Реферат: Экологические стратегии растений

 Сорные растения – большая и разнообразная группа, которая объединила сорняки самого различного происхождения, строения и мест произрастания. Различают сорняки полевые, огородные, луговые, садовые. Это не значит, что, например, расселившиеся на огороде сорняки не растут на полевых землях и наоборот. Многие сорные травы хорошо приживаются на посевах самых различных культур и на разных широтах. Но все – таки круг возделываемых в данной местности культур определяет и букет «преследующих» их сорняков. Более того, некоторые сорные травы приспособились к произрастанию только с определенными культурными растениями. Например, лен неотступно сопровождают плевел льняной, горчица льняная, повилика льняная.

Различаются сорные растения по их отношению к свету, то есть среди них имеются как светолюбивые, так и теневыносливые.

И продолжительность жизни у разных сорняков неодинакова. Одни из них кончают свой жизненный путь в тот же год, в который взошли. У других на это требуется два года, а третьи растут на протяжении ряда лет.

Даже среди тех сорняков, что живут всего лишь один год, есть виды, намного опережающие своих собратьев по темпам развития и плодоношения. Например, мокрица успевает взойти и дать семена за 40 дней. В обширной семье однолетних сорных растений некоторые созревают в середине лета, другие ближе к его концу.    ( 8 ).

И все же есть множество признаков, которые объединяют все сорные растения в одну группу и определяют особенности их образа жизни, и благодаря которым, все сорняки относят к одному типу эколого-ценотических стратегий – к эксплерентам.

Общие особенности сорных растений

Термин “сорняки” – собирательное понятие, включающее в себя все нежелательные растения, которые произрастают в посевах сельскохозяйственных культур .

 Но ,несмотря на то что сорные растения составляют довольно обширную группу, они имеют некоторые общие особенности.

Всем сорнякам характерен низкий уровень требований к факторам роста. Они более приспособлены к условиям произрастания и успешно конкурируют с культурными растениями, значительно снижая их урожайность. Кроме того, они создают серьезные помехи при уборке урожая.

Каким образом сорные растения могут подавлять рост и развитие сельскохозяйственных культур?

Во-первых, за счет своей высокой семенной продуктивности и пластичности по отношению к условиям произрастания.

Во-вторых, они более конкурентоспособны, особенно в условиях недостаточной густоты посевов культурных растений.

В-третьих, снижая всхожесть семян сельскохозяйственных культур и их жизнеспособность путем выделения своими корнями в почву физиологически активных веществ, действующих как ингибиторы роста и развития.     ( 2 ).

1) Быстрое и широкое распространение сорных растений происходит, в первую очередь, благодаря своей высокой семенной продуктивности. Например, одно растение мари белой (лебеды) дает 100-700 тысяч семян, ромашки пахучей – 54-165 тысяч, осота полевого –19 тысяч семян и т. д. Именно поэтому необходимо особое внимание обращать на мероприятия, направленные на уничтожение сорняков до того, как они сформируют жизнеспособные семена    ( 14 ).

2) Кроме высокой семенной продуктивности сорные растения отличаются тем, что их семена довольно длительные сроки сохраняют способность прорастать. Данные исследований показали, что семена мари белой сохраняли в почве жизнеспособность в течение 38 лет, редьки дикой – 3 года, звездчатки средней – около 30 лет, пастушьей сумки – 35 лет и т. д.

3) Кроме того, сорняки могут формировать семена, обладающие разноплодием, т. е. образуют семена трех типов, прорастающие через разное количество лет – марь белая, овсюг, лебеда блестящая, просо куриное, горец птичий и др.

4) Семена сорных растений отличаются недружностью прорастания из-за различной продолжительности покоя. Эта особенность дает возможность семенам сорняков прорастать длительный период, тем самым, сохраняя шанс выжить виду. Поэтому малейшее отклонение от эффективной агротехники приводит к засорению посевов культурных растений.    ( 2 ).

