Зависимость роста и развития растений от условий окружающей среды – биология

Как зависят рост и развитие растений от условий окружающей среды? — Науколандия

Рост и развитие растений зависят от условий, в которых они растут. Поскольку условия среды бывают разными, то и растения могут вырастать на разную высоту, иметь различные темпы развития. В определенных условиях растения могут проявлять свойства, которые не проявляют в других условиях.

Так семена растений могут прорастать только при наличии в почве влаги в достаточном количестве. А для размножения споровых растений необходима вода на поверхности почвы. Фотосинтез в растениях идет только на свету и у большинства растений только в теплое время года.

У растений в процессе их исторического развития выработалась периодичность в процессах роста и развития.

Суточные ритмы, связанные с чередованием дня и ночи, выражаются в повышенной активности и замедлением процессов жизнедеятельности в зависимости от времени суток.

Например, клетки образовательной ткани растений активно делятся днем. От времени суток также зависят фотосинтез, дыхание, испарение и другое.

Сезонная периодичность связана со сменой времен года. Неблагоприятные периоды растения обычно переживают в состоянии покоя. С сезонными ритмами связаны образование годичных побегов, активный рост в летом, сокодвижение весной, листопад осенью и др.

Если растения перенести в другие условия, то их суточная и сезонная периодичность сохраняются. Это значит, что она выработалась в процессе исторического развития растений и хранится в их наследственной информации.

Периодичность в жизни растений позволяет им быть хорошо приспособленными к климатическим особенностям среды их обитания.

Однако условия среды бывают разными не только в зависимости от времени суток и сезона. Из года в год похода в одно и то же время года может быть немного разной, местности, в которых растут растения, также могут отличаться между собой. Все это экологические факторы, оказывающие влияние на рост и развитие растений.

Большое влияние на растения оказывает свет, его яркость, продолжительность, периодичность. Так, например, в лесу, где свет плохо проходит сквозь кроны деревьев, у деревьев боковые ветви на стволе есть только вверху, а ниже ствол «голый». Однако деревья того же вида, но растущие в хорошо освещенных местах, ствол имеет боковые ветви почти на всем своем протяжении.

Если ветры в какой-то местности дуют примерно в одну и туже сторону, то у деревьев крона может как бы изгибаться в одну сторону, иметь больше ветвей с одной стороны.
Рост и развитие растений сильно зависят от достаточного содержания в почве минеральных веществ. Например, дефицит азота замедляет рост растения.

На растения влияют животные, которые ими питаются. Обычно животные снижают скорость роста и развития растений. Однако многие животные необходимы растениям. Так насекомые переносят пыльцу с цветка на цветок и опыляют растения. Животные, которые питаются плодами и семенами, способствуют распространению растений.

Человек также оказывает влияние на рост и развитие растений. Внесение удобрений ускоряет рост и развитие растений, влияет на урожайность. Однако растениям, которые не являются сельско-хозяйственными, человек больше вредит. Вырубаются леса, загрязняется воздух и т. д.

Таким образом, на растения влияют совокупности абиотических (неживая природа), биотических (живая природа) и антропогенных (человек) факторов.

Источник: https://scienceland.info/biology6/environment2

Зависимость роста и развития растений от условий окружающей среды

Развитие организма у различных растений происходит неодинаково даже у представителей одного и того же вида. Это во многом зависит от условий, в которых произрастает растение.

Проявление свойств растений, их рост и развитие зависят от условий окружающей среды.

Например, семена могут прорастать и нормально развиваться только при наличии в почве достаточного количества влаги.

Поедание животными верхушек побегов вызывает ускорение бокового ветвления, а иногда и потерю деревом одноствольной формы. Споровые растения не могут осуществлять половое размножение, если нет капельно-жидкой воды.

Фотосинтез идет только при достаточно ярком свете и у большинства видов только в теплое время года.

Ритмы развития растений

Живя в условиях регулярной смены дня и ночи, времен года, растения наряду с другими живыми организмами приобрели в процессе эволюции удивительное внутреннее свойство — периодичность различных процессов: роста, развития и др.

Особенно широко в растительном мире распространены суточные ритмы. Ученые установили, что суточные ритмы у растительного организма представлены чередованием активного и замедленного (даже покоящегося) состояния процессов жизнедеятельности. Например, суточный ритм деления клеток в образовательных тканях: деление клеток активнее происходи в светлое время суток и медленнее — в ночное.

Таким же внутренним суточным ритмом характеризуются многие процессы: фотосинтез, дыхание, испарение, открывание и закрывание цветков, выделение нектара, передвижение веществ по проводящим сосудам и др.

Суточная периодичность этих процессов у растений обусловлена регулярными изменениями факторов среды (освещенности, температуры, влажности воздуха и других), вызванными движением Земли и сменой дня и ночи.

Наряду с суточной наблюдается и сезонная периодичность. Она обусловлена сменой времен года на Земле. У растений она проявляется также в чередовании периодов активного протекания процессов жизнедеятельности и периодов покоя. Причем неблагоприятные периоды растение переживает обычно в состоянии покоя.

Сезонные ритмы у растений проявляются, например, в образовании годичных приростков побегов, годичных колец стволов, отмирании и возобновлении побегов у трав, в достижении максимума активности роста в летнее время, в активном сокодвижении весной, в прекращении роста осенью, состоянии покоя зимой.

Суточные и сезонные ритмы активности жизненных процессов сохраняются у растений и при перенесении их в другие условия. Это указывает на то, что такая периодичность является внутренним, наследственным свойством организма.

Благодаря суточным и сезонным ритмам растения хорошо приспособлены к климатическим особенностям тех мест, где живут, и потому они мало зависят от случайных погодных колебаний.

Но не только от сезонных и суточных ритмов, обусловленных вращением нашей планеты вокруг своей оси и Солнца, зависят рост и развитие растений. Растения живут в условиях окружающей среды, которые неодинаковы в разных местах и в разные годы. Эти условия как экологические факторы среды заметно влияют на рост и развитие растений.

Влияние экологических факторов на растения. Среди абиотических факторов наибольшее влияние оказывает свет. Интенсивность освещения (яркость), качество световых лучей, продолжительность и периодичность освещения обусловливают ускорение или задержку роста и развития растения.

В густом лесу, где интенсивность света невелика, деревья совершенно лишены боковых ветвей на значительном протяжении ствола. У них зеленые листья раскрываются лишь на ветвях, хорошо освещенных солнечным светом, т. е. на самом верху кроны. У того же растения, выросшего на хорошо освещенном месте, ствол густо покрыт ветвями почти от его основания.

Сильные односторонние ветры также изменяют форму кроны, придавая ей флагообразный вид.

Кроны бука, выросшие на опушке (слева) и в лесуФлагообразная форма кроны дерева

На росте растений благотворно сказываются высокое содержание в почве минеральных веществ, особенно азота. Однако высокое содержание азота, которое обеспечивает быстрый рост растения, сильно задерживает его развитие и снижает семенную продуктивность.

Кроме абиотических факторов на рост растений значительно влияние оказывают и биотические факторы. К ним можно отнести влияние животных, питающихся соками растений, тканями листьев, стеблей, корней, почек. Это заметно снижает интенсивность роста и развития растения.

Многие животные переносят пыльцу с цветка на цветок, т. е. осуществляют перекрестное опыление растений. Поедая плоды и семена, они распространяют их по земной поверхности.

Активно питаясь растениями, животные удобряют почву, что благоприятно сказывается на росте и развитии других растений.

Большое влияние на рост и развитие растений оказывают антропогенные факторы. Так, применяя особые ростовые вещества, человек вызывает ускорение роста стеблей или листьев; давая разнообразные подкормки, ускоряет развитие и плодоношение растений. Загрязняя почву, воздух, грунтовые воды, человек отрицательно влияет на жизнедеятельность растений.

Но, охраняя растения, удобряя почву, уничтожая вредителей, он оказывает полезное виляние на рост и развитие растений. Обрезая побеги, удаляя боковые или верхушечные почки, человек по своему усмотрению создает у растения особую форму кроны, добивается быстрого роста в длину или заставляет растение быть карликовым.

Например, японские бонсаи («растения на подносе») не выше 40-60 см, хотя их возраст нередко достигает 100-120 лет.

Японский бонсай

Совокупность абиотических, биотических и антропогенных экологических факторов создает ту окружающую среду, в которой произрастают растения на нашей планете.

Рост и развитие растения зависят от экологических факторов окружающей среды. Суточная и сезонная периодичность выработались в ходе эволюции растений как приспособление к ритмам Земли.

Источник: http://blgy.ru/biology6/environment2

Зависимость роста и развития растений от условий окружающей среды. – презентация

1 Зависимость роста и развития растений от условий окружающей среды<\p>

2 Стихотворение посвящённое временам года. Всё начинается с весны С капелей ледяного снега И первый маленький росток Пробьётся сквозь сугробы снега. Наступит лето … жарких дней Прогулок, моря, солнца время Промчится вновь волна страстей И детворы весёлой племя. Осенний ветер – перемен И листья падают как перья Срывает краски он с ветвей Зима стук жизни прекращает Смолкают звуки, спит весь мир Но тихо чьё-то сердце бьётся И обязательно проснётся как утром свежая сирень Весною юной новый день.<\p>

Читайте также:  Половые железы - биология

3 Суточные ритмы Ритмы, которые приспосабливают организмы к смене дня и ночи Ритмы, которые приспосабливают организмы к смене дня и ночи Причины: движение Земли вокруг своей оси<\p>

4 Суточные ритмы растений<\p>

5 Годовые ритмы Ритмы, которые приспосабливают организм к сезонной смене условий Ритмы, которые приспосабливают организм к сезонной смене условий Причина: движение Земли вокруг Солнца, благодаря чему происходит смена времен года<\p>

6 Смена времен года<\p>

7 Цветение<\p>

8 Созревание плодов и семян<\p>

9 Фотопериодизм Фотопериод – соотношение светлого и темного времени суток Фотопериод – соотношение светлого и темного времени суток Фотопериодизм – способность организмов реагировать Фотопериодизм – способность организмов реагировать на изменение дня и ночи на изменение дня и ночи<\p>

10 Выращивание растений при искусственном освещении<\p>

11<\p>

12 Биотические факторы – это всевозможные формы влияния живых организмов друг на друга (например, опыление насекомыми растений, конкуренция, поедание одних насекомых другими, паразитизм) и на среду. Биотические взаимоотношения имеют чрезвычайно сложный и своеобразный характер и также могут быть прямыми и косвенными. Абиотические факторы – это факторы неживой природы, прежде всего климатические: солнечный свет, температура, влажность, и местные: рельеф, свойства почвы, соленость, течения, ветер, радиация и т.д. Эти факторы могут влиять на организмы прямо, то есть непосредственно, как свет или тепло, либо косвенно, как например, рельеф, который обуславливает действие прямых факторов – освещенности, увлажнения, ветра и пр. Антропогенные факторы – это все те формы деятельности человека, которые воздействуют на естественную природную среду, изменяя условия обитания живых организмов, или непосредственно влияют на отдельные виды растений и животных.<\p>

13 Биотические факторы влияния на жизнь растений зоогенные фитогенные<\p>

14 Зоогенные биотические факторы – это влияние животных на растения. Прежде всего, к ним относят поедание растений животными. Животное может поедать растение целиком либо его отдельные части.<\p>

15 В результате объедания животными ветвей и побегов растений, изменяется крона деревьев.<\p>

16 Экологически значимый фактор – механическое воздействие, оказываемое животными на растения: это повреждение всего растения при поедании животным, а также вытаптывание.<\p>

17 Но существует и весьма положительная сторона во влиянии животных на растения: один из них это – опыление.<\p>

18 К фитогенным биотическим факторам относят влияние растений, находящихся на небольшом расстоянии, друг на друга. Существует множество форм взаимоотношений между растениями: переплетение и срастание корнями, переплетение крон, схлестывание ветвей, использование одним растением другого для прикрепления и т.п.<\p>

19 Влияние антропогенных факторов замусоривание территории (3,9), замусоривание территории (3,9), незаконная вырубка (1), незаконная вырубка (1), результаты вытаптывания (5), результаты вытаптывания (5), уничтожение подходящих местообитаний (2,7,8,10), уничтожение подходящих местообитаний (2,7,8,10), сбор в букеты красивоцветущих растений (4), сбор в букеты красивоцветущих растений (4),<\p>

20<\p>

21<\p>

Источник: http://www.myshared.ru/slide/783775/

prerek.ru

с. 1
6 класс

Биология

Тема: Основные процессы жизнедеятельности

Тема урока: « Зависимость роста и развития растений от условий окружающей среды»

Цель: Сформировать у обучающихся знания о зависимости роста и развития растений от условий окружающей среды

Задачи:

  • формировать умения учащихся чётко, правильно выделять главное в тексте;
  • развивать мышление, внимательность, наблюдательность;
  • сравнивать, обобщать и делать выводы,

Оборудование:

  • карточки с текстами и заданиями (для индивидуальной работы);
  • карта успеха;
  • Учебник И.Н. Пономарева, О.А. Корнилова, В.С. Кучменко Биология: учеб. Для учащихся 6 кл. общеобразоват. учреждений. .-М. Вентана- Граф, 2013

Проект урока.

