Раздел III. Экология растений

В природе нет ни одного вида растений, который бы произрастал во всех климатических зонах земного шара. Для нормального развития и территориального распространения каждого вида необходимы определённые условия окружающей среды, которая, как известно, далеко неодинакова в различньх районах Земли.

Развитие растений в зависимости от окружающей среды было известно человеку ещё в древние времена, но как наука о взаимовлиянии растений с окружающей средой экология растений оформилась в середине XIX века.

Растения находятся под влиянием условий окружающей среды, и в то же время сами оказывают большое влияние на окружающую их среду. Например, в лиственном лесу всегда бывает более прохладно и влажно, чем в поле. В лесу бывает менее ветрено, чем на открытом месте и т. д. В данном примере растения значительно изменяют среду обитания - климат. Следовательно, растения, развиваясь под воздействием окружающей их среды, одновременно сами являются средообразующим фактором. Среда, в окружении которой живут растения, в значительной степени сама формируется под влиянием жизнедеятельности растений и других организмов.

Виды растений распространены на Змле не в беспорядке, их расселение подчинено определённой закономерности, которая обусловливается средой. Каждое растение имет свой "дом", т. е. имеет определённое местообитание, со свойственными ему факторами среды. Жизнь невозможна в отрыве от среды.

Изучением закономерностей взаимоотношений растений со средой обитания и приспособлений (адаптации) их к окружающей среде занимается экология растений.

В практике сельского хозяйства агрсномам всех направлений совершенно необходимо знание экологии. По существу все приёмы агротехники (обработка почвы, сроки и способы посева, внесение удобрений, сроки уборки, мелиоративные работы и др.) способствуют созданию определённых экологических условий, необходимых для лучшего развития культурных растений.

В настоящее время уже существует самостоятельная наука - сельскохозяйственная экология, которая является основой исследований культурной фитоценологии, ибо формирование культурных растительных сообществ (агрофитоценозов) неразрывно связано с комплексом искусственно создаваемых экологических условий.

Глава VII. Экологические факторы Общая характеристика

Разнообразие растительного мира, как уже указывалось, сформировалось исторически в связи с влиянием вечно изменяющихся условий природы.

Каждое растение в процессе своей жизни подвергается беспрерывному и одновременному воздействию чрезвычайно разнообразных факторов среды - климата, почвы, представителей мира животных и растений и др.

Под средой следует понимать совокупность всех факторов, которые окружают растения. Среда - это окружающий нас материальный мир, мир живой (органической) и неживой (неорганической) природы. Среда чрезвычайно разнообразна и состоит из отдельных очень многообразных элементов, которые называются экологическими факторами. Разнообразие экологических факторов можно объединить в 6 основных групп; 1) климатические (вода, свет, температура, воздух); 2) почвенные, или эдафические (физические, химические, механические и другие особенности почвы); 3) орографические (факторы рельефа, или топографические); 4) биотические (представители растительного и животного мира); 5) антропогенные (влияние деятельности человека); 6) геологические, или исторические (землетрясение, извержение вулканов, выветривание и др.).

По особенностям своего строения экологические факторы часто объединяются в 2 категории: биотические и абиотические.

К биотическим факторам относятся все факторы, которые создаются при воздействии на растения живыми организмами - самими растениями, животными и человеком; к абиотическим - все факторы неживой природы - климатические, химические, физические, геологические и др.

Такое подразделение экологических факторов является в значительной степени искусственным, так как нередко бывает трудно отнести тот или иной экологический фактор к одной из указанных категорий. Например, если воду рассматривать с химической и физической точек зрения, её следует отнести к абиотической категории факторов. Но обычно вода заселена живыми организмами, следовательно, является средой обитания, сильно изменяется по качеству и может быть отнесена к категории биотических факторов. То же самое можно сказать о почве и других факторах.

При изучении влияния экологических факторов на растения необходимо всегда помнить, что в природе эти факторы никогда не бывают постоянными. Они изменяются в отдельные годы, в различные времена года и даже во время суток. Например, свет, температура, влажность воздуха резко изменяются в разные времена года и в разные часы суток.

Потребность растений в том или ином экологическом факторе неодинакова, она зависит от вида растения, от его фазы роста, от географического места произрастания растения.

Резкое снижение температуры или резкое уменьшение осадков губительно действует на растения. И, наоборот, резкое повышение температуры или резкое повышение количества осадков также отрицательно действует на растения. Каждое растение, а следовательно, и растительное сообщество в целом развивается лучше при наличии оптимальных (наилучших) условий среды, т. е. при таких условиях, которые наиболее благоприятны для жизнедеятельности данных растений сообщества.

Между отдельными факторами среды всегда существует определённая взаимосвязь, и, следовательно, изменение одного фактора влечёт за собой изменение других факторов. В природе существует явление незаменимости факторов. Зелёные растения не могут существовать без таких факторов, как свет, тепло, вода, углекислый газ, кислород. Ни один из указанных факторов не может быть заменен в жизни растений каким-либо другим.

Следует иметь в виду, что в природе нередко наблюдается неравноценность действия отдельных факторов на растения. Иногда выявляется в определённый период развития растения ведущий фактор. Ведущим фактором считается тот, который в определённый момент жизни растения является наиболее необходимым. Так, например, при прорастании семян большинства растений ведущим фактором будет температура при определённой влажности. Во время цветения энтомофильных растений ведущим фактором часто является наличие опылителей - шмелей, пчёл и др. Следовательно, ведущий экологический фактор в жизни одного растения может меняться в зависимости от фазы роста, от вида растения, от его географического места произрастания и др.

При изучении факторов среды различают прямые, или непосредственно действующие, и косвенные факторы. К прямым факторам относятся те, без которых растение не может жить (свет, тепло, влага, углекислый газ, питательные вещества почвы); к косвенным - те, которые не прямо влияют на развитие растений, а косвенно. Например, рельеф почвы не влияет непосредственно на функции растений, но влияет на прямые экологические факторы - на накопление влаги в почве, на температуру и т. д. - и тем самым косвенно влияет на развитие растений.

Каждый фактор среды характеризуется количественными показателями, которые могут изменяться в сильной степени. Например, температура воздуха, температура почвы, количество осадков, сила ветра и другие факторы изменяются в различное время года, в различные часы суток, в зависимости от географического положения места произрастания растений и др. Для нормального развития отдельных растений, а следовательно, и сообществ должны быть определённые количественные показатели экологических факторов. При сильном увеличении или при сильном уменьшении степени воздействия какого-либо фактора среды растения развиваются ненормально, а часто и гибнут. Воздействия факторов среды могут быть вредные и полезные, причём один и тот же фактор может быть полезен для одних и вреден для других растений, и, кроме того, экологические факторы в свою очередь изменяются в значительной степени под воздействием жизнедеятельности растений.

Как уже указывалось, в природе растения всегда испытывают влияние не одного какого-либо фактора среды, а совместное действие различных экологических факторов. Но для удобства изучения экологических факторов рассмотрим сначала влияние на растения и растительные сообщества каждого фактора в отдельности, памятуя, что действие любого фактора в природе происходит во взаимодействии с другими экологическими факторами.