rek
Статті про облаштування саду та городу
Екологічні властивості і індивідуальність рослин
Экологические свойства и индивидуальность растений

Екологічні властивості, або екологічні характеристики, рослин відбивають екологічні вимоги кожного виду, тобто пристосованість жити і поширюватися в місцепроживання з комплексом екологічних факторів, що характеризуються відповідним рівнем показників. Іншими словами, рослини нормально проходять повні цикли свого розвитку лише за наявності відповідних їх біологічним особливостям умов середовища, природного або культивований людиною. Такі умови і визначають ареали кожного виду рослин.

Екологічні характеристики рослин різноманітні та індивідуальні. У той же час, є рослини з подібними характеристиками. Тому, з одного боку, в кожній природній зоні зустрічаються рослини з різними екологічними властивостями - це і визначає різницю рослинності різних зон. З іншого боку, схожість екологічних характеристик дозволяє в одному і тому ж местообитании, в одній і тій же природній зоні виростати великому числу видів і формувати їм у різних поєднаннях різноманітні рослинні співтовариства.

Поширення різних видів рослин і успішність їх обробітку залежать не тільки від їх екологічних індивідуальних характеристик, але і від здатності того чи іншого виду рослин виростати спільно з іншими видами з различающимися (в більшій чи меншій мірі) екологічними властивостями, а також від спрямованих дій людини, агронома або любителя-садівника, який враховує екологічні вимоги рослин і створює для них необхідні умови для пишного росту. Важливе практичне спрямування сучасної агрономії - екологічне рослинництво. Суть його полягає в наступному: при вирощуванні рослин в певних природних умовах успіх забезпечується при виборі видів рослин, пристосованих до даних умов, тобто рослин з екологічними характеристиками, відповідними цим умовам. Для забезпечення успіху вирощування обраних, бажаних видів рослин в місцепроживання (зонах), не відповідають екологічним вимогам цих рослин, спеціаліст або любитель повинен створити за допомогою прийомів агрономії такі необхідні умови. При значних відмінностях наявних умов і вимог рослин доводиться займатися так званою «виносної культурою»: протягом особливо несприятливих для екзотичних рослин періодів їх тримають у спеціальних приміщеннях з контрольованими показниками тепла, вологи і світла, а в період сприятливих умов виносять культивовані рослини з приміщень в парк або на приготовані майданчика на приватних ділянках. Наприклад, оригінально виглядали ряди мандаринових дерев, вирощуваних в бочках і винесених на час в алею парку в Дармштадті в Німеччині (в тих природних умовах мандарини постійно під відкритим небом рости не можуть). Гуляють в парку з подивом і цікавістю розглядали розвиваються на цих невеликих мандаринових деревцях плоди.

Екологічне рослинництво увазі виробництво не будь, а екологічно чистої продукції. Екологічно чисте виробництво практикується все ширше в різних країнах, і до початку XXI ст. воно вже було в 100 країнах світу, а землі для такого виробництва (екологічно чисті) займають на планеті 24 млн га. Перше місце за кількістю оброблюваних екологічним способом земель належить Австралії - 10 млн га, країни Латинської Америки володіють 5800000 га таких земель, країни Європи - 5,5 млн га, Північної Америки - 1,5 млн га. Такий напрям рослинництва стає все масштабнішою: продукції виробляють все більше, тепер практично в кожній країні. За два роки (2003-2004) площі земель під таким виробництвом зросли у Фінляндії на 50%, в Данії - на 113%, в Італії - на 69%, у Норвегії - на 97%, в Англії - на 115%. Суттєвою складовою філософії такого виробництва є чистота: недарма знак маркування російської екопродукції називається «чисті роси». У цій назві відображено і чистота продукції, і її російське походження.

Очевидний зв'язок екологічних характеристик рослин з екологічним виробництвом, так як чим правильніше будуть підібрані рослини для обробітку в тих чи інших умовах, тим менше буде потрібно приймати додаткових заходів (мова йде про внесенні добрив, застосуванні різних хімічних препаратів та ін) для створення сприятливих умов для рослин. Відповідно, з більшою гарантією буде забезпечено виробництво екологічної продукції. До речі, екологи наголошують, що коли йдеться про таку продукцію, не обов'язково називати її «екологічно чистої» - досить назвати «екологічної», так як останнім увазі чистоту.

