Розділ VI

Організм і середовище існування людини

Урок 58

Організм і середовище існування. Екологічні групи рослин

Мета уроку: сформулювативучнівпоняттяпросередовище існування організму й основні екологічні фактори.

Базові поняття і терміни уроку: екологія, навколишнє середовище, фактори

середовища, світло, тепло, повітря, ґрунт.

Концепція уроку

Ознайомити учнів з факторами середовища існування та їх впливом на рослини.

Основний зміст уроку

Середовище існування та його чинники

Середовище існування та його чинники:

середовища існування рослин;

пристосування рослин до середовища життя;

екологічні групи рослин.

основні екологічні групи рослин.

Ми з вами вивчатимемо останній розділ підручника. Протягом цілого

року ми вивчали будову і процеси життєдіяльності рослин, грибів і прокаріотів. Вивчаючи процеси, що протікають у рослинних організмах, ми говорили про умови, необхідні для цього. Як правило, під умовами ми мали на увазі наявність або відсутність певних факторів зовнішнього середовища, а не їх кількісне співвідношення. Тепер розгляньмо, як впливають умови навколишнього середовища на живі організми. Звичайно ж,

на суші й у воді умови в різних місцях відрізняються. Здатність рослин пристосовуватися до існування в різних умовах називають екологічною гнучкістю.

Значна екологічна гнучкість рослин дозволила їм у короткий період їх існування на Землі зайняти всю придатну для життя поверхню від холодної Арктики до жарких тропіків, від водойм до пустель, від болотистих низин до гірських висот. При цьому кожна рослина на Землі перебуває у своїх особливих умовах. У таких умовах сформувалися екологічні типи рослин, які можна легко відрізнити за характерними ознаками зовнішньої й внутрішньої будови, що відбиває переважання одного певного екологічного фактора, наприклад, водного середовища існування, температурного режиму, світлового режиму, якості чи особливостей ґрунтів тощо.

Екологічні фактори впливають на організми з різною силою. Як ви вже знаєте на прикладі насіння, що проростає, дія температури як фактора зовнішнього середовища має важливе значення для процесу проростання. Вивчаючи процеси дихання, ви з’ясували роль такого фактора, як наявність вологи й кисню, необхідних для дихання. Під час вивчення процесу фотосинтезу ви дізналися, що для успішного росту рослинам необхідні достатня кількість сонячного світла, вуглекислого газу й води, а також мінерального живлення. Звичайно ж, для рослин важливі й кількісні показники цих факторів.

Вивчаючи рослини, вчені поділили їх за вимогами до різних факторів. Залежно від вимог до водного режиму місця існування — наявності чи відсутності води, розрізняють такі групи рослин: рослини — мешканці місць з надлишковим зволоженням (водойм, болотистих місць) — гігрофіти; мешканці досить вологих місць (лук) — мезофіти; мешканці сухих місць існування (степів, пустель) — ксерофіти. Окремо виділяють і мешканців торф’яних боліт (оксилофітів) і мешканців арктичної тундри, де на рослинах значною мірою позначається холодний ґрунт і по-

сушливі вітри (психрофіти).

Пристосувавшись до конкретних умов середовища, кожен із видів рослин набув особливостей будови вегетативних органів і протікання процесів життєдіяльності, за якими їх можна відрізнити.

Рослини сухих місць існування (ксерофіти) вирізняються добре розвиненими покривними, провідними й механічними тканинами, зменшеною поверхнею випаровування, значним опушенням, розвиненим корінням, що йде глибоко в ґрунт, тощо.

Рослини, що ведуть водний спосіб життя (гігрофіти), навпаки, мають слабко розвинені покривні, провідні й механічні тканини; зате в них значно розвинена повітроносна тканина, листки позбавлені опушення, а коріння слабко розвинене. Серед таких рослин зустрічаються й такі,

коріння в яких практично не розвивається. Ці рослини плавають у товщі води або на її поверхні. Перебуваючи у водному середовищі, рослини одержують з неї всі необхідні для фотосинтезу й росту речовини, тому роль провідних тканин зменшується і полягає тільки в транспортуванні органічних речовин, що утворилися в листках. Досить щільне середовище води дозволяє цим рослинам обходитися без розвинених механічних тканин.

Рослини, що живуть на засолених ґрунтах, називаються галофітами. Ці рослини живуть у дуже важких умовах підвищеного вмісту в ґрунті мінеральних речовин. Згадаймо, чи зможемо ми їсти дуже пересолений суп? Тільки невелика кількість видів рослин пристосувалася до життя в таких умовах. Це солянки, солероси, кохія, кермек, подорожник солончаковий (можна порівняти два види подорожника).

