывающие воду. Вторая фаза закаливания протекает при дальнейшем понижении температуры и не требует света. В эту фазу происходит отток воды из клеток, продолжается образование устойчивых к обезвоживанию белков. Не для всех растений необходимо протекание процессов закаливания в две фазы. У древесных растений, сразу протекают изменения, соответствующие второй фазе закаливания.
Высокую морозостойкость растения приобретают при разной скорости снижения температуры: более морозостойкие растения быстрее закаливаются. Большой вклад в изучение морозостойкости растений был внесен И.И. Тумановым, с 1942 по 1982 гг. он был руководителем лаборатории в Институте физиологии растений РАН, он написал монографию «Физиология закаливания и морозостойкости растений» (1979 г.).
Некоторые растения могут переносить очень низкие температуры, они живут в крайне экстремальных условиях.
Несмотря на очень суровый климат, в Антарктиде тоже можно встретить растения, среди которых представители цветковых – луговик антарктическии и необычное растение колобантус кито, которое распускается красивыми жёлтыми цветочками мохоподобного вида. Это растение называют «антарктической жемчужиной».
Попав на вершины гор, например Гималаев, Анд, и Альп можно не поверить своим глазам – большие пространства снегов розовеют, как бледноватая мякоть арбуза.На таких высотах, кажется, что эти волшебные снежные полосы, всего лишь причудливые тени.