Экологические группы растений
Материал по биологии
- Экологические группы растений по отношению к воде
- Ксерофиты
- Мезофиты
- Гигрофиты
- Гидрофиты
- Гидатофиты
- Таблица группы растений по отношению к воде
- Экологические группы растений по отношению к свету
- Гелиофиты
- Сциофиты
- Теневыносливые растения
- Таблица – экологические группы растений по отношению к свету
- Растения разных экологических групп
Экологические группы растений по отношению к воде
Экологические группы растений
Растения можно встретить как в воде, так и в засушливых пустынных биомах. Где бы ни жило растение, оно имеет анатомические и физиологические приспособления к среде обитания. К основным экологическим группам растений по отношению к влаге являются: ксерофиты, мезофиты, гигрофиты, гидрофиты и гидатофиты. Данные термины все чаще появляются в различных сборниках, демоверсиях и проверочных работах, поэтому следует ожидать, что они скоро появятся и на ЕГЭ по биологии. Растения внутри этих групп можно классифицировать на еще меньшие и узкоспециализированные подгруппы.
Разнообразие растений в зависимости от условий их жизни
Ксерофиты
Ксерофиты – растения, испытывающие долгую нехватку воды. В таких условиях растения стремятся экономить воду, для чего уменьшают поверхность листа (следовательно, и поверхность испарения), уменьшают количество устьиц. Устьица небольшие, располагаются глубоко, лист часто покрыт восковым слоем, эпидермис толстый – все это уменьшает транспирацию и испарение влаги. Корневая система тоже приспособлена к жизни в засушливых условиях, например, у верблюжьей колючки корни достигают десяти и даже двадцати метров, что позволяет им потреблять глубокие грунтовые воды. У многих других пустынных растений корни, наоборот, короткие, образуют густую сеть у самой поверхности почвы, так как скудные осадки проникают неглубоко.
Среди ксерофитов часто встречаются стеблевые и листовые суккуленты – растения, способные накапливать в своих органах воду.
- К листовым суккулентам относятся агава, алоэ, толстянки (денежное дерево), литопсы.
- Стеблевые суккуленты основной запас воды делают в стеблях, часто выполняющих основную роль в фотосинтезе, тогда как листья у таких растений мелкие, игловидные. К стеблевым суккулентам относятся кактусы.
Другие ксерофиты имеют густое опушение на листьях, работающее как изолирующий и удерживающий влагу слой. Опушение часто светлое (светлые цвета лучше преломляют свет, избавляют от избытка солнечной радиации).
Еще одна группа ксерофитов редуцирует листья, как орган наибольшего испарения воды. К таковым относится саксаул (от листьев остались лишь небольшие бугорки, фотосинтез происходит в молодых стеблях), метельник ситниковый (испанский дрок).
Задание в формате ЕГЭ с ответом:
Все перечисленные ниже признаки, кроме трех, используются для описания строения ксерофитов. Определите три признака, «выпадающих» из общего списка, запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
- Толстый восковой слой
- Большое количество устьиц
- Малое количество устьиц
- Могут образовывать глубоки корни
- Ризоиды вместо корней
- устьица не верхней стороне листа
Мезофиты
Мезофиты – растения, живущие в умеренной влажности. Это подавляющее большинство растений, имеющих привычную для нас анатомию, так как именно на примерах мезофитов изучается анатомия органов растений. Примеры очень многочисленны, например, в эту экологическую группу можно отнести дуб, березу, паслен.
Гигрофиты
Гигрофиты – растения тенистых болот и влажных лесов, им не нужно экономить воду, поэтому они обладают очень тонкой кутикулой и восковым слоем. Некоторые устьица преобразованы в гидатоды, способные выделять капельную жидкость. Корневая система обычно неглубокая, развита слабо.
Пример задания из КИМ ЕГЭ:
Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. Для гигрофитов характерно:
- Запасание воды в вегетативных органах
- Тонкая кутикула
- Тонкий восковой слой
- Большое количество устьиц, гидатоды
- Глубокие корни
- Игловидные листья
Гидрофиты
Гидрофиты – растения, приспособленные нижней частью обитать в воде, а верхней – в воздухе. Для закрепления в воде у этих растений имеются видоизмененные стебли – корневища, от которых растет множество придаточных корней. У гидрофитов хорошо развиты межклеткини, которые образуют единую систему, заполненную газами, это особенно важно для газообмена в подводных органах, так как растения не могут получать много кислорода из воды, а клеткам кислород необходим для дыхания. Листья могут иметь разное строение, в зависимости от того, в какой среде они растут, так стрелолиста могут быть лентовидные листья в воде и стреловидные листья в воздухе.
Задание по образцу ФИПИ:
Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. Для гидрофитов характерно:
- Полиморфизм листьев (разная форма в зависимости от среды)
- Межклетники заполненные воздухом
- Хорошо развита кутикула
- Подводная часть имеет множество устьиц
- Маленькие листовые пластинки
- Придаточные корни для закрепления растения в грунте водоёма
Гидатофиты
Гидатофиты – растения, погруженные в воду, например, элодея, многие рдесты и водяные лютики. Эти растения показываются над поверхностью во время цветения, выбрасывая в воздушную среду свои цветоносы. Листья тонкие, рассечены для увеличения поверхности газообмена в воде. Покровные ткани развиты слабо, это облегчает обмен веществ между органами растений и окружающей их водой. Проводящая система развита плохо, так как растения получают воду и минеральные вещества не из почвы, а всей поверхностью тела. Механические ткани развиты слабо, так как вода обладает более высокой плотностью, чем воздух и удерживает растение без дополнительной опоры. У многих межклетники заполнены воздухом, что улучшает плавучесть растений.
Попробуйте решить задание ЕГЭ:
Все перечисленные ниже признаки, кроме трех, используются для описания гидатофитов. Определите три признака, «выпадающих» из общего списка, запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
- Имеют специальные устьица — гидатоды
- Механическая ткань представлена многочисленными волокнами и склереидами
- В проводящей системе преобладают сосуды
- Листья рассечены на тонкие ленты
- На воздухе быстро высыхают
- Всасывание воды и минеральных веществ осуществляется в большей степени листьями и стеблем, а не корнем
К гидатофитам относят и кувшинок, которые имеют промежуточное строение между гидатофитами и гидрофитами. Их нижняя сторона листа находится в воде, а верхняя – на поверхности. Устьица расположены на верхней стороне листа.
Таблица группы растений по отношению к воде
Таблица — Сравнение растений по отношению к воде в окружающей среде
Группа |
Приспособления листа |
Приспособления стебля |
Приспособления корневой системы |
Ксерофиты (пустыни, степи) |
А) Листья у многих игловидные (кактусы) Б) Плотный слой эпидермы В) Глубокое расположение устьиц Г) Устьиц мало Д) Опушение листьев (чистец пушистый, шалфей серебристый, коровяк) Е) У некоторых происходит редукция листьев (саксаул) Ж) Некоторые растения запасают воду в листьях, становясь листовыми суккулентами (алоэ) |
А) Запасание воды в стебле приводит к его утолщению (кактусы). Б) Стебли могут иметь складчатое строение для того, чтобы в короткий срок иметь возможность «раздуться» и вместить много воды. В) Стебли могут принять на себя функцию фотосинтеза, если редуцированы листья (саксаул) |
А) Очень длинные корни, дорастающие до грунтовых вод (верблюжья колючка) Б) густая сеть корней у поверхности для быстрого всасывания скудных осадков (многие злаки засушливых районов) |
Мезофиты (нормальная увлажненность) |
Типичные листья (лист дуба), устьица в основном на нижней стороне листа, листовая пластинка средних размеров. |
Как травянистые, так и древесные. |
Разнообразные корневые системы |
Гигрофиты (влажные леса, слабо освещенные болота) |
А) Листья крупные Б) Устьица выступают над поверхностью листа В) Есть специальные устьица – гидатоды, выделяющие воду в виде капель Г) кутикула и восковой слой развиты слабо |
Стебли часто тонкие, проводящие ткани развиты хуже, чем у мезофитов |
Корневая система развита слабо |
Гидрофиты (частично погружены в воду) |
Листья на одном растении могут отличаться по строению: в воде преобладают тонки нитевидные и лентовидные формы листьев, а в воздухе разнообразные формы с относительно широкими листовыми пластинками |
Есть видоизмененный подземный побег – корневище, укрепляющееся в грунте водоема придаточными корнями. Стебель содержит много воздушных каналов для газообмена в подводных частях |
Мочковатая, представлена придаточными корнями |
Гидатофиты (полностью погружены в воду) |
Листья мелкие, тонкие, рассечены на тонкие нити, покровная ткань развита плохо или отсутствует |
В стеблях слабо развиты механические и проводящие ткани |
Часто мочковатая корневая система |
Установите соответствие между экологическими группами растений и характеристиками: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
- Растений, живущие в условиях низкой влажности
- Растения влажных тенистых лесов
- Погружены в воду
- Механические ткани развиты слабо
- Игловидные листья
- Тонкая кутикула и восковой слой
- Гидатофиты
- Ксерофиты
- Гигрофиты
Экологические группы растений по отношению к свету
По отношению растений к свету можно выделить три группы:
- Светолюбивые (гелиофиты)
- Теневыносливые
- Тенелюбивые (сциофиты)
Гелиофиты
Гелиофиты проявляют некоторые особенности, характерные для ксерофитов (растений, растущих в засушливых условиях), это объясняется тем, что большое количество солнечных лучей приводит к избыточному испарению и нехватке воды. Для избежания бóльшего испарения воды листья гелиофитов имеют небольшую площадь, направлены вертикально, что уменьшает количество лучей, которые одномоментно попадают на лист.
Лист гелиофитов покрыт плотной кутикулой, которая может дополняться восковым слоем, устьица погруженные. Все это заметно уменьшает количество выделяемой листьями воды.
Сциофиты
Тенелюбивые растения живут в условиях слабого освещения, в подобных условиях живут и водные растения (до них доходит меньше лучей из-за поглощения света водой). В таких условиях растение должно максимально эффективно использовать тот свет, что имеется у них в распоряжении. Поэтому листья у сциофитов располагаются горизонтально, наблюдается образование листовой мозаики.
Клетки листьев содержат меньшее количество хлоропластов, чем клетки гелиофитов, однако в них больше хлорофилла, поэтому тенелюбивые растения имеют листья более темного цвета.
Установите соответствие между экологическими группами растений и характеристиками: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
- Растений, живущие в условиях низкой влажности
- Растения влажных тенистых лесов
- Погружены в воду
- Механические ткани развиты слабо
- Игловидные листья
- Тонкая кутикула и восковой слой
- Гидатофиты
- Ксерофиты
- Гигрофиты
Теневыносливые растения
Факультативные гелиофиты – теневыносливые растения имеют черты промежуточные между светолюбивыми и тенелюбивыми растениями. Одно и тоже дерево в листовой мозаике может иметь листья, характерные для гелиофита (световые листья) и для сциофита (теневые листья).
Таблица – экологические группы растений по отношению к свету
Группа |
Светолюбивые (гелиофиты) |
Теневыносливые (факультативные гелиофиты) |
Тенелюбивые (сциофиты) |
Примеры растений |
Василёк луговой, ковыль, полынь, злаки, кактусы |
Липа сердцелистная, сирень |
Кислица обыкновенная, мхи, папоротники, бурые и красные водоросли |
Особенности |
Листья небольшие, устьиц много, но они погружены глубоко |
Могут иметь теневые и световые листья, адаптированные к тому освещению, в которых эти листья развивались |
Листья крупные, тёмные |
Растения разных экологических групп
Растения разных экологических групп имеют ряд общих черт в морфологии и анатомии: ксерофиты имеют общие черты с гелиофитами (растения могут одновременно относиться к обеим группам), так как сухой климат часто сопряжен с избыточным солнечным излучением. Сциофиты имеют ряд общих черт с гидатофитами, так как в воде наблюдается заметное затенение.
Установите соответствие между признаками растений и их классификацией по отношению к воде: к каждой позиции, данной в правом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ПРИЗНАКИ РАСТЕНИЙ
А) целиком или большей частью погружены в воду
Б) в эпидермисе отсутствуют устьица
В) растут по берегам водоёмов на мелководье
Г) листовая пластинка тонкая, сильно рассечённая
Д) хорошо развита аэренхима
Е) хорошо развиты механические ткани листа, устьица на верхней стороне
1) гидатофиты
2) гидрофиты
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А | Б | В | Г | Д | Е |
Спрятать пояснение
Пояснение.
1) гидатофиты: А) целиком или большей частью погружены в воду; Б) в эпидермисе отсутствуют устьица; Г) листовая пластинка тонкая, сильно рассечённая; Д) хорошо развита аэренхима
2) гидрофиты:В) растут по берегам водоёмов на мелководье; Е) хорошо развиты механические ткани листа, устьица на верхней стороне
Ответ: 112112.
Примечание.
Экологические группы растений по отношению к воде:
гидатофиты
Это растения, большая часть площади которого (или даже все растение целиком) находятся в воде. К ним относятся рдесты, кувшинки, кубышки, элодея (водяная чума) и т. д.
гидрофиты
Это растения, начинающий свой жизненный цикл в воде, но со временем стебли и листья которого покидают пределы воды. К ним относятся частуха, тростник, рис и т. д.
гигрофиты
Это растения, живущие на сильно увлажненных почвах. К ним относятся многие виды папоротников, чаровница (цирцея), адокса, болотный подмаренник и т. д.
мезофиты
Это растения, живущие на достаточных (не влажных и не сухих) почвах. К ним относятся большинство лесных и луговых трав, цветов, кустарников и деревьев: липа, береза, лещина, крушина, клевер, тимофеевка, костер, луговая овсяница ит. д.
Ксерофиты растут в местах с недостаточным увлажнением и имеют приспособления, позволяющие добывать воду при ее недостатке, ограничивать испарение воды или запасать ее на время засухи. Ксерофиты лучше, чем все другие растения, способны регулировать водный обмен, поэтому и во время продолжительной засухи остаются в активном состоянии. Это растения пустынь, степей, жестколистных вечнозеленых лесов и кустарниковых зарослей, песчаных дюн. Ксерофиты подразделяются на два основных типа: суккуленты и склерофиты.
1. Водные растения, либо гидатофиты — большей частью погружены в воду. Примеры — валлиснерия, роголистник, пузырчатка. В эпидермисе устьиц не имеется, кутикула отсутствует, у определённых растений (ряска) нет и корневой системы. Хорошо развита аэренхима — воздухоносная ткань для обеспечения плавучести и доставки кислорода.
2. Наземно-водные растения, или гидрофиты. Погружены нижней частью в воду, растут на мелководьях, болотах. Тростник, кувшинка, вахта, рогоз, осока, калужница. У них лучше, чем у водных растений развита проводящая и механическая ткань, есть устьица, аэренхима.
3. Растения влажных мест суши, или гигрофиты растут в условиях высокой влажности. Это растения нижних ярусов сырых лесов, примеры — недотрога, папоротники, на открытых влажных местах — бодяк огородный, рис, папирус, росянка. Обводненность тканей достигает 80 процентов. На листьях имеются водяные устьица — гидатоды, выделяющие капельножидкую влагу. Во влажных тропиках к гигрофитам относят папоротников, в умеренных широтах — ряд тенелюбивых растений, таких, как кислица, зведчатка.
4. Растения умеренно-влажных мест суши, или мезофиты обитают в условиях нормального увлажнения. Вечнозелёные деревья верхних ярусов тропических, субтропических лесов, лиственные породы лесов умеренного пояса, кустарники, травы дубрав, лугов. Сюда относят и большинство сельскохозяйственных культур (горох, пшеница, кукуруза), многие сорные растения (пырей, сныть). Очень большая группа.
5. Растения сухих мест суши, или ксерофиты растут в степях, пустынях, высокогорьях. Покрыты кутикулой, восковым налётом или опушены, корни добывают влагу из глубоких слоёв почвы. Выделяют суккуленты (имеют сильно развитую запасающую ткань — алоэ, кактусы, агавы) и склерофиты (сухие растения с узкими и мелкими листьями — полынь, типчак, ковыль, эдельвейс).
Приспособления животных к изменению водного баланса. Как животные возмещают потери воды?
1. Питье.
2. Всасывание воды посредством покровов тела в жидком состоянии или в виде пара (земноводные, некоторые насекомые, клещи).
3. Никогда не пьют, используют воду пищи (животные пустынь). Например, насекомые не выделяют влагу в окружающую среду, а продукты обмена выводят в виде кристаллов.
4. Использование метаболической (эндогенной) воды в процессе окисления жиров (верблюд, мучной хрущак, платяная моль).
Способы экономии воды
1. Ночной образ существования.
2. Плотные покровы тела.
3. Обезвоженные продукты выделения (мочевая кислота, гуанин).
4. Понижение выделения пота.
5. Летняя спячка (пустынные и степные грызуны, насекомые, черепахи).
Данная шпаргалка поможет вам в подготовке к ЕГЭ по биологии в вопросах с классификацией растений по отношению к воде.
Гидатофиты
• «гидро» — вода
• «ато» — усиливающая частица
Эти ребята любят воду, как Дарвин любит эволюцию. Они погружены в неё полностью или почти полностью.
Пример: кувшинка.
Гидрофиты
• «гидро» — вода
• усиливающей частицы нет
Они частично погружены в воду, только корнями.
Пример: стрелолист.
Гигрофиты
• тоже любят воду судя по «гидро», но «гигро» — чуть поменьше
Они не погружены в воду, но им нужна ОЧЕНЬ ВЛАЖНАЯ почва, поэтому часто они образуют низший ярус в природных сообществах.
Пример: росянка.
Мезофиты
• «мезо» характеризует что-то среднее
Они живут в нормально увлажнённой местности, но могут переносить и засуху ( если она не слишком долгая).
Пример: ромашка.
Ксерофиты
«ксеро» — сухой
Это суровые ребята, они живут в засухе
Они делятся ещё на две группы:
Склерофиты
у них сильно развита механическая ткань, то есть они жёсткие, листья покрыты восковым налетом, чтоб уменьшать испарение. То есть они приспособились просто терпеть засушливые условия.
Пример: ковыль.
Суккуленты
Всем известные кактус (запасают воду в стебле) и алоэ (запасают воду в листьях) — вот они то запасают воду в тканях, чтоб всегда хватало. У этих растений хорошо развита паренхима, запасающая воду.
Классификация растений по отношению к свету:
Светолюбивые (гелиофиты)
Теневыносливые (факультативные гелиофиты) имеют два типа листьев:
• по периферии кроны — световые
• в глубине кроны — теневые
Тенелюбивые (сциофиты)
Важно знать особенности листьев свето- и тенелюбивых растений, которые мы расписали в карточках
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter. Мы обязательно поправим!
По
отношению к водному режиму местообитания
выделяют экологические группы растений:
гидатофиты — водные растения, целиком
или большей своей частью погруженные
в воду, гидрофиты— водные растения,
прикрепленные к грунту и погруженные
в воду своими нижними частями, гигрофиты—
растения избыточно увлажненных
местообитаний, но таких, где обычно нет
воды на поверхности, мезофиты — растения,
обитающие в условиях среднего увлажнения,
ксерофиты— растения, живущие в условиях
резкого дефицита влаги (многие растения
степей и пустынь).
Гидатофиты
– это водные растения, целиком
или почти целиком погруженные в воду.
Среди них – цветковые, которые вторично
перешли к водному образу жизни (элодея,
рдесты, водяные лютики, валлиснерия,
уруть и др.). Вынутые из воды, эти растения
быстро высыхают и погибают. У них
редуцированы устьица и нет кутикулы.
Транспирация у таких растений отсутствует,
а вода выделяется через особые клетки
– гидатоды.
Листовые пластинки
у гидатофитов, как правило, тонкие, без
дифференцировки мезофилла, часто
рассеченные, что способствует более
полному использованию ослабленного в
воде солнечного света и усвоению СО2.
Нередко выражена разнолистность –
гетерофиллия; у многих видов есть
плавающие листья, имеющие световую
структуру. Поддерживаемые водой побеги
часто не имеют механических тканей, в
них хорошо развита аэренхима (рис. 32).
Корневая система
цветковых гидатофитов сильно редуцирована,
иногда отсутствует совсем или утратила
свои основные функции (у рясок). Поглощение
воды и минеральных солей происходит
всей поверхностью тела. Цветоносные
побеги, как правило, выносят цветки над
водой (реже опыление совершается в
воде), а после опыления побеги снова
могут погружаться, и созревание плодов
происходит под водой (валлиснерия,
элодея, рдесты и др.).
Гидрофиты
– это растения наземно‑водные,
частично погруженные в воду, растущие
по берегам водоемов, на мелководьях, на
болотах. Встречаются в районах с самыми
разными климатическими условиями. К
ним можно отнести тростник обыкновенный,
частуху подорожниковую, вахту трехлистную,
калужницу болотную и другие виды. У них
лучше, чем у гидатофитов, развиты
проводящие и механические ткани. Хорошо
выражена аэренхима. В аридных районах
при сильной инсоляции их листья имеют
световую структуру. У гидрофитов есть
эпидерма с устьицами, интенсивность
транспирации очень высока, и они могут
расти только при постоянном интенсивном
поглощении воды.
Гигрофиты
– наземные растения, живущие в
условиях повышенной влажности воздуха
и часто на влажных почвах. Среди них
различают теневые и световые. Теневые
гигрофиты – это растения нижних ярусов
сырых лесов в разных климатических
зонах (недотрога, цирцея альпийская,
бодяк огородный, многие тропические
травы и т. п.). Из‑за высокой влажности
воздуха у них может быть затруднена
транспирация, поэтому для улучшения
водного обмена на листьях развиваются
гидатоды, или водяные устьица, выделяющие
капельно‑жидкую воду. Листья часто
тонкие, с теневой структурой, со слабо
развитой кутикулой, содержат много
свободной и малосвязанной воды.
Обводненность тканей достигает 80 %
и более. При наступлении даже
непродолжительной и несильной засухи
в тканях создается отрицательный водный
баланс, растения завядают и могут
погибнуть.
К световым гигрофитам
относятся виды открытых местообитаний,
растущие на постоянно влажных почвах
и во влажном воздухе (папирус, рис,
сердечники, подмаренник болотный,
росянка и др.). Переходные группы –
мезогигрофиты и гигромезофиты.
Мезофиты
могут переносить непродолжительную
и не очень сильную засуху. Это растения,
произрастающие при среднем увлажнении,
умеренно теплом режиме и достаточно
хорошей обеспеченности минеральным
питанием. К мезофитам можно отнести
вечнозеленые деревья верхних ярусов
тропических лесов, листопадные деревья
саванн, древесные породы влажных
вечнозеленых субтропических лесов,
летнезеленые лиственные породы лесов
умеренного пояса, кустарники подлеска,
травянистые растения дубравного
широкотравья, растения заливных и не
слишком сухих суходольных лугов,
пустынные эфемеры и эфемероиды, многие
сорные и большинство культурных растений.
Из приведенного перечня видно, что
группа мезофитов очень обширна и
неоднородна. По способности регулировать
свой водный обмен одни приближаются к
гигрофитам (мезогигрофиты), другие
– к засухоустойчивым формам (мезоксерофиты).
Ксерофиты
растут в местах с недостаточным
увлажнением и имеют приспособления,
позволяющие добывать воду при ее
недостатке, ограничивать испарение
воды или запасать ее на время засухи.
Ксерофиты лучше, чем все другие растения,
способны регулировать водный обмен,
поэтому и во время продолжительной
засухи остаются в активном состоянии.
Это растения пустынь, степей, жестколистных
вечнозеленых лесов и кустарниковых
зарослей, песчаных дюн.
Ксерофиты
подразделяются на два основных типа:
суккуленты и склерофиты.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
3.3.2. Экологические группы растений по отношению к воде
Гидатофиты – это водные растения, целиком или почти целиком погруженные в воду. Среди них – цветковые, которые вторично перешли к водному образу жизни (элодея, рдесты, водяные лютики, валлиснерия, уруть и др.). Вынутые из воды, эти растения быстро высыхают и погибают. У них редуцированы устьица и нет кутикулы. Транспирация у таких растений отсутствует, а вода выделяется через особые клетки – гидатоды.
Рис. 32. Поперечный срез стебля урути Myriophyllum verticillatum (по Т. К. Горышиной, 1979)
Листовые пластинки у гидатофитов, как правило, тонкие, без дифференцировки мезофилла, часто рассеченные, что способствует более полному использованию ослабленного в воде солнечного света и усвоению СО2. Нередко выражена разнолистность – гетерофиллия; у многих видов есть плавающие листья, имеющие световую структуру. Поддерживаемые водой побеги часто не имеют механических тканей, в них хорошо развита аэренхима (рис. 32).
Корневая система цветковых гидатофитов сильно редуцирована, иногда отсутствует совсем или утратила свои основные функции (у рясок). Поглощение воды и минеральных солей происходит всей поверхностью тела. Цветоносные побеги, как правило, выносят цветки над водой (реже опыление совершается в воде), а после опыления побеги снова могут погружаться, и созревание плодов происходит под водой (валлиснерия, элодея, рдесты и др.).
Гидрофиты – это растения наземно-водные, частично погруженные в воду, растущие по берегам водоемов, на мелководьях, на болотах. Встречаются в районах с самыми разными климатическими условиями. К ним можно отнести тростник обыкновенный, частуху подорожниковую, вахту трехлистную, калужницу болотную и другие виды. У них лучше, чем у гидатофитов, развиты проводящие и механические ткани. Хорошо выражена аэренхима. В аридных районах при сильной инсоляции их листья имеют световую структуру. У гидрофитов есть эпидерма с устьицами, интенсивность транспирации очень высока, и они могут расти только при постоянном интенсивном поглощении воды.
Гигрофиты – наземные растения, живущие в условиях повышенной влажности воздуха и часто на влажных почвах. Среди них различают теневые и световые. Теневые гигрофиты – это растения нижних ярусов сырых лесов в разных климатических зонах (недотрога, цирцея альпийская, бодяк огородный, многие тропические травы и т. п.). Из-за высокой влажности воздуха у них может быть затруднена транспирация, поэтому для улучшения водного обмена на листьях развиваются гидатоды, или водяные устьица, выделяющие капельно-жидкую воду. Листья часто тонкие, с теневой структурой, со слабо развитой кутикулой, содержат много свободной и малосвязанной воды. Обводненность тканей достигает 80 % и более. При наступлении даже непродолжительной и несильной засухи в тканях создается отрицательный водный баланс, растения завядают и могут погибнуть.
К световым гигрофитам относятся виды открытых местообитаний, растущие на постоянно влажных почвах и во влажном воздухе (папирус, рис, сердечники, подмаренник болотный, росянка и др.). Переходные группы – мезогигрофиты и гигромезофиты.
Мезофиты могут переносить непродолжительную и не очень сильную засуху. Это растения, произрастающие при среднем увлажнении, умеренно теплом режиме и достаточно хорошей обеспеченности минеральным питанием. К мезофитам можно отнести вечнозеленые деревья верхних ярусов тропических лесов, листопадные деревья саванн, древесные породы влажных вечнозеленых субтропических лесов, летнезеленые лиственные породы лесов умеренного пояса, кустарники подлеска, травянистые растения дубравного широкотравья, растения заливных и не слишком сухих суходольных лугов, пустынные эфемеры и эфемероиды, многие сорные и большинство культурных растений. Из приведенного перечня видно, что группа мезофитов очень обширна и неоднородна. По способности регулировать свой водный обмен одни приближаются к гигрофитам (мезогигрофиты), другие – к засухоустойчивым формам (мезоксерофиты).
Ксерофиты растут в местах с недостаточным увлажнением и имеют приспособления, позволяющие добывать воду при ее недостатке, ограничивать испарение воды или запасать ее на время засухи. Ксерофиты лучше, чем все другие растения, способны регулировать водный обмен, поэтому и во время продолжительной засухи остаются в активном состоянии. Это растения пустынь, степей, жестколистных вечнозеленых лесов и кустарниковых зарослей, песчаных дюн.
Ксерофиты подразделяются на два основных типа: суккуленты и склерофиты.
Суккуленты– сочные растения с сильно развитой водозапасающей паренхимой в разных органах. Стеблевые суккуленты – кактусы, стапелии, кактусовидные молочаи; листовые суккуленты – алоэ, агавы, мезембриантемумы, молодило, очитки; корневые суккуленты – аспарагус. В пустынях Центральной Америки и Южной Африки суккуленты могут определять облик ландшафта (рис. 33).
Рис. 33. Суккулентное растение – древовидный кактус из пустыни Аризона
Листья, а в случае их редукции стебли суккулентов имеют толстую кутикулу, часто мощный восковой налет или густое опушение. Устьица погруженные, открываются в щель, где задерживаются водяные пары.
Днем они закрыты. Это помогает суккулентам сберегать накопленную влагу, но зато ухудшает газообмен, затрудняет поступление СО2 внутрь растения. Поэтому многие суккуленты из семейств лилейных, бромелиевых, кактусовых, толстянковых ночью при открытых устьицах поглощают СО2, который только на следующий день перерабатывают в процессе фотосинтеза. Поглощенный СО2 переводится в малат. Кроме того, при дыхании ночью углеводы разлагаются не до углекислого газа, а до органических кислот, которые отводятся в клеточный сок. Днем на свету малат и другие органические кислоты расщепляются с выделением СО2, который используется в процессе фотосинтеза. Таким образом, крупные вакуоли с клеточным соком запасают не только воду, но и СО2. Так как у суккулентов ночная фиксация углекислоты и переработка ее днем в ходе фотосинтеза разделены во времени, они обеспечивают себя углеродом, не подвергаясь риску чрезмерной потери воды, но масштабы поступления углекислого газа при таком способе невелики, и растут суккуленты медленно.
Осмотическое давление клеточного сока суккулентов мало – всего 3 · 105 – 8 · 105 Па (3–8 атм), они развивают небольшую сосущую силу и способны всасывать воду лишь атмосферных осадков, просочившихся в верхний слой почвы. Корневая система их неглубокая, но сильно распростертая, что особенно характерно для кактусов.
Склерофиты– это растения, наоборот, сухие на вид, часто с узкими и мелкими листьями, иногда свернутыми в трубочку. Листья могут быть также рассеченными, покрытыми волосками или восковым налетом. Хорошо развита склеренхима, поэтому растения без вредных последствий могут терять до 25 % влаги не завядая. В клетках преобладает связанная вода. Сосущая сила корней до нескольких десятков атмосфер, что позволяет успешно добывать воду из почвы. При недостатке воды резко снижают транспирацию. Склерофиты можно подразделить на две группы: эуксерофитов и стипаксерофитов.
К эуксерофитам относятся многие степные растения с розеточными и полурозеточными, сильно опушенными побегами, полукустарнички, некоторые злаки, полынь холодная, эдельвейс эдельвейсовидный и др. Наибольшую биомассу эти растения создают в период, благоприятный для вегетации, а в жару уровень обменных процессов у них очень низок.
Стипаксерофиты– это группа узколистных дерновинных злаков (ковыли, тонконоги, типчак и др.). Характеризуются низкой транспирацией в засушливый период и могут переносить особенно сильное обезвоживание тканей. Свернутые в трубочку листья имеют внутри влажную камеру. Транспирация идет через погруженные в бороздки устьица внутрь этой камеры, что снижает потери влаги (рис. 34).
А, Б
Рис. 34. Поперечный срез листа ковыля Stipa capillata (по A. Кернеру, 1896): A – при засухе (лист свернут); Б – во влажную погоду (пластинка листа развернута)
Кроме названных экологических групп растений, выделяют еще целый ряд смешанных или промежуточных типов.
Различные пути регуляции водообмена позволили растениям заселить самые различные по экологическим условиям участки суши. Многообразие приспособлений лежит, таким образом, в основе распространения растений по поверхности земли, где дефицит влаги является одной из главных проблем экологических адаптаций.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Читайте также
Микроорганизмы в воде
Микроорганизмы в воде
Мы находим их в различных водоемах — стоячих и проточных, мелких и глубоких, горячих и ледяных, соленых и пресных, чистых и загрязненных, в озерах, болотах, морях и океанах. Прибрежные и придонные илы водоемов также богаты микроорганизмами.В морской
КЛАССИФИКАЦИЯ РАСТЕНИЙ ОСНОВНЫЕ СИСТЕМАТИЧЕСКИЕ ГРУППЫ. ГЛАВНЫЕ ПРИЗНАКИ ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ РАСТЕНИЙ. ДВУДОЛЬНЫЕ И ОДНОДОЛЬНЫЕ
КЛАССИФИКАЦИЯ РАСТЕНИЙ
ОСНОВНЫЕ СИСТЕМАТИЧЕСКИЕ ГРУППЫ. ГЛАВНЫЕ ПРИЗНАКИ ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ РАСТЕНИЙ. ДВУДОЛЬНЫЕ И ОДНОДОЛЬНЫЕ
1. Систематика – это наука, изучающаяA. Происхождение растительного мираБ. Строение живых организмовB. Приспособление особей к окружающей
РАЗВИТИЕ РАСТИТЕЛЬНОГО МИРА ПРОИСХОЖДЕНИЕ РАСТЕНИЙ. ОХРАНА РАСТЕНИЙ
РАЗВИТИЕ РАСТИТЕЛЬНОГО МИРА
ПРОИСХОЖДЕНИЕ РАСТЕНИЙ. ОХРАНА РАСТЕНИЙ
1. Палеонтология – это наука, изучающая:A. Строение растительных организмовБ. Геологическое строение ЗемлиB. Условия средыГ. Вымершие организмы и смену их во времени2. Первые живые организмы появились:A.
Родительское поведение по отношению к подросткам
Родительское поведение по отношению к подросткам
Когда щенки окончательно покидают логово и начинают передвигаться совместно с родителями, те следят за тем, чтобы детеныши держались поблизости, оберегают их от опасностей, показывают новые виды корма. И мать и отец
3.2.2. Экологические группы растений по отношению к свету и их адаптивные особенности
3.2.2. Экологические группы растений по отношению к свету и их адаптивные особенности
Световой режим любого местообитания определяется интенсивностью прямого и рассеянного света, количеством света (годовой суммарной радиацией), его спектральным составом, а также альбедо
Спят на воде и под водой
Спят на воде и под водой
Утки, когда спят на воде, одну ногу вытягивают вниз и время от времени гребут. Они кружатся на одном месте, и ни ветер, ни волны не прибивают их к берегу, где опасно.Бегемоты, буйволы и африканские водяные козлы тоже спят нередко в реке или озере на
В воде и у воды
В воде и у воды
Видели гофера, который бросился в волны реки стометровой ширины и переплыл ее.Видели хомяка, который, надув воздухом защечные мешки, путешествовал по реке.Видели плывущих сусликов!Большие свирепые крысы бандикуты заселили все коралловые островки вдоль
Живущие в воде и у воды
Живущие в воде и у воды
Предки поденок, как и стрекоз, известны с каменноугольного периода. Как сотни миллионов лет назад, и поныне не способны они, когда отдыхают, сложить крылья на спине вдоль верха брюшка, а держат их, раскинув в стороны либо сближенными, но приподнятыми
Экологические группы грибов
Экологические группы грибов
Экологические группы грибов — понятие не таксономическое. В процессе эволюции у грибов, характеризующихся развитым генетическим и биохимическим адаптивным аппаратом, сложились тесные взаимосвязи с автотрофными организмами. Это в основном
Другие экологические группы макромицетов
Другие экологические группы макромицетов
Представители микоризообразователей-симбиотрофов, напочвенных и дереворазрушающих (ксилотрофы) сапротрофов составляют, как правило, 90—95% видов макромицетов, обитающих в конкретном типе леса, регионе, административном районе