Жизненные формы растений
Особенности классификации жизненных форм
Учет длительности жизни и особенностей роста в классификации
Жизненные формы растений по Серебрякову
Классификация жизненных форм растений по Раункиеру
Под жизненной формой подразумевается внешний вид растения, выработанный под воздействием экологических факторов и закреплённый наследственно. Это морфологическое строение, которое было сформировано во время эволюционного процесса и отображающее во внешнем виде растений приспособление к окружающим их условиям.
Данный термин относительно флоры предложил ботаник из Дании Эугениус Варминг в 1884 г. Сам он подразумевал ту форму, в которой вегетативное тело гармонирует с окружающей средой на протяжении всего жизненного цикла.
На тот момент такое определение оказалось самым точным:
- делался акцент на том, что жизненная форма не изменяется на протяжении всего периода жизни представителей флоры, а может меняться в процессе развития;
- отмечалось, что ключевой роль в формировании формы играют внешние факторы.
Жизненная форма любого растения не зависит от одних только действующих в конкретное время факторов и не может меняться до бесконечности. Определенные виды рассматриваемых многоклеточных организмов выборочно реагируют на воздействие в пределах закрепленных на наследственном уровне возможностей.
Первый пример
Одуванчику не стать большим и ветвистым деревом даже при идеальных окружающих условиях.
Под гармонией внешней среды и растения подразумевают проявление черт сформировавшейся наследственной приспособленности к конкретным окружающим организм факторам.
Жизненные формы представителей растительного мира формируются в процессе многовекового приспособления к тем или иным условиям обитания и проявляются они во внешнем виде. Растительность каждой отдельно взятой обособленной территории характеризуется своеобразным видом. Это относится к горной, лесной, луговой, пустынной и степной растительности. Видовые группы, которые растут на лугах Альпийских гор, в районе ледников и скальных осыпях будут иметь ряд отличий друг от друга.
Особенности классификации жизненных форм
Изначально ботаниками были выделены около двух десятков жизненных форм, формирующих земной ландшафт, однако по данным некоторых ученых сейчас насчитывается свыше 60 форм. Было разработано множество различных классификаций, которые основываются на разном подходе к изучению, однако ни одну из них нельзя назвать в полной мере соответствующей требованиям ботаники.
Жизненная форма, помимо внешнего вида растительной жизни характеризуется такими физиологическими свойствами как ритм развития, продолжительность жизни и так далее. Однако ключевым признаком остаётся внешний вид в качестве показателя особенностей роста.
Учет длительности жизни и особенностей роста в классификации
Если отталкиваться от таких факторов как рост и продолжительность жизни, то классификация растений выглядит следующим образом:
- деревья — многолетние жизненные формы, имеющие деревянистую часть над землей и заметный ствол не ниже двух метров. Их подразделяют на листопадные и вечнозелёные, широколистные и мелколистные, а также светлохвойные и темнохвойные разновидности.
Второй пример
Число характерных для умеренного климата видов относительно невелико, однако одной лишь породой может быть покрыта огромная территория. В зависимости от внешних факторов некоторые видов могут произрастать и в форме кустарников. В качестве примера можно привести вишню, черемуху, вербы и так далее.
- кустарники — живущие несколько лет жизненные формы, обладающие надземными древеснеющими побегами. Они начинают ветвиться как можно ниже.
- полукустарники — живущие несколько лет растения, у которых отмирает верхняя часть побегов, но при этом деревенеет нижняя. В зиму высота побегов не превышает уровень покрывающего землю снега.
При наступлении суровых климатических условий множество теплолюбивых разновидностей кустарников растут в качестве полукустарников.
- кустарнички — растительная форма жизни в высоту не более чем полметра;
- лианы — вьющиеся формы со слабыми побегами небольшой толщины. Они поднимаются на расположенную вертикально опору и посредством колючек, корней или усиков обвивают её. Такие растения бывают однолетними и многолетними, могут иметь древеснеющие или травянистые разновидности побегов.
- розетковые растения обладают очень короткими надземными побегами. Каждый лист таких разновидностей размещается ближе к земле, образуя округлый куст. Яркие примеры: земляника и одуванчик;
- растения - «подушки», характерной особенностью которых является множество небольших по длине прижатых друг к другу веток. Такие характеристики свойственны произрастающим в горах растениям.
- суккуленты — многолетние разновидности растений, отличающиеся сочными побегами, в которых содержится большое количество воды. Ярким примером может послужить любой кактус и алоэ.
Жизненные формы растений по Серебрякову
Советским ботаником Иван Григорьевичем Серебряковым была разработана наиболее полная классификация, основанная на внешнем виде растительных форм жизни, который тесно связан с их ритмом развития.
Основные жизненные формы растений, выделенные Серебряковым - это деревья, кустарники и травы. Между собой они отличаются степенью одревеснения, ростом, степенью осевых органов и продолжительностью жизни побегов. Наблюдение за формами у высших растений базируется на определении морфологических признаков побегов (подземные и наземные) и корневых систем с учётом длительности жизни и ритма развития. К одной из категорий могут относиться растения самых разных видов и родов. Бывают и обратные случаи, когда представители одного вида способны образовать несколько жизненных форм.
