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 переувлажненном 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, освещенность, 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 в нем определенное место, в зависимости от необходимых ему условий. Поэтому в таких фитоценозах можно выделить слои – ярусы (рис. 3).

 

Чем богаче видовое разнообразие фитоценоза, тем более в нем выражена ярусность. Самые высокие деревья липы, березы, дубы занимают первый верхний ярус. Это светолюбивые растения. Своими большими кронами они , перехватываю значительную часть света и растущим под ними деревьям, кустарникам и травам с каждым ярусом cвета достается все меньше. Во втором ярусе можно встретить невысокие деревья – рябину, черемуху, в третьем кустарники – малину, бересклет, в четвертом 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, они 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, кустарников, еще 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 зацветает яркими красками, после полудня и вечером растения закрывают свои цветки, и луг снова становится зеленым.

Но в сообществе наблюдаются не только суточные изменения. Гораздо значимее сезонные изменения фитоценозов. В условиях умеренного климата четко 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. Узнаем 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 надежно защищены и весной готовы будут дать начало новым побегам. Подземные органы тоже готовятся к зиме. В видоизмененных 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 зеленых 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, нивянник, 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 еще по не стаявшему снегу, надземные части летом отмирают. В июле-августе листопадные растения начинают готовиться к зиме. В их подземных органах идет накопление питательных веществ, в пазухах листьев закладываются пазушные почки, на ветвях ветроопыляемых растений – березы, ольхи, лещины формируются молодые соцветия – сережки.

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, 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.

 

Рассмотри смену растительных сообществ на примере озера (рис. 4). Ручьи и реки приносят в озеро песок, 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 все выше. Водоем мелеет. Открытой воды становится все 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.

 

Березовый лес с течением времени может смениться еловым. Рассмотрим, как это происходит. Береза светолюбивое дерево, под молодыми березами в лесу можно наблюдать небольшие теневыносливые ели. Ель растет быстрее березы и спустя несколько лет они догонят березки и будут их угнетать своими широкими лапами. От недостатка света березки 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 чем заключается 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.