Вчення про екологічну індивідуальність рослин особливо глибоко розвивалося відомим геоботаніки-екологом і будинок Росії Л. Г. Раменському. Екологічні характеристики рослин визначаються на підставі результатів вивчення їх пристосованості до умов середовища. Фактично, такі дані виходять при вивченні особливостей, оцінці активності та динаміки зростання всіх основних органів рослин: пагонів, коренів, листя, квіток. При проведенні таких досліджень і спостережень екологія особливо тісно переплітається з ботанікою, фізіологією рослин, географією рослин. Багато прикладів підходу наводить у своїй книзі В. Б. Мак-Дуголл (1935). Так, при вивченні пагонів, які, як відомо, складаються з стебла, листя та генеративних органів (квіток, суцвіть), в першу чергу визначають масу і розподіл по висоті листя, вивчають формування генеративних органів. Часто стебла (стелящиеся, підземні - кореневища) служать для вегетативного розмноження рослин, тому важливо визначити умови, необхідні для їх розвитку та функціонування. Розподіл листя на рослинах, особливо на деревах, чагарниках, залежить від форми крони, розвитку і розмірів гілок. Це важливо для результативного використання рослинами світла. Особливо ефективні конусоподібна форма крон багатьох хвойних дерев, а також розлогі, зонтикоподібних та інші форми крон.

Найбільші втрати води у рослин відбуваються через листову поверхню. Для зменшення цих втрат рослини мають пристосування. Наприклад, тропічні вічнозелені дерева і чагарники мають фактично необмежену листову поверхню: вологий клімат тропіків робить непотрібною захист від зайвого випаровування - води завжди вдосталь. Тому в цілому умови росту в тропічній зоні вважаються ідеальними для рослин, що і підтверджується пишним і потужним розвитком там безлічі видів.

Інший варіант: вічнозелені дерева і чагарники. Їх поділяють на дві групи, в залежності від особливостей клімату, в якому вони поширені. У районах з жарким кліматом у рослин літом і теплою вологою зимою (Крим, Каліфорнія) формуються широкі, плоскі, блискучі і щільні листя, наприклад, у падуба, маслини, а в районах з холодною зимою - листя з голкоподібними листям (сосна, ялина) : вони можуть весь рік, але уповільнений темп випаровування такими листами знижує активність газообміну і, отже, швидкість фотосинтезу.

І ще варіант пристосувань: вічнозелені рослини (дерева та кущі), позбавлені листя. Такі рослини ще краще захищені від випаровування, так як поверхня, через яку у них може випаровуватися вода, дуже мала. Газообмін та виробництво органічної речовини в таких рослин здійснюються стеблом, проте вони не можуть швидко виробляти вуглеводи і швидко рости: це кактуси самих різних розмірів і величезні молочаї пустель Америки і Африки.

Дерева і чагарники з обпадаючим листям втрачають її з настанням сухого або холодного періодів. І це перевага таких рослин в помірному кліматі: вони активно в теплі сезони, а при несприятливих умовах зайві витрати води та енергії відвернені. Але в кожний новий теплий сезон такі рослини витрачають частину енергії на створення нової маси листя (а без неї в холодну пору року вони абсолютно позбавлені можливості).

Аналогічно пристосовані до різних умов чагарнички і трав'янисті рослини: серед них є як вічнозелені (брусниця, барвінок, грушанка, кульбаба), так і рослини з обпадаючим листям (чорниця, манжетка, козелець, різні види конюшини та багато інших лугові, лісові та болотні трав'янисті рослини).

Однорічні рослини переживають несприятливі умови холодних сезонів у вигляді насіння (озимі однорічні рослини перезимовують у вигляді зовсім невеликих кущиків з укороченими пагонами і маленькими листочками).

Стебла рослин, крім того, вивчаються і як органи запасу (особливо підземні стебла-кореневища), а також як органи, возносящие гілки і листя на саму різну висоту: від 1-2 см до 90-100 м і більше.

Листя дуже важливі в екологічному плані: вони повинні в принципі забезпечувати інтенсивний фотосинтез, але одночасно не допускати надмірно швидкої втрати води через випаровування. У зв'язку з цим важливі будову тканин аркуша, форма, розташування пластинок аркуша по відношенню до світла і загальна площа листової поверхні. Листя також можуть бути запасающими органами, наприклад, накопичувати воду в своїх тканинах, як у агав в пустелях Мексики, біля алое в Африці. На Північно-заході Росії на сухих місцях теж ростуть такого типу рослини: заяча капуста з потовщеними соковитими листям, молодило отприсковое, очиток їдкий. Іноді у рослин в листках накопичуються кристали деяких солей як продуктів виділення та при листопаді рослини звільняються від непотрібних їм речовин, що. важливо, так як спеціальних органів виділення у рослин немає.

Екологи вивчають і коріння рослин, органи, всмоктуючі воду і мінеральні речовини і зміцнюючі рослини на місці зростання. Будова коренів відрізняється від будови стебел, вони різні за формою, величиною, глибиною проникнення в грунт. У зв'язку з цим можливості рослин самі різні. Наприклад, дорослі рослини кукурудзи чинять опір прямому вертикальному висмикування, еквівалентному додатком сили, яка відповідає 90 (навіть до 135) кг. Як складно висмикнути різні рослини з грунту, ймовірно, переконувався кожен, починаючи з дитячих дослідів видобутку морквини в городі у дідуся і бабусі. Нелегко пересаджувати навіть молоді декоративні та плодові деревця і чагарники, викопуючи їх з грунту, а що вже говорити про корчування пнів великих дерев - запам'ятовується заняття, якщо це робити вручну!

Потужні корені дерев, довго чинять опір вітрам, аж до ураганних, лавинам з гір, розмивів біля берегів річок і озер. Це властивість дерев і чагарників використовується для запобігання ерозії; при цьому не забудемо високо оцінити і трави, що утворюють суцільні покриви, дуже ефективно протистоять розмивів і ерозії. Вони в інших випадках перевершують в цій якості навіть дерева - ті таки мають межі, в яких витримують вітер і розмиває дії води: в кінці кінців валяться.

Коріння є і запасаються органом. Широко використовуються, наприклад, м'ясисті корені буряка, пастернаку, кульбаби, цикорію, селери і інших рослин. Така ж роль і потовщених кореневі бульби, наприклад, жоржини і солодкої картоплі-батату. У підземних стеблових бульбах топінамбура, або земляний груші, накопичується інулін - розчинний вуглевод, що має велике медичне значення; інулін накопичується також в коренях жоржини, кульбаби та інших рослин. Рослини з потужними та подовженими корінням краще обробляти на пухких грунтах з досить товстим орним шаром, до 20-25 см і більше.

В екологічному плані важливо, що активність коренів, пов'язана з всмоктуванням поживних речовин з грунту, і ріст коренів залежать від забезпеченості грунту водою і теплом. Коріння зазвичай ростуть у напрямку до води і припиняють ріст в шарах грунту з недоліком тепла. Але при цьому треба враховувати, що вода і повітря в грунті є антагоністами, тому існує оптимальне їх поєднання для рослин. Однак цілі екологічні групи рослин пристосувалася виживати при виражених тривалих дефіцити вологи в грунті (пустельні рослини), а інші, навпаки, при перезволоженні, навіть постійному (болотні рослини). Більше того, існують водні рослини з особливими корінням: вони звичайно менш розвинені, ніж коріння наземних рослин. У деяких водних рослин коренів немає зовсім, і всмоктування у них відбувається через стебло або листя. Наприклад, у сальвінії, водної папороті, одні листя широкі і плоскі, плаваючі на поверхні води, а інші - сильно розсічені, звішуватися у воду і виконують функцію коренів. Відома ряска мала має один невеликий корінець, а інше водна рослина - з дуже тонким стеблом (1 мм в діаметрі) і без коріння. У деяких водних рослин корені сягають дна водойми.

Лазять рослини, наприклад, отруйний сумах, монстера, можуть формувати повітряні корені: вони зазвичай грають роль опори і не здатні виконувати функцію всмоктування. Є повітряні корені і у деяких багаторічних і однорічних трав'янистих злаків, наприклад Тростянка, або светлухі, що виростає на, заплавних луках (наприклад, в заплаві Іртиша) - повітряні корені у неї звисають з вузлів пагонів, розташованих невисоко над поверхнею грунту. У кукурудзи повітряні корені, подовжуючись, проникають у грунт і служать в якості звичайних коренів. Таке пристосування допомагає кукурудзі витримувати суху погоду і нестача вологи в місцях її зростання - в степовій зоні.

Таким чином, різні рівні пристосованості рослин до умов середовища матеріалізуються через особливості та властивості їх органів.

Види симбіозу у світі рослин

Симбіоз, або співжиття, - це спільне життя двох і більше неоднакових організмів, які належать до різних видів. Симбіоз важливий для рослин, він визначає і забезпечує конкретні умови для їхнього життя. У зв'язку з цим симбіоз можна вважати екологічним фактором біологічного плану. Американський еколог рослин В. Б. Мак-Дуголл виділяє дві групи варіантів симбіозу:

1) безконтактний симбіоз: залежні один від одного організми - симбіонти - не перебувають у безпосередньому тривалому контакті;

2) контактний симбіоз: симбіонти знаходяться в безпосередньому контакті протягом усього свого життєвого циклу.

Обидва ці види симбіозу бувають непітательнимі або поживними.

До непітательному (і частково питательному теж) безконтактного симбіозу відносяться зовнішні взаємини рослин, що виростають спільно в одних рослинних співтовариствах. Наприклад, в лісі, в лісовому фітоценози, що складається з різних видів рослин, всі особини даних видів знаходяться в такому вигляді симбіозу: вони пов'язані одним місцем проживання, в якому кожен екземпляр рослин в тій чи іншій мірі змінює середу, затінюючи місцеперебування, накопичуючи вологу, зберігаючи більше тепла, ніж на відкритому місці, змінюючи поживний режим у грунті, поглинаючи з неї різні речовини; більш того, рослин, розкладаючись, поставляє нову їжу для учасників лісового фітоценозу (це вже поживний варіант симбіозу). Дерева і чагарники, впливаючи на фактори середовища, фактично визначають, які види рослин можуть жити в даному лісі. Цікаво, що рослини, що відносяться до цих життєвим формам, не тільки створюють особливе середовище в лісі, але й певною мірою від неї залежать. Практично всі види лісових дерев і чагарників можуть жити і поза лісом, групами або навіть одиничними екземплярами (в полях, біля доріг, у парках, садибах). Але чагарнички і трави, особливо деякі, типові для лісу види, настільки пов'язані саме з лісовими місцепроживання, що ніколи «не виходять» з лісу, не можуть рости ні на лузі, ні в полі, ні на садибних ділянках, якщо там немає полога і середовища, створюваної деревами. До таких чагарничків, типово лісовим (в тому числі виростають на лісових болотах), відносяться чорниця, костяниця, брусниця, лохина, малина, морошка, багно. До 20, а в деяких місцевостях і до 40% видів багаторічних трав'янистих рослин можуть вийти з лісу і зустрітися на луках, але більша частина їх є типово лісовими травами: печіночниця благородна, анемона дібровна, копитень європейський, весняний, чину лісова, зеленчук жовтий, Луговик звивистий, бор розлогий, дзвіночок, вороняче око, перловнік пониклий та ін

Безконтактний живильний симбіоз може бути антагоністичним. Яскравий приклад таких взаємин: пасовищні рослини - пасуться тварини. Інший приклад такого роду взаємозв'язків у світі природи: використання мурашок-листорізів (що живуть у тропічних лісах) шматочків зеленого листя, які вони вирізують на деяких рослинах. Пережувати такі шматочки до стану м'якої маси, мурашки випльовують її на попередньо очищену на землі. Потім у листової м'якоті мурашки садять міцелій (ниткоподібне тіло) гриба, схожого з мухомором з наших лісів помірної зони. Після розростання гриба мурашки вживають його в їжу, при цьому вони не допускають, щоб гриб утворив капелюшки.

Терміти, яких називають білими мурахами, також культивують гриби, але тільки на екскрементах, споживаючи міцелій цих грибів.

У світі рослин зустрічаються і зворотні взаємини з тваринами - у випадках, коли рослини здатні перетравлювати і всмоктувати тваринну їжу. Є такі рослини в тропічних лісах, але мається представник і у нас, на півночі лісової зони, на болотах - невелике рослинка росичка круглолиста (зустрічаються й інші види росичок). Округлі листочки утворюють розетку, як би лежить на поверхні сфагнового болота. Листочки покриті волосками, і на кожному з цих дрібних волосків знаходиться крапля напіврідкого речовини, блискучого, як роса. Коли комаха стикається з якимось з волосків, воно міцно приклеюється. Інші волоски згинаються над спійманим комахам і виділяють ферменти, що переварюють білки, які і всмоктуються рослиною. Після такого використання комахи рослиною в якості їжі виділення ферментів припиняється, волоски повільно розгинаються і лист знову стає готовий прийняти чергову жертву. У сімейство росянкових і ще два близьких до нього тропічних сімейства входить більше 150 видів комахоїдних рослин. Серед них є 90 видів росичок: в Австралії і тропіках і 4 види в Росії, на болотах європейської та азіатської частин країни. Рослини цього сімейства також поширені в Середземномор'ї і в Північній Америці.

