Загальне ярусне часткове видове загальне 5 страница. У|біля| всіх груп водних рослин надзвичайно розвинена система міжклітинників, заповнена зазвичай|звично| повітрям (рідко водою)

Поперечний зріз

стебла урути:

а – міжклітинник у первинній корі,

б – судини центрального циліндру.

Гидрофіти — рослини, що виростають на відкритих, добре освітлених місцях, але тісно пов'язані з вологим грунтом.

Вони мешкають біля водойм, в різних вологих пониженнях, заболочених місцях і є розповсюдженими рослинами.

кори, пронизаний міжклітинниками і вузький центральний осьовий циліндр.

Укорочений пагін утворює розетку листя різної будови, що розміщуюються почергово. Перші листки, що формуються навесні, типово підводні, тонкі, еластичні, лінійної форми, сидячі, без розчленовування на листовупластинку і черешок, буро-зеленого кольору, з широкю піхвою. Анатомічна будова цілком відповідає підводному життю такого листка: відсутні продихи, епідерміс ослизнений,в його клітинах містяться хлоропласти, мезофіл недиференційованний. Головна жилка листка має повітроносную порожнину і відрізняється слабким розвитком провідних та механічних тканин. Це підводне листя може бути різної довжини залежно від глибини водойми — від 1,5 до 206 см.

Латаття біле:

1— загальний вигляд рослини; 2 — поперечний зріз підводного листка;

3 — поперечний зріз плаваючого листка: а — палісадна тканина, б — міжклітинник, в — клітини-ідіобласти; 4 — поперечний зріз додаткового кореня; 5 — епідерміс верхньої сторони плаваючого листка; 6 — епідерміс нижньої сторони того ж листка.

По мірі спадання рівня води у водоймі з'являється листя іншої будови — плаваючі. Вони мають невелику овальну листовупластинку і широкий черешок. На поперечному розрізі пластинки видно диференційований мезофіл, кутинізований епідерміс з продихами на поверхні листка і механічна тканина навколо жилок. Це листя інтенсивно-зеленого кольору, оскільки асиміляція відбувається від прямих сонячних променів. Проте, якщо вийняти рослину з води, це листя, як і підводні, безпорадно звисає.

Частина поперечного зрізу повітряного листка стрілолисту:

а – епідерміс з продихами, б – мезофіл, в – повітряносні порожнини.

В залежності від глибини водойми, в якій виростає стрілолист, він утворює різні екологічні форми:

1. Sagittaria sagittifolia forma typica — типова форма, що укорінюється на глибині 15—30 см, з трьома генераціями листя.

2. S. sagittifolia forma natans — форма з плаваючим листям, що укорінюється на глибині 70—85 см. Літнє листя тільки плаваюче.

При розгляді різних форм стрілолисту видно, що ця рослина має «організаційну гетерофілію» (різна будова у певних умовах проживання) та добре пристосована до існування в земноводних умовах.

До гідрофітів| тісно примикає група рослин гігрофітів|. До яких відносяться сухопутні рослини, що в процесі онтогенезу потребують підвищеної вологості|вогкості| середовища — грунту і повітря. Вони зовсім не виносять навіть короткочасної посухи, погано регулюють транспірацію, не можуть зберігати в тканинах необхідну воду.|посусі|

Найбільш типові гігрофіти — мешканці вологих місцепроживань тропічної зони. Їх можна розділити на дві групи. Представники першої групи — рослини вологолюбних тінистих тропічних лісів. Вони слабо регулюють свою транспірацію – продихи у них завжди відкриті. Зайва вода виводиться через особливі утворення — гідатоди та водяні продихи. Це явище називається гутацією (тонколиста папороть Hymenophyllum).

