Стратегии жизни

Филиал муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения Волчковской средней общеобразовательной школа в селе Шехмань Петровского района Тамбовской област и

Типы

стратегий

• жизни

растений

• Работу выполнили :
• обучающиеся 9, 11 класса.
• Попкова Яна, Самсонова Мария, Терехова Яна
• Руководитель :
• учитель биологии Сухова Валентина Сергеевна 2019 год

Результаты исследования

• Поведенческая адаптация (стратегия жизни ) организма – самая главная характеристика вида, отражающая его отношение к условиям среды. Оригинальную систему типов стратегий разработали российский эколог А. Г. Раменский и английский эколог Дж. Грайм. Сегодня эту систему называют системой Раменского – Грайма. Данная система отражает отношение организмов к двум факторам – обеспеченности ресурсами и нарушениям экосистемы под влиянием внешнего фактора (интенсивного выпаса скота, распашки, лесного пожара; кислотные дожди; прохода тяжёлой техники и т. д. По данной системе все виды растений разделены на три «ценотипа» – виоленты («львы»), патиенты («верблюды») и эксплеренты («шакалы»).

.

Проблемная информация

• Виоленты

Буковый лес

дубрава

Тростник обыкновенный

Проблемная информация :

Патиенты

Лишайники

Мхи

Растения степей

Суккуленты

Проблемная информация :

Эксплеренты

Лебеда раскидистая

Полынь горькая

Белена чёрная

Крапива двудомная

Противоречивость проблемной информации:

Растения – эксплеренты являются очень слабыми конкурентами , большинство которых однолетники и двулетники, но способные замещать виолентов в нестабильной среде и периодически давать вспышки обилия в стабильных сообществах, оттесняя патиентов

Результаты исследования

Проблемный вопрос :

Почему растения – эксплеренты, являющиеся очень слабыми конкурентами, способны давать вспышки обилия в стабильных сообществах и восстанавливать растительность после разрушения экосистемы?

Гипотеза :

Если растения – эксплеренты первыми начинают восстанавливать растительность при нарушении сообщества и дают вспышки обилия в стабильных сообществах, то они имеют различные адаптивные комплексы, максимально соответствующие их назначению.

Цель работы:

Изучение адаптивных комплексов организма на примере исследования типа поведения растений (стратегий жизни).

Задачи работы :

Рассмотреть черты приспособленности растений – эксплерентов, позволяющие им успешно: *замещать виолентов в нестабильной среде при сильных нарушениях местообитаний, *давать вспышки обилия в стабильных сообществах, а также *восстанавливать растительность после разрушения экосистемы.

Материал : натуральные и иллюстративные материалы, гербарии растений разных «ценотипов» Оборудование: лупа, пинцет, препаровальная игла

Результаты исследования

Луг вдоль реки на территории села Шехмань с разрушенным растительным покровом после интенсивного выпаса скота , первыми заселили эксплеренты, замещая виолентов.

Растения – эксплеренты, произрастающие на лугу вдоль реки села Шехмань

Сныть обыкновенная

Мать- и- мачеха

Рогоз широколистный

• Эксплеренты первыми начали восстанавливать растительность при нарушении сообщества, т. е. после распашки земли на необрабатываемых экосистемах.

Полынь обыкновенная или чернобыльник

Марь белая

Осот полевой

Произрастание эксплерентов после распашки земли

Лебеда раскидистая

Полынь горькая

Эксплеренты (рудеральные растения) занимают свободные участки около жилья, на пустырях , у заборов, среди развалин, на межах и залежах. Почва в таких местах довольно плодородна.

Крапива двудомная

Пустырник пятилопастный

Лебеда раскидистая

Высокая семенная продуктивность

Приспособленность определяется их высокой семенной продуктивностью, т. е. способностью образовывать *огромное количество семян : 1 растение лопуха за сезон способен дать до 50 тысяч семян, 1 растение осота до 40 тысяч , 1 растение полыни – 15 тысяч семян

Целесообразность приспособленности :

Одни семена вскоре прорастают, другие сохраняются в почве как резерв,

Лопух паутинистый

Приспособленность к формированию в почве банк семян

Целесообразность приспособленности:

Семена сохраняют всхожесть десятки лет и часть из них каждый год прорастает

Относительность приспособленности:

При правильной обработке почвы и применение севооборота накопление семян в почве значительно снижается.

полынь обыкновенная

Высокая скорости распространения плодов и семян

* Многие эксплеренты по скорости распространения плодов и семян значительно превосходят другие растения:

Приспособленность к распространению

прицепки у лопуха

белые пушистые волоски одуванчика лекарственного

Высокая скорость распространения плодов и семян

* Многие эксплеренты по скорости распространения плодов и семян значительно превосходят другие растения:

Приспособленность к распространению

Зубчики у череды трёхраздельной

Летучки у осота

Высокая скорость распространения плодов и семян

Целесообразность приспособленности:

• Белые пушистые волоски способствуют их распространению ветром.

• Острые зубчики и крючки для прикрепления плодов к шерсти животных и одежде людей, которые разносят их на значительные расстояния.

• Таким образом ареал обитания этих растений расширяется, конкуренция уменьшается, а это необходимое условие для существования и процветания видов растений

Относительность приспособленности:

При высокой влажности и во время дождя белые «парашютики» из пушистых волосков не имеют возможности лететь, а колючки к плотным покровам не цепляются.

Жизненная форма эксплерентов - травы

Эксплеренты – травы, такая жизненная форма помогает им преодолеть сопротивление среды при ухудшении условий и в первую очередь при уменьшении количества осадков .

