Лес как растительное сообщество

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 5Следующая ⇒

Растения леса находятся в тесной взаимосвязи друг с другом и со средой обитания. Сложная взаимосвязь между растениями проявляется в их расположении по ярусам. Виды, входящие в состав лесного сообщества, различаются по жизненным формам, по отношению к окружающей среде, по ритмам развития, а следовательно, занимаемыми экологическими нишами.

Структура леса бывает обычно довольно сложной. В зависимости от разнообразия видового состава доминирующих и сопутствующих видов, характера роста, условий произрастания, экологических и биологических особенностей видов растений, в лесу можно наблюдать 2-6 хорошо выраженных ярусов.

Сложность строения лесного сообщества дополняется ярусным размещением растений не только в пространстве, но и во времени, т.к. разные виды растений одного сообщества различаются ритмом развития. Одни из них раньше трогаются в рост и переходят к цветению и плодоношению (раннецветущие растения: гусиный лук, чина весенняя). Другие характеризуются замедленным ростом и переходят к цветению летом (большинство цветковых), третьи виды достигают полного развития во второй половине лета (золотая розга).

В связи с сезонным развитием растений меняется и аспект (внешний вид) лесного сообщества. К осени аспект леса меняется в результате пожелтения или покраснения листьев.

Ни в одном другом фитоценозе ярусность растений не проявляется так ясно, как в лесу. Ярусность и видовой состав растений изменяются не только в зависимости от типа леса, но и от характера местопроизрастания его.

В лесах со сложным видовым составом растений можно установить следующие ярусы: 1 - состоит из одного или двух видов доминирующих высокорослых древесных растений (ель, сосна, берёза и др.); 2 - представлен менее рослыми деревьями (черёмуха, рябина и др.); 3 - образуют кустарники (малина, смородина и др.); 4 - травы и кустарнички (хвощи, медуница, валерьяна, брусника, черника, и др.); 5 - обычно занят различными мхами (кукушкин лён, сфагнум, плевроций) и лишайниками.

Экскурсии на луга

Общая характеристика луга

Луг представляет собой сложное растительное сообщество – фитоценоз – образованное длительно вегетирующими, многолетними травянистыми мезофитами (т. е. растения среднего водного довольствия) с более или менее сомкнутым травостоем. Типично луговыми, травянистыми многолетниками называют виды, часто и обильно встречающиеся на лугах и хорошо здесь размножающиеся. Вместе с ними произрастают некоторые однолетники (мятлик однолетний, погремки, однолетние клевера), двулетники (тмин), а также многолетние виды, занесенные на луга из соседних сообществ (лесные или болотные растения), которые в зависимости от сложившихся на лугу условий получают более или менее пышное развитие.

Флористический (видовой) состав луга зависит от состава местной флоры, условий произрастания, формы и интенсивности использования, от возраста сообщества и его истории. Луга чаще всего возникали и возникают на месте других сообществ в результате деятельности человека (вырубленного леса, осушенного болота и т.д.), реже они являются сообществами, возникшими естественным путем.

Луга занимают около 150-200 млн. га, в основном участки низменных, хорошо увлажненных земель в умеренном поясе Северного полушария. Наиболее характерны луга для лесной зоны, но могут быть южнее и севернее ее.

Луга – ценные сенокосы и пастбища, среди которых все большее значение приобретают сеяные луга.

Флористический состав лугового травостоя очень разнообразен. По хозяйственной значимости луговые растения принято подразделять на четыре группы: злаки, бобовые, осоки и разнотравье.

Луговые злаки (Poaceae или Graminae) определяют хозяйственное качество луга как сенокосного и пастбищного угодья. На незаболоченном и незамшелом лугу преобладающими растениями являются злаки. На заболоченных лугах злаки уступают первенствующее место осокам.

Злаки по продолжительности жизненного цикла разделяются на: однолетние, двулетние и многолетние. На природных лугах преобладают многолетние злаки. Продолжительность жизни многолетних злаков достигает 10-20 и более лет. В образовании луговой дерновины главная роль принадлежит злакам, имеющим мощно развитую мочковатую корневую систему.

Стебель злаковых тонкий (0, 3-0, 5 см) - соломина, с четким разделением на узлы и междоузлия; междоузлия полые. Листья простые, с влагалищами, охватывающими междоузлия, и линейной пластинкой. В месте отхождения пластинки от влагалища находится язычок в виде небольшого пленчатого выроста. Высота побегов колеблется от 10 до 100 см и более. Листорасположение очередное.

