Рослини і навколишнє середовище

На Землі різні рослини живуть не ізольовано одна від одної, а спільно, утворюючи угруповання – фітоценози (від грецьк. "фітон" – рослина і "коїнос" – спільний). Разом можуть рости не будь-які рослини, а тільки певні види в певних сполученнях. Наука, що вивчає зв'язки організмів між собою і навколишнім середовищем, називається екологією (від грецьк. "ойко" – житло, середовище і "логос" – вчення).

Усе, що оточує рослину і впливає на неї, складає середовище її існування. Усі явища, що впливають на рослину, її ріст і розвиток, називають екологічними факторами. Екологічні фактори неживої природи, якими є вода, повітря, температура, світло, ґрунт та інші, називають абі­отичними.

Одним із найнеобхідніших екологічних факторів є світло. Без нього не може відбуватися фотосинтез. Від сонця залежить не тільки інтенсивність світла, що використовується при фотосинтезі, але й температура середовища. За відношенням до світла рослини поділяють на три основні групи: світлолюбні (сосна, дуб, пролісок), тіньолюбні (копитняк, вороняче око) і тіньовитривалі (ялина, граб, липа, черемха та ін.). Для нормального росту і розвитку багатьох рослин неабияке значення має співвідношення тривалості дня й ночі. У зв'язку з цим розрізняють рослини короткого дня, довгого дня й нейтральні. Рослини північних широт є звичайно рослинами довгого дня, а тропіків і субтропіків – короткого дня або нейтрального.

Тропічні райони планети цілий рік отримують майже вертикальні сонячні промені, завдяки чому для них характерна досить висока постійна температура. Тут ростуть теплолюбні рослини. У інших областях земної кулі температура повітря коливається в залежності від кількості сонячного світла і його інтенсивності в різні пори року. Тут ростуть х олодостійкі рослини. Так, наприклад, водорості в товщі льоду Антарктиди живуть при температурі –80°С, модрина в Якутії витримує мороз –70°С, у той же час рослини тропіків можуть переносити нагрівання до +60...+65°С на протязі тривалого часу.

Важливим абіотичним фактором є вологість, яка частково залежить від кількості сонячного світла і температури. Вода регулює розподіл рослин не тільки по всій земній кулі, але й у межах територій з однаковим кліматом, але з різним рельєфом. Різні рослини потребують неоднакової кількості води. Є вологолюбн і рослини і посухостійкі. Вологолюбні ростуть у тропіках, де більш за все випадає опадів (від 2 000 до 12 000 мм). Мешканці степів і пустель мають сильно розвинену кореневу систему, видозмінене листя–колючки та інші морфологічні та фізіологічні пристосування до перенесення жаркого та посушливого клімату.

Ще один фактор, що впливає на розподіл організмів – це ґрунт. Він утворюється внаслідок руйнування підстельної материнської породи з додаванням зруйнованих відмерлих частин організмів: рослин і тварин. Завдяки наявності різних типів рослинності на планеті сформувалися різноманітні типи ґрунтів.

Біотичні фактори – друга група екологічних факторів, які впливають на ріст і розвиток рослин. Біотичні фактори пов'язані із сумісним проживанням і взаємним впливом рослин і тварин одне на одного. Зокрема, впливу грибів, бактерій, вірусів і тварин. Цей вплив може бути позитивним і негативним. До позитивних впливів належить співжиття коренів рослин з бульбочковими бактеріями і грибами. Внаслідок співжиття водоростей і грибів виникли нові організми – лишайники. Таке співжиття називають симбіозом.

Тваринам належить важлива роль у запиленні і розповсюдженні рослин. Рослини є першою ланкою в ланцюгу живлення, основою спільного життя всіх живих істот на певній території, тобто ценозів.

У ценозах нерідко виникає боротьба за світло, вологу і будь–який інший фактор. Такі відношення між організмами називають конкуренцією (від лат. "конкуренція" – зіткнення).

