Растения с различными по направлению роста побегами

Вегетативные органы

Вегетативные органы (корень и побег: стебель с листьями) обеспечивают поглощение веществ из окружающей среды, синтез и запас веществ, необходимых для жизнедеятельности растения. Условия окружающей среды оказывают на них, в отличие от генеративных органов, особенно сильное влияние, хотя изначальный план строения при этом сохраняется (так у побега остаются узлы, несущие почки; листья образуются только на стеблях).

Побег - основная структурная единица надземной сферы растения, состоит из стебля с листьями и почками. Он обеспечивает воздушное питание растений, причём листья играют в нём основную роль, а стебель, в основном, связывает их с корнями и обеспечивает ориентацию в пространстве.
Одно из основных условий осуществления фотосинтеза - солнечный свет. Листья обычно имеют плоскую форму, обеспечивающую большую воспринимающую поверхность, а хлоропласты могут перемещаться в клетках, обращаясь плоской стороной к свету при слабом освещении, а узкой - при сильном, для того, чтобы избежать ожогов и разрушения хлорофилла.

Тип побега	Название растения
Прямостоячий	Злаки, тысячелистник, душица, зверобой и др.
Вьющийся	Вьюнок полевой, повилика, хмель, борец вьющийся, княжек сибирский
Цепляющийся (при помощи усиков)	Горошки, чины
Стелющийся (обычно не образует придаточных корней)	Будра
Ползучий(укореняется при помощи придаточныхкорней)	Земляника, клубника, лапчатка гусиная, лютик ползучий,клевер ползучий
Приподнимающийся	Горец птичий (птичья гречиха), клеверы, звездчатка средняя (мокрица)
Розеточный	Подорожник, одуванчик, примула, манжетка, фиалки

Корни обеспечивают почвенное питание и закрепление растений в субстрате. Они, как и побеги, непрерывно растут и ветвятся, осваивая новые горизонты почвы. Объём корневой системы обычно больше, чем наземных органов и прямо зависит от размеров растения. У древесных растений корни дифференцируются на скелетные (многолетние, опорные), ростовые (увеличивают объём корневой системы) и всасывающие (поглощают почвенные растворы). В пределах фитоценоза под землёй обнаруживается ярусность корневых систем: корни деревьев обычно располагаются глубже, чем у трав. Мочковатые корневые системы расположены ближе к поверхности почвы, чем стержневые. Благодаря этому явлению, снижается конкуренция между видами растений по отношению к влаге.
Метаморфозы - видоизменения органов, возникшие в процессе эволюции растений как следствие изменения или смены функций органов под влиянием комплекса условий среды.
Корнеплоды и корневые шишки служат для запасания веществ, необходимых для образования семян. Корнеплоды образуются при утолщении главного корня и нижней части побега (свёкла, брюква, турнепс, репа, редис, редька, морковь, петрушка, вех, борщевик), а корневые шишки формируются на боковых корнях (георгины, аспарагус, зопник клубненосный, лабазник шестилепестный) двух - или многолетних растений.
Втягивающие корни могут укорачиваться у своего основания. За счёт этого они втягивают луковицы, корневища, клубни глубже в почву, где их почки защищены от неблагоприятных факторов. Втягивающие корни легко узнаются по поперечным полоскам на утолщённых основаниях. Они характерны для такого растения, как лилия - саранка, у которой с возрастом луковица погружается всё глубже в почву. Хорошо выражены у клубнелуковиц гладиолуса. Очевидно, их можно обнаружить и у других растений с луковицами, корневыми шишками и погружающимися корневищами. Известно, что у земляники, медуницы, копытня, фиалки, манжетки, гравилата надземные побеги с чешуевидными и зелёными розеточными листьями теряют фотосинтезирующие листья и втягиваются в почву придаточными корнями, становясь корневищами.
Корни-присоски характерны для растений паразитов. Они проникают в стебли или корни растения-хозяина, где соединяются с его проводящими тканями, перехватывая растворы минеральных или органических веществ (см. описания растений-паразитов).
Бактериальные клубеньки. Боковые корни ряда растений приспособлены к симбиозу с некоторыми азотофиксирующими бактериями. В клубеньках из молекулярного азота воздуха синтезируются органические вещества, часть из которых используется растением. Кроме бобовых, способны образовывать на корнях клубеньки лох, ольха, облепиха. Бобовые, благодаря дополнительному источнику азота, богаты белками. Они дают ценные пищевые и кормовые продукты, обогащают почву азотистыми веществами (на 1 га почвы 200-300 кг азота) поэтому их часто используют в качестве "зелёных удобрений", а облепиху - при рекультивации нарушенных земель.
Микориза (грибокорень). Корни многих растений сожительствуют с почвенными грибами, образуя микоризу ("грибокорень"). Гифы грибов облегчают корням восприятие воды и минеральным веществ из почвы, передают им некоторые органические вещества витамины, регуляторы роста. Гриб получает от высших растений углеводы и другие питательные вещества. Микоризу образует большая часть дикорастущих и культурных трав и деревьев - представителей голосеменных, однодольных (75%) и двудольных (80-90% от общего числа видов). Растения, например древесные лучше растут в присутствии гриба, а семена орхидных только в этом случае прорастают. У деревьев грибные нити обычно располагаются снаружи (в виде чехла) и в поверхностных тканях корней, лишенных в этом случае корневых волосков. При сожительстве с травами споры грибов проникают, как правило, внутрь корней, которые могут усиленно при этом ветвиться и образовывать вздутия. Выпадение кислотных дождей вызывает сокращение видового разнообразия микоризообразующих грибов и разрушение микория Эти данные были получены при изучении сосны, берёзы и пихты! Видоизменения побегов. Побеги могут накапливать в паренхиме стебля или листьев различные вещества, необходимые для цветения или перенесения засушливых условий. Запасающие побеги обычно находятся под землёй и несут на себе чешуевидные листы и почки возобновления. Благодаря этому растения становятся многолетними, могут размножаться в условиях где затрудняется семеношение и захватывать новые территории. Иногда вместо листья функцию фотосинтеза выполняют стебли. Побеги могут превращаться в усики или колючки.