Ці риси ксероморфізму виявляються, наприклад, в будові листя. Клітини епідермісу, як правило, дрібніші й стінки їх не такі звивисті, як у лісових гігрофітів. Продихи розташовані головним чином на нижній стороні листка, а верхня покрита кутикулою. На зрізі листової пластинки добре видно розвинену палісадну і губчасту тканини. У провідних пучках з'являється механічна тканина. Все це дозволяє вологолюбам бути стійкішими до дії прямих сонячних| променів в умовах постійної змінної відносної сухості повітряного середовища|середи| і сильного випаровування.

Цю групу рослин можна розглядати|розглядувати| як перехідну від типових гідрофітів до сухопутних рослин — мезофітів| та ксерофітів.

Рослини достатнього зволоження – мезофіти.

За ступенем|мірі| вираженості|виказувати| мезоморфних ознак рослини цієї групи поділяють на:

- справжні мезофіти |;

- гідромезофіти |;

- ксеро мезофіти | |.

До мезофітів відносяться рослини різних життєвих форм.

Серед мезофітів| розрізняють ряд|лаву| екологічних груп.

1. Вічнозелені рослини вологих, тропічних лісів — дерева і чагарники, які вегетуючі цілий рік, без різко вираженої сезонної перерви. Ці рослини живуть у вологій, насиченій водяними парами атмосфері тропічного лісу.
У них крупне листя, часто з вістрями на кінці, що відводять
воду; листя розчленоване і поникле, покрите шкірястим епідермісом – сприяює збереженню його під час дощу, наприклад у філодендрона (Monstera deliciosa), фікуса еластичного (Ficus elas-
tica) та ін. Листя має гідатоди, що активно виділяють воду.
Ці рослини мають і ряд пристосувань до перенесення достатньо яскравого освітлення; їх верхнє широке і щільне світлове листя часто має товсту кутикулу, яка відбиває частину сонячних променів, має добре виражену палісадну тканину, достатньо розвинену провідну систему і механічні тканини (наприклад, в листі пальм).

2. Зимовозелені деревні мезофіти — рослини тропічної зони, але континентальної її частини, де вже виражена зміна вологих і сухих періодів року. У сухий літній період дерева тут скидають листя (тропофіти)і впадають в стан відносного спокою; вони мають добре виражені покривні тканини — перидерму і корок. В період вегетації зимовозелені мезофіти цілком забезпечені водою: їх листя має
типову мезоморфну структуру — баобаб (Adansonia digitata).

3. Літньозелені деревні мезофіти — представники лісової зони помірного поясу з теплим літом і холодною зимою. Сюди відносяться більшість наших листяних дерев. У холодний період року вони скидають листя. Одні з цих рослин більш ксероморфні — дуб (Quercus), інші менш — ясен (Fraxinus), береза (Betula). Опадання листя зимою — пристосування до зменшення випаровування в холодні місяці, коли всмоктування води з грунту затруднене. Велике значення мають також покривні тканини і захист бруньок від втрати води. Але все таки взимку ці дерева втрачають значну кількість води.

4. Літньозелені багаторічні трав'янисті мезофіти — багаторічні рослини луків, степів і світлих лісів. Зимують у них підземні органи, на яких закладаються бруньки відновлення; багато з них гемікриптофіти (бруньки зимують біля поверхні грунту) або криптофіти (бруньки заглиблені в грунт).

Надземні пагони відмирають щороку; лише у деяких видів вони зберігаються з частиною листя (група тропофітів). Ця група мезофітів дуже велика і, природно, неоднорідна. Найбільш типові її представники — багаторічні лугові трави: тимофіївка (Phleum pratense), конюшина (Trifolium pratense), овсяниця лугова (Festuca pratensis), і лісові рослини: маренка запашна (Asperula odorata), герань лісова (Geranium silvaticum), копитник європейський (Asarum europcum) — виростають на помірно вологих грунтах. Для них характерна «мезофільна» будова листя, яке по величині своєї пластинки може бути дуже різним, але переважно широким. У них диференційований мезофіл, хоча палісадна тканина і не завжди досить добре розвинена (лісові рослини). Провідні елементи в пучках листка і система міжклітинників розвинені помірно – це пояснює чому вони не ростуть на перезволожених грунтах. Епідерміс тонкий, може мати кутикулу чи бути опушеним. Механічна тканина розвинена слабо.

