3. Створення культурних рослин людиною. Вплив господарської діяльності людини на видову різноманітність квіткових рослин

У рослинному світі Землі покритонасінні культурні рослини посідають особливе місце, їх усього кілька тисяч видів, однак площа, яку вони займають, становить 10 % усього суходолу.

Людина почала вирощувати корисні рослини в кам'яному віці (за 10 тис. років до н. е.). Так, пшеницю і рис вирощують упродовж 6,5 тис. років, жито і овес — 3—4 тис. років.

З дикорослих людина створила, використовуючи основні методи селекції — гібридизацію і добір, усі культурні рослини, які вона вирощує на полях, городах, у садах і парках, на вулицях міст, у будівлях.

Це злаки, зернобобові, овочеві, плодові, баштанні, волокнисті, лікарські, ефіроолійні, кормові культури тощо. Крім того, людина вирощує спеціальні види дерев, кущів і трав у декоративних цілях. Селекцією людина займається з тих давніх пір, коли почала вирощувати корисні рослини, відбираючи для посіву насіння кращих із них. Пізніше добір проводили серед потомства спеціально підібраних батьківських пар уже з певною метою: отримання вищих урожаїв, збільшення розмірів насіння або плодів тощо. Так було виведено багато сортів різних видів рослин, пристосованих до вирощування в певних умовах. Нині людина вирощує 20 тис. сортів пшениці, 10 тис. сортів яблунь, по 5 тис. сортів груш і троянд тощо.

Заселяючи всі континенти, людина поширює і вирощує рослини. В Середній Азії, де колись були напівпустелі і степи з бідною рослинністю, розкинулись поля бавовнику, родючі сади, виноградники. Субтропічне узбережжя Чорного моря зайняте чайними плантаціями, цитрусовими садами, виноградниками, великими парками й ботанічними садами з набором різноманітних порід дерев, кущів і трав. Землеробство поширилось на північ. І нині людина продовжує вводити в культуру нові кормові, лікарські, технічні, медоносні та інші корисні рослини, деякі ж з них перестають вирощувати.

Всюди, де поселяється людина, ландшафт змінюється. Разом з культурними рослинами поширюються й дикі. Розведення худоби також призводить до зменшення чисельності споживаних нею рослин і поширення неїстівних, що мають сильний запах, колючки, містять отруйні речовини тощо.

Знищуючи ліси, висушуючи болота, зрошуючи засушливі землі, людина значною мірою впливає на географічний розподіл видів. Велике значення має і введення в господарську діяльність нових природних ресурсів для розташування населених пунктів, промислових підприємств, використання атомної енергії. Усе це призводить до різких змін умов довкілля і втрати багатьох видів рослин і тварин. У зв'язку з цим перед людством постала проблема збереження і відтворення природних ресурсів, охорони рідкісних і зникаючих видів рослин і тварин.

4. Рослинні угрупування покритонасінних

Рослини утворюють складні природні угрупування.

Рослинне угруповання (або фітоценоз) — це сукупність рослин на відносно однорідній ділянці, які перебувають у складних взаємовідносинах між собою і з навколишнім середовищем. Рослинні угруповання — результат тривалого історичного розвитку, в них підбирається певний комплекс видів, який складається внаслідок тривалого природного добору за певних кліматичних умов середовища, при постійній взаємодії між рослинами та іншими живими істотами. Прикладом рослинних угруповань можуть бути: степи, болота, дубові ліси. Для кожного фітоценозу характерні певні умови існування, видовий склад рослин, зовнішній вигляд, внутрішня будова, грунт, рельєф місцевості та взаємозв'язки організмів.

Утворене угруповання характеризується специфічним складом флори (сукупності видів рослин, що склалася історично, які ростуть на певній території), кількістю особин кожного виду, розподілом видів (ярусністю). Різні рослинні угруповання зазвичай різко відрізняються одне від одного: сосновий ліс з вересовим покривом, сосновий ліс з білим наземним лишайниковим покривом, ялиновий ліс з чорницею, степ з ковилою і степ з різнотравною рослинністю (сукупністю рослинних угруповань — фітоценозів — планети загалом або її окремих регіонів та місцевостей) і характеризуються своїми особливостями.