Цветки злаков образуют соцветия - колоски (каждый колосок может состоять из 1-10 цветков), которые собраны в различные сложные соцветия: сложный колос, метелку, цилиндрическое соцветие (султан). В основании колоска обычно располагаются 2 колосковые чешуи - нижняя и верхняя, а над ними на оси - цветки. В основании цветка находятся две цветковые чешуи; более крупная нижняя чешуя охватывает верхнюю цветочную чешую. Внутри цветка, между цветочными чешуями, находятся две маленькие пленки (лодикулы), 3 тычинки и 1 пестик (рис. 12). На завязи пестика – 2 коротких столбика с длинными перистыми рыльцами. Плод - зерновка. Опыление злаков: перекрестное, чаще - анемофилия (ветром), реже энтомофилия (насекомыми) или самоопыление. У некоторых родов злаков наблюдаются отклонения от описанного типичного строения цветка.

Рис. 12. Строение цветка злака:

1 – пестик, 2 – тычинки, 3 – цветковые пленки (лодикулы), 4 -цветковые чешуи

Ветвление побегов злаков происходит в зоне кущения. Зона кущения - это сближенные узлы с почками возобновления в основании надземного побега.

По характеру побегообразования (кущения) и характеру корневой системы злаки делятся на три типа: корневищные, рыхлокустовые (рыхлодерновинные) и плотнокустовые (плотнодерновинные) (рис. 13).

Корневищные злаки. У корневищных злаков корневища образуют длинные, горизонтально распространяющиеся подземные побеги с вытянутыми междоузлиями. Корневища имеют низовые чешуевидные листья, а от узлов развиваются придаточные корни. Новые надземные побеги возникают на некотором расстоянии от материнского куста и друг от друга; они представляют как бы самостоятельные растения, связанные, однако, между собой подземными частями. Узел кущения находится под землей на расстоянии 5-20 см от поверхности земли.

Рис. 13. Типы кущения злаков:

1 – корневищного, 2 – рыхлокустового, 3 – плотнокустового

К корневищным злакам можно отнести пырей ползучий, костёр безостый, вейник и др. Корневищные растения относятся к вегетативно подвижным растениям, они способны быстро занимать большие пространства. Особенно энергично они разрастаются на рыхлых хорошо аэрируемых почвах, богатых органическими и минеральными веществами.

Рыхлокустовые злаки образуют укороченные побеги, выходящие из почвы под острым углом к вертикальному надземному побегу. Каждый такой побег в свою очередь производит новые боковые побеги (10-20 побегов). В результате получается куст, но довольно рыхлый, откуда и происходит название. Горизонтальная часть их значительно короче, чем у корневищных злаков. Узел кущения находится под землей на расстоянии 2-5 см от поверхности земли. При достаточном обилии на лугу эти злаки образуют рыхлую, легко разрывающуюся дернину.

Примером рыхлокустовых злаков может быть ежа сборная, тимофеевка луговая, лисохвост луговой (рис. 14), овсяница луговая, душистый колосок, полевица тонкая и др.

Рис. 14. Тимофеевка луговая (слева),

лисохвост луговой (справа)

Плотнокустовые злаки имеют очень маленькую горизонтальную часть побегов, отходящих от зоны кущения, как будто боковые побеги растут параллельно материнским. Дочерние побеги плотно прижаты и формируют компактный плотный «куст», или дерновину. С возрастом дерновина увеличивается, образуя кочки. Узел кущения находится на поверхности земли. К плотнокустовым злакам относятся: щучка дернистая, белоус, овсяница овечья и др.

Видовой состав злаков, произрастающих на лугах, изменяется в зависимости от типа луга, его зонального положения и хозяйственного использования.

Злаки образуют настолько мощную, тесно сплоченную растительную массу, что внедриться в нее и устоять в борьбе с нею другим растениям дело трудное. Злаки стесняют другие растения, прежде всего территориально, притом не только над почвой, но и в почве, где их корни образуют сплоченную подземную массу.

Луговые растения семейства бобовых очень ценны в составе лугового травостоя. Зеленая масса бобовых по сравнению с зеленой массой злаковых содержит большое количество белков.

Бобовые растения обычны на лугах разного типа, но видовой состав их на лугах лесной зоны не богат. Он представлен различными видами клевера (луговой, ползучий или белый, средний), горошком мышиным (рис. 15), горошком заборным (рис. 16), чиной луговой и др. видами. В зависимости от условий произрастания продолжительность их жизни различна. Клевер луговой, например, живет на лугах до 10-15 лет.

Бобовые растения имеют большое значение: благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями они обогащают почву лугов связанным азотом.