Друга група мезофітів – герань болотна (Geranium palustre), щучка (Deschampsia caespitosa), білоус (Nardus stricta) – вибирають для свого існування більш вологі місця й мають деякі ознаки гігрофітів – це гігромезофіти. У них добре розвинена поверхнева коренева система, вони мають багато міжклітинників не тільки в листках, а й у коренях.

Такі мезофіти, як конюшина гірська (Trifolium montanum), еспарцет піщаний (Onobrychis arenaria), люцерна серповидна (Medicago falcata), тонконіг луговий (Poa pratensis) віддають перевагу більш сухим місцям зростання. Їх можна віднести до ксеромезофітів. Багато з них мають довгу стержневу кореневу систему, листки біль дрібні й щільніші ніж у типових мезофітів.

Таким чином ефемери й ефемероїди — рослини, що ростуть в посушливих умовах, але не втратили|згубили| своєї «мезофільної» будови|подоби|.

- дуже вкорочений життєвий цикл (ефемери);

Рослини посушливих місць зростання – ксерофіти.

Ксерофіти – рослини, пристосовані до життя в умовах постійної або сезонної недостачі вологи. Вони ростуть здебільшого в спепах, напівпустелях та пустелях. Серед них розрізняють дві групи рослин – склерофіти і сукуленти.

Для склерофітів характерні підвищенний осмотичний тиск, який дає їм можливість вбирати з грунту воду, недоступну для мезофітів, і здатність цитоплазми витримувати тривале зневоднення. Одні з них за анатомо-морфологічною будовою наземних органів схожі на мезофітів. Вони випаровують багато води і цим захищаються від перегріву. Коренева система в них потужна, глибока. З культурних рослин до цієї групи належать люцерна, кукурудза, соняшник, кавун.

Типові склефофіти виробили ряд пристосувань, спрямованих на зменшення транспірації. Це досягається або зменшенням листової пластинки, або її повною редукцією до лусочки (холодок). Асиміляційні функції цих рослин виконують стебла. В інших рослин листкові пластинки в суху жарку погоду скручуються в трубку. При цьому продихи потрапляють усередину трубки. Таке пристосування характерне для багатьох злакових рослин. У багатьох склерофітів на стеблах і листках розвинутий густий покрив з волосків або товстий шар кутикули, в інших продихи розміщені глибоко в тканині листка.

Найчастіше в посухостійких рослин є одночасно декілька з назвиних ксероморфних структур.

(розміри листка, будова верхнього і нижнього епідермісу з продихами, будова мезофілу).

Особливу групу ксерофітів становлять сукуленти – рослини з соковитими стеблами чи листками. З дикоростучих рослин нашої флори до них належать молодило, очитки, поширені на піщаних грунтах, з тропічних – кактуси, агави, молочаї.

У сукулентів дуже розвинена паренхімна водоутримуюча тканина, коренева система їх розташовується горизонтально у верхніх шарах грунту,

через що може вбирати воду при невеликих атмосферних опадах. Всисна сила коренів невелика. Випаровують воду вони дуже економно. Цитоплазма здатна витримувати тривале зневоднення.

До ксерофітів належать також рослини засолених грунтів, так звані галофіти. Прикладом їх можуть бути сарзан, солонець, содники, деякі види кураю, які поширені в південних степах.

Ксероморфну бідову мають рослини боліт, особливо сфагнових – оксилофіти. Низькі температури болотних грунтів перешкоджають вбиранню води кореневою системою, у зв’язку з чим рослини відчувають дефіцит вологи.

Завдання.

Розглянути гербарій гідрофітів, мезофітів та ксерофітів і знайти харектерні ознаки будуви цих рослин.