У природних умовах без участі людини живуть і розмножуються дикі (або дикорослі) рослини (дерева, кущі, трави). Вони поширені в різних кліматичних зонах і утворюють рослинний покрив лісів, лук, боліт; ростуть в озерах, річках, заселяють пустирі, дороги, вулиці міст, деякі з них завдають шкоди посівам (бур'яни).

Склад флори угруповань визначається екологічними потребами, проте це не означає, що в них підбираються види однакової екології. Так, у лісах поєднуються різні форми: дерева, кущі, злакові й широколисті трави, мохи, лишайники та інші рослини. Життєві потреби всіх видів рослин різні (кожний вид займає свою екологічну нішу), тому вони мають перебувати в певних співвідношеннях, які забезпечують пристосованість їх один до одного. Співвідношення різних видів угруповань між собою становить його структуру.

Однією із структурних ознак угруповання є ярусність: рослини різної висоти розміщують свої надземні органи на різних рівнях, що частково перекривають один одного. Різні угруповання характеризуються різним числом ярусів. У сосновому лісі може бути від двох до п'яти ярусів. Двоярусний ліс: сосна — І ярус, оленячий лишайник — II ярус; триярусний: сосна, чорниця, зелений мох; чотириярусний: сосна, ліщина, чорниця, зелений мох; п'ятиярусний: сосна, ліщина, чорниця, квасениця, зелений мох. Число ярусів може бути й більшим. Одноярусних угруповань не буває. У наведених прикладах у кожному ярусі дано панівні (домінуючі) види. Найкраще ярусність виражена в фітоценозах, які представлені різними життєвими формами. Вона добре виявлена в лісах і гірше — в трав'янистих угрупованнях (степах, луках). В одному ярусі поєднуються близькі за своїми біологічними й екологічними властивостями рослини. Епіфіти, виткі рослини належать до групи позаярусних. Число ярусів збільшується зі збільшенням числа видів, поліпшенням умов існування, віком угруповання.

Крім надземної існує підземна ярусність: розміщення кореневої системи різних видів рослин на різній глибині. У степу, наприклад, може бути три підземних яруси: верхній, неглибокий, в якому розміщуються корені однорічних рослин, бульби, цибулини; середній — зайнятий переважно коренями злаків, і глибокий, де знаходяться стрижневі корені дводольних рослин. На луках з моховим покривом можна спостерігати чотири яруси кореневих систем. Завдяки підземній ярусності на одному й тому самому місці може рости більша кількість видів рослин.

Сформовані рослинні угруповання зазнають постійних змін, зумовлених різними причинами. Це можуть бути сезонні зміни, пов'язані з фенологічними явищами у рослин упродовж року. Рано навесні угруповання характеризується розквітом одних видів, тоді як інші лише пробуджуються до життя. Наприкінці літа, навпаки, у перших видів насіння висипалось, листки відмерли, а другі лише досягли повного розквіту. Крім того, тривалість вегетації у одних рослин велика, у інших — коротка. Відповідно до цього характер угруповання дуже змінюється за порами року. Це явище можна назвати ярусністю в часі, на відміну від ярусного розміщення в просторі надземних і підземних частин рослин.

Жодний фітоценоз не існує вічно, рано чи пізно він змінюється. Причиною цього є або вплив зовнішніх умов, або зміна середовища у зв'язку з життєдіяльністю організмів, що входять до фітоценозу, або проникнення в угруповання нових видів. Прикладом може бути заростання озер, утворення боліт. Діяльність людини також прямо і опосередковано впливає на розвиток фітоценозів. Прямий вплив — вирубування лісів, осушування боліт, тобто створення на місці природних фітоценозів штучних угруповань — агроценозів. Останні створено на величезній площі земної кулі — понад 1,4 млрд га. Опосередкований вплив — внесення в грунт добрив, регулювання водного режиму тощо.

Людина має добре знати закономірності розвитку природи, щоб впливати на неї, не порушуючи природної рівноваги.

Сукупність усіх умов, що впливають на рослинні угруповання, називають середовищем існування. Середовище складається з факторів абіотичних і біотичних.

1. Біологічна енциклопедія. – К., 1999.

2. Біологія: Навч. посіб. / А. О. Слюсарєв, О. В. Самсонов, В.М.Мухін та ін.; За ред. та пер. з рос. В. О. Мотузного. — 3тє вид., випр. і допов. — К.: Вища шк., 2002. — 622 с.: іл.

