Экологические группы растений: примеры. Классификация растений по отношению к экологическим факторам Классификация растений по отношению к воде

Гидатофиты - это водные растения, целиком или почти целиком погру­женные в воду. Среди них - цветковые, которые вторично перешли к водному образу жизни (элодея, рдесты и др.). У них редуцированы устьица и нет кути­кулы. Поддерживаемые водой побеги часто не име­ют механических тканей, в них хорошо развита аэренхима.Корневая система цветковых гидатофитов сильно редуцирова­на, иногда отсутствует совсем или утратила свои основные функ­ции (у рясок). Поглощение воды и минеральных солей происходит всей поверхностью тела.

Гидрофиты - это растения наземно-водные, частично погружен­ные в воду, растущие по берегам водоемов, па мелководьях, на болотах. У них лучше, чем у гидатофитов, развиты проводя­щие и механические ткани. У гидрофитов есть эпидермис с устьицами, интенсив­ность транспирации очень высока, и они могут расти только при постоянном интенсивном поглощении воды.

Гигрофиты - наземные растения, живущие в условиях повы­шенной влажности воздуха и часто на влажных почвах. Из-за высокой влажности воздуха у них мо­жет быть затруднена транспирация, поэтому для улучшения вод­ного обмена на листьях развиваются гидатоды, или водяные устьи­ца, выделяющие капельно-жидкую воду. Листья часто тонкие, с теневой структурой, со слабо развитой кутикулой, содержат мно­го свободной и малосвязаннойводы. Обводненность тканей до­стигает 80% и более.

Мезофиты могут переносить непродолжительную и не очень сильную засуху. Это растения, произрастающие при среднем ув­лажнении, умеренно теплом режиме и достаточно хорошей обеспеченности минеральным питанием.

Ксерофиты растут в местах с недостаточным увлажнением и имеют приспособления, позволяющие добывать воду при ее не­достатке, ограничивать испарение воды или запасать ее на время засухи. Ксерофиты лучше, чем все другие растения, способны ре­гулировать водный обмен, поэтому и во время продолжительной засухи остаются в активном состоянии.

Ксерофиты подразделяются на два основных типа: суккуленты и склерофиты. Суккуленты - сочные растения с сильно развитой водозапасающей паренхимой в разных органах. Листья, а в случае их редукции стебли суккулентов имеют толстую кутикулу, часто мощный восковой налет или густое опу­шение. Склерофиты - э то растения, наоборот, сухие на вид, часто с узкими и мелкими листьями, иногда свернутыми в трубочку. Листья могут быть также рассеченными, покрытыми волосками или восковым налетом. Хорошо развита склеренхима, поэтому расте­ния без вредных последствий могут терять до 25% влаги не завя­дая. Сосущая сила корней до нескольких десятков атмосфер, что позволяет успешно добывать воду из почвы

Экологические группы животных по отношению к воде:

Среди ряда групп животных можно выделить гигрофильные (влаголюбивые - комары), ксерофильные (сухолюбивые - саранча) и мезофильные (предпочитающие умеренную влажность). Способы регуляции водного баланса у животных можно разделить на поведенческие (рытье нор, поиск водопоев), морфологические (образования способствующие задержанию воды в теле – раковины, ороговевшие покровы рептилий) и физиологические (способность к образованию метаболической воды, экономия воды при выделении).

Образование метаболической воды является результатом обмена веществ и позволяет обходиться без питьевой воды. Это широко используется насекомыми и некоторыми животными(верблюды). Пойкилотермные животные более выносливы, т.к. им не приходится использовать воду на охлаждение, как теплокровным.

Топография (рельеф). Рельеф подразделяется на макрорельеф (горы, межгорные впадины, низменности), мезорельеф (холмы, овраги), микрорельеф (мелкие неровности).

Главным топографическим фактором является высота . С высотой снижаются средние температуры, увеличивается суточный перепад температур, возрастает количество осадков, скорость ветра и интенсивность радиации, понижается атмосферное давление и концентрации газов. В результате формируется вертикальная зональность.

Горные цепи могут служить климатическими барьерами, на подветренную сторону гор выпадает меньше осадков; кроме того горы могут играть роль изолирующего фактора ограничивая миграции животных и растений. Интенсивность света и температур на южных склонах (в Северном полушарии) выше. Важным топографическим фактором является крутизна склона. Для крутых склонов (уклон выше 35 градусов) характерно смывание почв.

Эдафический фактор среды – почва . Данный фактор характеризуется химическими составляющими (реакции почвы, солевой режим, элементарный химический состав почвы); физическими (водный, воздушный и тепловой режимы, плотность и мощность почвы, ее структура); биологическими (растительные и животные организмы, населяющие почву).

Доступность влаги зависит от водоудерживающей способности почв, которая тем выше, чем почва глинистее и суше.Температура зависит от внешней температуры, но, благодаря низкой теплопроводности почвы, температурный режим достаточно стабилен, на глубине 30 см амплитуда колебаний температуры менее 2 градусов.

По реакции на кислотность почвы различают группы растений: ацидофильные – растут на кислых почвах; базифильные – на щелочных рН более 7; нейтрофильные – рН 6-7; индифферентные – могут произрастать на почвах с различным рН.

Засоленными называют почвы с избыточным содержание водорастворимых солей (хлоридов, сульфатов, карбонатов). Растения, которые растут на засоленных почвах называются галофитами . Нитрофилы – растения предпочитающие почвы богатые азотом.

