Fiori ed ecologia. Ecologia in casa: i benefici delle piante da interno

L’ecologia vegetale è la scienza del rapporto tra le piante e l’ambiente. La parola “ecologia” deriva dal greco “oikos” - dimora, rifugio e “logos” - scienza. La definizione del termine “ecologia” fu data dallo zoologo E. Haeckel nel 1869, in botanica fu utilizzato per la prima volta nel 1885 dallo scienziato danese E. Warming.

L'ecologia vegetale è strettamente correlata ad altri rami della botanica. I morfologi vegetali vedono la struttura e la forma delle piante come il risultato delle influenze ambientali sulle piante durante la loro evoluzione; la geobotanica e la geografia vegetale, quando studiano i modelli di distribuzione delle piante, si basano sulla conoscenza delle relazioni tra piante e ambiente, ecc.

Lo sviluppo economico delle terre vergini e incolte, delle aree di permafrost, dei deserti e delle paludi, dell'acclimatazione delle piante e della lotta per il raccolto si basano sulla conoscenza dell'ecologia vegetale.

Gli ultimi decenni sono stati caratterizzati da una rapida crescita della ricerca ambientale in quasi tutti i paesi. Ciò è dovuto al problema estremamente aggravato della protezione ambientale.

La vita di una pianta, come quella di qualsiasi organismo, è un insieme complesso di processi interconnessi, di cui lo scambio di sostanze con l'ambiente è il più significativo. Comprende l'assunzione di sostanze dall'ambiente, la loro assimilazione e il rilascio di prodotti metabolici nell'ambiente - dissimilazione. Lo scambio di sostanze tra le piante e l'ambiente è accompagnato da un flusso di energia. Tutte le funzioni fisiologiche di una pianta rappresentano determinate forme di lavoro che comportano un dispendio energetico. La fonte di energia per le piante contenenti clorofilla è l'energia radiante del sole. Per la maggior parte delle piante che non contengono clorofilla (batteri, funghi, piante superiori prive di clorofilla), la fonte di energia è la materia organica già pronta creata dalle piante verdi. L'energia solare che entra nella pianta viene convertita in altri tipi di energia nel suo corpo e rilasciata nell'ambiente, ad esempio sotto forma di calore.

FATTORI AMBIENTALI

L'ambiente in cui vive una pianta è eterogeneo e comprende molti elementi o fattori che hanno l'uno o l'altro effetto sulla pianta. Si chiamano fattori ambientali. L'insieme dei fattori ambientali, senza i quali le piante non possono vivere, costituiscono le condizioni della sua esistenza (calore, luce, acqua, nutrienti minerali, ecc.).

Ogni fattore ambientale è caratterizzato da un certo intervallo di valori. A questo proposito si è soliti distinguere tre punti cardinali del valore dell'intensità del fattore: minimo, massimo e ottimale. Le zone con valori di fattore insufficienti ed eccessivi, comprese tra l'ottimo e il minimo, l'ottimo e il massimo, sono chiamate zone pessime in cui lo sviluppo delle piante peggiora. Il miglior sviluppo della specie avviene al valore ottimale del fattore. La capacità di una specie di esistere a diversi valori di un fattore è chiamata valenza ecologica o ampiezza ecologica. Esistono specie con un'ampia ampiezza ecologica, che possono esistere con ampi intervalli di valori dei fattori, e specie con un'ampiezza ecologica ristretta, che esistono con minori fluttuazioni del fattore. La pianta non può esistere oltre i valori minimo e massimo del fattore.

Oltre ai fattori inanimati, la vita vegetale è influenzata da altri organismi viventi.

L’insieme dei fattori che agiscono su una data pianta in una data zona di territorio (la sua ubicazione) costituisce il suo habitat.

L'effetto dei fattori ambientali sulle piante può essere diretto e indiretto, e in alcune condizioni l'effetto diretto può prevalere, in altre - indiretto.

I fattori ambientali possono essere suddivisi in tre gruppi:

abiotici, biotici e antropogenici.

Abiotico I fattori sono fattori dell'ambiente fisico in cui vivono le piante, cioè climatico, edafico (suolo), idrologico e orografico. Questi fattori interagiscono in una certa misura: se non c'è umidità nel terreno, le piante non possono assorbire gli elementi nutritivi minerali, poiché questi ultimi sono a disposizione delle piante solo in forma disciolta; vento e alte temperature aumentare l'intensità dell'evaporazione dell'acqua dalla superficie del terreno e dalla pianta stessa.

Antropogenico fattori - fattori di influenza umana. Sono individuati come un gruppo speciale perché l'attività umana ha ormai acquisito un carattere globale. Un esempio di impatto antropico può essere l’introduzione e la distruzione di piante, la deforestazione, il pascolo degli animali domestici, ecc.

Tutti i fattori sono interconnessi e hanno un effetto cumulativo sulle piante. E solo per comodità di studiarli, consideriamo ciascun fattore separatamente.

La stretta interazione di tutti i fattori ambientali è stata perfettamente dimostrata da V.V. Dokuchaev usando l'esempio del suolo, che si forma come risultato della costante interazione del clima, delle rocce che formano il suolo (fattori abiotici), delle piante, degli animali e dei microrganismi (fattori biotici ). Allo stesso tempo, il suolo stesso è uno dei componenti dell'ambiente esterno delle piante. Pertanto, l'ambiente di ciascuna pianta è rappresentato come un singolo fenomeno olistico chiamato ambiente.

Lo studio dell'ambiente nel suo insieme e dei suoi singoli elementi è uno dei compiti più importanti dell'ecologia vegetale. La conoscenza dell'importanza relativa di ciascun fattore nella vita vegetale può essere utilizzata per scopi pratici - influenza mirata sulla pianta.

FATTORI ABIOTICI

Tra i fattori abiotici, i fattori climatici, edafici e idrologici influenzano direttamente le piante e determinano alcuni aspetti della sua attività vitale. I fattori orografici non solo hanno un impatto diretto, ma modificano anche l'influenza dei primi tre gruppi di fattori.

Tra i fattori climatici, un posto importante nella vita delle piante è occupato dalla luce e dal calore associati all'energia radiante del sole, dell'acqua, dell'umidità atmosferica, della composizione e del movimento dell'aria. La pressione atmosferica e alcuni altri fattori climatici sono di minore importanza.

La luce come fattore ambientale

La luce ha il significato fisiologico più importante nella vita delle piante verdi, poiché solo nella luce è possibile il processo di fotosintesi.

Tutte le piante terrestri del globo producono annualmente circa 450 miliardi di tonnellate di materia organica attraverso il processo di fotosintesi, ovvero circa 180 tonnellate per abitante della Terra.

Diversi habitat sulla Terra hanno diversi livelli di luce. Dalle basse alle alte latitudini, la durata del giorno aumenta durante la stagione di crescita. Si osservano differenze significative nelle condizioni di illuminazione tra le zone montane inferiori e quelle superiori. Nella foresta si crea un clima luminoso unico, con ombreggiature variabili create dalle chiome degli alberi o dalla fitta erba alta. Sotto la chioma delle piante ad alto fusto, la luce non solo si indebolisce, ma cambia anche il suo spettro. Nella foresta ha due massimi: nei raggi rosso e verde.

Nell'ambiente acquatico l'ombreggiatura è verde-blu e le piante acquatiche, come le piante forestali, sono piante ombrose. La diminuzione dell'intensità della luce nell'acqua con la profondità può avvenire a velocità diverse, a seconda del grado di trasparenza dell'acqua. I cambiamenti nella composizione della luce si riflettono nella distribuzione dei gruppi di alghe con colori diversi. Le alghe verdi crescono più vicino alla superficie, le alghe brune crescono più in profondità e le alghe rosse crescono a profondità maggiori.

La luce a bassa intensità può penetrare nel terreno, quindi le piante verdi possono vivere qui. Ad esempio, sulle coste umide e sabbiose e nelle brughiere, le alghe blu-verdi si possono trovare pochi millimetri sotto la superficie.

Piante diverse reagiscono in modo diverso ai cambiamenti di luce. Nelle piante all'ombra, la fotosintesi avviene attivamente a bassa intensità luminosa e un ulteriore aumento dell'illuminazione non la migliora. Nelle piante che amano la luce, la fotosintesi massima avviene in piena luce. Con una mancanza di luce, le piante luminose sviluppano un tessuto meccanico debole, quindi i loro steli si allungano a causa dell'aumento della lunghezza degli internodi e si sdraiano.

L'illuminazione influenza la struttura anatomica delle foglie. Le foglie chiare sono più spesse e ruvide delle foglie ombra. Hanno una cuticola più spessa, una pelle con pareti più spesse e tessuti meccanici e conduttivi ben sviluppati. Ci sono più cloroplasti nelle cellule delle foglie chiare che in quelle ombra, ma sono più piccoli e hanno un colore più chiaro. Le foglie chiare hanno più stomi per unità di superficie rispetto alle foglie ombra. Anche la lunghezza totale delle vene è maggiore.

La frequenza respiratoria è molto più bassa nelle foglie in ombra che in quelle chiare.

In relazione alla luce si distinguono tre gruppi di piante:

1) amante della luce (eliofite 1), che vive solo in luoghi ben illuminati (piante di tundre, deserti, steppe, cime montuose senza alberi);

2) tolleranti all'ombra (eliofite facoltative), che possono vivere in piena luce, ma tollerano anche qualche ombra (molte piante da prato);

3) amanti dell'ombra (sciofite 2), che vivono solo in luoghi ombreggiati (ungulati, acetosella e molte altre piante forestali).

1 Dal greco. elio - Sole.

2 Dal greco. sci - ombra.

La necessità di luce cambia continuamente durante la vita di una pianta. Le piante giovani tollerano più ombra rispetto agli adulti. La fioritura richiede più luce della crescita. Molte piante non necessitano di luce per la germinazione dei semi; alcuni semi germinano solo al buio.

Atteggiamento varie piante alla durata del giorno e alla frequenza della luce solare, il cosiddetto fotoperiodismo. A questo proposito si distinguono due gruppi di piante:

1) piante a giorno lungo che vivono in condizioni in cui il giorno è notevolmente più lungo della notte (piante di alte latitudini e alte montagne);

2) piante a giorno corto (il giorno è approssimativamente uguale alla notte), che crescono nei tropici e nelle regioni subtropicali, così come le piante dell'inizio della primavera e del tardo autunno dei climi temperati.

Se una pianta a giorno corto (come il panico verga) viene coltivata in condizioni di giorno lungo, non fiorirà né darà frutti. La stessa cosa accade con le piante a giorno lungo che crescono in condizioni di giorno breve (ad esempio l'orzo). Nel primo caso, ciò è spiegato dal fatto che durante una lunga giornata nelle foglie delle piante si accumula una quantità così significativa di prodotti di assimilazione che essi breve notte non hanno il tempo di spostarsi in altre parti fuori terra della pianta e l'intero successivo processo di assimilazione rallenta notevolmente. Nel secondo caso, una pianta a giornata lunga non ha il tempo di accumulare in una giornata breve la quantità di prodotti di assimilazione necessari per lo sviluppo generativo.

Il calore come fattore ambientale

Il calore è uno dei fattori ambientali più importanti. È necessario per i processi vitali di base: fotosintesi, respirazione, traspirazione, crescita e sviluppo delle piante. Il calore influenza la distribuzione delle piante sulla superficie terrestre. È questo fattore che determina in gran parte i confini delle zone vegetali. I confini della distribuzione geografica delle singole piante spesso coincidono con le isoterme.

La fonte di calore è l'energia dei raggi solari, che viene convertita in calore nella pianta. Il flusso di energia viene assorbito dal suolo e dalle parti fuori terra delle piante. Questo calore viene trasferito agli orizzonti inferiori del suolo, va a riscaldare gli strati d'aria del terreno, viene speso per l'evaporazione dalla superficie del suolo, viene irradiato nell'atmosfera e nelle piante terrestri viene speso per l'evaporazione.

Le condizioni di temperatura sulla terra sono determinate dalla posizione geografica (latitudine geografica e distanza dall'oceano), dal rilievo (altitudine sul livello del mare, pendenza ed esposizione dei pendii), dalla stagione e dall'ora del giorno. Una caratteristica molto importante delle condizioni di temperatura sono le fluttuazioni di temperatura giornaliere e stagionali.

Le condizioni termiche nei corpi idrici sono piuttosto varie, ma la temperatura qui varia meno che sulla terraferma, soprattutto nei mari e negli oceani.

Durante l'evoluzione, le piante hanno sviluppato adattamenti a varie condizioni di temperatura, sia alte che basse temperature. Così le alghe blu-verdi vivono in geyser caldi con temperature dell'acqua fino a 90°C; le foglie di alcune piante terrestri si riscaldano fino a 53°C e non muoiono (palma da datteri). Le piante si adattano anche alle basse temperature: nell'Artico e in alta montagna alcuni tipi di alghe si sviluppano sulla superficie del ghiaccio e della neve. In Yakutia, dove le gelate raggiungono i -68°C, il larice cresce bene.

La capacità delle piante di tollerare le alte e le basse temperature è determinata sia dalla loro struttura morfologica (dimensione, forma delle foglie, natura della loro superficie) sia dalle caratteristiche fisiologiche (proprietà del protoplasma cellulare).

Il calore influenza i tempi delle fasi fenologiche della pianta. Pertanto, l'inizio dello sviluppo delle piante nel Nord è, di regola, ritardato. Man mano che una specie vegetale si diffonde verso nord, la fase di fioritura e fruttificazione inizia sempre più tardi. Poiché la stagione di crescita diventa sempre più breve man mano che si sposta verso nord, la pianta non ha il tempo di formare frutti e semi, il che ne impedisce la diffusione. Pertanto, la mancanza di calore limita la distribuzione geografica delle piante.

Il fattore temperatura influenza anche la distribuzione topografica delle piante. Anche in un'area molto limitata le condizioni termiche dei bacini idrografici, dei pendii di diversa esposizione e della pendenza saranno diverse, soprattutto nelle zone montane. I bacini idrografici si riscaldano più dei pendii esposti a nord e ad est, i pendii esposti a sud si riscaldano meglio dei bacini idrografici, ecc. Pertanto, nelle regioni settentrionali, sui pendii esposti a sud, possono crescere specie caratteristiche delle condizioni dei bacini idrografici nelle regioni più meridionali.

L'acqua come fattore ambientale

L'acqua fa parte delle cellule vegetali. K. A. Timiryazev ha diviso l'acqua in organizzativa e di scarto. L'acqua organizzativa è coinvolta nei processi fisiologici della pianta, ovvero è necessaria per la sua crescita. L'acqua perenne scorre dal terreno alla radice, passa attraverso il fusto e viene evaporata dalle foglie. L'evaporazione dell'acqua da parte di una pianta si chiama traspirazione e avviene attraverso le fessure stomatiche.

La traspirazione protegge i tessuti dal calore; le foglie appassite, la cui traspirazione è ridotta, si riscaldano molto più delle foglie che traspirano normalmente.

Grazie alla traspirazione, nella pianta rimane un certo deficit di umidità. Ciò si traduce in un flusso continuo di acqua attraverso la pianta. Quanto più una pianta evapora umidità attraverso le foglie, tanto più assorbe acqua dal terreno grazie alla crescente potenza di aspirazione delle radici. Quando viene raggiunto un elevato contenuto di acqua nelle cellule e nei tessuti vegetali, la forza di aspirazione diminuisce.

La traspirazione costituisce una quota significativa della parte spendibile del bilancio idrico del territorio.

La principale fonte d'acqua per la maggior parte delle piante terrestri è il suolo e in parte le acque sotterranee, le cui riserve vengono reintegrate dalle precipitazioni. Non tutta l'umidità proveniente dalle precipitazioni atmosferiche raggiunge il suolo; una parte viene trattenuta dalle chiome degli alberi e dall'erba, dalla cui superficie evapora. Le precipitazioni atmosferiche saturano l'aria e gli orizzonti superiori del suolo, l'umidità in eccesso scorre verso il basso e si accumula nelle pianure, provocando ristagni idrici e finisce nei fiumi e nei mari, da cui evapora. Anche l'umidità del suolo e le acque sotterranee, risalendo verso la superficie del suolo, evaporano.

Se confrontiamo la mappa della distribuzione delle precipitazioni sulla superficie terrestre della Terra e la mappa della vegetazione del globo, possiamo notare la dipendenza della distribuzione dei principali tipi di copertura vegetale dalla quantità di precipitazioni. Ad esempio, le foreste pluviali tropicali sono confinate in aree dove le precipitazioni variano da 2.000 a 12.000 mm all’anno. Le foreste temperate dell'Eurasia si sviluppano con precipitazioni di 500-700 mm all'anno, i deserti sono caratteristici delle aree in cui le precipitazioni non superano i 250 mm. Un'analisi più dettagliata mostra che all'interno di una zona climatica le differenze nella vegetazione non sono dovute solo numero totale le precipitazioni, ma anche la loro distribuzione nell'arco dell'anno, la presenza o l'assenza di un periodo secco e la loro durata.

Tutte le piante si dividono in due tipologie (in base al contenuto di acqua delle loro cellule):

1) piante poichiloidriche con contenuto di acqua variabile. Si tratta di piante terrestri inferiori (alghe, funghi, licheni) e muschi. Il contenuto di acqua delle loro cellule non è praticamente diverso dal contenuto di umidità ambiente;

2) omoioidrico: piante terrestri superiori che mantengono attivamente un'elevata umidità cellulare utilizzando la pressione osmotica della linfa cellulare. Queste piante non hanno la capacità di seccarsi in modo reversibile, come le piante del primo gruppo.

Le piante provenienti da habitat con umidità diversa differiscono nelle loro caratteristiche, che si riflettono nel loro aspetto.

In relazione al regime idrico degli habitat si distinguono gruppi ecologici di piante: idatofite, idrofite, igrofite, mesofite, xerofite.

Le idatofite sono piante acquatiche che sono interamente o per la maggior parte immerse nell'acqua, ad esempio alghe, ninfee, lenticchie d'acqua, capsule di uova, elodea (peste dell'acqua), naiade, urut, vescicola, cornacus, ecc. Le foglie di queste piante galleggiano sull'acqua superficie dell'acqua, come nelle capsule delle uova e nelle ninfee, oppure l'intera pianta è sott'acqua (Urut. Hornwort). Sotto piante acquatiche Solo durante la fioritura e la fruttificazione compaiono in superficie fiori e frutti.

Tra gli idatofiti esistono piante attaccate con le radici al terreno (ninfea) e non radicate nel terreno (lenticchia d'acqua, ninfea). Tutti gli organi degli idatofiti sono penetrati dal tessuto portatore d'aria: l'aerenchima, che è un sistema di spazi intercellulari pieni d'aria.

Le idrofite sono piante acquatiche attaccate al terreno e immerse nell'acqua con le parti inferiori. Crescono nella zona costiera dei corpi idrici (piantaggine chastuha, punta di freccia, canna, tifa, molti carici). Queste piante iniziano la loro stagione di crescita completamente immerse nell'acqua. A differenza degli idatofiti, hanno un tessuto meccanico ben sviluppato e un sistema di conduzione dell'acqua.

La distribuzione di idatofite e idrofite non dipende dall'umidità climatica, poiché nelle zone aride sono presenti bacini artificiali che forniscono le condizioni necessarie alla vita di queste piante.

Le igrofite sono piante di habitat eccessivamente umidi, esclusi quelli dove solitamente non c'è acqua in superficie. A causa dell'elevata umidità dell'aria, l'evaporazione in queste piante rallenta bruscamente o viene completamente eliminata, il che influisce sulla loro nutrizione minerale, poiché il flusso d'acqua verso l'alto nella pianta rallenta. Le lamine fogliari di queste piante sono spesso sottili, talvolta costituite da un unico strato di cellule (alcune piante erbacee ed epifite delle foreste pluviali tropicali), per cui tutte le cellule della foglia sono a diretto contatto con l'aria, e ciò contribuisce a un maggior rilascio di acqua da parte delle foglie. Questi dispositivi però non sono sufficienti a mantenere costante il flusso d’acqua nell’impianto. Gli igrofiti hanno ghiandole speciali sulle foglie: gli idatodi, attraverso i quali l'acqua viene rilasciata attivamente allo stato liquido. Le igrofite della zona temperata comprendono il durame, l'impatiens, la paglia palustre e alcuni equiseti.

Le mesofite sono piante che vivono in condizioni di umidità media. Questi includono alberi decidui e arbusti della zona temperata, la maggior parte delle erbe dei prati e delle foreste (trifoglio dei prati, timoteo dei prati, mughetto, uva spina) e molte altre piante.

Le xerofite sono piante che vivono in condizioni di grave carenza di umidità (molte piante delle steppe e dei deserti). Possono tollerare il surriscaldamento e la disidratazione. La maggiore capacità degli xerofiti di ottenere acqua è associata a un potente apparato radicale ben sviluppato, che talvolta raggiunge una profondità di 1,5 mo più.

Gli xerofiti hanno vari adattamenti che limitano l'evaporazione dell'acqua. La riduzione dell'evaporazione si ottiene riducendo le dimensioni della lamina fogliare (assenzio), fino alla sua completa riduzione (ginestra spagnola, efedra), sostituendo le foglie con spine (spina di cammello) e arrotolando la foglia in un tubo (erba piuma, festuca). . L'evaporazione si riduce anche se sulle foglie si sviluppa una spessa cuticola (agave), che elimina completamente l'evaporazione extrastomatica, il rivestimento ceroso (sedum) o la pubescenza densa (verbasco, alcuni tipi di fiordaliso), che protegge la foglia dal surriscaldamento.

Tra le xerofite si distingue un gruppo di sclerofite 1 e succulente 2. Le sclerofite hanno un tessuto di supporto meccanico ben sviluppato sia nelle foglie che negli steli.

1 Dal greco. sclero - solido.

2 Dal lat. succulento - succoso.

Gli sclerofiti hanno un adattamento che limita la traspirazione o aumenta il flusso dell'acqua, il che consente loro di consumarla intensamente.

Un gruppo unico di piante in habitat aridi sono le piante grasse che, a differenza delle sclerofite, hanno tessuti morbidi e succulenti con una grande riserva d'acqua. Piante come l'aloe, l'agave, i sedum e le piante giovani che accumulano acqua nelle foglie sono chiamate piante grasse. I cactus e le euforbie simili a cactus contengono acqua nei loro steli; le loro foglie sono trasformate in spine. Queste piante sono chiamate succulente a stelo. Nella nostra flora le piante grasse sono rappresentate da sedum e giovani. Le piante grasse usano l'acqua con molta parsimonia, poiché la loro cuticola è spessa, ricoperta da un rivestimento ceroso, gli stomi sono pochi e immersi nel tessuto della foglia o del fusto. Nelle piante grasse a stelo, la funzione della fotosintesi è svolta dallo stelo. Le piante grasse immagazzinano enormi quantità di acqua. Ad esempio, alcuni cactus dei deserti nordamericani accumulano fino a 1000-3000 litri d'acqua.

Composizione del gas atmosferico e vento

Tra i gas atmosferici, quelli di maggiore importanza ambientale sono l'ossigeno (circa il 21%), l'anidride carbonica (circa lo 0,03%) e l'azoto (circa il 78%).

L'ossigeno è necessario per la respirazione delle piante. I processi di respirazione si verificano 24 ore su 24 in tutte le cellule viventi.

Una formula di respirazione semplificata può essere scritta come segue:

C 6 H 12 0 6 +60 2 = 6C0 2 +6H 2 0 + energia.

Per le piante terrestri, la fonte di anidride carbonica è l'aria. I principali consumatori di anidride carbonica sono le piante verdi. La quantità di anidride carbonica nell'atmosfera viene costantemente reintegrata a causa della respirazione di vari organismi viventi, dell'attività vitale dei microrganismi del suolo, della combustione di sostanze infiammabili, delle eruzioni vulcaniche, ecc.

L'azoto gassoso non viene assorbito dalle piante superiori. Solo alcune piante inferiori fissano l’azoto libero, convertendolo in composti che le piante superiori possono assorbire.

Una delle forme di influenza dell'atmosfera sulle piante è il movimento dell'aria, il vento. L'influenza del vento è varia. È coinvolto nella distribuzione di semi, frutti, spore e nella dispersione del polline. Il vento abbatte e spezza gli alberi, interrompe il flusso dell'acqua nei germogli che ondeggiano e si piegano.

L'effetto meccanico e di essiccazione dei venti costanti modifica l'aspetto delle piante. Ad esempio, nelle zone in cui sono frequenti i venti provenienti da una direzione, i tronchi degli alberi assumono una brutta forma curva e le loro chiome diventano a forma di bandiera. L'effetto del vento sulle piante si manifesta anche nel fatto che un forte flusso d'aria aumenta notevolmente l'evaporazione.

L'umidità dell'aria influisce anche sulle piante. L'aria secca aumenta l'evaporazione, che può portare alla morte delle piante.

Le piante sono fortemente colpite dalle impurità di gas tossici che entrano nell'atmosfera nei centri industriali, così come durante le eruzioni vulcaniche. L'anidride solforosa è particolarmente dannosa poiché inibisce fortemente la crescita delle piante anche a basse concentrazioni nell'aria. Sono tossici anche gli ossidi di azoto, i fenoli, i composti del fluoro, l'ammoniaca, ecc.

Fattori ambientali del suolo

Il terreno serve a molte piante per l'ancoraggio in un determinato luogo, per l'approvvigionamento idrico e il nutrimento minerale. La proprietà più importante del suolo è la sua fertilità, ovvero la capacità di fornire alle piante l'acqua, i minerali e il nutrimento azotato necessari per la vita. Hanno un importante significato ecologico per le piante. Composizione chimica terreno, acidità, composizione meccanica e altre caratteristiche.

Tipi diversi Le piante hanno esigenze diverse riguardo al contenuto di nutrienti nel terreno. In base a ciò, le piante sono convenzionalmente divise in tre gruppi: eutrofiche, mesotrofiche e oligotrofiche.

Eutrofico si distinguono per esigenze molto elevate di fertilità del suolo (piante di steppe, steppe forestali, foreste decidue, prati irrigui).

Oligotrofi crescono in terreni poveri che contengono basse quantità di nutrienti e sono generalmente acidi. Questi includono piante di prati secchi (erba bianca), terreni sabbiosi (pino) e torbiere alte di sfagno (drosera, mirtillo rosso, erba di cotone, muschi di sfagno).

Mesotrofi In termini di fabbisogno di nutrienti, occupano una posizione intermedia tra eutrofi e oligotrofi. Si sviluppano su terreni moderatamente forniti di sostanze nutritive (abete rosso, pioppo tremulo, acetosella, maynik e molti altri

altro).

Alcune piante hanno requisiti speciali per il contenuto di determinati elementi nel terreno. elementi chimici e sali. Pertanto, i nitrofili sono confinati nei terreni ricchi di azoto. In questi terreni i processi di nitrificazione sono intensi: la formazione di sali di acido nitrico e nitroso sotto l'influenza di batteri nitrificanti. Tali terreni si formano, ad esempio, nelle radure delle foreste. I nitrofili includono ortica, lampone, fireweed, ecc.

I calcifili sono piante confinate su terreni carbonatici contenenti carbonato di calcio. Questa sostanza contribuisce alla formazione di una forte struttura del suolo, grazie alla quale i nutrienti vengono conservati meglio (non dilavati) e viene creato un regime favorevole di acqua e aria. La calcinazione (applicazione di carbonato di calcio) neutralizza la reazione acida del terreno, rende i sali di fosforo e altri minerali più accessibili alle piante e distrugge gli effetti dannosi di molti sali. I calcifili sono, ad esempio, il timo gessoso e altre cosiddette piante gessose.

Le piante che evitano la calce sono note per essere calcefobe. Per loro è dannosa la presenza di calce nel terreno (muschio di sfagno, erica, erba bianca, ecc.).

In relazione alle caratteristiche del suolo si distinguono anche gruppi vegetali quali alofite 1, psicrofite 2, psammofite 3.

1 Dal greco ragazze - sale.

2 Dal greco psicra - Freddo.

3 Dal greco Psammo - sabbia.

Alofite- un gruppo unico e numeroso di piante che crescono su terreni altamente salini. I sali in eccesso aumentano la concentrazione della soluzione del terreno, con conseguente difficoltà nell'assorbimento dei nutrienti da parte delle piante. Le alofite assorbono queste sostanze a causa dell'aumento della pressione osmotica della linfa cellulare. Diverse alofite si sono adattate alla vita su terreni salini in modi diversi: alcune secernono i sali in eccesso assorbiti dal terreno attraverso apposite ghiandole sulla superficie delle foglie e dei fusti (kermek, pettine); in altri si osserva succulenza (soleros, sar-sazan), che aiuta a ridurre la concentrazione di sali nella linfa cellulare. Molte alofite non solo tollerano bene la presenza di sali, ma ne necessitano anche per il normale sviluppo.

Psicofite- piante che si sono adattate alla vita in habitat freddi e umidi. Le piante che vivono in habitat freddi ma secchi sono chiamate criofite 4 . Non esiste un confine netto tra questi due gruppi. Entrambi hanno tipiche caratteristiche xeromorfe: bassa statura delle piante, numerosi germogli, densamente ricoperti di piccole foglie con bordi ricurvi verso la parte inferiore, spesso pubescenti inferiormente o ricoperti da un rivestimento ceroso.

4 Dal greco kria- ghiaccio.

Le ragioni dello xeromorfismo possono essere diverse, ma le principali sono le basse temperature del suolo e l'estrema mancanza di azoto.

nutrizione.

Ad esempio, gli arbusti sempreverdi della tundra e delle paludi di sfagno (Ledum, Cassiopeia, Crowberry, Cranberry, Driade, ecc.), Tundra rocciosa (tè Kuril) e altopiani (Holyweed, ecc.) Hanno caratteristiche xeromorfe.

È formato uno speciale gruppo ecologico psammofite- piante di sabbie mobili. Possiedono adattamenti particolari che permettono loro di vivere su un substrato in movimento, dove c'è il pericolo di essere ricoperti di sabbia o, al contrario, di esporre organi sotterranei. Le psammofite sono capaci, ad esempio, di formare radici avventizie su germogli ricoperti di sabbia, o gemme avventizie su rizomi esposti. I frutti di molte psammofite hanno una struttura tale che finiscono sempre sulla superficie della sabbia e non possono essere sepolti nello strato di sabbia (frutti molto gonfi e pieni d'aria, frutti completamente ricoperti di appendici elastiche, ecc.).

Le psammofite hanno una struttura xeromorfa, poiché spesso sperimentano una siccità prolungata. Si tratta principalmente di piante di deserti sabbiosi (saxaul bianco, acacia di sabbia, spina di cammello, juzgun, carice gonfio, ecc.).

L'associazione di piante con determinate condizioni del suolo è ampiamente utilizzata nella pratica per indicare varie proprietà di suoli e suoli, ad esempio nella valutazione agricola del terreno, nella ricerca di acqua dolce. acque sotterranee nei deserti, durante gli studi sul permafrost, quando si indicano le fasi di consolidamento della sabbia, ecc.

Fattore orografico

Il rilievo crea una varietà di condizioni di habitat vegetale sia in piccole aree che in grandi regioni. Sotto l'influenza del rilievo, la quantità di precipitazioni e calore viene ridistribuita sulla superficie terrestre. Nelle depressioni del rilievo si accumulano precipitazioni e masse d'aria fredda, che è la ragione dell'insediamento in queste condizioni di piante che amano l'umidità che non necessitano di calore. Gli elementi elevati del rilievo, i pendii esposti a sud, si riscaldano meglio delle depressioni e dei pendii di altri orientamenti, quindi puoi trovare piante che amano il calore e meno esigenti in termini di umidità (prati di steppa, ecc.).

Sul fondo dei burroni, nelle pianure alluvionali dei fiumi, dove le acque sotterranee si trovano vicine, le masse d'aria fredda ristagnano e si depositano piante amanti dell'umidità, resistenti al freddo e tolleranti all'ombra.

Piccole morfologie (micro e nanorilievi) aumentano la diversità delle microcondizioni, creando un mosaico di copertura vegetale. Ciò è particolarmente evidente nei semi-deserti e nelle paludi cave, dove c'è una frequente alternanza di piccole aree di varie comunità vegetali.

Un'influenza particolare sulla distribuzione delle piante è esercitata dai macrorilievi: montagne, zone centrali e altipiani, che creano relativamente piccola area ampiezze di altezza significative. Con i cambiamenti di altitudine, cambiano gli indicatori climatici: temperatura e umidità, con conseguente zonazione altitudinale della vegetazione. La composizione e lo spessore dei suoli in montagna sono determinati dalla ripidità e dall'esposizione dei pendii, dalla forza dell'azione erosiva dei flussi d'acqua, ecc. Ciò determina la selezione delle specie vegetali nei diversi habitat e la diversità delle loro forme di vita.

Infine, le montagne costituiscono una barriera alla penetrazione delle piante da una regione all'altra.

FATTORI BIOTICI

I fattori biotici sono di grande importanza nella vita delle piante, con questo intendiamo l'influenza degli animali, di altre piante e dei microrganismi. Questa influenza può essere diretta, quando gli organismi a diretto contatto con la pianta hanno su di essa un effetto positivo o negativo (ad esempio, animali che mangiano erba), o indiretta, quando gli organismi influenzano indirettamente la pianta, modificandone l'habitat.

La popolazione animale del suolo gioca un ruolo importante nella vita delle piante. Gli animali frantumano e digeriscono i resti vegetali, allentano il terreno, arricchiscono lo strato di terreno con sostanze organiche, cioè modificano la chimica e la struttura del terreno. Ciò crea le condizioni per lo sviluppo preferenziale di alcune piante e la soppressione di altre. Questa è l'attività di lombrichi, roditori, talpe, roditori simili a topi e molti altri animali. È noto il ruolo degli animali e degli uccelli come distributori di semi e frutti delle piante. Gli insetti e alcuni uccelli impollinano le piante.

L'influenza degli animali sulle piante si manifesta talvolta attraverso un'intera catena di organismi viventi. Pertanto, una forte diminuzione del numero di rapaci nelle steppe porta alla rapida proliferazione delle arvicole, che si nutrono della massa verde delle piante della steppa. E questo, a sua volta, porta ad una diminuzione della produttività delle fitocenosi della steppa e ad una ridistribuzione quantitativa delle specie vegetali all'interno della comunità.

Il ruolo negativo degli animali si manifesta nel calpestare e mangiare le piante.

A mutualismo* le piante traggono beneficio dalla convivenza; questi rapporti sono necessari per il loro normale sviluppo. Un esempio è la micorriza, la simbiosi dei batteri nodulari - fissatori di azoto - con le radici dei legumi, la coesistenza di un fungo e di alghe che formano un lichene.

*Dal lat. mutui - reciproco.

Commensalismo 1 è una forma di relazione in cui la convivenza è benefica per una pianta, ma indifferente per l'altra. Pertanto, una pianta può utilizzarne un'altra come sito di attacco (epifite ed epifilli).

concorrenza 2 tra le piante si manifesta nella lotta per le condizioni di vita: umidità e sostanze nutritive nel terreno, luce, ecc. Inoltre, entrambi i concorrenti si influenzano negativamente a vicenda. Esiste una competizione intraspecifica (tra individui della stessa specie) e una competizione interspecifica (tra individui di specie diverse).

1 Dal lat. com- insieme insieme, mensa - tavola, pasto.

2 Dal lat. concordo - mi trovo di fronte.

FATTORE ANTROPOGENICO

Sin dai tempi antichi, gli esseri umani hanno influenzato le piante. È particolarmente evidente ai nostri tempi. Questa influenza può Essere diretto e indiretto.

L'impatto diretto è la deforestazione, la fienagione, la raccolta di frutti e fiori, il calpestio, ecc. Nella maggior parte dei casi, tali attività hanno un impatto negativo sulle piante e sulle comunità vegetali. Il numero di alcune specie sta diminuendo drasticamente e alcune potrebbero scomparire completamente. Si verifica una significativa ristrutturazione delle comunità vegetali o addirittura la sostituzione di una comunità con un'altra.

Non meno importante è l’impatto indiretto dell’uomo sulla copertura vegetale. Si manifesta nei cambiamenti nelle condizioni di vita delle piante. Ecco come appaiono gli habitat e le discariche ruderali, o spazzatura. Molta attenzione viene ora posta alla bonifica di queste terre. I lavori intensivi di bonifica (irrigazione, irrigazione, drenaggio, fertilizzazione, ecc.) Mirano a creare paesaggi speciali: oasi nei deserti, terre fertili al posto di paludi, paludi, terreni salini, ecc.

L'inquinamento dell'atmosfera, del suolo e dell'acqua causato dai rifiuti industriali ha un impatto negativo sulla vita vegetale. Porta all'estinzione di alcune specie vegetali e di comunità vegetali in generale in una determinata area. Anche la copertura vegetale naturale sta cambiando a causa dell'aumento della superficie interessata da agrofitocenosi.

Nel processo di attività economica una persona deve tenere conto di tutte le relazioni negli ecosistemi, la cui violazione spesso comporta conseguenze irreparabili.

FORME DI VITA DELLE PIANTE

Le forme di vita sono gruppi di piante che differiscono tra loro per aspetto, caratteristiche morfologiche e struttura anatomica degli organi. Le forme di vita storicamente sono nate in determinate condizioni e riflettono l'adattamento delle piante a queste condizioni. Il termine "forma di vita" è stato introdotto in botanica dallo scienziato danese E. Warming negli anni '80. XIX secolo

Consideriamo classificazione ecologico-morfologica forme di vita piante da seme, in base alla forma di crescita (aspetto) e alla durata della vita degli organi vegetativi. Questa classificazione è stata sviluppata da IG Serebryakov e continua a essere migliorata dai suoi studenti. Secondo questa classificazione si distinguono i seguenti gruppi di forme di vita: 1) piante legnose(alberi, arbusti, arbusti); 2) piante semilegnose (semiarbusti, subarbusti); 3) piante erbacee (erbe annuali e perenni).

L'albero è una pianta a stelo singolo, la cui ramificazione inizia in alto sopra la superficie della terra, e il tronco vive da diverse decine a diverse centinaia di anni o più.

Un arbusto è una pianta a stelo multiplo la cui ramificazione inizia dalla base. L'altezza dei cespugli è di 1-6 M. La loro durata è molto inferiore a quella degli alberi.

Un arbusto è una pianta a stelo multiplo alta fino a 1 m, gli arbusti differiscono dagli arbusti per le loro piccole dimensioni e vivono per diversi decenni. Crescono nella tundra, nelle foreste di conifere, nelle paludi, in alta montagna (mirtilli rossi, mirtilli, mirtilli, erica, ecc.).

Sottoarbusti e sottoarbusti hanno una durata di vita degli assi scheletrici più breve rispetto agli arbusti; Le parti superiori dei loro germogli annuali muoiono ogni anno. Si tratta principalmente di piante di deserti e semi-deserti (assenzio, solyanka, ecc.).

Le erbe perenni di solito perdono tutti i germogli fuori terra dopo la fioritura e la fruttificazione. I germogli svernanti si formano sugli organi sotterranei. Tra le erbe perenni ci sono le policarpiche 1, che fruttificano più volte nella loro vita, e le monocarpiche, che fioriscono e fruttificano una volta nella vita. Le erbe annuali sono monocarpiche (colts, borsa del pastore). In base alla forma degli organi sotterranei le erbe si dividono in fittone (tarassaco, cicoria), racemo (piantaggine), zolla (festuca), tuberosa (patata), bulbosa (cipolla, tulipano), corta e lunga. -rizoma (nivethorn, erba di grano).

Dal greco poli- molti, karpos - feto.

Un gruppo speciale di forme di vita è costituito dalle erbe acquatiche. Tra questi ci sono quelli costieri o anfibi (punta di freccia, calamo), galleggianti (ninfea, lenticchia d'acqua) e sommersi (elodea, urut).

A seconda della direzione e della natura della crescita dei germogli, alberi, arbusti ed erbe aromatiche possono essere suddivisi in eretti, striscianti, striscianti e rampicanti (piante rampicanti e rampicanti).

Poiché le forme di vita caratterizzano l'adattamento delle piante alla sopravvivenza in condizioni sfavorevoli, il loro rapporto nella flora delle diverse zone naturali non è lo stesso. Pertanto, le regioni umide tropicali ed equatoriali sono caratterizzate principalmente da alberi e arbusti; per aree con climi freddi - arbusti ed erbe; con piante annuali calde e secche, ecc.

Classificazione delle forme di vita delle piante secondo Raunkier. All'interno di grandi gruppi ecologici distinti in relazione a ciascuno fattore importante- Acqua, luce, nutrizione minerale - abbiamo descritto forme di vita peculiari (biomorfi), caratterizzate da un certo aspetto esterno, che è creato da una combinazione delle caratteristiche adattative fisionomiche più sorprendenti. Si tratta, ad esempio, di piante grasse a stelo, piante cuscino, piante striscianti, liane, epifite, ecc. Esistono diverse classificazioni delle forme di vita delle piante che non coincidono con la classificazione dei tassonomi, basate sulla struttura degli organi generativi e che riflettono la “parentela di sangue” delle piante. Dagli esempi forniti si può vedere che piante che non sono affatto imparentate, appartenenti a famiglie e persino classi diverse, assumono forme di vita simili in condizioni simili. Pertanto, l'uno o l'altro gruppo di forme di vita si basa solitamente sul fenomeno della convergenza o del parallelismo nello sviluppo degli adattamenti.

A seconda dello scopo, le classificazioni biomorfologiche possono basarsi su caratteristiche diverse. Una delle classificazioni più diffuse e universali delle forme di vita vegetale fu proposta nel 1905 dal botanico danese K. Raunkier. Raunkier ha preso come base una caratteristica estremamente importante dal punto di vista adattivo: la posizione e il metodo di protezione dei germogli di rigenerazione nelle piante durante un periodo sfavorevole, freddo o secco. Sulla base di questa caratteristica identificò cinque grandi categorie di forme di vita: fanerofite, camamefite, emicripgofite, criptofite e terofite 1 . Queste categorie sono mostrate schematicamente nella figura.

1 Dal greco. compensato - aperto, ovvio; ham- corto; emi- semi-; cripto- nascosto; eroe- estate; pitone- pianta.

2 Dal greco. mega- grande largo; mesos- media; macro- piccolo; sedimento - nano.

U Camefiti i germogli si trovano appena sopra il livello del suolo, ad un'altezza di 20-30 cm, questo gruppo comprende arbusti, sottoarbusti e sottoarbusti, molte piante striscianti e piante cuscino. Nei climi freddi e temperati, i germogli di queste forme di vita molto spesso ricevono protezione aggiuntiva in inverno: svernano sotto la neve.

Emicriptofite- piante perenni solitamente erbacee; i loro germogli di rinnovamento sono a livello del suolo o sono sepolti molto superficialmente, principalmente nella lettiera formata dalla decomposizione delle piante morte: questa è un'altra copertura aggiuntiva per i germogli svernanti. Tra le emicriptofite, Raunkier identificò le protoemicricriptofite con germogli fuori terra allungati che muoiono ogni anno alla base, dove si trovano i germogli di rinnovamento, e le emicriptofite a rosetta con germogli accorciati che possono svernare interamente a livello del suolo. Prima dello svernamento, di norma, l'asse del germoglio della rosetta viene retratto nel terreno fino al germoglio che rimane in superficie.

Le criptofite sono rappresentate sia da geofite*, le cui gemme sono situate nel terreno ad una certa profondità, dell'ordine di uno o più centimetri (rizomatose, tuberose, piante bulbose), o idrofite i cui germogli svernano sott'acqua.

*Dal greco. ge - Terra; pitone- pianta.

Terofite- si tratta di piante annuali in cui tutte le parti vegetative muoiono entro la fine della stagione e non rimangono germogli svernanti. Le piante si rigenerano l'anno successivo dai semi che svernano o sopravvivono a un periodo di siccità sul o nel terreno.

Le categorie delle forme di vita di Raunkier sono molto ampie e prefabbricate. Raunkier le suddivise secondo varie caratteristiche, in particolare fanerofite - per la dimensione delle piante, per la natura delle coperture delle gemme (con gemme aperte e chiuse), per sempreverdi o decidue, evidenziando soprattutto piante grasse e rampicanti; per la divisione delle emicriptofite utilizzò la struttura dei loro germogli estivi e la struttura degli organi sotterranei perenni.

Raunkier applicò la sua classificazione per chiarire il rapporto tra le forme di vita vegetale e il clima, compilando il cosiddetto “spettro biologico” della flora di varie zone e regioni del globo. Ecco una tabella della percentuale delle forme di vita secondo lo stesso Raunkier e successivamente.

La tabella mostra che nelle regioni tropicali umide la percentuale di fanerofite è più alta (clima fanerofitico), e le zone temperate e fredde dell'emisfero settentrionale possono essere classificate come clima emicriptofitico. Allo stesso tempo, i camefiti si sono rivelati un gruppo enorme sia nei deserti che nelle tundre, il che, ovviamente, indica la loro eterogeneità. Le terofite sono il gruppo dominante di forme di vita nei deserti dell'antica Terra di Mezzo. Pertanto, l'adattabilità delle diverse categorie di forme di vita alle condizioni climatiche appare abbastanza chiaramente.

Tavolo

Spettri biologici della vegetazione in diverse zone del globo

Giustificazione della necessità di sviluppare un progetto ambientale

"Fiori intorno a noi"

Il Pianeta Terra è la nostra casa comune, ogni persona che la abita deve trattarla con cura e rispetto, preservandone tutti i valori e le ricchezze.

Un asilo nido oggi è un'istituzione educativa che fornisce educazione fisica, salute, sviluppo cognitivo - linguistico, artistico - estetico, sociale e personale dei bambini. Promuovere nei bambini in età prescolare un atteggiamento consapevole e premuroso nei confronti del mondo naturale, un senso di mutua assistenza, co-creatività, approcci innovativi all'educazione ambientale per i bambini in età prescolare. I requisiti statali federali per la struttura del programma di istruzione generale di base stabiliscono il principio fondamentale dell’integrazione ambiti educativi. Se parliamo di ciò che è fondamentalmente nuovo nel contenuto dell'educazione prescolare, allora è il requisito che rispetti i principi stabiliti nella FGT. Pertanto, il progetto si basa suapproccio integrato,suggerendo il rapporto tra attività di ricerca, musica, arti visive, cultura fisica, giochi, attività teatrali, letteratura, modellismo, ovvero greening di vari tipi di attività Bambino

La direzione orientata all'ambiente può essere distinta separatamente e allo stesso tempo è integrata in ciascuna delle aree di cui sopra, poiché ha un'enorme influenza sull'educazione intellettuale, creativa e morale che forma la personalità istruita moderna. giornate di pulizia, nell'abbellimento del territorio, l'abbellimento è un'opportunità unica per bambini e genitori di esprimersi e beneficiare la natura circostante della loro terra natale. Educazione ambientale - una delle direzioni principali nel sistema educativo, questo è un modo per influenzare i sentimenti dei bambini, la loro coscienza, opinioni e idee. I bambini sentono il bisogno di comunicare con la natura. Imparano ad amare la natura, osservare, entrare in empatia e comprendere che la nostra Terra non può esistere senza le piante, poiché non solo ci aiutano a respirare, ma ci curano anche dalle malattie. I fiori non sono solo bellezza, ma anche parte della natura vivente. Maggior parte metodo efficace L'attuazione dei compiti dell'educazione ambientale è un'organizzazione attività del progetto.

Tutto ciò che c'è di buono nelle persone viene dall'infanzia!
Come risvegliare le origini della bontà? Tocca la natura con tutto il cuore:
Sorprenditi, scoprilo, amore!
Vogliamo che la terra fiorisca
E i piccoli crescevano come fiori, affinché per loro diventasse l'ambiente

Non scienza, ma parte dell'anima!

Rilevanza del progetto

Presentare i bambini in età prescolare alla natura è uno dei compiti più importanti nel lavorare con i bambini. Allo stesso tempo, è molto importante che le conoscenze acquisite non siano presentate isolatamente, senza riferimento all'intero complesso di fenomeni che circondano l'oggetto di studio. I bambini dovrebbero sempre vedere la connessione di una particolare specie con l'ambiente, la sua influenza su questo ambiente, dovrebbero capire che le piante dipendono l'una dall'altra e dal loro habitat.

L’educazione ambientale è una delle direzioni principali del sistema educativo; è un modo per influenzare i sentimenti dei bambini, la loro coscienza, i loro punti di vista e le loro idee. I bambini sentono il bisogno di comunicare con la natura. Imparano ad amare la natura, osservare, entrare in empatia e comprendere che la nostra Terra non può esistere senza le piante, poiché non solo ci aiutano a respirare, ma ci curano anche dalle malattie.

I fiori non sono solo bellezza, ma anche una parte della natura vivente che deve essere tutelata e tutelata e, ovviamente, conosciuta. Conoscere la struttura di un fiore aspetto, caratteristiche, proprietà curative.

I fiori sono la vita stessa.

Quanto saremmo poveri se sulla terra non ci fossero i fiori. Quando introduciamo i bambini alla natura, noi adulti ci sforziamo di fornire un esempio di atteggiamento umano verso tutti gli esseri viventi, in modo che il bambino capisca che ogni oggetto ha il suo posto nella natura e il suo scopo. Chiunque può cogliere un fiore, ma non tutti possono dire quale fiore ha colto.

Considerando che i bambini hanno bisogno di una comunicazione “dal vivo” con la natura, di osservazioni e di attività pratiche nella natura, è stato sviluppato un progetto educativo, di ricerca e creativo “Flowers Around Us”.

Bersaglio: Conoscenza della varietà di piante da fiore, la loro connessione con l'ambiente, la formazione di un atteggiamento consapevolmente corretto nei confronti dei rappresentanti flora, sviluppo dell'educazione ambientale ed estetica dei bambini, delle loro capacità creative.

Compiti:

dare un'idea di cosa sia un fiore;

insegnare ai bambini a classificare i fiori in base al luogo di crescita (prato, giardino, campo, casa).

introdurre i bambini alle professioni delle persone legate alla floricoltura;

insegnare ai bambini come piantare e coltivare correttamente i fiori;

notare il significato e il ruolo dei fiori per la vita e le attività dell'uomo, degli animali, degli insetti;

sviluppare le capacità costruttive e visive dei bambini nel realizzare fiori utilizzando diversi materiali e mezzi tecnici;

sviluppare la capacità di confronto e analisi;

sviluppare l'immaginazione e il pensiero nel processo di osservazione ed esplorazione di oggetti naturali;

sviluppare la capacità di trasmettere i propri sentimenti comunicando con la natura nei disegni e nell'artigianato, ricostituire e arricchire il vocabolario dei bambini e la loro conoscenza del prato, del giardino e dei fiori interni;

coltivare un atteggiamento premuroso nei confronti dei fiori, la capacità di prendersi cura di loro;

coltivare capacità di comunicazione, indipendenza, duro lavoro, osservazione e curiosità per tutti gli esseri viventi;

Area educativa– ottimizzazione dell’attività mentale dei bambini attraverso la cooperazione tra insegnanti e genitori.

Tipo di progetto: ricerca-cognitiva-creativa.

Tipo di progetto: a breve termine, di gruppo, individuale creativo (insieme ai genitori).

Partecipanti al progetto:

educatore;

bambini del gruppo scolastico preparatorio dai 6 ai 7 anni;

genitori.

Domanda problematica:"Perché ci sono fiori sulla Terra?"

