Группы растений по типу фотопериодической реакции

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 5Следующая ⇒

Фотопериодизм - реакция организмов на суточный ритм лучистой энергии, т. е. на соотношение светлого и тёмного периодов суток.

Фотопериодизм у растений – способность перехода от развития и роста вегетативных органов растений к формированию репродуктивных, к зацветанию под влиянием фотопериодов.

По характеру фотопериодические реакции зацветания растения делятся на: нейтральные, не обладающие фотопериодической чувствительностью и зацветающие почти одновременно при любой длине дня (конские бобы, гречиха); короткодневные, развитие которых замедляется при длине дня более 10–12 ч (просо, кукуруза, перилла и др.); длиннодневные, развитие которых идёт наиболее интенсивно при 24-часовом освещении и замедляется при укорочении дня (пшеница, салат, горчица и др.). Принадлежность растений к той или иной группе зависит от их географического происхождения и распространения: растения короткого дня произрастают в тропических и субтропических областях, растения длинного дня – главным образом в умеренных и северных широтах.

Группы растений по способу распространения семян

Анемохория - распространение плодов, семян, спор и других зачатков растений воздушными течениями, чему способствуют малые размеры и небольшой вес семян а также волоски на семенах и плодах (ивы, тополь), крылатые выросты (вяз, ясень, клен), ости (ковыли) и другие приспособления.

Зоохория - распространение плодов и семян животными. Различают эпизоохорию — перенос плодов или семян на наружных покровах, эндозоохорию — перенос животными в пищеварительном тракте, синзоохорию — распространение при заготовках животными плодов или семян впрок. В соответствии с этим растения делят на эпи-, эндо - и синзоохоры. У эпизоохоров на плодах или семенах имеются зацепки (крючочки, шипики), слизь или клейкие вещества (например, у череды, липучки, подорожника, омелы). У эндозоохоров сочные плоды или семена, имеющие мясистые выросты, поедаются животными и при прохождении через пищеварительный тракт не только не повреждаются, но иногда приобретают лучшую всхожесть (например, у вишни, жимолости, граната, бересклета). К синзоохорам относятся, например, лесной орех, кедровые орехи, зерновка злаков.

Мирмекохория – распространение плодов и семян муравьями.

Антропохория – распространение плодов и семян человеком.

Материалы из сборника «Ботанические экскурсии»

[Т.В. Новаковская. Ботанические экскурсии: Методическое руководство – Сыктывкар: 2009. – 60 с.]

Флора и растительность

Флора - это полная совокупность всех видов растений, произрастающих на той или иной территории. Флора территории любого размера формируется под влиянием ряда исторических, геологических, экологических факторов.

После сбора и определения видов составляется их общий список (флористический список, или конспект флоры). В конспектах флор указывают отдел, класс, семейство, вид. После названия располагают другую информацию о виде: встречаемость (можно принять упрощенную шкалу: обычно, часто, редко) и фитоценотическую приуроченность (например, сосняки лишайниковые, сфагновые болота, обочины дорог и др.). При необходимости более детального флористического исследования могут быть приведены и другие сведения: жизненная форма, географическая структура, приуроченность видов к экологическим факторам, хозяйственное использование (пищевое, кормовое, лекарственное и т.п.) и прочее.

Виды растений произрастают не изолировано друг от друга, а совместно, образуя более или менее сомкнутые группировки. При этом по территории виды растений распределены не равномерно и не случайно, а в соответствии с их экологическими потребностями. В результате в каждом конкретном местообитании формируется группировка совместно произрастающих растений, которая характеризуется определенным видовым составом и строением. Такая группировка растений называется растительное сообщество, или фитоценоз.

Полная совокупность растительных сообществ какой-либо территории называется растительностью.

Фитоценозы можно классифицировать, т.е. объединять по сходству каких-либо признаков в таксономические категории. Низшей единицей классификации считают ассоциацию, объединяющую фитоценозы сходные по видовому составу, структуре и условиям местообитания. Например, все однотипные фитоценозы елового леса с напочвенным покровом из брусники и мхов-мезофитов объединяют в одну ассоциацию - ельник бруснично-зеленомошный.

Формация объединяет ассоциации, в которых в главном ярусе доминирует один и тот же вид растений. Например, все ассоциации с господством сосны обыкновенной образуют сосновую формацию, господством ели - еловую. Формации объединяются в типы растительности по принадлежности господствующих в главном ярусе видов к одной и той же жизненной форме. Выделяют такие типы растительности как: леса, луга, болота и т.д.