Важным экологическим фактором, часто лимитирующим, является наличие в почве необходимых минеральных солей – макро- и микроэлементов

Экологические индикаторы . Организмы, по которым можно определить тот тип физической среды, где они росли и развивались, являются индикаторами среды . Например, галофиты. Адаптируясь к засолению, они приобретают определенные признаки, по их наличию можно сделать вывод, что почва засолена.

Известно применение геоботанических методов для поиска полезных ископаемых. Некоторые растения способны накапливать в себе химические элементы и на основании этого можно сделать выводы о наличие данного элемента в окружающей среде.

Важным живым индикатором являются лишайники, которые растут в чистых местах, исчезают при появлении атмосферного загрязнения. Качественный и количественный состав фитопланктона позволяет оценивать степень загрязнения водной среды.

Прочие физические факторы . К прочим абиотическим факторам относятся атмосферное электричество, огонь, шум, магнитное поле Земли, ионизирующее излучение.

Адаптация организмов к воздействию факторов. К воздействию периодических факторов живые организмы адаптируются, те есть приспосабливаются. При этом адаптация охватывает и строение и функции организмов (видов особей, их органов). К изменяющимся условиям среди обитания организмы адаптируются под воздействием изменчивости, наследственности и естественного отбора. Приспосбление организмов к воздействию факторов наследственно обусловлены. Они формировались историко-эволюционным путем и изменялись вместе с изменением экологических факторов. При этом организмы, прежде всего, адаптируются к периодически воздействующим факторам.Источником адаптации служат генетические изменения – мутации, возникающие как под влиянием естественных факторов, так и в результате искуственного воздействия. Накопления мутации может привести к дезинтеграционным процессам, но благодаря отбору мутации служат фактором адаптационной организации живых организмов.

Адаптация организмов к воздействию комплекса факторов может быть успешным . Например, адаптация низкорослого предка лошади в течение 60 лет привела к современному высокорослому, красивому и быстроногому животному, и безуспешным , например, вымирание мамонтов (десятки тысячи лет назад) в результате четвертичного оледенения исчезла растительность, которой питались эти животные, хорошо приспособленные к воздействию низких температур.

В исчезновении мамонтов, по мнению некоторых исследователей, повинен и первобытный человек, который использовал мамонтов как объект охоты.

В современных условиях, кроме природных лимитирующих экологических факторов, формируются новые ограничивающие существование живых организмов факторы, возникшие в результате деятельности человека. Например, новые синтизированные химические вещества, которых в среде обитания организмов раньше не было (гербециды, пестециды и др.), или увеличение в черезмерно больших количествах существующих природных экологических факторов. Например, увеличение содержания СО 2 в атмосфере в результате работы ТЭЦ, котельных установок и автотранспорта. Всевозрастающее количество выбрасываемого в атмосферу СО 2 природа не способна утилизировать, что приводит к загрязнению среды обитания организмов и повышению температуры планеты. Загрязнение приводит к изменению физических, химических и биологических свойств условий среды обитания организмов, обедняет биоразнобразие, подрывает здоровье человека.

Экологические группы растений – группы растений со сходными чертами организации, отражающими приспособленность к определенному лимитирующему фактору Лимитирующим называется фактор, оказывающий настолько мощное влияние на растения, что влиянием остальных можно пренебречь Основные лимитирующие факторы растений: — температура (мега-, микро- и мезотермные); — влага (гидро-, гигро-, мезо-, ксерофиты); — свет (сцио- и гелиофиты); — субстрат (лито- и псаммофиты, кальце- и нитрофилы, оксило- и галофиты, эпифиты)

Гидрофиты – растения, обитающие в воде Гидатофиты – отрастающие от дна или свободно плавающие водные растения, все вегетативные органы которых находятся в толще воды Аэрогидатофиты – растения с плавающими на поверхности воды листьями, остальные части которых погружены в воду (могут отрастать от дна или свободно парить в толще воды) Реофиты – прикрепленные, полностью погруженные в воду растения, обитающие в ручьях и реках с быстрым течением Гелофиты – полупогруженные в воду растения, населяющие мелководья и влажные берега Гигрофиты – наземные растения, обитающие в условиях очень высокой влажности воздуха (около 100%) – под пологом тенистых лесов и в глубоких темных ущельях

Особенности водной среды 1. Недостаток света (особенно на глубине) 2. Питательные вещества растворены в воде 3. Недостаток кислорода 4. Высокая плотность воды, поддерживающая растения 5. Температурные колебания сглажены (если водоем не промерзает на всю глубину)

Гидрофиты А – реофит Aponogeton fenestralis ; Б – аэрогидатофит лютик водный (Ranunculus aqvatilis) ; В – гидатофит валиснерия спиральная (Vallisntria spiralis) ; Г – гидатофит уруть мутовчатая (Myriophyllum verticillatum) ; Д — аэрогидатофит водокрас лягушачий (Hydroharis morsus-ranae)

Особенности строения гидрофитов 1. Корневая система развита слабо или отсутствует. 2. Большая поверхность органов по сравнению с массой тела, сильное расчленение листьев («листья-жабры»). 3. Наличие хлоропластов в клетках эпидермы 4. Отсутствие кутикулы и устьиц (кроме аэрогидатофитов). 5. Нет хорошо выраженной механической ткани, слабо развита проводящая система. 6. Крупные межклетники – увеличение плавучести и газообмена. 7. Появление разнолистности (гетерофиллии)у листьев, произрастающих в разных средах (вода и воздух). 8. Семенное размножение угнетено, преобладает вегетативное (частями побегов, корневищами, особыми почками – турионами)

