Жизнь растения, как и всякого другого живого организма, представляет сложную совокупность взаимосвязанных процессов; наиболее существенный из них, как известно, обмен веществ с окружающей средой. Среда является тем источником, откуда растение черпает пищевые материалы, затем перерабатывает их в своем теле, создавая такие же вещества, как те, из которых состоит тело растения,-- совершается усвоение почерпнутых из среды веществ, их ассимиляция. Одновременно с этим процессом в организме совершается разрушение составных частей тела; разложение их на более простые. Этот противоположный процесс называют диссимиляцией. Ассимиляция, диссимиляция, неразрывно связанное с ними поступление веществ из окружающей среды и выделение в среду ненужных, отработанных -- все это и есть обмен веществ. Следовательно, обменные явления тесно связывают организм растения со средой. Связь эта двоякая. Во-первых, растение оказывается зависимым от среды. В среде должны быть все необходимые для жизни растения материалы. Недостача, тем более отсутствие той или иной категории пищевых материалов должны привести к замедлению или даже прекращению жизненных явлений, к смерти. Во-вторых, поглощая из среды питательные вещества и выделяя в среду продукты своей жизнедеятельности (например, в форме опадающих листьев, омертвевших поверхностных слоев коры и т. п.), растение изменяет окружающую его среду. Следовательно, не только растение зависит от среды, но и среда всегда в какой-то мере зависит от растений.

Изменения среды растениями связаны не только с внесением в нее продуктов обмена веществ, но и с той физической работой, которую осуществляет растение. Когда корни растения внедряются в почву, они производят механическую работу разрушения или местного уплотнения субстрата. Работа, производимая растением, не ограничивается механическим воздействием на субстрат. В сущности, все физиологические функции растения представляют определенные формы работы. Это подводит к представлению о связях между растениями и средой и в ином плане: всякая работа связана с затратой энергии. Но энергия, как известно, «не исчезает и не творится вновь». Поэтому если растение расходует энергию, то, очевидно, оно должно откуда-то ее получать.

Источником энергии для растений, содержащих хлорофилл, служит лучистая энергия света, за счет которой растение строит органическое вещество, содержащее как бы законсервированную энергию. У растений, не имеющих хлорофилла, например грибов, источником энергии служит органическая пища, т. е. либо само созданное зеленым растением органическое вещество, либо оно же, но в форме, уже измененной другими организмами.

Энергия, в той или иной форме поступающая в растения, претерпевает в нем сложные изменения, выделяясь в конечном счете в окружающую среду. Можно сказать, что связь между растением и средой не ограничивается обменом и преобразованием веществ -- параллельно этому совершается и энергетический обмен.

Среда жизни растения неоднородна, в составе ее можно отличить много компонентов, тесно связанных друг с другом. Каждый из элементов среды, оказывающий воздействие на организм, называют экологическим фактором. Разнообразие экологических факторов можно объединить в две категории: факторы биотические и факторы абиотические.

Введение

экологический синантропный растение

В условиях увеличения техногенных нагрузок санитарно-гигиеническая роль покрытых растительностью пространств города является мощным средством нейтрализации вредных последствий техногенного загрязнения для городского населения. Природные, озелененные территории, а также акватории, влияют на микроклиматические характеристики городской среды, в том числе задерживают десятки тонн пыли, концентрируют в листьях тяжелые металлы, участвуют в формировании температурно-влажностных режимов, химического состава воздуха: биотрансформируют и рассеивают сотни тысячи тонн загрязняющих веществ, обогащают воздух кислородом. Они оказывают воздействие на скорость движения воздушных потоков, уровень инсоляции поверхностей на уровне земли, зданий и сооружений, а также снижают шумовую нагрузку от автомобилей и других источников.

Во флоре любого города можно различить виды, сформировавшиеся в процессе долгой эволюции в данном регионе - местные (аборигенные) и виды аллохтонные, т.е. попавшие на данную территорию из других областей земного шара. Если это произошло сравнительно недавно, то такие виды именуют адвентивными, или пришлыми, новопоселенцами, пришельцами. Соотношение аборигенных (местных) и адвентивных (заносных) видов в городах складывается с явным преимуществом в пользу последних. Действительно, большинство автохтонных видов растений изгоняется из флоры уже при закладке городов - при вырубке лесов, расчистке территорий для поселения и т.п. Впоследствии им трудно вернуться в города - слишком уж отличаются городские условия от привычных для местной флоры. Адвентивные же виды вливаются в города широкими потоками, поскольку именно здесь сосредоточены пересечения основных путей антропохорного распространения растений.

Растительность на улицах городов (главным образом, древесная) обычно рассматривается, с точки зрения улучшения городской среды для человека как в гигиеническом отношении, так и в эстетическом. Чтобы успешно выращивать растения в городе и в полной мере использовать их полезные свойства, необходимо хорошо знать характерные для них условия обитания.

Специфика условий обитания растений в городе

На урбанизированной территории среда обитания растений существенно отличается от естественной. Важнейшие для растений особенности городской среды:

* сильное загрязнение воздуха в городах;

* образование специфического «городского ветра»;

* некоторое понижение интенсивности солнечной радиации в городе;

* изменение светового режима растений из-за ночного освещения;

* повышение средней температуры воздуха, образование своеобразного «купола тепла» над городом;

* ослабление заморозков и удлинение периода с положительными температурами;

* понижение абсолютной и относительной влажности воздуха, что, вероятно, является следствием возникновения «купола тепла»;

* преобразование городских почв, которые перемешаны, перекрыты «культурным слоем», уплотнены, иссушены, обогащены солями и тяжелыми металлами, гербицидами, пестицидами, имеют повышенную кислотность и т.д.;

* изменение термического и динамического режимов грунтовых и поверхностных вод;

* формирование «антропогенного рельефа» (здания, сооружения), в результате чего изменяются количественные характеристики ряда других экологических факторов и даже создаются специфические места обитания растений;

* усиление интенсивности электромагнитных полей, вибрация и действия некоторых других физических факторов;

* непосредственное воздействие человека на состав и состояние растительности.

Формирование флоры и растительности городских территорий происходит преимущественно стихийно. Однако познание механизмов и закономерностей городского флорогенеза может быть использовано для планомерного формирования, а соответственно и улучшения городской среды.

В составе городской флоры (урбанофлоры) можно выделить две группы:

* естественная флора - развивается по закономерностям естественного отбора, не подвергается воздействию человека или испытывает стихийное, непреднамеренное воздействие; представители этой группы обитают в сохранившихся в городской черте природных сообществах, а также в различных типах синантропных (созданных или измененных в результате деятельности человека) местообитаний;

искусственная флора - моделируется человеком и подвергается искусственному отбору (флора культивируемых растении, которые в состоянии нормально развиваться лишь при вмешательстве человека).

«Естественные» городские флоры (ЕГФ) являются в настоящее время предметом многочисленных исследований- Их изучение позволяет выявить ряд специфических особенностей.

Одна из важнейших характеристик ЕГФ - это показатель видового богатства. Абсолютное значение этого показателя в значительной степени зависит от места расположения города, его возраста и размеров занимаемой им территории. Для Казани, например, это 1003 вида, для Ижевска - 1099, для Вятки (Кирова) 899 видов и т.д. Интересно, что сопоставление показателей богатства ЕГФ с флорами соответствующих по площади природных территорий свидетельствует о том, что городские флоры оказываются богаче, чем расчетные величины, полученные с помощью математического аппарата и с учетом ботанико-географических закономерностей (Илъминских 1984, 1993). Рост флористического богатства городских территорий

имеет несколько причин. 1) Положение старинных городов по отношению к физикогеографическим районам, как правило, оказывается пограничным (т.е. на стыке 2, 3, а иногда и большего числа растительных, почвенных, климатических и других зон). Это объективно определялось необходимостью удобного расположения городов для осуществления двух важнейших функций - оборонной и торгово-ремесленной. Эта пограничная область, называемая экотоном, представляет собой мозаику условий, соответствующих контактирующим зонам, поэтому биоразнообразие здесь будет значительно выше, чем в каждой отдельной зоне. Классическим примером является Царицын-Волгоград, который создавался и сейчас расположен на стыке нескольких физико-географических районов и фитохорий.

