Развитие и смена растительных сообществ

Растительное сообщество, или фитоценоз, — это группа взаимосвязанных между собой растений разных видов, продолжительное время произрастающих на участке местности с однородными условиями существования.

Например, лугом называют растительное сообщество, состоящее в основном из травянистых растений, которые образуют сомкнутый покров.

А болотом называют растительное сообщество многолетних растений, способных произрастать в условиях обильного увлажнения и недостатка воздуха в почве. Известны и другие растительные сообщества, например пустыни, тундры.

Сезонные изменения в растительном сообществе

В одном сообществе сосуществуют растения с неодинаковыми ритмами развития. Это значит, что время цветения, размножения, плодоношения у растений разных видов, которые произрастают на одной территории, может быть неодинаковое.

Неодинаковый ритм развития способствует более полному использованию питательных веществ и солнечной энергии в растительном сообществе и определяется климатическими особенностями местообитания.

Деревья, кроны которых расположены над всеми другими растениями леса, как правило, опыляются ветром. Цветут они до распускания листьев.

Например, в лесах средней полосы России растёт орешник (лещина). Он цветёт, когда деревья ещё не покрылись листвой, и ветер свободно переносит пыльцу с тычиночных цветков на пестичные.

Раннее цветение орешника ― приспособление к жизни в лесу.

Ветер также распространяет плоды и семена большинства деревьев верхнего яруса. Под пологом леса почти не бывает ветра, и большинство кустарников опыляют насекомые.

По той же причине плоды кустарников в основном распространяют лесные птицы. Осенью многие птицы кормятся плодами жимолости малины шиповника и другими.

Раннее цветение некоторых травянистых растений ― также приспособление к жизни в широколиственном лесу. Почва здесь промерзает меньше, чем на открытых местах. А глубокий, рыхлый снеговой покров и лесная подстилка из опавшей листвы предохраняют почву от промерзания.

Различия в ритме развития растений, населяющих сообщество, определяют его внешний вид в различные времена года.

Сожительство организмов в растительном сообществе

Два разных вида, входящие в состав одного сообщества, могут быть тесно связаны друг с другом, жить в симбиозе.

Симбиоз — это длительное сожительство организмов двух или нескольких разных видов, когда их отношения друг с другом очень тесны и обычно взаимно выгодны. Симбиоз обеспечивает этим организмам лучшее питание. Благодаря симбиозу организмам легче преодолевать неблагоприятные воздействия окружающей среды.

Огромное практическое значение имеет симбиоз бактерий, которые усваивают азот с высшими растениями из семейства Бобовые. На корнях бобового растения обычно возникают утолщения — клубеньки, в клетках которых находятся бактерии, обогащающие растение, а затем и почву азотом.

Симбиоз существует между грибами и растениями.

Шляпочный гриб снабжает дерево водой и минеральными солями. А дерево даёт грибу органические вещества, например углеводы, которые гриб из-за отсутствия хлорофилла вырабатывать не может.

Существуют также формы симбиоза растений и животных. Например, в тропических странах встречается очень интересное растение — мирмекодия. Это растение-муравейник. Живёт оно на ветках или стволах других растений. Нижняя часть его стебля сильно расширена и представляет собой как бы большую луковицу. Вся луковица пронизана каналами, сообщающимися между собой. В них и поселяются муравьи. Эти каналы возникают в процессе развития утолщённого стебля, а не прогрызаются муравьями. Муравьи получают дом, защиту от хищников и нектар, выделяемый цветками растения. Взамен эти насекомые защищают мирмекодию от растительноядных животных, а также обеспечивают её питательными веществами.

А вот вид сожительства, приносящий пользу одному организму и вред для другого, называют паразитизмом. Вы уже знакомы с бактериями и грибами-паразитами. Среди растений также есть паразиты.

Например, такие растения, как петров крест и заразиха, паразитируют на других растениях, срастаясь с ними основаниями своего стебля. Эти растения-паразиты лишены хлорофилла и потеряли способность фотосинтезировать.

Такие растения, как погремок большой иван-да-марья, а также уже знакомая вам омела, тоже паразитируют на других растениях, но они имеют зелёную окраску и могут сами образовывать органические вещества, поэтому их называют полупаразитами.

Каждое растительное сообщество находится в постоянном развитии.

В растительном сообществе, как в живом организме, можно выделить периоды зарождения, расцвета и старости. Изменения, происходящие в сообществе, могут привести к смене одного растительного сообщества другим.

Естественная смена растительных сообществ может быть вызвана изменениями в климате, составе или структуре почв, жизнедеятельности самих растений.

Под влиянием этих причин в сообществе одни растения могут появляться, а другие исчезать. Так, при постепенном зарастании озера на его месте образуется болото. Начинают преобладать многолетние растения: клюква, рогоз, мхи. При высыхании на болоте начинают расти кустарники и деревья. Постепенно болотная растительность может смениться лесной.

В лесных сообществах также происходит смена растительности. Берёзовый лес, со временем может смениться ельником.

Постепенно происходит смена растительности в нижнем ярусе. Если для берёзового леса характерны земляника, лапчатки, различные злаки, колокольчики, то для елового ― кислица, черника, грушанка и другие растения. Так берёзовый лес сменяется еловым.

Изменения растительных сообществ могут быть связаны с их восстановлением после каких-то сильных внешних воздействий. Например, воссоздание леса после пожара. Такие восстановительные процессы могут длиться очень долго — в течение десятков и сотен лет.

Иногда происходит полная перестройка сообщества, то есть смена одного растительного сообщества другим. Так, растения могут поселяться в той местности, где их раньше не было, что наблюдается, например, при появлении лишайников на скальных породах. Вновь поселившиеся организмы постепенно изменяют среду обитания. Например, меняют её влажность. Следствием такого изменения среды является развитие новых, устойчивых к изменениям видов и вытеснение предыдущих. Такие вновь образованные растительные сообщества постепенно обогащаются новыми видами, пока не достигнут постоянного состояния.

Смена растительных сообществ может происходить как под влиянием естественных причин, так и в результате вмешательства человека. Часто смене растительных сообществ способствует хозяйственная деятельность человека.

Вырубая леса, осушая болота, распахивая степи, орошая засушливые земли и превращая их в сельскохозяйственные угодья, человек создаёт новые условия жизни для растений. В новых условиях существования происходит постепенная смена видового состава в сообществах.

Таким образом, постепенные изменения растительных сообществ завершаются образованием стойкого сообщества, способного к самообновлению и саморегуляции в течение длительного времени.

Совокупность растительных сообществ, существующих на определённой территории, называют растительностью.

В зависимости от преобладания тех или иных видов и условий существования растительные сообщества объединяются в большие группы ― типы растительности: леса, луга, болота, степи, тундры и т. д. Каждый тип растительности имеет свои характерные черты, по которым его можно отличить от других.

Например, луговой тип растительности. На лугу выше всех колосятся злаки, которые чаще всего обвивает горошек мышиный. Здесь преобладают светолюбивые растения: ромашка лекарственная, нивяник обыкновенный, пижма обыкновенная, василёк луговой и др.