Анатомическое строение гидрофитов Б – сегмент листа урути (Myriophyllum sp.); Г – стебель элодеи канадской(Elodea canadensis) ; Д – листовая пластинка гидатофита зостеры морской (Zostera marina) 1 — астросклереида; 2 — воздухоносный ход; 3 — гидатода; 4 — губчатая паренхима; 5 — ксилема; 6 — кортикальная паренхима; 7 — мезофилл; 8 — проводящий пучек; 9 — столбчатая хлоренхима; 10 — склеренхимные волокна; 11 — устьице; 12 — флоэма; 13 — эпидерма

Внешний вид, строение стебля (А, Б) и листа (В) рдеста пронзеннолистного (Potamogeton perfoliatus) А – схема строения стебля; Б — фрагмент стебля; В – половина листовой пластинки

Гелофиты – полупогруженные в воду растения А – Стрелолист обыкновенный (Sagittaria sagittifolia) ; Б – деталь поперечного среза листовой пластинки Сыти очереднолистной (Cyperus alternifolius) : 1 — воздухоносный ход; 2 — губчатая хлоренхима; 3 — кутикула; 4 — надводный лист; 5 — подводный лист; 6 — палисадная хлоренхима; 7 — плавающий лист; 8 — эпидерма

Гигрофиты – растения, обитающие на сильно увлажненной почве при относительной влажности 80 -100% (под пологом леса, в глубоких ущельях) Особенности строения гигрофитов 1. Тонкая кутикула листа 2. Листовые пластинки тонкие (иногда однослойные), хлоропласты могут содержаться в основных клетках эпидермы 3. Постоянно открытые и приподнятые устьица 4. Мезофилл только губчатый 5. Редкие живые трихомы

Внешний вид и строение листа гигрофита Сыти очереднолистной (Cyperus alternifolius) Видна мощная система воздухоносных межклетников, все клетки сильно обводнены

Строение листовой пластинки гигрофита руелии (Ruellia portelle) 1 — губчатая хлоренхима; 2 — палисадная хлоренхима; 3 — трихома; 4 — устьице; 5 — эпидерма

Фрагмент экспозиции биотопа с высокой влажностью в ГБС им. В. Л. Комарова (растения – гигрофиты)

Гидрофиты реофиты аэрогидатофиты гелофиты. Экологические группы растений по отношению к влаге склерофиты. Ксерофиты суккуленты. Мезофиты стеблевые суккуленты листовые суккулентыгидатофиты гигрофиты

Ксерофиты – растения, приспособленные к существованию при длительном сезонном дефиците влаги Суккуленты – растения, запасающие большое количество воды в короткие влажные периоды и экономно расходующие ее во время засухи Запас влаги осуществляется водозапасающей паренхимой, придающей некоторым органам суккулентов (стеблям или листьям) мясистость Склерофиты – растения, обитающие в условиях длительной засухи и содержащие запас воды в водоносной склеренхиме. Главный механизм борьбы с водным дефицитом — высокая сосущая сила (60 -80 атм) и глубоко проникающая в почву корневая система

Особенности строения ксерофитов 1. Особое строение эпидермы, снижающее транспирацию: мощная кутикула, восковой налет, густое опушение из мертвых кроющих трихомов, толстые наружные стенки клеток 2. Погруженные устьица 3. Способность всасывать конденсационную влагу трихомами эпидермы 4. Сильное развитие водозапасающих тканей — паренхимы (суккуленты) или склеренхимы (склерофиты) 5. Создание высокой сосущей силы в водоносных тканях и корнях 6. Клетки тканей сильно склерефицированы, межклетников мало – уменьшается внутренняя испаряющая поверхность (склерофиты) 7. Уменьшение поверхности листа (от скручивания до полной редукции листьев) 8. Хорошо развита корневая система (комбинированного типа), способность образовывать временные корни (на время влажного периода)

Стеблевые суккуленты 1 – схема строения побегов кактуса (а- ареолы); 2 – часть побега и цветок кактуса; 3 — часть побега и цветок молочая (Euphorbia); 4 – солерос (Salicorina herbacea); 5 — опунция

Листовые суккуленты 1 – алоэ (р. Aloe); 2 – очиток (р. Sedum); 3 – агава (р. Agave); 4 – молодило (р. Sempervivum)

Анатомическое строение листовых суккулентов А, Б – схема и фрагмент листовой пластинки дазилириона; В – лист очитка; Г – псаммофит джузгун (лист)

Внешний вид и строение листа олеандра (Nerium oleander) Видна хорошо развитая кутикула и гиподерма

Экологические группы автотрофных растений по отношению к субстрату 1. Литофиты (петрофиты) 2. Псаммофиты 3. Кальцефилы 4. Нитрофилы 5. Оксилофиты (ксероморфные олиготрофы) 6. Галофиты 7. Эпифиты

Псаммофиты (А, Б) и литофит (В) в условиях пустыни А – образование придаточных корней на побегах песчаной акации (Ammodendron sp.) , Б – песчаные чехлы на корнях селина (Aristida karelinii) , В –остролодочник углубленный (Oxytropis immersa) в расщелине камней

