Ботаника вопросы

Болота своеобразны тем, что по своим гидрологическим  свойствам отличаются как от водоёмов, так и от обычных участков суши, одновременно соединяя в себе некоторые  качества этих экосистем. Как говорят  экологи, болото - это озеро со связанной  водой или суша, содержащая более 90% воды и менее 10% сухого вещества. Болото можно представить себе как своеобразный живой организм, который в процессе торфонакопления растёт и развивается, увеличиваясь тем самым в своих  размерах. Если прекращается процесс  торфонакопления, то болото «умирает»  и превращается в торфяник.   

Болота делят на низовые  и верховые. Иногда выделяют ещё  переходную группу. Низовые располагаются  в пониженных местностях - поймах, плавнях, участках бывших русел рек, берегах  водоёмов. Низовые болота обычно богаты минеральными веществами. К ним близко подходят грунтовые воды. А их растительность представлена такими буйнорастущими видами как рогоз, тростник, зелёные мхи, различные виды осок, ольха.

Верховые болота образовываются на участках, где нижние горизонты  почвы представлены водонепроницаемыми породами. Они питаются в основном атмосферными осадками и бедны минеральными веществами. На верховых болотах растительность в основном представлена сфагновыми мхами и отделена от почвы уже  накопившимся слоем торфа. Мощность его слоя может достигать 4 м.

Обычно, по мере накопления торфа, низинное болото превращается в  верховое. Процесс накопления торфа  идёт очень медленно, примерно 1 мм в  год. Верхний горизонт торфяной залежи болота, обладая высокой водопроницаемостью, играет чрезвычайно важную роль. Именно в этом горизонте наиболее активно  протекают процессы водообмена и  теплообмена с атмосферой. Таким  образом, болота, наряду с лесами, являются одним из основных климатообразующих  факторов на планете.

4. Замещающие (викарные)  виды.

 Викарирующие виды, викарные виды (от лат. Vicarius — замещающий), замещающие виды, близкие виды растений или животных, занимающие различные ареалы — области распространения (географический викариат) или же встречающиеся в пределах одного ареала, но в разных экологических условиях (экологический викариат). В первом случае ареалы В. в. могут соприкасаться и не соприкасаться. Примерами В. в. могут служить серый, или малый, суслик, обитающий в степях на Ю., и крапчатый суслик, встречающийся в степи и лесостепи, но севернее; ель обыкновенная, свойственная западной части СССР, к В. от линии р. Онега — Южный Урал сменяется елью сибирской; европейский бук, замещающийся на Кавказе буком восточным (в Крыму оба эти вида замещены буком крымским). Примерами В. в., занимающих один ареал, но изолированных экологически (например, почвенно-грунтовыми условиями), являются мохноногий тушканчик, обитающий в песчаных пустынях, и малый тушканчик — в глинистых; "чернозёмные" и "песчаные" растения, замещающие друг друга: чабрец степной — чабрец песчаный, келерия степная — келерия сизая и др.

5. Абиотические факторы среды обитания растений.

 Абиотические факторы - это прямо или косвенно действующие на организм факторы неживой природы - свет, температура, влажность, химический состав воздушной, водной и почвенной среды и др. (т. е. свойства среды, возникновение и воздействие которых прямо не зависит от деятельности живых организмов).

 Свет - солнечное излучение является основным источником энергии для всех процессов, происходящих на Земле. В спектре солнечного излучения можно выделить три области, различные по биологическому действию: ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную.  Ультрафиолетовые лучи с длиной волны менее 0,290 мкм губительны для всего живого, но они задерживаются озоновым слоем атмосферы. Видимые лучи с длиной волны от 0,400 до 0,750 мкм (на их долю приходится большая часть энергии - 45% - солнечного излучения), достигающие поверхности Земли, имеют особенно большое значение для организмов. нфракрасные лучи с длиной волны более 0,750 мкм глаз человека не воспринимает, но они являются источником тепловой энергии (45% лучистой энергии). Эти лучи поглощаются тканями животных и растений, вследствие чего ткани нагреваются.

