Приспособление растений к водному режиму
Приспособление растений к водному режиму
Министерство общего и профессионального образования Р.Ф.
Липецкий государственный педагогический университет.
Естественно Географический Факультет.
Кафедра ботаники.
Курсовая работа
на тему :
«Приспособление растений к водному режиму»
Работу
выполнила студентка
3-го курса ЭГО ЕГФ:
Гаганова
В.В.
Работу приняла:
Соловьева Н.Ю.
Липецк 2001.
Содержание.
Введение. …………………………………………………………….3
Глава I. Характеристика основных групп растений по отношению к воде.
…………….………………………………………...4
Глава II. Анатомо-морфологические приспособления
растений к водному режиму. ………………….……………………..10
Глава III. Физиологические адаптации растений, приуроченных к
местообитаниям разной увлажненности. ………..16
Список литературы. ………………………………………………24
Введение.
Вода – важнейший экологический фактор для всего живого на земле. Для
процессов обмена веществ со средой, составляющих основу жизни, необходимо
участие воды в качестве растворителя и метаболита. Так у растений вода
участвует в реакциях фотосинтеза, минеральные соли поступают в растения из
почвы только в виде водных растворов. Вода – главная составная часть тела
растений. Даже находясь в анабиозе, растения содержат воду. Особая роль
воды наземных растений заключается в постоянном пополнении больших трат ее
на испарение в связи с развитием большой фотосинтезирующей поверхности.
Вода, обуславливая необходимое тургорное давление, определенным образом
участвует и в поддержании формы наземных растений как организмов не имеющих
опорного скелета. Также для большой группы растений, живущих в водоемах,
морях и океанах, вода является непосредственной средой обитания.
Глава I. Характеристика основных групп растений по отношению к воде.
По приуроченности к местообитаниям с разными условиями увлажнения и
выработке соответствующих приспособлений среди наземных растений различают
три основных экологических типа: гигрофиты, мезофиты и ксерофиты.
Растения, для которых вода не только необходимый экологический фактор,
но непосредственная среда обитания, относятся к водным, называемым
гидрофитами.
ГИГРОФИТЫ. Это растения избыточно увлажненных местообитаний с высокой
влажностью воздуха и почвы. 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. Ярко
выраженные гигрофиты – травянистые растения и эпифиты влажных тропических
лесов, не выносящие сколько–нибудь заметного понижения влажности воздуха.
Даже в разгар сезона дождей мелкие эпифитные папоротники на стволах
деревьев теряют тургор и засыхают, если на них в течение 2-3 часов падают
солнечные лучи. Черты гигрофитов имеют травянистые растения темнохвойных
лесов (кислица, майник двулистный, двулепестник альпийский). К гигрофитам
можно отнести и виды, растущие на открытых и хорошо освещенных
местообитаниях, но в условиях избытка почвенной влаги – близ водоемов, в
дельтах рек, в местах выхода грунтовых вод. В наших широтах примером могут
служить прибрежные виды: калужница – Caltha palustris, плакун-трава –
Lythrum salikaria, а в странах жаркого климата – папирус, болотные пальмы.
Из культурных растений сюда можно отнести рис, культивируемый на полях,
залитых водой.
КСЕРОФИТЫ. Это растения сухих местообитаний, способные переносить
значительный недостаток влаги – почвенную и атмосферную засуху. Они
распространены, обильны и разнообразны в областях с жарким и сухим
климатом. К этой группе принадлежат виды пустынь, сухих степей, саванн,
колючих редколесий, сухих субтропиков. В более гумидных районах ксерофиты
участвуют в растительном покрове лишь в наиболее прогреваемых и наименее
увлажненных местообитаниях (например, на склонах южной экспозиции).
Неблагоприятный водный режим растений в сухих местообитаниях
обусловлен, во-первых, ограниченным поступлением воды при ее недостатке в
почве и, во-вторых, увеличением расхода влаги на транспирацию при большой
сухости воздуха и высоких температурах. Следовательно, для преодоления
недостатка влаги возможны разные пути: увеличение ее поглощения и
сокращение расхода, кроме того, способность переносить большие потери воды.