Анатомическое строение листа багульника (Ledum palustre) (А, Б) и стебля тамарикса (Tamarix ramosissima) (В, Г) В. п. -воздухоносная полость; в. пфл. -волокна протофлоэмы; в. эп. -верхняя эпидерма; г. в. — головчатые волоски; г. мзф. -губчатый мезофилл; к -кутикула; кмб -камбий; кс -ксилема; л. п -листовой прорыв; л. с -листовой след; мж -межклетник; н. эп -нижняя эпидерма; о. л — основание чешуйчатого листа; п. п -проводящие пучки; сл. ж -солевая железка; у -устьице; фл -флоэма

Внешний вид и строение галофитов А- внешний вид солероса; Б- попреречный срез стебля Артрокнеума; В- поперечный срез листовой пластинки Лебеды мягкой; Г- поперечный срез листовой пластинки Авиценнии морской

Внешний вид и строение сциофита и гелиофитов А- лист кислицы (Oxalis acetosella); Б, В-внешний вид компасного растения сильфиума (Silphium laciniatum) с разных сторон; Г-поперечный срезлиста фикуса каучуконосного (Ficus elastica) ; Д-срез листа иссопа мелового; Е-схема листа литопса (Lithops sp.)

Растения — хищники Росянка круглолистная (Drossera rotundifolia) Листья росянки превращены в ловчий аппарат

Изучение морфологических и анатомических особенностей растений свидетельствует, что в однотипных условиях существования в них возникают подобные приспособления независимо от их систематической родства. Именно экологические факторы определяют характер и особенности тех или иных адаптаций организмов.

Разнообразие экологических условий и соответственно разнообразие адаптаций, разнообразие путей и способов адаптационного процесса стали объективной предпосылкой создания множественности экологических классификаций и выделения значительного числа различных экологических групп растений. Среди всего разнообразия экологических факторов довольно трудно выделить наиболее важные для классификации. Кроме того, используя какой-либо один фактор, невозможно отразить все стороны приспособленности организмов к среде.

При этом под экологической группой следует понимать совокупность организмов разных видов независимо от их систематической принадлежности, характеризуются сходными адаптационными особенностями по отношению к определенного экологического фактора. Конкретная экологическая группа выделяется, как правило, на основе особенностей отношения различных организмов к действию какого-то одного фактора. Адаптации организмов к действию комплекса экологических факторов находят свое выражение в жизненной форме или екобиоморф.

Экологические группы растений можно выделять по отношению к различным экологическим факторам.
По отношению к свету выделяют несколько экологических групп растений или гелиоморф: гелиофиты (от гр. Сл. "Helios" - солнце и гр. Сл. "Phyton" - растение) - светолюбивые растения, предпочитают ярко освещенные места роста; сциофиты (от гр. сл. "scia" - тень) - теневыносливые или тинелюбни растения, способны переносить значительное затенение; гелиосциофиты - растения, более лучше чувствуют себя в затененных мисцезростаннях, однако могут переносить достаточное освещение; сциогелиофиты - растения, хорошо растут на освещенных местах, но могут переносить больше или меньше затенения. К гелиофиты относятся такие виды, как кукуруза, сахарный тростник, Белоус сжатый, различные виды ковыля, овсяница овечья, много видов семей - Гвоздичные, лебеды, молочайные. В эту группу также входят лесные эфемероиды умеренных широт - звездочки, хохлатка, подснежник, подснежника. К сциофитив относятся такие растения, как зеленые мхи, плауны, кислица обыкновенная, грушанки, Весновка двулистная, купина лекарственная, копытень, плющ. Гелиосциофиты и сциогелиофиты по своей морфологической организацией подобные или к гелиофиты, или к сциофитив. К этой группе относится ряд луговых и лесных трав, некоторые кустарники и кустарнички (например, чемерица белая, коронария зозуляча, земляники лесные, мятлик дубравный, наперстянка крупноцветковая и др..). Из древесных растений в эту группу входят береза, лиственница, дуб, ясень, липа, черемуха.
По отношению к температуре выделяют следующие экологические группы растений: нехолодостийки - сильно повреждаются или погибают при температурах выше точки замерзания воды (растения дождевых тропических лесов, теплых морей) неморозостойкие - переносят низкие температуры, но погибают, как только в тканях начинает образовываться лед (некоторые вечнозеленые субтропические виды, листкостеблови растения умеренных широт в период вегетации) морозостойкие - растут в районах с сезонным климатом, с холодными зимами (листкостеблови и другие растения умеренных широт в период зимнего покоя) нежаростийки - повреждаются при температуре +300 ... +400 С (водоросли, водные цветковые, надземные мезофиты) жаровитривали - растения сухих местообитаний с сильной инсоляцией, которые могут переносить получасовое нагрева до +500 ... +600 C (растения степей, пустынь, саванн, сухих субтропиков).