Побеги бобовых: приподнимающиеся, цепляющиеся, прямостоячие. Листья всегда сложные: тройчатые (у клевера), перистые (у горошков). Листорасположение на стебле очередное. Цветки неправильные, с двойным околоцветником, чашечка из 5 сросшихся чашелистиков; венчик из одного большого лепестка (паруса), двух боковых лепестков (весел) и двух сросшихся лепестков (лодочки). Тычинок 10: 9 срастаются тычиночными нитями, а одна тычинка свободная; или все 10 тычинок срастаются. Пестик один. Плод- боб.

Рис. 15. Горошек мышиный

Рис. 16. Горошек заборный

Осоки. Большинство представителей этого семейства - многолетние растения с длинными или короткими корневищами. В отличие от злаков стебли их трехгранные, без вздутых узлов, не полые. Листья у многих видов расположены трехрядно, преимущественно в нижней части побега. Пластинка листа узколинейная. Цветки мелкие, однополые или обоеполые, собраны в соцветие колосок.

Большинство осок – однодомные, но есть и двудомные виды. Кроющий лист завертывается вокруг пестика, срастаясь краями, образует так называемый мешочек, который остается при плоде после его созревания.

На низинных лугах осоки иногда составляют основную массу травостоя, много осок и на заливных лугах низкого уровня. Среди них можно встретить осоку лисью, осоку пузырчатую, осоку чёрную, осоку острую и др.

Разнотравье. Эта группа растений состоит из видов нескольких семейств, встречающихся в незначительном количестве по отдельности. Для каждого отдельного относящегося сюда вида его участие в образовании лугового покрова обычно незначительно и непостоянно. Сюда относятся следующие семейства:

- Лютиковые: лютик едкий (рис. 17), лютик многоцветковый, лютик ползучий (рис. 18), лютик жгучий, василистник узколистный, калужница болотная, купальница европейская и др;

Рис. 17. Лютик едкий

Рис. 18. Лютик ползучий

- Розоцветные: таволга вязолистная, гравилат речной, лапчатки, манжетки и др.;

- Подорожниковые: подорожник средний, подорожник большой, подорожник ланцетный и др.;

- Гвоздичные: гвоздика травянка, гвоздика Фишера, смолевка татарская, смолевка обыкновенная, горицвет, кукушкин цвет и др.;

- Гречишные: горец змеиный, щавель кислый, щавель кисловатый и др.;

- Сложноцветные: одуванчик лекарственный, поповник или нивяник обыкновенный (рис. 19), тысячелистник обыкновенный, василек луговой, кульбаба осенняя, ромашка пахучая, ромашка непахучая и др.;

- Зонтичные: тмин обыкновенный, бедренец-камнеломка, сныть обыкновенная и др.;

- Колокольчиковые: колокольчик раскидистый, колокольчик скученный и др.;

- Норичниковые: погремок весенний, погремок малый, очанки и др.;

- Валериановые: валериана лекарственная, валериана волжская и др.

Рис. 19. Нивяник обыкновенный (поповник обыкновенный) 1 – общий вид, 2 – трубчатый, плодущий цветок, 3 – трубчатый цветок в разрезе, 4 – ложноязычковый цветок, 5 – плод

В зависимости от климатических условий в различных зонах существуют луга, значительно отличающиеся между собой по ботаническому составу, структуре, кормовым качествам трав и другим показателям.

Существует несколько классификаций естественных лугов, рассмотрим одну из них.Различают луга горные и равнинные. Последние делят на: заливные (пойменные) и суходольные (материковые) луга.

Значение лугов и их рациональное использование. Луга имеют большое народнохозяйственное значение прежде всего как пастбищные и сенокосные угодья. Кроме того, на лугах растут ценные лекарственные растения, например: валериана лекарственная, синюха голубая, тысячелистник обыкновенный, клевер луговой, чина луговая, живучка ползучая, земляника, одуванчик лекарственный и др. Наряду с ценными кормовыми и лекарственными на лугу растут ядовитые и сорные растения. К ядовитым растениям луга принадлежат: лютик ядовитый, лютик жгучий, калужница болотная, звездчатка злаковидная, мытник болотный, болиголов пятнистый, молочай, хвощи. Борьба с сорными и ядовитыми растениями очень трудна. Окончательно искоренить их удается лишь после вспашки луга и высева ценных кормовых растений.

Неправильное использование природных сенокосов и пастбищ, отсутствие ухода за ними ускоряют процесс перерождения луга. Для поддержания злаковых растений на лугу в более ценной корневищной и рыхлокустовой стадии проводят плановые мероприятия по борьбе с уплотнением почвы, развитием дернины, для чего ее боронуют, удобряют, осушают, борются с сорняками.

