Жизненная форма растения: основные классификации, жизненные формы по Серебрякову и Раункиеру
Определение жизненной формы растений
Что такое жизненная форма?
Жизненная форма — это внешний вид растения, выработанный в результате влияния экологических факторов и наследственно закрепленный.
Также под жизненными формами растений понимают морфологическое строение растений, сформированное в ходе эволюции и отображающие во внешнем виде индивидуальную приспособленность к жизненным условиям.
Сам термин «жизненные формы» по отношению к растениям стал применяться после предложения датского ученого ботаника Евгенуса Варминга в 1884 году. Под этим определением он понимал форму, где вегетативное тело растения находится в гармонии с внешней средой на протяжении всей своей жизни.
На тот момент это определение было исчерпывающим, так как:
Жизненные формы — это не то, что может бесконечно изменяться и зависеть только от конкретных, действующих в данный момент внешних факторов. У определенных видов растений есть реакции на внешнее воздействие в рамках наследственно закрепленных возможностей.
Даже в случае самых благоприятных условий, одуванчик не перерастет в развесистое дерево.
Гармония растения и внешней среды — это проявление естественной приспособленности, сформированной в ходе естественного отбора, проявляемой к конкретным внешним факторам.
Формирование жизненных форм растений происходит в ходе продолжительного приспособления растений к конкретным условиям существования — то есть, наблюдается эволюция жизненных форм растений. Выражаются эти формы во внешнем виде.
Если посмотреть, то растительность на каждой отдельной территории, обособленной от других, имеет свой внешний вид: он зависит от внешнего вида растений, которые населяют эту территорию.
Поэтому луговая, степная, лесная, пустынная, горная растительности имеют характерный вид. Видовые группы тоже будут различаться: к примеру, на альпийских лугах, у ледников и на скальных осыпях.
Классификация жизненных форм растений
Какие жизненные формы встречаются у растений?
Первоначально ученые выделили 20 жизненных форм, формирующих ландшафты Земли. Но согласно ботаникам, таких форм больше 60.
Сегодня существует немало различных классификаций жизненных форм растений, за основу которых взяты различные подходы к их изучению. При этом, ни одна классификация не может претендовать на точность и удовлетворение всех требований современной ботаники.
Жизненная форма растения, к примеру, помимо внешнего вида обладает определенными физиологическими свойствами. К ним относят продолжительность жизни, ритм развития, листопадность и др.
Внешний вид растения считается основным признаком, поскольку указывает на особенности роста.
Классификация на основе особенностей роста и длительности жизни
Что такое жизненная форма растений с учетом особенностей роста и продолжительности жизни? Вот как выглядит такая классификация, и какие формы в ней выделяют:
В умеренном климате количество видов может быть небольшим, но одна порода может занимать большую территорию. Некоторые виды произрастают в кустарниковой форме: липа мелколистная, вишня, яблоня, черемуха, вербы, белая акация, клен татарский. Это напрямую связано с условиями;
Нередко теплолюбивые кустарники вырастают полукустарниками — если климат произрастания достаточно суровый;
Различают однолетние и многолетние лианы, с древесневеющими и травянистыми побегами;
Жизненные формы по Серебрякову
Жизненные формы растений по Серебрякову — наиболее полная система. В ее основу И. Г. Серебряков положил внешний вид растений, который тесно связан с ритмом развития.
Примеры видов растений, а точнее, категории жизненных форм в этой классификации — деревья, кустарники и травы. Эти типы или классы растений характеризуются высотой, степенью одревеснения осевых органов, продолжительностью жизни наземных побегов.
Жизненные формы высших растений изучаются на основании определения морфологических признаков надземных и подземных побегов и корневых систем. При этом, учитывается ритм развития и продолжительность жизни. Одна жизненная форма может включать растения различных видов и родов. Также растения, принадлежащие одному виду, могут формировать несколько жизненных форм.
С учетом различных классификаций, под жизненной формой стали понимать внешний вид определенных групп растений, приобретенный ими в ходе роста и развития в конкретных условиях. В этом случае внешний вид — результат приспособленности к условиям.