Ознайомитись з описами рослин різних груп рослин по відношенню до водного режиму.

На малюнках знайти особливості анатомічної будови вищезгаданих груп рослин.

Дати відповіді на запитання:

На які групи поділяються рослини в залежності від їх водного режиму?

Які бувають групи водних рослин?

Охарактеризувати морфологічні й анатомічні властивості гідрофітних рослин;

Виявити особливості морфологічної й анатомічні будови мезофітних рослин;

Які особливості морфологічної й анатомічної будови ксерофітів?

1. Зробити висновки.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 12

Тема: вплив едафічних умов на будову рослин.

Мета: встановити характерні особливості будови рослин,

пов’язані з едафічнимиумовами

Обладнання: описи рослинних угрупонь, гербарій.

Рослини і грунт перебувають у тісному взаємозв’язку. Всі наземні рослини закріплюються в грунті, беруть з нього воду та елементи живлення. Тому едафічні умови для рослин мають не менше екологічне екологічне значення ніж кліматичні фактори.

За вимогливістю до валового вмісту поживних речовин у ґрунті рослини поділяються на три екологічні групи: евтрофні, мезотрофні й оліготрофні.

Евтрофи вимагають ґрунтів з високим вмістом поживних речовин. Зростаючи на родючих землях, вони інтенсивно ростуть і розвиваються, ідикаторами евтрофності ґрунту можуть служити вільха, кропива дводомна, дуб звичайний.

Оліготрофимало вимогливі до умов мінерального живлення, а тому можуть рости на ґрунтах з мінімальним азоту і зольних елементів. До оліготрофів належать сфагни верхових боліт, рослини пісків, високогір'їв, які забезпечуються азотом і зольними елементами, котрі надходять з атмосферними опадами; на піщаних дюнах Полісся, приморських обмілинах, скелястих розсипах ростуть колосняк, верес звичайний, костриця овеча сосна звичайна, куничник наземний.

Мезотрофи— це рослини з помірною вимогливістю до водно-мінерального живлення. До цієї екологічної групи рослин належить переважна більшість.

Хімічний склад грунтів визначає певне розповсюдження окремих видів, а інколи й цілих угруповань. Спостерігається також поява особливих форм рослин на грунтах з підвищенним вмістом тих чи інших речовин (особливе забарвлення частин рослини, їх видозміну).

На розвиток рослин істотно впливає хімічний склад ґрунту, адже з нього переважна більшість рослин одержує воду, азот і зольні елементи. Рослини чутливо реагують на вміст ґрунті азоту, макро- та мікроелементів, тому вони можуть служити індикаторами кислотності, засоленості, а також забезпеченості ґрунту азотом, кальцієм, магнієм, калієм та іншими поживними речовинами.

Дія ґрунту на рослини залежить від його хімічних і фізичних властивостей: реакції ґрунту, кількості поживних речовин, механічного складу, структури, водного, повітряного, теплового і сольового режимів. Рослини, які ростуть лише на ґрунтах певного хімічного і фізичного складу, називають індикаторами ґрунтів.

Найкращими індикаторами ґрунтів є рослинні угруповання, а не окремі види рослин. Наприклад, ялинові ліси з моховим покривом ростуть на підзолистих ґрунтах; злакові степи зв'язані з чорноземами, полинові — з каштановими і сірими ґрунтами.

За вимогливістю до кальцію розрізняють такі групи рослин:

Кальцефіли- це вимогливі до кальцію рослини, вони добре розвиваються на грунтах, багатих на вапно. До них належать стоколос гіллястий, люцерна жовта, та крейдяна, степова айстра, степові злаки.

Кальцефоби- уникають грунтів багатих на солі кальцію. Це такі рослини як біловус, люпин, верес, зіновать, верес, чорниця.

