Разнообразие растений одного вида в растительном сообществе

Вегетативно-неподвижные растения. Вегетативно-подвижные растения. Счетные единицы. Плотность (обилие) вида. Глазомерный учет обилия. Формулы древостоя. Сопутствующие виды. Господствующие виды. Виды-строители

1. Какие растения называют вегетативно подвижными, а какие — вегетативно неподвижными? Приведите примеры.

2. Почему не удается поштучно считать вегетативно подвижные растения?

3. Что представляют собой счетные единицы? В чем их отличие от целых расте­ний? Приведите примеры

4. Объясните понятия «плотность», «обилие».

5. Как различают господствующие и сопутствующие виды? Каково их соотно­шение в растительных сообществах? Приведите примеры.

6. Какие виды называют строителями сообществ? Приведите примеры.

7. Объясните, почему кислицу, господствующую в травостое елового леса, нельзя считать видом-строителем.

8. Что означает сокращение числа сопутствующих видов в растительном со­обществе?

Задания

Т. В сосновом лесу заложили 5 учетных площадок по 400 м². На каждой из них было 10, 15, 11, 14, 16 деревьев сосны Рассчитайте численное обилие (плот­ность) сосны.

2. На лугу заложили 10 площадок по 4 м² На них оказалось по 6, 8, 5, 7, 9 растений тмина обыкновенного. Рассчитайте плотность (численное обилие) тмина на данном лугу.

3. Расшифруете формулы древостоя и назовите типы леса: 8д1л1к, 5еЗб2ос, 7л2к1в, где д — дуб, л — липа, е — ель, б — береза, ос — осина, к — клен, в — вяз.

Вспомните! Возрастные состояния растений. Проростки, юношеские расте­ния, полувзрослые растения, взрослые растения. Конкуренция. Жизненные состояния растений. Семядоли. Папоротники.

Разнообразие взрислых деревьев ели. Когда вы идете по еловому лесу, на первый взгляд кажется, что ель представлена только крупными де­ревьями. Но присмотритесь внимательнее. Оказывается, что деревья отли­чаются по высоте, густоте кроны, толщине стволов (рис. 108). Одни ели вы­сокие, с толстыми стволами и i устыми кронами, другие — пониже, и кроны у них более жидкие, а третьи — совсем угнетены, их ветки засохли, зеленых хвоинок мало. Эти деревья имеют разное жизненное состояние (см. § 47). Стало быть, в одном и том же лесу бок о бок могут жить деревья с высокой, средней и низкой жизненностью. Различие деревьев одного возраста, оби­тающих в одинаковых условиях, объясняется конкуренцией между ними за свет, влагу, минеральные соли.

Разнообразие молодых елей. Гуляя в еловом лесу, легко найти проростки и юношеские растения ели. Они сильно отличаются по раз-

Рис. 108. Одновозрастные деревья ели разной жизненности, живущие в одном лесу 168

мерам и внешнему виду от взрослых деревьев и живут совсем в иных ус­ловиях. ~

Првроетки ели— небольшие растеньица высотой всего 3-5 см с мутов­кой из 7-9 линейных семядолей (рис. 109). Их можно встретить на гнилых пнях, валежинах, у основания стволов, в местах, где не развит моховой по­кров. В больших количествах проростки появляются не каждый год, а толь­ко в урожайные годы, когда ель дает много семян. Такие урожайные годы слу­чаются через 4-8 лет. Возрастное состояние проростка у ели длится 1,5-2 го­да. На втором-третьем годах жизни большинство проростков погибает.

Юношеские растения имеют высоту 8-20 см. У них уже опали семядо­ли, побеги ветвятся, но слабо. Хвоинки короткие и мягкие. Стволик пока неясно выражен. Встречаются юношеские растения преимущественно у ос­нования стволов, реже на пнях. В лесу юношеские растения угнетены из-за корневой конкуренции (см. § 36) со взрослыми деревьями и недостатка све­та. Они медленно растут и могут < >ставаться в этом возрастном состоянии 20 лет и более.

Полувзрослые растения—это елочки высотой от 20 до 80 см. У них уже выражен стволик, а крона жидкая, плоская, похожа на зонтик. Зонтиковид­ная крона возникает потому, что главный побег растет медленнее, чем бо-

Рис. 109. Разные возрастные состояния ели: 1 — проросткл, 2 — юношеские растения; 3— полувзрослые растения, выросшие в тени (я) и на опушке (б)

ковые ветви. Плоская крона лучше улавливает свет, которого не хватает мо­лод! [м елочкам под тенью взрослых деревьев. Полувзрослые елочки в лесу угнетены, и их размеры не превышают размеры крупных травянистых рас­тений, например папоротников.

Живущие в лесу полувзрослые елки-зонтики к 40-50 годам чаще всего погибают. Однако если в лесу возникнет осветленное место, называемое в народе «окном», эти угнетенные деревца могут перейти к быстрому ро­сту. В «окнах» их кроны приобретают конусовидную форму. Ели начинают расти вверх, переходят во взрослое состояние, образуют шишки и дают семена.

Проростки, юношеские, полувзрослые и совсем молодые деревья называют подростом. Обилие и состав подроста говорит об устойчивости леса. Присутствие подроста показывает, что в лесу есть взрослые деревья, приносящие всхожие семена. Молодые растения (см. § 45) — это своего рода резерв вида. Угнетенный в лесу подрост в случаях рубки, падения ста­рых деревьев, ветровалов, словом, при любом прореживании и осветлении леса, pt зко повышает свое жизненное состояние, начинает быстро расти и сменяет погибшие или вырубленные деревья.

Прореживание сельскохозяйственных посевов и посадок. Человек искусственно прореживает посевы и посадки культурных растений. Напри­мер, чтобы получить крупные корнеплоды свеклы, моркови, редьки, про­дергивают их молодые посевы и удаляют мелкие и слабые растения. В лесу подобное же изрежи^ание мы наблюдаем у деревьев, но оно идет само собой без помощи человека.

Самоизреживание деревьев в лесу. В конкурентной борьбе побежда­ют деревья, растущие быстрее и образующие больше ветвей, листьев и кор­ней. Они перехватывают у более слабых, медленно растущих свет, влагу, питательные вещества. В ходе конкуренции ослабленные деревья погиба­ют и лес изреживается. Деревья с высокой жизненностью получают допол­нительное пространство для развития своих крон и корневых систем, бла­годаря неоднородности деревьев по жизненности происходит их самоизре­живание. Чем старше лес, тем крупнее деревья, тем больше места занимает каждое из них и тем реже они растут. Густота деревьев в еловых лесах зави­сит от возраста елей. Вспомните, как густо растут молодые елочки, как труд­но пробираться через их чащу! А вот в старых ельниках, где деревьям за 60-100 лет, ходить легко и свободно, как в парке. Здесь деревья далеко от­стоят друг от друга.

Подрост. Самоизреживание

1.Какое значение для жизни леса имеет разнообразие одновозрастных де­ревьев по жизненному состоянию?

2.Почему происходит самоизреживание деревьев в лесу? Каковы последст­вия самоизреживания?

3.Что представляет собой подрост деревьев в лесу? Почему важно знать со­став и обилие подроста?

Рис. 110. Надземная ярусность (ярусы обозначены римскими цифрами)

4.Может ли растение с возрастом изменять уровень своего жизненного со­стояния^[2]

Строение растительных сообществ

мершие хвоинки опадают не все сразу, как листья липы или черемухи, а по­степенно в течение всего года.

В лиственных лесах обычно 5-7 ярусов, т. е. больше, чем в хвойных. В дубравах хорошо выражены два древесных яруса: более высокий — господ­ствующий ярус, в который кроме дуба могут входить вяз и граб, и сравни­тельно низкий — подчиненный ярус, состоящий из липы, кленов остролист­ного, татарского, полевого, береста, рябины. Хорошо развит в дубравах ку­старниковый ярус из орешника, бересклета европейского, жимолости лесной, обыкновенной и др. Травяной ярус сильно меняется по временам года (см. § 41). Весной в нем преобладают ветреницы лютичная и дубрав­ная, хохлатки, чистяк, пролеска и другие эфемероиды. Летом эфемероиды не видны, бросается в глаза сныть, пролесник, зеленчук, копытень. Назем­ный моховой покров в дубравах отсутствует, так как мхи не выносят ежегод­ного засыпания опавшими листьями. Пышная лесная подстилв а (см. § 40) в лиственных лесах препятствует образованию напочвенного мохового ков­ра. Мхи здесь растут главным образом на стволах деревьев с северной сто­роны: она лучше увлажняется и меньше пересыхает. Эту особенность роста мхов можно использовать для ориентировки в лесу (см. § 35).

Размещение подземных органов. В сообществах корневые системы, корневища, клубни, луковицы расте ний размещаются в почве слоями (см. рис. 110). Обычно чем выше растение, тем глубже в почву уходит его корне­вая система. В лесах наибольшей глубины (до 5-10 м) достигают корневые системы деревьев. Корневые системы кустарников достигают глубины 0,5-0,7 м, корни травянистых растений располагаются в почвенном слое на глубине 0,2-0,3 м, а ризоиды мхов находятс я чаще всего у самой поверх­ности земли.

Подземная ярусностъ определяется не только глубиной корневых систем, но и их строением. Корневые системы включают разные корни: 1) многолетние, толстые, старые, закрепляющие растения в земле, уже не спосс бные поглощать почвенные растворы; 2) молодые, растущие, тонкие, которые несут корневые волоски и всасывают воду с растворенными в ней минеральными солями.

Старые, покрытые пробкой многолет ние корни называют скелетны­ми, а молодые, растущие — всасывающими. Всасывающие корни растений, обитающих в одном сообществе, от деревьев до однолетников, сосредоточи­ваются обычно в верхних слоях почвы на глубине до 30-40 см (см. рис. 110). Здесь больше всего перегноя и минеральных солей, необходимых растени­ям. Именно из поверхностных слоев почвы все растения сообщества чер­пают воду и минеральные соли. Вот почему нельзя повреждать (вытапты­вать, сдирать, прожигать) поверхность почвы в лесах и на лугах.

Скелетные корни, как уже отмечено, у растений разных жизненных форм и разных видов проникают на разную глубину. Именно эти корни и создают характерную картину подземной слоистости в том или ином рас­тительном сообществе.

Значение ярусов и слоев. Благодаря слоистости, ярусности в расти­тельных сообществах создаются разнообразные условия для жизни расте­ний. Кроны деревьев перехватывают свет и только небольшую часть его ос­тавляют нижним ярусам. Кустарники, в свою очередь, затеняют травы, ко­торые используют оставшийся свет. Лишь самая малая его доля достается напочвенным мхам. Поэтому в одном и том же лесу могут уживаться расте­ния разных экологических групп по условиям освещения. Наиболее светолю­бивы деревья господствующих ярусов (дуб, граб, вяз), менее светолюбивы деревья подчиненных ярусов (липа, черемуха, рябина, клены), теневынос­ливы лесные кустарники и травы, кроме весенних эфемероидов (см. § 5). Лесные мхи и папоротники обычно тенелюбивы и не переносят слишком яркого освещения.

Горизонтальная расчлененность растительных сообществ. Гуляя в лесу, вы не раз видели, что многие растения (ландыш, черника, копытень, сныть и др.) растут группами. В одних местах этих растений много, a f дру­гих они совсем отсутствуют. Такое неравномерное размещение растений возникает чаще всего из-за особенностей их разрастания и вегетативного размножения. Характер групп (латок) зависит от степени вегетативной подвижности и жизненной формы растения. Вегетативно-неподиижные растения (например, копытень, вороний глаз) образуют сравнительно не­большие латки. Вегетативно-подвижные растения (сныть, м шник, ландыш) формируют обширные заросли.

Характер размещения растений в сообществах зависит также и от особенностей микроусловий. Так, папоротник страусник обыкновенный вс гречается на влажных местах, например вблизи ручьев, по днищам овра­гов. Папоротник кочедыжник женский поселяется у вывалов деревьев, на упавших гниющих стволах, пнях и валежнике. Осока волосистая придержи­вается сухих мест и часто растет на верхних частях склонов.

Особенности размещения растений по площади растительного сооб­щества характеризуют его горизонтальную расчлененность.