Экскурсии в лес

Общая характеристика леса

Лес представляет собой сложное растительное сообщество (фитоценоз), в котором доминирующей жизненной формой являются древесные растения, под пологом которых растут кустарники, кустарнички, травянистые растения, мхи и лишайники. В любом лесу всегда имеются растения, создающие его основу. Такие растения называются лесообразующими, доминирующими. В зависимости от лесообразующих видов древесных растений лес получает и соответствующее название: еловый, сосновый (бор), березовый, смешанный и т.д.

В лесу легко убедиться, как влияет место произрастания дерева на его форму и внешний вид. Обратим внимание на внешний вид деревьев, выросших в лесу, существенно отличающихся от внешнего вида деревьев, выросших на открытых участках. У последних крона (совокупность ветвей) более могучая – значительно шире и низко спускается.

Под пологом леса, встречается сравнительно ограниченное число теневыносливых видов, у которых приспособления к существованию при малом свете наиболее ярко выражены: кислица, майник двулистный, седмичник европейский, воронец, вороний глаз, копытень европейский, папоротники и некоторые другие. Важнейшими приспособлениями являются относительно большая поверхность листвы, помогающая улавливать световые лучи, рыхлость листовых пластинок, обеспечивающая проникновение внутрь их даже слабого света. При наличии приспособлений к собиранию света у растений, произрастающих в тени, отсутствуют приспособления для сокращения испарения воды (развитая кутикула на кожице, обусловливающая жесткость листьев; волоски; восковой налет и др., что характерно для ксерофильных растений, т.е. растений сухих мест обитания). Это связано с тем, что растения верхнего яруса защищают растения нижних ярусов от излишнего испарения.

В лесу из светолюбивых пород, если почва хорошая, травянистый покров может достигнуть значительного развития (проективное покрытие до 90%) при большом разнообразии видов. Он является сильным конкурентом молодых древесных всходов.

Лес оказывает непосредственное влияние на формирование почвы. Ежегодно деревья сбрасывают листья, из которых образуется лесная подстилка; под воздействием микроорганизмов она разлагается и превращается в перегной.

Следует обратить внимание и на другие особенности лесной почвы. Так, весной, летом и осенью ее верхний горизонт обладает большей влажностью, чем соответствующий горизонт в поле. Зимой в связи со значительной глубиной и рыхлостью снегового покрова в лесу почва под ним вовсе не промерзает или промерзает не так глубоко, как в безлесных местах. Не промерзшая лесная почва легко впитывает и проводит в грунт талые воды во время зимних оттепелей, а также весной. Лес, таким образом, более экономно расходует зимние осадки, что и является одной из его важных особенностей.

Под пологом зрелого леса образуется подрост, т. е. молодое поколение деревьев, возникшее самосевом. На месте вырубленного леса новые молодые деревья появляются или вегетативным путем, или из семян. Первый способ возобновления преобладает у большинства лиственных пород; чаще они образуют поросль от пней, реже - отпрыски от корней. Сосна и ель возобновляются исключительно из семян.

В лесу можно наблюдать процесс естественного изреживания (самоизреживания) лесав результате конкуренции между деревьями за свет, питательные вещества, иногда и воду. Разные деревья обладают разной жизнеспособностью и выживаемостью. Вследствие этого одни деревья начинают постепенно отставать от других и, наконец, засыхают. В итоге можно выделить деревья, возвышающиеся кронами над общим пологом леса (деревья 1 класса по классификации, предложенной Крафтом); деревья, кроны которых, будучи сомкнуты, образуют основной полог леса (деревья II класса); деревья, входящие в общий полог, но меньшего роста и с менее развитой кроной (деревья III класса), и, наконец, деревья, явно отставшие в росте. Последние, в свою очередь, могут быть разбиты на две группы: деревья с сильно сдавленной вершиной, помещающейся частью в общем пологе, частью ниже его (деревья IV класса), и деревья, кроны которых находятся целиком под общим пологом, уже засыхающие или совсем засохшие (деревья V класса).

Трудно переоценить роль леса в жизни человека: он вырабатывает кислород, является хранителем влаги, предохраняет почвы от размыва весенними водами (эрозия почв). Лес – это дом для животных. Человек получает от леса некоторые продукты питания, древесину. Лес – это наше богатство, его нужно охранять и беречь.