Видоизменения побегов
Название	Функции	Растение
Корневище (образуется под землей или при втягивании побега в почву)	Запас веществ, размножение,расселение	Осот, ветреница, прострел, калужница,
Каудекс (утолщённый главный побег, переходящий в стержневой корень. При старении растения отмирает,начина я от центра.)	Запас веществ	Купальница, спаржа, медуница, вороний глаз купена, майник, пырей, копытень, фиалка удивительная, земляника, манжетка, ирис, брусника, гравилат, лук-батун, черника, ландыш
Усы (тонкие побеги с чешуевидными листьями и розетками в междоузлиях)
Клубень (образуется на концах подземных побегов-столонов)	Размножение и расселение	Земляника, лапчатка, гусиная, седмичник, костяника
Клубнелуковица	Запас веществ и размножение	Гладиолус, хохлатка
Луковица	Запас веществ и размножение	Лук, лилия-саранка, тюльпан, нарцисс, рябчик
Суккулентные побеги	Запас воды	Кактусы, молочай
Колючки (располагаются в пазухах листьев, а при их опадении над листовым рубцом)	Защита	Боярышник, яблоня
Филлокладии(листоподобные побеги)	Фотосинтез	Спаржа, иглица
Кладодии (плоские фотосинтезирующие побеги)	Фотосинтез	Филлокактус, хвощи, зигокактус, хвощи
Усики	Прикрепление к опоре	Тыква, огурец, хмель

Иногда видоизменяется не весь побег, а только листья, выполняя ряд специальных функций.

Видоизменения листьев

Название	Функции	Растения
Усик (находится на месте листа)	Прикрепление к опоре	Горошки, чины
Колючка (в её пазухе находятся почка или побег)	Защита	Кактус, барбарис
Ловчие аппараты	Захват и переваривание насекомых	Насекомоядные растения
Суккулентные листья	Запас воды	Очитки, агавы, алоэ, горноколосник, радиола, крассула

Строение вегетативных органов у растений различных местообитаний. Растения различных жизненных форм, обитающие в сходных условиях среды, объединяются в экологические группы. Они отражают приспособление к какому-либо фактору, хотя одни и те же структуры могут быть адаптивны к нескольким факторам среды. Здесь мы приводим наиболее распространённые у нас или интересные группы растений.
Гидрофиты - водные растения, свободно плавающие или укореняющиеся на дне водоёма, погружённые в воду целиком или нижней частью. Они испытывают недостаток кислорода. Вода намного плотнее воздуха, обеднена солнечной радиацией. Для них характерно расчленением уменьшение толщины листовых пластинок, кутикула на эпидермисе тонкая или отсутствует вовсе, устьица недоразвиты, мезофилл однородный, проводящие и механические ткани в листе и стебле развиты слабо. Зато во всех тканях и органах сильно развиты межклетники и воздушные ходы (воздухоносная ткань - аэренхима), в которых содержится запас воздуха.

