РАЗДЕЛ 2. ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ РАСТЕНИЙ

Тема: «Понятие об экологических факторах. Климатические факторы»

Понятие об экологических факторах.

Раздел биологии, изучающий условий существования растений и взаимосвязи между растительными организмами и средой, в которой они обитают называются экологией растений. Те элементы среды (свет, вода, тепло, воздух), которые влияют на растения, получили название экологических факторов. Эти факторы создают среду обитания.

Выделяют 5 экологических факторов:

1.климатические факторы

2.эдафические факторы

3.топографические факторы

4.биотические факторы

5.антропогенные факторы

Климатические факторы.

К климатическим факторам относятся свет, тепло, вода, воздух.

Свет. Естественным источник света на Земле является солнечная радиация. Проникающая сквозь атмосферу радиация в диапазоне волн 380 – 710 нм составляют область фотосинтетически активной радиации, которая является энергетическим фактором процесса фотосинтеза. Благодаря фотосинтезу зеленые растения как автотрофные организмы создают органическое вещество из простых неорганических соединений и выделяют в атмосферу свободный кислород. Свет оказывает большое формирующее влияние на древесные растения, энергию их роста, на цветение и плодоношение. По реакции на освещенность выделяют три основные группы растений: светолюбивые, теневыносливые.

Светолюбивые виды - это растения открытых местообитаний или хорошо освещенных экологических ниш. К светолюбивым растениям относятся: лиственница сибирская, сосна обыкновенная, береза бородавчатая, робиния лжеакация, можжевельник казацкий, можжевельник высокий.

Теневыносливы виды – составляют обширную группу видов, которые могут выживать при световом минимуме всего 1 - 3 % от полной дневной освещенности. К теневыносливым видам относятся: тис ягодный, виды елей, самшит вечнозеленый, бук восточный, граб обыкновенный, виды лип.

Тепло. Тепло является важным экологическим фактором, определяющий жизнь растений, распределение ботанических видов на земной поверхности, формирование типов растительности. Необходимость тепла для растений обусловлена прежде всего тем, что процессы роста и развития возможны лишь на известном тепловом фоне, в определенном интервале температур, поскольку всякая физиологическая функция так или иначе сопряжена с потреблением тепловой энергии. Интервал этот невелик – 1 до 45⁰С для активной жизни; оптимальной же считается температура в пределах 15 – 30⁰С. Возможность использования той или иной древесной породы в озеленении определяется главным образом величиной минимальной температуры, которую она может переносить без потерь своих декоративных качеств, т.е. морозостойкостью (холодостойкостью). Под морозостойкостью понимают способность переносить прямое действие температуры ниже 0⁰С во время осенних и весенних заморозков и зимних морозов. Декоративные породы по отношению к низким температурам подразделяются (Л.П.Смоляк, 1983 А.И.Колесников, 1974):

1.Очень морозостойкие – переносят длительное понижение температуры до – 35 – 50⁰ С. К ним относятся береза бородавчатая, береза пушистая, ель обыкновенная, лиственница даурская, лиственница сибирская, ольха серая, сосна обыкновенная, сосна кедровая сибирская и т.д.

2.Морозостойкие – переносят длительное понижение температуры до – 25 – 35⁰ С. К ним относятся ель сизая, сосна Веймутова, пихта сибирская, дуб черешчатый, ива белая, клен остролистный, клен ясенелистный, клен татарский, клен Гиннала, липа мелколистная, рябина обыкновенная, калина обыкновенная и т.д.

3.Умеренно морозостойкие – переносят длительное понижение температуры до – 15 -25⁰ С. К ним относятся лжетсуга Мензиза, пихта одноцветная, пихта кавказская, сосна крымская, тис ягодный, гледичия трехколючковая, граб обыкновенный, катальпа прекрасная, конский каштан обыкновенный, клен серебристый, орех черный, софора японская, тополь черный, бирючина обыкновенная, дейция шершавая и т.д.

