Влияние экологических факторов на растения

Вспомните
Какие экологические факторы вам известны?

Как вы думаете

1. По каким признакам можно определить, что растение произрастает в тундре? В пустыне?
2. Как по внешнему виду отличить светолюбивое растение от тенелюбивого?

В течение всего исторического развития растительного мира и в настоящее время растения находятся под действием экологических факторов.

В первую очередь на организмы растений оказывают непосредственное влияние абиотические факторы, то есть факторы неживой природы. К ним относятся вода, свет, температура, давление, солёность почвы и др. Совместное действие этих факторов на определённой территории формирует однородные условия среды, к которым растения вынуждены приспосабливаться. Например, несмотря на разнообразие видов растений, произрастающих в тундре, они все приспособлены к выживанию на бедных, промёрзших почвах, в условиях действия низких температур и холодных ветров. Совсем в других условиях произрастают растения тропических широт.

Приспособленность растений к определённым условиям отражается на особенностях их строения и жизнедеятельности. Таким образом, даже по одному только внешнему виду любое растение с определённой долей вероятности можно отнести к той или иной экологической группе.

Биотические факторы, или факторы живой природы, связаны с влиянием других живых организмов на растения.

Растения являются пищей для травоядных животных, в том числе крупных копытных и насекомых. В связи с этим в процессе эволюции у некоторых растений выработались способы защиты от поедания: иглы, колючки, ядовитые вещества в листьях и стеблях.

У цветковых растений эволюция шла сопряжённо с эволюцией насекомых-опылителей. Между ними возникла тесная связь и зависимость друг от друга (рис. 122). Насекомые получают питание (нектар), а растения возможность опыления. У большинства растений цветки доступны всем опылителям, но некоторые виды могут опыляться только определёнными насекомыми, что делает их очень уязвимыми в борьбе за выживание. Ведь если по какой-либо причине их опылители исчезнут, то та же участь ждёт и их самих. Например, клевер луговой — ценное кормовое растение — из-за особенностей строения цветков в соцветии могут опылять только насекомые с длинным хоботком. Когда это растение завезли в Австралию, где не было шмелей и длиннохоботковых пчёл, у него не происходило перекрёстного опыления и семена не вызревали. Для решения проблемы пришлось завозить этих насекомых из Европы.

Между самими растениями идёт постоянная конкуренция за ресурсы среды — за свет, воду и минеральные вещества. Выживают и оставляют семена только самые приспособленные к жизни в данных условиях экземпляры.

Экологические группы растений. Светолюбивые растения приспособлены к жизни на открытых, хорошо освещаемых участках (рис. 123). Обычно эти растения имеют небольшие светло-зелёные листья, блестящие из-за развитой кутикулы, на нижней стороне которых располагаются многочисленные устьица. Листья некоторых видов имеют опушение, то есть покрыты волосками, а у некоторых располагаются под углом к свету (эвкалипт). Такие особенности строения защищают растение от перегревания.

Травянистые светолюбивые растения нередко имеют укороченные, розеточные побеги, как, например, всем известный подорожник и одуванчик. Другие виды могут иметь достаточно высокие стебли, как, например, злаки, иван-чай и др.

Древесные формы светолюбивых растений, например сосны, произрастая на открытой местности, обычно невысокие, с красивой широкой кроной. Те же растения в лесу выглядят иначе. Они гораздо выше, и многие боковые ветви у них не развиты. Это последствия недостатка освещённости в лесу.

Тенелюбивые растения произрастают под пологом леса, куда не попадают прямые солнечные лучи (рис. 124). Их листья довольно крупные, обычно тёмно-зелёного цвета. В них содержится много хлоропластов для того, чтобы растение могло улавливать рассеянный свет.

В связи с тем, что такие затенённые места леса обычно хорошо увлажнены, растения, живущие здесь, имеют слабо развитые проводящие ткани, их стебли и листья довольно нежные и хрупкие. К тенелюбивым относятся папоротники и мхи, а из цветковых растений вороний глаз, майник двулистный и др.

Теневыносливые растения приспособлены к жизни как на открытых, хорошо освещаемых, так и в затенённых местах (рис. 125). Экологи считают эти растения промежуточным звеном между светолюбивыми и тенелюбивыми растениями. К ним относятся многие лиственные деревья и кустарники, например сирень, клён, бук, бузина, а также травы: сныть, копытень, вероника дубравная и др. У теневыносливых растений хорошо развита листовая мозаика, особое расположение листьев, при котором один не затеняет другой.

Растения сухих мест обитания сталкиваются с проблемой нехватки воды, поэтому все их приспособления направлены на добывание, запасание и экономное расходование жидкости (рис. 126). Обычно такие растения произрастают в степях, полупустынях и пустынях. Многие из них имеют развитую корневую систему, например у ежовника безлистного корень достигает в длину 15 м. Другие запасают воду в тканях корня, стебля или листьев. Например, кактус накапливает жидкость в мясистом стебле, а его листья видоизменены в колючки. Устьица у этого растения располагаются на стебле, но открываются они только в ночное время, когда температура спадает, а следовательно, испарение идёт менее интенсивно.

Листья у некоторых растений имеют очень плотную кутикулу или опушение, а их устьица погружены глубоко в мякоть листа, как, например, у олеандра.

Водные растения (рис. 127) отличаются от сухопутных слабым развитием механических, проводящих и покровных тканей. Оказавшись в наземной среде, их стебли и листья обвисают, а если их оставить на воздухе какое-то время, они погибнут от иссушения. Питание и дыхание водных растений происходит всей поверхностью тела, поэтому они часто не имеют корней и у них отсутствуют устьица. К ним относятся элодея, перистолистник, а также водоросли.

Некоторые водные растения имеют листья, плавающие на поверхности. У этих листьев много устьиц, расположенных на верхней стороне. К таким растениям относятся лотосы, кувшинки и др.

Водные растения имеют особые воздухоносные ткани, которые помогают им удерживать вертикальное положение в воде.

Растения увлажнённых мест обитания (рис. 128) по-разному переносят недостаток влаги. Некоторые не выносят даже кратковременного иссушения и быстро погибают, например папоротники. Вы уже знаете, что побеги папоротников, несмотря на их красоту, не стоит собирать в букеты, большое количество устьиц на их нижней и верхней стороне приводит к увяданию. Такие растения имеют признаки тенелюбивых.

Другие растения, произрастающие в увлажнённых местах, имеют на листьях плотную кожицу, а все устьица у них расположены на нижней стороне. Такие растения могут выдерживать прямые солнечные лучи, их можно встретить на верховых болотах и по берегам зарастающих водоёмов. Из-за большого количества воды в почве в ней недостаточно кислорода, поэтому у многих растений сформирована система межклетников, то есть развита воздухоносная ткань. К таким растениям относятся калужница, багульник, пушица, рогоз и др.