Індиферентні -це рослини які байдуже ставляться до вмісту солей кальцію в ґрунтовому розчині, вони розвиваються на грунтахіз мінімальним вмістом кальцію і надлишком його (до 20% і більше). Іноді вони зеляються навіть на вапняках. До індиферентних рослин належать буркун білий роман напівфарбувальний, робінія.

Азот, як один з основних біогенних елементів, що входить до складу білків та нуклеїнових кислот, є життєво необхідним для всіх рослин. За вимогливістю до азотного живлення рослини поділяються на дві групи: нітрофіли та нітрофоби.

Нітрофіли— це рослини, які потребують багато нітратного живлення. Вони поселяються на родючих грунтах поблизу житла, тваринницьких ферм, на перегної листяних лісів. Типовими нітрофілами є тютюн, малина, щириця, блекота.

Нітрофоби — це рослини, які уникають грунтів, багатих на азотні та амонійні солі й нормально розвиваються, коли вміст їх мінімальній. Такі рослини, як люпин, щучник, куничник, перстач прямостоячий є індикатрами грунтів бідних на азот.

Деякі види рослин вибірково розвиваються на різноманітних родовищах і є індикаторами корисних копалин. Є рослини-індикатори ґрунтів на засолення чи рН-реакцію ґрунтів.

На засолених ґрунтах розвивається специфічна галофільнарослинність. В Україні вона займає понад 2 млн. га. Особливо багато галофітів тобто рослин, які ростуть в умовах надмірного ґрунтового засолення, в степовій та лісостеповій зонах, приморських районах де мало опадів. Галофіти мокрих солончаків з групи соленакопичуючих низькорослих рослин, мають розпростерті на поверхні ґрунту пагони,

безлисті або ж з редукованими короткими товстими листками, добре розвиненою водо- і солезапасаючою палісадною паренхімою і малою кількістю хлорофілу в ній. В них тонкий епідерміс, слабо розвинена механічна тканина.

На сухих і малозволожених засолених ґрунтахростуть ксерогалофіти, що мають більш здерев'янілі стебла й пагони добре розвинений епідерміс, продихи в заглибленнях, листки шкірясті ізолатеральної будови.

Для галофітів характерно без шкоди для себе накопичувати в клітинах розчинні солі – хлориди і сульфати. Завдяки цій особливості вони мають високий осмотичний тиск у клітинах, який може досягати кількох десятків атмосфер. Це й є головне екологічне пристосування цих рослин, бо дає можливість їм вбирати воду навіть з концентрованих ґрунтових розчинів солонців, які для інших рослин є фізіологічно сухими.

Висока солестійкість галофітів пов’язана з рядом захисних пристосувань: високий відсотковий вміст води у цитоплазмі, здатність зв’язувати токсичні солі органічними речовинами клітини.

Галофіти можуть бути поділені на 3 групи:

- галофіти, що накопичують солі у своїх клітинах;

- галофіти, які виділяють солі;

- галофіти, що зв’язують солі органічними речовинами.

За ступенем і характером засоленості грунтів розрізняють солончаки й солонці. Солончаки навесні зволожені ґрунтовими водами, їх називають мокрими. Концентрація солей у ґрунтовому розчині досягає декількох десятків відсотків, найбільша засоленість спостерігається в посушливу пору року, коли солончаки висихають. В цей час поверхня ґрунту покривається кірочкою солей. Рослини солончаків – солерос , кермек, сарзан, солонець, курай м'ясистий більшість видів лутиги та ін.

У солонців, на відміну від солончаків, поверхневі шари ґрунту не засолені , а солі накопичуються в більш глибоких горизонтах. Поверхневий шар солонцю безструктурний, дуже вилугований; нище нього розміщений щільний шар ґрунту, насичений натрієвими солями. В посушливий період ці шари тріскаються на брили, стовпи. Ще нижче знаходиться ґрунт засолений розчинами солей. Рослини солонців – полин чорний, полин морський, лозняк тощо.