В процессе эволюции у растений выработалось разное отношение к  освещенности. В зависимости от этого  все растения делят на три большие  группы: светолюбивые, теневыносливые и тенелюбивые.

Светолюбивые растения, или  гелиофиты, живут в незатененных местах, способны поглощать солнечную  энергию, не получая при этом ожога. Они наиболее характерны для пустынь, полупустынь, степей и высокогорных лугов. Деревья-гелиофиты (лиственница, сосна) образуют светлые леса, их кроны  пропускают много света. Ажурность  крон светолюбивых деревьев вызвана  тем, что побеги этих деревьев, попадая  в тень, быстро отмирают.

Теневыносливые растения предпочитают хорошую солнечную  освещенность, но могут переносить и некоторое затенение. К этой группе относятся растения лесных опушек, лугов и степей.

Тенелюбивые растения, или  скиофиты, обитают в условиях большой  затененности. Древесные породы этой группы (тисе, пихта, ель, бук, граб) имеют  густую крону, под их пологом мало света. У травянистых растений стебель  тонкий, с длинными междоузлиями, слабо  оснащенный механическими тканями, листья тонки^ Оказавшись на свету, они получают световой ожог. Тенелюбивые растения формируют живой напочвенный покров и кустарниковый ярус в лесах умеренного пояса.

Температура - оказывает регулирующее влияние на многие процессы жизни растений и животных, изменяя интенсивность обмена веществ. Активность клеточных ферментов лежит в пределах от 10 до 40 °С, при низких температурах реакции идут замедленно, но при достижении оптимальной температуры активность ферментов вос

станавливается. Пределы  выносливости организмов в отношении  температурного фактора для большинства  видов не превышают 40-45 °С, пониженные температуры оказывают менее  неблагоприятное воздействие на организм, чем высокие. Жизнедеятельность  организма осуществляется в пределах от -4 до 45 °С. Приспособление от перегрева в жаркое время года у растений выражается в увеличении испарения воды через устьица. Растения пустынь и полупустынь весной за очень короткий срок завершают вегетацию и после созревания семян сбрасывают листву, вступая в фазу покоя (тюльпаны, мятлик луковичный, иерихонская роза и др.).

Вода. Энергией Солнца вода поднимается с поверхности морей и океанов и возвращается на Землю в виде разнообразных осадков, оказывая разностороннее влияние на организмы. Вода - важнейший компонент клетки, на ее долю приходится 60-80% ее массы.

В зависимости от режима влаги растения в местах и обычного произрастания подразделяются на гигрофиты-растения избыточного увлажненных мест, мезофиты-растения достаточно увлажненных мест и ксерофиты - растения сухих местообитаний. Есть еще группа водных цветковых растений - гидрофиты, которые обитают в  водной среде (стрелолист, элодея, роголистник). При недостатке воды у растений вырабатываются приспособления к ее добыванию и сохранению. Одна из функций листопада - приспособление против избыточной потери воды. У растений засушливых мест листья мелкие, иногда в форме чешуек (в этом случае стебель принимает на себя функцию фотосинтеза); той же цели служит распределение устьиц на листе, которое может уменьшать испарение воды.

Воздушная среда  и ее газовый состав. Освоение воздушной среды организмами началось после выхода их на сушу. Жизнь в воздушной среде потребовала специфических приспособлений и высокого уровня организации растений и животных. Низкая плотность и оводненность, высокое содержание кислорода, легкость перемещения воздушных масс, резкие перепады температуры и т. п. заметно сказались на процессе дыхания, водообмене и передвижении живых существ.

Подавляющее большинство  наземных животных в ходе эволюции приобрели способность к полету (75 % всех видов наземных животных). Для  многих видов характерна ансмохория - расселение с помощью воздушных  потоков (споры, семена, плоды, цисты  простейших, насекомые, пауки и т. п.). Некоторые растения стали ветроопыляемыми.

