Классификация растений по жизненным формам

Растительное сообщество на нашей планете очень многообразно. В настоящее время ботаниками описано более 350 000 видов растений. Они различаются размерами, по способам размножения, срокам жизни и требованиям к условиям произрастания. Чтобы упорядочить информацию о большом количестве объектов изучения, собранные о них научные данные надо разложить по “полочкам”.

Упорядочивание организмов в группы на основе их сходства или различия называется классификация. Конечный результат этого процесса – система. Признаки, по которым проводят классификацию, могут быть разными.

Древнегреческий ученый и философ Теофраст за триста лет до наступления нашей эры разделил все растения на деревья, кустарники, полукустарники и травы. Этот вариант системы до сих пор применяется как упрощенный.

Термин «жизненная форма» был введен гораздо позднее, датским ботаником Евгенусом Вармингом в 1884 году.

Жизненная форма

Под ней понимают внешний вид растения (морфологическое строение), который выработался в процессе эволюции под влиянием факторов внешней среды и стал наследственно закрепленным. Внешний вид (еще его называют габитус) берется за основу при классификации растений по этому признаку.

Она может изменяться на протяжении срока жизни растений . Например, деревья и кустарники при размножении семенами в первый год жизни имеют признаки травянистого растения, с возрастом меняется их рост и очертания кроны. Но у травянистых растений жизненная форма остается неизменной в течение всего срока жизни.

Перечень основных жизненных форм растений

Деревья – многолетние растения, имеющие один четко выраженный ствол и одревесневающие надземные части. В неблагоприятном климате часть древесных видов может расти в форме кустарника (клен татарский, робиния лжеакация, вишня).

Срок жизни деревьев составляет от 5 лет до нескольких тысячелетий (баобаб), высота от 2 до 100 метров. По типу листьев делятся на хвойные и лиственные, по сроку жизни листьев – на вечнозеленые и листопадные.

Кустарники – также многолетние растения с одревесневающими побегами, но у них нет одного явно выраженного ствола, как у деревьев. Несколько равноценных побегов образуются у самой земли. В течение всей жизни образуются новые побеги, которые могут сменять друг друга.

Срок жизни кустарников – от 20 и более 100 лет, высота от 0,5 до 6 метров. Исключение составляет малина, у которой срок жизни одного побега составляет 2 года. Большинство из них листопадные, могут быть вечнозелеными (самшит, магония падуболистная), и хвойными (подушковидные формы елей, шаровидные туи, горные сосны).

Кустарнички от кустарников отличаются размерами, их рост не выше 50 см. К ним относятся хорошо известные большинству черника, голубика, брусника, багульник.

Полукустарники и полукустарнички отличаются от кустарничков и кустарников тем, что у них одревесневают только нижние части побегов, а верхние на зиму отмирают как травянистые многолетники. При выращивании в холодном климате некоторые виды кустарников ведут себя как полукустарники. Например, буддлея и неморозостойкие сорта роз.

Лианы – вьющиеся растения с относительно тонкими длинными побегами, которые поднимаются вверх по вертикальной опоре. Прикрепляются с помощью усиков, придаточных корней, колючек или обвивают ее. Лианы могут быть однолетними  и многолетними, с одревесневающими или травянистыми побегами. Листья также могут быть вечнозелеными или опадающими в неблагоприятный период.

Суккуленты – многолетние растения,  которые содержат запас воды в стеблях и листьях. В регионах с жарким климатом это кактусы, алоэ и агавы, в средней полосе к ним относятся очитки и молодило.

Травы, или травянистые растения – имеют листья и стебли, которые не могут одревесневать. Высота начинается от нескольких миллиметров и может достигать нескольких метров. Это самая многочисленная категория растений.

В свою очередь, их разделяют на группы по разным признакам – сроку жизни травянистых побегов, размерам, расположению листьев, строению корней и другим.

В одинаковых климатических условиях одну и ту же жизненную форму могут приобрести далекие друг от друга растения.  И наоборот, близкие родственники приобретают разные жизненные формы в несхожих условиях существования. Например, в семейство камнеломковых входят как травянистые растения камнеломка, гейхера, роджерсия, так и кустарник смородина. О системе классификации,  в которой учтены родственные связи и происхождение растений читайте в этой статье.

Из множества классификаций по жизненным формам растений наиболее известными являются системы А. Раункиера и И.Г. Серебрякова.