Растения луга

Растения пойменного луга

Пойменные или заливные луга располагаются в долинах рек и распространены в различных районах республики Коми довольно широко. Они ежегодно заливаются вешними водами, которые приносят на луг ил, богатый органическими веществами. Почва заливных лугов очень плодородна.

Заливные луга – лучшие сенокосные угодья, дающие высокие урожаи ценного по качеству сена. Увлажняются заливные луга весенними паводками, атмосферными осадками и близкими грунтовыми водами.

По характеру отложения наилка, рельефу поймы больших рек подразделяются на три части: прирусловую, центральную и притеррасную.

Прирусловая часть поймы расположена в непосредственной близости к кромке воды. Ближе к руслу реки осаждаются более крупные, тяжелые (песчаные) частицы. Нередко здесь образуется так называемый береговой вал. В прирусловой части поймы на рыхлых песчаных почвах развиваются кустарники, главным образом ивы. Из злаков преобладают корневищные: пырей ползучий, костер безостый, канареечник тростниковидный.

Центральная пойма несколько удалена от русла реки. На ней вешние воды оставляют мелкие частицы. Почва ее плодородная, лучше увлажнена, поэтому флористический состав растений более разнообразен. Развиваются высокие облиственные побеги, обеспечивающие хорошие урожаи сена. Для центральной поймы характерно господство рыхлокустовых злаков - лисохвоста, тимофеевки, мятлика лугового; из бобовых – клевера лугового, клевера гибридного, горошка мышиного, горошка заборного, чины луговой. В разнотравье – василек луговой, нивяник обыкновенный, кульбаба осенняя, тысячелистник обыкновенный. В понижениях - таволга вязолистная и другие растения.

Притеррасная пойма наиболее удалена от реки и граничит с террасами речной долины. Весенние воды, покрывающие ее, лишены плодородного ила. Почвы плотные, обычно избыточно увлажненные водой ключей, бьющих из подножья коренного берега, и стекающими со склона атмосферными осадками. Разложение растительных остатков здесь затруднено вследствие плохой аэрации почвы. Поэтому нередко наблюдаются процессы заболачивания. Здесь часто растут гигрофиты (растения избыточных мест увлажнения): тростник, камыш, осоки, пушица, из древесных – ольха, ивы.

Растения суходольного луга

Суходольные луга (или просто суходолы) занимают в лесной зоне довольно большие пространства. Чаще всего они образуются в результате сведения леса. По характеру водоснабжения различают: абсолютные суходолы, нормальные суходолы и низинные луга.

Абсолютные суходолы, расположенные на возвышенных частях рельефа. Источником их увлажнения служат талые воды и атмосферные осадки, причем они не успевают впитываться в почву – быстро стекают в более низкие места. Почвы сильно подзолистые с малым содержанием перегноя, с кислой реакцией. Летом растения этих лугов страдают от недостатка влаги. Травостой состоит из низкорослых, жесткостебельных малоурожайных растений. Здесь можно встретить мятлики, овсяницу красную, душистый колосок, подорожник средний; клевер горный, клевер ползучий, смолевку обыкновенную, смолевку татарскую, тысячелистник обыкновенный и др. Урожайность этих лугов низкая.

Нормальные суходолы, или луга умеренного увлажнения, расположены на водораздельных равнинах, на средних или нижних частях склонов. Почва их содержит значительное количество перегноя, имеет среднее увлажнение, так как атмосферные осадки удерживаются в почве; кроме того, на увлажнение почвы оказывают влияние грунтовые воды. К этому типу лугов можно отнести лесные поляны, опушки. На этих лугах растут ценные в кормовом отношении растения: овсяница луговая, костер безостый, ежа сборная, пырей ползучий, лисохвост луговой, клевер луговой, клевер средний, горошек мышиный, горошек заборный, нивяник обыкновенный, чина луговая, подорожник средний, вероника дубравная, живучка ползучая и т.д.

Низинные луга приурочены к низинам между холмами. Основной признак этой группы – обильное постоянное увлажнение грунтовыми водами. Здесь также скапливаются атмосферные осадки. Почва низинных лугов обычно богата элементами питания, но вследствие повышенной увлажненности и отсутствия аэрации они находятся в трудноусвояемом для растений виде. В составе травостоя преобладают осоки, пушица, хвощ, сабельник болотный, гравилат речной, таволга, лютики и другие растения.

⇐ Предыдущая 1 234 5 Следующая ⇒