Важным адаптивным комплексом является жизненная форма организма , т. е. внешний облик организма в котором отражается его приспособленность к условиям внешней среды. Известно, что уже в 3 веке отец ботаники Теофраст разделил растения на деревья, кустарники и кустарнички, травы, лианы .

Способность эксплерентов видоизменять жизненную форму в зависимости от условий места произрастания.

Приспособленность придорожных растений

* Обычно это низкорослые с хорошо развитой механической тканью

лапчатка гусиная

подорожник большой

Приспособленность растений - эксплерентов к произрастанию на обочинах дорог

* колючие растения : лопух паутинистый, чертополох, бодяк, дурнишник , * ядовитые (болиголов, белена и другие )

Болиголов пятнистый

Дурман обыкновенный

Бодяк обыкновенный

Приспособленность растений - эксплерентов к произрастанию на обочинах дорог

Целесообразность приспособленности

Грубые листья и стебли колючих растений скот поедает неохотно, а ядовитые обходит стороной .

• Низкорослые травянистые растения, распрямляются после механического воздействия

Белена чёрная

Лопух паутинистый

Относительность приспособленности:

Могут повреждаться под влиянием грубого воздействия. Голодный скот поедает колючие растения .

одуванчик лекарственный

Популярностью у ботаников и экологов пользуется система жизненных форм растений, предложенная в 20 веке датским экологом К. Раункиером. Она основана на учёте положения зимующих органов – почек возобновления относительно поверхности почвы, что отражает особенности климата.

По Раункиеру различают :

*фанерофиты – почки возобновления выше поверхности почвы на 20 – 30 см (деревья),

*хамефиты – почки возобновления относительно поверхности почвы - не более 20 -30 см (кустарники),

*гемикриптофиты - почки возобновления находятся у поверхности почвы (луговые и степные травы)

*криптофиты – почки расположены в почве на зимующих корневищах, клубнях, луковицах (геофиты) или у водных растений в воде (гидрофиты)

*терофиты – однолетники зимующие в стадии семян

Приспособленность к быстрому усвоению обильных ресурсов при ослабленном режиме конкуренции патиентов

Среди эксплерентов различаются много терофитов - эфемеров, произрастающих в пустыне и большую часть года проводящих в состоянии семян и «оживающих» только после дождей

• Целесообразность приспособленности:
• В пустыне после дождя однолетники – эфемеры (терофиты ) за короткий период вегетации покрывают поверхность почвы зелёным ковром, они пользуются тем, что патиенты постоянно присутствующие в сообществе этот дополнительный ресурс воды освоить не могут.

Приспособленность к быстрому усвоению обильных ресурсов при временно ослабленной конкуренции виолентов.

Среди эксплерентов различаются криптофиты (геофиты ) – почки возобновления которых расположены в почве на зимующих луковицах, они способны давать вспышки обилия в стабильных сообществах без нарушений. Это происходит при обильных ресурсах, когда временно ослаблено конкурентное влияние постоянно обитающих в сообществах видов – виолентов.

• Весенние эфемероиды- (геофиты ) подснежники в наших лесах, развивающиеся до распускания листвы на деревьях и развития трав напочвенного покрова .

Приспособленность к пластичности стратегий

Большинство видов лугов, степей имеют смешанную стратегию , т. е. обладают высокой конкурентной способностью, устойчивостью к неблагоприятным условиям среды

–

–

Ель и сосна: патиенты – виоленты . Как виоленты, они подавляют другие виды растений при конкурентных взаимоотношиях; как патиенты, способны переносить бедные, кислые, холодные почвы.

Японское искусство «бонсай»

Японское искусство выращивания карликовых деревьев («бонсай») основано на адаптации пластичности (превращения виолентов в патиенты)

Несмотря на растительное происхождение, систему стратегий Раменского – Грайма успешно используют не только ботаники, но и зоологи и микробиологи .

Патиенты – пустынные ящерицы,

рыбы заморных водоёмов.

Виоленты - бегемот, лев, слон, тигр.

.

.

Эксплеренты – домовая мышь, таракан, домовая муха и другие

Гипотеза подтвердилась! :

Растения – эксплеренты имеют различные адаптивные комплексы, максимально соответствующие их назначению, которые позволяют им первыми восстанавливать растительность при нарушении сообщества и дают вспышки обилия в стабильных сообществах.

Выводы

В основе поведенческих адаптаций эксплерентов лежит:

• Огромная плодовитость и способность к усиленному размножению ;
• Умение приспосабливаться и выживать в экстремальных условиях благодаря:

- необычной пластичности,

• способности видоизменять жизненную форму

• Приспособленность к быстрому усвоению обильных ресурсов при временной ослабленной конкуренции

• Поведенческие приспособления способствуют процветанию вида
• Поведенческие приспособления способствуют процветанию вида
• Поведенческие приспособления способствуют процветанию вида

Новые понятия

Приспособленность организмов – свойство, позволяющее им существовать и размножаться в условиях среды.

*Целесообразность приспособленности – максимальное соответствие формы (организации, структуры) и функции органа, системы органов, целостного организма его назначению.

Приспособленность относительна - целесообразность строения и функций организма выражается только с конкретной средой, при изменении условий среды адаптация бесполезна или даже вредна, т. е. стать нецелесообразной.

Информационные источники:

• * А. А. Каменский, Е. А. Криксунов, В. В. Пасечник Биология - 9 класс 2015 год

* Электронная энциклопедия по биологии. CD – диск.

*Школьный Атлас-определитель высших растений. В.С. Новиков, И.А. Губанов

Москва 1985 год.

*Красная Книга Тамбовской области Тамбов 2002

*Энциклопедический словарь юного натуралиста.