Сделать конспект и ответить на вопросы по тексту: 1. Что такое среда обитания? 2. Каковы особенности разных сред обитания? 3. Что такое экологические факторы? 4. На какие группы делят экологические факторы? 5. Как приспосабливаются растения к определённым факторам соеды? 6. Какие экологические группы растений можно выделить в зависимости от их отношения к освещённости? 7. Какие экологические группы растений можно пыделить в зависимости от их отношения к плажности? 8. Какие биотические отношения существуют в природе между растениями и другими живыми организмами? Текст: § 16. среда обитания растений. 816. экОлогические фАкторы вспомните Среда овитания. Всё, что окружает органиам и оказывает на него влин- ние, является его ередой обитания. 1. Что такое среда обитания? Растения обитают в различных средах: 2. Какова роль света в нодани растений? подной, воздушной, наземной, Каждая 3. Что нзучает экология? среда обитанин имеет свои характерные особенности. Так, водния среда отличается отсутствием реаких колебаний температуры, достаточно высокой плотностью, наличнем питательных веществ и газов (О, и СО2), достаточной для фотосиитеза освещённостью в поверхностных слоях водоёмов. Навемно-воздушная среда - самая разнообразная по условиям обитания. Для неё характерны пезначительная плотность воздуха, резкие колебания температуры, неравномерное распределение воды (различная влажность). Почва характеризуется отсутотвием света или слабой освещённостью, незначительными колебаниями температуры, рааличным количеством питательных веществ, воды и особенностью структуры. Именно поэтому выделяют рааличные виды почв. Непосредственно в почве живут лишь некоторые виды одноклеточных водорослей, но большинство растений связаны с почвой, получая из неё минеральное питание. Особенности строения и экипнедеятельности растений связаны с их приспо- собленностью к определённым условиям обитания. Среда обитания растений включает не только неживую природу, но и живые организмы, с которыми растения взаимосвязаны. Отдельные компоненты среды обитания называют экологическими факторами. Экологичиские факторы. Выделлют абиотические, биотические и антропогенные факторы. Абиотические факторы (от греч, а - отрицательная частица и биотикое - живой, жизненный) это факторы неживой природы (температура, свет, долгота дня, давление, влажность, ветер, рельеф и др.), прямо или косвенно воздействующие на живые организмы, Абиотические факторы - важные элементы среды обитания органиамов, от которых зависит их жизнь и развитие. Биотические факторы - факторы живой среды, плилющие на жизнедеятельность организмов, а также на среду их обитания. Виотические взанмоот- пошения имеют очень сложный характер, могут быть прямыми и косвенными, Например, соперничество за пищу и территорию, в результате которого происходит вытеснение одних растений другими, опыление растений насекомыми, паразитизм, влияние растений на среду обитания и др. 98 Антропогенные факторы (от греч, антропос человек и геное - рождение) - факторы, проявляющиеся в результате непосредственного воздействия человека на организмы или воздействия на организмы через изменение человеком их среды обитания. Аптроногенные факторы весьма раанообразны. Человеческая деятельность оказывает влияние на численность видов, среду Пава 3. Растения и среда обитания их обитания, на экосистемы в целом. Особенно сказывается деятельность человека на жизни экосиетем в настоящее время, когда активно развивается промышленное производство, транепорт. Распашка степей, вырубка лесов, осушение болот, нерегулируемый выпас скота на лугах приводят к нарушению равновесия, устойчивости экосистем. Поэтому, прежде чем приступить к хозяйственной деятельности в той или иной экосистеме, надо провести научный анализ, предусмотреть возможные последствия этой деятельности. Влняние абиотических факторов на растения. В зависимости от силы пбиотических факторов растения реагируют на них по-разному. Условия среды нанладывают определённые ограничения на распространение организмов. Количеством света, проникающим череа толшу воды, ограничивается жиань велёных растений в водоёмах. Температурой определяется активность и контролируется размножение многих организмов. Абиотические факторы постоянно изменяются: в зависимости от времени года и суток меняется температура, количество осадков, освещённость. Организмы приспосабливаются к отим изменениям. К наиболее важным абиотическим факторам, определяющим условия существования организмов практически во всех средах жизни, относятся свет, температура и влажность. Рассмотрим действия этих факторов подробнее. Влияние света на растения. Свет необходим растениям как источник энергии для фотосинтева. Он влияет также на рост, цветение и плодоношение растений. У рааных видов растений потребность в освещённости неодинакова, по этому признаку различают три