2) Важное значение в формировании флоры урбанизированных территорий имеет деятельность человека, которая приводит не только к разрушению естественных экосистем, но и к созданию новых типов местообитаний, ранее в данной местности не встречавшихся. Такие местообитания, а также формирующиеся в этих условиях флора и растительность называются синантропными (от «syn» - вместе, «anthropos» - человек).

Синантропная растительность - это вторичные типы растительности, представляющие собой созданные человеком сообщества или различные стадии восстановительных сукцессий, связанных с деятельностью человека.

К синантропной растительности относятся следующие варианты растительных сообществ:

* Пасквалъная растительность (от лат. «pascularis» - пастбище) растительность пастбищ и интенсивно вытаптываемых

участков. Виды-нидикаторы таких сообществ: мелколепестник канадский, горец птичий, подорожник большой и др.

* Сегетальная растительность (от лат. «segetalis» - растущий среди хлебов) - совокупность популяций видов сегетальных сорняков. В условиях города эти растения являются обычными обитателями цветочных клумб, палисадников и других участков, занятых зелеными насаждениями. Сегетальные сообщества в значительной степени автономны от культуры за счет банка семян и банка вегетативных зачатков.

По типу жизненной стратегии сегетальные виды являются, как правило, ложными эксплерентами. Они отличаются высокой семенной продуктивностью, а часто также и интенсивным вегетативным размножением, но обладают слабой конкурентной способностью и не дифференцируют ниш. Ложные эксплеренты, в отличие от истинных, не являются растениями-бродягами, заселяющими нарушенные местообитания, а сохраняются в почве в виде банка семян и под разными культурами меняют лишь количественное соотношение, иногда при отсутствии конкуренции они дают вспышку численности. Характерные виды: ширицы (запрокинутая, жминдовидная, белая), белена черная, дурман, портулак огородный, куриное просо, щетинники, виды кислиц и др.

* Рудеральная растительность (от лат. «rudus» - щебень растительный мусор) - сообщества регулярно или периодически нарушаемых местообитаний, как правило, антропического происхождения (свалки, городские пустыри, заброшенные строительные площадки и т.д.). Традиционно к рудеральной растительности относят сообщества первых стадий сукцессии с доминированием представителей сем. Маревые, Сложноцветные, Крестоцветные, некоторых злаков. Для рудеральной растительности характерно преобладание видов с широкими экологическими амплитудами (эвритопы) и большими ареалами, охватывающими несколько континентов (виды-космополиты, или убиквисты). В современном городском ландшафте рудеральная растительность играет немаловажную роль, открывая процессы самовосстановления растительности, предотвращая развитие эрозии. В составе рудеральной растительности немало ценных лекарственных растений и медоносов, а также видов, обеспечивающих высокую численность насекомых-энтомофагов (синеголовники, цикорий, чертополох курчавый, пустырник пятилопастной, латук татарский и др.). Характерные виды: циклахена дурнишниколистная, дурнишники, многочисленные виды родов марь и лебеда, молокан татарский и др.

3) Процессы вымирания некоторых таксонов, связанные с антропическим нарушением их мест обитаний, компенсируются иммиграцией. Среди адвентивных растений наших городов преобладают виды американского происхождения (около трети видов), значительная часть видов происходит из Средиземноморья, Южной Европы, Малой Азии, Ирана, Индии (Бурда, 1991).

Доля растений-иммигрантов (адвентивных растений) в составе урбанофлор постоянно растет и может достигать нескольких десятков процентов, а темпы и масштабы адвентизации нередко значительно превышают скорость исчезновения местных видов.

Прибыль таксонов значительно преобладает над убылью, и, следовательно, разнообразие городской флоры повышается. За 50-70 лет произошло обновление видового состава городских флор на 40-50%. Состав же вымирающих и иммигрирующих видов в разных городах различен, и сходство городских флор в результате этих процессов не увеличивается.

Адвентивные растения не только становятся конкурентами местных растений в использовании ресурсов среды, но и влияют на микроэволюцию растений на урбанизированной территории. Растения-пришельцы скрещиваются с аборигенными видами, образуя гибриды с доминированием, как правило, признаков пришельцев. Классическим стал пример таких взаимоотношений адвентивного вида: ива ломкая с местным видом ива белая, который привел к появлению широко распространившихся гибридных форм.

4) Важным фактором повышения богатства городских и в Целом антропогенезированных флор являются микро- и макроэволюционные изменения. В техногенных ландшафтах, характеризующихся загрязнением воздуха, аномальным составом почв и другими признаками, идет сильное прямое воздействие на генетический аппарат растений, что приводит к появлению многочисленных терат (морфологических уклонений). Современная эволюционная теория рассматривает тераты как перспективные макромутации, основанные на аномальном росте, агрегациях и срастаниях органов. Очевидно, что макромутантам гораздо легче выжить в нарушенных человеком местообитаниях в условиях пониженной конкуренции или при отсутствии таковой. Известна даже гипотеза о том, что вся история покрытосеменных растений началась именно с макромутантов, выживавших в составе пионерной растительности.

5) Очень мощным фактором «городского» флорогенеза в настоящее время стала интродукция. Точнее, в последнее время сделались очевидными последствия интродукционных мероприятий, начавшиеся подчас во времена весьма отдаленные. Многие экзотические растения, превосходящие по декоративным качествам или другим хозяйственным признакам местные виды, размножены ныне в большом количестве и обширном ассортименте. «Освоившись» на грядках интродукционных питомников или в цветочных клумбах, эти растения со временем выходят за пределы окультуренных земель и распространяются по разным типам нарушенных местообитаний. Некоторые интродуцированные растения существут в этих условиях в подавленном состоянии в течение многих поколений, пока, наконец, вырабатываются формы, адаптированные к условиям данной области. После этого может последовать скачкообразное вторжение интродуцента в местную флору с вытеснением ряда ее видов. Становится очевидным, что виды-интродуценты могут становиться опасными сорняками. В условиях города Волгограда так ведут себя некоторые активно вводимые в культуру деревья и кустарники американского происхождения; клен американский, ясень ланцетный, аморфа кустарниковая, а также вяз мелколистный, являющийся уроженцем Восточной Азии.

В целом в формировании ЕГФ можно выделить следующие основные закономерности:

1. Городские флоры по мере своего преобразования приобретают все более выраженные термоксерические черты в ущерб своим зональным особенностям. Флоры городов насыщаются видами более южных регионов, это как бы соответствует их перемещению по широте на 5-10 градусов в южном направления (на 50-100 км), что вполне соответствует термоксерическому характеру городской среды.

2. Возрастает число видов цветковых растений, падает - споровых и голосеменных. Увеличивается число видов в термоксерофильных семействах (Бобовые, Маревые, Гречишные) и уменьшается в термофобных (Осоковые, Гвоздичные, Норичниковые, Лютиковые, Розовые, Ивовые).

3. Увеличивается значение в составе флоры 10 наиболее

богатых видами семейств, т.е. большая часть видов городской флоры относится к меньшему числу семейств, чем зональная. Эта особенность является показателем ухудшения качества среды.

4. Возрастание роли адвентивных растений происходит в основном за счет выходцев с американского континента, Восточной Азии, Средиземноморья и более континентальных районов Евразии, значительно меньше доля растений космополитных и европейских ареалов.

5. Происходит уменьшение позиций гемикриптофитов, хамефитов и гигрофитов, а усиление - терофитов и фанерофитов.

6. Энтомофильные виды уменьшают свою роль за счет усиления позиций авто- и анемофильных видов.

Суммарным результатом всех флорогенетических процессов, происходящих в составе ЕГФ, является возникновение на месте аборигенных флористических комплексов совершенно новых образований, включающих остатки трансформированных аборигенных флор, мигрантов из других флористических областей, виды антропогенного происхождения. В своем крайнем выражении эти образования получили название антропогенных комплексов. Но чаще существуют переходные образования от аборигенных флор к антропогенным комплексам.

«Искусственные» флоры , включающие культивируемые растения, формируются в соответствии с потребностями человека и находятся под влиянием очень многих субъективных факторов, однако зональные физико-географические и специфические городские условия не могут не сказаться на составе этой группы.

Изучение «искусственных» флор города Волгограда, особенно по декоративным растениям, еще не завершено. Более или менее обстоятельные данные опубликованы лишь по дендрологической коллекции ВНИАЛМИ (Деревья и кустарники… 1984). Эта коллекция в некоторые годы достигала 600 видов и сортов.