Metodi di progetto:

ricerca: esperimenti, questioni problematiche, osservazioni;

auto-osservazione;

osservazione collettiva;

visivo: performance teatrale, verbale: conversazioni, lettura di letteratura, consultazioni per i genitori, spiegazioni, istruzioni verbali;

tecnologia di modellazione;

rilassamento;

aromaterapia;

ascoltare la musica.

Forme di organizzazione del progetto:

attività educative (appliqué, disegno, modellazione, musica, sviluppo del linguaggio, mondo naturale e sociale);

escursioni;

giochi didattici;

attività lavorativa dei bambini;

quiz ambientali.

Supporto alle risorse del progetto:

un angolo di natura in gruppo, un giardino fiorito sul sito dell'asilo;

strumenti metodologici;

Materico e tecnico sostegno al progetto:

computer;

telecamera;

Stazionario;

biblioteca musicale;

piatti per esperimenti (fiaschi, pentole, barattoli, piattini individuali per esperimenti);

calendario a clessidra;

coltelli di plastica per esperimenti;

tovaglioli;

strumenti da giardinaggio;

asili nido;

Attrezzatura sportiva.

Materiale visivo:

a) fiori freschi, illustrati, realizzati con materiali diversi;

b) giochi da tavolo stampati;

c) giochi didattici sull'ecologia;

d) la biblioteca di un giovane fiorista; orologi;

e) album “Legends of Flowers”;

Tempistica di attuazione del progetto: Marzo aprile

Risultato atteso: sviluppo dell'interesse cognitivo dei bambini, espansione delle idee sui colori. Un atteggiamento emotivo e consapevole positivo verso la natura, verso i colori che circondano il bambino. I fiori non sono solo la decorazione della Terra, ma anche i guaritori. Disponibilità a partecipare ad attività pratiche per migliorare l'ambiente naturale (piantare, prendersi cura dei fiori, raccogliere semi). Sono state sviluppate capacità di comportamento culturale in natura, capacità di proteggerlo e prendersene cura.

Novità progetto ambientale è che per attuare questo progetto, l'insegnante utilizza l'integrazione delle aree didattiche, in conformità con i requisiti della FGT, l'uso delle tecnologie informatiche. Il fatto principale che garantisce l'efficacia del processo educativo è il coinvolgimento personale di bambini e genitori nella vita movimentata. Utilizzando nuove tecnologie interessanti per la nuova generazione, questa inclusione può essere garantita. Il progetto consente a bambini e genitori di fare ciò che amano e allo stesso tempo avvantaggia il mondo che li circonda.

Fasi di attuazione del progetto

Periodo

Attività:

Responsabile

IO . Fase preparatoria

Marzo

1 settimana

Raccolta e analisi della letteratura su questo argomento;

Sviluppo di un piano di attuazione del progetto;

Sviluppo di giochi didattici, manuali;

Una selezione di materiale illustrativo;

Una selezione di poesie, indovinelli, canzoni, fiabe, miti, leggende sull'argomento;

Una selezione di giochi mobili, finger, didattici, domande divertenti ed esercizi sull'argomento;

Preparazione di materiale riciclato, materiale per arti visive;

Selezione di narrativa e letteratura educativa da leggere ai bambini;

Acquistare semi di fiori;

Compiti per i genitori per preparare mini-progetti sui fiori;

Diagnostica: determinazione del livello di competenze e conoscenze dei bambini sull'argomento del progetto.

Genitori insegnanti

II. Palco principale

Marzo

2-4 settimane

aprile

1 settimana

2 settimane

Conversazione “I fiori sono la bellezza della terra”, “Perché si chiamavano così”, “Sogni di fiori”, “I fiori sono talismani”;

Lezione “Viaggio nel regno delle piante d'appartamento”, “Libro rosso delle piante di Mordovia”

Escursione al parco, negozio di fiori;

Obiettivo: conoscere i fiori della mia regione;

Fare enigmi, puzzle;

Memorizzare e leggere poesie;

Lettura di narrativa, letteratura educativa;

Conversazioni: “Fiori nelle leggende, poesie, indovinelli, canzoni”, “Professioni di persone coinvolte nella floricoltura”;

Lezione “Le piante guariscono” (dare un'idea di piante medicinali; insegnare a identificarli tramite la descrizione; trovare connessioni tra piante da fiore E; arricchire il vocabolario);

Esame di illustrazioni, cartoline con immagini di fiori;

Gioco didattico “Fioraio” (per rafforzare la capacità di distinguere i colori, nominarli rapidamente, trovare il fiore giusto tra gli altri; insegnare ai bambini a raggruppare le piante per colore, creare bellissimi mazzi);

Gioco didattico “Piega il fiore” (chiarimento della conoscenza sulla struttura di un fiore - stelo, foglie, fiore);

Gioco didattico “trova una pianta per descrizione” (chiarimento delle conoscenze sulla struttura di un fiore, consolidamento dei nomi delle piante d'appartamento);

Classe " piante d'appartamento angolo della natura" (consolidare la conoscenza dei bambini sulle piante d'appartamento; continuare a insegnare come confrontare le piante, trovare somiglianze e differenze nelle caratteristiche esterne; consolidare la conoscenza sulle condizioni di crescita delle piante d'appartamento; sviluppare il desiderio di prendersi cura delle piante);

Conversazione “la bellezza salverà il mondo” (spiegare in una forma accessibile ai bambini perché hanno bisogno di proteggere la natura; arricchire ed espandere la loro comprensione del mondo che li circonda);

Lezione “Dente di leone e piante da prato”

Giochi all'aperto;

Ascoltare la musica. Obiettivo: formazione delle basi della cultura musicale dei bambini. Opere: Y. Antonov "Non raccogliere i fiori", W. Mozart "Fiori", P.I. Čajkovskij “Il ciclo delle stagioni”, “Valzer dei fiori”, Y. Chichkov “Fiore magico”, “Questo si chiama natura”, M. Protasov “Denti di leone”.

Esperimenti e attività di ricerca:

Se non si innaffiano i fiori per molto tempo, le foglie appassiscono e il fiore cade;

Dove i semi germoglieranno rapidamente (al sole, in un luogo buio o lontano dalla luce solare);

Assembla una collezione: fiori realizzati con materiali diversi, fiori su stoffa, cartoline “mazzi di fiori”;

Storie di bambini sulle aiuole di casa, su come loro e i loro genitori si prendono cura dei fiori;

In quali occasioni le persone regalano fiori in casa?

Attività lavorativa sul sito, nel gruppo: piantare fiori e prendersi cura di loro.

Lavorare con i genitori:

Consultazione “Bambino e natura (nozioni di base sulla sicurezza dei bambini in età prescolare).”

Consultazione “Fiori per la Mamma” della collana “Insieme ai Bambini”.

Consultazione "La natura è una fonte di un numero enorme di scoperte e ritrovamenti, una fonte di felicità e lavoro (cosa puoi fare in autunno?)."

Attività artistiche e creative:

a) Partecipazione attiva ad eventi legati al tema “Fiori”;

b) Realizzare fiori con la carta;

c) Disegnare fiori con colori, matite, pastelli, utilizzando diverse tecniche:

d) Partecipare a mostre nella scuola dell'infanzia;

e) Disegno collettivo con una tecnica non convenzionale “Bouquets for Mothers” (consolidare la conoscenza della struttura di un fiore, sviluppare un atteggiamento emotivo e valoriale nei confronti delle immagini artistiche);

e) Ritratto “La pianta sorride”;

g) Modellare il bassorilievo “Il fiore è un miracolo”;

Indice delle schede dei giochi didattici:

“Il fiore è il tuo talismano”;

“Indovina il fiore dalla descrizione”;

“Indovina il fiore con l'enigma, con l'illustrazione”;

“Assembla un fiore dalle forme geometriche”;

“Decora il tappeto con i fiori”;

“Pianta fiori da prato e da giardino”;

“Dai un nome al fiore in più”;

Giornata della poesia “Bel Fiore” (sviluppo di un atteggiamento emotivo e valoriale nei confronti delle immagini artistiche);

Serata di indovinelli “Indovinelli della fata del bosco”;

Lavorare in un angolo della natura (prendersi cura delle piante d'appartamento - annaffiare, rimuovere la polvere dalle foglie);

Lavorare con i genitori:

Consultazione per i genitori “Come piantare giardini e orti sul davanzale della finestra”.

Consultazione “Camomilla” della collana “Insieme ai bambini”.

Educatore

3 settimane

Tutela dei miniprogetti da parte dei bambini (insieme ai genitori);

Realizzazione dell'album fotografico “Bambini e Fiori”;

Progettazione della mostra di artigianato e disegni “Flowers Around Us”;

III. La fase finale

4 settimane

Lezione aperta “I fiori intorno a noi”;

Quiz con bambini e genitori “Esperti dei fiori”;

REALIZZAZIONE DEL PROGETTO.

Attività direttamente organizzata. Viaggio nel regno delle piante da interno.

Obiettivi: consolidare la conoscenza dei nomi delle piante d'appartamento; continuare a insegnare ai bambini a descrivere le piante, rilevando le differenze e le somiglianze tra loro, i loro tratti caratteristici; sviluppare la parola e il pensiero; mantenere l'interesse per le piante d'appartamento, il desiderio di osservarle e prendersene cura.

Un angolo di natura. Cura delle piante.

Obiettivi: riassumere le idee dei bambini sulla cura delle piante d'appartamento; consolidare la conoscenza sui bisogni fondamentali delle piante d'appartamento, fornire informazioni sui segni rivelatori di bisogni insoddisfatti; generalizzare la conoscenza sui metodi di cura delle piante (irrigazione, rimozione della polvere, allentamento); sviluppare un discorso monologo coerente attraverso la capacità di parlare delle caratteristiche strutturali delle piante, dell'esecuzione delle proprie azioni, tenendo conto della struttura del processo lavorativo; sviluppare abilità lavorative che corrispondono al contenuto della conoscenza; introdurre un nuovo tipo di cura dei fiori: la concimazione; coltivare l'amore per le piante, il desiderio di prendersene cura e la capacità di comunicare con la natura come organismo vivente.

Esercizi mattutini “Fiori magici”.

La fata racconta ai bambini che dal seme sono cresciuti fino a diventare bellissimi fiori attorno ai quali volano farfalle. Libellule. I bambini sono fiori insoliti. Che può muoversi.

Suggerisce di stare in cerchio e di intrecciare una ghirlanda di fiori.

Giochi didattici

“Trova una pianta”, “Trova quello che descriverò”, “Indovina che tipo di pianta”, “Corri alla pianta nominata”, “Raccogli un fiore”, “Trova la stessa pianta”, “Quale fiore manca? ", Indovina l'indovinello", "Raccogli un mazzo di fiori", "Il quarto dispari", "Arrediamo la stanza", "Trova lo stesso"

“Cosa è cambiato?”, “Dove si nasconde la bambola che nidifica?”, “Trova una pianta per nome”, “Vendi quello che chiamo”, “Dov’è nascosta la pianta?”, “Scopri la pianta”, Acquista “ Fiori”, descrizione “Trova un fiore con il suo nome”"

Giochi di parole

Bersaglio: Sviluppare la capacità di descrivere le piante e trovarle tramite descrizione.

"Sono nato giardiniere"

"Descrivi il fiore"

"Indovinello, indovineremo."

Fare enigmi.

Bersaglio: Sviluppare il pensiero figurativo e associativo, l'immaginazione, la memoria; aumentare l'osservazione e l'interesse per la lingua madre, arricchire il discorso dei bambini con immagini.

Raccolta di enigmi sui fiori

E ora, ragazzi, amici,

Indovina gli enigmi

Tutte le poesie qui parlano di fiori

Li conosco, ma tu?

Cresce sotto un cumulo di neve, è matrigna e madre,

Beve acqua di neve. Come un fiore, questo si chiama

(Bucaneve) (Fafara)

Nasconde il fiore Fiore bianco,

Dolcezza. fiore acido

E nel nome c'è del miele... Serve nella zuppa,

Riconosci? Il suo nome è...?

(Medunitsa) (Kislitsa)

Attività produttive

Collage “Regno dei fiori”

Bersaglio. Continua a suscitare l’interesse dei bambini per le attività artistiche e decorative collettive e esercita la loro capacità di creare un collage.

Applicazione "Fiori magici".

Bersaglio. Insegnare come impegnarsi in attività collettive; rafforzare le capacità di tagliare e incollare; sviluppare il gusto estetico. Capacità di comporre una composizione e navigare su un foglio di carta; sviluppare l'immaginazione e il pensiero creativo.

L'ecologia vegetale è una scienza interdisciplinare che si è formata all'intersezione tra ecologia, botanica e geografia. Studia la crescita e lo sviluppo di vari tipi di flora in condizioni ambientali. Molti fattori ambientali sono di grande importanza per la vita delle piante. Per il normale sviluppo, alberi, arbusti, erbe e altre forme biologiche richiedono i seguenti fattori ambientali:

• umidità;
• leggero;
• il suolo;
• temperatura dell'aria;
• direzione e forza del vento;
• carattere del rilievo.

Per ogni specie, è importante quali piante crescono vicino ai loro habitat nativi. Molte convivono bene con varie specie, ma ce ne sono altre, come le erbe infestanti, che danneggiano altre colture.

Influenza ambientale sulla flora

Le piante sono parte integrante dell'ecosistema. Poiché crescono dalla terra, i loro cicli di vita dipendono dalla situazione ambientale che esiste intorno a loro. La maggior parte di loro ha bisogno di acqua per la crescita e il nutrimento, che proviene da varie fonti: bacini idrici, falde acquifere, precipitazioni. Se le persone coltivano determinate colture, molto spesso annaffiano le piante da sole.

Fondamentalmente tutti i tipi di flora sono attratti dal sole; per il loro sviluppo normale hanno bisogno di una buona illuminazione, ma ci sono piante che possono crescere in condizioni diverse. Possono essere suddivisi nei seguenti gruppi:

• eliofite amanti del sole;
• coloro che amano l'ombra sono sciofiti;
• amando il sole, ma adattato all'ombra - scioeliofite.

I cicli di vita della flora dipendono dalla temperatura dell'aria. Hanno bisogno di calore per la crescita e vari processi. A seconda del periodo dell'anno, le foglie cambiano, la fioritura, i frutti compaiono e maturano.

La biodiversità della flora dipende dalle condizioni meteorologiche e climatiche. Se dentro deserti artici Si trovano soprattutto muschi e licheni, ma nelle umide foreste equatoriali si contano circa 3mila specie di alberi e 20mila piante da fiore.

Linea di fondo

Pertanto, le piante sulla terra si trovano in diverse parti del pianeta. Sono diversi, ma il loro sostentamento dipende dall’ambiente. Come parte dell'ecosistema, la flora prende parte alla natura, fornisce cibo ad animali, uccelli, insetti e persone, fornisce ossigeno, rafforza il suolo, proteggendolo dall'erosione. Le persone dovrebbero preoccuparsi di preservare le piante, perché senza di loro morirebbero tutte le forme di vita sul pianeta.

L'uomo moderno trascorre la maggior parte del suo tempo, circa l'80%, in ambienti chiusi. È un errore pensare che negli ambienti chiusi siamo in una certa misura protetti dagli effetti negativi dell’ambiente. Al contrario, gli studi dimostrano che l’aria interna è 4-6 volte più sporca di quella esterna e 8-10 volte più tossica. La concentrazione di sostanze nocive per il corpo nell'aria interna è talvolta 100 volte maggiore della loro concentrazione nell'aria della strada. Negli ambienti interni siamo circondati da oggetti e materiali che emettono sostanze chimiche ed elementi dannosi per la salute. Si tratta di vernici e pitture che ricoprono mobili, libri, tappeti sintetici, linoleum e parquet, di scarsa qualità Materiali di costruzione, così come tutti Elettrodomestici.

Le sostanze emesse da tutti gli oggetti e materiali di cui sopra sono pericolose di per sé e, se mescolate tra loro, rappresentano un pericolo ancora maggiore per l'uomo.

Non molti sanno che le radiazioni elettromagnetiche e radioattive sono presenti anche nell'atmosfera della nostra casa. Fonti di campi elettromagnetici sono cavi elettrici, frigoriferi, computer, televisori, aspirapolvere, ventilatori, forni elettrici. Inoltre, se i dispositivi elencati si trovano uno vicino all'altro, la loro radiazione viene amplificata, sovrapponendosi l'uno sull'altro. Ecco perché è necessario posizionare correttamente gli elettrodomestici. Va ricordato che un effetto debole ma prolungato dei campi elettromagnetici nel tempo può portare allo sviluppo di tumori maligni, perdita di memoria, morbo di Parkinson e Alzheimer, per non parlare dell'affaticamento cronico.

Un altro pericolo indoor è l’esposizione alle radiazioni. I ricercatori affermano che gli elettrodomestici non sono una fonte di radiazioni, ad eccezione della TV, dalla quale è necessario sedersi il più lontano possibile. Un'altra fonte di radiazioni possono essere strutture edilizie di scarsa qualità, i cui materiali possono contenere radionuclidi molte volte superiori agli standard di radioprotezione consentiti.

Non c'è bisogno di dire che lo stato della nostra salute dipende direttamente dall'ecologia della nostra casa e del posto di lavoro. L'ambiente sfavorevole dal punto di vista ambientale dei locali in cui ci troviamo può causare sia malattie lievi che malattie piuttosto gravi. Le prime conseguenze dell'aria inquinata sono vertigini, mal di testa, insonnia, con conseguente stanchezza e irritabilità.