Особлива група рослин — рослини, що мешкають на пісках. Їх називають псамофітами. Це рослини, що ростуть на рухливих пісках, мають потужні кореневі системи з численними придатковими коренями й легкими (такими, що летять або котяться по піску) плодами. Найвідомішими з таких рослин є осока піщана, джузгун, деревна рослина саксаул.

Як ми знаємо, важливим фактором інтенсивності фотосинтезу є освітлення. За вимогами до умов освітлення рослини поділяють на світлолюбні й тіньовитривалі.

Розглянути рослини в діброві, чим відрізняються тіньовитривалі рослини від світлолюбних.

Розглянути рослини лукові — ковилу.

Розглянути бур’янисті рослини, здатні рости в різних умовах, — подорожник і кульбабу. Пристосованість бур’янистих рослин до різних умов існування й екологічних факторів навколишнього середовища.

Сезонний і добовий ритми в житті рослин, про які ми говорили раніше, також є реакцією і пристосуванням рослин саме до змін умов навколишнього середовища. У природі протягом року умови середовища закономірно змінюються (пори року), і в рослин виробляється відповідний сезонний ритм життя.

Навіть за умов вологого тропічного лісу, де рослини вегетують постійно, у багатьох з них спостерігаються ритмічні зміни.

Діяльність людини як екологічний фактор

Особливою групою екологічних факторів є діяльність людини, що може докорінно змінювати умови існування організмів.

Людина, задовольняючи свої потреби, руйнує одні типи рослинних угруповань(вирубуєліси,розорюєцілинніземлі,осушуєболота,перекриває річки дамбами, створюючи водоймища), водночас створюючи інші екосистеми — поля, сади, городи, пасовища, лісонасадження, парки.

Така діяльність людини найчастіше призводить до непоправної шкоди природним екосистемам, зникнення видів рослин і заселення територій бур’янистими рослинами.

Екологічні фактори

Фактори неживої природи (температура, вологість, світло).

Фактори живої природи (взаємозв’язок між живими організмами).

Господарська діяльність людини.

Урок 59

Пристосування рослин до середовища існування. Життєві форми

Мета уроку: ознайомити учнів з основними екологічними групами рослин.

Базові поняття і терміни уроку: життєвіформирослин,дерево,кущ,трав’яниста

рослина,однорічна,дворічна,багаторічнарослина.

Концепція уроку

У процесі проведення уроку вчитель на конкретних прикладах знайомить учнів із пристосуваннями рослин для життя в різних умовах середовища існування.

Основний зміст уроку

Видатний ботанік Андрій Миколайович Краснов увів у ботанічну науку поняття про життєву форму рослин. Різні рослини відрізняються за виглядом і життєвим циклом, що склалися в тривалому процесі пристосування рослин до певних умов існування.

Розрізняти рослини можна за різними ознаками. За тривалістю життя й будовою пагонів рослини поділяються на деревні, кущі, трави.

Дерева — великі рослини, в яких добре помітно головний стовбур, що зазвичай галузиться, до нього прикріплюється крона.

Кущі — нижчі за дерев рослини (до 6–7 м), без головного стовбура, галузяться біля поверхні землі.

Трави — рослини з надземними пагонами, що відмирають на зиму. Дерева і кущі — багаторічні рослини. Їхній вік може бути різним, і жити вони можуть від одного-двох до кількох десятків і навіть сотень років. Але є й такі довгожителі, як, наприклад, сосна довгоживуча і секвоя мамонтове дерево. Їхній вік може сягати двох, трьох і навіть п’яти

тисяч років. Це найстаріші дерева на нашій планеті.

Серед трав’янистих рослин за тривалістю життя всієї рослини розрізняють багаторічні, дворічні й однорічні.

Багаторічні рослини, що зростають у теплих куточках Землі, у тропічних зонах ростуть протягом усього року. А от рослини помірних широт і півночі ростуть протягом певного періоду — з весни до осені, а на зиму впадають у стан спокою й перечікують несприятливі умови. Так само перечікують несприятливі умови — спеку і відсутність вологи — рослини пустель. Вони переживають такі умови у вигляді кореневищ, кореневих бульб або цибулин, надземна частина або не здеревіла частина рослини відмирає.

Рослини різних природних зон цвітуть також у різний час. Рано навесні в лісах помірних широт з’являються весняні квіти проліски та підсніжники, навесні цвітуть яблуні й абрикоси, а до осені на них утворюються плоди. Є й осінні квіти, наприклад хризантеми, що зацвітають восени. А от у тропічному лісі цвітіння рослин триває протягом усього року. Наприклад, рослини банана можуть цвісти протягом дуже тривалого періоду, а от зонтикоподібна акація і баобаб, що ростуть в африканських саванах, узагалі цвітуть протягом усього року, тому на цих деревах водночас можна знайти і квітки і плоди з насінням.

Багаторічними є такі рослини, в яких на зиму відмирають надземні пагони, а довговічні підземні пагони (кореневища, бульби, цибулини) залишаються зимувати (наприклад, конвалія, яглиця, пшінка, пирій, проліска).

Життєвий цикл дворічних рослин триває протягом двох вегетаційних періодів: перший — для вегетативного життя, другий — для виконання функції розмноження. Більшість дворічних рослин протягом першого року росту розвивають корінь із більш-менш розвиненими запасаючими тканинами, здатними до зимівлі в ґрунті, і вкорочене стебло з розеткою листків, які на зиму відмирають. Другим літом дворічна рослина розвиває високе гіллясте стебло з численними квітками та плодами, наприклад, морква, капуста, буряк, лопух, блекота.

Серед культурних рослин ми також вирощуємо багато дворічників. Це морква, буряк, цибуля, часник, капуста. Люди вживають ці рослини в різному віці. Так, висіваючи насіння моркви, петрушки, буряка, ми восени, наприкінці першого року їх життя, збираємо коренеплоди, що утворилися, а в капусти — качан. Тільки деякі рослини із зібраних ми збережемо до весни й, знову посадивши в землю, до осені одержимо їх насіння. А от цибулю і часник ми використаємо на другому році життя. Висіваючи навесні першого року в землю дрібне чорне насіння, до осені ми одержуємо маленькі, розміром не більш ніж 1–2 см у діаметрі, цибулинки. Зібравши та зберігши їх до весни, ми знову посадимо їх у землю. До осені ті рослини, цвітіння й утворення плодів

у яких ми не допустимо (обриваючи квіткові стрілки), утворять великі соковиті цибулини.

Однорічними називають рослини, життя яких від проростання насіння до дозрівання нового насіння відбувається впродовж одного вегетаційного періоду, восени вся рослина відмирає, залишаючи тільки насіння.

Серед однорічних рослин є багато таких, які ми називаємо бур’янами. Це і грицики, талабан польовий і ромашка.

Серед однорічних рослин в особливу групу виокремлюють такі, що здатні зацвісти й утворити плоди всього за кілька тижнів весни. Наприклад, крупка весняна.

Серед багаторічних рослин є такі, що живуть десятки років і щороку цвітуть і утворюють плоди з насінням. Але є й такі, які можуть цвісти та плодоносити лише один раз за життя. До таких рослин належить, наприклад, усім відома агава. Ріст цієї рослини триває кілька десятків років і, тільки накопичивши достатньо поживних речовин у своїх величезних, понад 1,5 м завдовжки листках, агава зацвітає. Вона випускає потужний, до 10 см у діаметрі й до 5 м у висоту квітковий пагін, на якому утворюються не лише квітки й насіння, але й можуть утворюватися молоді рослини агави, що після загнивання стебла впадуть на землю й укоріняться. Так само один раз за життя цвітуть тропічні рослини бромелії та ананас, що належить до цієї ж родини. З верхівкової бруньки утворюється квіткова стрілка із суцвіттям, з якого утворюється плід. Після цього вся рослина відмирає. Але за час цвітіння й дозрівання плодів зі сплячих пазушних бруньок, що розміщені біля основи стебла, утворюється кілька вегетативних пагонів — майбутніх нових рослин. Отже, вегетативне розмноження — головний спосіб розмноження цих рослин.

Багато які з трав’янистих рослин зацвітають у рік проростання насіння, але є й такі, що зацвітають тільки через кілька років після проростання. Так, горицвіт весняний — рідкісна рослина степових схилів — зацвітає на шостому-восьмому році життя, а регулярно починає цвісти тільки на дванадцятому році.

Більшість деревних рослин, як ви вже знаєте, також зацвітають, тільки пройшовши певні етапи росту й розвитку. Наприклад, дуб може зацвісти на 40-му році життя, а добрі врожаї насіння дає приблизно один раз на шість років.

Деякі рослини можуть поводитися по-різному залежно від умов, за яких вони виростають. Деревоподібна африканська рослина рицина, яка вирощується для одержання з насіння касторової олії, дуже популярна зараз в озелененні міст. У себе на батьківщині вона