Общее понятие о биосфере

Биосфера — особая земная оболочка, в которой сосредо­точена жизнь. Учение о биосфере разработал наш соотечествен­ник, академик В. И. Вернадский.

Все живое вещество нашей планеты составляет биосферу. Это единственная оболочка Земли, куда проникает солнечная энер­гия, главным источником которой является Солнце. Границы биосферы определяются наличием условий, в которых возможна жизнь. Она охватывает верхнюю часть твердой оболочки Земли (на глубине свыше 2—3 км обнаружены микроорганизмы), всю гидросферу (живые организмы обитают на глубине около 11 км), нижние слои атмосферы (микроорганизмы встречаются на вы­соте до 20 км). Живое вещество представляет мощный глобаль­ный фактор, преобразующий всю земную поверхность, водную оболочку и атмосферу.

Живое вещество — это совокупность всех живых организ­мов. Как ни различны отдельные его представители (живот­ные, растения), все они обладают общими свойствами, которые дают основание считать их живыми. Этим они коренным образом отличаются от тел неживой природы (горные породы, минералы).

Живые тела — это открытые саморегулирующиеся и само­воспроизводящиеся системы. Организм как открытая система существует благодаря обмену веществ и энергии с окружающей средой. Обмен веществ выражается в непрерывно идущих про­цессах созидания и разрушения, т. е. ассимиляции и диссими­ляции. Организм усваивает из окружающей среды вещества и превращает их в собственное тело. В состав живого вещества входит много химических элементов, из которых главными и обязательными являются углерод, водород, кислород, азот, фос­фор, сера и т. д. Из обмена веществ с окружающей средой вытекают и другие основные свойства жизни — питание, дыха­ние, движение, рост, развитие, размножение, выделение, раз­дражимость, приспособляемость и т. д.

Способность к саморегуляции процессов жизнедеятельности позволяет организму сохранять свои свойства в условиях постоянно изменяющейся среды. Живой организм способен противо­стоять действию внешних физических сил.

Живой организм способен к самовоспроизведению клеток и целых организмов. Преемственность жизни происходит благо­даря наследственности, передающей и закрепляющей у потомков признаки родительских организмов. Движущим фактором исто­рического развития живой природы является естественный отбор наиболее приспособленных организмов. В многообразии живого мира обнаруживается единство их строения: в основе почти всех организмов лежит основная биологическая структурная едини­ца — клетка. Единство живого мира представлено и в химичес­ком составе, основу которого составляют белки и нуклеиновые кислоты.

Общая картина окружающей нас природы представляет собой не беспорядочное сочетание различных живых существ, а доста­точно устойчивую и организованную систему, в которой каждый организм занимает определенное место и тесно связан со средой обитания, вне которой он не может существовать.

Живая и неживая природа находятся в постоянном взаимодействии благодаря бесконечному круговороту веществ в природе. Из неживой природы химические элементы переходят в живые организмы, из одного организма в другой, затем снова возвращаются в неживую природу. В природе имеют место геологический (большой) круговорот веществ между океаном и сушей и биологический (малый) круговорот веществ между почвой и живыми организмами. Биологический круговорот состоит из нескольких циклов. В первом цикле благодаря деятельности микроорганизмов в почве образуются минеральные вещества. Во втором цикле эти минеральные вещества, растворенные в воде, усваиваются растениями, которые создают органические вещества в процессе фотосинтеза. В третьем - животные питаются этими органическими веществами. В четвертом — происходит отмирание растений и животных, органическое вещество которых поступает в почву, где под воздействием микроорганизмов подвергается глубокому преобразованию. Продукты распада живых организмов снова поступают в биологический круговорот. Центральное звено в биосфере образуют растения. Зеленый океан, являясь поставщиком кислорода, поддерживает постоянный газовый состав атмосферы. Растения, используя солнечную радиацию, углекислый газ и воду, создают органические вещества. Животные получают готовые органические веще­ства из растений, питаясь ими. Таким образом, зеленые растения благодаря фотосинтезу поставляют первичную биопродукцию — кислород и тем самым являются первоисточником существова­ния и развития жизни на Земле.

