Урок Получить доступ за 75 баллов Растительные сообщества

В природе растения не растут изолированно друг от друга, а образуют тесные сожительства - фитоценозы или растительные сообщества. В сообществах растения взаимодействуют друг с другом и конкурируют за общие ресурсы (свет, влагу, минеральное питание). Фитоценозы складываются тысячелетиями и могут сменять друг друга естественным путем или под воздействием человека.

Гуляя летом на природе вы можете столкнуться с разными типами природных ландшафтов:

• березовый, сосновый, еловый лес или дубрава
• залитые солнцем луга
• торфяные болота

Все это разные типы растительных сообществ.

Каждое из таких сообществ характеризуется своим набором условий окружающей среды и, соответственно, своим набором растений в нем произрастающих.

Например, на болоте растут растения, способные жить при большой влажности, а в степи те, которые могут выдерживать засуху.

Березовый лес - пример растительного сообщества:

Растительным сообществом или фитоценозом называют взаимосвязанную совокупность растительных организмов, длительное время произрастающих на определенной территории под воздействием постоянных условий внешней среды.

Пример фитоценоза - болото:

Изучение фитоценозов предполагает выявление:

• их видового состава
• составляющих жизненных форм
• характера местообитания
• географического положения и распространения
• хозяйственного значения
• динамики развития

Примером хорошо устоявшегося, совершенного растительного сообщества, характерного для умеренной климатической зоны, является широколиственный лес, состоящий примерно из сотни видов растений.

Его типичными особенностями являются:

• ярусность, благодаря которой суммарная площадь листьев в несколько раз превышает площадь участка
• высокий естественный прирост биомассы
• наличие многочисленных потребителей образующейся органической массы и длинных цепей питания
• способность к саморегуляции численности отдельных составляющих видов
• практически полное разложение и минерализация органических остатков

Сообщество широколиственного леса, характерное для умеренных широт:

Растительностью называют совокупность растительных сообществ на определенной территории.

Основные типы растительности:

• древесно-кустарниковая
• травянистая
• пустынная

Флора-  это видовой состав растительности на определенной территории.

Можно говорить о флоре России, Кавказа, Сибири и т. д.

В сообществе лиственного леса обращает на себя внимание ярусность - пространственное расположение растений в фитоценозе, в котором основные представители занимают свои места:

1-й ярус: кроны высоких деревьев (дубов, лип, берез, елей)

2-й ярус: подлесок, представленный низкорослыми деревьями (рябинами, кленами, черемухами)

3-й ярус: различные кустарники (калина, лещина, жимолость, бересклет)

4-й ярус: лесные травы с крупными листьями, цветы и папоротники

5-й ярус: мхи, лишайники и грибы

В самом низу находится слой лесной подстилки (5-й ярус), в котором активную роль в разложении органических остатков играют различные микроорганизмы, грибы и беспозвоночные животные.

Схожая ярусность наблюдается и в отношении корневых систем различных растений под землей.

Корни растений разных ярусов проникают на разную глубину:

Ярусность в растительных сообществах способствует уменьшению конкуренции между разными видами за общие ресурсы (свет, воду, минеральное питание).

Любой фитоценоз, как правило, состоит из нескольких ярусов.

Даже в степных сообществах, помимо основного яруса, можно выделить нижний ярус, образованный низшими растениями.

Самый верхний ярус имеет определяющее значение в любом фитоценозе.

Зависимость нижних ярусов от верхнего иногда проявляется очень сильно. Например, если в еловом лесу вырубить все деревья, то тенелюбивые травы нижнего яруса не смогут расти под палящим солнцем и погибнут.

Ярусность, пример которой мы рассмотрели в предыдущей части урока, является ярким примером взаимодействия растений в сообществе:

• растения верхних ярусов затеняют нижележащие растения
• для тенелюбивых растений нижних ярусов создаются особые условия

Растения верхних ярусов создают особые условия для тенелюбивых папоротников:

В процессе образования растительного сообщества растения приспосабливаются к существованию рядом друг с другом.

Таким образом, одни растения могут защищать другие (например, от яркого света).

Также растения в одном сообществе могут быть с неодинаковыми ритмами развития. Например, одни растения распускают листья и цветут раньше других, что позволяет более полно использовать ресурсы.

Кроме того, могут наблюдаться следующие формы взаимодействия, разные виды симбиоза:

• мутуализм - взаимовыгодное сожительство различных видов (микориза грибов и растения)
• комменсализм - отношения, безразличные одному виду, но полезные другому (пример: некоторые эпифиты, растущие на деревьях)
• амменсализм - отношения, вредные одному виду и безразличные другому (например, некоторые виды полыни и шалфея выделяют аллелопатические вещества, мешающие развитию других растений)
• паразитизм - отношения, вредящие растению-хозяину, но полезные для паразита (различные виды заразих, паразитирующие на корнях других растений)

Дикая орхидея на дереве - пример комменсализма:

Растительные сообщества могут сменять друг друга:

• естественным путем
• под воздействием изменяющихся внешних условий
• при участии человека

Заболачивание леса, например, приводит к усиленному развитию мохового покрова и вызывает гибель многих видов из верхних ярусов.

В результате лес сменяется фитоценозом болота.

Также изменения в сообществе могут происходить в течение года из-за смены сезонов. Так, например, некоторые растения на зиму отмирают, а начинают расти только весной.

Пример естественной смены фитоценозов после лесного пожара:

• открытые участки лесного пожарища заселяются различными травами, семена которых распространяются ветром (иван-чай и др.)
• среди трав начинают появляться всходы кустарников, распространяемых птицами, и берез - светолюбивых деревьев, семена которых разносит ветер
• постепенно пожарище зарастает березовым или смешанным лесом
• под пологом березовых деревьев очень хорошо развиваются теневыносливые ели
• постепенно ели вырастают и подавляют остальную растительность - так образуется еловый лес

Нерациональное использование природных ресурсов приводит к ухудшению условий существования растений и деградации растительных сообществ. Примером может служить вытаптывание лесов вблизи крупных населенных пунктов, в результате чего уплотняется почва и разрушается лесная подстилка, исчезают многие виды мхов, грибов, трав и кустарников, а у крупных деревьев начинают усыхать верхушки - в итоге лес может погибнуть.

Облик растительного сообщества неуклонно меняется в течение одного сезона.

Развитие разных растений приурочено к различным периодам, в результате чего отдельные виды в меньшей степени конкурируют с другими за общие ресурсы (свет, влагу и минеральное питание).

Ранней весной в лесах появляются первоцветы.

Они начинают цветение до распускания листьев на деревьях за счет накопленных в прошлом сезоне запасов питательных веществ.

Развитию некоторых первоцветов не мешает даже легкий снеговой покров.

Это объясняется теплоизолирующими свойствами лесной подстилки, под которой температура даже в сильные морозы не опускается ниже минус 1-3 °C.

Цветение хохлатки в лесу происходит еще до распускания листьев на деревьях:

Также рано весной в лесу цветет орешник, его женские цветки свободно опыляются при помощи ветра. Листва на самом орешнике и других деревьях и кустарниках еще не распустилась, что не мешает процессу опыления. Такое раннее цветение является приспособлением к жизни в лесу.

Цветение других кустарников и трав приурочено к более поздним периодам. В разгаре лета растения обычно опыляются насекомыми, при этом растения лесных полян имеют яркие, привлекающие насекомых цветки. Под пологом леса цветы чаще белые - так они лучше заметны для насекомых- опылителей.