Накопление стронция-90 и цезия-137 в некоторых макрофитах

(по: Любимова и др., 1977)

17. Почему одно и то же растение накапливает неодинаковое количество цезия-137 в разных озерах?

18. Почему радиоэкология растений имеет важное практическое значение?

19. Какова роль лишайников в накоплении РВ?

20. Почему хвойные растения более чувствительны к накоплению РВ, чем лиственные породы?

Лекция «Влияние биотических факторов на растения»

1. Характеристика биотических факторов

Лишь в очень редких, исключительных случаях растения произрастают в естественных условиях в виде изолированных особей и испытывают влияние только комплекса абиогенных факторов.. И то, это исключено, поскольку почва – комплексный фактор. Обычно растения образуют растительные сообщества, которые наряду с другими компонентами – животными, микроорганизмами, почвой и др., входят в состав более или менее сложных комплексов и экосистем, в которых все члены связаны разнообразными взаимовлияниями.

Влияние сообитателей – растений, животных, микроорганизмов, выделяют в группу биотических факторов.

Их действие на растения может быть как прямым (поедание животными, опыление насекомыми, паразитизм) так и косвенным (изменение абиотических факторов на среду). Влияние биотических факторов не менее(а иногда и гораздо более) действенно, чем влияние факторов неорганической среды. Оно во многом определяет особенности строения и жизнедеятельности растений, а на уровне экосистемы – направление, характер и интенсивность превращения веществ и энергии.

1. Симбиотические и консортивные связи растений.

Формы симбиоза.

Комменсализм (от латинского com, и mensa – стол, трапеза). Форма симбиоза при которой один из партнеров системы (комменсал) постоянно или временно живет за счет другого, не принося ему заменого ущерба; иногда комменсал использует партнера как субстрат (лишайники, эпифиты).

Мутуализм (от латинского mutuus – взаимный) форма симбиоза при которой отношения между партнерами взаимовыгодны и не один из них не может существовать без другого (Орхидные и грибы-микоризообразователи, водоросль и гриб в лишайнике).

Бактериотрофия – сожительство растений с бактериями, симбиотрофия - бобовые – бактерии-азотфиксаторы (93% бобовых). Симбионты актиномицеты связывают азот воздуха (138 деревьев и кустарников).

Микориза – образуют 3425 видов сосудистых растений с грибамми.

Различают эктотрофную микоризу – ель, сосна, ива с базидиомицетами;

эндотрофную микоризу – брусника, груша с актиномицетами.

Эндоэктотрофную микоизу образует дуб .

Знание биологической роли микоризобразователей важно учитывать при искусственном лесоразведении при внесении лесной почвы для «заражения» бактериями и грибами.

Пространственное распределение организмов, связанных с растениями пищевыми и иными связями, подчинено определенным закономерностям. В биогеоценозе можно выделить определенные группировки – консорции, т.е. сочетания разнородных организмов популяции автотрофных растений тесно связанных в своей жизнедеятельности. Например, консорция дуба включает фитофагов, параитов, животных и растений, эпифитов, микроорганизмов, симбионтов.

Т.о. растения служит основой для формирования консорции, субстрата для питания и населения ее членов (консоров), а для некоторых – партнером (в симбиозе). Консортивные связи специфичны для каждого вида. Различают консорции 1 порядка – автотрофные растения и связанные с ним односторонние виды (потребление, затенение), II порядка -

Консорция березы повислой включает 803 вида – 91 вид паразитов, 36 видов микоризообразователей, 46 эпифитных лишайников, 7 видов эпифитных мхов, 16 видов листостебельных мхов, 8 видов клещей, 574 вида насекомых, 8 видов птиц, 9 видов млекопитающих.

1. Растения - эпифиты, паразиты и полупаразиты.

Растения, существующие без связи с почвой и живущие на других растениях называют эпифитами.

В отличие от паразитов, они не вступают в прямой физиологический контакт с растением-субстратом, а самостоятельно существуют как автотрофные организмы. Считают, что 10% всех видов растений ведет эпифитный образ жизни (в топиках это орхидные и бромелиевые). Распространены эпифитные мхи, лишайники, папоротники, водоросли и грибы.

Различают случайный эпифитизм (прорастание семян на коре древестных растений) и полуэпифитизм (ароидные, фикусы).

Особенности адаптаций наземных эпифитов связаны с трудностью добывания воды:

1. Развитие воздушных корней и виламена способствуют поглощению капельно-жидкой влаги и парообразной влаги из воздуха;
2. Образование листовых воронок для накопления дождевой воды с внутренними волосками на поверхности или тубертулентной влаги;
3. Впитывание влаги всей поверхностью листьев;
4. Признаки ксероморфизма – толстые мясистые листья с плотной кутикулой;
5. Образование «корневых гнезд» из сплетения воздушных корней для скапливания растительного субстрата;
6. Формирование «нишевых» листьев для скапливания органических веществ;
7. Мелкие семена и споры легкими воздушными течениями разносятся в области кроны деревьев:
8. Многие потеряли способность расти в почве (облигатные эпифиты).

Паразитизм – наиболее яркий пример прямых физиологических взаимодействий) – переход одного из партнеров на гетеротрофный способ питания и существование за счет растения-хозяина.

Паразиты многочисленны среди грибов и бактерий, гораздо меньше среди цветковых растений (518 видов). Известны паразитические водоросли, паразитов среди мхов, папоротников и голосеменных (за исключением двух видов). Растения паразитируют в основном на растениях, но некоторые (микроорганизмы, бактерии, грибы) на животных и человеке – энтомофторовые грибы на мухах, рыбе, патогенные грибы на кожных покровах человека (волосы, кожа, ногти).

Различают эктопаразиты – большая часть растения находится вне хозяина благодаря присоска-гаусториям (повилика европейская).

Адаптивные признаки паразитов:

Эндопаразиты – наружу выходят органы размножения;

1. Отсутствие корней;

2. Потеря способности к фотосинтезу;

3. Сокращение ферментативного аппарата;

4. Высокая семенная продуктивность;

5. Не прорастают семена без растения - хозяина;

6. Синхронизация жизненного цикла.

Полупаразиты (зеленые паразиты) – утратившие самостоятельно поглощать питательные вещества и воду из почвы.