Разнообразие гидрофитов

Группа гидрофитов	Название растения
I. Гидатофиты (полностью погружённые в воду) а) не укореняющиеся б) укореняющиеся II. Аэрогидатофиты (с плавающими листьями) а) не укореняющиеся	Пузырчатка рдесты, Элодея Сальвиния, многокоренник, ряска малая, ряска трехдольная, водокрас
б) укореняющиеся III. Гелофиты - воздушно-водные растения, более или менее высоко поднимающиеся над водой.	Кувшинки, кубышка Стрелолист, частуха, калужница, тростник, рогоз, манник, сусак, ежеголовник, хвощ топяной

Гигрофиты - влаголюбивые растения, обитающие на избыточно увлажненной почве и, зачастую, во влажном воздухе. К ним относят растения прибрежных местообитаний, травы тенистых хвойных лесов. В их строении сочетаются особенности гидрофитов в тенелюбивых растений (сциофитов). Листья обычно тонкие, с однородным мезофиллом, крупные устьица расположены с обеих сторон пластинки, в стеблях и листьях часто имеются воздухоносные каналы. Клетки органов крупные. Паренхима развита сильно а покровные, механические и проводящие, ткани слабо. У этих растений слабо развиты корни, побеги часто вытянутые, стелющиеся, обычно развиты подземные запасающие органы. Часто на листьях образуются гидатоды, выделяющие капли излишней влаги (явление гуттации - "плача" растений). У гигрофитов отсутствую приспособления, ограничивающие расход воды, поэтому они быстро увядают. К ним относятся такие растений как кислица Недотрога, майник, купены, вороний глаз.
Ксерофиты - растения сухих местообитаний, способные переносить значительный недостаток влаги в почве и воздухе. В Кузбассе эти растения обитают в наиболее прогреваемых и наименее увлажнённых местообитаниях (на суходольных лугах, скалах, склонах южной экспозиции). Ксерофиты имеют ряд приспособлений, направленных на увеличение поступления воды (хорошо развитые корневые системы) и на уменьшение её расход (сокращение листовой поверхности, плотно сомкнутые ткани развитие толстой кутикулы, погружённые устьица, беловойлочное опушение из мёртвых волосков). Растения, у которых эти черт выражены в наибольшей степени, называются склерофитами. У них хорошо развиты механические и проводящие ткани. К ни относятся: вероника седая, коровяк обыкновенный, жабрица Ледебура, зизифора клиноподиевая, зверобой изящный, колокольчик сибирский, горичник Морриссона, полынь шелковистая, ковыль-волосатик и др. Своеобразная разновидность ксерофитов - суккуленты - растения с сочными, мясистыми листьями или стеблями. Листья их имеют более или менее округлую форму, защищены восковым налётом, в клетках запасается вода, которая экономно расходуется. У нас произрастают такие суккуленты, как: очитки, горноколосник колючий, часто неправильно называемый молодилом. Ксерофиты - светолюбивы, и особенности их строения характерны для многих светолюбов (гелиофитов).
Мезофиты - растения, обитающие в "средних" условиях увлажнения, т.е. не испытывающие недостатка влаги, но и не страдающие от её избытка. Это растения лугов, лиственные деревья и кустарники, большинство культурных растений и многие культурные сорняки. Листья их обычно крупные, мезофилл разделён на столбчатую и губчатую ткани, устьица на нижней стороне листа, который слабо опушён. К ним ряд авторов относит ранневесенние эфемероиды, которые в период вегетации не испытывают недостатка влаги. Примеры мезофитов: вероника дубравная, герань лесная и луговая, горошек заборный, клеверы, лапчатки, лютик едкий, нивяник, подорожники, чистотел большой, крапива глухая. Психрофиты - разновидность мезофитов, обитатели влажных и холодных почв высокогорий, умеренных и северных широт, холодных болот. Поскольку доступ влаги из холодных почв затруднён, они имеют в своём строении черты ксерофитов: редуцированную листовую поверхность, восковой налёт, погружённые устьица. К ним относят вереск, бруснику, голубику, карликовые берёзы, хвойные древесные породы.
Галофиты - это группы растений, освоившие засоленные местообитания, которые у нас встречаются в степных районах. У них часто выражены черты ксероморфоза, связанные с затруднениями добычи влаги из засоленных субстратов. Среди них есть такие, которые накапливают соли в своих тканях (солеросы, солянки), Другие выделяют избытки солей через специальные волоски (лебеда) , третьи не поглощают и не накапливают соли (полыни).
Литофиты - растения, произрастающие на скалах. Они имеют обычно прочные корневые системы, проникающие в трещины и Щели (гониолимон красивый, горноколосник колючий, змееголовники, шлемники, эфедра) и закрепляющиеся там. Эти растения произрастают на бедных субстратах, иссушаемых интенсивной инсоляцией, и поэтому они низкорослые, с мелкими жёсткими и сочными, водозапасающими листьями. Описанные выше ксерофиты склонов южной экспозиции с полным основанием могут быть отнесены сюда.
Нитрофилы предпочитают почвы, богатые органическими остатками. Их часто называют мусорными (рудеральными). Растения отличаются мощными размерами, часто имеют приспособления для отпугивания животных (жгучие волоски, ядовитые вещества в листьях, стеблях, плодах), или выделяющие избытки солей азота (выделительные железки или волоски). Всем известны такие растения, как малина, крапива, лебеда, белена, пустырники, болиголов, конопля.

Какой из изображённых органов растений является видоизменённым корнем?