Экологические группы растений
Вопрос в начале параграфа
Благодаря чему растения способны произрастать в разных условиях обитания?
Растения способны произрастать в разных условиях обитания благодаря наличию экологических групп (приспособлений) к разным условиям жизни.
Добавить текст Вернуть оригиналСтр. 236
Практикум
Изучение особенностей строения растений различных экологических групп
1. Рассмотрите на гербарных образцах листья родственных видов, произрастающих в лесу и на лугу (например, чины лесной и чины луговой, звездчатки дубравной и звездчатки злаковой), в лесу и в степи (например, сочевичника весеннего и сочевичника венгерского, чистеца лесного и чистеца прямого). У каких растений листья имеют большие размеры? Какое это имеет биологическое значение?
Добавить текст Вернуть оригиналЛистья имеют большие размеры у растений, произрастающих в лесу и на лугу (например, чина лесная, звездчатка дубравная). Это имеет биологическое значение: улавливание большего количества рассеянного света (в лесу) или эффективное использование влаги и света (на лугу).
Добавить текст Вернуть оригинал2. Рассмотрите гербарные образцы злаков (овсяница лесная, овсяница гигантская, бор развесистый), луговых (овсяница луговая, тимофеевка луговая) и степных (овсяница желобчатая, типчак, ковыли) и обратите внимание на ширину их листовых пластинок. Объясните выявленные различия с учётом условий произрастания видов.
Добавить текст Вернуть оригиналЛесные и луговые злаки (овсяница лесная, тимофеевка луговая) имеют более широкие листовые пластинки, так как произрастают в условиях достаточной влаги. Степные злаки (ковыли, типчак, овсяница желобчатая) имеют узкие или свёрнутые листья — это приспособление для уменьшения испарения (транспирации) и перенесения засухи.
Добавить текст Вернуть оригинал3. Запишите выводы в тетради.
Выводы:
Растения делятся на экологические группы по предпочитаемым условиям жизни.
Добавить текст Вернуть оригиналВыделяют экологические группы растений по отношению к свету, воде, температуре.
Добавить текст Вернуть оригиналРастения одной экологической группы имеют сходные приспособления, позволяющие им расти и развиваться в определённых условиях среды обитания.
Добавить текст Вернуть оригиналСтр. 237
Вопросы
1. На чём основано разделение растений на экологические группы?
Разделение растений на экологические группы основано на их приспособленности и предпочтении к определённым условиям жизни (по отношению к свету, теплу, водному режиму, составу почвы).
Добавить текст Вернуть оригинал2. Какие существуют приспособления у растений к малому количеству света?
Приспособления у растений к малому количеству света (у тенелюбивых и теневыносливых):
Добавить текст Вернуть оригиналУвеличение размеров хлоропластов и их количества в клетках листа.
Добавить текст Вернуть оригиналБо́льшие размеры листьев по сравнению со светолюбивыми.
Добавить текст Вернуть оригиналЛистья содержат больше хлорофилла.
Расположение в нижних ярусах растительного сообщества.
Добавить текст Вернуть оригинал3. Чем теплолюбивые растения отличаются от теневыносливых?
Теплолюбивые растения — это экологическая группа по отношению к теплу (не переносят низких температур), а теневыносливые растения — это экологическая группа по отношению к свету (могут расти и в полной освещённости, и при слабом свете).
Добавить текст Вернуть оригинал4. Можно ли встретить очень теплолюбивые растения в вашем крае зимой?
Нет, очень теплолюбивые растения (кедр настоящий, кипарис) нельзя встретить в умеренном или холодном климате зимой, так как они не переносят продолжительные морозы (ниже -10...-15°C) и погибают.
Добавить текст Вернуть оригинал5. Какая группа растений по отношению к воде преобладает в ваших краях?
В умеренных областях (включая Россию) преобладает группа мезофитов — растения, обитающие в местах, обеспеченных влагой, где её избыток или недостаток не бывает.
Добавить текст Вернуть оригинал6. Как зимуют однолетние травянистые растения?
Однолетние травянистые растения не зимуют. Они завершают свой жизненный цикл в течение одного вегетационного периода и погибают с наступлением холодов, оставляя после себя семена, которые переживают зиму.
Добавить текст Вернуть оригиналЗадания
7. Составьте классификацию экологических групп растений по отношению к абиотическим факторам окружающей среды.
Классификация экологических групп растений
Добавить текст Вернуть оригинал| Абиотический фактор | Экологическая группа | Условия произрастания | Пример |
|---|---|---|---|
| Свет | Светолюбивые | Оптимально полное солнечное освещение. | Василёк луговой, ромашка |
| Теневыносливые | Хорошо растут при полном свете и выносят слабое освещение. | Ель обыкновенная, вербена лекарственная | |
| Тенелюбивые | Не выносят сильного освещения (обитают в нижних ярусах). | Кислица обыкновенная, ландыш | |
| Тепло | Холодостойкие | Переносят сильные морозы (ниже -40°C). | Ель европейская, лиственница сибирская |
| Теплолюбивые | Не переносят продолжительных морозов (ниже -15°C). | Орех грецкий, дуб | |
| Вода | Гидрофиты | Органы погружены в воду или плавают. | Элодея, кувшинка |
| Гигрофиты | Сильно влажная почва, корни в воде. | Багульник, манник | |
| Мезофиты | Обеспечены влагой, без избытка или недостатка. | Пырей ползучий, большинство лиственных деревьев | |
| Ксерофиты | Переносят продолжительный недостаток влаги. | Саксаул, алоэ, ковыли |
8. Кактус и верблюжья колючка — ксерофиты, обитающие в пустыне. Выделите их отличительные приспособления к недостатку влаги.
