Ксерофіти і мезофіти

ІІІ

ІІ

Екологічні групи рослин за вимогами до вологи:

Ø гідрофіти

Ø гігрофіти

Ø мезофіти

Ø ксерофіти.

Гідрофіти – це рослини, що живуть у воді. Одні з них прикріплені до ґрунту і занурені у воду лише нижньою частиною, інші цілком занурені у воду (гідатофіти), і тільки під час цвітіння над нею з’являються їхні квіти(елодея, валіснерія, деякі види рдесника, водяні жовтеці). Є гідатофіти, які навіть цвітуть під водою (види куширу, різухи тощо)

В процесі еволюції гідрофіти виробили ряд пристосувань, що дозволяють їм жити у водному середовищі

1. Оскільки освітлення у воді значно послаблене, хлоропласти в листках водних рослин знаходяться не тільки в мезофілі, як у наземних рослин, а й в клітинах епідерми.

2. У воді міститься значно менше кисню, ніж у повітрі, тому повітряні порожнини і міжклітинники більші ніж у гігрофітів, і особливо у гідатофітів, що надає цим рослинам легкості і плавучості. Міжклітинники також сприяють регуляції газообміну. Також цьому сприяє збільшення об’єму листків, занурених у воду, внаслідок розсічення листкової пластинки на дрібні частки.

3. У водних рослин нерідко спостерігається різнолистність (гетерофілія): листки, що плавають на поверхні води і ті, що піднімаються над нею, за формою і величиною рідко відрізняються від листків, занурених у воду, а також мають складнішу будову (стрілолист, лататтєві)

4. Як відомо, щільність води більша ніж повітря, тому у водних рослин механічні тканини слабо розвинені і розташовані ближче до центра стебла.

5. У більшості прикріплених до дна гідрофітів (латтатеві: латаття біле, глечики жовті, очерет) розвивається досить міцне кореневище з багато чисельними додатковими коренями. Тоді як у занурених у воду та плаваючих на її поверхні рослин корені частково або повністю редуковані (сальвінія плаваюча), вода поглинається тонкими листками.

6. Багато водних рослин вкриті слизом, що запобігає вимиванню з клітин солей, необхідних для її життєдіяльності.

7. Вода під час вегетації має нижчу за повітря температуру, тому у водних рослин переважає вегетативне розмноження. Багато з них утворюють особливі зимуючі бруньки, які є видозміненими пагонами з великим запасом поживних речовин. Внаслідок цього вони занурюються на дно і там зимують.

Гігрофіти – це суходільні рослини, що ростуть лише в умовах великого зволоження. До цієї групи відносяться рослини боліт, берегів річок, озер, сирих і вологих лісів, луків. Не переносять водного дефіциту.

Найтиповіші гігрофіти – це трав’янисті рослини та епіфіти вологих тропічних лісів. Повітря там вкрай насичене водяною парою, тому продихи у рослин завжди відкриті, зайва вода виходить через особливі утворення – гідатоди.

Листки у таких рослин тонкі (один або кілька шарів клітин), не витримують навіть незначного зниження вологості – це типові гігрофіти: наприклад: папороті)

Також у вологих тропіках зустрічаються і світлові гігрофіти, що ростуть на відкритих місцях. Наприклад: болотні пальми, ціперус)

В помірних широтах тіньовими гігрофітами є рослини вологих тінистих лісів: чистотіл великий, квасениця звичайна, бальзамін дрібноквітковий, тощо. Після вирубки лісів ці рослини зникають.

Світлові гігрофіти помірних широт – це рослини, що ростуть на дуже вологих і навіть трохи підтоплених місцях: заболочені заплавні луки, береги річок, озер(калюжниця, вахта, шабельник, види болотних осок, види родів рогіз, їжача голівка).

У гігрофітів добре розвинута система міжклітинників у листках, стеблах і коренях, що пов’язано з перенасиченням ґрунту водою, а отже і нестачею кисню. З цих же причин, корені гігрофітів розташовані в поверхневих шарах ґрунту, вони слабо розгалужені та не мають кореневих волосків. У рослин, що заселяють перезволожені ґрунти, які періодично заливаються водою, утворюються особливі дихальні корені.

Ксерофіти – рослини, що живуть в засушливих місцевостях, вони здатні виносити тривалу атмосферну і ґрунтову посуху.

Вегетативні органи типових ксерофітів мають характерну будову.