Растения леса

Растения елового леса

Название леса указывает, что доминирующим видом в нем является ель. Общая площадь еловых лесов в пределах Республики Коми составляет около 34% всей территории республики. Преобладает ель сибирская (Picea obovata). Это теневыносливое древесное растение, высотой 20-30 (50) м и продолжительностью жизни 250-300 (500) лет. Боковые ветви у нее расположены мутовками, причем первая мутовка образуется на четвертый год жизни и затем ежегодно образуется по одной мутовке. Таким образом, по количеству мутовок легко определить возраст ели. Ветви ели разрастаются почти параллельно поверхности почвы, формируя густую крону дерева. Ель образует очень сильное затенение, что способствует созданию в еловом лесу повышенной влажности. Вот почему в еловом лесу может произрастать ограниченное число видов растений, способных переносить сильное затенение и влажность. Ель влаголюбивое растение, корневая система у нее поверхностная.

Для елового леса характерно наличие вечнозеленых кустарничков - брусники, водяники. Наличие этих растений дает право называть еловый лес сообществами вечнозеленых растений.

В еловом лесу произрастают и своеобразные травянистые растения. Большая часть из них из-за отсутствия достаточного количества света размножается преимущественно вегетативно (при помощи корневищ, усов). Для большинства же цветковых растений характерна белая или слабо-розовая окраска цветков, причем они обычно собраны в соцветия. Такая окраска цветков не случайна. При недостатке света в лесу светлые цветки более заметны для насекомых-опылителей.

Из травянистых растений в еловом лесу наиболее широко распространена кислица обыкновенная (рис. 2), которая нередко образует большие заросли. Характерными растениями елового леса являются также майник двулистный, седмичник европейский (рис. 3), линнея северная (рис. 4), грушанки, а также хвощи и папоротники: голокучник трехраздельный или щитовник Линнея (рис. 5), щитовник мужской.

Рис. 2. Кислица обыкновенная:

1 – внешний вид, 2 – цветок

Рис. 3. Седмичник европейский:

1 – внешний вид, 2 – плод

Напочвенный покров образован в основном мхами: кукушкиным льном, плевроцием Шребера, в местах избыточного увлажнения – сфагновыми мхами.

В еловом лесу ярусность выражена не ясно, всегда бывают 2-3 яруса. Верхний ярус обычно образуется елью, второй – кустарничками (брусникой, черникой), реже можжевельником и травянистой растительностью, третий – мхами.

Рис. 4. Линнея северная: 1 – общий вид, 2 – цветок в разрезе, 3 – плод

Рис. 5. Щитовник Линнея: 1 – внешний вид, 2-3 – доли листа с нижней стороны

В еловом лесу в зависимости от местообитания (увлажнения, богатства почвы, кислотности) в различном количестве произрастает кустарнички и травы, по наличию которых и устанавливают ассоциации – ельник-брусничник, ельник-черничник, ельник-кисличник и др.

Растения соснового леса

Лесообразующим видом этого типа леса является сосна обыкновенная (Pinus sylvestris) (рис. 6). Сосновые леса встречаются почти на всей территории Республики Коми, за исключением крайнего северо-востока и занимают второе место после еловых.

Рис. 6. Ветка сосны обыкновенной

В условиях Республики Коми сосна достигает высоты 30-50 м и возраста до 350 лет. Возраст же деревьев, образующих верхний полог леса, обычно колеблется в пределах 70-250 лет, чаще всего встречаются древостои в возрасте 100-150 лет.

Для большинства сосновых лесов Коми характерна простота строения древесного яруса, хотя наблюдается примесь в нем других пород, например, ель, береза пушистая, реже лиственница.

Экологический ареал сосны широк и поэтому сосновые леса встречаются в самых различных условиях на разнообразных почвах. Однако более или менее устойчивые ценозы она образует только на верховых болотах и на сухих, песчаных, подзолистых почвах. На более богатых почвах сосна также растет хорошо, но скоро вытесняется елью.

Корневая система сосны стержневая. В отличие от ели корни сосны обычно проникают глубоко в почву и одновременно имеют хорошо развитые боковые поверхностные корни. Такое строение корневой системы способствует поглощению воды и из глубоких, и из поверхностных слоев почвы. На болотах сосна имеет поверхностную корневую систему.

Сосна обыкновенная в отличие от ели растение светолюбивое. Характерной особенностью сосны является способность постепенно в течение жизни сбрасывать нижние ветви; крона ее сосредоточена вверху. Поэтому сосновый лес кажется редким, светлым, он не образует густых тенистых насаждений. В сосновом лесу создаются своеобразные экологические условия – большое количество света, недостаточное количество влаги в почве, бедность почвы минеральными веществами и своеобразный сухой климат. Сосны выделяют большое количество эфирных масел; воздух пропитан фитонцидами.

Сосновый лес довольно простой по структуре: древесный ярус один и образован сосной; ярус подлеска, как правило, не выражен, кустарники или отсутствуют, или встречаются отдельными редко стоящими экземплярами; травяно-кустарничковый ярус и напочвенный (мохово-лишайниковый) могут быть выражены по-разному в зависимости от конкретных условий.