Добавить текст Вернуть оригиналСравнение приспособлений ксерофитов
| Растение | Группа ксерофитов | Приспособления к недостатку влаги |
|---|---|---|
| Кактус | Суккуленты | Накопление большого количества воды в мясистом стебле; листья видоизменены в колючки (резкое снижение испарения). |
| Верблюжья колючка | Склерофиты | Резкое уменьшение испарения; сильное развитие корневой системы (добыча влаги с большой глубины); мелкие или свёрнутые листья. |
9. В 1 кг свежих листьев разных растений содержится разное количество хлорофилла: у подорожника — 1,8 г, у аспидистры — 4 г. Определите, какое из этих растений светолюбивое, а какое — теневыносливое.
Добавить текст Вернуть оригиналАспидистра (4 г хлорофилла) — это теневыносливое или тенелюбивое растение.
Добавить текст Вернуть оригиналПодорожник (1,8 г хлорофилла) — это светолюбивое растение.
Добавить текст Вернуть оригиналОбъяснение: Растения, растущие в тени (теневыносливые), должны компенсировать недостаток света, поэтому их листья содержат больше хлорофилла (4 г), чтобы максимально эффективно улавливать рассеянный свет. Светолюбивые растения (подорожник), находясь на открытых местах, получают света с избытком, поэтому их листья содержат меньше хлорофилла (1,8 г).
Добавить текст Вернуть оригинал10. У кувшинки на верхней части листа насчитывают около 500 устьиц на 1 мм2, у растений на суше — не более 300. Объясните данный факт.
Добавить текст Вернуть оригиналКувшинка (водное растение, гидрофит) имеет устьица, расположенные только на верхней стороне листа (погруженная в воду нижняя часть не испаряет). Высокая плотность устьиц (500 на 1 мм2) необходима для максимальной и эффективной транспирации (испарения воды) и газообмена (поглощения CO2), так как растение не страдает от недостатка влаги. Наземные растения имеют меньшее количество устьиц (не более 300 на 1 мм2) для регуляции и ограничения транспирации, чтобы предотвратить высыхание в условиях потенциального дефицита влаги.
Добавить текст Вернуть оригиналОбъясните
11. Почему русский академик Н. А. Максимов назвал засухоустойчивые растения из группы суккулентов скопидомами?
Н. А. Максимов назвал засухоустойчивые растения из группы суккулентов (алоэ, агава) скопидомами (человек, склонный к накопительству), потому что эти растения способны накапливать (скопить) и запасать в своих мясистых стеблях и листьях большое количество воды, чтобы использовать её для выживания в течение продолжительных периодов засухи.
Добавить текст Вернуть оригинал12. Почему хлоропласты в листьях тенелюбивых растений крупнее и содержат больше хлорофилла, чем в листьях светолюбивых растений?
Добавить текст Вернуть оригиналХлоропласты в листьях тенелюбивых растений крупнее и содержат больше хлорофилла, потому что тенелюбивые растения обитают в условиях недостаточного освещения (в тени). Чтобы компенсировать малую интенсивность света, им необходимо максимально увеличить площадь сбора и эффективность улавливания доступных световых лучей.
Добавить текст Вернуть оригинал13. Почему погружённые в воду растения отличаются бо́льшим развитием по поверхности по отношению к общей массе тела?
Погружённые в воду растения (гидрофиты) отличаются бо́льшим развитием поверхности по отношению к общей массе тела, потому что:
Добавить текст Вернуть оригиналПоглощение веществ: У них отсутствуют или сильно редуцированы корни, поэтому вода и минеральные вещества поглощаются всей поверхностью тела. Большая поверхность обеспечивает лучший доступ к питанию.
Добавить текст Вернуть оригиналГазообмен: Газообмен (поглощение CO2 и выделение O2) также происходит всей поверхностью, и увеличение площади улучшает эффективность этого процесса.
Добавить текст Вернуть оригиналТемы для дискуссий
14. Лиственные деревья средних широт, перемещённые в оранжереи, где им созданы оптимальные для жизни условия (достаточное количество света, тепла и влаги), тем не менее сбрасывают листья. С чем это связано?
Добавить текст Вернуть оригиналСбрасывание листьев лиственными деревьями, перемещёнными в оранжереи с оптимальными условиями, связано с тем, что листопад контролируется не только температурой и влагой, но и фотопериодизмом — изменением продолжительности светового дня (абиотический фактор). Деревья умеренных широт приспособлены к сокращению светового дня осенью, которое служит сигналом к подготовке к покою и сбрасыванию листьев, даже если температура и влажность остаются высокими.
Добавить текст Вернуть оригинал15. Если в январе—феврале срезать в лесу берёзовую ветку, принести её домой и поставить в воду, то вскоре появятся листочки. Но если такую ветку срезать в октябре—ноябре, то она не распустится и засохнет. Почему?
Добавить текст Вернуть оригиналСрезка в январе—феврале: Ветка распустится, потому что к этому времени уже пройден период покоя (включая период низких температур, необходимый для яровизации), и почки готовы к росту. Создание благоприятных условий (тепло, вода) стимулирует их к быстрому росту.
Добавить текст Вернуть оригиналСрезка в октябре—ноябре: Ветка не распустится и засохнет, потому что в этот период ещё не пройден период глубокого покоя. Для выхода из покоя почкам необходимо воздействие низких температур в течение определённого времени (яровизация). Без прохождения этого обязательного периода покоя почки не активируются и погибают, даже при наличии тепла и воды.
Добавить текст Вернуть оригиналСтр. 237