Загальна характеристика покритонасінних – конспект – порівняння із різних джерел

Покритонасінні – відділ вищих насінних рослин, деревовидні або трав’янисті з добре розвиненими і різноманітними коренями, стеблами і листками.

У квіткових існує цілий ряд особливостей будови – значних ароморфозів:

- з’являються нові органи: квітка і плід.

- насіння формується з насінних зачатків, захищених стінками зав’язі, що перетворюються в оплодень, тому назва – покритонасінні.

- маточка з зав’язью, стовпчиком і приймочкою

Добре розвинена оцвітина і справжні квітки (звідси назва – квіткові).

Гаметофіт редукований до кількох клітин що прискорює його розвиток.

Жіночий гаметофіт – восьмиядерний зародковий мішок.

Чоловічий гаметофіт – пилкове зерно, складається з 2 клітин – вегетативної і генеративної.

Утворенню насіння передують запилення квіток і подвійне запліднення: один спермій запліднює яйцеклітину, другий – вторинне ядро зародкового мішка.

Запліднення завершується утворенням зав’язі плоду з насінного зачатка насінини, з зиготи – зародка насінини, з заплідненого вторинного ядра – вторинного ендоспперму, що утворений тканиною з триплоїдним набором хромосом.

Триплоїдність ядер ендосперму, яка несе батьківську і материнську спадкову інформацію, підвищує життєвість молодої рослини.

Для запилення, поширення плодів і насіння у квіткових рослин є різноманітні пристосування.

Для цих рослин характерна найвища і найскладніша будова вегетативних органів, що дає їм можливість максимально пристосуватись до навколишнього середовища. У них добре розвинена провідна система, яка поєднує надземні і підземну частини (у деревині – наявність справжніх судин – трахей).

Більшість з них автотрофи, але є і вторинні – гетеротрофи: комахоїдні рослини (росичка, пухирник).

Багато видів позбавлені хлорофілу і ведуть частково (омела) або повністю паразитичний спосіб життя (павутиця).

Відділ Покритонасінні налічує близько 200000 -240000 видів.

Поділяються на 2 класи: односім’ядольні та двосім’ядольні.

Особливості поширення:

- Вони найбільш поширені на Земній кулі.

- З’явилися наприкінці юрського періоду і до середини крейдяного періоду зайняли панівне положення серед іншої флори.

- Різноманітність і поширеність зумовлені здатністю переносити різне освітлення і сухість повітря. Цьому сприяють розвинуті органи, особливості їх анатомічної будови та функціонування.

- Будь-яка життєва форма рослини має основні органи – корінь, стебло, листки і їх видозміни, а також квітки, насіння, плоди.

- Хороша пристосованість до різних умов існування (рослини пустель, тропіків, вологих місць).

- Адаптація до функціонування в істотно відмінних ґрунтових умовах (рослини, що живуть на скелях, у тундрі і на засолених ґрунтах).

- Серед них є не тільки дерева, кущі, ліани (як у голонасінних), але і трави.

- Поширеність зумовлена появою квітки – органа насінного розмноження; тут відбувається запилення і запліднення.

- Поширеності сприяють різні форми запилення, - не тільки вітром, але і комахами.

- Подвійне запліднення, розвиток ендосперму – запасні поживні речовини.

- Захищеність насіння від несприятливих умов.

Серед покритонасінних 2/3 припадає на двосім’ядольні рослини.

Пануванню покритонасінних сприяло:

- Сильний розвиток кореневої системи.

- Велика площа, різноманітність за формою листків дозволяє ефективно здійснювати фотосинтез.

- Велика кількість поживних речовин що утворюються, дозволяє рослині швидко рости.

- Переважання спорофіта (безстатевого диплоїдного покоління), який може бути представлений різною життєвою формою – травою, кущем, деревом, ліаною (однорічною або багаторічною).

- Широкі адаптації квітки і плоду.

- Розмноження насінням.

- Розвиток насіння зумовлений появою маточки у квітці.

- Утворення плоду сприяє розселенню рослин тваринами.

- Подвійне запліднення.

- Різні типи судин в ефективній системі для транспорту води і поживних речовин.

- Утворення зав’язі, всередині якої знаходиться насінний зачаток, майбутня насінина.

- Насіння захищене (покрите) стінками плоду.

- Незалежність запліднення від водного середовища