группы: светолюбивые, тенелюбивые и тене- выносливые. Светолюбивые растения живут только на освещённых солицем открытых местах. К светолюбивым относят степные и луговые травы (степные алаки, иван-чай), большинство культурных растений, из древесных пород сосну, берёзу, лиственницу, белую акацию. В клетках мякоти листа светолюбивых растений хлоропластов, как правило, немного, поэтому они имеют светло-зелёную окраску. Механические ткани и корвевая система у них хорошо развиты. Тенелюбивые растения не переносят действия ярких солнечных лучей. Их листья обычно большие, тонкие, тёмно-велёные, с крупными хлоропластами. Растут они в тенистых местах, под пологом деревьев и кустарников. Это травинистые растения еловых лесов и дубрав, папример вороний глав, майник двулистный, ветреница, многие лесные папоротники. Из комнатных растений к тенелюбивым можно отнести аспидистру, некоторые виды папоротников. Теневыносливые растения хорошо растут на свету, но могут мириться и с затенением. В эту группу растений входят многие древесные породы с густыми кронами, в которых часть листьев сильно затеняется (липа, дуб, бук, ясень и др.), многие травянистые растения лесов, опушек и лугов, нз комнатных растений - монстера, саноевьера, узамбарская фиалка и другие (рис. 78). Интенсивность освещения и его продолжительность в течение года изменяются: в зависимости от положения солица над горизонтом изменяется угол падения солнечных лучей на вемную поверхность. Известно, что на экваторе 99 16. Среда обитания растений, Экологические фокторы Плющ Сансевьера Монстера фиалка узамбарская Рис. 73. Теневыносливые растения день всегда равен почи. В Южном и Северном полушариях день бывает равен почи в дни весеннего осеннего равноденствий. Соотношение продолжительности дня и ночи оказывает огромное влияние на развитие растений. Например, в Арктике полярный день продолжается долго (без ночей), так как солице не опускается горивонт. При длинном дне растения тундры проходят цикл развития на более короткие сроки по сравнению с короткодневными растениями южных районов. Недостаток тепла в северных районах уравновешивается (компенсируется) более продолжительным освещением. За короткое лето (один-два кесица) рестения в тундре успевают вырасти, отцвести, дать плоды и семена. Одно ла приспособлений к использованию света расселение орга- ниамов врусами этажами (рас. 74). Благодаря этому растения, например, не затеннют друт друга в хорошо освещаются. Влинние тимпературы на растения, Растения приспособлены к определённому температурному режиму. Для них опасны как перегрев, так и чрезмерное охлаждение. У растений холодных местообитаний, которым приходится переносить холодные зимы, также развиваются защитные изменения. Воздействию высоних температур, часто сочетающемуся с недостатком влаги, передко подвергаются светолюбивые растения. У этих растений выработались разнообразные приспособления, позволяющие избежать вредных последствий перегрева: вертикальное положение листьев, свёртывание листовых пластинок (злаки), уменьшение поверхности листа, развитие колючек (кактусы), способность к запасанию большого количества воды (алоз), разан- тая кориевая система, густое опушение, придающее листьям светлую окраску. и усиливающее отражение падающего света, и др. 100 Многолетние травы и кустарники полирных и высокогорных областей имеют очень мелкие листья и кебольшие размеры (карликовая берёза, карликовая ива). Слава 3. Растения и среда обитания Рис. 74. Ярусное распределение растений в лесу Их высота соответствует глубине снежного покрова, так как все части. выступающие над снегом, гибнут. У некоторых кустарников и деревьев начинает преобладать рост в горизонтальном направлении, например у недрового стланика, можжевельника, рябины и др. Многие растения тундры плотно прижимаются к земле, используя тем самым тепло почвы. Их ветви стелются по земле и не поднимаются выше обычной глубины снежного покрова (рис. 75). В холодное время года у растений замедляются все жизненные процессы. Подготовка к состоянию зимнего покоя начинается заблаговременно. Растения сбрасывают листву. У них происходит одревеснение побегов и утолщение пробкового слоя. У многих травянистых растений отмирают надземные органы. Некоторые водные растения опускаются на дло водоёмов или образуют виму- ющие почки, По отношению к влажности растения можно разделить на три групны. 1. Растения водных и избыточно увлажмённых мест обитания. Влияние влажности на растения. Вода необходима для жизни растений. Влажность, т. е. количество влаги, зависит от осадков, выпадающих за определенный период времени в той или иной местности. 2. Растения сухих мест обитания, обладающие большой засухоустойчи- востью. 3. Растения, живущие в средних (достаточных) условиях увлажнения. Растения, входящие в эти экологические группы, имеют характерные для них особенности внешнего и внутреннего строения. У них сходно протекают процессы жизнедеятельности. 101 102 Растения водных и избыточно увлажнённых мест обитания. Большинство живущих в воде растений имеет очень большую поверхность тела по отношению к его общей массе. Они поглощают воду и растворённые в ней вещества всей поверхностью тела, в связи с чем корневая система у них развита слабо, а иногда и совсем отсутствует (элодея, перистолистник). На погружённых в воду частях растений покровные ткани развиты слабо. Устьиц на подводных листьях нет. Глава 3. Растения и среда обитания Очиток Калужница Молодило Пушица Рис. 76. Растения увлажнённых (а) и сухих (6) мест обитания У извлечённых 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 (рис. 77). На их верхней стороне, как и у сухопутных растений, образуются многочисленные устьица (на 1 мм2 верхней сторопы 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. Сухопутные растения, живущие в сильно увлажнённой 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 отих растений можно выделить две группы. К первой относят растения, живущие в сильно увлажнённых тенистых местах (в лесу это некоторые виды папоротников, кислица). Для растений этой групны характерны признаки тенелюбивых растений. У них обычно плохо развита корневая система, многочисленные устьица расположены на верхней и нижней сторонах листа. У некоторых, кроме устьиц, есть особые образования гидатоды (от греч. слов гидор - вода и одос - путь), через которые излишки воды удаляются на растений. Поэтому у многих растений, живущих в условиях повышенной влажности почвы и воздуха, на листьях часто появляются капли воды. Это ивление получило название «плач растений». Ко второй группе относятся растения, живущие в хорошо освещённых сырых местах, на переувлажнённых почвах, во влажном воздухе, например калужница болотная, пушица, подмаренник болотный, рогоз, рис и др. (рис. 76, а). 103 516. Среда обитания растений, Экологические факторы Кожица Межклет- ники Рис 77. Кувшинка: общий вид, строение листа Эти растения плохо перевосят засуху, ветры. Корневая система у них обыч- по развита слабо, расположена позерхностно. Из-за недостатка воздуха во плажной почве в корних и стоблях часто образуется система межклетников, развивается воздухоноения ткань. Некоторые особенности стросния этих растений позволяют им быть более устойчивыми к действию прямых солнечных лучей, Кожица их листьев достаточно илотная, устькца расположены главным образом на нижней стороне, Мехниические ткани хорошо развиты. Растения сухих мест обитания живут при значительном недостатке влаги, чаще всего а стених, полупустыпях и пустынях. У растений этой группы существует кложество приспособлений для экономни расхода воды. Так, у рада растелий листья покрыты восковым налётом, видоизменены в колючки, устьп- ца погружены в ткани листа. Кроме того, некоторые растения запасают воду в тканях, имоют мощную корневую систому, позволяющую поглощать воду иа глубоких слоёв почны (рис. 76, б). Перечиеленными выше факторами вовсе не печерпывается пабор экологических условий, определнющих жиень и распространение растений. Важное значение имеюти другие абнотические факторы, например ветер, атмосферное давление, высота над уровнем моря, химический состав среды обитания и др. Влиянне живых организмов на растения, Животные питаются растениями, опыляют их, разносят плоды и семена, Крупные растения могут затенять молодые, мелние. Некоторые растения используют другие в качестве опоры. Микроорганизмы, разлагающие растительные оотатки, обогащают почву перегноем и минерильными веществами. 104 В свою очередь, растения влияют на окружающую среду. Они изменяют состав воздуха: увлажаяют его, поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Растения измениют состав почвы. Они поглощают из неё одни вещества выделяют в пеё другие. Корневые системы растений закрепляют склоны оврагов, холмов, речных долин, предохрания почвы от разрушения. Лесные посад- глава 3. Растения и среда обитания ки защипиют поля от суховеев, Растения, испаряющие много влаги, например ввкалипты, могут быть использованы для осушения заболоченных территорий, Влинние деятельности человека. Человек осушает болота и орошает засушливые земли, создивая благоприятные условия для выращивания сель- скохознйственных культур. Он выводит новые высокопродуктивные и устойчивые з паболеваниям сорта растений. Человек борется с сорвяками и способствует распространению ценных растений. Но деятельность человека может нанести природе вред. Так, неправильное орошение нызывает заболичивание и засоление почв и часто приводит к гибели растений. Из-за вырубки лесов рварушается плодородный слой почвы и даже могут образоваться пустыни. Подобных примеров можно принести много, и все опи свидетельствуют о том. что человек оказывает огромное влияние растительный мир и природу в целом.