Основа классификации Серебрякова — длительность жизни всего растения.
Он выделил следующие жизненные формы:
Деревянистые и травянистые растения различаются тем, что у них разная степень одревеснения побегов, продолжительность жизни и характер изменения скелетных побегов.
Особенности деревьев
Определение жизненной формы дерева заключается в выражении приспособленности к наиболее благоприятным для роста условиям.
Влажные тропические леса — самые разнообразные по видам деревьев. К примеру, в амазонской области Бразилии это разнообразие достигает 80%. В то время как в тундре и в горах настоящих деревьев не наблюдается. В таежных лесах деревья найти можно, то там их всего лишь несколько видов. В лесах умеренной климатической зоны Европы деревья составляют всего 12% от видового разнообразия флоры.
Единственный одревесневший побег (ствол), растущий вертикально вверх активнее других побегов — отличительная характеристика дерева. У ствола дерева наблюдается акротонное ветвление: самые сильные ветви развиваются около верхушки ствола и основных его крупных разветвлений. Более тонкие побеги в верхней части ствола дерева формируют крону.
Благодаря тому, что крона находится высоко над поверхностью земли, дерево максимально приспосабливается к улавливанию солнечных лучей.
Если вырубить тополь, вербу, дуб или березу и другие лиственные деревья, то на месте вырубки образуется пеньковая поросль. Хвойный деревья почти не образуют спящие почки, поэтому живут они меньше, а от пней новые побеги не образуются.
Природное старение материнской системы побегов может стимулировать пробуждение спящих почек. Это старение связано с тем, что нормальные почки обновления угасают.
Кустарники
Рост главного побега кустарника начинается как у небольшого деревца. Однако на 3-10 году жизни из почек у основания главного ствола нарастают новые побеги. Нередко эти побеги могут перегонять в росте главный и замещать собою другие.
Кустарники, как и деревья, могут жить долго. Но в отличие от деревьев, стволы кустарников живут от 1 до 40 лет. К примеру, стволы малины живут в среднем 2 года, а стволы сирени или желтой акации — 50. Их замещение происходит по мере отмирания главного ствола и дочерних стволов, расположенных к нему ближе всего в центре куста. Также замещение происходит тогда, когда появляются новые стволы на периферии.
Кустарнички
Под кустарниками понимают миниатюрные кустики. У них тот же способ ветвления, но отличаются они от кустов низкорослостью и длительностью жизни скелетных осей (от 5 до 10 лет). Кустарнички произрастают в тундре, высоко в горах, в хвойном лесу, в сфагновых болотах. Это такие представители как черника, голубика, вереск, клюква, брусника и др.
Кустарнички, как и кустарники, цветут и плодоносят каждый год, что приводит к вымиранию части побегов.
Кстати, у полудеревянистых растений, в частности, травянистых, отмирание является ключевым моментов в формировании их общего вида.
Формирование полукустарников и полукустарничков, произрастающих в пустынных и полупустынных областях, происходит по принципу кустарников. Но с одним отличием: у них длительность жизни скелетных осей короче — 5-8 лет. Кроме того, каждый год после цветения они теряют всю верхнюю часть годовых цветоносных побегов.
Почки обновления, которые размещаются над поверхностью почвы, формируются на оставшихся многолетних деревянистых «пеньках».
Надземные прямостоящие побеги травянистых многолетников живут только в течение одного вегетационного периода. Образовав семена, они отмирают. На основании, которое осталось зимовать, над и под землей формируются зимующие почки. Некоторые травы, у которых есть ползучие побеги, плотно прижатые к почве, или розетка листьев, не характеризуются отмиранием стеблей — они живут достаточно долго.
Жизненные формы по Раункиеру
Система жизненных форм растений по Раункиеру — широко используемая на Западе система, которая берет за основу расположение почек или верхушек побегов в неблагоприятный период времени относительно грунта и снежного покрова.
Такое положение крайне важно, так как защита образовательных тканей растений, которые будут продолжать род, гарантирует беспрерывное существование особи в резко меняющихся внешних условиях.
Эта система классифицирует растения по двум критериям: состоянию и способу защиты почек обновления в течение неблагоприятного периода — сухого или холодного.
Классификация Раункиера включает 5 жизненных форм растений. Они отображают многообразие экологических условий, в которых вся растительность формировалась.
Спектры жизненных форм в различных областях планеты или различных типах растительности получают при подсчете процента видов, относящихся к определенной форме.
Представим эти жизненные формы растений в таблице:
Это невысокие растения, у которых почки обновления располагаются на зимующих побегах низко над землей (примерно 20-30 см). От замерзания они защищены чешуйками, подстилкой и снежным покровом.
К примеру, брусника, черника, тимьян, вереск и др.
Это травянистые многолетники. Почки обновления у таких растений закладываются очень близко к поверхности грунта, а отмершая наземная часть растения покрывает их на зиму.
Так происходит у одуванчика, лютика, земляники и др.
Травянистые многолетние растения. У них почки обновления находятся в клубнях, луковицах, корневищах и располагаются под землей или водой. К примеру, ландыши, тюльпаны, картофель.
Внутри криптофитов тоже есть деление. Выделяют:
Геофиты. Виды, почки обновления у которых находятся на подземных органах — луковицах, корневищах, клубнях;
Гелофиты. У них почки обновления находятся ниже, чем дно водоема. Такие растения растут на болотах и в прибрежных зонах;
Гидрофиты. Это растения, которые с помощью нижней части прикрепляются к грунту. Сама нижняя часть находится в воде. Почки обновления у этих растений зимуют на дне водоемов. Пример — камыш, стрелолист.
К ним относят однолетние растения. Они зимуют в виде спор или семян. Так происходит у ржи, пастушьей сумки, мака, овса и прочих однолетних растений.
Впервые изучают жизненные формы растений в 6 классе.
Герань луговая
Научное название: Geranium pratense
Синонимы: Журавельник луговой
Семейство: Гераниевые (Geraniaceae)
Жизненная форма: многолетняя трава
Время цветения: июнь — сентябрь
Местообитание: луга, поляны, обочины дорог
Герань луговая – ботаническое описание
Герань луговая – многолетнее растение, имеющее с короткое корневище и крепкий, разветвляющийся в верхней части стебель. Прикорневые листья длинночерешковые, пластина листа в очертании яйцевидно-округлая, пальчато-семираздельная. У стеблевых листьев черешок короче, они меньше по размеру, пятираздельные. Верхние листья сидячие, трехраздельные. Листовые пластинки прижато-волосистые.
Цветки собраны в зонтикообразное соцветие (ложновильчатое), расположены также как и у другого вида – Герани лесной — по 2 на цветоносе. В отличие от герани лесной, лепестки у Г. луговой синие, до 22 мм длиной, а цветы поникающие до и после цветения. В момент цветения цветоножки прямостоящие, т.е. открытая часть венчика смотрит вверх. Тычинок 10, все с пыльниками. Отличить луговую герань от лесной можно также по строению тычиночных нитей. Они в основании сильно расширены, в то время как у лесной герани расширение не такое сильное. Основания тычиночных нитей с волосками.
Чашелистики имеют на конце ость длиной 3 – 6 мм, железистоволосистые, с тремя жилками. Стебли, черешки и плоды также опушены простыми или железистыми волосками, прижатыми или отстоящими. Железистые волоски цветоножек во время цветения выделяют клейкую жидкость. Благодаря этому создается препятствие на пути к цветкам для ползающих насекомых, — для герани они бесполезны, а опылителями являются летающие представители, в том числе пчелы.
Цветок герани луговой с пчелой внутри. Насекомые опыляют растения, а взамен получают нектар и пыльцу.
Разновидности
Герань луговая имеет широкий ареал произрастания, охватывающий множество регионов материка Евразии. Распространена почти повсеместно в России. В некоторых регионах обнаруживаются растения, сходные по признакам с геранью луговой, которые были выделены в отдельные виды. На Алтае имеется разновидность с более мелкими цветами и белыми цветами, которую выделяют в отдельный вид — Geranium affine (Герань сходная). Форма, встречающаяся в Восточной Сибири и имеющая более сильно рассеченные листья, описывается как Герань забайкальская (Geranium transbaicalicum). Также в отдельные виды были выделены формы рода герани луговой, обитающие в горах Кавказа. Они имеют пурпурно-фиолетовую окраску лепестков, это Герань Рупрехта (Geranium ruprechtii) и Г.пограничная (G. finitum)
Эти указанные виды встречаются в сходных местообитаиях, — в разных луговых экосистемах, от пойменных и влажных лугов до сухих остепненных, как в высокогорных, так и в низменных областях. Могут расти и в других биоценозах: на опушках, полянах, в светлых лесах, по кустарникам. Размножение осуществляется с помощью семян. Опыляются насекомыми.
Применение
Все герани — медоносы. Среди них луговая герань дает наибольшее количество нектара и пыльцы. Обладает лекарственными свойствами. В старину из зеленых частей растения получали зеленую краску. Приписывали ей и магические свойства: будто бы если посадить герань около дома или у калитки, то это она убережет его жильцов от печали и прочих напастей. В путешествие маги советовали брать ладанку с зашитой в нее травой луговой герани, чтобы путь был счастливым.
Сорта герани луговой выращиваются в качестве декоративных растений. Среди них имеются махровые разновидности (Double Jewel), а также сорта с различной окраской лепестков и жилок.
собенности пойменных лугов 4 страница
Таблица 9. Экологические группы и жизненные формы растений
| № п/п | Название видов растений на латыни | Экологическая группа по отношению к воде | Жизненная форма по Раункиеру | Жизненная форма по Серебрякову |
| Sanguisorba officinalis L. Кровохлебка лекарственная | мезофит | геофит (корневищный) | травянистый поликарпик (короткокорневищный) | |
| Trifolium repens L. Клевер ползучий | мезофит | гемикриптофит | травянистый поликарпик (ползучий) | |
| Trifolium pratense L. Клевер луговой | мезофит | гемикриптофит | травянистый поликарпик (стержнекорневой) | |
| Dianthus superbus L. Гвоздика пышная | мезоксерофит | гемикриптофит | травянистый поликарпик (стержнекорневой) | |
| Tanacetum vulgare L. Пижма обыкновенная | мезофит | геофит (корневищный) | травянистый поликарпик (короткокорневищный) | |
| Lathyrus pratensis L. Чина луговая | мезофит | геофит (корневищный) | травянистый поликарпик (длиннокорневищный) | |
| Plantago major L. Подорожник большой, обыкновенный | мезофит | гемикриптофит | травянистый монокарпик (двулетник) | |
| Inula britannica L. Девясил британский | мезофит | гемикриптофит | травянистый поликарпик (корнеотпрысковый) | |
| Plantago media L. Подорожник средний | мезофит | гемикриптофит | травянистый поликарпик (стержнекорневой) |
Продолжение таблицы 9
| Geranium pseudosibiricum J. Mayer. Герань ложносибирская | мезофит | геофит (корневищный) | травянистый поликарпик (короткокорневищный) |
| Achillea millefolium L. Тысячелистник обыкновенный | мезофит | геофит (корневищный) | травянистый поликарпик (длиннокорневищный) |
| Senecio erucifolius L. Крестовник эруколистный | мезоксерофит | геофит (корневищный) | травянистый поликарпик (длиннокорневищный) |
| Aster sibiricus L. Астра сибирская | мезофит | гемикриптофит | травянистый поликарпик (стержнекорневой) |
| Potentilla anserina L. Лапчатка гусиная | мезофит | гемикриптофит | травянистый поликарпик (стержнекорневой) |
| Taraxacum officinale Wigg. Одуванчик лекарственный | мезофит | гемикриптофит | травянистый поликарпик (стержнекорневой) |
| Parnassia palustris L. Белозор болотный | гигрофит | гемикриптофит | травянистый поликарпик (кистекорневой) |
| Drosera rotundifolia L. Росянка круглолистная | гигрофит | гемикриптофит | травянистый поликарпик (кистекорневой) |
| Carex vesicaria L. Осока пузырчатая | гигрофит | геофит (корневищный) | травянистый поликарпик (длиннокорневищный) |
| Bupleurum bicaule Helm. Володушка двустебельная | ксерофит | гемикриптофит | травянистый поликарпик (кистекорневой) |
| Bupleurum multinerve L. Володушка многожильчатая | ксеромезофит | гемикриптофит | травянистый поликарпик (стержнекорневой) |
Продолжение таблицы 9
| Nepeta sibirica L. Котовник сибирский | ксеромезофит | геофит (корневищный) | травянистый поликарпик (короткокорневищный) |
| Linaria vulgaris Mill. Льнянка обыкновенная | мезофит | гемикриптофит | травянистый поликарпик (корнеотпрысковый) |
| Linaria acutiloba Fisch. ex. Reichenb. Льнянка остролопастная | мезоксерофит | гемикриптофит | травянистый поликарпик (корнеотпрысковый) |
| Artemisia macrocephala Jacq. ex. Bess. Полынь крупнокорзиночная | мезоксерофит | терофит | травянистый монокарпик (дву- или однолетник) |
| Polygala hybridа DC. Истод гибридный | мезоксерофит | гемикриптофит | травянистый поликарпик (стержнекорневой) |
| Stipa capillata L. Ковыль волосатик, тырса | ксерофит | гемикриптофит | травянистый поликарпик (плотнокустовой) |
| Elytrigia repens (L.) Nevski. Пырей ползучий | мезофит | геофит (корневищный) | травянистый поликарпик (длиннокорневищный) |
| Galium verum L. Подмаренник настоящий | ксеромезофит | геофит (корневищный) | травянистый поликарпик (длиннокорневищный) |
| Lepidium sibiricum L. Клоповник сибирский | ксеромезофит | геофит (корневищный) | травянистый поликарпик (длиннокорневищный) |
| Poa sibirica Roshev. Мятлик сибирский | мезофит | гемикриптофит | травянистый поликарпик (рыхлокустовой) |
| Aster biennis L. Астра двулетняя | ксеромезофит | гемикриптофит | травянистый монокарпик (двулетник) |
| Berteroa incana L. Икотник серый | мезофит | гемикриптофит | травянистый монокарпик (двулетник) |
Продолжение таблицы 9
| Schizonepeta multifida (L.) Briq. Схизонепета многонадрезная, «анисова трава» | ксеромезофит | геофит (корневищный) | травянистый поликарпик (длиннокорневищный) |
| Erigeron canadensis L. Мелколепестник канадский | мезофит | терофит | травянистый монокарпик (однолетник) |
| Orostachys spinosa L. Горноколосник колючий, репка | ксерофит | гемикриптофит | травянистый монокарпик (двулетник) |
| Goniolimon speciosum L. Гониолимон красивый, «бессмертник» | ксерофит | гемикриптофит | травянистый поликарпик (стержнекорневой) |
| Veronica incana L. Вероника седая | мезоксерофит | геофит (корневищный) | травянистый поликарпик (длиннокорневищный) |
| Artemisia frigida Willd. Полынь холодная | ксерофит | хамефит | полукустарничек |
| Artemisia glauca Pall. ex Willd. Полынь серая | ксерофит | геофит (корневищный) | травянистый поликарпик (короткокорневищный) |
| Thymus serpyllum L. Тимьян обыкновенный | ксерофит | хамефит | полукустарничек |
| Dianthus deltoides L. Гвоздика травянка | ксеромезофит | хамефит | травянистый поликарпик (стержнекорневой) |
| Lappula myosotis L. Липучка незабудковая, ежевидная | мезоксерофит | терофит | травянистый монокарпик (однолетник) |
| Caragana spinosa DC. Карагана колючая | ксеромезофит | нанофанерофит | кустарник |
| Leontopodium ochroleucum Beauverd var. Campestre (Ledeb.) Grub. Эдельвейс бледно-желтый степной | ксерофит | геофит (корневищный) | травянистый поликарпик (короткокорневищный) |
Продолжение таблицы 9
| Phlomis tuberosa L. Зопник клубненосный | ксеромезофит | геофит (корневищный) | травянистый поликарпик (клубнеобразующий) |
| Potentilla longifolia Willd. ex. Schlecht. Лапчатка длиннолистная, клейкая | ксеромезофит | гемикриптофит | травянистый поликарпик (стержнекорневой) |
| Filipendula ulmaria (L.) Maxim. Лабазник вязолистный, белоголовник | мезофит | гемикриптофит | травянистый поликарпик (кистекорневой) |
| Agrimonia pilosa Ledeb. Репейничек волосистый | мезофит | геофит (корневищный) | травянистый поликарпик (короткокорневищный) |
| Rosa majalis Herrm. Роза коричная | мезофит | нанофанерофит | кустарник |
| Vicia sylvatica L. Горошек лесной | мезофит | гемикриптофит | травянистый поликарпик (стержнекорневой) |
| Geranium sylvaticum L. Герань лесная | мезофит | гемикриптофит | травянистый поликарпик (стержнекорневой) |
| Carum carvi L. Тмин обыкновенный | мезофит | гемикриптофит | травянистый поликарпик (стержнекорневой) |
| Scabiosa ochroleuca L. Скабиоза бледно-желтая | ксерофит | гемикриптофит | травянистый поликарпик (стержнекорневой) |
| Lilium martagon L. Лилия кудреватая, саранка обыкновенная | мезофит | геофит (луковичный) | травянистый поликарпик (луковичный) |
| Veratrum lobelianum Bernh. Чемерица Лобеля, кукольник | мезофит | геофит (корневищный) | травянистый поликарпик (короткокорневищный) |
| Equisetum sylvaticum L. Хвощ лесной | мезофит | геофит (корневищный) | травянистый поликарпик (длиннокорневищный) |
| Fragaria vesca L. Земляника лесная | мезофит | гемикриптофит | травянистый поликарпик (надземностолонный) |
Продолжение таблицы 9
| Chamaenerion angustifolium (L.) Scop. Хаменерион узколистный, иван-чай | мезофит | гемикриптофит | травянистый поликарпик (корнеотпрысковый) |
| Allium victorialis L. Лук победный, черемша, колба | мезофит | геофит (луковичный) | травянистый поликарпик (луковичный) |
| Campanula glomerata L. Колокольчик сборный | мезофит | гемикриптофит | травянистый поликарпик (стержнекорневой) |
| Campanula sibirica L. Колокольчик сибирский | мезофит | гемикриптофит | травянистый монокарпик (двулетник) |
| Paeonia anomala L. Пион марьин корень | мезофит | геофит (корневищный, клубневый) | травянистый поликарпик (короткокорневищно-клубнеобразующий) |
| Capsella bursa-pastoris (L.) Medik. Пастушья сумка обыкновенная | мезофит | терофит | травянистый монокарпик (однолетник) |
| Rubus saxatilis L. Костяника каменистая | мезофит | хамефит | травянистый поликарпик (надземностолонный) |
| Geranium sibiricum L. Герань сибирская | мезофит | гемикриптофит | травянистый монокарпик (двулетник) |
| Festuca pratensis Huds. Овсяница луговая | мезофит | гемикриптофит | травянистый поликарпик (рыхлокустовой) |
| Geranium pratense L. Герань луговая | мезофит | геофит (корневищный) | травянистый поликарпик (короткокорневищный) |
| Phragmites australis (Cav.) Trin. ex. Steud. Тростник южный, обыкновенный | гигрофит | геофит (корневищный) | травянистый поликарпик (длиннокорневищный) |
| Ranunculus monophyllus Ovcz. Лютик однолистный | мезофит | гемикриптофит | травянистый поликарпик (кистекорневой) |
Продолжение таблицы 9
| Ribes acidum Turcz. ex. Pojark. Смородина красная | мезофит | нанофанерофит | кустарник |
| Bidens cernua L. Череда поникшая | гигрофит | терофит | травянистый монокарпик (однолетник) |
Таблица 10. Хозяйственно-ценные группы растений пойменного луга в среднем течении р. Бурен