Для успешного существования  организмов важны не только физические, но и химические свойства воздуха, содержание в нем нужных для жизни газовых  компонентов.

Кислород. Для абсолютного  большинства живых организмов кислород жизненно необходим. В бескислородной среде могут развиваться только анаэробные бактерии. Кислород обеспечивает осуществление экзотермических  реакций, в ходе которых освобождается  необходимая для жизнедеятельности  организмов энергия. Он является конечным акцептором электрона, который отщепляется  от атома водорода в процессе энергетического  обмена.

Углекислый газ. Нормальное количество этого газа в воздухе  невелико - 0,03 % (по объему) или 0,57 мг/л. Вследствие этого даже небольшие колебания  в содержании СО2 существенно отражаются па непосредственно зависящем от него процессе фотосинтеза. Главные  источники поступления СО2 в атмосферу - дыхание животных и растений, процессы горения, извержения вулканов, деятельность почвенных микроорганизмов и  грибов, промышленные предприятия и  транспорт.

Зональность распространения  живых организмов. В широтном направлении с севера на юг на территории РФ последовательно располагаются такие природные зоны: тундра, тайга, лиственный лес, степь, пустыня. Среди элементов климата, которые определяют зональность размещения и распространения организмов, ведущую роль играют абиотические факторы - температура, влажность, световой режим.

ундра - холодная, безлесная  равнина северного полушария. Климатические  условия ее мало пригодны для вегетации  растений и разложения органических остатков (вечная мерзлота, относительно низкая температура даже летом, короткий период плюсовых температур). Тут сформировались своеобразные малочисленные по видовому составу (мхи, лишайники) биоценозы. Продуктивность биоценоза тундры в связи с  этим малая: 5-15 ц/га органического вещества в год.

Зона тайги характеризуется  относительно благоприятными почвенно-климатическими условиями, особенно для хвойных  пород. Тут сформировались богатые  и высокопродуктивные биоценозы. Ежегодное  образование органического вещества составляет 15-50 ц/га.

Условия умеренной зоны привели  к формированию сложных биоценозов лиственных лесов с самой высокой  на территории РФ их биологической  продуктивностью (до 60 ц/га в год). Разновидностями  лиственных лесов являются дубравы, буково-кленовые, смешанные леса и  др. Такие леса характеризуются хорошо развитым кустарниковым и травянистым  подлесками, что способствует размещению разнообразной по видам и количеству фауны.

Степи - природная зона умеренного пояса полушарий Земли, которая  характеризуется недостаточным  водообеспечением, поэтому тут преобладает  травянистая, преимущественно злаковая растительность (ковыль, типчак и др.). Животный мир разнообразен и богат (лисица, заяц, хомяк, мыши, много птиц, особенно перелетных). В степной  зоне размещены важнейшие районы производства зерна, технических, овощных  культур и животноводства. Биологическая  продуктивность этой природной зоны относительно велика (до 50 ц/га в год).

Пустыни преобладают в  Средней Азии. Вследствие незначительного  количества осадков и высокой  температуры летом растительность занимает менее половины территории этой зоны и имеет специфические приспособления к засушливым условиям. Животный мир разнообразен, его биологические особенности рассматривались раньше. Ежегодное образование органической массы в зоне пустынь не превышает 5 ц/га (рис. 107).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

1. Александрова В.Д. Классификация растительности. Л.:Наука, 1969
2. Быков Б.А. Введение в фитоценологию. Алма-Ата: Наука, 1983
3. Василевич В.И. Очерки теоретической фитоценологии Л.:Наука, 1983
4. Викторов С.В., Востокова Е.А. Введение в индикационную геоботанику. М.: Изд-во МГУ, 1962
5. Почвоведение с основами геоботаники под ред. Л.П. Груздевой, А.А. Ясина. М.: Агропромиздат, 1981.
6. Шумилова М.В. Фитогеография. Томск: Изд-во ТГУ, 1989