Какие жизненные формы встречаются у растений

Схемы жизненных форм растений складывались в процессе эволюции. Их морфологическое строение зависит от приспособления к условиям произрастания, которое проявляется во внешнем виде. Термин «жизненная форма» ввел датский ботаник Эугениус Варминг в 1884 году. Основные тезисы названия:

• гармоничное взаимодействие растения с внешней средой;
• непостоянство формы на протяжении жизненного цикла;
• изменение внешнего вида в процессе развития;
• влияние факторов внешней среды на жизненную форму.

Жизненная форма растения не изменяется бесконечно. Процесс формирования зависит не только от конкретных факторов, оказывающих воздействие в данный момент, но и от других причин, в том числе наследственно закрепленных возможностей.

Жизненная форма растения образуется длительное время. Обособленные территории характеризуются неодинаковой растительностью со своеобразным видом. Ярким примером неоднородности являются растения в лесных, степных, луговых, горных, пустынных природных зонах. Наблюдаются значительные отличия в видовых группах, произрастающих на альпийских лугах, скалах, около границ ледников.

Основные виды, описание

Современные ботаники насчитывают свыше 60 жизненных форм растений, которые значительно повлияли на формирование ландшафта планеты. В настоящее время существует множество классификаций жизненных форм, в основе которых различный подход к изучению. Основной признак определения заключается во внешнем виде растения как показателе специфики роста. Другие физиологические свойства:

• ритм развития;
• длительность жизни;
• листопадность.

Деревья

Основная отличительная черта — единственный одревесневший побег или ствол, интенсивно произрастающий вертикально вверх. Процесс ветвления ствола является акротонным. При этом в области верхушки и крупных разветвлений располагаются наиболее сильные ветви. В верхней части ствола тонкие побеги преобразуются в крону, которая находится на достаточной высоте от земли, чтобы улавливать солнечные лучи.

Среди деревьев ученые выделяют следующие группы:

1. Вечнозеленые и листопадные.
2. Широколистные.
3. Мелколистные.
4. Светло- и темнохвойные.

Главный ствол дерева не отличается по продолжительности жизни от всего растения. Срок существования отличается в зависимости от видовой принадлежности и может достигать от нескольких сотен до тысяч лет. При повреждении или удалении главного ствола происходит развитие сестринских вспомогательных стволов, которые развиваются из почек, находящихся в состоянии покоя у основания ствола.

Кустарники

Ветвиться кустарник начинает от самой поверхности почвы. Вначале растение включает только главный побег, который в течение 3-10 лет обрастает новыми, берущими начало из спящих почек у основания ствола. По мере развития молодые ветви могут перерастать материнский побег и замещать друг друга. Срок жизни кустарника в зависимости от вида достигает сотни лет.

Кустарнички

Кустарнички достигают нескольких десятков сантиметров в высоту, но не более 50 сантиметров. Многолетние растения состоят из сильно ветвящихся одревесневших побегов. Миниатюрные кустики способны расти и развиваться в течение 5-10 лет. Затем скелетные оси отмирают.

Цветут и плодоносят кустарнички ежегодно. По завершении данных процессов небольшая часть побегов отмирает. Областями распространения таких видов (черника, брусника, клюква, голубика, вереск и др.) являются горы, сфагновые болота, хвойные леса.

Травы

В зависимости от срока жизни выделяют следующие группы трав:

• однолетние;
• двулетние;
• многолетние.

У травянистых растений отсутствует постоянный древесный ствол над поверхностью почвы. В то время как наземная часть многолетних трав отмирает, структура в виде корневищ, луковиц, клубней сохраняется в плодородном слое почвы. У однолетних растений корневая система погибает вместе с наземной частью.

Для быстрорастущих травянистых растений, в том числе однолетников, характерно активное заселение новых мест обитания, что определяет анагенез растительных видов регионов. В стабильных средах произрастания (приземные слои лесов, естественные открытые пространства лугов, солончаков, пустынь) другие типы трав становятся основой растительности.

Лианы

Лианы могут обладать однолетними или многолетними стеблями. По мере развития и продвижения от земли у побегов развиваются листва и соцветия. Разнообразные вьющиеся растения представлены многочисленными видами:

• деревянистые;
• вечнозеленые;
• с опадающими листьями;
• травянистые.