La domanda naturale è: è possibile migliorare la situazione e, se sì, come? La risposta, come ogni cosa geniale, è abbastanza semplice: una persona ha bisogno di ripristinare la connessione interrotta con la natura circondandosi di piante. Le piante sono dei veri aiutanti nella lotta contro l'aria interna inquinata. Oltre a ciò che assorbono sostanze nocive, producono anche ossigeno, la cui carenza oggi è evidente. Oltre a tutto quanto sopra, l’energia vegetale ha anche un effetto molto benefico sulla condizione umana.

Molte piante da interno hanno proprietà fitoncide (battericide). In una stanza dove nell'aria si trovano, ad esempio, agrumi, rosmarino, mirto e clorofito, il contenuto di microrganismi dannosi diminuisce molte volte. Gli asparagi sono molto utili perché assorbono le particelle di metalli pesanti che, insieme a tutto il resto, sono presenti nelle nostre case.

L'umidità dell'aria è uno degli indicatori importanti per il normale funzionamento del corpo e nelle moderne case a schiera è molto più bassa del normale, quasi come nel deserto. Ma anche qui c'è una via d'uscita: una pianta unica che può trasformare un'area deserta in una vera oasi: il cyperus. Questa è una pianta che ama l'umidità, quindi la pentola con essa viene posta in un vassoio con acqua. Anche tali pallet con piante che amano l'umidità utili da avere in tutte le stanze, poiché hanno un ottimo effetto sulla climatizzazione. Arrowroot, monstera e anthurium migliorano lo scambio acqua-gas negli ambienti chiusi.

Come risultato della ricerca, i dipendenti della NASA sono giunti alla conclusione che l'aloe, il crisantemo, il clorofito e l'edera hanno proprietà purificatrici dell'aria altamente efficaci.

Ovviamente, una persona non si sente bene in una stanza soffocante. Come si è scoperto, la ragione non è semplicemente la mancanza di ossigeno, ma piuttosto i suoi ioni negativi. Il numero di questi ioni diminuisce rapidamente anche quando la TV o il computer sono accesi. Ma in questa situazione le piante vengono in soccorso, rilasciando questi ioni molto negativi, rinfrescando così l'aria e facilitando la respirazione. Queste piante includono conifere come tuia, cipresso e criptomeria. Queste magnifiche piante, che disinfettano anche l'aria, possono essere coltivate in casa partendo dai semi.

Sin dai tempi antichi, il geranio è noto alle persone come una pianta che allontana gli spiriti maligni. La scienza, così come l'esperienza personale di molte persone, dimostra che il geranio allontana le mosche, allevia il mal di testa e deodora e disinfetta l'aria.

La rosa, non senza ragione soprannominata la Regina dei Fiori, ha sicuramente un effetto meraviglioso sull’energia di una persona, sostenendola e correggendola. Rosa da interno aiuta a liberarsi dall'eccessiva stanchezza e irritabilità e se ci sono anche persone del genere nella stessa stanza piante più utili come il basilico, la menta melissa e il dragoncello (dragoncello), l'aria nella stanza diventa non solo non dannosa, ma addirittura curativa.

In autunno si consiglia di coltivare aglio e cipolle in vaso in quantità illimitate. Queste piante non solo disinfettano l'aria, ma aiutano anche con l'insonnia. È particolarmente utile tenerli in camera da letto per chi ha spesso incubi.

È molto utile coltivare il melograno nano nella stanza, che migliora l'immunità. Tutte le verdure estive: prezzemolo, sedano, aneto e coriandolo hanno un effetto molto positivo sulla qualità dell'aria e sulla salute umana.

Ecco un elenco più dettagliato delle piante che migliorano la situazione ambientale in casa:

Impianti di aspirapolvere
assorbire formaldeide e fenolo dall'aria, rilasciati dai nuovi mobili, distruggere i microbi: aloe vera, clorofito, filodendro rampicante

Impianti di condizionamento
hanno le massime capacità di purificazione dell'aria: hlorophytum crestato, epipremnum pennato, asparagi, monstera, euforbia, crassula arborescens

Filtra le piante
affronta con successo il benzene: l'edera comune, il clorofito, l'epipremnum pennato, le dracene puliscono l'aria dagli ossidi di carbonio

Ionizzatori vegetali
Saturano l'aria con ioni di ossigeno negativi e sono molto utili per tutte le stanze, compresa la cucina: pelargonium, monstera, saintpaulia, felci.

Guaritrici delle piante
distruggere l'infezione da stafilococco: dieffenbachia, mirto, ruellia, sanchetia, psidium
distruggere i microrganismi streptococcici: aglaonema, begonie, Andre e Scherzer anthurium, euonymus giapponese
combattere E. coli - poncirus, alloro ciliegio, alloro nobile
capace di sconfiggere la Klebsiella, che provoca polmonite, meningite, sinusite, ecc. - menta, lavanda, monarda, issopo, salvia
ridurre il contenuto totale di cellule microbiche nell'aria interna: rosmarino, anthurium, begonie, mirto, pelargonium, sansevieria, dieffenbachia, crassula arborescens, tradescantia, aglaonema, epipremnum.

Tutte le raccomandazioni di cui sopra non sono regole rigide, perché qualsiasi pianta sana che ti rende felice e porta emozioni positive porterà sicuramente beneficio e armonia nella tua vita e riempirà la tua casa di bellezza, conforto e, soprattutto, salute

L’ecologia vegetale è la scienza del rapporto tra le piante e l’ambiente. L'ambiente in cui vive una pianta è eterogeneo ed è costituito da una combinazione di singoli elementi, o fattori, la cui importanza per le piante è diversa. Da questo punto di vista gli elementi dell'ambiente si dividono in tre gruppi: 1) necessari all'esistenza delle piante; 2) dannoso; 3) indifferente (indifferente), non svolgendo alcun ruolo nella vita delle piante. Insieme costituiscono gli elementi necessari e dannosi dell'ambiente fattori ambientali. Gli elementi indifferenti non sono considerati fattori ambientali.

I fattori ambientali sono classificati in base alla natura del loro impatto sul corpo e alla loro origine. Per la natura dell'impatto che distinguono azione diretta E agendo indirettamente fattori ambientali. I fattori diretti hanno un impatto diretto sull'organismo vegetale. Tra questi, i fattori che agiscono fisiologicamente, come la luce, l'acqua e l'alimentazione minerale, svolgono un ruolo particolarmente importante. I fattori indiretti sono fattori che influenzano indirettamente il corpo, attraverso cambiamenti nei fattori diretti, ad esempio il sollievo.

In base alla loro origine si distinguono le seguenti principali categorie di fattori ambientali:

1. Abiotico fattori - fattori di natura inanimata:

UN) climatico- luce, calore, umidità, composizione e movimento dell'aria;

B) edafico(suolo-suolo) - varie proprietà chimiche e fisiche dei suoli;

V) topografico (orografico) - fattori determinati dallo sgravio.

2. Biotico fattori: l'influenza reciproca degli organismi coviventi:

a) influenza sulle piante di altre piante (vicine);

b) influenza degli animali sulle piante;

c) l'influenza dei microrganismi sulle piante.

3. Antropico(antropogenico) fattori: tutti i tipi di influenze sulle piante umane.

I fattori ambientali influenzano l'organismo vegetale non isolatamente l'uno dall'altro, ma nel loro insieme, formandone uno unico habitat. Esistono due categorie di habitat: ecotop E habitat (biotopo). Per ecotopo si intende il complesso primario di fattori ambientali abiotici su qualsiasi area omogenea specifica della superficie terrestre. Nella loro forma pura, gli ecotopi possono formarsi solo in aree non ancora abitate da organismi, ad esempio su colate laviche recentemente solidificate, su ghiaioni freschi di pendii ripidi, su sabbia fluviale e fondali di ciottoli. Sotto l'influenza degli organismi che abitano l'ecotopo, quest'ultimo si trasforma in un habitat (biotopo), che è una combinazione di tutti i fattori ambientali (abiotici, biotici e spesso antropici) su qualsiasi specifica area omogenea della superficie terrestre.

L'influenza dei fattori ambientali sull'organismo vegetale è molto varia. Gli stessi fattori hanno un significato diverso per le diverse specie vegetali e nei diversi stadi di sviluppo delle piante della stessa specie.

I fattori ecologici in natura sono combinati in complessi e la pianta è sempre influenzata dall'intero complesso di fattori dell'habitat e l'influenza totale dei fattori dell'habitat sulla pianta non è uguale alla somma delle influenze dei singoli fattori. L'interazione dei fattori si manifesta nella loro parziale sostituibilità, la cui essenza è che una diminuzione dei valori di un fattore può essere compensata da un aumento dell'intensità di un altro fattore, e quindi la risposta della pianta rimane invariata. Allo stesso tempo, nessuno dei fattori ambientali necessari per una pianta può essere completamente sostituito da un altro: è impossibile crescere pianta verde nella completa oscurità, anche su terreno molto fertile o in acqua distillata con condizioni ottimali illuminazione.

Vengono chiamati fattori i cui valori si trovano al di fuori della zona ottimale per un dato tipo limitante. Sono i fattori limitanti che determinano l'esistenza di una specie in un particolare habitat.

A differenza degli animali, le piante conducono uno stile di vita legato e sono associate per tutta la vita agli stessi habitat, che subiscono vari cambiamenti nel tempo. Per sopravvivere, ogni pianta deve possedere la proprietà di adattabilità ad un certo intervallo di condizioni ambientali, che è fissata ereditariamente e si chiama plasticità ecologica, O norma di reazione. L'effetto di un fattore ambientale su una pianta può essere rappresentato graficamente sotto forma del cosiddetto curva della vita, O curva ambientale (riso. 15.1).

Riso. 15.1. Schema dell'azione di un fattore ambientale su una pianta: 1 – punto minimo; 2 – punto ottimale; 3 – punto massimo.

Sulla curva dell'attività vitale si distinguono tre punti cardinali: un punto minimo e un punto massimo, corrispondenti ai valori estremi del fattore in cui è possibile l'attività vitale dell'organismo; il punto ottimale corrisponde al valore del fattore più favorevole. Inoltre, sulla curva dell'attività vitale si distinguono diverse zone: la zona ottimale - limita la gamma di valori dei fattori favorevoli (confortevoli); zone pessime - coprono intervalli di forte eccesso e carenza di un fattore, all'interno dei quali la pianta si trova in uno stato di grave depressione; la zona di attività vitale si trova tra i punti estremi (minimo e massimo) e copre l'intera gamma di plasticità dell'organismo, all'interno della quale l'organismo è in grado di svolgere le sue funzioni vitali e rimanere in uno stato attivo. Vicino ai punti estremi ci sono valori subletali (estremamente sfavorevoli) del fattore e oltre valori letali (disastrosi).

La velocità di reazione è determinata dal genotipo; maggiore è la lunghezza della curva di vita lungo l'asse x, maggiore è la plasticità ecologica della pianta o della specie nel suo insieme.

La plasticità delle specie vegetali varia ampiamente, a seconda di ciò si dividono in tre gruppi: 1) stenotopi; 2) euritopi; 3) moderatamente plastico tipi. Gli stenotopi sono specie a bassa plastica che possono esistere in un intervallo ristretto di uno o un altro fattore ambientale, ad esempio le piante delle foreste equatoriali umide che vivono in condizioni di temperature relativamente stabili, da circa 20° a 30° C. Gli euritopi sono caratterizzati da una notevole plasticità e sono in grado di colonizzare una varietà di habitat a seconda di fattori individuali. Gli euritopi includono, ad esempio, il pino silvestre ( Pinus sylvestris), che cresce su terreni di varia umidità e fertilità. Le specie moderatamente plastiche, che comprendono la stragrande maggioranza delle specie, occupano una posizione intermedia tra stenotopi ed euritopi. Quando si dividono le specie nei gruppi di cui sopra, è necessario tenere conto del fatto che questi gruppi si distinguono per fattori ambientali individuali e non caratterizzano la specificità della specie con altri fattori. Una specie può essere stenotopica secondo un fattore, euritopica secondo un altro fattore e moderatamente plastica rispetto a un terzo fattore.

L’unità ecologica fondamentale del mondo vegetale è la specie. Ogni specie unisce individui con bisogni ecologici simili ed è in grado di esistere solo in determinate condizioni ambientali. Le curve di vita di specie diverse possono sovrapporsi in un modo o nell'altro, ma non coincidono mai completamente. Ciò indica che ogni specie vegetale è ecologicamente individuale e unica.

Tuttavia, la specie non è l'unica unità ecologica. Nell'ecologia vegetale, categorie come gruppo ambientale E forma di vita.

Un gruppo ecologico riflette l'atteggiamento delle piante verso qualsiasi fattore. Un gruppo ecologico unisce specie che rispondono allo stesso modo all'uno o all'altro fattore e richiedono intensità simili per il loro normale sviluppo. questo fattore e avere valori vicini di punti ottimali. Le specie incluse nello stesso gruppo ecologico sono caratterizzate non solo da bisogni simili per alcuni fattori ambientali, ma anche da un numero di caratteristiche anatomiche e morfologiche ereditarie simili determinate da questo fattore. I fattori ambientali più importanti che influenzano la struttura delle piante sono l'umidità e la luce; di grande importanza sono anche le condizioni di temperatura, le caratteristiche del suolo, le relazioni competitive nella comunità e una serie di altre condizioni. Le piante possono adattarsi a condizioni simili in modi diversi, sviluppando diverse “strategie” per utilizzare i fattori vitali esistenti e compensare quelli mancanti. Pertanto, all'interno di molti gruppi ecologici puoi trovare piante che differiscono nettamente l'una dall'altra nell'aspetto - abitudini e secondo la struttura anatomica degli organi. Hanno forme di vita diverse. Una forma di vita, a differenza di un gruppo ecologico, riflette l'adattabilità delle piante non a un fattore ambientale individuale, ma all'intero complesso delle condizioni dell'habitat.

Pertanto, un gruppo ecologico comprende specie di diverse forme di vita e, viceversa, una forma di vita può essere rappresentata da specie di diversi gruppi ecologici.

Gruppi ecologici di piante in relazione all'umidità. L'acqua è estremamente importante per la vita di un organismo vegetale. Il protoplasto delle cellule viventi è attivo solo in uno stato saturo d'acqua; se perde una certa quantità di acqua, la cellula muore. Il movimento delle sostanze all'interno della pianta avviene sotto forma di soluzioni acquose.

In relazione all'umidità si distinguono i seguenti principali gruppi di piante.

1. Xerofite- piante che si sono adattate ad una significativa mancanza permanente o temporanea di umidità nel suolo o nell'aria.

2. Mesofiti- piante che vivono in condizioni di umidità abbastanza moderata.

3. Igrofite- piante che vivono in ambienti con elevata umidità atmosferica.

4. Idrofite- piante adattate allo stile di vita acquatico. In senso stretto, le idrofite sono solo piante semisommerse nell'acqua, che hanno parti sott'acqua e sopra l'acqua, o galleggianti, cioè che vivono sia in ambienti acquatici che aerei. Si chiamano piante completamente immerse nell'acqua idatofiti.

Quando consideriamo le tipiche caratteristiche "medie" della struttura di foglie, steli e radici, di regola, abbiamo in mente gli organi dei mesofiti, che fungono da standard.

L'adattamento a condizioni più estreme - mancanza o eccesso di umidità - provoca alcune deviazioni dalla norma media.

Esempi di idatofiti includono Elodea ( Elodea), Vallisneria ( Vallisneria), numerose lenticchie ( Potamogeton), ranuncoli d'acqua ( Batrachio), urut ( Myriophyllum), cornetto ( Ceratophyllum). Alcuni di loro mettono radici nel terreno del bacino, altri sono sospesi liberamente nella colonna d'acqua e solo durante la fioritura le loro infiorescenze si muovono sopra l'acqua.

La struttura degli idatofiti è determinata dalle condizioni di vita. Queste piante incontrano grandi difficoltà con lo scambio di gas, poiché nell'acqua c'è pochissimo ossigeno disciolto e più bassa è la temperatura dell'acqua, minore è. Pertanto, gli idatofiti sono caratterizzati da un'ampia superficie dei loro organi rispetto a massa totale. Le loro foglie sono sottili, ad esempio quelle di elodea sono composte da soli due strati di cellule (Fig. 15.2, A), e sono spesso sezionate in lobi filiformi. I botanici hanno dato loro un nome appropriato: "foglie-branchie", che sottolinea la profonda somiglianza delle foglie sezionate con i filamenti branchiali dei pesci, adattati allo scambio di gas nell'ambiente acquatico.

La luce attenuata raggiunge le piante immerse nell'acqua, poiché alcuni raggi vengono assorbiti o riflessi dall'acqua, e quindi gli idatofiti hanno alcune proprietà degli amanti dell'ombra. In particolare, l'epidermide contiene normali cloroplasti fotosintetici ( riso. 15.2).

Sulla superficie dell'epidermide non è presente alcuna cuticola, oppure è talmente sottile da non rappresentare un ostacolo al passaggio dell'acqua, per cui le piante acquatiche tolte dall'acqua perdono completamente acqua e seccano nel giro di pochi minuti.

L'acqua è molto più densa dell'aria e quindi sostiene le piante immerse in essa. A questo dobbiamo aggiungere che nei tessuti delle piante acquatiche ci sono molti grandi spazi intercellulari pieni di gas e che formano un aerenchima ben definito ( riso. 15.2). Pertanto, le piante acquatiche sono liberamente sospese nella colonna d'acqua e non necessitano di particolari tessuti meccanici. I vasi sono poco sviluppati o del tutto assenti, poiché le piante assorbono l'acqua su tutta la superficie del corpo.

Riso. 15.2. Caratteristiche anatomiche delle idrofite (sezioni trasversali di organi): A – lamina fogliare dell'idratofita Elodea canadiana ( Elodea canadensis) sul lato della nervatura centrale; B - segmento fogliare dell'idratofito Uruti spica ( Myriophyllum spicatum); B – piatto di una foglia galleggiante della ninfea bianca pura aerohidatophyte ( Ninfea candida); G – gambo di Elodea canadese ( Elodea canadensis); E – lamina fogliare dell'idratofita Zostera marina ( Marina di Zostera); 1 – astrosclereide; 2 – cavità aerea; 3 – idatoda; 4 – mesofillo spugnoso; 5 – xilema; 6 – parenchima della corteccia primaria; 7 – mesofillo; 8 – fascio conduttivo; 9 – mesofillo a palizzata; 10 – fibre di sclerenchima; 11 – stomi; 12 – floema; 13 - epidermide.

Gli spazi intercellulari non solo aumentano la galleggiabilità, ma contribuiscono anche alla regolazione dello scambio di gas. Durante il giorno, durante il processo di fotosintesi, si riempiono di ossigeno, che al buio viene utilizzato per la respirazione dei tessuti; L'anidride carbonica rilasciata durante la respirazione si accumula negli spazi intercellulari durante la notte e viene utilizzata durante il processo di fotosintesi durante il giorno.

La maggior parte degli idratofiti ha una riproduzione vegetativa altamente sviluppata, che compensa l'indebolimento della riproduzione dei semi.

Aerogidatofite- gruppo di transizione. È costituito da idatofiti, in cui parte delle foglie galleggia sulla superficie dell'acqua, ad esempio una ninfea ( Ninfea), capsula d'uovo ( Nufar), acquerello ( Idrocaris), lenticchia d'acqua ( Lemna). La struttura delle foglie fluttuanti differisce in alcune caratteristiche ( riso. 15.2, v). Tutti gli stomi si trovano sul lato superiore della foglia, cioè diretti verso l'atmosfera. Ce ne sono molti: la capsula dell'uovo giallo ( Nufar lutea) se ne contano fino a 650 per 1 mm 2 di superficie.La mesofilla a palizzata è molto sviluppata. Attraverso gli stomi e gli estesi spazi intercellulari sviluppati nella lamina fogliare e nel picciolo, l'ossigeno entra nei rizomi e nelle radici immersi nel terreno del serbatoio.

Idrofite ( aeroidrofite, piante “anfibie”) sono comuni lungo le rive dei corpi idrici, ad esempio il calamo palustre ( Acorus calamo), foglia di freccia ( Sagittaria), chastukha ( Alisma), canna ( Sciroppo), canna comune ( Phragmites australis), equiseto fluviale ( equiseto fluviatile), molti carici ( Carex) ecc. Nel terreno di un bacino formano rizomi con numerose radici avventizie e solo foglie o germogli frondosi si innalzano sopra la superficie dell'acqua.

Tutti gli organi delle idrofite hanno un sistema di spazi intercellulari ben sviluppati, attraverso i quali gli organi immersi nell'acqua e nel terreno del serbatoio vengono riforniti di ossigeno. Molte idrofite sono caratterizzate dalla capacità di formare foglie di strutture diverse a seconda delle condizioni in cui avviene il loro sviluppo. Un esempio potrebbe essere la foglia della freccia ( riso. 15.3). La sua foglia, che si eleva sopra l'acqua, presenta un forte picciolo e una fitta lamina sagittale con mesofillo a palizzata ben definito; sia nel piatto che nel picciolo è presente un sistema di cavità d'aria.

Le foglie immerse nell'acqua si presentano come nastri lunghi e delicati senza differenziazione in lamina e picciolo. Loro struttura interna simile alla struttura delle foglie dei tipici idatofiti. Nella stessa pianta, infine, si possono trovare foglie di carattere intermedio con lamina ovale differenziata, galleggianti sulla superficie dell'acqua.

Riso. 15.3. Eterofilia nella punta di freccia (Sagittaria sagittifolia): Sub- sott'acqua; Sciolto- galleggiante; aria- foglie ariose.

Il gruppo delle igrofite comprende piante che vivono in terreni umidi, come prati paludosi o foreste umide. Poiché queste piante non mancano di acqua, la loro struttura non contiene particolari accorgimenti volti a ridurre la traspirazione. In una foglia di polmonaria ( Polmonaria) (riso. 15.4) le cellule epidermiche hanno pareti sottili, ricoperte da una cuticola sottile. Gli stomi sono a filo con la superficie della foglia o addirittura sollevati sopra di essa. Ampi spazi intercellulari creano una superficie evaporante complessivamente ampia. Ciò è facilitato anche dalla presenza di peli viventi sparsi a pareti sottili. In un'atmosfera umida, una maggiore traspirazione porta ad un migliore movimento delle soluzioni verso i germogli.

Riso. 15.4. Sezione trasversale di una foglia di polmonaria (Pulmonaria oscura).

Negli igrofiti forestali, le caratteristiche elencate sono integrate da caratteristiche caratteristiche delle piante che amano l'ombra.

Le piante del gruppo ecologico delle xerofite nella maggior parte dei casi hanno vari adattamenti per mantenere l'equilibrio idrico in mancanza di suolo e umidità atmosferica. A seconda delle principali modalità di adattamento agli habitat aridi, il gruppo delle xerofite è diviso in due tipologie: vere xerofite E false xerofite.

Le vere xerofite includono quelle piante che, crescendo in habitat aridi, sperimentano effettivamente una mancanza di umidità. Hanno adattamenti anatomici, morfologici e fisiologici. La totalità di tutti gli adattamenti anatomici e morfologici dei veri xerofiti conferisce loro uno speciale, cosiddetto xeromorfo struttura che riflette l'adattamento alla diminuzione della traspirazione.

Le caratteristiche xeromorfe si manifestano chiaramente nelle caratteristiche strutturali dell'epidermide. Le cellule principali dell'epidermide negli xerofiti hanno pareti esterne ispessite. Una potente cuticola ricopre l'epidermide e si estende in profondità nelle fessure stomatiche ( riso. 15.5). Sulla superficie dell'epidermide si formano secrezioni cerose sotto forma di vari grani, scaglie e bastoncini. Sui germogli di una palma di cera ( Ceroxylon) lo spessore delle secrezioni cerose raggiunge i 5 mm.

Riso. 15.5. Sezione trasversale di una foglia di aloe (Aloe variegata) con stomi sommersi.

Aggiunte a queste funzionalità diversi tipi tricomi. Una fitta coltre di peli di copertura riduce la traspirazione direttamente (rallentando il movimento dell'aria sulla superficie degli organi) e indirettamente (riflettendo i raggi solari e riducendo così il riscaldamento dei germogli).

Le xerofite sono caratterizzate dall'immersione degli stomi in fosse, le cosiddette cripte, in cui viene creato uno spazio tranquillo. Inoltre, le pareti della cripta possono avere una configurazione complessa. Ad esempio, nell'aloe ( riso. 15.5) le escrescenze delle pareti cellulari, quasi chiudendosi tra loro, creano un ulteriore ostacolo al rilascio del vapore acqueo dalla foglia nell'atmosfera. All'oleandro ( Nerium oleandro) ogni grande cripta contiene un intero gruppo di stomi e la cavità della cripta è piena di peli, come se fosse tappata con un tampone di cotone ( riso. 15.6).

Riso. 15.6. Sezione trasversale di una foglia di oleandro (Nerium oleandro).

I tessuti fogliari interni delle xerofite sono spesso caratterizzati da piccole cellule e forte sclerificazione, che porta ad una riduzione degli spazi intercellulari e della totale superficie evaporante interna.

Vengono chiamate xerofite con un alto grado di sclerificazione sclerofite. La sclerificazione generale dei tessuti è spesso accompagnata dalla formazione di spine dure lungo il bordo della foglia. L'anello estremo di questo processo è la trasformazione di una foglia o di un intero germoglio in una dura spina.

Le foglie di molti cereali hanno vari adattamenti all'arricciatura in caso di carenza di umidità. Al luccio ( Deschampsia caespitosa) sul lato inferiore della foglia, sotto l'epidermide, si trova lo sclerenchima e tutti gli stomi si trovano sul lato superiore della foglia. Si trovano sui lati laterali delle creste che corrono lungo la lamina fogliare. Nei recessi che passano tra le creste ci sono cellule motorie: grandi cellule viventi a pareti sottili capaci di cambiare volume. Se la foglia contiene abbastanza acqua, le cellule motorie, aumentando il loro volume, aprono la foglia. Con la mancanza d'acqua, le cellule motorie diminuiscono di volume, la foglia, come una molla, si arriccia in un tubo e gli stomi si trovano all'interno di una cavità chiusa ( riso. 15.7).

Riso. 15.7. Sezione trasversale di una foglia di luccio(Deschampsia caespitosa): 1 – parte della lamina fogliare ad alto ingrandimento; 2 – sezione dell'intera lamina fogliare; 3 – lamina fogliare piegata; MK– cellule motorie; PP- raggio conduttore; Skl– slerenchima; Chl– clorenchima; E-epidermide.

La riduzione delle foglie è caratteristica di molti arbusti mediterranei e desertici Asia centrale e altri luoghi con estati secche e calde: Dzhuzguna ( Calligono), saxaul ( Haloxylon), ginestra spagnola ( Spartio), efedra ( Efedra) e molti altri. In queste piante, gli steli assumono la funzione di fotosintesi e le foglie si sottosviluppano o cadono all'inizio della primavera. Negli steli sotto l'epidermide è presente un tessuto a palizzata ben sviluppato ( riso. 15.8).

Riso. 15.8. Filiale Juzgun (Calligono) (1) e parte della sua sezione trasversale (2): D– druse; Skl– sclerenchima; Chl– clorenchima; E-epidermide.

Poiché gli xerofiti crescono principalmente nelle steppe, nei deserti, sui pendii asciutti e in altri luoghi aperti, sono ugualmente adattati illuminazione brillante. Pertanto, non è sempre possibile distinguere tra segni xeromorfi e segni causati dall'adattamento all'illuminazione intensa.

Tuttavia, i principali adattamenti dei veri xerofiti agli habitat aridi sono caratteristiche fisiologiche: elevata pressione osmotica della linfa cellulare e resistenza alla siccità del protoplasto.

Le false xerofite includono piante che crescono in habitat aridi, ma non mancano di umidità. I falsi xerofiti hanno adattamenti che consentono loro di ottenere una quantità sufficiente di acqua e, in senso figurato, di "sfuggire alla siccità". Pertanto, presentano segni indeboliti o completamente assenti di una struttura xeromorfa.

Il gruppo dei falsi xerofiti comprende principalmente la steppa del deserto succulente. Le piante grasse sono piante succulente e carnose con tessuto acquifero altamente sviluppato negli organi fuori terra o sotterranei. Esistono due forme di vita principali: piante grasse a stelo e a foglia. Le piante grasse a stelo hanno steli spessi e succulenti che variano nella forma. Le foglie sono sempre ridotte e trasformate in spine. Rappresentanti tipici delle piante grasse a stelo sono i cactus e le euforbie simili a cactus. Nelle piante grasse a foglia, nelle foglie si sviluppa il tessuto acquifero, che diventa denso e succulento e immagazzina molta acqua. I loro steli sono secchi e duri. Le tipiche piante grasse a foglia sono le specie di Aloe ( Aloe) e agavi ( Agave).

Nei periodi favorevoli, quando il terreno è inumidito dalle precipitazioni, le succulente, che hanno un apparato radicale superficiale molto ramificato, accumulano rapidamente grandi quantità di acqua nei tessuti acquiferi per poi, durante la successiva lunga siccità, utilizzarla con molta parsimonia, praticamente senza avvertire una mancanza di umidità. Il risparmio idrico avviene grazie ad alcune caratteristiche adattative: gli stomi delle succulente sono pochi, situati in recessi e aperti solo di notte, quando la temperatura diminuisce e l'umidità dell'aria aumenta; le cellule epidermiche sono ricoperte da una spessa cuticola e da un rivestimento ceroso. Tutto ciò provoca un tasso di traspirazione totale molto basso nelle succulente e consente loro di colonizzare habitat estremamente aridi.

Tuttavia, il tipo di scambio idrico caratteristico delle piante grasse rende difficile lo scambio di gas e quindi non fornisce un'intensità sufficiente della fotosintesi. Gli stomi di queste piante sono aperti solo di notte, quando il processo di fotosintesi è impossibile. L'anidride carbonica viene immagazzinata durante la notte nei vacuoli, legata sotto forma di acidi organici, quindi rilasciata durante il giorno e utilizzata nel processo di fotosintesi. A questo proposito, l'intensità della fotosintesi nelle piante grasse è molto bassa, l'accumulo di biomassa e la crescita in esse procedono lentamente, il che determina la bassa capacità competitiva di queste piante.

Le false xerofite includono anche la steppa del deserto effimera E effemeroidi. Si tratta di piante con una stagione di crescita molto breve, confinata alla stagione più fresca e umida dell'anno. Durante questo breve periodo favorevole (a volte non più di 4-6 settimane), riescono a percorrere l'intero ciclo di sviluppo annuale (dalla germinazione alla formazione dei semi), e vivono il resto della parte sfavorevole dell'anno in uno stato di riposo . Questo ritmo di sviluppo stagionale consente agli effimeri e agli efemeroidi di “sfuggire alla siccità in tempo”.

Gli effimeri includono piante annuali, che sopravvivono ad un periodo sfavorevole sotto forma di semi e si riproducono solo per seme. Di solito sono di piccole dimensioni, poiché non hanno il tempo di formare una massa vegetativa significativa in un breve periodo di tempo. Gli efemeroidi sono piante perenni. Pertanto, sperimentano tempi sfavorevoli non solo sotto forma di semi, ma anche sotto forma di organi sotterranei dormienti: bulbi, rizomi, tuberi.

Poiché gli effimeri e gli efemeroidi coincidono con il loro periodo attivo durante la stagione delle piogge dell'anno, non presentano carenza di umidità. Sono quindi caratterizzati, come i mesofiti, da una struttura mesomorfa. Tuttavia, i loro semi e gli organi sotterranei sono caratterizzati da un'elevata resistenza alla siccità e al calore.

Profondamente radicato i falsi xerofiti “fuggono dalla siccità nello spazio”. Queste piante hanno apparati radicali molto profondi (fino a 15-20 m o più), che penetrano nelle falde acquifere del terreno, dove si ramificano intensamente e forniscono ininterrottamente acqua alla pianta anche durante periodi di forte siccità. Senza subire disidratazione, le false xerofite con radici profonde mantengono un aspetto generalmente mesomorfo, sebbene presentino una leggera diminuzione della superficie evaporante totale a causa della trasformazione di alcune foglie o germogli in spine. Un tipico rappresentante di questa forma di vita è la spina di cammello ( Alhagi pseudodalhagi) della famiglia delle leguminose, che forma boschetti nei deserti dell'Asia centrale e del Kazakistan.

Gruppi ecologici di piante in relazione alla luce. La luce è molto importante nella vita delle piante. Innanzitutto è una condizione necessaria per la fotosintesi, durante la quale le piante legano l'energia luminosa e, utilizzando questa energia, sintetizzano sostanze organiche dall'anidride carbonica e dall'acqua. La luce influenza anche una serie di altre funzioni vitali delle piante: germinazione dei semi, crescita, sviluppo degli organi riproduttivi, traspirazione, ecc. Inoltre, con i cambiamenti delle condizioni di illuminazione, alcuni altri fattori cambiano, ad esempio la temperatura dell'aria e del suolo, la loro umidità , e, quindi, la Luce non ha solo effetti diretti ma anche indiretti sulle piante.

La quantità e la qualità della luce negli habitat varia a seconda dei fattori geografici (latitudine geografica e altitudine), nonché sotto l'influenza di fattori locali (topografia e ombreggiatura creata dalle piante in co-crescita). Pertanto, nel processo di evoluzione, sono emerse specie vegetali che richiedono condizioni di illuminazione diverse. Di solito ci sono tre gruppi ecologici di piante: 1) eliofite– piante amanti della luce; 2) scioeliofite- piante tolleranti all'ombra; 3) sciofiti- piante che amano l'ombra.

Le eliofite, o piante che amano la luce, sono piante di habitat aperti (non ombreggiati). Si trovano in tutte le aree naturali della Terra. Le eliofite sono, ad esempio, molte specie di piante degli strati superiori delle steppe, dei prati e delle foreste, muschi e licheni rocciosi e molti tipi di vegetazione sparsa del deserto, della tundra e alpina.

I germogli delle piante amanti della luce sono piuttosto spessi, con xilema e tessuto meccanico ben sviluppati. Gli internodi sono accorciati, è tipica una ramificazione significativa, che spesso porta alla formazione di rosette e alla formazione di una forma di crescita del tipo "a cuscino".

Le foglie delle eliofite in genere hanno dimensioni più piccole e sono disposte nello spazio in modo tale che nelle ore più luminose del mezzogiorno i raggi del sole sembrano “scivolare” lungo la lamina fogliare e vengono assorbiti meno, e nelle ore mattutine e serali cadono sul suo piano , utilizzato al massimo.

Anche le caratteristiche anatomiche della struttura fogliare delle eliofite mirano a ridurre l'assorbimento della luce. Pertanto, le lame fogliari di molte piante amanti della luce hanno una superficie specifica: lucida, o ricoperta da un rivestimento ceroso, o densamente pubescente con peli chiari. In tutti questi casi le lamine fogliari sono in grado di riflettere una porzione significativa della luce solare. Inoltre, le eliofite hanno epidermide e cuticola ben sviluppate, che impediscono notevolmente la penetrazione della luce nel mesofillo fogliare. È stato stabilito che l'epidermide delle piante fotofile trasmette non più del 15% della luce incidente.

Il mesofillo fogliare ha una struttura densa dovuta al forte sviluppo del parenchima a palizzata, che si forma sia sul lato superiore che su quello inferiore della foglia ( riso. 15.6).

I cloroplasti delle eliofite sono piccoli, riempiono densamente la cellula, ombreggiandosi parzialmente a vicenda. La forma “a”, più resistente alla luce, predomina nella composizione della clorofilla rispetto alla forma “b” (a/b = 4,5-5,5). Il contenuto totale di clorofilla è basso: 1,5-3 mg per 1 g di campione di foglie secche. Pertanto, le foglie delle eliofite hanno solitamente un colore verde chiaro.

Le scioeliofite sono piante tolleranti all'ombra che presentano elevata plasticità in rapporto alla luce e possono svilupparsi normalmente sia in piena luce che in condizioni di ombreggiatura più o meno accentuata. A piante tolleranti all'ombra comprendono la maggior parte delle piante forestali, molte erbe dei prati e un piccolo numero di steppa, tundra e alcune altre piante.

Gli sciofiti crescono e si sviluppano normalmente in condizioni di scarsa illuminazione, reagendo negativamente alla luce solare diretta. Pertanto, possono essere giustamente chiamati piante che amano l'ombra. Questo gruppo ecologico comprende piante degli strati inferiori di fitte foreste ombrose e fitti prati erbosi, piante sommerse nell'acqua e alcuni abitanti delle caverne.

Gli adattamenti delle piante che amano l'ombra alla luce sono per molti versi opposti agli adattamenti delle piante che amano la luce. Le foglie delle sciofite sono generalmente più grandi e sottili di quelle delle eliofite; sono orientate nello spazio in modo da ricevere la massima luce. Sono caratterizzati dall'assenza o dal debole sviluppo della cuticola, dalla mancanza di pubescenza e dal rivestimento ceroso. Pertanto, la luce penetra nella foglia con relativa facilità: l'epidermide degli amanti dell'ombra trasmette fino al 98% della luce incidente. Il mesofillo è lasso, a cellule grandi, non differenziato (o scarsamente differenziato) in parenchima colonnare e spugnoso ( riso. 15.4).

I cloroplasti degli amanti dell'ombra sono grandi, ma ce ne sono pochi nella cellula e quindi non si ombreggiano a vicenda. Il rapporto tra il contenuto di clorofilla forma “a” e “b” diminuisce (a/b = 2,0-2,5). Il contenuto totale di clorofilla è piuttosto elevato, fino a 7-8 mg/1 g di foglia. Pertanto, le foglie degli sciofiti sono generalmente di colore verde scuro.

Negli amanti dell'ombra acquatica c'è un cambiamento adattivo ben espresso nella composizione dei pigmenti fotosintetici a seconda della profondità dell'habitat, vale a dire: nelle piante acquatiche superiori e nelle alghe verdi che vivono nello strato superiore dell'acqua, predominano le clorofille, nei cianobatteri (blu- alghe verdi) la ficocianina viene aggiunta alla clorofilla, nelle alghe brune - fucoxantina, nelle alghe rosse più profonde - ficoeritrina.

Un tipo peculiare di adattamento fisiologico di alcuni amanti dell'ombra alla mancanza di luce è la perdita della capacità di fotosintetizzare e il passaggio alla nutrizione eterotrofa. Queste sono piante - simbiotrofi(micotrofi), ricevendo sostanze organiche con l'aiuto di funghi simbionti (podelnik ( Ipopitys monotropa) dalla famiglia Vertlyanitsev, ladiano ( Corallorhiza), nido ( Neottia), mentoniera ( Epipogio) della famiglia delle orchidee). I germogli di queste piante perdono il colore verde, le foglie si riducono e si trasformano in scaglie incolori. Sistema di radici assume una forma unica: sotto l'influenza del fungo, la crescita delle radici in lunghezza è limitata, ma crescono in spessore ( riso. 15.9).

Riso. 15.9. Le piante sono micotrofe: 1 - radici della torre a tre tagli ( Corallorhiza trifida); 2 - vero nido ( Neottia nidus-avis); 3 - ascensore ordinario ( Ipopitys monotropa).

Nelle condizioni di profonda ombreggiatura degli strati inferiori delle foreste tropicali umide, si sono sviluppate speciali forme di vita vegetale, che alla fine trasportano la maggior parte dei germogli, vegetativi e fioriti, negli strati superiori, verso la luce. Ciò è possibile grazie a metodi di crescita specifici. Ciò comprende viti E epifite.

Le liane si arrampicano verso la luce utilizzando come supporto le piante vicine, le rocce e altri oggetti solidi. Pertanto vengono chiamate anche piante rampicanti in senso lato. Le liane possono essere legnose o erbacee e sono più caratteristiche delle foreste pluviali tropicali. Nella zona temperata sono più abbondanti nelle foreste umide di ontani lungo le rive dei corpi idrici; si tratta quasi esclusivamente di erbe aromatiche come il luppolo ( Humulus lupulus), calistegia ( Calistegia), asperula ( Asperula) ecc. Nelle foreste del Caucaso ci sono parecchie viti legnose (sarsaparilla ( Smilax), risultato ( Periploca), more). SU Lontano est sono rappresentati da Schisandra chinensis ( Schisandra chinensis), actinidia ( Actinidia), uva ( Vite).

La specificità della crescita delle viti è che all'inizio i loro steli crescono molto rapidamente, ma le foglie restano indietro e rimangono alquanto sottosviluppate. Quando, utilizzando un supporto, la pianta porta alla luce i germogli superiori, lì si sviluppano foglie e infiorescenze verdi normali. La struttura anatomica dei fusti delle liane differisce nettamente dalla struttura tipica dei fusti eretti e riflette la specificità del fusto, che è il più flessibile anche in caso di lignificazione significativa (nelle liane legnose). In particolare, i fusti delle viti hanno solitamente una struttura a fascicoli e ampi raggi di parenchima tra i fascicoli.

Effimeri ed effemeroidi delle foreste decidue, ad esempio il kandyk siberiano ( Erythronium sibiricum), lombalgia aperta ( Patene di Pulsatilla), Adone primaverile ( Adone vernalis), anemone di bosco ( Anemone sylvestris), polmonaria la più morbida ( Pulmonaria dacica). Sono tutte piante che amano la luce e possono crescere nei livelli inferiori della foresta solo perché spostano la loro breve stagione di crescita in primavera e all'inizio dell'estate, quando il fogliame degli alberi non ha ancora avuto il tempo di fiorire e l'illuminazione sulla superficie del suolo è elevata. Quando le foglie nelle corone degli alberi fioriscono completamente e appaiono le ombre, hanno il tempo di fiorire e formare frutti.

Gruppi ecologici in relazione alla temperatura. Il calore è uno dei condizioni necessarie l'esistenza delle piante, poiché tutti i processi fisiologici e le reazioni biochimiche dipendono dalla temperatura. Pertanto, la normale crescita e sviluppo delle piante avviene solo in presenza di una certa quantità di calore e di una certa durata della sua esposizione.

Esistono quattro gruppi ecologici di piante: 1) megatermi- piante resistenti al calore; 2) mesotermi- piante amanti del calore, ma non resistenti al calore; 3) microterme- piante che non necessitano di calore, che crescono in climi moderatamente freddi; 4) hecistoterme- piante particolarmente resistenti al freddo. Gli ultimi due gruppi sono spesso combinati in un unico gruppo di piante resistenti al freddo.

I megatermi hanno una serie di adattamenti anatomici, morfologici, biologici e fisiologici che consentono loro di svolgere normalmente le loro funzioni vitali a temperature relativamente elevate.

Le caratteristiche anatomiche e morfologiche dei megatermi comprendono: a) spessa pubescenza bianca o argentata o superficie lucida delle foglie, che riflette una parte significativa della radiazione solare; b) riduzione della superficie che assorbe la radiazione solare, che si ottiene riducendo le foglie, arrotolando le lame fogliari in un tubo, ruotando le lame fogliari con i bordi verso il sole e altri metodi; c) forte sviluppo di tessuti tegumentari che isolano i tessuti interni delle piante dalle elevate temperature ambientali. Queste caratteristiche proteggono le piante resistenti al calore dal surriscaldamento, mentre allo stesso tempo hanno un valore adattivo contro l'essiccamento, che di solito accompagna le alte temperature.

Tra gli adattamenti biologici (comportamentali) va segnalato il fenomeno della cosiddetta “fuga” da temperature estremamente elevate. Pertanto, gli effimeri e gli efemeroidi del deserto e della steppa accorciano significativamente la loro stagione di crescita e coincidono con la stagione più fresca, "fuggendo così in tempo" non solo dalla siccità, ma anche dalle alte temperature.

Gli adattamenti fisiologici sono particolarmente importanti per le piante resistenti al calore, principalmente la capacità del protoplasto di tollerare le alte temperature senza danni. Alcune piante sono caratterizzate da un alto tasso di traspirazione, che porta al raffreddamento del corpo e lo protegge dal surriscaldamento.

Le piante resistenti al calore sono caratteristiche delle regioni calde e secche del globo, proprio come le xerofite discusse in precedenza. Inoltre, i megatermi comprendono muschi rocciosi e licheni di habitat illuminati di varie latitudini e specie di batteri, funghi e alghe che vivono nelle sorgenti termali.

I mesotermi tipici includono le piante della zona tropicale umida, che vivono in condizioni di clima costantemente caldo, ma non caldo, nell'intervallo di temperatura di 20-30°C. Di norma, queste piante non hanno alcun adattamento alle condizioni di temperatura. I mesotermi delle latitudini temperate comprendono le cosiddette specie di alberi a foglia larga: il faggio ( Fagus), carpino ( Carpino), Castagna ( Castanea) ecc., nonché numerose erbe provenienti dagli strati inferiori delle foreste decidue. Queste piante gravitano nella loro distribuzione geografica ai margini oceanici dei continenti con un clima mite e umido.

Le microtermi - piante moderatamente resistenti al freddo - sono caratteristiche della regione della foresta boreale; le piante più resistenti al freddo - gli ecistotermi - includono la tundra e le piante alpine.

Il principale ruolo adattativo nelle piante resistenti al freddo è svolto dai meccanismi fisiologici di difesa: innanzitutto l’abbassamento del punto di congelamento della linfa cellulare e la cosiddetta “tolleranza al ghiaccio”, intesa come capacità delle piante di tollerare la formazione di ghiaccio nei loro tessuti senza danni, così come la transizione piante perenni in uno stato di dormienza invernale. È nello stato di dormienza invernale che le piante hanno la maggiore resistenza al freddo.

Per le piante più resistenti al freddo - ecistoterme - tali caratteristiche morfologiche, come dimensioni ridotte e forme di crescita specifiche. In effetti, la stragrande maggioranza delle piante della tundra e delle piante alpine sono di piccole dimensioni (nane), ad esempio la betulla nana ( Betula nana), salice polare ( Salix polare) ecc. Il significato ecologico del nanismo sta nel fatto che la pianta si trova in condizioni più favorevoli, è meglio riscaldata dal sole in estate e è protetta dal manto nevoso in inverno. I ricercatori nelle regioni artiche hanno notato da tempo che le parti superiori dei cespugli della tundra che sporgono sopra la neve in inverno nella maggior parte dei casi si congelano o vengono ridotte in polvere da neve, ghiaccio e particelle minerali, trasportate da venti frequenti e forti. Pertanto, tutto ciò che si trova sopra la superficie della neve qui è condannato a morte.

L'emergere di forme di crescita uniche come stlantsy E piante a cuscino. Gli alberi degli elfi sono forme striscianti di alberi, arbusti e arbusti, ad esempio il cedro nano ( Pinus pumila), rosmarino selvatico ( Ledum decumbens), specie polari di mirtillo rosso ( Impetro), ginepro del Turkestan ( Juniperus turkestanica) e così via.

Le piante a cuscino (vedere sezione 4) si formano come risultato di una forte ramificazione e di una crescita estremamente lenta dei germogli fuori terra. Tra i germogli si accumulano rifiuti vegetali e particelle minerali. Tutto ciò porta alla formazione di una forma di crescita compatta e abbastanza densa. Alcune piante cuscino possono essere calpestate come se fossero un terreno solido. Il significato ecologico della forma di crescita a forma di cuscino è il seguente. Grazie alla loro struttura compatta, le piante cuscino resistono con successo ai venti freddi. La loro superficie si riscalda quasi quanto la superficie del terreno e le fluttuazioni di temperatura all'interno del cuscino non sono così grandi come nell'ambiente. Pertanto, all'interno della pianta cuscino, come in una serra, vengono mantenute condizioni di temperatura e acqua più favorevoli. Inoltre, il continuo accumulo di lettiera vegetale nel cuscino e la sua ulteriore decomposizione contribuiscono ad aumentare la fertilità del terreno sottostante.

Le forme di crescita a forma di cuscino sono formate in condizioni adeguate da piante erbacee, semilegnose e legnose di varie famiglie: legumi, rosacee, ombrellifere, garofani, primule, ecc. I cuscini sono molto comuni e talvolta determinano completamente il paesaggio negli altipiani di tutti continenti, nonché sulle isole oceaniche rocciose, soprattutto nell'emisfero australe, sulle coste marine, nelle tundre artiche, ecc. Alcuni cuscini presentano caratteristiche esterne pronunciate di xeromorfismo, in particolare spine di varia origine.

Gruppi ecologici in relazione ai fattori del suolo. Il suolo è uno degli ambienti di vita più importanti per le piante terrestri. Serve come substrato per fissare le piante in un determinato luogo e rappresenta anche un mezzo nutritivo da cui le piante assorbono acqua e nutrienti minerali. In tutta la diversità del suolo e dei fattori del suolo, è consuetudine distinguere tra le proprietà chimiche e fisiche del suolo. Tra le proprietà chimiche dell'ambiente del suolo, la reazione dell'ambiente del suolo e il regime salino del suolo sono di primaria importanza ecologica.

In condizioni naturali, la reazione del suolo è influenzata dal clima, dalle rocce che formano il suolo, dalle falde acquifere e dalla vegetazione. Diversi tipi di piante reagiscono diversamente alla reazione del terreno e, da questo punto di vista, si dividono in tre gruppi ecologici: 1) acidofite; 2) basifiti e 3) neutrofiti.

Le acidofite includono piante che preferiscono i terreni acidi. Le acidofite sono piante delle torbiere di sfagno, ad esempio i muschi di sfagno ( Sfagno), rosmarino selvatico ( Ledum palustre), cassandra o mirto di palude ( Chamaedaphne calyculata), sottobello ( Andromeda polifolia), mirtillo ( Ossicocco); alcune specie forestali e prative, come il mirtillo rosso ( Vaccinium vitis-idaea), mirtillo ( Vaccinium myrtillus), equiseto ( Equisetum sylvaticum).

I basifiti comprendono piante che preferiscono terreni ricchi di basi e quindi a reazione alcalina. I basifiti crescono su terreni carbonatici e solonetzici, nonché su affioramenti di rocce carbonatiche.

I neutrotrofiti preferiscono terreni con una reazione neutra. Tuttavia, molti neutrofiti hanno ampie zone ottimali, da reazioni leggermente acide a leggermente alcaline.

Il regime salino dei suoli si riferisce alla composizione e ai rapporti quantitativi delle sostanze chimiche nel suolo, che determinano il contenuto di elementi nutritivi minerali in esso contenuti. Le piante rispondono al contenuto sia dei singoli elementi della nutrizione minerale che della loro interezza, che determina il livello di fertilità del suolo (o la sua “trofità”). Diversi tipi di piante richiedono quantità diverse di elementi minerali nel terreno per il loro normale sviluppo. In base a ciò, si distinguono tre gruppi ecologici: 1) oligotrofi; 2) mesotrofi; 3) eutrofico(megatrofi).

Gli oligotrofi sono piante che si accontentano di livelli molto bassi di nutrizione minerale. Gli oligotrofi tipici sono le piante delle torbiere di sfagno: muschi di sfagno, rosmarino selvatico, podbel, mirtillo rosso, ecc. specie arboree gli oligotrofi includono il pino silvestre e tra le piante da prato - il mirtillo bianco ( Nardus stricta).

Le mesotrofi sono piante moderatamente esigenti in termini di nutrizione minerale. Crescono su terreni poveri, ma non molto poveri. Molte specie di alberi sono mesotrofi: cedro siberiano ( Pinus sibirica), abete siberiano ( Abies sibirica), Betulla bianca ( Betula pendula), pioppo tremulo ( Populus tremula), molte erbe della taiga - acetosa ( Oxalis acetosella), occhio di corvo ( Parigi quadrifolia), giorno feriale ( Trientalis europaea) e così via.

Le piante eutrofiche hanno requisiti elevati per il contenuto di elementi nutritivi minerali, quindi crescono su terreni altamente fertili. Le piante eutrofiche includono la maggior parte delle piante della steppa e dei prati, ad esempio l'erba delle piume ( Stipa pennata), dalle gambe sottili ( Koeleria cristata), erba di grano ( Elitrigia repens), nonché alcune piante delle paludi di pianura, come la cannuccia di palude ( Phragmites australis).

I rappresentanti di questi gruppi ecologici non presentano caratteristiche adattative anatomiche e morfologiche specifiche a causa della natura trofica dei loro habitat. Tuttavia, gli oligotrofi hanno spesso caratteristiche xeromorfe, come foglie piccole e dure, cuticola spessa, ecc. Ovviamente, la reazione morfologica e anatomica alla mancanza di nutrimento del suolo è simile ad alcuni tipi di reazioni alla mancanza di umidità, il che è comprensibile dal punto di vista del deterioramento delle condizioni di crescita incluso e un altro caso.

Alcune piante autotrofe, che di solito vivono nelle paludi (nella zona tropicale e in parte in quella temperata), compensano la mancanza di azoto nel substrato con nutrimento aggiuntivo da piccoli animali, in particolare insetti, i cui corpi vengono digeriti con l'aiuto di enzimi secreto da ghiandole speciali sulle foglie di piante insettivore o carnivore. Di solito, la capacità di questo tipo di alimentazione è accompagnata dalla formazione di una varietà di dispositivi di caccia.

La drosera, comune nelle torbiere di sfagno ( Drosera rotundifolia, riso. 15.11, 1) le foglie sono ricoperte di peli ghiandolari rossastri, che secernono goccioline di una secrezione appiccicosa e lucida sulle punte. Piccoli insetti si attaccano alla foglia e con i loro movimenti irritano altri peli ghiandolari della foglia, che lentamente si piegano e circondano strettamente l'insetto con le loro ghiandole. La dissoluzione e l'assorbimento del cibo avvengono nell'arco di diversi giorni, dopodiché i peli si raddrizzano e la foglia può nuovamente catturare la preda.

Apparecchio per la cattura delle acchiappamosche di Venere ( Dionea muscipula), che vive nelle torbiere dell'America settentrionale orientale, ha una struttura complessa ( riso. 15.11, 2, 3). Le foglie hanno setole sensibili che fanno sì che le due lame si chiudano quando vengono toccate da un insetto.

Foglie di Nepenthes trapper ( Nepenthes, riso. 15.11, 4), piante rampicanti delle macchie tropicali costiere della regione indo-malese, hanno un lungo picciolo, la cui parte inferiore è larga, lamellare, verde (fotosintetico); quello centrale è ristretto, a forma di stelo, riccio (si avvolge attorno al supporto), e quello superiore si trasforma in una brocca variegata, coperta superiormente da un coperchio: una lama fogliare. Un liquido zuccherino secerne lungo il bordo della brocca, attirando gli insetti. Una volta nella brocca, l'insetto scivola lungo la parete interna liscia fino al fondo, dove si trova il liquido digestivo.

Nei corpi d'acqua stagnanti di solito abbiamo una pianta galleggiante sommersa chiamata vescica ( Utricularia, riso. 15.11, 5, 6 ). Non ha radici; le foglie sono sezionate in stretti lobuli filiformi, alle estremità dei quali sono presenti vescicole intrappolatrici con una valva che si apre verso l'interno. Piccoli insetti o crostacei non riescono a uscire dalla bolla e vengono digeriti lì.

Riso. 15.11. Piante insettivore: 1 – drosera ( Drosera rotundifolia); 2 e 3 – Venere acchiappamosche ( Dionea muscipula), foglio aperto e chiuso; 4 – nepenthes ( Nepenthes), foglia-“brocca”; 5 e 6 – pemfigo ( Utricularia), parte di un foglio e una bolla di cattura.

Per la maggior parte delle piante, sia il contenuto insufficiente che quello eccessivo di elementi minerali sono dannosi. Tuttavia, alcune piante si sono adattate all'eccesso alto contenuto batterie. I seguenti quattro gruppi sono i più studiati.

1. Nitrofiti- piante adattate al contenuto di azoto in eccesso. I nitrofiti tipici crescono su rifiuti e cumuli di letame e discariche, in radure ingombre, tenute abbandonate e altri habitat dove si verifica un'intensa nitrificazione. Assorbono i nitrati in quantità tali da poterli trovare anche nella linfa cellulare di queste piante. I nitrofiti includono l'ortica ( Urtica dioica), gelsomino bianco ( Album Lamio), tipi di bardana ( Arczio), lamponi ( Rubus idaeus), sambuco ( Sambuco) e così via.

2. Calcefiti- piante adattate all'eccesso di calcio nel terreno. Crescono su terreni carbonatici (calcarei), nonché su affioramenti di calcare e gesso. Tra i calcifiti rientrano molte piante forestali e steppiche, ad esempio la scarpetta della signora ( Cypripedium calceolo), anemone di bosco ( Anemone sylvestris), falce erba medica ( Medicago falcata) ecc. Tra le specie arboree i calcefiti sono il larice siberiano ( Larix sibirica), faggio ( Fagus sylvatica), rovere soffice ( Quercus pubescens) e alcuni altri. Particolarmente diversificata è la composizione delle calcefite sugli affioramenti calcarei e gessosi, che formano una flora speciale, la cosiddetta flora del “gesso”.

3. Tossicofite combinano specie resistenti ad alte concentrazioni di alcuni metalli pesanti (Zn, Pb, Cr, Ni, Co, Cu) e sono persino in grado di accumulare ioni di questi metalli. Le tossicofite sono limitate nella loro distribuzione ai suoli formati su rocce ricche di elementi di metalli pesanti, nonché alle discariche di rocce di scarto dell'estrazione industriale di depositi di questi metalli. Tipici concentratori di tossicofiti adatti ad indicare terreni contenenti molto piombo sono la festuca delle pecore ( Festuca ovina), erba sottile ( Agrostis tenuis); su terreni di zinco - viola ( Viola calaminaria), erba di campo ( Thlaspi arvense), alcuni tipi di resina ( Silene); su suoli ricchi di selenio, numerose specie di Astragalus ( Astragalo); su suoli ricchi di rame - obern ( Oberna behen), scaricamento ( Gypsophila patrinii), tipi di finocchio ( Gladiolo) eccetera.

4. Alofite- piante resistenti ad alti livelli di ioni di sali facilmente solubili. I sali in eccesso aumentano la concentrazione della soluzione del terreno, con conseguente difficoltà nell'assorbimento dei nutrienti da parte delle piante. Le alofite assorbono queste sostanze a causa dell'aumento della pressione osmotica della linfa cellulare. Diverse alofite si sono adattate alla vita su terreni salini in modi diversi: alcune di esse secernono sali in eccesso assorbiti dal terreno o attraverso apposite ghiandole sulla superficie di foglie e steli (kermek ( Limonio gmelinii), lattaio ( Glauxmaritima)), o perdendo foglie e ramoscelli quando in essi si accumula la massima concentrazione di sali (piantaggine salata ( Piantaggine marittima), pettinatrice ( Tamarix)). Altre alofite sono piante grasse, che aiutano a ridurre la concentrazione di sali nella linfa cellulare (soleros ( Salicornia europaea), tipi di solyanka ( Salsola)). Caratteristica principale alofite è la resistenza fisiologica del protoplasto delle loro cellule agli ioni salini.

Da Proprietà fisiche I suoli di primaria importanza ecologica sono i regimi di aria, acqua e temperatura, la composizione meccanica e la struttura del suolo, la sua porosità, durezza e plasticità. I regimi dell'aria, dell'acqua e della temperatura del suolo sono determinati da fattori climatici. Le restanti proprietà fisiche del suolo hanno un effetto prevalentemente indiretto sulle piante. E solo su substrati sabbiosi e molto duri (rocciosi) le piante sono sotto l'influenza diretta di alcune delle loro proprietà fisiche. Di conseguenza, si formano due gruppi ecologici: psammofite E petrofiti(litofiti).

Il gruppo degli psammofiti comprende piante adattate alla vita su sabbie mobili, che possono essere chiamate solo condizionatamente suoli. Substrati di questo genere occupano vasti spazi nei deserti sabbiosi, e si trovano anche lungo le rive di mari, grandi fiumi e laghi. Una caratteristica ambientale specifica delle sabbie è la loro scorrevolezza. Di conseguenza, nella vita degli psammofiti c'è una minaccia costante di coprire le parti fuori terra delle piante con sabbia o, al contrario, di soffiare via la sabbia ed esporre le loro radici. È questo fattore ambientale che determina le principali caratteristiche adattative anatomiche, morfologiche e biologiche caratteristiche delle psammofite.

La maggior parte degli psammofiti arborei e arbustivi, ad esempio il saxaul sabbioso ( Haloxylon persicum) e il miscuglio di Richter ( Salsola richteri), formano potenti radici avventizie su tronchi sepolti nella sabbia. In alcune psammofite legnose, ad esempio nell'acacia delle sabbie ( Ammodendron conollyi), si formano germogli avventizi sulle radici nude, e poi si formano nuovi germogli, che consentono di prolungare la vita della pianta quando la sabbia viene espulsa da sotto il suo apparato radicale. Numerose psammofite erbacee formano lunghi rizomi con estremità acuminate, che crescono rapidamente verso l'alto e, una volta raggiunta la superficie, formano nuovi germogli, evitando così l'interramento.

Inoltre, nel processo della loro evoluzione, le psammofite hanno sviluppato vari adattamenti nei frutti e nei semi volti a garantirne la volatilità e la capacità di muoversi insieme alla sabbia in movimento. Questi adattamenti consistono nella formazione di varie escrescenze su frutti e semi: setole - in juzgun ( Calligono) e rigonfiamenti a sacco - nel carice rigonfio ( Fisodi di Carex), conferendo elasticità e leggerezza al frutto; vari aerei.

I petrofiti (litofite) comprendono piante che vivono su substrati rocciosi: affioramenti rocciosi, ghiaioni rocciosi e ghiaiosi, depositi di massi e ciottoli lungo le rive dei fiumi di montagna. Tutti i petrofiti sono piante cosiddette “pioniere”, ovvero le prime a colonizzare e sviluppare habitat con substrati rocciosi.

Fattori topografici (orografici). I fattori di sollievo hanno un effetto principalmente indiretto sulle piante, ridistribuendo la quantità di precipitazioni e calore sulla superficie terrestre. Nelle depressioni del rilievo si accumulano precipitazioni e masse d'aria fredda, che è la ragione dell'insediamento in queste condizioni di piante che amano l'umidità che non necessitano di calore. Gli elementi elevati del rilievo, i pendii esposti a sud, si riscaldano meglio delle depressioni e dei pendii di altri orientamenti, quindi su di essi si possono trovare piante più amanti del calore e meno esigenti in termini di umidità. Piccole morfologie aumentano la diversità delle microcondizioni, creando un mosaico di copertura vegetale.

La distribuzione delle piante è particolarmente influenzata dai macrorilievi: montagne, medie montagne e altipiani, che creano ampiezze altimetriche significative in un'area relativamente piccola. Con i cambiamenti di altitudine, cambiano gli indicatori climatici: temperatura e umidità, con conseguente zonazione altitudinale della vegetazione. Le montagne rappresentano spesso una barriera alla penetrazione delle piante da una regione all'altra.

Fattori biotici. I fattori biotici sono di grande importanza nella vita delle piante, con questo intendiamo l'influenza degli animali, di altre piante e dei microrganismi. Questa influenza può essere diretta, quando gli organismi a diretto contatto con la pianta hanno su di essa un effetto positivo o negativo (ad esempio, animali che mangiano erba), o indiretta, quando gli organismi influenzano indirettamente la pianta, modificandone l'habitat.

La popolazione animale del suolo gioca un ruolo importante nella vita delle piante. Gli animali frantumano e digeriscono i resti vegetali, allentano il terreno, arricchiscono lo strato di terreno con sostanze organiche, cioè modificano la chimica e la struttura del terreno. Ciò crea le condizioni per lo sviluppo preferenziale di alcune piante e la soppressione di altre. Gli insetti e alcuni uccelli impollinano le piante. È noto il ruolo degli animali e degli uccelli come distributori di semi e frutti delle piante.

L'influenza degli animali sulle piante si manifesta talvolta attraverso un'intera catena di organismi viventi. Pertanto, una forte diminuzione del numero di rapaci nelle steppe porta alla rapida proliferazione delle arvicole, che si nutrono della massa verde delle piante della steppa. Ciò, a sua volta, porta ad una diminuzione della produttività delle fitocenosi della steppa e ad una ridistribuzione quantitativa delle specie vegetali all'interno della comunità.

Il ruolo negativo degli animali si manifesta nel calpestare e mangiare le piante.

L'influenza di alcune piante su altre è molto varia. Qui si possono distinguere diversi tipi di relazioni.

1. Quando mutualismo Le piante ricevono benefici reciproci come risultato della convivenza. Un esempio di tale relazione è la micorriza, una simbiosi di batteri noduli che fissano l'azoto con radici di legumi.

2. Commensalismo- questa è una forma di relazione in cui la convivenza è vantaggiosa per una pianta, ma indifferente per l'altra. Pertanto, una pianta può utilizzarne un'altra come substrato (epifite).

4. concorrenza- si manifesta nelle piante nella lotta per le condizioni di vita: umidità, nutrienti, luce, ecc. Si distingue tra competizione intraspecifica (tra individui della stessa specie) e competizione interspecifica (tra individui di specie diverse).

Fattori antropici (creati dall'uomo). L'uomo ha avuto un effetto sulle piante fin dai tempi antichi, ed è particolarmente evidente ai nostri tempi. Questa influenza può essere diretta e indiretta.

L'impatto diretto è la deforestazione, la fienagione, la raccolta di frutti e fiori, il calpestio, ecc. Nella maggior parte dei casi, tali attività hanno un impatto negativo sulle piante e sulle comunità vegetali. Il numero di alcune specie sta diminuendo drasticamente e alcune potrebbero scomparire completamente. Si verifica una significativa ristrutturazione delle comunità vegetali o addirittura la sostituzione di una comunità con un'altra.

Non meno importante è l’impatto indiretto dell’uomo sulla copertura vegetale. Si manifesta nei cambiamenti nelle condizioni di vita delle piante. Ecco come appaiono ruderale, oppure rifiuti, habitat, discariche industriali. L'inquinamento dell'atmosfera, del suolo e dell'acqua causato dai rifiuti industriali ha un impatto negativo sulla vita vegetale. Porta all'estinzione di alcune specie vegetali e di comunità vegetali in generale in una determinata area. Anche la copertura vegetale naturale sta cambiando a causa dell'aumento della superficie interessata da agrofitocenosi.

Nel corso della sua attività economica, una persona deve tenere conto di tutte le relazioni negli ecosistemi, la cui violazione spesso comporta conseguenze irreparabili.

Classificazione delle forme di vita delle piante. I fattori ambientali influenzano la pianta non isolatamente gli uni dagli altri, ma nel loro insieme. L'adattabilità delle piante all'intera gamma di condizioni ambientali si riflette nella loro forma di vita. Per forma di vita si intende un gruppo di specie simili nell'aspetto (habitus), che è determinato dalla somiglianza delle principali caratteristiche morfologiche e biologiche che hanno significato adattativo.

La forma di vita delle piante è il risultato dell'adattamento a un determinato ambiente e si sviluppa nel processo di lunga evoluzione. Pertanto, le caratteristiche caratteristiche di una forma di vita sono fissate nel genotipo e compaiono nelle piante in ogni nuova generazione. Quando si identificano le forme di vita, vengono prese in considerazione varie caratteristiche biologiche e morfologiche delle piante: forma di crescita, ritmi di sviluppo, aspettativa di vita, natura dei sistemi radicali, adattamenti alla propagazione vegetativa, ecc. Pertanto, vengono anche chiamate forme di vita delle piante biomorfi.

Esistono diverse classificazioni delle forme di vita vegetale che non coincidono con la classificazione dei tassonomi, basate sulla struttura degli organi generativi e che riflettono la “parentela di sangue” delle piante. Piante che non sono affatto imparentate, appartenenti a famiglie e persino classi diverse, assumono una forma di vita simile in condizioni simili.

A seconda dello scopo, le classificazioni biomorfologiche possono basarsi su caratteristiche diverse. Una delle classificazioni più comuni e universali delle forme di vita vegetale è stata proposta dal botanico danese K. Raunkier. Si basa sulla presa in considerazione dell'adattamento delle piante a sopportare condizioni sfavorevoli: basse temperature autunno-inverno nelle zone con climi freddi e siccità estiva nelle zone calde e secche. È noto che le gemme rigeneranti delle piante soffrono principalmente il freddo e la siccità e il grado di protezione delle gemme dipende in gran parte dalla loro posizione rispetto alla superficie del suolo. Questa caratteristica è stata utilizzata da K. Raunkier per classificare le forme di vita. Ha identificato cinque grandi categorie di forme di vita, chiamandole biologi