Своеобразные условия среды в сосновом лесу способствуют росту в нем под пологом сосны светолюбивых кустарничков и видов травянистой растительности. Из кустарничков в сосновом лесу чаще всего растет вереск обыкновенный (рис. 7). Это вечнозеленое растение, темно-зеленой окраски, с мелкими, прижатыми, почти трехгранными черепитчато расположенными листьями, с лилово-розовыми цветами, собранными в однобокие кисти, высота их 15-30 см. В сосновом лесу растут и другие вечнозеленые кустарнички – брусника, водяника, вереск обыкновенный и др.

Травянистых растений в сосновых борах мало. На хорошо освещенных лужайках растет небольшое многолетнее растение с лежачими побегами – кошачья лапка. Прикорневые листья ее обратнояйцевидной формы, образуют розетку, стеблевые листья линейные. Все части растения покрыты мелкими волосками в виде войлока. Соцветия – нежно бархатистые головки, напоминающие кошачьи лапки. Часто встречается ястребинка волосистая (рис. 8). Листья ее сильно опушены, собраны в прикорневую розетку. Стебель безлистный, на конце его развиваются желтые цветки, собранные в корзинку. Кроме указанных травянистых растений, в сосновом бору на открытых местах обитают и другие сильно опушенные многолетние растения – сушеница лесная, лапчатка серебристая; из злаков - овсяница овечья, щучка дернистая и др.

Травянистые растения сосняков имеют эколого-биологические особенности, присущие светолюбивым и засухоустойчивым видам: мелкие и узкие листья, опушение листьев или их свертывание и покрытие восковым налетом, что предохраняет от избыточной транспирации и т.п.

Рис. 7. Вереск обыкновенный: 1 – часть соцветия, 2 – цветок в разрезе, 3 – тычинки

Рис. 8. Ястребинка волосистая: 1 – общий вид, 2 – цветок, 3 – продольный разрез корзинки, 4 – плод

Самый нижний ярус в сосновом лесу занимают лишайники, чаще всего это виды рода Cladina, которые часто и неправильно называют оленьим мхом.Они являются важным лесным компонентом.

На месте вырубленных сосновых лесов молодые всходы этой светолюбивой породы часто заглушаются буйной травянистой растительностью, если только почва благоприятствует ей. Сосна не боится заморозков и начинает селиться вскоре после березы и осины или даже одновременно с ними, хотя на молодых сосновых вырубках вначале обычно господствуют все же лиственные породы. Таким образом, происходит процесс естественной смены древесных пород. Одним из нередко наблюдаемых в природе примеров смены древесных пород может служить также смена сосны елью. Процесс этот начинается с того, что под пологом сосны образуется подрост ели, позднее вырастающий во второй ярус, а затем сменяющий сосну. На сухих почвах более требовательная к условиям питания ель может дать на месте сосняка высокой производительности плохой ельник.

Растения смешанного леса

Для смешанного леса характерно большое разнообразие древесных и травянистых видов растений, а также разнообразие местоположений. Сообщество смешанного леса более сложное. В нём легко установить 2-3 яруса древесных растений. Из лиственных пород в таком лесу растут береза, осина, рябина, черёмуха, ольха, ивы. Из хвойных – ель, пихта, сосна, лиственница.

В большом разнообразии в смешанном лесу представлены кустарники: малина, смородина, шиповник, калина, жимолость, волчье лыко, можжевельник (рис. 9) и др.

Рис. 9. Можжевельник обыкновенный:

1 – побег с женскими шишками, 2 – побег с мужскими шишками, 3 – мужская шишка,

4 – женская шишка, 5 – ягодообразная женская шишка в разрезе

Травяной покров в смешанном лесу богат видовым разнообразием и способен образовывать 2-3 яруса. В лесу виды трав распределяются неравномерно: на лучше освещенных местах травы растут гуще и в большем разнообразии видов. Преобладают виды, приспособленные к значительному затенению: кислица, костяника, вороний глаз (рис. 10), майник, бор развесистый, папоротники, хвощи (рис. 11). Большинство трав относится к многолетним корневищным растениям, т.е. преобладает вегетативное размножение. Цветки травянистых растений белые или розовые, часто образуют соцветия. Это способствует привлечению насекомых-опылителей.

Рис. 10. Вороний глаз четырехлистный:

1 – внешний вид, 2 – плод

Рис. 11. Хвощ лесной:

1 – вегетативный побег, 2 – спороносный побег, 3 – листовое кольцо, 4 – боковая ветвь

⇐ Предыдущая 123 4 5 Следующая ⇒