Применяя и подводя итоги по разным классификациям, было выдвинуто предложение о том, что жизненной формой необходимо считать внешний вид конкретных групп. Внешний вид, образуемый во время роста и развития в конкретных условиях, является следствием приспособленности к этим условиям. В качестве основы для классификации был взят признак длительности жизни.
Учёным были выделены такие формы организмов из царства растений:
- деревянистые;
- полудеревянистые;
- полукустарники, полукустарнички;
- поликарпические травы (многолетние разновидности, цветут неоднократно);
- монокарпические травы (живущие не один год, но умирающие по завершению процесса цветения);
- водные: земноводные, плавающие и подводные разновидности трав.
Деревянистые и травянистые организмы отличаются друг от друга не только степенью одревеснения побегов, но и продолжительностью жизни, изменениями скелетных побегов.
У деревьев жизненную форму определяют выражением приспособления к наиболее способствующим росту условиям.
Третий пример
Самое большое разнообразие видов деревьев наблюдается в тропических лесах с высоким уровнем влажности (в районе реки Амазонки этот показатель достигает отметки 80%). Параллельно с этим в горах и тундре отсутствуют настоящие деревья. В таёжных лесах преобладает древесная растительность, но в данном случае речь идет лишь о небольшом числе видов. На леса умеренной европейской зоны приходится лишь около 12% от общего числа разнообразия видов.
Ключевой чертой, отличающей деревья от других растений, является присутствие интенсивно и вертикально растущего ствола. Особенностью ветвления древесного ствола является то, что особо сильные ветви находятся ближе к верхушке ствола и его наибольшим разветвлениям. На верхушке древесного ствола формируется крона из маленьких побегов. Располагается крона довольно высоко относительно земли, предоставляя дереву возможность хорошо приспособиться к улавливанию лучей солнца. Длительность жизни ствола аналогична жизни дерева и может исчисляться десятилетиями, столетиями и даже тысячелетиями. Если основной ствол будет поврежден или удален, из спящих почек в месте его основания будут развиваться дополнительные стволы.
Четвертый пример
После вырубки многих лиственных деревьев формируется пеньковая поросль. У хвойных разновидностей деревьев имеются спящие почки, но они имеют малую продолжительность жизни и являются довольно слабыми, а потому у них не образуются побеги.
Спящие почки могут пробудиться в результате естественного старения побегов, которое связано с прекращением жизнедеятельности почек обновления. Основной побег у кустарников первым делом начинает расти аналогично молодому дереву, но уже с третьего года жизни у основания его основного ствола из спящих почек могут нарастать новые. Они могут обогнать материнский побег в росте, с которым у них наблюдается постепенное замещение.
У кустарников срок жизни также может исчисляться десятилетиями. Их стволы замещаются по мере отмирания основного и рядом располагаемых дочерних стволов в центральной части куста, а также при образовании новых по краям. Кустарнички выглядят как миниатюрные кусты с аналогичным ветвлением, однако они низкорослые, а продолжительность жизни их сравнительно меньше (от пяти до десяти лет). Кустарнички обитают в тундрах, хвойных лесах, на высоких горах и сфагновых болотах. Цветение и плоды ежегодно становятся причиной вымирания небольшого числа побегов, а вот у полудеревянистых, в особенности у травянистых разновидностей, этот процесс имеет решающее значение в формировании целого вида.
У полукустарников и полукустарничков (в особенности тех, что обитают в пустынных и полупустынных зонах) формирование осуществляется по принципу кустарника, однако им свойственна малая продолжительность жизни скелетных осей (в пределах восьми лет) и к тому же ежегодно взрослые организмы полностью теряют всю верхнюю часть своих годовых побегов после цветения. После это формируются почки, располагаемые над почвой. Надземные вертикальные побеги травянистых многолетних особей существуют на протяжении одного вегетационного периода, а потому после того, как образуются семена, они полностью отмирают. Параллельно с этим на оставшемся на зиму основании закладываются почки.
Классификация жизненных форм растений по Раункиеру
В западных странах широко применяется система за авторством ботаника из Дании Христена Раункиера. Согласно ей особое внимание уделяют размещению верхушек побегов и почек или верхушек побегов в течение неблагоприятных месяцев года. Данный признак имеет особое значение, поскольку определяет защиту образовательных тканей, необходимый для роста, а также обеспечивает беспрерывное существование особей в кардинально меняющихся условиях. По данной системе растения классифицируют по способу защиты и состоянию почек обновления в течение неблагоприятных сухих или холодных периодов.
Датский ботаник выделил пять типов жизненных форм, в которых отражено разнообразие экологических условий, оказавших влияние на формирование растительности. При подсчете процента видов выделяют такие спектры жизненных форм:
- хамефиты — небольшие по высоте растения, у которых почки обновления располагаются на зимующих побегах в 20-30 см от земли. Они имеют чешуйки от вымерзания;
- гемикриптофиты — травянистые многолетние разновидности, почки которых располагаются поближе к грунту и покрываются в зимние месяцы отмершей наземной частью;
- криптофиты — травянистая многолетняя разновидность, у которой почки под землёй или водой. Криптофиты, в свою очередь, подразделяются на такие группы: гелофиты (болотные растения с почками, расположенными ниже дна), геофиты (почки под землей) и гидрофиты (погруженные в воду и прикрепленные к грунту растения на дне водоёма почками);
- терофиты — однолетние виды, зимующие в виде спор или семян.