Состав фитоценозов. Экологические группы растений по отношению к воде, свету, кислотности и трофности почв

Федеральное агентство по образованию  Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования  «Марийский государственный университет» Кафедра экологии

Реферат по дисциплине фитоценология на тему:   «Состав фитоценозов. Экологические группы растений по отношению к воде, свету, кислотности и трофности почв».

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила:

студентка БХФ  з/о ББ-21

Хазова Е. А.

Проверила:

канд. биол. наук, доцент

Закамская Е.С.

 

 

Йошкар-Ола

2013

Содержание

 

Введение  ………………………………………………………………………… 3

Состав  фитоценозов  ……………………………………………………………. 4

Экологические группы растений  ……………………………………………… 7

Заключение  ……………………………………………………………………  16

Литература  …………………………………………………………………….  17

 

Введение

 

Фитоцено́з — это растительное сообщество, существующее в пределах одного биотопа. Характеризуется относительной однородностью видового

состава, определённой структурой и системой взаимоотношений растений друг с другом и со внешней средой.

Этот термин предложен польским ботаником И. К. Пачоским в 1915 году. Фитоценозы является объектом изучения науки фитоценологии (геоботаники).

Фитоценоз входит в состав биоценоза наряду с зооценозом и микробиоценозом. Биоценоз, в свою очередь, в сочетании с условиями абиотический среды (экотопом) образует биогеоценоз. Фитоценоз является центральным, ведущим элементом биогеоценоза, так как трансформирует первичный экотоп в биотоп, создавая среду обитания для других организмов, а также является первым звеном в круговороте веществ и энергии. От растительности зависят свойства почв, микроклимат, состав животного мира, такие характеристики биогеоценоза, как биомасса, биопродуктивность и т. д. В свою очередь, элементами фитоценоза являются ценопопуляции растений — совокупности особей одного вида в границах фитоценозов.

Каждый  фитоценоз характеризуется совокупностью  отличительный признаков, отражающих его строение и структуру. Основными  из них являются: видовой, или флористический, состав, ярусность, обилие (число особей), количественное и качественное соотношение  видов, встречаемость, покрытие, жизненность, характер местообитания.

 

Состав фитоценозов   В вертикально расчлененных, т.е. прерывистых по вертикали фитоценозах  различают определенное число слоев, называемых ярусами. Ярусы, как правило, образованы разными жизненными формами, и фотосинтезирующий аппарат (листва) располагается на разных уровнях. В  северных лесах чаще всего удается  выделить четыре яруса: древесный, кустарниковый, травяно-кустарничковый и мохово-лишайниковый. Однако известны и одноярусные  лесные сообщества (например, мертвопокровные  ельники). Распределение фитомассы  по ярусам существенно различается  в разных типах сообществ. Ярусы  характеризуются также свойственной им активностью фотосинтеза, количеством  первично образуемых органических веществ  и количеством фиксируемой энергии  солнечного света. В подземной структуре  сообществ ярусность не всегда столь  определенна. Помимо вертикальной структуры  фитоценоза, существует структура горизонтальная. Хотя считается что фитоценоз — это более или менее однородный участок растительности, однако однородность его относительна. Смена местообитаний и взаимодействие растений-сообитателей ведет к нарушению пространственной однородности растительного покрова и возникновению мозаичности фитоценоза. Мозаичность свойственна большинству фитоценозов. Флористический состав и  структура, а также экологические  связи между растениями-сообитателями  могут изменяться во времени. Эти  изменения достаточно многообразны. Легче всего обнаруживаются сезонные изменения, связанные с временами  года. Эти изменения выражаются прежде всего в смене аспектов, т.е. в  смене окраски растительных сообществ. Более точные представления о ритмах сезонных изменений дают фенологические наблюдения, т.е. наблюдения за ритмами развития растений. К ним относятся наблюдения за вегетацией, ростом побегов, сроками цветения, плодоношения и т. п. Помимо сезонных изменений  фитоценозов, которые цикличны, т.е. обратимы, существуют и необратимые  изменения, получившие название динамики фитоценозов. Обычно они более длительные и могут касаться любых признаков  фитоценоза: флористического состава, структуры и т. д. В результате необратимых изменений один фитоценоз заменяется другим. Последовательная смена одних фитоценозов другими на определенном участке поверхности Земли получила название сукцессии. Сукцессии могут быть вызваны как внешними, так и внутренними причинами. На первых этапах изменений  главную роль играют внешние причины: преимущественно изменения среды  обитания. К их числу относятся  изменения климата, химизма почвы, пожары, антропогенные воздействия (вырубки, осушение, орошение, усиленный  выпас скота и т.д.). Конечные этапы  изменений определяются преимущественно  внутренними причинами, связанными с биологическими особенностями видов-сообитателей в фитоценозе и возникновением собственной внутренней среды обитания, отличной от первоначальной (заторфовывание водоемов, изменение реакции почвы под воздействием поселяющихся растений, снижение или повышение содержания азота и др.). Во многих случаях изменения  носят закономерный характер. Одновременно этот рисунок может служить примером экологических рядов, демонстрирующих  соответствие между особенностями  местообитания и типом развивающегося в этих условиях фитоценоза. Часть  этих рядов — одновременно и сукцессионные  ряды, закономерно ведущие к смене  и типа растительности. В вековой динамике фитоценозов  существует тенденция к возникновению  относительно стабильного состояния  растительности, находящейся в равновесных  отношениях со средой обитания. Такое  состояние растительности называется климаксом. Развивающиеся при этом сообщества называются климаксными сообществами.

 

Экологические группы растений

 

Экологическая группа — совокупность видов, характеризующаяся сходными потребностями в величине какого-либо экологического фактора и возникшими в результате его воздействия в процессе эволюции сходными анатомо-морфологическими и иными признаками, закрепившимися в генотипе.

Экологические группы выделяются по отношению организмов к одному фактору среды влага, температура, свет, химические свойства среды обитания и т. п., однако границы между ними условны, и имеет место плавный переход от одной экогруппы к другой, что обусловлено экологической индивидуальностью каждого вида.

Организмы по-разному реагируют на факторы  окружающей среды: тепло, свет, влагу, питание. Одни предпочитают жить в тени, другие могут нормально развиваться  только при хорошем освещении. Одни легко переносят засуху и довольствуются ничтожным количеством влаги, другим необходимо регулярное поступление  большого количества влаги, а третьи вообще живут в воде.

Организмы, имеющие одинаковые требования к  условиям среды и сходным образом  реагирующие на определенные экологические  факторы, объединяют в экологические  группы. Экологические группы растений можно выделять по отношению к  любому из факторов среды. Мы назовем  наиболее значимые из них.

 

Экологические группы по фактору увлажнения: 
1. Ксерофиты (греч. ксерос — сухой и фитон — растение) — сухоустойчивые растения, произрастающие в местообитаниях с недостаточным увлажнением и хорошо выраженным засушливым периодом. У таких растений выработались разнообразные приспособления, позволяющие им выжить при недостатке воды в почве и раскаленном сухом воздухе.

Различают две группы ксерофитов. Одни из них  действительно испытывают нехватку влаги и переживают реальную засуху — их называют настоящими ксерофитами. К ложным ксерофитам относятся растения, которые хотя и произрастают в сухих местообитаниях, но не испытывают недостатка влаги. Они имеют приспособления, позволяющие добывать или запасать достаточное количество воды. Ложные ксерофиты разными способами избегают засухи, как бы убегают от нее.

Среди настоящих  ксерофитов не встречаются деревья. Обычно — это низкорослые растения с мощно развитой корневой системой. Причем масса корней нередко в  десятки раз превышает массу  надземных побегов. Не случайно степи, в которых произрастает много  настоящих ксерофитов, называют лесом кверху ногами.

Все защитные приспособления настоящих ксерофитов направлены на то, чтобы как можно  больше уменьшить транспирацию —  испарение драгоценной влаги  через устьица листовых пластинок. Это достигается разными способами.

Иногда  поверхность гладкой и кожистой листовой пластинки покрыта толстым  слоем воскового налета. Известно, что воск не пропускает, отталкивает  воду, поэтому затрудняет ее испарение. 
У других засухоустойчивых растений, напротив, густо опушенные беловойлочные листья. Это серебристо-белое опушение хорошо отражает солнечные лучи и спасает растение от перегрева и излишней транспирации. Кроме того, в густом опушении задерживаются водяные пары и повышается влажность воздуха вокруг листовой пластинки. Третьи имеют очень узкие, вертикально торчащие листья. В полуденный зной, когда солнце стоит в зените, солнечные лучи проходят как бы вскользь, мимо таких листьев и не перегревают их. К тому же у некоторых видов например, ковылей лист в сухую погоду способен сворачиваться в трубочку. И, наконец, некоторые настоящие ксерофиты, например, пустынные саксаулы вообще лишены листьев.

Однако  особенно интересны ложные ксерофиты, которые нашли различные способы  убежать от засухи. Некоторые сочные и мясистые растения представляют собой что-то вроде бочек, в которых накапливается влага, а затем экономно расходуется на протяжении засушливого периода. Такие растения называют суккулентами.

Стеблевые суккуленты, например, кактусы имеют  сочный толстый стебель и превратившиеся в колючки листья. Листовые суккуленты алоэ, агавы, напротив, обладают твердым  стеблем и мясистыми листьями. 
Растения — эфемеры однолетние и эфемероиды многолетние самыми первыми развиваются во влажный сезон года. Так, в степях и пустынях они появляются ранней весной прямо из под снега, когда почва еще богата влагой. Всем знакомы тюльпаны. Когда они массово расцветают в степях Средней Азии, то обычно безжизненные пространства на короткий период становятся красочными. Эфемеры и эфемероиды проходят очень быстрое развитие до наступления неблагоприятного засушливого периода. Таким способом они, образно говоря, убегают от засухи во времени. 
А вот глубококорневые ложные ксерофиты убегают от засухи в пространстве. Достигается это тем, что они имеют очень мощные и глубокие корневые системы, проникающие до грунтовых вод, где они сильно разветвляются и бесперебойно снабжают растения водой, даже в период самой сильной засухи. Некоторые примеры просто впечатляют. Так, у обитающей в пустынях Средней Азии низкорослой 40-50 см высотой верблюжьей колючки корневая система может достигать глубины 40 м. 
В достаточно влажном климате лесной зоны Западной Сибири ксерофиты представлены очень скудно. Можно отметить горноколосники и ковыли изредка поселяющиеся на хорошо прогреваемых крутых южных склонах, да и то лишь на самом юге обширной территории Западной Сибири.

 

2. Мезофитами (греч. мезос — средний и фитон — растение) называют растения, живущие в условиях нормального среднего увлажнения. У таких растений обычно мягкие сочные достаточно крупные листья, с плоскими пластинками и большим количеством устьиц. Мезофиты не имеют особых приспособлений для снижения испарения влаги, поэтому не выдерживают засухи.

Подавляющее большинство растений Западной Сибири относятся именно к этой экологической  группе: березы, осины, тополя, хвойные  деревья: ели, кедры, пихты и лиственницы, многие лесные и луговые травы.

 

3. Гигрофиты (греч. гигрос — влажный и фитон — растение) обитают в условиях высокой атмосферной влажности воздуха. Такие условия складываются под пологом густых тенистых лесов, в которых кроны деревьев являются своеобразным экраном, препятствующим испарению влаги с поверхности почвы.

Особенно  высокая влажность воздуха отмечается в дождевых тропических лесах, где  осадки выпадают ежедневно в виде ливней. Однако и в наших сибирских  темнохвойных лесах, где царят сырость  и полумрак, растет много гигрофитов. Это низкорослые растения с тонкими  нежными листочками — заячья кисличка, седмичник, фиалки — их называют таежным  мелкотравьем. Если растения гигрофиты  вынести на открытое освещенное место  — они прямо на глазах завядают.

 

4. К гидрофитам (греч. гидро — вода и фитон — растение) относят влаголюбивые болотные, водные и прибрежно-водные растения.

Некоторые гидрофиты полностью погружены  в воду — рдесты, телорез, элодея, харовые водоросли. Другие, как ряска  или пузырчатка, плавают на ее поверхности. У кубышек и кувшинок корни  прикреплены к грунту, а насыщенные воздухом листья плавают на поверхности  воды. Так называемые земноводные  растения — осоки, тростник, камыши, водолюб — произрастают на мелководьях, по берегам водоемов и на обводненных болотах.

Главной и общей проблемой всех гидрофитов является нехватка воздуха, у них  затруднен газообмен с окружающей средой. Даже у прибрежноводных растений основания стеблей и корни  погружены в воду. Поэтому стебли и листья гидрофитов пронизаны воздухоносными полостями, по которым циркулируют  газы.

 

 Экологические группы по отношению к температуре.

Тепло является одним из самых важных факторов в  жизни организмов. Все процессы жизнедеятельности  зависят от температуры. Не случайно при наступлении неблагоприятного холодного периода в умеренных  широтах жизнедеятельность многих организмов почти прекращается: деревья  сбрасывают листья, травы увядают.