Бактерии, грибы, простейшие разрушают мертвых животных и растения, разлагают органические вещества, превращая их в минеральные соединения, в свою очередь потребляемые расте­ниями. Так замыкается цикл биологического круговорота ве­ществ — циркуляция веществ между почвой, растениями, жи­вотными и микроорганизмами.

Биологический круговорот — основа существования биосферы. Все живые организмы выполняют в биосфере определенную роль.

Биосфера, служащая средой жизни для всех существ нашей планеты, развивалась в течение миллиардов лет в результате взаимного приспособления и эволюции растительных и живот­ных организмов.

Вопросы. 1. Что такое биосфера? 2. В чем сущность един­ства и многообразия живого мира?

Почва

 

Понятие о почве. Почва представляет собой особое природное образование, обладающее только ей присущими строением, со­ставом и свойствами. Иными словами, это верхний рыхлый слой суши земного шара, образовавшийся в результате сложного взаимодействия климатических условий, растительных и жи­вотных организмов, материнских горных пород.

Почва — сложная, постепенно меняющаяся среда, в которой непрерывно совершается круговорот элементов. Она постоянно взаимодействует с другими элементами природы. Вместе с жи­выми организмами почва образует биогеоценозы, обеспечиваю­щие биосфере само существование жизни. Важнейшее свойство почвы — ее плодородие, т. е. способность обеспечивать рост и развитие растений, снабжать их водой и минеральными солями. Плодородие почвы зависит от многих факторов: структуры, состава, свойств почвы, ее способности пропускать и удерживать воду, накапливать перегной и минеральные соли. Отмершие организмы разрушаются (разлагают­ся) с помощью микроорганизмов и превращаются в однородную массу — перегной (гумус), который улучшает физические, хи­мические и биологические свойства почвы. В черноземных по­чвах содержится до 15% перегноя, в подзолистых — до 1—3%.

Состав почвы. Почва состоит из органических и минеральных веществ. Органические вещества — это перегной, неразложившиеся растения и животные. Минеральные вещества — это песок, глина, обломки горных пород.

В зависимости от содержания глины и песка почвы делятся на глинистые, суглинистые, супесчаные и песчаные. Определить ме­ханический состав почвы можно по ее внешнему виду и на ощупь.

Глинистая почва плотная, песчинки в ней не ощущаются; эта почва влажная, мажется, хорошо скатывается в прочный длинный шнур. Суглинистая почва тоже довольно плотная, песчинки едва прощупываются, почва скатывается в шарик, а шнур получается непрочный. Песчаная почва рыхлая, состоит из песчинок, скрипит, не скатывается в шарик. Супесчаная почва содержит больше песчаных частиц, она влажная, скрипит, скатывается в непрочный шарик.

Структура почвы. Почва может быть структурной (мелкокомковатой) и бесструктурной (пылеватой). Структурная состоит из мелких прочных комочков величиной от 1 до 10 мм в диаметре. Эта почва плодородна, содержит достаточное количество воздуха, воды и питательных веществ. Бесструктурная почва — глыбистая или распыленная, почвенные частицы не соединяются между собой. Такая почва не в состоянии поглотить много воды.

На территории нашей страны в соответствии с изменениями климата и под различными растениями образовались различные типы почв (с севера на юг): арктические, тундровые, подзолистые, серые, лесные, черноземные, каштановые, сероземы, красноземы, которые расположены строго зонально, по поясам. В горных областях почвенный покров отличается мозаичностью и изменяется с высотой.

Почва— вековечное богатство человечества. Она является главным средством сельскохозяйственного производства, от которого во многом зависит продовольственная база нашей страны. Поэтому необходимо всегда заботиться о ней и делать все, чтобы оставить ее улучшенной для будущих поколений людей.

Задания. 1. Дайте определение почвы. 2. Назовите основные типы почв в своем районе.

 

Растения

 

Строение растений. Растительный мир чрезвычайно разно­образен. В настоящее время на нашей планете насчитывается около 500 тысяч видов растений. Огромные площади занима­ют леса. Большие участки — степи, луга, болота, поля. В океа­нах, морях, реках, озерах также представлена разнообразная растительность.

Организм высшего растения состоит из отдельных частей — органов, которые выполняют сложные жизненные функции. Все органы растения можно разделить на вегетативные и генера­тивные.

