Доклад об одном растении на выбор из групп гидрофиты гигрофиты или суккуленты

Обновлено: 18.05.2024

Экологические группы растений по отношению к влажности

Существует множество видов растений, каждый из них имеет собственные, закрепленные в генотипе потребности, возникающие в процессе эволюции. Виды растений в своей совокупности представляют экологические группы, которые различаются по определенному фактору внешней среды, влияющему на растение. Важно отметить, что некоторые растения могут входить в несколько экологических групп. Воздействующие факторы могут относиться к живой (воздействие сторонних организмов) и неживой природе (свет, влага, температура, химический состав). Более подробно рассмотрим классификации растений в зависимости от факторов неживой природы.

Вода обеспечивает хорошее протекание всех процессов в клетках живых существ, ее важность неоспорима. В этой классификации выделяют пять экологических групп, каждое растение которых отличается своей особенностью регулировать содержание влаги в тканях.

Растения гидатофиты

Обычно к ним относят травы, обитающие исключительно в водной среде, полностью погружены. Особенностью этих растений является тонкая поверхность листьев, через которую осуществляется процесс питания растения. Среди них наиболее известны: рдесты, водяные лютики и ещё некоторые цветковые. Без воды развитие этих растений невозможно, почти сразу погибают.

Растения гидрофиты

Это растения, находящиеся в воде не полностью, часто растут в затопленных местах, на берегу воды и других сырых местах (луга в затоплении, болота), в условиях недостатка света и постоянной температуры воздуха. Проводящие процессы в тканях у этих растений хорошо развиты, чаще всего они плавают или погружены в воду всей поверхностью больших листьев, стебли же у них длинные, но тонкие. Корни не развиты, либо отсутствуют (роголистники). К гидрофитам относятся: тростник, калужница, вахта. Для роста и развития такие растения поглощают большое количество воды вместе с входящими в ее состав полезными веществами.

Растения гигрофиты

Это растения, произрастающие в местностях, где наблюдается влажность воздуха выше среднего уровня или избыточная. Корневая система у них обычно плохо развита, листья тонкие и слабые. Они между собой также различаются в зависимости от световых особенностей. Есть гигрофиты теневые, которые обитают в лесах с влажной почвой, в нижних ярусах, в корнях (недотрога, бодяк и ряд тропических видов). Среди световых гигрофитов различают папирус, рис, росянка и другие растения, обитающие во влажных условиях, но на открытых пространствах.

Растения мезофиты

Это большая и разнообразная группа, растения в ней совершенно не однородны. Они могут хорошо расти в умеренно влажной почве, со средней температурой воздуха. Еще одним важным фактором быстрого роста является наличие обильного минерализированного питания. Из наиболее известных среди людей растений к мезофитам относятся: ландыш, яблоня, дуб. В целом в эту группу входят растения тропических, субтропических лесов (то есть вечнозеленые растения), саванн, дубрав (то есть летнезеленые, растущие в местах с теплым летом), влажных лугов. Также сюда относят растения сельского хозяйства и сорные.

Растения ксерофиты

Это растения, которые приспособились к регулированию обмена воды в тканях и к произрастанию в засушливых местах, с сухим климатом и горячим ветром. Их особенностью является умение запасать воду в клетках и доставать ее глубоко из почвы при необходимости, а также сокращать собственное водное испарение. Ксерофиты могут быть как травами, так и древесными.

Также различают сухие растения (склерофиты), растущие в режиме постоянной нехватки воды и ее экономии, многолетние, твердые, покров листьев почти отсутствует, содержание воды в тканях обычно не превышает 25 процентов (ковыль, колючка), и сочные (суккуленты) являются многолетними, отличаются толстыми сочными листьями и стеблями (алое, опунция), слабой корневой системой, они накапливают воду в листьях и могут расходовать ее достаточно экономично. Особенностью является большой и развитый корень (бывает временным) и маленькие листья (возможно скрученные).

Классификация растений по их отношению к освещению

Солнечный свет необходим для растений для прохождения фотосинтеза, при этом важно понимать, что в небольших объемах выделяемый солнцем ультрафиолет полезен и способствует развитию живых организмов, а в больших объемах может вызывать гибель или процесс мутации. В данной классификации по отношению к воздействию света растения подразделяются на три базовые группы.

Растения гелиофиты

Это светолюбивые растения, произрастающие на открытых, освещенных пространствах. Они чаще всего невысокие и небольшие по размерам, имеющие много переплетенных ветвей и широкую крону на вершине. Листья мелкие, но толстые, чаще светло-зеленого света, с плотным покровом, иногда даже с налетом, который оберегает от действия активных солнечных лучей. Погибают при затемнении. Имеют развитые, длинные корни. Светолюбивыми могут быть и травянистые (низкорослые) растения, например: одуванчик, подорожник. Пример: подорожник, картофель, кукуруза, томат.

Растения сциогелиофиты (теневыносливые)

Это растения, произрастающие при солнечном свете, отличаются от гелиофитов тем, что могут непродолжительное время переносить затемнение. Лучше всего растут при высокой влажности и небольших температурах окружающей среды. Листья тонкие, побеги хрупкие. Иногда встречаются случаи, когда в одном растении могут быть листья, как теневые, так и световые. Примером такого растения может быть лиана, которая быстро растет, свои световые листья продвигает в верхние ярусы к свету. Также к таким растениям относятся плющ и виноград.

Растения сциофиты (тенелюбивые)

Это растения, которые не выносят сильного света, произрастают исключительно в затененных местах. Обычно их можно найти в тени других, более больших и сильно озелененных растений (в лесу). Им характерны длинные стебли и тонике и мелкие листья. Наиболее известны среди них плаун, вороний глаз и сфагнум.

Отдельно стоит рассмотреть виды растений в зависимости от их способности к цветению, на что влияет скорость общих обменных процессов в тканях.

Растения короткого дня

Соцветие формируется в вечерний темный период, то есть быстрее растут ночью. К ним относятся тропические цветы, астры, хризантемы.

Растения длинного дня

Растут и цветут в течение длинного светлого дня, характерно для таких растений, как календула, василек.

Нейтральные

Растения, которые растут и цветут в любом световом режиме дня.

Классификация растений по по отношению к температуре окружающей среды

От температуры воздуха в среде зависит скорость обменных процессов и химических реакций в организмах не только животных, но и растений. В данной классификации в зависимости от температуры, необходимой и комфортной для существования растений, выделяют четыре экологические группы.

Растения мегатермофиты

Это растения, любящие жару, то есть хорошо переносящие температуру выше +40 градусов. Обычно такими являются пустынные растения: полынь, мак, ковыль.

Растения мезотермофиты

Это растения, растущие в теплых условиях со стабильной температурой в районе +30 градусов. Их особенностью является восприимчивость к температурным колебаниям, при резких изменениях погибают. Обычно они растут в тропическом климате: жасмин, камелия, драцена.

Растения микротермофиты

Это растения, живущие в условиях относительно низких температур (ниже +20 градусов), их особенностью является то, что они сильные морозы не переносят. Обычно растут в умеренном климате в средних широтах и знакомы многим: груша, береза, клен, дуб, ясень, черемуха, тополь, многочисленные травы.

Гекистотермофиты

Это растения, растущие на далеком севере при температуре ниже -10 градусов, являются морозостойкими. Примером могут быть: лишайник, водоросли и другие тундровые растения.

Классификация растений по отношению к плодородию почвы

Все свойства почвы (влажность, кислотность, состав) влияют на живые организмы, обитающие и растущие в ней. Выделяют три группы растений в зависимости от ее плодородия.

Растения олиготрофы

Растения мезотрофы

Растения эутрофы

Вне данной классификации, но в рамках отношения к почве выделяются нитрофилы – растения, растущие в почвах со значительным содержанием азота, обычно такими местами являются места захоронения отходов, либо скопления навоза. Например: крапива, которая растет у мусорных свалок и навозных куч, малина растет в местах, где вырублен лес.

Также выделяют кальциефилы – растения, живущие в почвах, которые содержат много карбонатов, например: бук, венерин башмачок. Растения, которые наоборот не переносят таких почв называют кальциефобами. В торфяниках и болотах растут оксилофиты, они развиваются при сильной кислотности и хорошей увлажненности почвы, например: росянка, мхи, осока, багульник.

Растения разделяются также от фактора засоления почвы. Любят расти и приспособились к почвам с содержанием солей выше нормы галофиты, в течение своего роста они накапливают соли в тканях и выделяют излишки на поверхность мелких и жестких листьев. Эти растения чаще встречаются на морских побережьях. Примером может быть сарсазан. В почвах, с незначительным содержанием солей растут гликофиты.

Отдельно стоит выделить псаммофиты – растения, произрастающие и приспособившиеся к сыпучим пескам. Они в течение своего существования образуют придаточные корни, для возможности закрепления в почве и получения питательных веществ. Также справляются с движением песка благодаря ускоренному росту побегов и листьев. Литофиты растут на камнях и скалах, благодаря чему имеют сильные и развитые корни и небольшие по размерам побеги, растут в режиме экономии из-за постоянной нехватки воды и других веществ, например: лишайники, водоросли. Хасмофиты – растения, растущие в щелях, имеют особенную форму побегов, относятся к кустарникам, например: можжевельник.

Классификация растений в зависимости от их отношения к кислотности почвы

Все растения чувствительны по отношению к показателю кислотности (он влияет на рост и размножение растений), и по этому признаку выделяется три экологические группы.

Растения ацидофиты

Растения нейтрофиты

Это растения, произрастающие на нейтральных почвах, с показателем pH в диапазоне от 6,7 до 7,0. В качестве примера можно назвать: клевер, тимофеевку.

Растения базофиты

Это растения, произрастающие на щелочных почвах, с показателем pH более 7,0. Примером могут быть: каштан, осока, горчица, полынь.

Отдельно стоит выделить индифферентные растения, которые могут одинаково хорошо расти на почвах с разным показателем pH, так как кислотность может меняться в зависимости от разных внешних факторов. Примером может служить ландыш.

Растения находятся в постоянном взаимодействии с окружающей средой и ее факторами, соответственно они постоянно подвергаются естественному отбору и вынуждены приспосабливаться к изменениям. Поэтому для выживания в конкретных экологических условиях растения приобретают новые свойства, по которым можно судить о среде, к которой происходит адаптация и выделять, возможно в процессе эволюции новые экологические группы растений.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Описание презентации по отдельным слайдам:

Экологические группы растений

Экологические группы растений – группы растений со сходными чертами организации, отражающими приспособленность к определенному лимитирующему фактору

Лимитирующим называется фактор, оказывающий настолько мощное влияние на растения, что влиянием остальных можно пренебречь
Основные лимитирующие факторы растений:
-температура (мега-, микро- и мезотермные);
- влага (гидро-, гигро-, мезо-, ксерофиты);
- свет (сцио- и гелиофиты);
- субстрат (лито- и псаммофиты, кальце- и нитрофилы, оксило- и галофиты, эпифиты)

Гидрофиты
реофиты
аэрогидатофиты
гелофиты
Экологические группы растений
по отношению к влаге
склерофиты
Ксерофиты
суккуленты
Мезофиты

Гидрофиты – растения, обитающие в воде
Гидатофиты – отрастающие от дна или свободно плавающие водные растения, все вегетативные органы которых находятся в толще воды
Аэрогидатофиты – растения с плавающими на поверхности воды листьями, остальные части которых погружены в воду (могут отрастать от дна или свободно парить в толще воды)
Реофиты – прикрепленные, полностью погруженные в воду растения, обитающие в ручьях и реках с быстрым течением
Гелофиты – полупогруженные в воду растения, населяющие мелководья и влажные берега
Гигрофиты – наземные растения, обитающие в условиях очень высокой влажности воздуха (около 100%) – под пологом тенистых лесов и в глубоких темных ущельях

Особенности водной среды
Недостаток света (особенно на глубине)
Питательные вещества растворены в воде
Недостаток кислорода
Высокая плотность воды, поддерживающая растения
Температурные колебания сглажены (если водоем не промерзает на всю глубину)

Гидрофиты
А – реофит Aponogeton fenestralis;
Б – аэрогидатофит лютик водный (Ranunculus aqvatilis);
В – гидатофит валиснерия спиральная (Vallisntria spiralis);
Г – гидатофит уруть мутовчатая (Myriophyllum verticillatum);
Д - аэрогидатофит водокрас лягушачий ( Hydroharis morsus-ranae)

Растения с плавающими листьями (аэрогидатофиты)
в ботаническом саду им. В.Л. Комарова

Плавающие листья
Кувшинки амазонской (Victoria regia)

Внешний вид, строение стебля (А,Б) и листа (В)
рдеста пронзеннолистного (Potamogeton perfoliatus)
А – схема строения стебля;
Б - фрагмент стебля;
В – половина листовой пластинки

Гигрофиты – растения, обитающие на сильно увлажненной почве при относительной влажности
80-100% (под пологом леса, в глубоких ущельях)
Особенности строения гигрофитов
Тонкая кутикула листа
Листовые пластинки тонкие (иногда однослойные), хлоропласты могут содержаться в основных клетках эпидермы
Постоянно открытые и приподнятые устьица
Мезофилл только губчатый
Редкие живые трихомы

Внешний вид и строение листа гигрофита
Сыти очереднолистной (Cyperus alternifolius)
Видна мощная система воздухоносных межклетников,
все клетки сильно обводнены

Строение листовой пластинки гигрофита руелии (Ruellia portelle)
1- губчатая хлоренхима; 2- палисадная хлоренхима; 3- трихома; 4- устьице; 5- эпидерма

Фрагмент экспозиции тропического леса
в ГБС им. В.Л. Комарова

Фрагмент экспозиции биотопа с высокой влажностью
в ГБС им. В.Л. Комарова (растения – гигрофиты)

Ксерофиты – растения, приспособленные к существованию при длительном сезонном дефиците влаги

Суккуленты – растения, запасающие большое количество воды в короткие влажные периоды и экономно расходующие ее во время засухи
Запас влаги осуществляется водозапасающей паренхимой, придающей некоторым органам суккулентов (стеблям или листьям) мясистость

Склерофиты – растения, обитающие в условиях длительной засухи и содержащие запас воды в водоносной склеренхиме. Главный механизм борьбы с водным дефицитом - высокая сосущая сила (60-80 атм) и глубоко проникающая в почву корневая система

Особенности строения ксерофитов
Особое строение эпидермы, снижающее транспирацию: мощная кутикула, восковой налет, густое опушение из мертвых кроющих трихомов, толстые наружные стенки клеток
Погруженные устьица
Способность всасывать конденсационную влагу трихомами эпидермы
Сильное развитие водозапасающих тканей - паренхимы (суккуленты) или склеренхимы (склерофиты)
Создание высокой сосущей силы в водоносных тканях и корнях
Клетки тканей сильно склерефицированы, межклетников мало – уменьшается внутренняя испаряющая поверхность (склерофиты)
Уменьшение поверхности листа (от скручивания до полной редукции листьев)
Хорошо развита корневая система (комбинированного типа), способность образовывать временные корни (на время влажного периода)

Стеблевые суккуленты
1 – схема строения побегов кактуса (а- ареолы);
2 – часть побега и цветок кактуса;
3 - часть побега и цветок молочая ( Euphorbia );
4 – солерос ( Salicorina herbacea);
5 - опунция

Листовые суккуленты
1 – алоэ (р.Aloe);
2 – очиток (р.Sedum);
3 – агава (р.Agave);
4 – молодило (р.Sempervivum)

Анатомическое строение листовых суккулентов
А,Б – схема и фрагмент листовой пластинки дазилириона;
В – лист очитка;
Г – псаммофит джузгун (лист)

Внешний вид и строение листа олеандра
(Nerium oleander)
Видна хорошо развитая кутикула и гиподерма

Экологические группы автотрофных растений по отношению к субстрату
Литофиты (петрофиты)
Псаммофиты
Кальцефилы
Нитрофилы
Оксилофиты (ксероморфные олиготрофы)
Галофиты
Эпифиты

Псаммофиты (А,Б) и литофит (В)
в условиях пустыни
А – образование придаточных корней на побегах песчаной акации (Ammodendron sp.), Б – песчаные чехлы на корнях селина (Aristida karelinii), В –остролодочник углубленный (Oxytropis immersa) в расщелине камней

Гребенщик многоветвистый (Tamarix ramosissima ) общий вид и отдельная ветвь

Ксероморфные олиготрофы
(Багульник обыкновенный, Мирт болотный,
Подбел болотный)

Анатомическое строение листа багульника (Ledum palustre) (А,Б)
и стебля тамарикса (Tamarix ramosissima )(В,Г)
В.п.-воздухоносная полость; в.пфл.-волокна протофлоэмы; в.эп.-верхняя эпидерма; г.в.- головчатые волоски; г.мзф.-губчатый мезофилл; к-кутикула; кмб-камбий; кс-ксилема; л.п-листовой прорыв; л.с-листовой след; мж-межклетник; н.эп-нижняя эпидерма; о.л- основание чешуйчатого листа ; п.п-проводящие пучки; сл.ж-солевая железка; у-устьице; фл-флоэма

Внешний вид и строение галофитов
А- внешний вид солероса; Б- попреречный срез стебля Артрокнеума;
В- поперечный срез листовой пластинки Лебеды мягкой; Г- поперечный срез листовой пластинки Авиценнии морской

Внешний вид и строение сциофита и гелиофитов
А- лист кислицы (Oxalis acetosella); Б,В-внешний вид компасного растения сильфиума (Silphium laciniatum ) с разных сторон; Г-поперечный срезлиста фикуса каучуконосного (Ficus elastica); Д-срез листа иссопа мелового; Е-схема листа литопса (Lithops sp.)

Экологические группы высших гетеротрофных растений
Полупаразиты и паразиты
корневые
стеблевые
микотрофные
2. Хищные растения

Растения - полупаразиты
А – Марьяник полевой
Б – стадии прорастания
Марьяника лесного
В – гаустория ленца
Г – омела (корни под корой растения-хозяина;
Д – омела на ветви ветви растения-хозяина;

Растение-паразит повилика (Cuscuta)
1 – часть стебля с присосками;
2,4 – схема поперечного разреза стебля растения-хозяина и повилики;
3, 5 – отдельный побег и общий вид растения, паразитирующего на клевере;
6 – стадии развития проростков

Растения - хищники
Росянка круглолистная
(Drossera rotundifolia)

Растения этой группы имеют, как правило, крупные, тонкие, нежные листовые пластинки с небольшим числом устьиц, нередко расположенных с обеих сторон.

Устьица большей частью широко открыты, в связи с этим транспирация мало отличается от физического испарения. Корни обычно толстые, слабо разветвленные. Корневые волоски представлены слабо и отсутствуют. Все органы покрыты тонким однослойным эпидермисом, кутикулы практически нет. Широко развита аэренхима (воздухоносная ткань), обеспечивающая аэрацию тела растения.

К гигрофитам в первую очередь относят тропические растения, которые живут при высокой температуре и влажности воздуха. Нередко гигрофиты обитают в тени под пологом леса (например, папоротники) или на открытых пространствах, но обязательно на почвах переувлажненных или покрытых водой. В умеренном и холодном климате типичными гигрофитами являются теневые травянистые растения лесов. На открытых местах и влажных почвах растут световые гигрофиты. Это такие, как калужница, плакун-трава, росянка, многие злаки и осоки сырых местообитаний, из культурных растений к световым гигрофитам относят рис, культивируемый на полях, залитых водой.

В целом же при довольно большом разнообразии местообитаний, особенностей водного режима и анатомо-морфологических черт всех гигрофитов объединяет отсутствие приспособлений, ограничивающих расход воды и неспособность выносить даже незначительную ее потерю.

Например, у световых гигрофитов листья в дневное время могут терять за час количество воды, которое в 4—5 раз превышает массу листа. Хорошо известно, как быстро вянут в руках цветы, собранные по берегам водоемов. Показательны для гигрофитов и небольшие величины сублетального водного дефицита. Для кислицы и майника потеря 15—20% запаса воды уже необратима и ведет к гибели.

Мезофиты— это растения умеренно увлажненных местообитаний. Они имеют хорошо развитую корневую систему. На корнях имеются многочисленные корневые волоски. Листья разные по размеру, но, как правило, большие, мягкие, нетолстые, плоские, с умеренно развитыми покровной, проводящей, механической, столбчатой и губчатой тканями. Устьица располагаются на нижней стороне листовых пластинок. Хорошо выражена регуляция устьичной транспирации.

К мезофитам относятся многие луговые травы (клевер луговой, тимофеевка, ежа сборная), большинство лесных растений (ландыш, зеленчук и др.), значительная часть лиственных деревьев (береза, осина, клен, липа), многие полевые (рожь, картофель, капуста) и плодово-ягодные культуры (яблоня, смородина, вишня, малина) и сорняки.

Один и тот же мезофильный вид, попадая в разные по водоснабжению условия, обнаруживает известную пластичность, приобретая во влажных условиях более гигроморфные, а в сухих — более ксероморфные черты.

Мезофиты связаны переходами с другими экологическими типами растений по отношению к воде, поэтому четкую границу между ними провести зачастую очень трудно. Например, среди луговых мезофитов выделяются виды с повышеннымвлаголюбием, предпочитающие постоянно сырые или временно заливаемые участки (лисохвост луговой, бекмания обыкновенная, канареечник тростниковый и др.). Их объединяют в переходную группу гигромезофитов наряду с некоторыми влаголюбивыми лесными травами, предпочитающими лесные овраги, переувлажненные или наиболее сырые леса, такие, как селезеночник, недотрога, папоротник, некоторые лесные мхи и др.

В местообитаниях с периодическим или постоянным (но невысоким) недостатком влаги встречаются мезофиты с повышенной физиологической устойчивостью к засухе, с теми или иными ксероморфными признаками. Эта группа переходная между мезофитами и ксерофитами носит название ксеромезофиты.

Сюда относят многие виды растений северных степей, сухих сосновых боров, песчаных местообитаний — клевер-белоголовка, подмаренник желтый и др., из культурных растений — люцерну, засухоустойчивые сорта пшеницы и некоторые другие.

При этом различают два основных способа преодоления засухи: возможность противостоять иссушению тканей, или активное регулирование водного баланса, и способность выносить сильное иссушение.

Важное значение для ксерофитов имеют разнообразные структурные приспособления к условиям недостатка влаги. Например, сильное развитие корневой системы помогает растениям увеличить поглощение почвенной влаги. Нередко у травянистых и кустарниковых видов средне - азиатских пустынь подземная масса больше надземной в 9—10 раз. Корневые системы ксерофитов часто экстенсивного типа, т. е. растения, имеют длинные корни, распространяющиеся в большом объеме почвы, но малоразветвленные. Проникая на большую глубину, такие корни позволяют, например, пустынным кустарникам использовать влагу глубоких почвенных горизонтов, а в отдельных случаях и грунтовых вод. У других видов, таких, как степные злаки, корневые системы интенсивного типа. Они охватывают хотя и небольшой объем почвы, но, благодаря густому ветвлению, максимально используют влагу.

Наземные органы ксерофитов отличаются своеобразными чертами, носящими отпечаток трудных условий водоснабжения. У них сильно развита водопроводящая система, хорошо заметная по густоте сети жилок в листьях, подводящих воду к тканям (рис. 2.34).

Эта особенность облегчает ксерофитам осуществлять пополнение запасов влаги, расходуемой на транспирацию. Структурные приспособления защитного характера у ксерофитов, направленные на уменьшение расхода воды, можно свести к следующим:

1. Общее сокращение транспирирующей поверхности за счет мелких узких, сильно редуцированных листовых пластинок.

2. Уменьшение листовой поверхности в наиболее жаркие и сухие периоды вегетационного сезона.

4. Усиленное развитие механической ткани, предупреждающее обвисание листовых пластинок при больших потерях воды.

Ксерофиты с наиболее ярко выраженными ксероморфными чертами строения листьев, перечисленными выше, имеют своеобразный внешний облик (чертополох, степные и пустынные полыни, ковыли, саксаул и др.), за что получили название склерофитов.

21. Совместное действие температуры и влажности на организмы.

Рассмотрение отдельных факторов среды — это не конечная цель экологического исследования, а способ подойти к сложным экологическим проблемам, дать сравнительную оценку важности различных факторов, действующих совместно в реальных экосистемах.

Температура и влажность являются ведущими климатическими факторами и тесно взаимосвязаны между собой.

При неизменном количестве воды в воздухе относительная влажность увеличивается, когда температура падает. Если воздух охлаждается до температуры ниже точки водонасыщения (100%), происходит конденсация и выпадают осадки. При нагревании его относительная влажность падает. Сочетание температуры и влажности часто играет решающую роль в распределении растительности и животных. Взаимодействие температуры и влажности зависит не только от относительной, но и от абсолютной их величины. Например, температура оказывает более выраженное влияние на организмы в условиях влажности, близкой к критической, т. е. если влажность очень велика или очень мала. Влажность также играет более критическую роль при температуре, близкой к предельным значениям. Отсюда одни и те же виды организмов в paзличных географических зонах предпочитают разные местообитания. Так, по правилу предварения, установленному В. В. Алехиным (1951) для растительности, широко распространеннывиды на юге произрастающие на северных склонах, а на севере встречаются только на южных (рис. 2.36).

Для животных выявлены принципы смены местообитания(Г. Я. Бей-Биенко, 1961) и принцип смены ярусов(М. С. Гиляров, 1970), согласно которым мезофильные виды в центре ареала, на севере его выбирают более сухие, а на юге — более влажные места или переходят отназемного образа жизни к подземному, как многие насекомые-фитофаги. Чем слабее проявляется влияние климата в тех конкретных местообитаниях, которые выбирает вид, тем больше их способность обитать в разных климатических условиях.

Вид выбирает сочетание факторов, наиболее соответствующих его экологической валентности, путем смены местообитания, и таким образом преодолевает климатические рубежи.

Без воды представить жизнь на Земле невозможно. Влага необходима для существования всего живого, включая растительный мир. В зависимости от степени потребности во влажности, растения классифицируют по нескольким видам. Чем они отличаются и в какой среде обитания произрастают?

Характерные отличия

Растения, приспособленные к жизни в определённых условиях по отношению к водным ресурсам, называются Гигрофитами, Мезофитами и Ксерофитами. Гигрофиты живут и развиваются в воде и прибрежных участках, Мезофиты адаптированы к почве и климату со средней степенью увлажнённости, а Ксерофиты произрастают в засушливых местах.

Также их отличают по другим признакам: покрытию наземных органов, корням, форме и размерах листьев.

Растения Мезофиты

Наиболее распространённый тип наземных растений, включающий:

плодовые деревья;
цветущие и плодоносящие кустарники;
злаковые, бобовые, овощные культуры.

Ареал распространения этих растений — умеренные широты, где много солнечного света и проветриваемых участков: горы, лесостепи, леса, заливные и лиманные луга. Мезофиты занимают промежуточное положение между ксерофитами и гигрофитами по отношению потребности к воде. Они требуют хорошего, но не чрезмерного увлажнения. Листва тонкая, широкая с незначительным опушением. Растения, произрастающие на достаточно влажном грунте, образуют поверхностную корневую систему. В сухих почвах корни проникают вглубь земли.

Вечнозелёные растения влажных лесов в тропиках. Это кустарники и деревья, обеспеченные влагой и теплом круглый год.

Зимнезелёные деревянистые растения. Место обитания — континентальные части тропиков и субтропиков.
Летнезелёные деревянистые растения, которые развиваются в умеренных климатических зонах и в холодное время сбрасывают листья.
Летнезелёные травянистые растения лугов.
Эфемеры и эфемероиды. Приспособлены к засушливым зонам пустынь и степей.

В периоде вегетации данные растения требуют постоянного водообеспечения. При засухе и высоких температурах начинают стремительно терять влагу и погибать. Если засушливый период непродолжительный, мезофиты легко приспосабливаются, но при частом повторении жары происходит обезвоживание клеток тканей и увядание.

Растения Ксерофиты

Живут в условиях с недостаточной увлажнённостью почв и горячим сухим воздухом. Приспособлены к выживанию в экстремальных зонах. Некоторых экземпляров этой группы можно встретить в засушливых пустынях Африки и даже на ледниках Арктики.

Анатомические особенности этих растений позволяют сохранять воду для выживания и при необходимости предотвращать её утрату. Получают питательные вещества из глубин почвы через сильную корневую систему. Восковые устьица открываются исключительно в ночное время. Листья толстые, уплотнённые, с восковым или волосистым налётом, уменьшающим испарение. Часто листва ксерофитов видоизменена в колючки, защищающие растения от перегрева.

По способу перенесения засухи ксерофиты подразделяют на такие виды:

Суккуленты сохраняют воду в сочных стеблях или плотных мясистых листьях. Встречаются в районах, где дождливый сезон сменяется продолжительным засушливым периодом. К ним относятся кактусы, толстянка, алоэ, сочная солянка.
Склерофиты не накапливают влагу в стеблях и тканях листа, так как они сухие, истончённые, порой одревесневшие от природы. К данной группе ксерофитов относят ковыль, овсяницу бороздчатую, тонконог стройный.
Эвксерофиты уменьшают потерю воды и удерживают её благодаря строению устьиц и эволюционным изменениям на уровне клеток. Их яркие представители: саксаул, триостренница, полынь, песчаная акация.
Гемиксерофиты отличаются способностью доставать влагу с внушительной глубины. Их ветвящиеся корни уходят глубоко в почву. Благодаря усиленной транспирации (движению воды через растение) листья интенсивно охлаждаются, и даже в жаркое время в них происходит фотосинтез. Это хорошо заметно по степной люцерне, дикому колоцинту, шалфею.
Псевдоксерофиты — период вегетации совпадает с сезоном дождей. Живут очень мало и не застают период засухи. Неблагоприятные условия переживают на стадии луковиц, семян, корневищ.

Пойкилоксерофиты засушливое время переживают в анабиозе, когда метаболизм протекает в замедленном темпе. Это папоротники, некоторые лишайники, часть покрытосеменных растений.

Растения Гигрофиты

Приспособлены к жизни в воде. Чтобы выжить, должны либо погружаться в воду, либо плавать на её поверхности. В зависимости от зоны обитания подразделяются на группы:

Глубоководные (кувшинки, водокрас лягушачий, эйхорния толстоножковая, водная капуста). Представители этой флоры бывают либо с плавающими листьями, либо с зеленью, полностью погружённой в воду.
Прибрежные (аир, белозор, вех, изолепис, ирис, кукушкин цвет). Растут в прибрежной зоне или на суше, иногда погружаясь в воду практически целиком.
Оксигенаторы (болотник, уруть, турча, роголистник, элодея). Преимущественно подводные виды растений, поглощающие из воды углекислый газ и минеральные вещества, и выделяющие кислород.

Так как водным обитателям не нужно удерживать и поглощать влагу, как это происходит у других растений, у них отсутствуют приспособления, ограничивающие её расходование. Для гигрофитов характерно наличие тонких больших листьев с плохо развитой надкожницей и крупными устьицами. Часто листья на поверхности покрыты волосками из живых клеток эпидермиса, что увеличивает их площадь. Корневая система слаборазвитая. Удлинённые стебли имеют неразвитые механические ткани и слабое одревеснение сосудистых стенок. Подобное строение приводит к быстрому увяданию даже при непродолжительном отсутствии воды.

Ксерофиты, Мезофиты, Гигрофиты — это растения, развивающиеся в условиях с разным климатом, доступом к воде и составом почв. Они сформировали определённые приспособления, чтобы выжить и размножаться в своей среде обитания. Ксерофиты выживают в экстремально сухих местах, Мезофиты предпочитают области с умеренной влажностью, а Гигрофиты не могут существовать без воды.

Читайте также: