Конспект урока: Растительные сообщества

В окружающей нас природной среде все растения произрастают не отдельно друг от друга, а образуют группы — растительные сообщества, или фитоценозы (от греч. фитон — «растение» и койнос — «общий»). В таких сообществах растения должны приспосабливаться к совместному проживанию. Это сказывается на их внешнем и внутреннем строении. Растения, образуя большие и маленькие сообщества, формируют облик нашей планеты.

Типы фитоценозов

Рис. 1. Естественные фитоценозы

Выделяют естественные и искусственные сообщества.

 

Естественные растительные сообщества (рис. 1), например, смешанный лес, тайга, луг, степь, болото, пустыня, образуются в естественной природной среде под влиянием биотических и абиотических факторов, а также времени. Такие сообщества формируют облик ландшафтов и природных зон. Так, например, тайга характеризуется преимущественно хвойными породами деревьев. Там произрастает лиственница, сосна, кедр, пихта, ель. В зоне степей мы увидим преобладание травянистых растений — злаков, на болоте в переувлажнённом слое почвы произрастают ива, камыш, рогоз, мхи.

Рис. 2. Искусственный фитоценоз

Искусственные фитоценозы создаются и поддерживаются деятельностью человека (рис. 2): сад, огород парк, сельскохозяйственное поле.

В любом типе фитоценоза на растения оказывают влияние такие факторы среды, как температура, освещённость, влажность, качество почвы, а также взаимное влияние растений друг на друга.

Ярусность

Рис. 3. Ярусность в смешанном лесу

В естественном растительном сообществе, где представлены различные жизненные формы, растения занимают определённое место в зависимости от необходимых условий. Поэтому в таких фитоценозах можно выделить слои — ярусы (рис. 3).

 

Чем богаче видовое разнообразие фитоценоза, тем более в нём выражена ярусность. Самые высокие деревья (липы, берёзы, дубы) занимают первый верхний ярус. Это светолюбивые растения. Своими большими кронами они перехватывают значительную часть света, и растущим под ними деревьям, кустарникам и травам с каждым ярусом cвета достаётся всё меньше. Во втором ярусе можно встретить невысокие деревья — рябину, черёмуху, в третьем кустарники — малину, бересклет, в четвёртом произрастают травы и папоротники, а в пятом — мхи, лишайники, грибы.

Таким образом, ярусность помогает растениям приспосабливаться к существующим условиям среды. Если они попадут в другие условия, погибнут. Ярусность можно проследить и под землей. Корневые системы разных видов растений, как и их надземная часть, имеют разные размеры. При этом наблюдается «зеркальная» ярусность. Корни самых высоких деревьев находятся глубже всех, выше располагаются корни невысоких деревьев и кустарников, ещё выше — корни травянистых растений, луковицы и клубни, корневища папоротников, мицелий грибов. Особый ярус образует лесная подстилка из опавшей листвы, остатков растений, сухих веток.

Сезонные изменения в фитоценозе

Растения, образующие растительное сообщество, непрерывно растут, видоизменяются, цветут, отмирают. Поэтому растительное сообщество в целом тоже постоянно видоизменяется. Как правило, в утренние часы цветки растений распускаются, и луг или степь зацветают яркими красками, после полудня и вечером растения закрывают свои цветки, и луг снова становится зелёным.

Но в сообществе наблюдаются не только суточные изменения. Гораздо значимее сезонные изменения фитоценозов. В условиях умеренного климата чётко выделяются четыре сезона года. Каждый из них по-своему сказывается на внешнем облике растений. В течение года растения приспосабливаются к изменениям температуры воздуха и почвы, влажности, продолжительности светового дня и изменяются, меняя облик ландшафтов.

Осень — время подготовки к холодному времени года — зиме. Узнаём мы осень по листопаду. Это важный период в жизни растений. Сбрасывание листвы предохраняет растения от иссушения, обламывания ветвей под тяжестью снега и позволяет удалить вредные вещества из организма. Кора деревьев покрывается пробкой, защищающей побеги от промерзания, в пазухах листьев формируются почки, которые надёжно защищены и весной готовы будут дать начало новым побегам. Подземные органы тоже готовятся к зиме. В видоизменённых побегах — корневищах, клубнях, луковицах — накапливаются питательные вещества, которые помогут растению перезимовать.