Корень, стебель, листья — это вегетативные органы, обеспе­чивающие рост и питание растения. Цветок и плод — генера­тивные (репродуктивные) органы, обеспечивающие половое раз­множение растения и сохранность вида.

Корень — осевой подземный орган растения. Он служит для закрепления растения в почве и поглощения из нее воды и минеральных веществ. В корне могут откладываться запасные питательные вещества. Корни различных растений взаимодей­ствуют друг с другом, а также с микроорганизмами и грибами, обитающими в почве.

Когда корень развивается из зародышевого корешка, заро­дыша семени, его называют главным. От него отходят боковые корни, способные ветвиться. Корни, возникающие на стебле или листе растения, называются придаточными.

Совокупность всех корней растения называется корневой системой. По форме эти системы могут быть различными, что определяется видовым разнообразием растений и местом их обитания.

Корневую систему называют стержневой, когда у расте­ния хорошо развит главный корень, а другие корни занимают подчиненное положение (лютик, одуванчик). В том случае, когда главный корень отсутствует и представлены лишь придаточные корни, система называется мочковатой (злаки, лукович­ные). Между этими типами корневых систем существуют про­межуточные формы. Сильно утолщенные придаточные корни георгина, чистяка называют корневыми шишками. Утолщенные корни с большим запасом питательных веществ (морковь, свекла, репа) морфоло­гически сформированы при участии корня и стебля. Такие сочные и питательные корни культурных растений — результат длительного отбора.

Стебель — осевая часть побега; на нем расположены листья, почки, цветы и плоды. Основные функции стебля — опорная и проводящая. Стебель осуществляет связь между органами воздушного питания (листьями) и почвенного питания (корнями). От листьев к корням по стеблю поступают продукты фотосинтеза, а от корней к листьям обеспечивается проведение воды и растворенных в ней питательных веществ.

В стебле могут откладываться запасные питательные вещества(капуста кольраби, сахарный тростник). Он может служить для вегетативного размножения (смородина, крыжовник). На стебле расположены листья и почки. Место прикрепления листьев называется узлом, участки стебля между двумя узлами —междоузлиями. Различают два типа стеблей — травянистый и деревянистый (ствол). Стебли бывают гладкими, ребристыми, опущенными. Некоторые из них могут достичь огромной толщины (баобаб — до12 м в окружности) и высоты (эвкалипт — до 120-150 м).

По направлению роста и положению в пространстве разли­чают прямостоячие стебли (подсолнечник, овес), ползучие (гусиная лапка, вьющиеся (вьюнок), цепляющиеся за опору (огурец), лазающие, которые прикрепляются к опоре при помощи усиков (горох).

При усилении каких-либо отдельных функций в процессе приспособления растений к условиям среды стебель сильно ви­доизменяется: например, корневище (пырей ползучий, ландыш), клубень (картофель), луковицы (лук) являются запасающими органами; колючки (боярышник) выполняют защитную функ­цию; суккулентные побеги (алоэ, агава, кактус) приспособлены для накопления воды и экономного ее расхода.

Лист — орган растения, выполняющий функции воздуш­ного питания, или фотосинтеза, транспирации (регулируемое испарение) и газообмена (выделение и поглощение кислорода и углекислого газа). Основные части листа — листовая пластинка и черешок. Листья с черешком называются черешковыми, а листья, прикрепляющиеся к стеблю основанием листа, — сидячими. При основании черешка иногда развиваются мелкие листочки — прилистники.

Число пластинок у листа, его форма определяются много­образием листьев. Различают листья простые и сложные. Про­стой лист состоит из одной пластинки, сложный — из несколь­ких пластинок, прикрепленных своими черешками к одному главному черешку. По форме листовой пластинки различают листья округлые, овальные, линейные, ланцетные, сердцевид­ные, игольчатые и т. д. По форме края пластинки листья также разнообразны: они бывают зубчатые (яблоня), пильчатые (липа), выемчатые (осина) и цельнокрайние (сирень).

Порядок прикрепления листьев на стебле называется листо расположением. Различают очередное (листья сидит на стеб­ ле по одному, поочередно), супротивное (листья размеща ются по два друг напротив друга) и мутовчатое листорас положение, когда листья прикрепляются к стеблю пучками, или мутовками.