До негативних біотичних факторів належить вплив на рослини бактерій, вірусів, грибів, які викликають ті чи інші захворювання рослин. Випас худоби на степових ділянках, у саванах призводить до необоротних негативних змін і навіть до знищення певних ділянок.

Антропогенний фактор – це вплив діяльності людини на рослини. Він може бути негативним: випас домашніх тварин, вирубка лісів, забруднення води, повітря і ґрунту відходами підприємств, внесення в надмірних кількостях гербіцидів, випробування ядерної зброї та ін. Позитивний вплив людини – це інтродукція, тобто переселення окремих видів рослин за межі звичного існування.

Кожний з екологічних факторів незамінний. Нестачу тепла не можна замінити великою кількістю світла, мінеральні речовини, необхідні для живлення рослин, – водою.

Дія будь-якого фактору визначається точками мінімуму (від лат. "мінімус" – дуже мало) і максимуму (від лат. "максимус" – більше, занадто), за межами яких життя організму стає неможливим. Кордони, за якими існування організмів неможливе, називають нижньою і верхньою межею витривалості. Умови, найкращі для життя рослин, називають оптимальними.

Рослинні угруповання, або фітоценози,–— закономірне об’єднання рослин, що ростуть спільно на однорідній ділянці земної поверхні. Кожне рослинне угруповання характеризується певною структурою і певними взаємовідносинами рослин як між собою, так і з зовнішнім середовищем.

Характерні властивості рослинного угруповання визначаються за його ознаками, такими як видовий склад, набір життєвих форм, кількісне співвідношення між видами, горизонтальний і вертикальний розподіл, характер і об'єм біомаси, взаємозв'язки між рослинами, особливості місця проживання, ритміка розвитку і т. ін.

У рослинному угрупованні розрізняють види, що кількісно переважають (домінанти), і рослини, які сильніше за інших впливають на середовище (едифікатори), а також супровідні види.

За переважанням тих чи інших видів і життєвих форм усі рослинні угруповання об'єднуються у великі групи – типи рослинності – лісова, лучна, степова, болотна, пустельна і т. ін.

У відповідності з переважанням у рослинному покриві угруповань якогось типу рослинності, кожну територію відносять до певної рослинної зони. У залежності від кліматичних умов розрізняють зони тундри, хвойних лісів, широколистих лісів, степів, пустель, тропіків і т. ін. Виділяються й перехідні, проміжні зони (лісотундра, лісостеп, напівпустеля, субтропіки і т. ін.), а також підзони і вертикальні пояси в горах.

Зональна рослинність має свої характерні риси, якими рослинні угруповання цієї зони відрізняються від фітоценозів інших зон.

Тундра – зона, в якій переважають угруповання низькорослих чагарників, чагарничків і трав, а головним чином – мохів і лишайників. Різноманітні пристосування тундрових рослин дозволяють їм переносити сильні морози. Проте при недовгому й холодному літі рослини тундри ростуть дуже повільно, корені неглибоко проникають у грунт, скований мерзлотою, довжина рослин дуже мала. Тому рослинність тундри, яка легко руйнується, потребує особливо дбайливого ставлення.

Ліси об'єднують угруповання з переважанням деревних рослин. Північну частину лісової зони утворюють хвойні ліси (тайга), де домінує ялина, сосна, ялиця, кедр, модрина. Ближче до півдня тайга поступово переходить у змішані, а потім у листяні ліси, де переважають листяні деревні породи (береза, дуб, липа, клен, ясен, осина та ін.).

Лісові фітоценози мають велику біомасу, складну структуру, сильний вплив на середовище. Добре відома водоохоронна роль лісових фітоценозів. Ліси – найважливіше джерело деревини та іншої сировини для народного господарства, а також цінних продуктів харчування (грибів, ягід та ін.). У той же час ліс – це середовище проживання багатьох звірів, птахів і комах. Охорона лісів має величезне значення в житті людини.