По отношению к воде можно выделить следующие экологические группы растений или гидроморф: гидатофиты, гидрофиты, гигрофиты, мезофиты, ксерофиты. Гидатофиты (от гр. Сл. "Hidatos" - вода, влага гр. Сл. "Phyton" - растение) - водные растения, полностью или в значительной степени погружены в воду. Их листья или плавают на поверхности воды, или растения полностью находятся в воде. Сюда относятся такие растения, как элодея канадская, рдеста, роголистник, водяной лютик, жабурник. Гидрофиты (от гр. Сл. "Hydro" - вода) - это надземно-водные растения, частично погружены в воду растут вдоль берегов, на мелководье, на болотах. К этой группе относятся такие растения, как тростник обыкновенный, стрелолист, калужница болотная, частуха подорожниковая, вахта трехлистная и другие виды. Гигрофиты (от гр. Сл. "Hihros" - влажный) - это надземные растения, живущие в условиях повышенной влажности воздуха и, часто, на влажных почвах. Сюда можно отнести такие растения, как разрыв-трава, Цирцея обычная, осот огородный, различные тропические травы, рис, виды жерухи, росянку и другие. Мезофиты (от гр. Сл. "Mesos" - средний) - наиболее многочисленная экологическая группа, объединяющая растения, которые могут переносить непродолжительную и не очень сильную засуху. Это растения, которые растут при среднем увлажнении, умеренном тепловом рeжими и достаточно хорошем обеспечении минеральным питанием. По способности регулировать свой водный обмен одни из этих растений подобные гигрофитов, другие - к засухоустойчивых форм. К этой группе можно отнести вечнозеленые деревья верхних ярусов тропических лесов, листопадные деревья саванн, летнезеленые лиственные породы лесов умеренных широт, кусты подлеска, травянистые растения широкотравья, растения пойменных и не очень сухих суходольных лугов, пустынные эфемеры и эфемероиды, много бурь Лукьянов и большинство культурных растений. Ксерофиты (от гр. Сл. "Xeros" - сухой) - растения, растущие в местах с недостаточным увлажнением. Они подразделяются на два основных типа - суккуленты (мясистые на вид растения с хорошо развитыми водозапасаючимы тканями) и склерофиты (внешне суховатые растения, как правило, с узкими и мелкими листьями). Примерами суккулентов есть кактусы, кактусоподибни молочаи, алоэ, агавы, молодило, очиток, холодок. Примерами склерофитив есть виды ковыля, мятлик узколистный, овсяница овечья, полыни и некоторые другие растения.

Целый ряд экологических групп растений выделяют по отношению к особенностям почвы, т.е. по отношению к едафичних факторов (едафоморфы). Так, по отношению к реакции почвенного раствора различают: ацидофильные виды, растущие на кислых почвах с рН меньше 6,7 (например, Белоус сжатый, клюква, ринхоспора белая, хвощ, вереск, редька дикая) нейтрофильные виды, приуроченные к почвам с рН 6,7-7,0 (большинство культурных растений, дуб, шиповника, ежевика сизая) базифильни виды, растущие при рН более 7,0 (например, головатень, ветреница лесная) индифферентные виды, которые могут расти на почвах с различным значением рН (например, ландыш, овсяница овечья).
По отношению к общему содержанию в почве минеральных питательных веществ различают: олиготрофные растения (удовлетворяются малым содержанием зольных элементов, например, сосна обыкновенная, вереск обыкновенный, тмин песчаный) эвтрофные растения (требуют большого количества зольных элементов, например, дуб, сныть, перелеска многолетняя) мезотрофные растения (удовлетворяются умеренным содержанием зольных элементов, например, ель европейская). Растения засоленных почв объединены в группу галофитов (например, солянки, курай, сарсазан).

По отношению к субстрату, на котором растут растения, выделяют следующие их экологические группы: петрофиты (растут на каменистых выходах пород, например, асплений, многоножка обыкновенная, гвоздика Фишера, минуарции), кальцефиты (растут на известняковых обнажениях и карбонатных почвах, например, лен желтый, солнцецвет, заблуждений мечолистий, петушки венгерские), псамофиты (растут на песчаных местах, например, булавоносець сероватый, зверобой стелющийся, козельцы украинский, червец многолетний) палюдозофиты (растут на болотных почвах, например, вахта трехлистная, волчье тело болотное, многие виды осок, камыш, образки болотные, частуха подорожниковая).

Выделяют две группы факторов, влияющих на растения. Одни из них - необходимые для растения экологические факторы, без которых оно не может жить, расти и развиваться (свет, тепло, вода, минеральные соли, углекислый газ, кислород). А другие - не являются необходимыми для жизни растения, но оказывают на него влияние (дымовые газы, ветер, разряженность воздуха, радиоактивность).
Группу растений, одинаково относящихся к воздействию какого-либо одного экологического фактора, называют экологической группой . Преобладающее влияние на растение оказывает свет и вода.
Экологические группы растений по отношению к свету
По отношению к свету растения делят на группы -светолюбивые и теневыносливые.
Светолюбивые растения , или гелиофиты (от греческого «гелиос» - солнце, «фитон» - растение) - это растения, произрастающие в ярко освещенных местах обитания.
Листья светолюбивых растений обычно мелкие, часто узколинейные. Нередко поверхность листьев бывает густо покрыта волосками или имеет восковой налет, что сохраняет листья от перегрева.
Светолюбивые растения широко представлены во флоре Забайкалья. Это растения лесов - береза плосколистная , лиственница даурская , тополь дрожащий ; кустарниковых зарослей - черемуха обыкновенная , абрикос сибирский ; травянистые растения степей - эдельвейсы , соссюрея иволистная , лилия карликовая ; растения лугов - льнянка бурятская , лилия пенсильванская , зверобой большой .
Теневыносливые растения , или сциофиты (от греческого «сцио» - тень, «фитон» - растение) - это растения, произрастающие в тенистых местах обитания, или даже в полумраке.
Листья теневыносливых растений приспособлены к возможно более полному использованию света. Для многих «теневых» растений характерна такая морфологическая особенность, как широкая и тонкая листовая пластинка, что позволяет растениям увеличить освещаемую поверхность, и тем самым компенсировать недостаток света. Увеличить поглощение света помогает темная окраска листьев, связанная с большим содержанием хлорофилла у теневыносливых растений.
Больше всего теневыносливых растений встречается под пологом кустарников в лесах. Во флоре Забайкалья - это седмичник европейский , вороний глаз , ландыш Кейске , майник двулистный , грушанки .

Экологические группы растений по отношению к воде
Большинство растений не способно переносить большие потери воды и обладает тонкими механизмами регуляции водного обмена, обеспечивающие постоянное содержание воды в клетках. К ним относятся наземные папоротникообразные, голосеменные, цветковые.

Эти растения по отношению к влажности делятся на следующие экологические группы:
-Ксерофиты - растения, приспособившиеся к г значительному постоянному или временному недостатку влаги в почве или воздухе.
-Мезофиты - растения, живущие в условиях достаточного увлажнения.
-Гигрофиты - влаголюбивые растения, обитающие на избыточно увлажненной почве и часто во влажном воздухе.Гидрофиты - растения, приспособившиеся к
водному образу жизни.
В Забайкалье с его неустойчивым увлажнением, весенними и летними засухами,
небольшим снеговым покровом ксерофиты - самая многочисленная группа растений.
Среди представителей ксерофитов есть растения степи, которые могут иметь листья покрытые многочисленными волосками или восковым налетом. Это представители рода полыни: полынь холодная , шелковистая , пижмолистная ; вероника седая , эдельвейс эдельвейсовидный , соссюрея иволистная , лейбнит ция бестычиночная и многие другие. У ряда растений развивается глубоко идущая корневая система (молочай Палласа, стеллера карликовая). Молочай Палласа (мужик-корень) имеет глубокостержневой мясистый корень весом до 600 г., который достигает более увлажненных горизонтов каменистых почв, а также содержит резервный запас воды. Стеллера карликовая (спички) имеет мощный деревянистый корень 40-50 см длины, массой до 500 г., где накапливает большое количество питательных веществ и воды. Это позволяет растениям сохраняться в экстремальных условиях жаркого лета в Забайкалье.
На уменьшение испарения влияют и размеры листовых пластинок. Для ксерофитов характерна мелколистность (тимьян даурский , стеллера карликовая ) и безлистность (спаржа даурская ). Листья многих злаков имеют приспособления к свертыванию при недостатке влаги (ковыль , овсянница ).
Среди ксерофитов есть суккуленты - группа растений, для которых характерно наличие водозапасающих тканей. В Забайкалье они встречаются по южным остепненным склонам, каменистым россыпям. У суккулентов развита поверхностная корневая система. Во время немногочисленных дождей они запасают большое количество влаги (95% своего веса) в хорошо развитой запасающей ткани.

Суккуленты бывают листовыми (горноколосник колючий , камнеломка гребенчато-реснитчатая , очиток живучий ) и стеблевыми. Листовыми называются суккуленты, у которых водозапасающие ткани в большом количестве развиваются в листьях. Стеблевые суккуленты, то есть растения, у которых вода запасается в стеблях, в дикорастущей флоре Забайкалья не встречаются. К группе мезофитов относится подавляющее число растений умеренной зоны. Типичными мезофитами являются ландыш Кейске , синюха кистистая , пазник реснитчатый ,

клевер ползучий , бузульник , многие деревья и кустарники - береза плосколистная , осина , черемуха обыкновенная , боярышники .
Гигрофиты - растут обычно по берегам водоемов, на болотистых лугах, сырых лесах. В грунте водоемов они образуют корневища с многочисленными придаточными корнями. Гигрофитами среди растений Забайкалья являются калужница болотная, сабельник болотный, вахта трехлистная, аир болотный.
Гидрофиты - водные растения, свободно плавающие или укореняющиеся на дне водоема, погруженные в воду целиком или своей нижней частью. Гидрофиты развиваются в условиях слабого освещения, недостатка кислорода и углекислого газа, постоянного обеспечения водой, большой плотности среды.
Погруженные гидрофиты могут быть свободно плавающими, неукореняющимися (пузырчатка ) и укореняющимися (лютик водный , рдест гребенчатый , уруть ).
Погруженные гидрофиты испытывают сильные затруднения с газообменом. Поэтому для них характерно наличие большой поверхности соприкосновения со средой. Листья тонкие (у элодеи составлены всего двумя слоями клеток), часто рассечены на нитевидные доли (у пузырчатки). Это так называемые «листья - жабры».
У плавающих гидрофитов часть листьев плавает на поверхности воды (кувшинка , кубышка , ряска малая и ряска тройчатая ). Листья, плавающие на поверхности, развиваются в иных условиях среды, чем листья, погруженные под воду. Это листья с цельными листовыми
пластинками, что защищает их от разрывов. У них хорошо развита кутикула, особенно на верхней стороне листа, поэтому вода на ней не задерживается. Устьица хорошо развиты, находятся на верхней стороне листа. Их довольно много (у кувшинок - 650 шт. на 1 мм кв., тогда как у мезофитов - 50 - 100). Мезофилл четко делится на столбчатый и губчатый. Через устьица по обширным межклетникам, развитым в пластинке листа и черешке кислород поступает в корневище, корни погружены в грунт водоема.
Кроме того, существует небольшая группа растений, которые приспособились переносить значительный недостаток воды без потери жизнеспособности. У них содержание воды в тканях непостоянно, зависит от степени увлажнения окружающей среды, а потому эти растения могут высыхать, а затем вновь обводняются, используя влагу росы, туманов, дождей. К ним относятся сине-зеленые водоросли, водоросли, грибы, лишайники, многие мхи, некоторые папоротники.

Растения делятся на экологические группы по отношению к различным факторам окружающей среды. Важнейшие из них это влажность и температура.

По отношению к влажности растения делятся на следующие группы:

Гидрофиты - водные растения, прикрепленные к почве и погруженные в воду своими нижними частями, например тростник.

Гигрофиты - растения, обитающие в местах с высокой влажностью воздуха и почвы, к таким растениям относят, например, элодею, рдесты.

Мезофиты - растения, обитающие в условиях с более или менее достаточным, но не избыточным количеством воды в почве, промежуточная группа между ксерофитами и гигрофитами. Это, например, клевер, тимофеевка, кислица.

Ксерофиты - растения сухих местообитаний, способные переносить продолжительную засуху, например бриофиллум.

Криофиты - растения холодных сухих местообитаний. Образуют основу растительного покрова тундр и альпийских лугов. Это, например, растения-подушки высокогорных холодных пустынь.

По отношению к свету растения делятся на следующие группы:

Гелиофиты - растения, предпочитающие места обитания, ярко освещенные солнцем, например, сосна, береза. злаки.

Сциофиты - тенелюбивые растения, хорошо переносящие затенения, например копытень, сныть.

По отношению к температуре растения делятся на следующие группы:

Мегатермофиты - жаростойкие растения, например пальмы.

Мезотермофиты - теплолюбивые растения, например орех обманчивый, близкий к ореху грецкому.

Микротермофиты - холодостойкие растения, например ель сибирская.

Гекистотермофиты - очень холодостойкие растения, например лишайники.

Здесь будет показано, в каких биогеоценозах следует искать определенное растение:

Растения леса:

береза повислая, боярышник кроваво-красный, дуб обыкновенный, ель обыкновенная, женьшень обыкновенный (в средней полосе не встречается), жостер слабительный, земляника лесная, калина обыкновенная, ландыш майский, лимонник китайский, липа мелколистная, можжевельник обыкновенный, первоцвет весенний, рябина обыкновенная, сосна обыкновенная, толокнянка обыкновенная, черемуха обыкновенная, шиповник майский, щитовник мужской, арония черноплодная (в диком виде в средней полосе не встречается), малина обыкновенная.

Растения лугов, открытых пространств:

тысячелистник обыкновенный, валериана лекарственная, василек синий, девясил высокий, душица обыкновенная, зверобой продырявленный, золототысячник малый, календула лекарственная, крапива двудомная, кровохлебка лекарственная, лапчатка прямостоячая, лопух большой, мать-и-мачеха обыкновенная, мята перечная, одуванчик лекарственный, пастушья сумка обыкновенная, пижма обыкновенная, подорожник большой, полынь горькая, пустырник сердечный, родиола розовая, ромашка аптечная, тысячелистник обыкновенный, хвощ полевой, цмин песчаный (бессмертник).

Растения болот, низменных мест: аир обыкновенный, багульник болотный, брусника обыкновенная (в средней полосе не встречается), вахта трехлистная, сушеница топяная.

Растения, возделываемые в средней полосе только как комнатные: алоэ древовидное.

В конце прошлого века А. Шимпер и Е. Варминг предложили различать три экологические группы растений по их отношению к водному режиму: гигрофиты, мезофиты и ксерофиты. Каждой из этих групп свойственна та или иная степень выраженности морфологических признаков, типичных для растений сухих местообитаний, о которых мы уже говорили. Поэтому можно говорить о гигроморфном, мезоморфном и ксероморфном строении растений этих групп.

А. П. Шенников (1950) вслед за Шимпером и Вармингом выделяют следующие группы:

1) гигрофиты - теневые и световые;

2) ксерофиты, которые подразделяются на суккулентов - сочные мясистые растения с водозапасающей тканью и склерофитов - суховатые, тощие, жестковатые растения;

3) психрофиты - растения влажных и холодных местообитаний севера или высокогорий;

4) криофиты - растения сухих и холодных местообитаний севера или высокогорий;

5) мезофиты - растения средних по увлажненности местообитаний, занимающие промежуточное положение между гигрофитами и ксерофитами.

Некоторые, особенно зарубежные, экологи придерживаются близко А. П. Шенникову, но несколько видоизмененной классификации, включающей, следуя предложениям Е. Варминга (1895), и водные растения.

Все эти классификации основаны главным образом на эколого-морфологических признаках. Но имеются классификации, где используется иной подход: принимаются во внимание не признаки растений, а условия их обитания. Такие классификации (например Л. Г. Раменского) играют большую роль в (Практике и в геоботанике, поэтому их рассматривают подробно в руководствах по фитоценологии. Элленберг (Ellenberg, 1974) предложил таблицы индикаторных значений видов как указателей условий более чем для 1700 видов и разновидностей Средней Европы. Наиболее распространенной у нас классификацией экологических типов по их водному режиму является классификация А. П. Шенникова с теми или иными модификациями. Рассмотрим главные типы.

По отношению к влаге различают пять экологических групп растений:

1) гидатофиты - водные травы, которые полностью погружены в воду, их листья очень тонкие, а питательные вещества поглощаются всей поверхностью тела. Среди них – цветковые, которые вторично перешли к водному образу жизни (элодея, рдесты, водяные лютики, валлиснерия, уруть и др.). Вынутые из воды, эти растения быстро высыхают и погибают. У них отсутствуют устьица и нет кутикулы. Транспирация у таких растений отсутствует, а вода выделяется через особые клетки – гидатоды. Поддерживаемые водой побеги часто не имеют механических тканей, в них хорошо развита аэренхима (воздухоносная ткань);

2) гидрофиты - растения, частично погруженные в воду, обычно обитают по берегам водоемов на сырых лугах, по болотам. К ним можно отнести тростник обыкновенный, частуху подорожниковую, вахту трехлистную, калужницу болотную и другие виды. У них лучше, чем у гидатофитов, развиты проводящие и механические ткани. Хорошо выражена аэренхима. У гидрофитов есть эпидерма с устьицами, интенсивность транспирации очень высока, и они могут расти только при постоянном интенсивном поглощении воды;

3) гигрофиты - растения влажных мест с высокой влажностью воздуха. Среди них различают теневые и световые. Теневые гигрофиты – это растения нижних ярусов сырых лесов в разных климатических зонах (недотрога, цирцея альпийская, бодяк огородный, многие тропические травы и т. п.). К световым гигрофитам относятся виды открытых местообитаний, растущие на постоянно влажных почвах и во влажном воздухе (папирус, рис, сердечники, подмаренник болотный, росянка и др.);

4) мезофиты - растения, живущие в условиях умеренного увлажнения, умеренных температур и хорошего минерального питания. К мезофитам можно отнести вечнозеленые деревья верхних ярусов тропических лесов, листопадные деревья саванн, древесные породы влажных вечнозеленых субтропических лесов, летнезеленые лиственные породы лесов умеренного пояса, кустарники подлеска, травянистые растения дубравы, растения заливных и не слишком сухих суходольных лугов, пустынные эфемеры и эфемероиды, многие сорные и большинство культурных растений (сельскохозяйственных растений - тоже мезофиты). Из приведенного перечня видно, что группа мезофитов очень обширна и неоднородна. К этой экологической группе относятся, например, такие распространённые растения как сурепка, ландыш, земляника, яблоня, ель, дуб.

5) ксерофиты - растения не достаточно увлажненных мест обитаний, где воды в почве мало, а воздух горячий и сухой. Среди них встречаются травы и древесные растения. Они имеют приспособления, позволяющие добывать воду при ее недостатке, ограничивать испарение воды или запасать ее на время засухи. Ксерофиты лучше, чем все другие растения, способны регулировать водный обмен, поэтому и во время продолжительной засухи остаются в активном состоянии. Это растения пустынь, степей, жестколистных вечнозеленых лесов и кустарниковых зарослей, песчаных дюн. Среди ксерофитов различают сухие (склерофиты - приспособлены к жесткой экономии воды) и сочные (суккуленты - имеют мясистые стебли и/или листья). Например, ковыль, саксаул, верблюжья колючка - склерофиты, алое, толстянка, опунция, цереус - суккуленты.

По требованию к условиям освещения принято делить растения на следующие экологические группы:

1) светолюбивые (световые), или гелиофиты, – растения открытых, постоянно хорошо освещаемых местообитаний. Гелиофиты часто имеют побеги с укороченными междоузлиями, сильно ветвящиеся, нередко розеточные. Листья гелиофитов обычно мелкие или с рассеченной листовой пластинкой, с толстой наружной стенкой клеток эпидермы, нередко с восковым налетом или густым опушением, с большим числом устьиц на единицу площади, часто погруженных, с густой сетью жилок, с хорошо развитыми механическими тканями;

2) тенелюбивые (теневые), или сциофиты, – растения нижних ярусов тенистых лесов, пещер и глубоководные растения; они плохо переносят сильное освещение прямыми солнечными лучами. Листья у сциофитов располагаются горизонтально, нередко хорошо выражена листовая мозаика. Листья темно зеленые, более крупные и тонкие. Клетки эпидермы крупнее, но с более тонкими наружными стенками и тонкой кутикулой, часто содержат хлоропласты. Клетки мякоти листа крупнее, столбчитая ткань однослойная или имеет нетипичное строение и состоит не из цилиндрических, а из трапециевидных клеток. Площадь жилок вдвое меньше, чем у листьев гелиофитов, число устьиц на единицу площади меньше. Хлоропласты крупные, но число их в клетках невелико;

3) теневыносливые, или факультативные гелиофиты, – могут переносить большее или меньшее затенение, но хорошо растут и на свету; они легче других растений перестраиваются под влиянием изменяющихся условий освещения, редко обладают большим количеством пыльцы. У лиственных теневыносливых древесных пород и кустарников (дуба черешчатого, липы сердцевидной, сирени обыкновенной и др.) листья, расположенные по периферии кроны, имеют структуру, сходную со структурой листьев гелиофитов, и называются световыми, а в глубине кроны – теневые листья с теневой структурой, сходной со структурой листьев сциофитов. К этой группе можно отнести и некоторые луговые растения, лесные травы и кустарники, растущие и в затененных участках леса, и на лесных полянах, опушках, вырубках.