При любом листорасположении достигается наилучшее освещение листьев. Положение листьев по отношению к свету регулируется также черешками, степенью их разрастания и по­воротами.

Листовая пластинка сверху и снизу покрыта кожицей, или эпидермисом. Верхний эпидермис покрыт кутикулой тонкой плотной пленкой, которая защищает лист от внешних воздействий и сокращает испарение влаги. Между верхним и нижним эпидермисом заключена мякоть листа — ассимиляционная ткань, клетки которой имеют многочисленные хлоропласты (зеленые тельца, содержащие хлорофилл). В этих клетках осущест­вляется процесс фотосинтеза.

Фотосинтез — сложный процесс образования в листьях органических веществ. Содержащийся в хлоропластах хлорофилл обладает способностью поглощать солнечную энергию и превращать ее в энергию химических веществ. В этот процесс органического синтеза вовлекаются углекислый газ, поступаю­щий из воздуха, и вода с минеральными солями, поглощаемая из почвы. В результате сложнейших превращений при фотосин­тезе образуются сложные органические вещества углеводы (крахмал, сахар) — и выделяется кислород.

Транспирация и газообмен осуществляются через устьица — щели в кожице листа, расположенные в основном на нижней стороне листовой пластинки.

У большинства растений умеренной зоны листья развиваются весной, а осенью отпадают. Такие растения называются листо­падными, так как с наступлением неблагоприятных для вегета­ции условий они сбрасывают листву. Осенью листья стареют, за лето в них накапливаются вредные вещества — продукты обме­на, а ценные органические соединения оттекают в стебель. Лист как бы «опустошается» перед опадением. Опадение листьев по­лезно для растения: с опадающими листьями оно освобождается от вредных продуктов жизнедеятельности.

Осенью при наступлении холодов в природе наблюдается яркое расцвечивание листьев: листья краснеют, желтеют, буреют вследствие разрушения хлорофилла, который летом маскирует желтые и красные пигменты, окрашенный клеточный сок. Хло­рофилл под воздействием низких температур разрушается и вновь не образуется. Другие пигменты являются более; стойкими к понижению температуры. Поэтому пожелтение или покраснение листа является признаком его старения.

Перед опадением у основания черешка образуется отдели­тельный слой, поэтому лист легко отрывается от стебля. У листопадных деревьев и кустарников опадение листьев на зиму является еще и своеобразным приспособлением к изменившимся условиям. Наибольшую опасность для растения представляет высыхание его надземных органов. Сбрасывая листья, растение резко уменьшает испаряющую поверхность. Листопад предот­вращает высыхание растений в тот период, когда поступление воды затруднено или прекращается совсем и корни не могут всасывать воду из почвы.

Таким образом, основной причиной листопада является понижение температуры воздуха и влажности. Однако биологическими часами, которые сигнализируют растениям о приближении осени, служит изменение продолжительности дня. Сокращение дня осенью — стимул для подготовки растений к зиме.

Листопад — закономерный биологический процесс, обуслов­ленный развитием растительного организма и его приспособ­лением к условиям существования (переживание неблагоприят­ного зимнего периода). Растения, листья которых не меняются в течение нескольких лет, называются вечнозелеными. У них смена листьев происходит постепенно (например, у сосны и ели — через 2—5 лет).

Цветок. Плоды и семена. Цветок — это видоизмененный укороченный побег с ограниченным ростом, приспособленный для полового размножения. В цветке осуществляется половой процесс — слияние половых клеток.

Цветок прикрепляется к стеблю с помощью цветоножки. У него различают осевую часть, цветоложе и боковые выросты — чашелистики, лепестки, тычинки и пестик.

Чашелистики (они обычно зеленого цвета) составляют ча­шечку цветка, лепестки (различного цвета) — его венчик. Чашечка и венчик образуют околоцветник цветка, который защищает его внутренние части и привлекает насекомых. Внут­ри цветка располагаются тычинки и пестик. Тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника, в котором образуется пыльца. В центре цветка находится пестик, который состоит из рыль­ца — верхняя часть, столбика и завязи — нижняя расширенная часть.

