Классификация растений. Использование их человеком.

Размножение – одно из основных свойств растительных организмов, способствующее увеличению их численности. Растения размножаются бесполым, вегетативным и половым способом.

Бесполое размножение происходит за счет спор, которые состоят из одной или нескольких клеток. Растения наследуют только свойства материнского организма. Встречается этот вид размножения у водорослей, грибов, лишайников, мхов, папоротников, хвощей и плаунов. Споры устроены гораздо проще семян и не имеют зародыша. Они образуются в мешочках, которые называются спорангиями, и собраны в колосья на вершинах стеблей или пазухах листьев (хвощи и плауны) или расположены с нижней стороны листа (папоротники). Растения, на которых развиваются органы бесполого размножения, называются спорофитами.

Если размножение растений происходит за счет определения от материнского организма вегетативного органа или его части (лист, стебель, корень), его называют вегетативным.

Многие растения размножаются за счет корневых отпрысков – побегов, образующихся из спящих почек корней растений (одуванчик, осот, сурепка, бодяк). Среди деревьев и кустарников корневыми отпрысками (корневой порослью) размножаются тополь, осина, белая акация.

Клубни картофеля стеблевого происхождения, они дают начало новым организмам даже после того, как разделены на части. Пырей и ландыш размножаются корневищами, а луковичные (чеснок, лук, лилия) размножаются луковицей. Земляника, гусиная лапка размножаются усами (ползучие, укореняющиеся побеги). Приведенные примеры вегетативного размножения относятся к естественному.

При искусственном вегетативном размножении выделяют следующие способы: деление куста на отдельные части, каждая из которых высаживается отдельно (флокс, роза), и черенкование (укорочение отдельных частей растения). Черенки могут быть стеблевые (смородина, тополь), корневые (пион, флокс), листовые (бегония, фикус).

Многие плодово-ягодные кустарники (смородина, крыжовник) разводят черенками и отводками, при ускорении которых образуются придаточные корни и новые побеги.

Прививки (перенесение части одного растения на другое и сращивание их), широко используется в сельском хозяйстве, также представляют собой один из видов вегетативного размножения.

Если бесполое размножение способствует только увеличению количества растений, то половое размножение позволяет растениям давать качественно новые формы, которые увеличивают их способность к изменчивости. Женская и мужская половые клетки (гаметы) после слияния образуют оплодотворенную клетку (зиготу). Растения, как правило, обладают чередованием поколений – бесполого и полового. У мхов преобладают в развитии половое размножение, а у папоротников, наоборот, бесполое. У цветковых растений больше развито половое размножение. Благодаря слиянию отцовской и материнской клеток новый организм имеет двойную наследственность, а следовательно, более приспособлен к окружающей обстановке. У низших растений (водоросли, мхи, папоротники) половой процесс связан с водой, а у семенных – мужские половые клетки доставляются к яйцеклетке при помощи пыльцевой трубки.

Для того чтобы изучать и описывать растения, необходимо знать их названия и расположение в определенной системе, т.е. их классификацию. Строгая классификация была создана естествоиспытателем Карлом Линнеем (1707 – 1778), который определил понятия вид и род, предложив двойную номенклатуру растений, и дал четкое описание многих растений.

Современная систематика строится на всестороннем изучении растений, привлекая не только данные об анатомических и физиологических особенностях строения растений, но и устанавливая родство и единство происхождения. Единицей классификации растений является вид. Вид – это группа растений, имеющих одинаковое строение, функции, скрещивающиеся в природе только между собой и имеющие общее происхождение. Род – это группа близких видов, отличающихся небольшими особенностями в строении (форма листа, стебля, окраски цветов и т. д.). Семейство – более обширная группа растений, представленная близкими родами. Семейства объединяются в классы, а классы – в типы. Тип- это самая крупная единица в классификации растений.

Все растения разделяются на две естественные группы: низшие и высшие. К низшим относятся следующие типы: водоросли, бактерии, грибы, лишайники; к высшим – мохообразные, папоротниковые, голосемянные, покрытосемянные.

Определим, например, положение лютика едкого в общепринятой классификации. Вид – едкий, род – лютики, семейство – лютиковые, подкласс – раздельнолепестные, класс – двудольные, тип – покрытосемянные.

В настоящее время насчитывают около 500 000 видов растений, причем более половины представлено типом покрытосемянные, как наиболее совершенных в своем строении, разнообразии и их приспособленности к окружающей среде.

Из большого количества видов цветковых растений число культивируемых не превышает 650 – 700 видов (не считая многочисленных сортов, созданных уже самим человеком), что составляет всего лишь менее 1% от всех видов растений.

Всего на земном шаре употребляются в пищу свыше 300 видов дикорастущих и культурных растений. Количество лекарственных растений, применяемых в медицине, достигает 12 000 видов, но практическое значение имеют 200 – 250 видов.

Из 2000 видов волокнистых растений около 500 используют для изготовления веревок и грубых тканей и только 20 видов идет на изготовление тонких тканей.

Из 1500 видов эфиромасличных растений промышленное значение имеют 110 – 120 видов. Так же обстоит дело и с красильными, дубильными, жиромасличными и другими группами дикорастущих полезных растений. Человек отбирал наиболее важные для него виды, добиваясь большого разнообразия сортов среди небольшого количества отобранных.

Сорта культурных растений – это продукт деятельности человека. Больше всего сортов известно у плодов, ягодных и декоративных растений. Известно свыше 2000 сортов земляники, более 6000 яблони, около 10 000 сортов роз.

 

Растительные сообщества

Растительные сообщества – это не случайное скопление растений, а закономерное, слагающееся и изменяющееся в процессе длительного исторического развития объединение видов, произрастающих при однородных условиях.

Каждое растение предъявляет свои требования к условиям существования (температура, свет, влажность), поэтому одни растения встречаются в лесу, другие – в поле, на болоте и т.д. В природе одни растения группируются с другими; этим группировкам и дано было название растительных сообществ (фитоценозов).

Крупные растительные сообщества, например леса, луга, поля, болота распадаются на более мелкие: луга – пойменные, суходольные; леса – хвойные, лиственные, смешанные.

Характерные признаки растительного сообщества:

- ярусность в распределении надземных и подземных органов растений (особенно в лесу). Так, в лесу можно выделить деревья, кустарники, травы, мхи. Все они предъявляют различные требования к условиям существования, поэтому в хвойных лесах, где мало света, хорошо развивается моховый покров; дубовые леса светлые, поэтому там много цветковых растений. Ярусность отчетливо прослеживается в лесу, когда одни растения своими кронами располагаются над другими, благодаря этому на небольшой площади произрастает большое количество растений.

- различная быстрота развития растений в сообществе характеризует не пространственный фактор, а временной (одни растения цветут весной, другие – летом, третьи – весь период, развиваясь в разное время растения не мешают друг другу в росте);

- смена одних видов другими происходит, когда из-за плохих условий существования одни виды погибают, другие появляются. Например, в заболоченной местности сначала господствующими являются мхи, затем они постепенно уступают место влаголюбивым растениям, которые подготавливают почву для сухопутных травянистых растений и кустарников. Изменение условий жизни является причиной смены одних растений другими. Так, луг зарастает лесом; на месте леса может появиться болото и т.д.).

Смена растительных сообществ вызывается колебаниями климата, изменением почвы, влиянием хозяйственной деятельности человека.

Большое значение в жизни людей имеет такое растительное сообщество, как лес. Леса улучшают климат, задерживая влагу; предотвращают смыв почвы и образование оврагов; защищают почвы от ветров и очищают воздух от вредных примесей, предоставляя людям место для отдыха и способствуя воспитанию эстетических чувств. Лес используется в сельском хозяйстве.

При всем разнообразии лесов их можно разделить на определенные группы растительных сообществ, сходные по своим природным свойствам.