Степи – великі безлісі простори, покриті багатолітніми травами, що ростуть на чорноземних ґрунтах. Степи розрізняють: ковильні (південні) і різнотравні (північні). У степових фітоценозах домінують дернині злаки, цибулинні рослини, ефемери (рослини, що розвиваються тільки в дуже короткий період, частіше за усе весною). Характерна особливість степових угруповань – пристосування до літнього посушливого періоду: розвиток рослин, як правило, відбувається весною.

У наш час степові фітоценози збереглися лише в заповідниках, інша територія залучена до сільськогосподарського виробництва – агроценози (штучно створені людиною фітоценози).

Пустелі мають рослинність з дуже бідним рослинним покривом, який складається з полину, кураю, саксаулу та інших посухостійких рослин. Розрізнюють глинисті, солончакові, кам'янисті і піщані пустелі. Для рослин пустель характерні пристосування, що дозволяють їм економно витрачати вологу (колючки, дерев’янисті стебла), які розвиваються тільки в короткий період весни. Зрошення пустель дозволяє вирощувати багато цінних культур (бавовник, виноград, пшеницю).

Луки зустрічаються в будь-якій зоні. Лучні угруповання складаються з багатолітніх кореневих злаків, бобових, численних видів різнотрав'я, пристосованих до помірного зволоження. Розрізняють луки заплавні (по долинах рік), суходільні (материкові), високогірні (альпійські). Луки використовують для косовиці і для випасу худоби.

Болота також не зональні. Вони розвиваються при надмірному зволожуванні. Розрізняють болота верхові, в яких ростуть переважно сфагнові мохи, і низинні, в яких домінують осоки. Болотні рослини мають специфічні особливості, що дозволяють їм жити на бідних, холодних і перезволожених ґрунтах.

Водні угруповання прісних внутрішніх водоймищ і морських шельфів включають рослини, які мають численні пристосування для життя у воді. На різних глибинах розвиваються різні угруповання, наприклад, прибережні зарості очерету, потім – латаття, рдесник, кушир, ще глибше – угруповання водоростей і т. ін.

Штучні угруповання, або агрофітоценози, – нестійкі, частіше за все маловидові рослинні угруповання, що створюються людиною, головним чином, сільськогосподарські угіддя (поля, сади, городи і т. ін.). Вони можуть існувати тільки при постійній турботі про них, у противному разі їх поступово замінюють природні угруповання.

По вертикалі рослинне угруповання розчленовується на яруси, котрі особливо чітко виявляються у лісових фітоценозах.

Тут верхній ярус (полог) утворює крони найвищих дерев; другий ярус (памолодь) – більш низькі дерева; третій ярус (підлісок) – чагарники; четвертий ярус складають трави й чагарники; у п'ятому, надґрунтовому, розташовуються - мохи, лишайники, гриби.

Ярусами розташовані й підземні органи рослин.

Крім рослин, у будь-якому рослинному угрупованні живуть різні тварини: комахи, птахи, звірі. Якщо це ліс, то в ньому можуть жити лосі, косулі, вовки, ведмеді, лисиці, зайці, різні гризуни, птахи й комахи.

Така сукупність рослин і тварин називається біоценозом. Ліс росте на ґрунті, в якому знаходяться корені рослин, живуть бактерії, черв'яки, гриби та ін.

Сукупність живої й неживої природи утворює біогеоценоз (від грецьк. "біос" – життя, "гео" – земля і "коїнос" – спільний).

Біогеоценози називають ще екосистемами. Системи завжди характеризуються певною постійністю або рівновагою. Порушення рівноваги призводить до руйнування екосистеми. Екосистеми поєднуються в біоми, а біоми утворюють біосферу Землі. Таким чином, біосфера – це жива оболонка планети, простір, в якому можливе життя.

Нерозумне втручання людини в життя екосистем порушує в них рівновагу, що негативно відображається на житті. Це дуже небезпечно для біосфери, а відповідно, і для життя на Землі. Людині потрібно бути обачливою і жити так, щоб не порушувати рівноваги біосфери. Використання рослин у житті людини закономірне й необхідне, але це природокористування повинно бути раціональним.

Дата добавления: 2015-06-30