Мелкие цветки многих растений собраны в разнообразные соцветия: кисть (ландыш), простой зонтик (вишня), сложный зонтик (укроп), простой колос (подорожник), сложный колос (пшеница), метелка (овес), корзинка (одуванчик), сережка (бе­реза) и т. д.

Размножение происходит с помощью опыления — переноса пыльцы на рыльце пестика. Различают самоопыление, когда пыльца с тычинок попадает на свой же пестик, и перекрестное опыление, когда пыльца с тычинок одного цветка переносится на пестик другого. Наиболее часто перекрестное опыление происходит в природе с помощью насекомых и ветра. В процессе эволюции растения приспособились ко всем видам опыления. У ветроопыляемых растений цветки, как правило, невзрачные, пыльцы образуется много, она сухая и мелкая, легко разносится ветром.

Приспособление цветка к опылению насекомыми привело к формированию ярких душистых цветков, богатых сладким не­ктаром. Насекомые, доставая нектар из глубины цветка, при­хватывают пыльцу лапками и брюшком и переносят ее на другие растения. В дождливую погоду насекомых летает мало, поэтому остается много неопыленных растений.

После опыления в завязи цветка происходит процесс двойного оплодотворения, в результате которого одна мужская клетка сливается с яйцеклеткой, а другая — со вторичной женской клеткой. Оплодотворенные клетки несут в себе наследственные признаки двух растений. Постепенно семяпочка (это часть за­вязи, в которой произошло оплодотворение) превращается в семя, а завязь цветка разрастается и вместе с семенем превра­щается в плод.

Плод — орган растения, развивающийся из цветка и слу­жащий для защиты и распространения семян. Он образуется в результате тех изменений, которые происходят в цветке после оплодотворения.

Плоды содержат разное количество воды, поэтому различают сочные и сухие плоды. У сочных выделяют плод-костянку (виш­ня, слива), ягоду (виноград, помидор), яблоко (яблоня, груша), ягодообразный плод (арбуз, огурец). Сухие плоды могут быть односеменными и многосеменными — зерновка, семянка, орех; боб, стручок, коробочка.

Распространение плодов и семян происходит разными спосо­бами (ветром, водой, животными, человеком).

Семя надежно обеспечивает размножение растения и его распространение. Основная часть семени — зародыш будущего растения. В семени содержится и необходимый для прорастания зародыша запас питательных веществ. При создании благопри­ятных условий, т. е. при наличии воды, воздуха, тепла, происхо­дит прорастание семян — это начало роста и развития растений.

Рост и развитие растений. Растение в течение своей жиз­ни растет и развивается. Рост растения — это не просто увеличение его размеров. Он характеризуется появлением новых структурных элементов в организме. В процессе роста растение совершает различные движения, большинство из которых явля­ются ответными реакциями на раздражение растения светом и изменением температуры. Растение растет как вверх, так и горизонтально.

Рост растений протекает неодинаково: у одних медленно, а у других довольно быстро. Даже у одного и того же растения периоды интенсивного роста сменяются периодами затухания. Например, с приближением зимы у растений северных широт наступает торможение роста.

Одновременно с ростом растений происходит и их развитие. Развитие растения — это качественные изменения в клетках и растении в целом (оно постепенно изменяется — цветет и плодоносит). В процессе развития происходит самовоспроизве­дение, или размножение растений.

Жизненный цикл у каждого вида растений имеет различную продолжительность. Так, однолетние растения (например, горох, пастушья сумка) очень быстро растут и приступают к размно­жению (т. е. цветению и образованию семян) в течение одного лета, затем отмирают. У многолетних растений рост продолжа­ется многие годы, цветение и плодоношение происходят не ранее второго года жизни (ирис, пион). Деревья живут долго, некото­рые — до 100 лет и более. Однако развитие их, переход к цветению происходит через 5, 10, 15 лет, иногда — через 40 и более лет (дуб).

В процессе индивидуального развития (с момента зарождения до конца жизни) растения проходят последовательные сложные преобразования: состояние покоящегося семени, период всходов, период молодого растения, период взрослого растения (цветение и плодоношение), период старости (растение отмирает).

Процессы роста и развития растений тесно связаны между собой и зависят от условий внешней среды (температуры воздуха, количества света, воды, качества почвы). Каждому растению необходимы особые условия и сочетание всех этих факторов. При этом на разных стадиях своего развития растение предъяв­ляет разные требования к условиям среды.

Размножение — это одноиз свойств живых организмов, которое обеспечивает существование вида, увеличение его чис­ленности, непрерывность и преемственность жизни. Растения размножаются бесполым, вегетативным и половым способом.

Бесполое размножение осуществляется спорами. При этом растения наследуют свойства только материнского организма. Такое размножение характерно для водорослей, мхов и папоротников.

Вегетативное размножение это увеличение числа особей посредством отделения от материнского организма вегетативного органа или его части (листа, стебля, корня). Это размножение корневыми отпрысками (тополь, одуванчик), клуб­нями (картофель), корневищами (пырей), луковицами (лук), усами (земляника). Искусственное вегетативное размножение — это деление куста на части (флокс), черенкование (смородина), прививки (яблоня), размножение отводками (крыжовник).

Половое размножение представляет собой такой тип размножения, при котором новые особи образуются в результате полового процесса. Женская и мужская половые клетки (гаметы) образуют зиготу. Развивающийся из зиготы новый организм имеет двойную наследственность и, следовательно, более при­способлен к разным условиям окружающей среды.

Вопросы и задания. 1. Расскажите о строении высшего растения. 2. Раскройте функции основных органов и час­тей растения. 3. Раскройте биологическое значение лис­топада. 4. Каково значение цветка и плода в жизни рас­тения? 5. В чем сущность роста и развития растения? 6. По каким признакам и свойствам растения относятся к живым организмам?

Систематика растений

 

Растения нашей планеты чрезвычайно разнообразны и пред­ставлены большим многообразием форм. Для того чтобы разо­браться в мире растений, необходимо изучить их, расположить в определенной системе. Современная систематика устанавлива­ет сходство растений по строению и происхождению, отражает родственные, т. е. эволюционные, взаимоотношения между рас­тительными организмами.

В мире растений выделяют два больших отдела: низшие и высшие растения.

Низшие растения не имеют расчленения тела на орга­ны. К ним относятся бактерии, водоросли, грибы, лишайники. По способу питания эти организмы делятся на две большие группы: водоросли — автотрофные организмы, способные самостоятельно синтезировать органические вещества; бакте­рии (в большинстве) и грибы — гетеротрофные организмы, питающиеся готовыми органическими веществами. Растения со­здают органические вещества, а бактерии и грибы их минера­лизуют. Таким образом, биологический круговорот веществ не­мыслим без деятельности низших растений.

Высшие растения характеризуются расчленением тела на стебель, листья и корень. Они имеют сложное строение. К высшим растениям относятся мохообразные, папорот­никообразные, голосеменные и покрытосемен­ные. Голосеменные и покрытосеменные — это растения, раз­множающиеся семенами. Размножение семенами — более про­грессивное явление при жизни на суше (у семенных растений оплодотворение не связано с наличием воды).

Самой многочисленной группой среди голосеменных являют­ся хвойные растения (сосна, ель, пихта, лиственница). Они господствуют в тайге.

Покрытосеменные — самый обширный отдел растительного мира, к ним относится более половины растений на Земле. Отличительный признак покрытосеменных — наличие у них нового органа, цветка. Их и называют поэтому цветковыми растениями.

Покрытосеменные растения, как наиболее совершенные в своем строении, разнообразии и приспособленности к различным условиям окружающей среды, занимают господствующее поло­жение. Они преобладают в составе растительного покрова Зем­ли — лесов, лугов, болот. Широкое распространение покрыто­семенных повлияло на животный мир нашей планеты, вызвало быструю эволюцию птиц, насекомых, млекопитающих. Именно этим растениям принадлежит важнейшая роль в развитии всего живого на планете, в том числе и человека. Практически все культурные растения принадлежат к покрытосеменным.

Вопрос. Что лежит в основесовременной систематики

растений?

Растительные сообщества

 

Растения развиваются в тесном единстве с окружающей сре­дой, приспосабливаются к тем или иным условиям, образуют различные группировки.

Растительные сообщества —это закономерная, ус­тойчивая совокупность различных видов растений на однородной территории, приспособленных к определенным условиям жизни, взаимно влияющих друг на друга и на окружающую среду. К крупным естественным растительным сообществам можно отне­сти леса, луга, болота.

Каждое растительное сообщество имеет определенную струк­туру: определенный набор видов (например, в еловых лесах можно насчитать более 30 видов растений, на заливных лугах — до 70 видов); все виды имеют определенное расположение (ярусность).

Формирование растительного сообщества во многом зависит от условий среды (почвы, освещенности, влажности и т.д.). Эти условия жизни для растений неодинаковы в разных раститель­ных сообществах. Так, дубовые леса растут на почве, богатой минеральными веществами; поэтому в дубравах много разных видов деревьев, кустарников, трав. Особое значение в формиро­вании сообщества имеет конкуренция между видами. В борьбе, соперничестве происходит естественный отбор более приспособ­ленных растений. Например, в березовом лесу под светолюбивой березой могут расти только растения, переносящие затенение, — ель, кустарники, некоторые травы.

В растительном сообществе каждый вид растений имеет свои условия существования, потребности, прежде всего в освещении. От этого зависит расположение растений на разной высоте, т. е. надземная ярусность сообщества. Например, в лесу представле­ны такие ярусы: деревья, кустарники, травы, мхи. В хвойных (еловых) лесах, где мало света, хорошо развит моховой покров; в светлой дубраве велико разнообразие цветущих трав. Ярус­ность позволяет одним растениям располагаться над другими, благодаря чему на небольшой площади умещается большое ко­личество растений и все они не мешают друг другу.

В растительном сообществе есть еще и подземная ярусность: корневые системы растений располагаются на неодинаковой глубине. Это позволяет растениям использовать минеральные вещества из разных слоев почвы.

Растительное сообщество динамично. Внешний вид его изме­няется в зависимости от фаз роста и развития растений. Напри­мер, одни растения цветут весной, другие — летом, третьи — весь период; таким образом, они не мешают друг другу в росте.

Растения в сообществе взаимодействуют между собой. На­пример, срастание корней деревьев, близкое расположение де­ревьев разных видов в лесу полезно каждому дереву, так как это ослабляет силу ветра и защищает деревья от ветровала. Взаимно полезен в лесу и симбиоз грибов и деревьев. Грибница гриба срастается с корнями деревьев и получает из них пита­тельные органические вещества, а сама она снабжает корни деревьев водой и минеральными солями, поглощая их из почвы.

Изменение сообщества зависит от изменения внешних усло­вий (климата, почвы, деятельности человека). Это приводит к смене одного сообщества другим (например, на месте леса может появиться болото).

Как много значит в жизни природы и человека лес — это важнейшее сообщество! Лес сохраняет водные ресурсы и почву. Лес защищает поля от суховеев, способствует накоплению влаги в почве, поддерживает ее плодородие, оберегает ее от распыления и размыва, смягчает влияние холодных ветров, улучшает кли­мат. Лес — громадная фабрика кислорода, очищения воздуха от вредных примесей. Исключительно велико значение леса в народном хозяйстве. Лес не просто место отдыха — здесь источ­ник физического и нравственного здоровья людей.

Область лесов — самая большая на территории нашей страны (34,4%). В средней полосе европейской части страны широко представлены хвойные и смешанные леса. Тип леса определяется преобладающей породой деревьев. Различают еловые и сосновые хвойные леса.

Еловый лес тенистый и влажный. Ель создает очень сильное затенение, и под ее пологом могут расти только тене­выносливые растения. Кустарников в ельнике обычно мало, на почве — сплошной зеленый ковер мхов. В этот ковер врастают немногие травы и кустарники (кислица, седмичник, майник, грушанка, сныть, черника). То тут, то там видишь белые цветы. Такая окраска цветов — приспособление к скудному освеще­нию. Белые цветы лучше, чем другие, заметны в полумраке, их легче всего находят насекомые-опылители. В еловых лесах много грибов.

Сосновый лес — совершенно иной лес. Кроны сосен ажурные — они пропускают много света, поэтому здесь нет сильного затенения, растения нижних ярусов хорошо освещены. В сосняке не только гораздо светлее, чем в ельнике, но и суше. Сосна — неприхотливое растение: растет на песках, болотах; светолюбивая порода. В сосняке встречаются различные расте­ния (лишайники, папоротники, мхи, черника, брусника, вереск, кошачья лапка, очиток).

Дубравы — широколиственные леса с преобладанием ду­бов. Для них характерно расположение древесных пород в не­сколько ярусов: в верхнем ярусе — дуб, во втором — клен остролистный, в третьем — дикая яблоня игруша, в четвер­том — кустарники (орешник, бересклет, жимолость). В дубраве прекрасный травяной покров. Большинство растений — много­летники, среди которых особый интерес представляют раннецве­тущие растения (хохлатка, гусиный лук, ветреница дубравная, ветреница лютиковая, чистяк). Цветы их имеют яркую окраску, образуют пестрый красочный ковер.

Дуб господствует в дубраве. Он имеет пышную кудрявую крону, извилистые сучья, темно-серого цвета ствол. Дуб дости­гает высоты 50 м, живет до 500—1000 лет. Это ценная древесная порода

Береза — где только не встретишь ее на просторах нашей страны! Береза красива, но она также и неприхотлива по отно­шению к климату и почве. Береза очень светолюбива и совер­шенно не выносит затенения. Белый с черными полосками ствол, пушистая крона имеют особую привлекательность. В березняке растут рябина, шиповник, малина, много трав (купальница, лесная герань, колокольчик, золотая розга).

Луга широко распространены в лесной зоне. Разнообразная многолетняя растительность из трав образует луг. Растения луга капризны: не переносят как сильного иссушения почвы, так и длительного ее переувлажнения.

На лугу, в этом богатом растительном сообществе, существует та же зависимость растений друг от друга и от окружающей среды, что и в лесу. Многочисленные виды растений образуют несколько ярусов. По ярусам располагаются и корни. Все это дает возможность полнее использовать природные условия. Так, во втором ярусе растут растения более теневыносливые — они могут существовать под светолюбивыми растениями.

Господствуют на лугу злаковые растения, образующие сплош­ную рыхлую дернину. Широко распространены и бобовые рас­тения, обладающие другими особенностями. На лугу бобовые произрастают совместно, влияя друг на друга. Бобовые травы с помощью стержневого корня поднимают в верхние слои почвы минеральные соли, улучшая тем самым питание злаков с моч­коватой поверхностной корневой системой.

Различают пойменные, или заливные, луга, образую­щиеся на поймах рек, и суходольные луга, образующиеся за пределами пойм. На пойменных лугах для растений есть все условия: достаточно влаги, света, плодородные почвы. Здесь развиваются ценные кормовые травы — злаки (луговой мятлик, костер безостый, тимофеевка, лисохвост), бобовые (клевер, ляд- венец рогатый, мышиный горошек, чина). Эти травы дают бо­гатые сенокосы. Среди разнотравья растут герань луговая, ко­локольчик сборный, василек луговой, поповник и т. д.

Луга требуют заботливого отношения — посева кормовых трав, регулирования сенокоса.

Болота — это территории с избыточно увлажненной почвой, но без сплошного зеркала воды на поверхности. Среди различных типов болот наибольшее распространение имеют сфагновые, или верховые, болота. В растительном покрове этих болот преобладают сфагновые мхи, которые образуют сплошной ковер на болоте. Именно они определяют условия существования всех остальных растений. Условия жизни для растений здесь довольно суровы. Торф всегда сильно насыщен водой и почти не содержит кисло­рода, необходимого для дыхания корней. Крайне беден торф и элементами минерального питания для растений.

Значение растений в природе и жизни человека. Мир рас­тений — источник жизни на Земле. Зеленые растения накапли­вают на планете запасы связанной энергии и органических веществ, которые обеспечивают существование других организ­мов. В процессе фотосинтеза растения выделяют также свобод­ный кислород, необходимый для дыхания животных и самих растений. Растительный покров играет первостепенную регули­рующую роль в общем газообмене и водном балансе Земли, защищает от разрушений почву, обогащая ее питательными веществами.

Растения насыщают воздух фитонцидами летучими веще­ствами, убивающими болезнетворные бактерии. Растения хоро­шо приглушают различные шумы, служатнадежным фильтром от пыли. Они создают микроклимат.