Однако в широком городском озеленении, несмотря на имеющиеся рекомендации ученых (Рекомендации… 1987), используется значительно меньшее число видов и форм. По нашим данным, около 90 видов, среди которых 13 видов хвойных, а остальные - лиственные покрытосеменные породы. Доминируют среди цветковых древесных представители сем. Розоцветные (28 видов и 17 родов) и Бобовые (7 видов и 6 родов), включающие немало красивоцветущих растений. Однако по количеству особей одного вида в городских посадках (в том числе и в центральной части города) почти абсолютно доминирует вяз мелколнстный. Так, на бульваре по пр. В.И. Ленина почти 50% особей принадлежат этому растению, что явно свидетельствует о недостаточно продуманном городском озеленении, которое должно не только соответствовать высоким эстетическим показателям, но и полноценно выполнять свое санитарно-гигиеническое предназначение.

Жизнь зародилась на Земле приблизительно 3,7 миллиарда лет назад, по другому источнику около 4,1 млрд лет назад. Развитие продолжается и по сегодняшний день. По всем предположениям, и в дальнейшем жизнь будет продолжаться, приспосабливаясь к окружающей среде, и наличие или отсутствие человека не сможет ее прервать.

Ученые Австралии обнаружили признаки жизни на суше, и им 3,5 млрд лет. Их находки дали подтверждение, что жизнь образовалась в пресных водоемах, а не в соленых источниках. Ученые обратили внимание на эти факты и ищут подтверждение им и на других континентах.

Основные виды жизни

К основным средам жизни относятся:

Каждая из сред обладает своими особенностями и содержит различные организмы, которые проживают, размножаются и эволюционируют.

Наземно-воздушная среда

Эту среду представляет все разнообразие растительной и животной жизни на Земле. Развитие органической жизни на суше позволило возникнуть почве. Дальше пошло развитие растений, лесов, степей, тундры и различных животных, адаптирующихся к разным средам обитания. В результате дальнейшей эволюции органического мира, жизнь распространялась на все верхние оболочки Земли – гидросферу, литосферу, атмосферу. Все живое развивалось и приспосабливалось к резким колебаниям температур и различным средам обитания. Возникли теплокровные и хладнокровные представители животной фауны, разнообразные птицы и насекомые. В наземно-воздушной среде растения приспособились к различным условиям произрастания. Одни любят светлые теплые участки, другие произрастают в тени и влажности, а третьи выживают при низких температурах. Разнообразие этой среды представлено разнообразием жизни в ней.

Водная среда

Параллельно развитию наземно-воздушной среды шло развитие и водного мира.

Водная среда представлена всеми водоемами, которые есть на нашей планете, начиная от океанов и морей, заканчивая озерами и ручейками. 95% поверхности Земли относится к водной среде.

Различные гигантские обитатели водной среды менялись и приспосабливались под волнами эволюции, адаптировались к среде обитания и принимали вид, наиболее увеличивающий выживаемость популяций. Уменьшились размеры, поделились ареалы распространения разных видов их сосуществования. Многообразие жизни в воде удивляет и восхищает. Температура в водной среде не подвержена таким резким колебаниям как в наземно-воздушной среде и даже в самых холодных водоемах не понижается ниже +4 градусов по Цельсию. В воде живут не только рыбы и животные, также вода изобилует различными водорослями. Только на больших глубинах они отсутствуют, там, где царит вечная ночь, идет совсем другое развитие организмов.

Почвенная среда обитания

К почве относится верхний слой земли. Смешение различных пород почвы с горными породами, останками живых организмов, образует плодородную почву. В этой среде нет света, в ней живут, а вернее произрастают: семена и споры растений, корни деревьев, кустарников, трав. В ней также есть мелкие водоросли. Земля представляет собой дом для бактерий, животных и грибов. Это основные ее обитатели.

Организм как среда обитания

К организмам можно прибавить и симбиоз (совместная жизнь).

Симбиоз растений и животных не угнетает хозяина, а выступает партнером в жизни. Симбиотические отношения позволяют выживать определенным видам растений и животных. Симбиоз — промежуток между союзом и слиянием организмов.

Выполнил: Артемьев Иван Группа 2 «Г»

Среда обитания.

Среда обитания - совокупность конкретных абиотических и биотических условий, в которых обитает данная особь, популяция или вид, часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них прямое или косвенное воздействие. Из среды организмы получают всё необходимое для жизни и в неё же выделяют продукты обмена веществ. Термин часто считается синонимом окружающей среды . Среда каждого организма слагается из множества элементов неорганической и органической природы и элементов, привносимых человеком и его производственной деятельностью. При этом одни элементы могут быть частично или полностью безразличны организму, другие необходимы, а третьи оказывают отрицательное воздействие.

Нетронутая человеком среда обитания многих растений и животных

Экологические факторы как элементы среды обитания.

Абиотическая среда (факторы среды) - это комплекс условий неорганической среды, влияющих на организм. (Свет, температура, ветер, воздух, давление, влажность и т. д.)

Биотическая среда (факторы среды) - это совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие. (Влияние растений и животных на других членов биогеоценоза)

Антропогенные (антропические) факторы - это все формы деятельности человеческого общества, изменяющие природу как среду обитания живых организмов или непосредственно влияющие на их жизнь.

Условия существования.

Условия существования – те факторы среды обитания, которые являются жизненно необходимыми для определенного вида организмов. Тот минимум, без которого существование невозможно. К ним можно отнести, к примеру, воздух, влагу, почву, а также свет и тепло. Это первоочередные условия. В отличие от них, есть и другие факторы, которые не являются столь жизненно необходимыми. Например, ветер или атмосферное давление.

Условия водной среды обитания.

Прежде всего, одно из важнейших условий – это химический состав водной среды. В различных водоемах он разный. Например, солевой режим мелких озер – 0,001% солей. В пресных больших водоемах – до 0,05%. Морских – 3,5%. В соленых континентальных озерах уровень соли достигает более 30%. С повышением солености фауна беднеет. Известны водоемы, где отсутствуют живые организмы.

Условия среды обитания растений.

Условия среды обитания растений также определяются многими факторами: составом почвы, наличием освещения, температурными колебаниями. Если растение водное – условиями водной среды. Из жизненно важных – наличие в почве питательных веществ, естественный полив и орошение (для культурных растений). Многие из растений привязаны к определенным климатическим поясам. В других местностях они не способны выживать, а тем более размножаться и давать потомство.

Условия почвенной среды обитания.

Для многих растений и животных актуальна почвенная среда обитания. Условия среды зависят от некоторых факторов. К ним относятся климатические зоны, смена температурного режима, химический и физический состав почвы. На земле, как и на воде, для одних хорошо одно, для других – другое

Место обитания.

Местообитание (место обитания) - совокупность биотических, абиотических и антропогенных (при их наличии) экологических факторов на любой определённой территории или акватории, формирующаяся на месте первичного комплекса абиотических факторов - экотопа. Местообитание вида или популяции - важный компонент его/её экологической ниши. По отношению к наземным животным термин считается синонимичным понятиям стация (местообитание вида) и биотоп (местообитание сообщества).

Среда обитания (экологическая ниша) - совокупность конкретных абиотических и биотических условий, в которых обитает данная особь , популяция или вид , часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них прямое или косвенное воздействие. Среда обитания (экологическая ниша), часто перекрывается с термином "ареал" - географическое распространение биологического вида. Например - бурый медведь. Среда обитания (экологическая ниша)- леса. Ареал - везде, где есть такие леса (Европа, Азия, Северная Америка). Из среды организмы получают всё необходимое для жизни и в неё же выделяют продукты обмена веществ . Термин часто считается синонимом окружающей среды . Среда каждого организма слагается из множества элементов неорганической и органической природы и элементов, привносимых человеком и его производственной деятельностью. При этом одни элементы могут быть частично или полностью безразличны организму, другие необходимы, а третьи оказывают отрицательное воздействие.

Различают естественную и искусственную (созданную человеком) среду обитания. Естественные среды обитания в основном делятся на наземно-воздушную, почвенную, водную и внутриорганизменную. Отдельные свойства и элементы среды, воздействующие на организмы, называют экологическими факторами . Все экологические факторы можно разделить на три большие группы:

Возможно также выделить следующие компоненты среды обитания: естественные тела среды обитания, гидросреду, воздушное пространство среды, антропогенные тела, поле излучений и тяготения среды.

Энциклопедичный YouTube

• 1 / 3

  Просмотров: