Эколого-биологические особенности травянистых растений

Министерство  образования и науки РФ

ФБГОУ ВПО Ишимский государственный педагогический институт  
им. П.П. Ершова

 

 

 

 

Индивидуальная учебно-исследовательская работа

по ботанике на тему:

«Эколого-биологические  особенности травянистых растений»

 

 

 

Выполнила: Студентка группы

Биолого-географического факультета

.

Проверила:.

 

 

 

Ишим 2012г.  

Содержание

Введение                    3

 

Глава 1.

Биология  и экология травянистых растений                                              5

 

Глава  2 .

Эколого-биологические особенности травянистых растений Приишимья                                                                                                     10

 

Глава 3.

Значение  растений в природе и жизни  человека    13

 

Заключение 18

 

Список литературы                                                                                          19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Ежедневный  опыт показывает, что человек в  своем обиходе широко использует мир растений. Растения дают нам  основную массу пищевых веществ, материал для выработки нашей одежды, строительные материалы и топливо. От растений мы получаем и вкусовые вещества и лекарственные. Растения дают нам дубильные экстракты, служат для окрашивания тканей, являются источником ароматических соединений для нашей парфюмерной и мыловаренной промышленности. Растительные масла, различные спирты, смолы и пр., добываемые из растений, широко используются в химической промышленности. Растения же, тлея в земле, образовали грандиозные запасы горючего: каменный уголь, нефть и торф, необходимые для тяжелой и легкой промышленности.

В пищу идут также  вещества животного происхождения, по животные, которыми мы питаемся, вырабатывают эти вещества из растений. Значит,  в этом случае можно сказать, что  мы питаемся растениями, переработанными  животными. Без растений не было бы ни коров, ни овец, ни лошадей, ни других окружающих нас животных. Даже животные крайнего севера: киты, тюлени, моржи и различные породы рыб — погибли бы, если бы кроме них в море не было миллиардов микроскопических водорослей, образующих так называемый планктон.

Актуальность работы. В последние десятилетия исследователей   настораживает обеднение флоры. На состояние растительного мира оказывают негативное влияние различные экологические и антропогенные факторы: вспашка степных простор, вырубка лесов, использование суходольных лугов под пастбища, нерациональное использование растений, выброс в атмосферу вредных химических примесей  фабриками и заводами, автомашинами, использование в сельском хозяйстве сильных ядохимикатов для борьбы с сорняками и вредителями сельхозугодий. С каждым годом увеличивается число растений, отнесённых к редким или исчезающим видам.

 

Цель  работы:

Сформировать  представление о морфологических  и экологических особенностях растений леса.

 

Основные задачи:

• Расширить знания о растениях леса
• Выяснить роль растений леса в жизни человека
• Научиться самостоятельно определять растения
• Научиться узнавать растения  по внешним признакам

 

 

Практическая значимость. Результаты проведённых исследований могут быть использованы при определении видового состава растительности на обследуемой территории и для принятия природоохранных мер для стабилизации состояния флоры.

 

Глава I.

БИОЛОГИЯ  И ЭКОЛОГИЯ ТРАВЯНИСТЫХ РАСТЕНИЙ 
 

Биология и  экология растений травяного яруса  лесов очень разнообразны и формировались в процессе длительной эволюции. Они складывались под влиянием  древесного и кустарникового яруса, а также наследственной природы самих растений, определяемой, в свою очередь, экологическими условиями в прошлом. Невозможно говорить об особенностях лесных трав, не сказав о том, в каком зональном типе леса они встречаются и в каких местообитаниях произрастают. Поэтому краткая характеристика биологических и экологических особенностей носит достаточно общий характер.

Условия жизни  растений травяного яруса в лесу  в очень большой степени зависит от древесного яруса.

Немалое влияние  на состав травянистых растений и  их рост в лесах оказывает так  называемая корневая конкуренция между  видами разных ярусов. Это обстоятельство в различной степени влияет не только на особенности размещения видов в лесу , но и на скорость их развития роста, возможность или невозможность цветения или плодоношения в разных микроусловиях (под кроной дерева, возле кустарника или в прогалине, образованной ветровалом).

В основном типичные лесные травы – теневыносливые или  тенелюбивые растения. Наиболее специализированные из них способны расти при очень  низкой освещенности, иногда составляющей 5-10% от освещенности открытого пространства. Успешное произрастание в тени ряда лесных трав связано с наличием у них широких лиственных пластинок, что обуславливает нормальный фотосинтез в этих условиях. Ширину листовых пластинок отдельных теневыносливых лесных видов следует оценивать в сравнении с шириной пластинок у родственных видов, растущих в других экологических условиях: на лугах, в степях и иных местообитаниях.

