Фитогеография и экология растений: предмет изучения и задачи
Фитогеография – это наука, которая изучает растительный покров всего земного шара и устанавливает закономерности распределения типов растительности и ключевых растительных сообществ в пределах земного шара по различным географическим зонам.
Экология растений – это наука, которая изучает взаимосвязь и типологию взаимодействия между различными растительными организмами, а также растениями и средой обитания в негативном и позитивном контекстах.
Каждый вид растительных организмов распространен на уникальной, часто достаточно большой территории, которая носит название ареала обитания. Также можно говорить об ареале обитания рода, семейства. Ареалы могут быть:
- сплошными в случае, когда растения занимают весь ареала обитания, за исключением отдельных мест, не занятых особями (по различным причинам);
- разъединенные ареалы, когда растительные организмы занимают не весь ареал, а его отдельные части;
- ленточные ареалы, когда занятая территория, занимаемая видом вытянута лентой и вдоль речной территории.
Многие виды растений распространены по всей территории земного шара, как минимум на нескольких материках. Эти виды растений являются космополитами. К ним можно отнести одуванчик, крапиву, тростник, дурман, осот. Те виды, которые обитают на конкретной территории называются эндемиками. Примером может являться цитварная полынь.
Особенный интерес для фитогеографии и экологии растений представляют разъединенные ареалы. Также достаточно хорошо распространены в природе так называемые викарные ареалы. Они представлены достаточно близкими видами, которые отличаются только незначительными признаками. Нельзя отождествлять понятие ареал с понятием местообитание, поскольку местообитание входит в конкретный ареал обитания вида.
Формирование ареалов конкретных видов обусловлено несколькими причинами:
- способностью растения к расселению по территории;
- наличием условий для произрастания данного вида.
Фитогеография и экология растений также позволяют выявить особенности флоры и растительного покрова, произрастающего на определенной территории.
Флора – это исторически сложившаяся совокупность видов растений, которые растут на конкретной территории.
Флора образует растительный покров конкретной территории, среди которого можно выделить несколько типов:
- леса (преобладают деревья; они могут быть влажными, листопадными, тропическими, субтропическими и т.п.);
- степи (преобладают травы и полукустарники);
- пустыни и тундры;
- растительность лугов и сфагновых болот.
Особенности растительного покрова можно отследить на примере влажным тропических лесов. Фитоботаник А. Гумбольдт назвал такие леса гиелями. Они распространены в экваториальной территории и для роста растений благоприятным фактором на данной территории является достаточное увлажнение. Также здесь достаточно благоприятен для роста растений этой территории диапазон температур. Здесь также присутствуют вечнозеленые, цветущие, плодоносящие в различные сроки на протяжении всего года. Влажные тропические леса включают в себя: лианы, пальмы, мареновые и лавровые деревья, орхидные и травянистые ароидные.
На затопляемых приливами берегах океанов развита особая, так называемая мангровая растительность. Она состоит из кустарников и низкорослых деревьев, у которых вследствие периодического затопления развились высокие воздушные и опорные (ходульные) корни.
Экология растений также позволяет установить зависимость растительного покрова от освещенности. Поскольку основу их жизнедеятельности составляет фотосинтез, то для них освещенность можно даже назвать лимитирующим фактором развития. По отношению к количеству света выделяют следующие группы растительных организмов:
- гелиофиты (светолюбивые растения);
- сциофиты (тенелюбивые растения);
- сциогелиофиты (теневыносливые растения).
Фотопериодизм – это реакция живых организмов (растений и животных) на суточный ритм освещённости, продолжительность светового дня и соотношение между темным и светлым временем суток (фотопериодами).
Многие растения, с точки зрения экологии растений, починяются явлению фотопериодизма. По типу фотопериодизма все растения делятся на:
- растения короткого дня, для перехода к цветению требуется 12 ч светлого времени и менее в сутки (конопля, капуста, хризантемы, табак, рис);
- растения длинного дня, для которых необходима продолжительность светового дня не более 12 часов в сутки. К таким растениям относят пшеницу, лен, картофель, овес, морковь.
- также бывают фотопериодически нейтральные растения, которые безразличны к длине светового дня и их цветение наступает при его любой длительности.
Методы фитогеографии и экологии растений
Экология растений и фитогеография используют описательные методы, часто пользуются данными практических экспериментов, опираются на сведения систематики и других областей биологии. Популярным в экологии растений является также и метод моделирования. Его основной смысл заключается в построении и использовании моделей, реальных и идеальных. Эти модели иллюстрируют протекание экологических процессов внутри растительных сообществ.
Таким образом, фитогеография и экология растений являются перспективными областями знаний, которые позволяют решать многие междисциплинарные проблемы и дают возможность обеспечить устойчивость различных биоценозов, а главное их растительной составляющей. Благодаря данным этих наук удалось вывести на новый перспективный уровень развития всю биологическую науку и решить многочисленные задачи прикладных и фундаментальных областей жизнедеятельности.