Развитие лиан сопряжено с условиями окружающей среды. После прорастания семян появляются стебли, на которых сразу появляются усы, присосала и другие элементы. Листва развивается позднее. В зависимости от способа крепления выделяют следующие группы лиан:

1. Растения с усиками — виноград и бриония.
2. Лианы с присосалами в виде особых коротких корней, выходящих снизу ветвей, как у плюща.
3. Стебли, которые самостоятельно без дополнительных приспособлений обвивают деревья и тычинки, — хмель и вьюнки.
4. Растения без специальных органов со стеблями, приспособленными для фиксации положения между разветвлениями деревьев с помощью боковых ветвей, игл, колючек — например, многие пальмы.

Классификация жизненных форм растений по Серебрякову

Наиболее полная и точная система классов растительности была разработана Иваном Григорьевичем Серебряковым в 1962-1964 годах. В ее основе лежат особенности и условия произрастания, а также строение, которыми обладают вегетативные и генеративные органы растений. Всего в актуальной классификации жизненных форм растений 4 основные группы, состоящие из собственных типов.

Деревянистые растения: деревья, кустарники, кустарнички

К основным типам отдела деревянистых растений относятся:

1. Деревья — многолетние представители флоры с мощным одревесневшим стволом.
2. Кустарники — большая группа растений, обладающих одновременно несколькими стволами, которые произрастают из спящих почек.
3. Кустарнички — форма, обладающая некоторыми сходствами с кустарниками, но характеризующаяся меньшими размерами и более коротким периодом жизни.

Полудеревянистые растения: полукустарники, полукустарнички

К данной группе растительности относятся:

1. Полукустарники, обладающие сходством с кустарниками и кустарничками, но имеющие ряд специфических особенностей: 5-8-летний срок жизни скелетных осей, отсутствие спящих почек.
2. Полукустарнички отличаются тем, что нижняя часть побегов одревесневает, а верхняя — отмирает каждый год.

Поликарпические наземные травы (многолетние травы, цветущие много раз)

К данной категории относятся травянистые растения, жизненная форма которых предусматривает ежегодный период цветения. Поликарпические наземные травы относятся к многолетникам. На побегах образуются соцветия один или несколько раз в течение вегетационного периода.

Монокарпические наземные травы (живущие несколько лет, и отмирающие после цветения)

Травянистые растения данной группы характеризуются сроком жизни, который может составлять от 1 года до нескольких лет. Особенность — специфический характер цветения, которое происходит всего один раз в течение жизни растения, после чего организм отмирает.

Водные растения: земноводные травы, плавающие и подводные травы

В данную категорию включены травы, жизнедеятельность которых каким-либо образом связана с водной средой. К водным растениям относятся:

1. Земноводные травы, произрастающие на границе земли и воды.
2. Плавающие растения с вегетативным телом, которое находится на поверхности водоема.
3. Подводные травы (валлиснерия, криптокорина, кувшинка), которые характеризуются полным погружением в водную среду.

Характеристики жизненных форм растений

Разные виды обладают неодинаковым внешним обликом, отличаются в зависимости от условий произрастания, характера развития, параметров вегетационного периода и отмирания. Основные жизненные формы растений обладают рядом характеристик, которые складываются под действием следующих факторов:

• окружающая среда;
• особенности генома.

Характерные черты

Основной признак дерева — единственный ствол, который представляет главную ось, растущую в длину и толщину более интенсивно, чем остальные побеги. В процессе развития сохраняется более или менее вертикальное направление роста. Основные составляющие данной жизненной формы:

• корень, расположенный под землей, удерживающий дерево в вертикальном положении, осуществляющий всасывание питательных веществ из грунта для транспортировки в ствол растения;
• ствол служит в качестве опоры и является передающим питательные вещества звеном от корней к кроне, в период покоя в нем хранятся питательные вещества и влага;
• крона дерева является совокупностью веток и листьев, в которых происходит фотосинтез под воздействием солнечного света, располагается в верхней части дерева, может быть разной формы и плотности.

Развитие кустарника начинается с одного главного ствола. Со временем их число растет. Стволы невозможно отличить друг от друга, также они обладают единственной прикорневой розеткой. Данная жизненная форма растений может отличаться по высоте. По ряду специфических характеристик кустарники отличаются от деревьев и трав:

• изначально один ствол деревянного типа;
• в процессе развития увеличение количества главных стволов, которые равнозначны для всего растения;
• одна прикорневая розетка;
• срок жизни существенно меньше, чем у деревьев;
• распространены практически во всех климатических зонах планеты;
• обновление стволов по мере произрастания путем отмирания старых и роста новых побегов.

Кустарнички схожи с предыдущей жизненной формой растений, кустарниками, но обладают рядом отличий:

• низкорослость, до 50 сантиметров в высоту;
• наличие множества одревесневших побегов;
• отсутствие главного ствола;
• наиболее распространенными формами произрастания являются стелющиеся или подушковидные растения;
• хорошо просматривающиеся границы годичных приростов в виде рубцов от опавших чешуй почек.

Травянистые растения получили широкое распространение благодаря отличной приспосабливаемости к условиям окружающей среды. Видовое разнообразие трав гораздо больше, чем у деревьев и кустарников. Характерными признаками жизненной формы являются:

• корневая система представлена мелкими, тонкими корешками в большом количестве, которые впитывают влагу и питательные вещества из почвы;
• стебель обладает мягкой структурой, мясистостью и сочностью, необходим для доставки питательной среды к листьям, соцветиям и плодам;
• листья трав отличаются по размерам, расцветкам, формам, в них накапливаются активные вещества, минералы, эфирные масла;
• цветки представляют собой важный компонент травянистых растений, в котором формируется плод;
• в плодах развиваются семена, с помощью которых растения размножаются.

Лианы, в отличие от других жизненных форм растений, не способны произрастать самостоятельно. Для развития им необходима опора, которая будет поддерживать их длинный тонкий стебель. Побеги растения ползут, вьются, плетутся в вертикальном направлении. Для фиксации положения у лиан могут быть различные приспособления в виде усиков, корней, колючек.

Примеры жизненных форм в природе

Деревья широко распространены практически по всей планете и различаются по строению в зависимости от условий произрастания. К примеру, в теплом климате почки растений открыты, а в холодном — защищены чешуйками. Яркими представителями являются:

• деревья, обладающие одним прямым стволом от 3 метров высотой, — береза, дуб, осина, сосна;
• в регионах с низкими температурами и высокой влажностью распространены немногоствольные формы в виде черемухи обыкновенной, яблони, липы мелколистной, рябины обыкновенной;
• низкорослые растения в засушливых местах обитания пустынь, полупустынь, степей, лесостепей представлены маслинами, саксаулом черным, фисташкой настоящей;
• стланцы на высокогорьях, скалах, в лесотундре способны произрастать до 1 тысячи лет, к ним относятся кедровый стланик, горная сосна.

На Земле представлено огромное разнообразие кустарников. Среди них можно выделить 2 основные группы:

• растения, стволы которых образуются от боковых побегов в нижней части главного ствола, — вишня степная, терн обыкновенный, миндаль дикий;
• кустарники, произрастающие посредством ветвления боковых корней, — лещина обыкновенная, калина обыкновенная, бересклет европейский, бузина красная, сирень, акация.

Кустарнички распространены в холодных, умеренно-холодных и высокогорных регионах. Большое количество растений данной жизненной формы наблюдается на болотах, в тундрах, в тайге. Яркими представителями являются:

• черника миртолистная;
• клюква четырехлистная;
• брусника;
• голубика;
• вереск обыкновенный.

Травы — преобладающая жизненная форма однодольных растений. Они распространены во всех регионах планеты. В зависимости от условий изменяются внешний вид, способ развития и размножения травянистых растений. Разнообразные виды трав:

• длинностержнекорневые типы: люцерна, шалфей;
• короткостержнекорневые: одуванчик лекарственный, сон-трава;
• кистекорневые поликарпические травы: лютик едкий, калужница европейская;
• короткокорневищные травянистые растения: манжетка обыкновенная, купена многоцветковая;
• дерновинные травы: осока, мятлик, тимофеевка, пырей ползучий;
• столонообразующие травы: земляника лесная, живучка ползучая, кислица обыкновенная;
• ползучие травы: вероника лекарственная, клевер белый, чай луговой;
• клубнеобразующие виды: цикломен, картофель;
• луковичные травянистые: тюльпан, подснежник, пролеска;
• корнеотпрысковые многолетники: осот полевой, молочай острый;
• монокарпические травы: укроп, морковь, свекла, капуста.

Лианы произрастают преимущественно в тропиках. Для Европы такая жизненная форма растений достаточно редка. К тайнобрачным типам относятся хвощ гигантский, плаун вьющийся, папоротники. Явнобрачными являются голосеменные (Ephedra, Gnetum) и покрытосеменные. К однодольным лианам относятся семейства Лилейных, Амариллисовых, Диоскорейных, Злаков. Среди двупольных преобладают Перечные, Тутовые, Крапивные, Маревые, Анноновые, Лютиковые, Рутовые, Молочайные, Камнеломковые, Меластомовые, Розовые, Бигнониевые, Норичниковые, Мареновые, Астровые виды лиан.