Влияние освещенности на растения
В 3 одинаковых горшка с одинаковой почвой посадите 3 колеуса. Выращивайте их месяц в разных условиях: один на ярком свету и с дополнительной подсветкой, второй – при нормальном дневном освещении, третий – в полутени – в 3 метрах от окна. Наблюдайте за ростом и развитием растений. Попробуйте сделать выводы.
Схематично зарисуйте форму крон деревьев (березы, липы, сосны), выросших в условиях различной освещенности. Сделайте выводы.
Температура
Для любых растений губительны как перегрев, так и слишком низкая температура. Слишком высокие температуры приводят к потере влаги, ожогам, разрушению хлорофилла.
Действию высоких температур подвержены гелиофиты, в связи с этим они имеют ряд приспособлений: могут поворачивать листья, сбрасывать листовую пластинку, оставляя только черешок, листья превращены в колючки (кактусы). Уменьшение площади листовой пластинки помогает гелиофитам избежать чрезмерного испарения воды. Густое белое опушение или серебристая окраска листьев помогают растению отражать большую часть падающих на него лучей.
При замерзании воды в клетках образуются кристаллы льда, которые их повреждают. При понижении температуры до минусовых значений химические процессы в клетке замедляются, возникает дисбаланс, который может привести к гибели.
Внешний вид растений холодных мест обитания: вечнозеленые, с мелкой жесткой листвой, низкие (не превышают высоту снежного покрова) (карликовая береза, ива).
Многие растения на засушливый и холодный периоды могут впадать в состояние покоя, когда все жизненные процессы замедлены. У древесных растений древеснеют побеги этого года и увеличивается толщина пробкового слоя. Травянистые растения утрачивают все надземные органы. Кустарники и деревья сбрасывают листву. Водные растения опускаются на дно (ряска), сохраняют только придонные листья (кувшинка).
Влажность
Склерофиты – растения засушливых мест обитаний (василек ложнопятнистый (см. рис. 2)). Имеют жесткие листья.
Рис. 2. Василек ложнопятнистый (Источник)
Суккуленты – растения засушливых мест обитания, которые способны запасать влагу в мясистых образованиях тела – стеблях, листьях (алоэ (см. рис. 3), кактусы).
Рис. 3. Алоэ
Растения по отношению к влажности
1. Водные растения и растения, обитающие в условиях избытка влаги
2. Растения сухих местообитаний
3. Растения местообитаний с нормальным увлажнением
Химический состав почвы
Растения из почвы получают минеральные вещества. Больше всего они нуждаются в соединениях фосфора, азота, калия. Также им необходимы соединения бора, марганца и железа.
Анабиоз
Крайняя форма приспособления растений к экстремальным условиям окружающей среды (холоду, сухости, жаре) – это анабиоз.
Анабиоз – это состояние организма, при котором следы жизнедеятельности малы настолько, что отсутствуют видимые признаки жизни.
Так, мхи переносят зимнее промерзание или полное высыхание в состоянии анабиоза, из которого они возвращаются к нормальной жизнедеятельности после оттаивания или дождя.
Биотические факторы
Животные питаются растениями, поэтому растения имеют защитные приспособления: иглы, колючки (акация), жесткая листва (степные растения), яды (пасленовые растения).
Другие животные вступают с растениями в мутуалистические отношения: пчелы, бабочки, опыляют растения. Птицы разносят их семена, поедая вкусные ягоды.
Мутуализм – взаимовыгодное отношение между 2 организмами.
Грибы, бактерии, паразитируют на растениях и вызывают их заболевания (фитофтороз, мучнистая роса).
Друг с другом растения вступают в конкурентные взаимодействия. Также существуют растения-паразиты (омела белая).
Крупные растения затеняют более мелкие, таким образом, существует деление на ярусы. Растения-эпифиты (орхидеи) могут использовать других в качестве опоры.
Влияние растений на окружающую среду
Растения участвуют в поддержании постоянства состава воздуха (выделяют кислород и поглощают углекислый газ).
Принимают участие в формировании почв (корневые системы поглощают одни вещества и выделяют другие). После гибели растения большая часть веществ возвращается обратно в почву.
Корни растений закрепляют склоны холмов, оврагов, предохраняют почву от эрозии (разрушения).
Лесопосадки (см. рис. 4) используются для защиты полей от суховеев и пожаров.
Рис. 4. Лесопосадки
Крупные древесные растения, испаряющие большое количество влаги. Могут быть использованы для осушения заболоченных земель (эвкалипты).
Влияние человека на растительный мир
Люди вырубают леса, осушают болота, орошают засушливые земли. Так уничтожаются естественные места обитания и создаются условия для сельхоз культур. Выводятся новые сорта растений.
Вырубка лесов может приводить к потере плодородного слоя почвы и образованию пустынь. При неграмотном орошении может происходить заболачивание почв.
Любой компонент среды, способный оказывать влияние на живые организмы, называют экологическим фактором.
Каждый вид приспособлен к определённым значениям факторов среды. Так, существуют теплолюбивые и холодостойкие, влаголюбивые и засухоустойчивые виды.
Пределы колебаний фактора, при которых возможно существование данного вида организмов (например, температура от О °С до 45 °С), называют диапазоном устойчивости или пределами выносливости вида. При этом оптимальным, наиболее благоприятным для данного вида является более узкий диапазон (например, температура от 18 °С до 28 °С). Биологический оптимум — это наилучшее сочетание условий для вида (например, температура от 18 °С до 28 °С, влажность от 60% до 85% и т. д.).
Если в определённой местности какой-то из факторов приближается к пределу максимума или минимума диапазона устойчивости вида, то недостаток или избыток именно этого фактора ограничивает возможности нормальной жизнедеятельности, и такой фактор называют лимитирующим или ограничивающим. Например, в пустыне ограничивающим фактором для растений является количество влаги.
Экологические факторы действуют на организм в комплексе, поэтому ему легче перенести отклонение какого-то фактора от нормы, если остальные факторы близки к оптимуму. Сочетание жаркой и засушливой погоды неблагоприятно для растений средней полосы, поскольку чрезмерное повышение температуры организма может быть предотвращено с помощью испарения воды. Однако, если и воды в окружающей среде недостаточно, перенести такое сочетание факторов трудно. Теплокровные животные в морозы могут замерзать при нехватке корма и нормально себя чувствовать, если корма достаточно.
Приспособления живых организмов к различным экологическим факторам выражаются в особенностях:
· строения (морфологические приспособления, например большая или меньшая длина корней растений или ушей животных);
· процессов жизнедеятельности (физиологические приспособления, например, аэробность или анаэробность организмов, возможности повышения или снижения плодовитости);
· поведения (этологические приспособления, например у животных есть возможность перейти в тень или мигрировать) (табл. 2, разд. 3.6).
Конкретные приспособления или адаптации зависят прежде всего от среды обитания.
Для растений важен режим освещённости (светолюбивые растения имеют более толстые листовые пластинки, теневыносливые — тонкие). Для растений, обитающих на суше, особенно важен режим влажности
Популяциями называют совместно обитающие группы особей одного вида, не имеющих преград для скрещивания.
Особи популяции так или иначе связаны между собой (имеются внутривидовые отношения) и с особями других видов (межвидовые отношения). Внутривидовые отношения часто характеризуются конкуренцией (за пищу, самок, у растений — за свет и т. д.). Иногда наблюдаются формы группового поведения.
Внутри- и межвидовые отношения и действие условий среды определяют численность популяции — общее число её особей.
Изменение численности зависит от таких характеристик, как возрастная и половая структура, рождаемость, смертность и ёмкость среды, т. е. предельная допустимая плотность популяции в данных условиях.
Плотность популяции — число особей (или биомасса), приходящееся на единицу площади или объёма биогеоценоза.
Численность популяций подвержена колебаниям: наблюдаются согласованные колебания хищников и жертв, для некоторых видов (например, насекомых) характерны сильные сезонные колебания. Однако численность популяции не должна быть ниже определённого предела, иначе любое случайное событие (пожар, наводнение) с большой вероятностью уничтожит её полностью.
. Домашнее задание.
1 Изучить конспект, новые термины.
1. Какие существуют группы растений по отношению к свету? Охарактеризуйте их.
1. Какие выделяют экологические факторы? Охарактеризуйте их.
2. * Выберите 2 растения разных видов и отнесите их к экологическим группам по отношению к свету, влажности, температуре.
Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет
2. Интернет-портал «biolicey2vrn.ucoz.ru
3. Какие существуют группы растений по отношению к свету? Охарактеризуйте их.
3. Какие выделяют экологические факторы? Охарактеризуйте их.
4. * Выберите 2 растения разных видов и отнесите их к экологическим группам по отношению к свету, влажности, температуре.