Все это используется ксерофитами при адаптации к сухости, но у разных
растений в неодинаковой степени, в связи с чем некоторые авторы различают
два основных способа преодоления ксерофитами засухи: возможность
противостоять иссушению тканей, или активное регулирование водного баланса,
и способность выносить сильное иссушение.
В зависимости от структурных черт и способов регулирования водного
режима различают несколько разновидностей ксерофитов (по Генкелю П.А.):
эуксерофиты, гемиксерофиты, пойкилоксерофиты.
К группе ксерофитов относят и суккуленты – растения с сочными листьями
или стеблями. Различают листовые суккуленты (агавы, алоэ) и стеблевые, у
которых листья редуцированы, а наземные части представлены мясистыми
стеблями(кактусы, некоторые молочаи).
Ксерофиты с наиболее ярко выраженными ксероморфными чертами строения
листьев имеют своеобразный внешний облик, за что получили название
склерофитов. Облик типичного склерофита легко представить на примере
чертополоха – Carduus crispus и пустынных полыней, ковылей, саксаулов.
МЕЗОФИТЫ. Эта группа включает растения, произрастающие в средних
условиях увлажнения. Сюда относятся растения лугов, травяного покрова
лесов, лиственные древесные и кустарниковые породы из областей умеренно
влажного климата, а также большинство культурных растений.
Мезофиты – группа весьма разнообразная не только по видовому составу,
но и по различным экологическим оттенкам, обусловленным разным сочетанием
факторов в природных местообитаниях. Они связаны переходами с другими
экологическими типами растений по отношению к воде, так что четкую границу
между ними провести очень трудно. Так, среди луговых мезофитов выделяются
виды с повышенным влаголюбием, предпочитающие постоянно сырые или временно
заливаемые участки (лисохвост луговой – Alopecurus pratensis, бекмания
обыкновенная – Beckmannia eruciformis).
Их объединяют в переходную группу гигромезофитов наряду с некоторыми
влаголюбивыми лесными травами, предпочитающими наиболее сырые леса, лесные
овраги (недотрога – Impatiens nolitangere). С другой стороны в
местообитаниях с переодическим или постоянным (небольшим) недостатком влаги
много мезофитов с теми или иными ксероморфными признаками с повышенной
физиологической устойчивостью к засухе. Эта группа переходная между
мезофитами ксерофитами, - ксеромезофиты. Примером могут служить многие виды
северных степей, сухих сосновых боров, песчаных местообитаний: клевер-
белоголовка – Trifolium montanum, подмаренник желтый – Galium verum и
другие.
Особое место среди мезофитов занимают степные и пустынные весенние
эфемеры и эфемероиды. К этой группе принадлежат растения, ранней весной
покрывающие степи и пустыни разноцветным цветущим ковром (многолетники –
тюльпаны, гусиные луки; однолетники – маки, вероники). Это виды с
чрезвычайно краткой вегетацией и длительным периодом покоя, который
однолетние эфемеры переживают в виде семян, а многолетние эфемероиды – в
виде покоящихся луковиц, клубней, корневищ. Кроме весенних существуют и
осенние эфемероиды, произрастающие в районах с климатическим ритмом
средиземноморского типа. Сюда относятся виды родов Crocus, Scilla и другие.
По многим особенностям структуры и физиологии близки к ксерофитам
растения, которые по тем или иным причинам испытывают недостаток влаги,
сопряженный с действием низких температур. Иногда такие виды в качестве
особого подразделения включают в группу ксерофитов, иногда выделяют в
самостоятельные экологические типы – психрофиты и криофиты.
Психрофиты – растения влажных и холодных почв в холодных местообитаниях
высокогорий и северных широт. Несмотря на достаточное увлажнение почвы, они