Классификация К. Раункиера

В 1905 году датский ботаник К. Раункиер предложил свою систему классификации жизненных форм растений. Отличительным признаком в ней является место расположения и способ защиты почек возобновления растений в неблагоприятный (холодный или засушливый) период. По этим приспособительным признакам он выделил пять крупных категорий жизненных форм, которые назвал биологическими типами. В свою очередь, крупные категории по ряду признаков разделяются на более мелкие – подтипы.

  • Фанерофиты.   Почки переносят неблагоприятный период открыто и располагаются высоко над поверхностью почвы. В большинстве случаев это деревья, кустарники, одревесневающие лианы и травянистые растения в условиях тропического климата. Подразделяются на 15 подтипов.
  • Хамефиты –почки у этой группы растений также располагаются открыто, но расположены гораздо ниже, на высоте 20-30 см выше уровня почвы. В основном это кустарнички и полукустарники. В зимнее время они могут получать дополнительную защиту в виде снежного покрова. В этой категории выделяется 4 подтипа.
  • Гемикриптофиты  – группа растений с почками возобновления расположенными на уровне почвы или чуть заглубленными в нее. Обычно это травянистые многолетники. Категория включает в себя 3 подтипа.
  • Криптофиты – в этой группе почки возобновления находятся на подземных органах (корневищные, клубневые, луковичные растения), либо зимуют под водой (аир, рогоз, кувшинка, элодея). В этой категории выделяется 3 подтипа.
  • Терофиты — это группа растений, у которых все вегетативные части отмирают к концу сезона. Растения возобновляются из семян, переживающих неблагоприятный период на поверхности почвы или в почве. К ним относят однолетние травянистые растения. Семена имеют период покоя, что исключает их прорастание при кратковременном улучшении климатических условий.

К. Раункиер считал, что жизненные формы являются результатом приспособления растений к климатическим условиям. В тропическом климате в растительном сообществе преобладают фанерофиты, в умеренно-холодных областях обитает больше всего гемикриптофитов, в полярном климате и пустынях – хамефитов. Терофиты преобладают в сухих и жарких странах.

Система К. Раункиера до сих пор популярна и продолжает развиваться.

Классификация И.Г. Серебрякова

Свою систему классификации жизненных форм растений представил И.Г. Серебряков в 1964 году. В ее основе лежит эколого-морфологический принцип. Жизненная форма растений возникает в результате приспособления к определенным почвенно-климатическим и условиям жизни и месту в биоценозе. В этом она перекликается с системой К. Раункиера.

Под жизненной формой как единицей экологической классификации И. Г. Серебряков понимает совокупность взрослых генеративных особей данного вида в определенных условиях произрастания, обладающих своеобразным обликом, включая надземные и подземные органы. В сложной иерархической системе 4 отдела включают 8 соподчиненных типов (см. таблицу).

ОтделыТипы
Древесные растенияI – деревья, II – кустарники, III – кустарнички
Полудревесные растенияIV – полукустарники и полукустарнички
Наземные травыV – поликарпические травы, VI – монокарпические травы
Водные травыVII – земноводные травы (болотные, или гелофиты – почки возобновления под водой, побеги – над водой), VIII – плавающие и подводные травы (гедатофиты и гидрофиты)

Внутри типов выделяются классы, подклассы, группы, подгруппы. Конечной, основной единицей является жизненная форма.

Разделение на отделы происходит по степени одревеснения надземных осей (древесные, полудревесные и травянистые растения), при разделении на типы учитывается относительная длительность жизни растений в целом или надземных осей. При разделении на классы основным признаком является структура надземных побегов (лиановидные, ползучие, суккулентные и прочие).

При характеристике жизненной формы растений учитывается совокупность признаков:

  • характер надземных побегов (удлиненные, укороченные, сильно ветвящиеся и образующие подушки, ползучие и т. п.);
  • типы корневой системы (стержнекорневые, кистекорневые, корнеотпрысковые растения и т. п.);
  • структура подземных побегов (короткие и длинные корневища, клубни, луковицы, столоны, каудексы и т. п.);
  • общая длительность жизни и способность к повторному цветению (монокарпики, поликарпики).

Пример классификации земляники лесной в системе И.Г. Серебрякова:

отдел           наземные травы;

тип                – поликарпик;

класс            – травянистый поликарпик с ассимилирующими побегами несуккулентного типа;

подкласс     столонообразующие и ползучие.

группа          – столонообразующие;

подгруппа  – наземностолонные.

Собственная жизненная форма –  короткокорневищное кистекорневое растение с розеточными побегами и надземными столонами.