Этапы урока Время (мин.) Деятельность
Учителя Учащихся
  1. Настрой на работу, Целеполагание
1 Создание благоприятной атмосферы на уроке Приветствие друг друга. Определить цель и задачи урока.
II. Объяснение самостоятельной работы на уроке 1 Объясняет самостоятельную работу Слушают учителя
Ш. Самостоятельная работа. 28 Контроль и проверка знаний; оказание помощи слабоуспевающим. Индивидуальная работа, работа в парах
Беседа 15 Отвечают на вопросы
V. Итог урока 1 Рефлексия Сообщают о достижении своих результатов

Задания для работы на уроке

Задание на «3»

Ответьте на вопросы:

  1. Отчего зависит рост и развитие растений?
  2. Что такое суточные ритмы? Для каких процессов жизнедеятельности они характерны?
  3. Что такое сезонные ритмы? Для каких процессов жизнедеятельности они характерны?
  4. Влияние экологических факторов среды на рост и развитие растений

Составьте таблицу:

Факторы среды Их действие на организм
А. светБ. минеральные соли
А. животные
Факторы среды Их действие на организм

Задание на «4»

Ответьте на вопросы с. 130. № 2,3

Задание на «5»

Ответьте на вопрос: 1.чем обусловлено появление у растений внутренних ритмов роста и развития?

2.какие наблюдаются ритмы роста и развития у растений?

МАОУ «Чердынская средняя общеобразовательная школа имени А. И. Спирина»

Спирина Марина Ивановна ЭЛ АДРЕС mis.81@list.ru

с. 1

Похожие:

Время проведения – 9: 00-18: 00 Место проведения

175.9kb. 1 стр.

Закона №7 фз от 10. 01. 02 «Об охране окружающей среды»

21.26kb. 1 стр.

Источник: http://prerek.ru/safia/uroka-zavisimoste-rosta-i-razvitiya-rastenij-ot-uslovij-okruja/main.html

Рост и развитие растений

Открытый урок биологии

в 6 классе

по теме:

«Рост и развитие растительного организма».

Учитель биологии

Зеленская Д.П.

2015г

Тема урока: Рост и развитие растительного организма.

Цели урока:

Образовательная сформировать у школьников понятие о процессах роста и развития растений, изучить особенности роста и развития растительного организма, показать роль семян в индивидуальном развитии цветковых растений.

Развивающая: создать условия для развития познавательного интереса, умения анализировать, обобщать, сравнивать; формирование навыков коммуникативного общения
Воспитательная: обоснование целостности живой природы, бережного отношения ко всем ее представителям.

Оборудование: рис учебника, медиа проектор, презентации.

Ход урока:

1) Орг. Момент: проверяю общую готовность учащихся к уроку, отмечаю отсутствующих.

2) Актуализация знаний

-Давайте вспомним, какие виды размножения вы знаете, и чем они отличаются друг от друга (слайд)

-Какие виды вегетативного размножения вы знаете: ответы детей просмотр слайдов

-А что предшествует оплодотворению у растений (слайд)

-Почему у растений происходит двойное оплодотворение и кто открыл этот поцесс?

3) Изложение нового материала

Слово “растение” происходит от глагола “расти” и отражает самую важную отличительную черту этой группы организмов – увеличение размеров и массы особи за счет увеличения числа и массы клеток.

Но ведь животные тоже растут? Маленькие слепые котята в будущем становятся взрослыми большими животными. Таких примеров вы сами можете привести множество.

Но давайте подумаем: чем же рост растения отличается от роста животных и человека?

-постоянный рост растений

-постоянная смена основных органов

-рост – единственная возможность перемещения растений

Рост растения. В отличие от всех других живых существ растения растут на протяжении всей своей жизни.

Выдающийся отечественный ученых К.А. Тимирязев написал: “Наиболее выдающаяся черта в жизни растения заключается в том, что оно растет: на это указывает самое название его”.

Жизнь цветкового растения начинается с образования зиготы, из которой вскоре развивается зародыш семени. При прорастании из семени образуется маленький проросток растения. При благоприятных условиях он быстро растет, увеличивая подземную и надземную части. Благодаря деятельности корней и побегов с листьями растение быстро наращивает вегетативную массу тела.

Прожив какое-то время, растение умирает от старости. За период от прорастания семени и до старости растительный организм растет, увеличиваясь в размерах.

Рост— это необратимое увеличение размеров и массы организма, связанное, в том числе с появлением у него новых частей (клеток, тканей, органов). Рост выражает количественные изменения тела растения.

Рост растения происходит на всех этапах его жизни. Он обусловлен не только сложными процессами обмена веществ, происходящими в органах, тканях и клетках растения, но и условиями, в которых произрастает это растение.

Основным способом увеличения размеров растения (его роста) является деление клеток в зонах роста и последующее из растяжение.

С помощью роста в длину корень продвигается в почве, и место всасывания питательных веществ все время меняется.

В этом характерная особенность растений, которые (в отличие от животных) являются прикрепленными к одному и тому же месту.

Именно вследствие роста корней растение находит достаточно пищи в почве (минеральные соли и воду) и “уходит” с того участка, куда через корни выделило ненужные ему продукты обмена веществ.