5) Семена абсолютного большинства сорняков лучше всего прорастают в слое почвы 4-8 см. Это необходимо учитывать при определении глубины вспашки, лущения жнивья, рыхления междурядий и боронования для того, чтобы достичь максимального эффекта при подавлении сорной растительности.    ( 14 )

Сорняки-конкуренты культурных растений. Основной вред, причиняемый сорными растениями сельскохозяйственному производству, состоит не только в резком снижении урожаев сельскохозяйственных культур, но и в ухудшении качества получаемой продукции.    (  18. )

АГРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА СОРНЯКОВ

`

Биологические группы сорных растений:

Малолетние:

1.   Эфемеры

2.   Яровые ранние

3.   Яровые поздние

4.   Зимующие

5.   Озимые

6.   Двулетние

Многолетние:

1.   Мочковатокорневые

2.   Стержнекорневые

3.   Луковичные

4.   Клубневые

5.   Ползучие

6.   Корневищные

7.   Корнеотпрысковые

Паразитные и полупаразитные:

1.   Стеблевые паразиты

2.   Корневые паразиты

3.   Полупаразитные     ( 2 ).

МАЛОЛЕТНИЕ

Наибольшее количество сорных растений малолетних видов относится к яровым. По своим биологическим особенностям они близки к яровым культурам и, как правило, засоряют посевы зерновых, кормовых, овощных и картофеля. Всходы яровых сорняков появляются весной и в том же году заканчивают цикл развития и отмирают.

Большая часть их семян после обсеменения не прорастает, зато хорошо всходит после перезимовки в почве, с семенами в зернохранилищах или в органических удобрениях. По требованию к условиям внешней среды и срокам плодоношения различают ранние яровые и поздние яровые сорняки. Один из основных признаков деления — прорастание семян в зависимости от температурных условий и прогревания почвы. Семена ранних яровых сорняков прорастают и всходят при температуре почвы 2...4° С, а поздние при 12.,.14°С и выше.

Семена большинства яровых сорняков имеют хорошо, выраженный период покоя, покрыты твердой -  оболочкой и продолжительное время могут сохранять жизнеспособность в почве.     ( 3 ).

Эфемеры

Из группы яровых ранних выделяются так называемые эфемеры, которые отличаются очень быстрым и коротким периодом развития и могут в один вегетационный период дать несколько (2...3) поколений.

Размножаются семенами, которые прорастают при температуре 5-12 градусов.

Цветут в апреле-июне. Побеги до 30-45 см.

Некоторые виды хорошо поедаются животными, предохраняют почву в начале вегетационного периода от водной и ветровой эрозии.

Эти растения малотребовательны к экологическим условиям.

Обычно засоряют озимые культуры.    ( 2, 12 ).

 К Эфемерам относятся, например, Бурачок пустынный и Плоскодонник льнолистный.   (  3  )

Яровые ранние сорняки размножаются только семенами, всходят весной или летом и заканчивают свое развитие в течение одного вегетационного периода. Эти сорняки часто всходят и сильно разрастаются после уборки ранних культур, поэтому их иногда называют также пожнивными. Появившиеся осенью всходы сорняков погибают от заморозков.

Они обладают высокой семенной продуктивностью. Семена прорастают при температуре 7-20 градусов. Они создают значительные банки семян в почве.     ( 12 ).

Некоторые виды имеют лекарственное значение, ( Ромашка душистая, Спорыш, Горец почечуйный).   (  7, 17  ).

Яровые поздние

Яровые поздние — малолетние сорняки, семена которых прорастают при устойчивом прогревании почвы, а растения плодоносят и отмирают в течение одного вегетационного периода.

Семена этих растений созревают после уборки основных яровых культур.

Размножаются семенами, которые долго сохраняют всхожесть в почве. Семена прорастают при температуре 10-12 градусов. ( 2, 12 ).

Некоторые виды являются кормовыми _ многие виды Лебеды: Лебеда раскидистая, лоснящаяся, садовая, татарская.    (   5  ).

Зимующие

Зимующие сорняки сходны по биологии роста и развития с озимыми или яровыми культурами. Семена зимующих сорняков, проросшие осенью, дают растения с сильно развитой прикорневой розеткой листьев и в следующем году заканчивают вегетацию и обсеменяются. Всходы зимующих сорняков, появившиеся весной, образуют формы без прикорневой розетки листьев. Они развиваются как яровые сорняки и плодоносят ко времени уборки культуры, а иногда позднее.

Семена зимующих сорняков при уборке урожая засоряют зерно и почву. Видовой состав зимующих сорняков разнообразен. Представители данной биологической группы экологически очень пластичны. В условиях интенсификации земледелия отмечается усиление продуктивности, ускорение их роста и развития при внесении удобрений. В пониженных местах и в годы с достаточным количеством осадков при некачественной обработке почвы, несоблюдении чередования культур развивают мощную надземную массу и представляют серьезную опасность для урожая.     ( 9 ).

К ним относятся Вероника полевая, Марь гибридная, Звездчатка-мокрица.   ( 3 ).

Озимые

Озимые сорняки являются засорителями озимых хлебов, многолетних трав и развиваются так же, как и озимые культуры. Они независимо от времени прорастания в течение вегетационного периода в первый год образуют розетки и кустятся. Для дальнейшего роста и развития им требуется перезимовка. После перезимовки они заканчивают цикл своего роста.

 Семена у большинства озимых сорняков созревают одновременно с семенами культурных растений и сильно засоряют последние.    ( 2, 12 ),

например, Костер ржаной.    ( 19 ).

Двулетние

Рост и развитие растений проходит в течение двух полных вегетационных периодов. Всходы их появляются весной и в первый год образуют прикорневую розетку листьев, накапливают питательные вещества в корневой системе. На следующий год после перезимовки цветут и плодоносят.

Обычно это крупные растения высотой до 2 м. Цветут с мая по сентябрь.   ( 3 ).

Некоторые виды ядовиты ( Кокорыш или Собачья петрушка) ( 19), некоторые используются как лекарственные растения ( Репейник Большой)  ( 7 ) и как кормовые.

МНОГОЛЕТНИЕ

Сорняки, жизненный цикл которых продолжается свыше двух лет, способные неоднократно плодоносить и размножающиеся семенами и вегетативно, называются многолетними. Они—самые злостные и трудноискоренимые, быстро расселяются и размножаются, сильно иссушают и истощают почву, угнетают и снижают урожай культурных растений.     ( 3 ).

Мочковатокорневые

Эти сорняки развивают мощную мочковатую, кистеобразную корневую систему, состоящую из большого количества боковых корешков и укороченного главного корня. Размножаются преимущественно семенами. Больших банков семян в почве не создают.

Это влаголюбивые растения, устойчивые к уплотнению почвы.         ( 9 ). Представителями этой группы являются Лютик едкий и Лютик полевой, Подорожник большой.   ( 19 ).

Стержиекорневые

Эта группа сорняков характеризуется наличием главного стержневого корня, проникающего в глубь почвы до 1,5...2 м. От центрального корня отходят боковые ответвления, которые могут дать начало новым растениям.

Высота растений 0.7-1.5 м.

Цветут в течение всего лета. В фазе розетки до первого цветения могут пребывать 3-4 года.

Стержнекорневые сорняки засоряют посевы всех сельскохозяйственных культур.    ( 2,12 ).

В эту группу входят Короставник полевой, Крестовник Якова, Кровохлебка аптечная, Кульбаба осенняя и др.   (  19).

Луковичные

Размножаются как семенами, так и вегетативным путем (луковицами). При вегетативном размножении в нижней части стебля у основания материнской луковицы образуются детки-луковички, которые при обработке почвы легко переносятся на новое место, где укореняются.    ( 2, 9 ).

Это и Лук желтый и килеватый, и Черемша.   ( 4 ).

Клубневые

Это растения, у которых вегетативные органы размножения — клубнеобразные утолщения — появляются на подземных стеблях. Почки возобновления клубеньков покрыты листовыми чешуйками, отделяются от корневой системы материнского растения и при обработке почвы распространяются по полю. Кроме того, они размножаются и семенами.    ( 2 ), например, Клубнекамыш приморский ( 19 ).

Ползучие

Эти сорные растения характеризуются вегетативным способом размножения, посредством стеблевых побегов (усы, плети), стелющихся по поверхности почвы и укореняющихся в узлах. Из каждого узла такой плети появляются придаточные корни и листья, развивающиеся затем в самостоятельное растение.

Цветут обычно со второго года жизни.

Это влаголюбивые растения, мало требовательные к плодородию почв.

Засоряют пропашные и зерновые культуры.

Некоторые имеют лекарственное ( Лапчатка гусиная) ( 4 ), кормовое или пищевое ( Земляника лесная ) ( 3) значение.  ( 12 ).

Корневищные

Корневищные — это многолетние сорняки, размножающиеся преимущественно видоизмененными подземными стеблями. Корневища — это подземные побеги, на которых имеются узлы и междоузлия. Корневища залегают в почве сравнительно неглубоко: 10-12 см.

Некоторые виды имеют лекарственное или кормовое значение.

Корневищные сорняки—одни из самых вредоносных, они быстро расселяются и размножаются, заполняя корневищами весь пахотный слой. Подземные органы сильно иссушают и истощают почву, угнетают культурные растения. Обладая высокой экологической пластичностью и жизнеспособностью, такие сорняки создают трудности при их уничтожении.

Они малотребовательны к плодородию почвы.

Засоряют посевы многих культурных растений.    ( 2, 12 ).

К этой группе относятся: Кислица ключевая, Колосняк ветвистый, Крапива двудомная.  ( 19 ).

Корнеотпрысковые

Многолетние сорняки, размножающиеся преимущественно корнями, дающими отпрыски, называются корнеотпрысковыми. Возможно и семенное размножение. В течение вегетационного периода образуют из почек, заложенных на корневой системе, новую поросль (отпрыски). От одного растения распространяются и укореняются во все стороны новые сорняки. На полях возникают куртины сорняков. Новые растения могут образовываться от небольших отрезков и обломков корневой системы.

 Корнеотпрысковые сорняки обладают высокой экологической пластичностью, быстрым ритмом размножения и устойчивостью к неблагоприятным условиям. Это самые злостные и трудноискоренимые сорняки, корни их проникают до 5...10 м, отпрыски появляются с глубины более 1 м, корневые выделения снижают всхожесть и рост культурных растений.   ( 1 ).

Некоторые виды ядовиты ( Кирказон обыкновенный )  ( 19 ), другие используются как лекарственные растения ( Кирказон ломоносовидный )  ( 16 ).

Засоряют посевы всех культурных растений.    ( 1 ).

Паразитные и полупаразитные

Паразитные сорные растения питаются за счет растения—хозяина, т. е. характеризуются гетеротрофным типом питания. У них имеются специальные присоски (гаустории), с помощью которых присасываются к стеблям и корням растений и извлекают из них -необходимые питательные вещества. По месту расположения присосок их разделяют на стеблевые и корневые паразитные растения. Те и другие сорняки иногда еще называют полными паразитами. Полные паразиты не имеют фотосинтетического аппарата и в течение всего цикла развития живут за счет растения-хозяина. Наряду с полными паразитами встречаются так называемые полупаразитные сорные растения. Эти сорняки наряду с присосками имеют зеленые листья, способные к фотосинтезу.

Паразитируют на растениях из семейства сложноцветных, зерновых культурах, клевере, льне.    ( 3 ).

Стеблевые паразитные

К стеблевым паразитным растениям относятся все виды повилик. Это однолетние растения, не имеющие корней и листьев. Стебель повилик чешуйчатый, ветвистый, очень тонкий. Все повилики являются карантинными сорняками. Число видов повилик велико—216, из них в нашей стране произрастают 35.    ( 2,12 ).

Корневые паразитные

К корневым паразитным растениям в первую очередь относят все виды заразих. Всего встречается около 100 видов, в нашей стране распространено около 40. Заразихи паразитируют на многих культурных растениях и сорняках. О вредоносности их можно судить по народным названиям—душитель чечевицы, палач, кровопивец конопли, смерть конопли, душитель табака, растение-обжора, толстуха, сосун, огневица и др.

Вредоносность заразих зависит не только от того, что она отнимает у растения-хозяина питательные вещества и воду, она также отравляет его продуктами своей жизнедеятельности, вызывая гибель культурных растений.

Заразихи однолетние — растения без зеленой окраски, не имеющие корней и листьев. Размножаются семенами. Семена очень мелкие, могут переноситься ветром на большие расстояния. Жизнеспособность семян до 10 лет.

После прорастания семени проросток проникает в корень растения и образует на нем бугорок. От бугорка отрастает бесцветный мясистый стебель.    ( 18 ).

Полупаразитные

Полупаразитные сорные растения могут жить самостоятельно  без растения-хозяина, но лучше растут и развиваются, когда поселяются на растениях и питаются за их счет. Полупаразитные сорняки имеют зеленые листья, за счет чего ведут фотосинтез. На корнях имеют присоски- гаустории, которыми прикрепляются к корням хозяев и получают от них воду, минеральные соли, часть органических веществ.

Высота растений не более 50-60 см.

Размножаются с помощью семян. Паразитируют на зерновых культурах и луговых травах.

Это однолетние растения. Они засоряют посевы, луга, пастбища. Наиболее, распространенными и вредоносными полупаразитными сорняками являются: зубчатка поздняя, мытник болотный, очанка прямостоячая, омела белая, погремок большой.   (  18  )
Список литературы:

1.   Алабушев В.А. «Биологические особенности корнеотпрысковых растений и меры борьбы с ними» ,»Всесоюзный институт научно-технической информации по сельскому хозяйству», М., 1967 г.

2.   Баздырев Г. И. «Нежелательная растительность и меры борьбы с ней», изд-во «Агропортал. Агропромышленный портал РФ», 2001 –2003 гг.

3.   Гиляров М.С. «Большой энциклопедический словарь. Биология», научн. Изд-во «Большая Российская энциклопедия», М., 1996 г.

4.   Грау Ю., Юнг Р., Мюнкер Б. «Дикорастущие лекарственные растения», изд-во «Астрель», М., 2003 г.

5.   Губанов И.А., Киселева К.В., Новиков В.С., Тихомиров В.Н. «Иллюстрированый определитель растений средней России. Покрытосеменные ( двудольные : раздельнолепестные.), т. 2,Товарищество научных изданий КМК, Институт технологических исследований, М., 2003 г.

6.   Заугольнова Л. Б. «Ценопопуляции растений», М., изд-во «Наука», 1988 г.

7.   Ковалева Н.Г. « Лечение растениями «, изд-во « Советский спорт», М., 1993 г.

8.   Либерштейн И.И. «Зеленый пожар», Изд-во «Колос», М., 1981 г.

9.   Любименко В.Н., Ильин М.М. «Сорные растения наших полей», 1928 г.

10.      Миркин Б. М. «Теоретические основы современной фитоценологии», М., изд-во «Наука», 1985 г.

11.      Миркин Б. М. «Основы фитоценологии», учебное пособие, Уфа, 1986 г.

12.      Миркин Б. М., Злобин Ю. А. «Агрофитоценология с основами агроэкологии», учебное пособие, Уфа, 1990 г.

13.      Миркин Б.М., Наумова Л.Г., Соломещ А.И. «Современная наука о растительности», изд-во «Логос», М., 2002 г.

14.      Никулин Ф.Е. «Большие заботы маленького хозяйства», изд-во «Агропромиздат», М. , 1986 г.

15.      Раменский Л. Г. «Проблемы и методы изучения растительного покрова», изд-во «Наука, Ленинградское отделение», Ленинград, 1971 г.

16.      Реева М.Л., ЛиповецкийВ.М. « Растения в быту», изд-во «Донбасс», Донецу, 1971 г.

17.      Решетникова А.В.,Семчинская Е.И. «Лечение растениями», изд-во «Феникс», Киев, 1993 г.

18.      Рычин «Определитель сорных растений», Государственно-педагогическое издательство Министерства Просвещения РСФСР, М., 1959 г.

19.      Фисюнов А.В. «Сорные растения», изд-во «Колос», М., 1984 г.

20.     

1.   Содержание:

1.   История развития понятия «экологическая стратегия » у растений

2.   Основные системы эколого-ценотических стратегий

3.   Система Раменского - Грайма.

4.   Характеристика первичных типов эколого-ценотических стратегий.

5.   Общие особенности сорных растений

6.   агробиологическая классификация и характеристика сорняков

7.   малолетние

8.   многолетние

Московский Государственный Областной Университет

Курсовая работа по экологии

«Экологические стратегии растений».

Студента естественно-экологического факультета

Отделения биология – экология

5 курса 51 группы

Багровой Евгении Александровны

2003 год