Зима — самый сложный период в жизни растений. В это время все процессы жизнедеятельности сильно замедляются. Процесс всасывания воды прекращается и испарение заметно уменьшается. Фотосинтез в отсутствие зелёных частей растения не протекает вовсе. Для некоторых растений снежный покров является необходимым условием для формирования цветков (подснежник, пролеска, хохлатка).

Весна — время пробуждения растений после зимнего сна. С повышением среднесуточных температур в стеблях растений начинается сокодвижение и поступление питательных веществ, что стимулирует распускание листовых и цветочных почек. Как правило, листья распускаются при температуре воздуха +5...+10 °С. Весна характеризуется появлением нежной листвы и началом цветения растений.

Летом растения активно растут, цветут и плодоносят. Особенно красивы летом луга. На них все травы зацветают не одновременно, поэтому в течение всего лета луг нарядно одет. В июне цветут душистый горошек, нивяник, кипрей (иван-чай), вероника, донник лекарственный, тимофеевка луговая и многие другие. В июле наблюдается цветение одуванчика, лебеды, мятлика. В августе расцветает клевер луговой.

Лес в отличие от луга очень тенист, поэтому в нижнем ярусе можно встретить только тенелюбивые травы, мхи и папоротники. У подснежников, которые цветут ещё по нестаявшему снегу, надземные части летом отмирают. В июле – августе листопадные растения начинают готовиться к зиме. В их подземных органах идёт накопление питательных веществ, в пазухах листьев закладываются пазушные почки, на ветвях ветроопыляемых растений — берёзы, ольхи, лещины — формируются молодые соцветия — серёжки.

Смена растительных сообществ

Любое растительное сообщество постоянно развивается и изменяется. Его можно сравнить с живым организмом, в жизни которого можно выделить периоды зарождения, расцвета и старости.

Хозяйственная деятельность человека может вмешаться в процесс естественного развития растительного сообщества, значительно его изменить или даже уничтожить. Так, распашка лугов, вырубка лесов, строительство городов и добыча полезных ископаемых приводят к смене растительных сообществ на этих территориях.

Рис. 4. Смена растительных сообществ

Растительные сообщества в естественных условиях тоже могут изменяться при смене факторов среды: изменении климатических условий, движениях земной коры в результате землетрясения или извержения вулкана, влиянии самих растений на сообщество.

 

Рассмотрим смену растительных сообществ на примере озера (рис. 4). Ручьи и реки приносят в озеро песок и частицы почвы, которые оседают на дно. Берега озера с течением времени постепенно зарастают. Отмирая, части растений оседают на дно и образуют ил или торф. Дно озера, покрываясь илом и торфом, становится всё выше. Водоём мелеет. Открытой воды становится всё меньше. Сменяются виды растительности. Озеро превращается в болото. Со временем болото иссушается и на его месте поселяются кустарники и деревья. Так растительное сообщество озера сменяется на фитоценоз леса.

 

Берёзовый лес с течением времени может смениться еловым. Рассмотрим, как это происходит. Берёза — светолюбивое дерево, под молодыми берёзами в лесу можно наблюдать небольшие теневыносливые ели. Ель растёт быстрее берёзы, и спустя несколько лет они догонят берёзки и будут их угнетать своими широкими лапами. От недостатка света берёзки будут болеть, сохнуть и в конце концов погибнут. В лесу останутся расти только могучие ели.

1. Что такое растительное сообщество?
2. Какие типы растительных сообществ вы знаете?
3. В чём значение ярусности для растительного сообщества?
4. Какие сезонные изменения можно наблюдать в растительных сообществах?
5. Что может привести к смене растительных сообществ?
6. На примере зарастающего озера объясните смену растительных сообществ.