Інший приклад неконтактного поживного симбіозу - запилення рослин за допомогою тварин (запилення за допомогою вітру або води не відноситься до симбіозу). При такому вигляді симбіозу одні організми отримують їжу від інших, причому ті, які є джерелами такої їжі, натомість ніякої їжі не отримують, але все ж мають зиск від таких взаємин. Комахи відвідують квітки з метою збирання їжі - нектару чи пилку. Під час таких контактів з квітками вони і виробляють запилення, фактично випадково.

Біологи вважають такі стосунки між комахами і рослинами чудовим і чудесним явищем у світі природи. Найбільш важливими запилювачами є бджоли і джмелі, але також запилюють рослини оси, трипси, мурашки. Треба згадати ще метеликів і боржників: метелики літають зазвичай вдень, а бражники - ближче до вечора і вночі. Деякі види бражників, особливо сфінкси, так само точні в своїх польотах, як і бджоли. Вони відвідують тільки певні рослини, квітучі в нічний час, наприклад, в'юнку жимолость каприфоль із запашними кремовими квітками, i що виділяють вечорами в садах тонкий аромат кориці.

У запиленні рослин комахами велике значення мають колір, форма, запах квітів, а також звички різних видів комах. Особливо добре вивчені такі звички і поведінку у медоносних бджіл: Чарльз Дарвін називав їх «дуже добрими ботаніками».

Істотна і роль птахів як запилювачів рослин. Особливо часто відзначається значення численних колібрі в Південній півкулі. Однак, роль комах як запилювачів, безсумнівно, провідна в природі.

У непітательний контактний симбіоз. Найбільш відомий і типовий приклад такого взаємини рослин - зростання в'юнких рослин на інших рослинах як на підпорах; отримання їжі при цьому відсутня. Серед таких рослин особливо характерні ліани. Рослини, за якими підіймаються ліани, називаються рослинами-господарями. Особливо різноманітні ліани за формою і величиною в тропічних лісах. У наших місцевостях відомі такі рослини-ліани як квасоля (на городах) і солодко-гіркий паслін (типова рослина сируваті місцеперебувань, що зустрічається у окраїн боліт, по берегах струмків, річок, канав). Рослиною-господарем пасльону (до слова, отруйної рослини, але з такими привабливими блискучими червоними ягідками-крапельками!) Найчастіше є вільха, по якій паслін може підійматися на висоту до 2-4 м. До ліанах можна віднести і настурції, хміль, клематис , звичайно, виноград, а також ожину і різновиди троянд, які користуються підпорами: троянди.

Поживний контактний симбіоз може розрізнятися за типом взаємин його учасників. До такого виду симбіозу відноситься паразитизм. Паразитами бувають рослини і тварини, що добувають їжу від інших організмів. Рослини, позбавлені хлорофілу, цілком залежать від господаря, отримуючи від нього харчування. Це повні паразити, наприклад, повитиця (кілька видів), яка за допомогою присосків прикріплюється до культурних рослин (конюшині, льону, коноплі, іноді і до плодовим деревам, хмелю) і висмоктує поживні речовини, знижуючи врожайність культур. Крім того, повитиця ще й отруйна - при поїданні її разом з конюшиною отруюються домашнє тварини. Відома нам раффлезія (кілька її видів) - рослина тропічних лісів - теж паразит. Вся вегетативна частина раффлезії живе всередині рослини-господаря і видна раффлезія робиться тільки з початку цвітіння, коли утворюється її квітка на поверхні землі (а квітка цей, нагадаю, - найбільший серед всіх рослин у світі).

У європейських лісах, в тому числі на території Росії, зустрічається бесхлорофілльние приземисте рослина петрів хрест почечуйний - повний паразит протягом усього свого життя. Рослина має лускаті блідо-лілові м'ясисті листя і лілові квітки в суцвітті колосі. Паразитує, прикріпившись підземними частинами до коріння дерев і чагарників, особливо часто до коріння лісового горіха - ліщина.

До відомих напівпаразитами відносяться омели: омела європейська і омела американська. Ці рослини містять хлорофіл і синтезують вуглеводи, але живуть на стовбурах і гілках дерев, зростаються з ними і отримують від рослини-хазяїна воду і мінеральні речовини. Бачив багато дерев з великим числом омели на їх гілках, коли проїжджав з колегами по дорогах поблизу долини Ельби: омели мали вигляд кущиків з гілками довжиною 30-50 см, а гілочки їх були посипані білими ягодами (справа була у вересні). Омела - лікарська рослина, з її молодих гілочок з листочками готують ліки, знижує кров'яний тиск.







Категория: Садові рослини