Лесные травы  более экономно испаряют влагу и  расходуют углеводы, чем луговые  или другие виды.

Большинство лесных трав, как и лесных деревьев и  кустарников, является микотрофными организмами (или микробиотрофными). На их конях находится микориза (микориза -  сожительство грибов и корней высшего растения). Особо важную роль микоризы играют в фосфорном обмене веществ лесного сообщества. Известны случаи, когда гифы грибов одного фитоценоза соединены в единую эколого-биологическую систему в его подземной сфере. В разных лесных сообществах микотрофные растения составляют 70-80% от общего числа видов. Естественно. Что большинство из них приходится на долю травянистых растений. Известно также, что некоторые представители семейств цветковых имеют микоризу, в другие, например Осоковые, ее не имеют (за редким исключением).

Лесные травянистые  растения обладают целым рядом общих  биологических особенностей. Как  правило, это многолетники с различными подземными органами, обеспечивающими вегетативное возобновление и размножение корневищами, столонами, луковицами, клубнями.

Корневищные растения составляют в лесу подавляющее большинство. Корневища имеют различное строение : они могут быть горизонтальными удлиненными, короткими вертикальными, утолщенными деревянистыми, подземными или наземными (т. е. только засыпанными листвой, опадом) и др. Благодаря определенной структуре корневищ и связанным с ней способом разрастания и размножения популяций некоторых лесных трав имеют характерный облик, определенную пространственную структуру, которая характеризуется соответствующей плотностью (численностью на единицу площади) побегов или особей в занимаемом местообитании. Эти признаки у основных видов довольно постоянны, что и определяет существование различных лесных ассоциаций (или типов лесов) в соответствующих местообитаниях.

Виды, распределяясь в пространстве в соответствии с потребностями организмов и условиями местообитания, создают своеобразное ярусное строение растительных сообществ. Ярусность -  это расчлененность  фитоценоза на структурные или  функциональные горизонты (слои, ярусы), имеющие различную степень сомкнутости и принимающие различное участие в ассимиляции и аккумуляции веществ и энергии, в косвенном и непосредственном явлении на жизнь организмов фитоценоза. Ярусом называют часть слоя растительного сообщества, в котором располагаются ассимилирующие органы растений – листья, стебли или всасывающие участки корней, запасающие подземные органы растений (корни, корневища, клубни, луковицы). Особенно отчетливо ярусное строение выражено в лесных фитоценозах умеренной зоны – дубравах, ельниках, сосновых борах и др. В них верхние ярусы образованы деревьями, ниже располагается ярус кустарников, затем ярус кустарничков и  трав, а у самой почвы – ярус мхов и лишайников  

В травяных фитоценозах  также выделяют ярусы (чаще 2-3, иногда – 4), хотя они выражены не так четко, как в лесных. Как и в лесных сообществах, растения здесь, также распределяются по ярусам, в зависимости от того, где размещается основная масса ассимилирующих органов. Если травы (например, подорожник ланцетолистный (Plantado lanceolata) или первоцвет весенний (Primula veris) развивают листья в припочвенном слое, а высоко над поверхностью выносят лишь стебли с цветками или плодами, то их относят к нижнему ярусу. Растения, подобные вербейнику обыкновенному или зверобою продырявленному, у которых длинные стебли на всем протяжении хорошо олиствлены, относят к верхним ярусам.

К числу трав, образующих верхний (первый) ярус, луговых фитоценозов, принадлежат ежа сборная (Dactylis glomerata), костер безостый (Bromus inermis), тимофеевка луговая (Phleum pratense), василек луговой (Centaurea jacea); во втором ярусе произрастают лисохвост луговой (Alopecurus pratensis), луговник дернистый (щучка) Deschampsia caespitosa), мятлик луговой (Poa pratensis), клевер луговой (Trifolium pretense), нивяник  обыкновенный (Leacanthemum vulgare), герань луговая (Geranium pretense). Третий ярус составляют так называемые низовые злаки (мятлик однолетний (Poa annua), полевица обыкновенная), клевер ползучий (Trifolium repens), луговой чай (Lysimachia nummularia), одуванчик (Taraxacum officinale) и др.

Степень развития разных ярусов бывает различной, во многом это зависит от условий местообитаний и от состава видов, входящих в фитоценоз.

Растения разных ярусов живут в неодинаковых фитоклиматических  и почвенных условиях, поэтому  они различаются не только  высотой, но и экологией и биологией, требованиями к свету, влаге, температурному режиму, способами распространения семян и плодов.

Растения верхних  ярусов всегда более светолюбивы, чем  растения нижних ярусов, лучше приспособлены  к резким колебаниям температуры и влажности. В их жизни большую роль  играет ветер: он перемешивает воздух, охлаждает листья, переносит пыльцу и распространяет плоды, семена. В иных  условиях живут обитатели более низких ярусов. Так, в кустарниковом ярусе леса могут нормально развиваться лишь сравнительно теневыносливые растения; в то же время кроны деревьев защищают их от резкого перепада температур и от действия ветра. В этих условиях важным фактором является обильное и разнообразное животное население леса – насекомые способствуют опылению цветков, птицы распространяют плоды  и семена, они же очищают стволы и листья от вредителей,  многие животные поедают листья и ветки. У растений этого яруса выработались особые приспособления к опылению с помощью насекомых и распространению семян  и плодов с помощью животных.

Благодаря подземной  ярусности корни разных видов растений поглощают воду и питательные вещества в разных горизонтах почвы. Это позволяет на одной и той же территории  разместиться большему количеству растений. Больше всего корней в поверхностных слоях, где они образуют больше переплетения, так что трудно отделить корни одного растения от  корней другого. Чем глубже, тем корней меньше, но и на глубине 3-5 м. в фитоценозах умеренной зоны их все же много. Обычно туда заходят корни многолетних высокоствольных растений. Например, в широколиственном лесу корни деревьев достигают глубины 5-6 м, корни кустарников можно обнаружить на глубине 2-3 м, корни трав ( пырея, папоротников и др.) уходят в почву более чем на 100 см, тогда как корни будры и копытня располагаются в поверхностных слоях на глубине 25-40 см.

Подземные ярусы  не всегда четко разграничены друг от друга. Однако большая масса активно  работающих окончаний корней лежит  в почве на разных уровнях, что  дает основание выделить в подземной  части 2-3, а иногда и 4 яруса.

 

 

Глава 2

Эколого-биологические особенности травянистых растений Приишимья

 

Донник белый  (лат. Melilótus álbus) — одно -  и двулетнее травянистое растение, вид рода Донник семейства Бобовые подсемейства Мотыльковые. На второй год жизни развивает прямостоячий ветвящийся стебель  высотой 60—170 см. Листья  тройчатые. Цветки  многочисленные, мелкие, мотылькового типа, на концах ветвей собраны в длинные кисти. В цветке 10 тычинок. В основании завязи расположено нектарное кольцо. Цветёт летом более месяца. Каждый цветок живёт два дня. Выдающийся медонос. Мёд белый, ароматный. Свойство донникового меда – стимулирование выделения молока у кормящих мам. Мед, собранный с донника, также рекомендуется употреблять при:

• простудных заболеваниях;
• заболеваниях органов дыхания;
• бессоннице;
• головной боли;
• атеросклерозе;
• миозитах (в виде теплых ванн);
• при гнойных ранах и порезах (в виде компрессов с прополисом);
• и многих других болезнях

Строение донника  белого способствует сохранению выделенного  нектара, он почти не поддается испарению и вымыванию. За время цветения донника сильные семьи запасают 20-45 кг светлого меда который считается одним из лучших для подкормки пчел зимой.

Подорожник  большой  ( лат. Plantágo májor)-травянистое растение ; вид рода Подорожник , семейства Подорожниковые (Plantaginaceae).

Подорожник большой — многолетнее травянистое растение.

Растение имеет короткое корневище, усаженное тонкими нитевидными корнями. Листья собраны в прикорневую розетку ,черешковые, широкоовальной формы. Черешки равны по длине пластинке листа, длиннее её или редко короче. Цветоносы прямостоячие, при основании восходящие, высотой 15—45 см, тонкобороздчатые, заканчивающиеся длинным цилиндрическим соцветием — колосом. 

Цветки мелкие четырёхчленные, чашелистики по краям плёнчатые ,венчик светло-буроватый. Четыре тычинки вдвое длиннее трубки венчика, их нити белые, пыльники — тёмно-лиловые. Цветёт с мая—июня (на севере) до августа—сентября.