1. Листки щільні, тверді, жорсткі, з товстою кутикулою, багатошаровим товстостінним епідермісом і великою кількістю механічних тканин, тому навіть при великій втраті води листя не втрачає пружності і тургору.

2. Листки часто згортаються так, що продихові отвори опилюються всередині трубки. У вологу погоду листкові пластинки знову стають плоскими або майже плоскими(ковила, типчак та інші злаки)

3. У багатьох ксерофітів листки, редуковані, завдяки чому зменшується транспіраційна поверхня рослин

4. Багато ксерофітів густо опушені

5. Поверхня листків у деяких ксерофітів вкрита восковим нальотом, від чого рослини мають сизуватий відтінок.

6. Листки справжніх ксерофітів мають дуже багато продихів(наприклад, у коркового дуба їх 700 – 1000 на 1 мм², сильно розвинену провідну систему (велика загальна довжина жилок)

7. У листках ксерофітів стовпчаста паренхіма верхнього боку листка розташовуються в два шари і більше. У багатьох рослин вона розвинена на нижньому боці листка. Клітини губчастої паренхіми і міжклітинники невеликих розмірів.

8. Осмотичний тиск клітинного соку (ОТКС) у ксерофітів дуже високий. Ксерофіти мають добре розвинену кореневу систему, яка може глибоко проникати у грунт (саксаул гірський – 30-40 м). Деякі ксерофіти мають двоярусну кореневу систему. Наприклад, у фісташки справжньої верхні корені залягають на глибині 80см (вони забезпечують рослину вологою у весняно – літній період), а нижні досягають глибини 160- 180см, забезпечують рослину вологою (у другий засушливий період вегетації).

Завдяки описаним особливостям кореневої системи ксерофіти витягують вологу з глибини, коли у верхніх шарах її замало. В цьому полягає суть посухостійкості ксерофітів. Влітку в період сильної посухи, ксерофіти припиняють ріст, частково або повністю скидають листя. У весняні місяці, будучи забезпечені вологою, вони досягають найбільшого росту і розвитку.

За характером пристосування ксерофітів до сухих місць зростання, їх поділяють на сукуленти і склерофіти.

Сукуленти бувають стеблові (кактусові, молочайні) та листкові (агава, алоє, різні види родів очиток, молодило). Це рослини з жорсткими листками, що мають товсту кутикулу і дуже розвинені механічні тканини. Вони порівняно мало обводнені, здаються сухуватими.

П.А. Геккель (1986) відрізняє п’ять типів ксерофітів: сукуленти, еуксерофіти, геміксерофіти, пойкілоксерофіти, стіпаксерофіти.

1. Еуксерофіти – справжні ксерофіти. Густо опушені з низькою інтенсивністю транспірації. Коренева система розгалужена, але неглибока (50-60м).Наприклад: рослини степів.

2. Геміксерофіти: розвивають глибоку кореневу систему, що досягає рівня ґрунтових вод 5-6м. Інтенсивність транспірації висока. Рослини піщаних пустель.

3. Пойкілоксерофіти – рослини у яких відсутня регуляція водного режиму. В основному це спорові рослини: деякі гриби, степові мохи, водорості, лишайники. В жарку суху погоду впадають в анабіоз, висихають, а після дощу оживають. Серед пойкілоксерофітів є і квіткові рослини.

4. Стіпаксерофіти – ковили, типчак і інші вузько листові степові злаки. Мають могутню кореневу систему, що використовує вологу короткочасних злив. Інтенсивно транспірують. Чутливі до зневоднення.

Мезофіти – це рослини, що ростуть на середньо-зволожених ґрунтах. Вони вимогливіші до вологи ніж ксерофіти, і менш вимогливі ніж гігрофіти.

За своєю морфологією і фізіологією мезофіти сполучають різні ксеноморфні та гігроморфні ознаки, тому їх іноді поділяють на мезоксерофіти(якщо вони ближчі до ксерофітів), мезогігрофіти(якщо ближчі до гігрофітів) і еумезофіти(типові мезофіти).

Особливе місце серед мезофітів займають ефемери – однорічні рослини та ефемероїди – багаторічні, більші за ефемерів, трав’янисті рослини з коротким (1-2 місяці періодом вегетації). Ефемери є весняні і осінні. Зустрічаються в степах, пустелях. Ефемероїдність світлолюбних рослин широколистяних лісів помірних широт зумовлена тим, що вони закінчують вегетацію, до того, як листя розпуститься і почне їх затінювати.

Дата добавления: 2013-12-13