4.Неморозостойкие – переносят непродолжительное снижение температуры до – 10 – 15⁰ С. К ним относятся кипарис вечнозеленой, кедр гималайский, кедр ливанский, альбиция ленкоранская, павловния войлочная, платан кленолистный, глициния китайская, гортензия садовая и т.д.

5.Наименее морозостойкие – переносят лишь кратковременное снижение температуры не ниже – 10⁰ С. К ним относятся субтропические древесные породы на южном берегу Крыма и Черноморском побережье Кавказа – пальмы, вечнозеленые лиственные, южные виды сосен.

Вода. Важнейший экологический фактор жизни и распространения растений на нашей планете. Для жизни растений участие воды необходимо в качестве растворителя и метаболита. Вода – обязательный компонент реакции фотосинтеза, минеральные соли поступают в растение из почвы только в виде водных растворов. Вода составляет большую часть массы растения. Протоплазма содержит в среднем 85 – 90 % воды и осуществляет свою жизнедеятельность только в насыщенном водой состоянии. Если протоплазма высыхает, то она гибнет и гибнет все растение.

Естественными источниками воды, потребляемой наземными растениями, служат атмосферные осадки (дождь, снег, туман, изморозь) и грунтовые воды.

На распределение атмосферных осадков очень сильно большое влияние оказывают близость океанов и морей, циркуляция атмосферы и горный рельеф.

По отношению древесных растений к содержанию воды в атмосфере и почве все древесные растения подразделяются на три группы:

1.Гигрофиты – растения влажных местообитаний, у которых корни и корневища находятся в воде или в избыточно влажной почве. К древесным гигрофитам относятся ольха черная, виды ив, таксодий двурядный.

2.Ксерофиты – растения, способные произрастать в условиях постоянного или сезонного дефицита влаги. Они обладают рядом морфологическим, анатомических и физиологических свойств, обеспечивающих получение воды из почвы и атмосферы и её крайне экономное расходование. Корневая система сильно разветвленная, способна проникать на глубину до 10 м. К древесным ксерофитам относятся лох серебристый, узколистный, виды тамарикса и т.д.

3.Мезофиты – растения среднеувлажненных местообитаний. При краткосрочном недостатке влаги их листья способны увядать, что снижает интенсивность транспирации и позволяет растениям переносить временный дефицит воды. При продолжительном недостатке её у древесных мезофитов может происходить вынужденный летний листопад. К мезофитам относятся многие древесные породы наших лесов, кедровые сосны, виды лиственниц, виды пихт, виды елей, осина серая, виды берез, виды лип, виды яблонь, граб обыкновенный, рябина обыкновенная и т.д.

Воздух. Как экологический фактор его следует рассматривать с точки зрения газового состава и движения. Газовый состав воздуха имеет исключительное значение для жизни растений: углекислый газ необходим для фотосинтеза, а кислород – для дыхания. В воздушных бассейнах крупных индустриальных центров может содержаться большое количество промышленных выбросов – сажи, сернистого ангидрида, соединений фтора, аммиака и др. такое промышленное загрязнение окружающей среды весьма опасно для растений, так как накапливающиеся в атмосфере токсические вещества являются новым и притом недавно существующим экологическим фактором, к которому растения еще не успели выработать необходимых приспособительных свойств. Тем не менее, различные виды древесных растений по – разному реагируют на загазованность и задымленность воздуха.

По отношению к воздуху древесные растения подразделяются:

1.Дымо- и газостойкие - растения способны переносить хорошо городские условия без потерь декоративных качеств. К ним относятся ель колючая и его декоративные формы, туя западная, лиственница сибирская и Гмелина, клен татарский, сирень венгерская, виды лип, виды вяз, виды тополей.

2.Негазостойкие – сильно страдают от городских условий, что приводят к потере декоративных качеств и в некоторых случаях к гибели растений. К ним относятся виды пихт, ель европейская, ель сибирская, сосна обыкновенная, сосна Веймутова.