Также благодаря постоянному росту побегов (из верхушечных и боковых почек) растение увеличивает свое тело и при этом увеличивает охват нового пространства, где оно будет лучше и больше улавливать свет и углекислый газ, необходимые ему для жизни.

Растение увеличивается в размерах — растет. Вместе с тем оно меняет свои свойства, т. е. развивается.

Развитие растений. Качественное изменение в строении и жизнедеятельности живого организма и его частей называется развитием.

Развитие организма от зарождения (от зиготы) до естественной смерти выражается в изменении размеров и качественного состояния растения. У него реализуются свойства, присущие ему, с учетом условий среды обитания.

Преобразование организма от зарождения до конца его жизни называют индивидуальным развитием. В процессе индивидуального развития организма можно наблюдать все его возрастные изменения. При прорастании семени появляется проросток — это молодое растение. Когда растение начинает цвести и плодоносить, – это взрослое растение. А когда оно стареет, то перестает размножаться.

Все растения растут и развиваются по-своему и в зависимости от условий окружающей среды. В течение жизни растений реализуются их свойства. У однолетних зеленых растений жизнь длится один год, у многолетних — несколько лет. Так, продолжительность жизни секвойи составляет свыше 3000 лет, дуба — 1500 лет, капусты — 2 года, петунии — 1 год, а крупки весенней — 25-30 дней.

Развитие организма у различных растений происходит неодинаково даже у представителей одного и того же вида. Это во многом зависит от условий, в которых произрастает растение.

Проявление свойств растений, их рост и развитие зависят от условий окружающей среды.

Например, семена могут прорастать и нормально развиваться только при наличии в почве достаточного количества влаги.

Поедание животными верхушек побегов вызывает ускорение бокового ветвления, а иногда и потерю деревом одноствольной формы. Споровые растения не могут осуществлять половое размножение, если нет капельно-жидкой воды.

Фотосинтез идет только при достаточно ярком свете и у большинства видов только в теплое время года.

Ритмы развития растений. Живя в условиях регулярной смены дня и ночи, времен года, растения наряду с другими живыми организмами приобрели в процессе эволюции удивительное внутреннее свойство –периодичность различных процессов: роста, развития и др.

Особенно широко в растительном мире распространены суточные ритмы. Ученые установили, что суточные ритмы у растительного организма представлены чередованием активного и замедленного (даже покоящегося) состояния процессов жизнедеятельности. Например, суточный ритм деления клеток в образовательных тканях: деление клеток активнее происходи в светлое время суток и медленнее — в ночное.

Таким же внутренним суточным ритмом характеризуются многие процессы: фотосинтез, дыхание, испарение, открывание и закрывание цветков, выделение нектара, передвижение веществ по проводящим сосудам и др.

Суточная периодичность этих процессов у растений обусловлена регулярными изменениями факторов среды (освещенности, температуры, влажности воздуха и других), вызванными движением Земли и сменой дня и ночи.

Наряду с суточной наблюдается и сезонная периодичность. Она обусловлена сменой времен года на Земле. У растений она проявляется также в чередовании периодов активного протекания процессов жизнедеятельности и периодов покоя. Причем неблагоприятные периоды растение переживает обычно в состоянии покоя.

Сезонные ритмы у растений проявляются, например, в образовании годичных приростков побегов, годичных колец стволов, отмирании и возобновлении побегов у трав, в достижении максимума активности роста в летнее время, в активном соко – движении весной, в прекращении роста осенью, состоянии покоя зимой.

Суточные и сезонные ритмы активности жизненных процессов сохраняются у растений и при перенесении их в другие условия.

Это указывает на то, что такая периодичность является внутренним, наследственным свойством организма.

Благодаря суточным и сезонным ритмам растения хорошо приспособлены к климатическим особенностям тех мест, где живут, и потому они мало зависят от случайных погодных колебаний.

Но не только от сезонных и суточных ритмов, обусловленных вращением нашей планеты вокруг своей оси и Солнца, зависят рост и развитие растений. Растения живут в условиях окружающей среды, которые неодинаковы в разных местах и в разные годы. Эти условия как экологические факторы среды заметно влияют на рост и развитие растений.

Влияние экологических факторов на растения. Среди абиотических факторов наибольшее влияние оказывает свет. Интенсивность освещения (яркость), качество световых лучей, продолжительность и периодичность освещения обусловливают ускорение или задержку роста и развития растения.

В густом лесу, где интенсивность света невелика, деревья совершенно лишены боковых ветвей на значительном протяжении ствола. У них зеленые листья раскрываются лишь на ветвях, хорошо освещенных солнечным светом, т. е. на самом верху кроны. У того же растения, выросшего на хорошо освещенном месте, ствол густо покрыт ветвями почти от его основания.

Сильные односторонние ветры также изменяют форму кроны, придавая ей флагообразный вид.

На росте растений благотворно сказываются высокое содержание в почве минеральных веществ, особенно азота. Однако высокое содержание азота, которое обеспечивает быстрый рост растения, сильно задерживает его развитие и снижает семенную продуктивность.

Кроме абиотических факторов на рост растений значительно влияние оказывают и биотические факторы. К ним можно отнести влияние животных, питающихся соками растений, тканями листьев, стеблей, корней, почек. Это заметно снижает интенсивность роста и развития растения.

Многие животные переносят пыльцу с цветка на цветок, т. е. осуществляют перекрестное опыление растений. Поедая плоды и семена, они распространяют их по земной поверхности.

Активно питаясь растениями, животные удобряют почву, что благоприятно сказывается на росте и развитии других растений.

Большое влияние на рост и развитие растений оказывают антропогенные факторы. Так, применяя особые ростовые вещества, человек вызывает ускорение роста стеблей или листьев; давая разнообразные подкормки, ускоряет развитие и плодоношение растений. Загрязняя почву, воздух, грунтовые воды, человек отрицательно влияет на жизнедеятельность растений.

Но, охраняя растения, удобряя почву, уничтожая вредителей, он оказывает полезное виляние на рост и развитие растений. Обрезая побеги, удаляя боковые или верхушечные почки, человек по своему усмотрению создает у растения особую форму кроны, добивается быстрого роста в длину или заставляет растение быть карликовым.

Например, японские бонсаи («растения на подносе») не выше 40-60 см, хотя их возраст нередко достигает 100-120 лет.

Совокупность абиотических, биотических и антропогенных экологических факторов создает ту окружающую среду, в которой произрастают растения на нашей планете.

4) Закрепление

Что нового о росте и развитии растений вы узнали на уроке.

Что такое суточные и сезонные ритмы, как они влияют на рост растений.

Какие условия необходимы для нормального роста растений.

5)Домашнее задание § 18

Источник: https://multiurok.ru/files/rost-i-razvitiie-rastienii-2.html

Экология растений

Причиной изменения морфологических признаков фитоценозов и их географического распространения является воздействие внешней среды. Учение о взаимодействии растений и среды получило название экологии растений.

Экология растений одновременно зародилась в двух ботанических дисциплинах — фитогеографии и физиологии. Еще в додарвиновский период было накоплено много фактов о зависимости растений от условий произрастания и даже появились первые сводки. Учение Дарвина стимулировало экологическое изучение растительных организмов.

Сошлемся, например, на труды крупнейших физиологов того времени немецких ученых Ю. Сакса (1865), а позднее и Г. Клебса, изучавших жизненные процессы растений в зависимости от света, температуры и прочих внешних условий.

Правда, их взгляды страдали механицизмом, а трактовка некоторых реакций отличалась чрезмерной схематизацией, но тем не менее деятельность названных ученых сыграла в экологии растений безусловно положительную роль.

В этот же период появились первые для нашей страны специальные экологические экспериментальные и полевые исследования профессора Казанского университета, Н. Ф. Леваковского о влиянии теплоты, света, влажности и почвы на морфологию и развитие растений, в особенности на корневую систему.

Идею о влиянии условий обитания на организацию и жизнедеятельность растений положил в основу морфологии А. Н. Бекетов. Он разработал стройную классификацию приспособлений растений к среде, главным образом к температуре и свету. Пропаганде экологических воззрений, весьма способствовала энергичная деятельность К. А.

Тимирязева, направленная на защиту и развитие эволюционной теории Дарвина. В значительной мере по экологической основе начал в 70-х годах свои опыты И. В. Мичурин. Огромное влияние на формирование экологии растений оказала сводка Е. Варминга, опубликованная в 1895 г.

и дважды переиздававшаяся на русском языке под названиями “Экологическая география растений. Введение в изучение растительных сообществ” (1901) и “Распределение растений в зависимости от внешних условий” (1902).

В ней содержалась характеристика роли всех основных физико-химических и биотических факторов в жизни растений, классификация жизненных форм и описание главнейших растительных группировок. Варминг первым ввел термин “экология” в ботаническую литературу.

В природе каждый растительный вид использует лишь определенную (небольшую) часть энергетических и материальных ресурсов и занимает свое место в пространстве и времени. Это место называется экологической нишей.

В дикой природе эта ниша позволяет до некоторой степени ослабить конкуренцию со стороны других видов, а в культуре человек совершенно избавляет растения от этого, используя только их полезные взаимодействия друг с другом. Основными экологическими факторами, способными оказывать существенное влияние на овощные растения, являются тепло, свет, вода, почва и воздушная среда. Все они связаны между собой и находятся в определенной взаимозависимости, изменяются во времени, не могут замещать друг друга, но способны изменять действие другого фактора.

В действии факторов среды на растения существуют свои законы:

закон оптимизма, при котором характеристика данного фактора наиболее отвечает потребностям роста и развития каждой культуры. При этом общий оптимизм всех факторов обычно не бывает достижимым.

Каждый оптимизм фактора имеет свой диапазон, при котором растения получают достаточно комфортные условия для своего произрастания.

Конечно, наилучшие условия бывают в средине оптимальных диапазонов, но верхние пределы оптимизма одних факторов в сочетании с нижними пределами других являются тоже благом для растений;

закон максимизма, определяющий верхний предел показателя каждого фактора, при котором растение еще может осуществлять свою жизнедеятельность без угрозы для внутренних процессов и урожайности;

закон минимизма, когда растения еще не доходят до гибели, а после смены фактора в лучшую сторону восстанавливают и продолжают ростовые процессы; закон лимитирующего фактора, когда один из них, находясь в минимизме, может ограничивать нужные действия других факторов.

Из этого закона вытекает дополнительное положение об устойчивости растений как к абсолютным уровням факторов, так и к их амплитудам. Тепло как экологический фактор необходимо потому, что все физиологические и биохимические реакции в растениях происходят в определенных границах температур.

Для каждого вида растений существуют свои уровни температур воздуха и почвы, подходящие для роста и развития.

Температура среды влияет на функции растительного организма на всех этапах его жизненного цикла.

Она определяет сохранность семян растений в части их посевных качеств; снимает состояние покоя семян и позволяет им прорастать после посева; определяет темпы роста и развития, а также продолжительность периода вегетации; обусловливает ход фотосинтеза; лимитирует процесс дыхания; регулирует степень поглощения питательных веществ из почвы; создает термопериодизм дня и ночи – смену дневных и ночных температур.

По отношению к температуре овощные растения в процессе своей эволюции разделились на жаростойкие, требовательные к теплу, промежуточные, холодостойкие и морозостойкие. Каждая из групп лучше растет и развивается в подходящих для нее температурных уровнях.

Кроме этого требовательность к температурным параметрам несколько изменяется в течение вегетационных периодов культур – по разным стадиям развития.

Длительность вегетационных периодов культур определяется температурами, при которых возможно прохождение полного цикла развития растений.

Разные виды при выращивании рядом друг с другом начинают свое развитие при разных уровнях температур, поэтому их вегетации не одинаково благоприятны. Закономерностями связей между климатом и этапами роста и развития растений занимается наука фенология, примыкающая к экологии.

Свет в качестве экологического фактора играет важнейшую роль в жизни растений. Он предоставляет им необходимую для фотосинтеза лучистую энергию, непосредственно влияет на многие процессы жизнедеятельности.

Интенсивность естественного света для различных культур имеет свои оптимальные границы. По отношению к свету они разделяются на светолюбивые и теневыносливые, а также на растения длинного, короткого и нейтрального дня.

Длина светового дня определяет у растений скорость их перехода к образованию репродуктивных органов.

Свет характеризуется спектром, т.е. длиной волны, разделяется на прямой, рассеянный и отраженный от поверхности почвы или листьев растений. Он влияет на рост в длину осевых органов: подсемядольного колена, междоузлий, длину побегов. Свет оказывает влияние на направление роста.

При одностороннем освещении растение стремится расти в сторону источника света. Свойство это называется фототропизмом и имеет существенное значение для экологии. Стеблям и листьям растений важно занимать такое положение, при котором они могут получать оптимальное количество света.

Недостаток света задерживает рост растений и подавляет их цветение, негативно отражаясь на репродукционных процессах. Для получения высокого урожая и качественных семян нужна ясная погода с высокой интенсивностью света.

Однако не всегда ослабленный свет оказывает отрицательное действие на растения, а интенсивный – положительное.

От избытка света поднимается температура листьев и других надземных органов, усиливается непродуктивный расход углеводов на дыхание и воды на испарение.

Свет практически не нужен семенам при прорастании, до появления проростков на поверхности почвы.

Вода непосредственно участвует в ростовых процессах растений путем растяжения клеток, растворения питательных солей в почве, разнесения их по органам растения.

От обеспечения водой зависит накопление сухих веществ в продукции, фотосинтетическая деятельность, внешний вид растений. Культуры используют воду от дождей, поливов и росы. Основным источником поступления воды в растения служит почва.

В почве вода находится в нескольких формах. Наиболее доступной для растений является капиллярная вода, менее доступны – свободная и физически связанная. У отдельных растительных видов, а также их групп выработались свои требования к водным режимам.

По этому признаку овощные культуры разделяются на наиболее требовательные, высокотребовательные, две категории со снижающейся требовательностью и устойчивые к недостатку воды. Для большинства культур опасны крайности в водообеспечении: резкие колебания, продолжительные недостатки и избытки.

Неблагоприятны обильные и продолжительные дожди, застой воды от весеннего таяния снега, высокий уровень стояния грунтовых вод.

Растения имеют и свои требования к оптимальным параметрам относительной влажности воздуха, создаваемой осадками, поливами, испарениями влаги с поверхности почвы и листьев.

Почвенные экологические факторы, как и другие, не бывают постоянными. Главным в них является уровень плодородия, режимы водный, воздушный и тепловой. До начала их использования под возделывание культур почвы могут обладать определенным уровнем плодородия или быть совсем бесплодными.

Земледелец многолетним воздействием может превратить любую почву в высокоплодородную, а в последующем ежегодно поддерживать этот уровень.

В процессе окультуривания почв оптимизируют их механический состав, уровень кислотности, процент органических веществ, микробиологический состав, ассортимент питательных элементов и его доступность растениям.

Велико экологическое значение многочисленных почвенных организмов, создающих благоприятные условия для произрастания растений. К ним относятся бактерии, грибы, дождевые черви и др. Создавая условия для лучшей работы наиболее полезных растениям организмов, земледелец помогает экологии, ускорению создания плодородия почвы и урожаям.

Существенной является роль корневых остатков растений в почве, пополняющих после своего разложения ее гумусовый состав.

Фактором улучшения экологии почвы служит ее известкование, влияющее на механические, теплофизические, водные, химические, обменнопоглотительные свойства. Крайне важна для растений природная воздушная среда.

Она бывает практически постоянной по трем своим основным составляющим – азоту, кислороду и углекислому газу.

Азот атмосферы только в отдельных случаях и в незначительных количествах может поглощаться листьями овощных растений. В гораздо больших масштабах азот фиксируется из почвенного воздуха корнями бобовых культур.

Кислород воздуха, имеющий почти целиком биологическое происхождение, поддерживает жизнь растений в их дыхательных процессах. Растительные клетки в присутствии кислорода разлагают углеводы и получают энергию для своего существования.

Избытка кислорода растения практически не испытывают, а вот его недостаток может время от времени возникать в почве при ее уплотнении и чрезмерном обводнении.

Недостаток кислорода в почве вынуждает корни выделять токсические кислоты (щавелевую, уксусную), связывающие ряд питательных элементов.

Основополагающее значение для жизни растений имеет углекислый газ. Он является главным компонентом в фотосинтетических реакциях листьев на свету, производящих углеводы и частично белки.

Увеличение процента углекислого газа в воздухе всегда полезно для растений, вредное же действие может оказывать избыток его в зоне их корней.

В воздушной среде могут содержаться и другие компоненты (примеси), связанные в основном с промышленными производствами – аммиак, сульфаты, хлор, фтор и др. Все они вредно действуют на жизненные функции растений и могут вызвать даже гибель культур.

На растения оказывают влияние и отдельные физические свойства воздушной среды. На ростовые процессы, пищевой режим, уровень урожайности отчасти влияют электричество атмосферы, барометрическое давление, содержащаяся в воздухе пыль, ветер.

Экологический почвенный фактор изменяется под воздействием обработок, внесения органических и минеральных удобрений, смены культур. Приземная воздушная среда имеет несколько отличающийся от основного фона тепловой режим (микроклимат) в своих растительных сообществах (ценозах).

Влага почвенная и от осадков корректируется периодическими поливами растений.

В конце прошлого века стало популярным понятие «экологически чистая продукция». Больше всего это относится к овощам. В понятие входит отсутствие в продукции вредных для организма веществ: остаточных количеств ядохимикатов, излишков нитратов, солей тяжелых металлов и радионуклидов.

Нельзя назвать чистой овощную продукцию, выращиваемую вблизи железных и шоссейных дорог, промышленных объектов с вредными выбросами, электростанций на каменном угле, на территориях выпадения радиоактивных осадков.

Не могут претендовать на экологическую чистоту и овощи, полученные на фоне внесения повышенных доз органических и минеральных удобрений, а также недостатка в почве микроэлементов.

В последнее десятилетие в соответствии с запросами времени в системе экологического образования появились новые специальности, факультеты и вузы экологического профиля.

Они созданы на базе географических, инженерно-экономических, сельскохозяйственных, строительных, педагогических, юридических и других подразделений институтов и университетов для подготовки специалистов, компетентных в вопросах рационального природопользования.

Учебные программы этих специальностей предполагают обязательное изучение основ классической экологии. Экология растений — один из ее разделов.



Источник: http://biofile.ru/bio/5095.html

Ссылка на основную публикацию