Характеристика основных экологических групп растений

§ 55. Характеристика основных экологических групп растений

1. Что такое ткань? 2. Какое значение имеют покровные и механические ткани? 3. Каково строение клеток этих тканей? 4. Что такое межклетники? Какую роль они играют?

Когда вы изучали строение отдельных органов и тканей, то в основном знакомились с теневыносливыми растениями, живущими в местах с достаточным увлажнением. Это наиболее типичная экологическая группа растений. Понимая общие закономерности строения и жизнедеятельности растений, зная характеристику этой экологической группы, вы сможете легче разобраться в особенностях организации других групп.

Светолюбивые растения

Свет оказывает большое влияние на форму растений. Растущие на открытом месте светолюбивые деревья, как правило, невысокие, разветвленные, с широкой кроной (сосна, береза, лиственница, белая акация). В лесу эти же деревья выглядят совершенно иначе, например сосна здесь имеет высокий, стройный ствол с кроной, расположенной на самой вершине [190]. А у сосны, выросшей на опушке, крона однобокая, годичные кольца древесины шире на освещенной стороне. Под влиянием затенения светолюбивые растения теряют боковые ветви.

Благодаря интенсивному освещению некоторые светолюбивые травянистые растения образуют низкорослые, часто розе- точные формы с укороченным стеблем (подорожник, одуванчик, горные растения), другие растения могут иметь достаточно высокий стебель (луговые травы, иван-чай).

Светолюбивые растения имеют характерное строение листьев (см. [85]). Они обычно небольшие, плотные, с блестящей толстой кожицей и многочисленными устьицами. У многих растений листья покрыты восковым налетом или волосками, что предохраняет их от прямого воздействия солнечных лучей. У некоторых растений листья на стебле расположены вертикально (степные злаки) или повернуты ребром к падающим лучам солнца (эвкалипт). Это также избавляет лист от чрезмерного нагревания.

В клетках мякоти листа хлоропластов, как правило, немного, поэтому они имеют светло-зеленую окраску.

У светолюбивых растений хорошо развиты механические ткани и корневая система.

Тенелюбивые растения

Растут под пологом леса, в глубоких расщелинах и других местах, куда не проникают прямые лучи солнца (лишайник, вороний глаз, ветреница). В таких местах обычно повышенная влажность. Эти условия оказывают влияние на строение тенелюбивых растений.

Механические и проводящие ткани развиты слабо, поэтому побеги обычно хрупкие и нежные. Листовые пластинки у этих растений довольно крупные, тонкие (см. [85]). Кожица листа тонкая, ее клетки часто содержат хлоропласты. Устьица могут быть расположены на верхней и на нижней сторонах листа.

Хлоропласты в клетках листьев крупные, хлорофилла в них больше, чем у светолюбивых растений. Это обеспечивает возможность фотосинтеза при слабом, рассеянном освещении.

Растения водных и избыточно увлажненных мест обитания

Большинство живущих в воде растений имеет очень большую поверхность тела по отношению к его общей массе. Они поглощают воду и растворенные в ней вещества всей поверхностью тела, в связи с чем корневая система у них развита слабо, а иногда и совсем отсутствует (элодея, перистолистник). На погруженных в воду частях растений покровные ткани развиты слабо. Устьиц на подводных листьях нет.

У извлеченных из воды растений стебли и листья обвисают. Это связано с тем, что их механические ткани развиты очень слабо и растения могут сохранять вертикальное положение только в воде, которая их поддерживает.

Иное строение у листьев водных растений, плавающих на поверхности [191]. На их верхней стороне, как и у сухопутных растений, образуются многочисленные устьица (на 1 мм 2 верхней стороны листа кувшинки их 460—500), обеспечивающие газообмен с воздушной средой и интенсивное испарение. Поверхность листа покрыта плотной глянцевой кожицей, она плохо смачивается, поэтому вода скатывается и не заливает устьица.

У всех водных растений сильно развита система межклетников, заполненных воздухом, а у некоторых образуется воздухоносная ткань.

Сухопутные растения, живущие в сильно увлажненной среде, совсем не выносят даже кратковременного иссушения. Это объясняется тем, что они плохо регулируют испарение, не могут сохранять в тканях необходимое количество воды и при засухе вянут и погибают. Среди этих растений можно выделить две группы. К первой относят растения, живущие в сильно увлажненных тенистых местах (в лесу это некоторые виды папоротников, кислица). Для растений этой группы характерны признаки тенелюбивых растений. У них обычно плохо развита корневая система, многочисленные устьица расположены на верхней и на нижней сторонах листа. У некоторых, кроме устьиц, есть особые образования — гидатоды (от греческих слов «гидор» — вода и «одос» — путь), через которые излишки воды удаляются из растений. Поэтому у многих растений, живущих при повышенной влажности почвы и воздуха, на листьях часто появляются капли воды. Это явление получило название «плач растений».

Ко второй группе относят растения, живущие в хорошо освещенных сырых местах, на переувлажненных почвах, во влажном воздухе, например калужница болотная, пушица, подмаренник болотный, рогоз, рис и др. [192].

Эти растения плохо переносят засуху, ветры. Корневая система у них обычно развита слабо, расположена поверхностно. Из-за недостатка воздуха во влажной почве в корнях и стеблях часто образуется система межклетников, развивается воздухоносная ткань. Некоторые особенности строения этих растений позволяют им быть более устойчивыми к действию прямых солнечных лучей. Кожица их листьев достаточно плотная, устьица расположены главным образом на нижней стороне. Механические ткани хорошо развиты.

Растения сухих мест обитания

Живут при значительном недостатке влаги, чаще всего в степях, полупустынях и пустынях. Растения этой экологической группы обычно обладают хорошо развитой корневой системой, многие из них запасают воду в тканях корня, стебля или листьев [193]. Их листья имеют толстую, плотную кожицу, опушение или превращены в колючки (кактусы), устьиц немного, и расположены они, как у олеандра, — в углублениях [194]. На листьях и других органах есть водонепроницаемый восковой налет (сахарный тростник), листья в период засухи могут быть свернуты в трубку (ковыль) (см. [88]).

Таким образом, среди растений можно выделить несколько основных экологических групп: светолюбивые, теневыносливые, тенелюбивые, растения водных и избыточно увлажненных мест обитания, растения мест достаточного увлажнения и растения сухих мест обитания. У растений каждой группы выработались приспособления, позволяющие им нормально расти и развиваться в определенных условиях обитания.

1. Изучите особенности строения комнатных растений (колеус, алоэ, бальзамин, бегония, кактус, циперус и др.). Отметьте размеры и окраску листьев; особенности кожицы (тонкая, нежная, толстая, плотная, глянцевая, покрыта восковым налетом); опушены ли листья; где и как расположены устьица, особенности других органов.

2. Определите, к каким экологическим группам можно отнести эти растения. Укажите признаки, на основании которых вы сделали вывод.

3. Сделайте такое же описание нескольких растений из школьного гербария. Определите, к каким экологическим группам относятся изученные растения.

ВОЗДУХОНОСНАЯ ТКАНЬ. ГИДАТОДЫ

Ответьте на вопросы

1. Какие экологические группы растений можно выделить в зависимости от их отношения к освещенности? 2. Какие экологические группы можно выделить в зависимости от отношения растений к влаге? 3. Чем можно объяснить сходство в строении тенелюбивых и живущих при повышенной влажности почвы и воздуха растений? 4. Какие черты сходства наблюдаются у растений засушливых мест обитания и светолюбивых растений?

Задания для самостоятельной работы

Изучите растения елового и соснового леса. Отметьте особенности их строения в каждом типе леса. Объясните, какие условия влияют на формирование видового состава растений в этих лесах.

Проведите наблюдения за весенними явлениями в жизни растений.

Весна — пора пробуждения растений [195]. В природе она вступает в свои права с началом сокодвижения у растений. Это первый признак весны. Раньше, чем у других деревьев, начинается весеннее сокодвижение у клена остролистного, чуть позднее — у березы.

Отметьте, когда началось сокодвижение у этих растений в вашей местности.

Цветение ветроопыляемых деревьев и кустарников — второй признак весны. В средней полосе европейской части страны первой зацветает ольха серая [196]. Цветки ее невзрачны, но распустившиеся сережки из тычиночных цветков хорошо заметны. Почти одновременно с ольхой зацветают орешник, мать-и-мачеха. Запишите в тетрадь, когда зацвели эти растения. Какова продолжительность цветения этих растений в вашей местности? Ранней весной цветут многолетние травянистые растения лиственного леса. Они часто зацветают до того, как сойдет снег, поэтому их называют подснежниками. Все они светолюбивы и цветут под пологом леса, когда на деревьях и кустарниках еще нет листвы.

Выясните, какие первоцветы растут в вашей местности.

Наблюдая за жизнью растений в природе, составьте календарь весны для своей местности. Запишите в календаре сроки цветения ольхи, мать-и-мачехи, орешника и раннецветущих многолетних растений — подснежников. Затем запишите сроки распускания листьев у березы и липы, зацветания одуванчиков, вишни, сирени, ландыша.

Если вы живете в сельской местности, установите, какие виды сельскохозяйственных работ проводят во время того или иного весеннего явления, замеченного вами (например, посев огурцов — во время цветения акации). Записывайте в дневник наблюдения в виде таблицы:

Рекомендуем ознакомится: http://xn--24-6kct3an.xn--p1ai