Тема: «Эдафические, топографические, биотические, антропогенные факторы»

1.Олиготрофы – растения, распространенные преимущественно на бедных почвах. К ним относятся сосна обыкновенная, сосна горная, можжевельник сибирский, можжевельник обыкновенный.

2.Мегатрофы – растения, распространенные на богатых почвах с большим содержанием зольных элементов. К ним относятся пихта кавказская, орех грецкий, дуб черешчатый, бук лесной, каштан посевной, ольха черная.

3.Мезотрофы – растения, произрастающие на почвах со среднем содержанием питательных веществ. К ним относятся ель европейская, ель аянская, береза бородавчатая, береза пушистая.

4.Нитрофилы – растения, являющиеся хорошими индикаторами высокого содержания в почве азотистых веществ. К ним относятся малина.

5.Кальцефиты – растения, предпочитающие известковые почвы. К ним относятся хмелеграб обыкновенный, самшит вечнозеленый, виды лиственниц, сосна крымская.

6.Кальцефобы – растения, избегающие известковых почв. К ним относятся виды рододендронов, вереск.

7.Галофиты – растения, обитающие на засоленных почвах. К ним относятся саксаул солончаковый.

8.Псаммофиты – растения, способны произрастать на песчаных почвах. К ним относятся виды тамарикса.

Топографические факторы

Под топографическими факторами понимают влияние рельефа и его элементов на условия среды в данной географической области. Рельеф не является фактором, необходимым для жизни растений, но оказывает большое влияние на другие экологические факторы – климатические и эдафические. По мере поднятия над уровнем моря происходит снижение температуры, возрастает количество выпадающих осадков и влажность воздуха, изменяются освещенность и спектральный состав света. При значительной высоте гор это приводит к проявлению вертикальной зональности и формированию её высокогорных форм. Большое значение для формирования растительности имеют крутизна склонов и экспозиция. Для южных склонов обычно характера более ксероморфная растительность, чем для северных. Гористый рельеф, изменяя направление циркуляционных потоков атмосферы, оказывает большое внимание на климат горных ландшафтов. На формирование и особенности растительного покрова чрезвычайно велико влияние и микрорельефа – незначительных повышений и понижений местности, с которым тесно связаны изменения влажности и температуры почвы, ход почвообразовательных процессов. Поэтому растительные группировки на повышенных и пониженных участках, обычно довольно сильно различаются как по видовому составу, так и по строению

Биотические факторы

Под биотическими факторами принято понимать взаимоотношения растений с растениями и животными. Выделяют два вида:

1.фитогенные – взаимоотношения растений с растениями.

2.зоогенные – взаимоотношения растений с животным миром.

Особенно многообразно проявляются биотические факторы в лесу. Жизнь леса непосредственно связана с обитанием в нем зверей, птиц, насекомых. Состав животного мира зависит здесь от естественных условий, а также от деятельности человека. Животный мир оказывает значительное влияние на лесную почву, например, общеизвестно колоссальное значение находящихся в почве микроорганизмов, именно они участвуют в процессе почвообразования, в результате которого формируется почва, кроме микроорганизмов в процессе почвообразования участвуют дождевые черви, беспозвоночные животные. Благодаря им происходит разложение лесной подстилки, в результате чего поверхностный слой обогащается азотом и другими питательными веществами. Большое воздействие на жизнь леса оказывают насекомые. Одни из них способствуют перекрестному опылению, а другие приносят вред поеданием корневой системы, листьев, коры, древесины. Положительное влияние оказывают птицы, поедая огромное количество вредных насекомых, распространения семена древесных пород. Между древесными растениями идет постоянно конкуренция за свет, воду, питательные вещества, и поэтому в лесу так хорошо выражена ярусность.

Антропогенные факторы

Под антропогенными факторами принято понимать воздействие человека на окружающую среду. Выделяют два типа:

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: