Слайд 1Экология растений
Железова Светлана Дмитриевна, Биологический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова
Коалиция, 2020
Слайд 2Методы
Эксперимент
Наблюдение (мониторинг)
Моделирование
- Наука о взаимоотношениях организмов друг с другом и
с окружающей средой
Слайд 5Экологические законы
Закон оптимума
Закон ограничивающего фактора
Слайд 6По отношению к факторам
Эврибионты – живут в широком диапазоне экологических
условий
Стенобионты – живут в узком диапазоне экологических условий
Слайд 7Свет
Запускает фотосинтез у большинства растений
Всего около ___ % солнечного излучения
достигают земной поверхности и могут быть использованы растениями
Слайд 8Растения по отношению к свету
Светолюбивые = гелиофиты – земляника, василёк,
подсолнечник
Теневыносливые – могут переносить затенение (лесные кустарники и травы)
Тенелюбивые (??)
= сциофиты – мхи, плауны, водоросли
Слайд 9Растения по отношению к теплу
Мегатермные (термофильные) – живут в высоких
температурах (тропический и субтропический климат)
Мезотермные
Микротермные (криофильные) – оптимальны низкие температуры
(полярные и высокогорные области)
Слайд 10Откуда вода?
Атмосферные осадки: дождь, град, снег,
Изморозь
Туман
Роса
Важно именно содержание воды
в почве
- Транспирация
Слайд 11Коэффициент увлажнения
- Деление среднегодовых осадков на величину испаряемости с открытой
водной поверхности
Гумидные области (к.у. выше 1) – тундры, лесные
Аридные (к.у.
меньше 1) – степи, пустыни
Широколиственные леса и лесостепь – к.у. равен 1
Диапозон к.у. – от 0,12 (Средняя Азия) до 5 (у подножия гор)
Слайд 12Растения по отношению к влаге
Гидатофиты – полностью или большой частью
живут в воде (кувшинка, элодея, многие водоросли)
Гидрофиты – на мелководье
или по берегам рек (рогоз, ирис, тростник)
Гигрофиты – в условиях высокой влажности – заболачивание, сырые леса (рис, бегония)
Мезофиты – в среднем увлажнении
Ксерофиты – в недостаточном увлажнении
Слайд 14Жить в условиях недостатка воды
Избегание засухи - эфемеры и эфемероиды
Уклоняющиеся
– мощные корни дотягиваются до грунтовых вод
Запасание воды в своих
органах и тканях
Толстая кутикула препятствует испарению
Маленькие вакуоли и толстые клеточные стенки, много механических волокон
Скрученные листья
Погруженные устьица
Слайд 15Воздух как экологический фактор
Кислород нужен для дыхания растениям (получения энергии)
Углекислый
газ – для фотосинтеза (источник углерода для глюкозы)
Токсичные газы (выхлопные)
Ветер
(для чего нужен? Может ли вредить?)
Слайд 17Эдафические факторы
Почва – биокостное тело
Растения поселяются на почве, и затем
формируют и преобразуют почву
Содержание химических элементов в почве – часто
ограничивающий фактор для растений
Слайд 18Может ли пустыня стать плодородной?
Слайд 19Роль почвы
Жизненное пространство
Жилище и убежище
Опора
Депо семян и других зачатков
Источник минерального
питания и влаги
Слайд 20Рельеф
Косвенно действует на растения (влияет на распределение света и тепла)
Слайд 22Биотические факторы
Конкуренция (может ли быть у растений с животными?)
Аллелопатия
Слайд 242 стратегии
r – много потомства, ранняя половая зрелость, низкая выживаемость,
высокая смертность (паразиты, хищники, условия среды, конкуренция). Рыбы, грызуны, насекомые..
K
– мало потомства, выражена забота о потомстве. Крупные животные, многие млекопитающие
Слайд 26Виоленты (львы)
На богатых и стабильных местообитаниях
Доминанты сообществ высокой биологической продуктивности
Конкурентномощные
растения
Неустойчивы как к ухудшению условий (просыхание почвы, засоление и т.д.)
Неустойчивы
к нарушениям (рубка леса, высокие рекреационные нагрузки, пожары и т.д.).
Примеры – деревья (бук), реже крупные корневищные злаки (канареечник в поймах рек лесной зоны, тростник в сообществах плавней в низовьях южных рек).
Слайд 27Патиенты (верблюды)
На экстремальных местообитаниях (пустыни, солончаки, тенистые расщелины скал, интенсивно
используемые пастбища)
Либо растения сомкнутых продуктивных сообществ, где им достается очень
мало ресурсов, так как основная их часть потребляется виолентами.
Пример: растения напочвенного покрова лесов
Слайд 28Эксплеренты (шакалы)
На богатых местообитаниях, но произрастающие в условиях низкой конкуренции.
Замещают виоленты при сильных нарушениях местообитаний (истинные эксплеренты) или используют
ресурсы в стабильных местообитаниях, но в период, когда они оказываются невостребованными доминантами (так называемые ложные эксплеренты)
Способны формировать банк семян в почве или имеют приспособления для распространения плодов и семян
Интенсивное семенное размножение, а также вегетативное, например корневищами и корневыми отпрысками у многих видов осотов
Большинство – однолетники или реже малолетники с высоким энергетическими расходами на размножение (репродуктивным усилием)
Слайд 29Стратегии по Грайму
Виоленты = конкуренты (С)
Патиенты = стресс-толеранты (S)
Эксплеренты =
рудералы (R)
Слайд 31Где могут обитать организмы?
Водная
Наземно-воздушная
Почвенная
Организменная
Какие приспособления есть к каждой среде обитания?
Слайд 32Водная
Высокая плотность
Хорошая теплопроводность
Небольшие суточные колебания температуры
Мало кислорода
Резкое изменение
уровня освещённости с глубиной
Высокое давление
Фитопланктон – обитают в тоще воды
не могут противостоять течению, фитобентос – живут на дне
Слайд 33Наземно-воздушная
Низкая плотность
Плохая теплопроводность
Большие колебания температуры
Много кислорода
Относительно равномерное освещение
Относительно стабильное давление
Нехватка
воды
Скорость и сила ветра
Слайд 34Учение о почвах
Гумус = перегной – органическая тёмноокрашенная часть почвы,
образующаяся в результате переработки растительных остатков
Под воздействием бактерий минеральные элементы
становятся доступными для растений
Слайд 35Пути приспособления
Пассивные (период покоя, банк семян)
Активные – сопротивляется условиям среды
Избегание
– организм уходит от неблагоприятных факторов (вегетативная подвижность)
Слайд 36Пищевые цепи
Кто кого съел (сначала жертва, затем хищник)
1)- пастбищные: продуценты
консументы 1 консументы 2 консументы 3 и
т.д…
2)- детритные: органические остатки косументы 1
Слайд 37Правила пищевой цепи
На каждом этапе пищевой цепи только 10% вещества
и энергии передаётся на следующий уровень (правило 10%)
(большая часть -
90% - энергии тратится на обменные процессы)
Слайд 38Пирамида чисел
Соотношение численности организмов на каждом трофическом уровне
Слайд 39Пирамида биомассы
Соотношение биомассы на разных трофических уровнях
В наземных имеет стандартную
форму, в океане перевёрнута (почему?)
Слайд 40Пирамида энергии = продуктивности
Продукция растений – первичная
Продукция животных – вторичная
Слайд 41Биомы Земли
- совокупность организмов и факторов окружающей среды, характерных
для ландшафтно-географической зоны
Слайд 43Тундра, полярные области
Холодный и влажный климат
Снежный и ледовый покров
Слой вечной
мерзлоты
Низкие температуры, сильные ветры
У растений короткий вегетационный период
Доминирующие жизненные формы
(ЖФ) – кустарнички, полукустарнички
Много лишайников
Слайд 46Хвойные леса, тайга
Холодный климат
Резко выраженная сезонность
Зимой много осадков в виде
снега
Почвы промерзают зимой, растения приспособлены к недостатку влаги
Летом почвы переувлажнены
заболачивание
Ярусность слабо выражена
Доминирующая ЖФ - деревья
Слайд 48Смешанные леса
Южнее тайги
Состоят из хвойный и лиственных пород
Почвы дерново-подзолистые
Ярусность выражена
лучше
Слайд 49Широколиственные леса
Умеренный климат
Зимой и летом достаточное количество осадков
Освещённость в безлистный
период высокая, в остальное время - низкая
Почвы плодородные (серые, бурые
лесные)
Чётко выраженная ярусность, мозаичность крон
Слайд 50Эфемеры и эфемероиды
Эфемеро́иды —многолетние травянистых растений с очень коротким вегетационным периодом
Эфемеры
– однолетники
Кто из них имеет видоизменённые органы (побеги, корни)?
Примеры: гусиный
лук, ветренница, пролеска..
Слайд 51Степи
Климат тёплый
Засушливый летний и относительно увлажнённый зимний период
В сухие годы
часто бывают пожары, также обычны ветры, смерчи
Почвы плодородные (чернозёмы), большинство
используются в с/х
Доминирующая ЖФ – травы, перекати-поле
Слайд 53Саванна
Жаркий и сухой климат
1-2 периода дождей в год
В сухой период
пожары и ветры
Быстрый круговорот веществ (что на него влияет?)
Растения: злаки,
молочаи, суккуленты,
Животные: копытные, гепард, слон, жираф, лев, гиены
Слайд 54Пустыни
Климат жаркий и засушливый
Сильные перепады температур (день-ночь)
Дожди очень редки
Почвы бедные
У
растений глубокая или распростёртая корневая система, ксероморфизм
Животные ведут ночной образ
жизни, либо собирают влагу
Слайд 55Влажные тропические леса
Самый богатый видами биом
Климат тёплый, сезонность не выражена
Много
эпифитов (орхидные, папоротники, мхи, лианы)
Почвы малоплодородны
Слайд 56Полярная ассиметрия
Тайги в северном полушарии много, а в южном –
нет (нету суши на этих широтах)
В Южном полушарии есть сумчатые
и однопроходные животные, а в северном – нет
Слайд 57Болота
Внезональная растительность
Длительно стоячая вода, слой торфа, характерная флора
Верховые – мало
минеральных солей, бедные почвы
Переходные
Низинные – богатые почвы, около рек
Слайд 58Верховые болота
Растения из семейства Вересковые (с микоризой): голубика, клюква, брусника,
черника, мирт, подбел, багульник..
Сфагнумы
Осоки (пушица)
Сосны
Хищные растения (росянка, жирянка)
Слайд 60Вопросики
6. По отношению к водному режиму среди наземных растений выделяют
группы:
а) ксерофиты, фанерофиты, гигрофиты;
б) ксерофиты, мезофиты, суккуленты;
в) мезофиты,
ксерофиты, гидрофиты;
г) гемикриптофиты, фанерофиты, мезофиты
7. Растения, обитающие на сильно засоленных почвах, относят к экологической группе растений:
а) галофиты;
б) литофиты;
в) гликофиты;
г) псаммафиты
Слайд 6114. Зоогенные факторы, влияющие на растения, относят к группе экологических
факторов:
а) абиотических ;
б) биотических;
в) эдафических;
г) антропогенных
15. Вид биотических
отношений, когда один организм постоянно находится рядом с другим организмом, питаясь остатками его добычи называется:
а) нейтрализмом;
б) конкуренцией;
в) паразитизмом;
г) комменсализмом;
д) аменсализмом;
е) сотрапезничеством.
Слайд 621. В состав экосистемы могут входить:
а) биоценоз;
б) биотоп;
в) продуктивность;
г) ареал;
д)
климакс;
е) сукцессии.
2. Организмы, использующие в своей жизнедеятельности готовые органические
вещества, называются:
а) автотрофами;
б) редуцентами;
в) консументами;
г) продуцентами;
д) хемотрофами;
е) фототрофами.
Слайд 633. Такой экологический фактор, как перепады температур, наименее выражен в:
а) наземно-воздушной среде обитания;
б) наземной среде обитания;
в) водной
среде обитания;
г) организме как среде обитания;
д) воздушной среде обитания;
е) урбанистической среде обитания.
Слайд 644. Такой экологический фактор, как изменение светового режима, наименее выражен
в:
а) наземно-воздушной среде обитания;
б) наземной среде обитания;
в)
водной среде обитания;
г) почве как среде обитания;
д) воздушной среде обитания;
е) урбанистической среде обитания.
Слайд 655. Свойства биотопа могут определяться:
а) составом биоценоза
б) составом
почвы
в) половозрастной структурой популяции
г) продуктивностью популяции
д) особенностями
климата
е) особенностями сукцессионного процесса.