4. Вода як екологічний фактор.

Вода є регулюючим фактором, що впливає на розподіл рослин як у широкому географічному масштабі, так і в межах невеликих територій, що мають тотожні кліматичні умови, але різну топографію. Для процесу обміну речовин з середовищем, що є основою життя, необхідна участь води як розчинника і метаболіту. Тіло рослини складається від 30 до 95% з води. Фотосинтез, транспірація та інші процеси не можуть відбуватися без води. На створення 1 кг сухої маси речовини рослина потребує в середньому до 300 кг води у помірному і 600 кг у посушливому кліматі, до того ж, кожен вид рослин характеризується своїм коефіцієнтом транспірації.

Основним джерелом води для суходільних рослин є атмосферні опади. Це – волога у рідкому або твердому стані, яка випадає на поверхню з хмар. Кількість опадів дуже нерівномірна в різних пунктах земної кулі. Найбільше їх відмічено у тропічній зоні, розміщеній між 20º пн.ш. і 20º пд.ш. (особливо на території, зайнятій волого-тропічними лісами). Тут випадає понад 2000 мм опадів протягом року, а на Гавайських і Філіппінських островах в окремі роки до 12000 мм. У сухих зонах – тропічних пустелях Африки і Південної Америки – кількість річних опадів не перевищує 200 мм. В останні роки в Південній Африці протягом п’яти років не було дощів. До таких місць належать і острови Зеленого Мису. На території України річна кількість опадів коливається в межах від 250 мм (на півдні республіки) до 1600 мм (у Карпатах). Значну кількість вологи рослини отримують з росою, що виникає в прохолодні літні ночі внаслідок конденсації водяних парів.

У забезпеченні рослин водою і поживними речовинами важливу роль відіграє коренева система, розвиток якої обумовлюється грунтово-кліматичними умовами. Так, рослини у засушливих місцезростань розвивають глибоку стрижневу кореневу систему, у заплавних і лучних угрупованнях рослини мають пальчасту або мичкувату кореневі системи.

За відношенням до водного режиму місцезнаходження виділяють чотири екологічні типи (екологізми): гідрофіти, гігрофіти, мезофіти, ксерофіти. Між ними є й проміжні групи – мезоксерофіти, мезогігрофіти, гідромезофіти тощо.

Гідрофіти – це водні рослини, які повністю або більшою частиною свого тіла занурені у воду. Серед них розрізняють прикріплені до ґрунту - нижня частина яких знаходиться у воді, а верхня на поверхні (стрілолист, осока), гідатофіти – водні рослини, які майже повністю знаходяться у воді (водорості, елодея) та планктонні форми, що плавають у товщі води й не прикріплені до субстрату.

Оскільки у воді менший вміст О₂ і СО₂, то для більшої поглинальної здатності у гідрофітів, занурених у воду, розсічені листки, а поверхневі листки цілісні й великих розмірів. Коренева система їх слабо розвинена.

Гігрофіти – це суходольні рослини, які ростуть в умовах високої вологості ґрунту й повітря, постійно або тимчасово обводнених місцезростань. Гігрофіти характерні для боліт і заболочених земель, високогір’я, приозерних та річкових місцезростань. В основному це трав’янисті рослини ( калюжниця болотна, жовтець вогнистий, вербозілля звичайне).

Ці рослини відзначаються інтенсивним ростом пагонів і стовбурів, мають ніжні великі листки, зі слаборозвиненою кутикулою або без неї. У гігрофітів добре розвинена аеренхіма (повітроносна тканина). Провідних пучків мало. Коренева система розвинена слабо.

Мезофіти – рослини, що зростають в умовах середнього зволоження (тимофіївка лучна, конвалія, листопадні дерева). Завдяки оптимальному водозабезпеченню, в рослинах нормально протікають процеси обміну речовин, вони мають добре розвинену кореневу систему, великі листки, диференційовану механічну тканину. Мезофіл листка почленований на стовпчасту і губчасту паренхіму. Клітини епідермісу і міжклітинники середньої величини.

Особливе місце серед мезофітів займають ефемери та ефемероїди.

Ефемери – це однорічні рослини з коротким циклом розвитку, що триває від кількох тижнів до кількох місяців(веснянка, хрінниця, бурачок).

Ефемероїди – це багаторічні трав’янисті рослини, наземні частини яких живуть лише протягом кількох тижнів, а решту року перебувають в стані спокою у вигляді бульб, цибулин, кореневищ (проліска, ряст, тонконіг-бульбистий).

Ксерофіти – рослини, що живуть в умовах різкого дефіциту зволоження, вони маловибагливі до води, завдяки чому беруть помітну участь в рослинному покриву степів і пустель. Цьому сприяють такі еколого-фізіологічні пристосування як ерикоїдна будова листків ( малі розміри, згорнений край листової пластинки, заглиблені та приховані продихи, безлистіть, редуковані чи видозмінені листки, густе покриття повстю волосків тощо).

Ксерофіти відзначаються низькорослістю, високим ступенем галуження та скупченістю пагонів, у результаті чого виникають плоскі або напівсферичні подушкоподібні форми рослин.

Однією із форм ксерофітів являються сукуленти – багаторічні рослини, здатні в своїх органах нагромаджувати воду. За місцем запасання води вони поділяються на стеблові (кактуси, стапелія, шерстяне дерево), листкові (алое, агава, бріофілум) та кореневі (вероніка). Характерною їх ознакою є дуже розвинена водозапасаюча паренхіма, слабке виявлення механічної тканини, епідерміс з кутикулою, заглиблені продихи, редукція або видозміна листків.