Экология растений. 
Роль электрохимических методов в экологии

Отрасль ботаники, изучающая отношений растений к среде их существования, определяемых свойствами, растений и их среды. Экология растений — наука сравнительно молодая, самостоятельная отрасль ботаники и была признана в 1910 году на Всемирном ботаническом конгрессе, состоявшемся в Брюсселе. Под этим выражением было предложено понимать совокупность отношений отдельных растений и растительных сообществ к среде их обитания. Экология растений в таком смысле объединяет учение об условиях среды обитания и явлениях, приспособленных к отдельным растениям (аутоэкология) и растительным сообществам (синэкология).

Некоторые исследователи эту дисциплину определяют как науку, изучающую взаимоотношение растений со средой обитания, из которой следует, что эколог должен изучать не только влияние среды на растения, но и наоборот влияние растения на среду. Последнее, однако, входит в задачи наук, специально изучающих поведение отдельных элементов среды: климатологию, гидрологию и почвоведение, не исключающие факт, что эколог растений должен учитывать параметр, оказывающий влияние растения на среду. Некоторые англо-американские ученые, включают в экологию растений учение о растительных сообществах — фитоценологию.

Экологию растений ограничивают аутоэкологией, так как все факторы среды связаны друг с другом и сами взаимодействуют между собой, то они влияют на растения комплексно и поэтому среду существования растений следует понимать как комплекс всех взаимосвязанных и взаимообусловленных факторов и явлений живой и неживой природы, влияющих на растение. Иногда различают два понятия: среда обитания и условия существования, подразумевая те факторы среды, без которых растение не может существовать. Экология растений изучает реакции растения не только на эти факторы, но и на все параметры среды, влияющие на растение, независимо от того, нуждается ли в них растение или может обходиться без них. Растение в процессе своего роста и развития изменяет среду обитания, вследствие чего отношение растения к среде находится в постоянном изменении и движении.

Не только постоянства среды обитания связаны с суточными, сезонными и вековыми изменениями тепла, света, влаги, угля и других экологических факторов, на также и вид растений имеет свою историю развития и он может принести с собой из глубины веков остатки приспособлений к прежним, часто существенно иным климатическим, почвенным и биологическим условиям, если эти экологические особенности не противоречат современным условиям. Примером может служить целый ряд третичных вечно зелёных с кожистыми листьями реликтов (рододендроны, плющ, тисс и др.), которыми богаты кавказские леса. Эти растения в своей марфолого-физиологической природе отражают ещё и те особенности среды, которые были характерны для третичного периода. Экология растений тесно связана, с одной стороны, с геологией, почвоведением, климатологией и гидрологией, а с другой стороны — со всеми отделами ботаники, которые сами не редко используют экологический метод исследования. Экология растений особенно связана с их физиологией, систематикой, фитоценологией и географией.

К одному и тому же экологическому фактору разные растения вследствие своих индивидуальных физиологических особенностей относятся неодинаково. Для большинства растений наличие в почве хлористого натрия вредно. Однако некоторым солончаковым растениям (галофиты) для нормального их развития хлористый натрий в известных незначительных количествах необходим. У различных растений проявляется неодинаковое отношение к воздействию таких экологических факторов, как вода (ксерофиты, мезофиты и гигрофиты), свет (световые и теневые растения), почва (песчаные, болотные и другие растения). Кроме того растения в разных стадиях своего развития по-разному относятся к условиям среды. В связи с отношением растений к условиям среды в целом развилось особое учение об их жизненных формах.

Основные экологические исследования состоят в изучении морфолого-анатомо-физиологических особенностей растений как приспособления к конкретным условиям изменяющейся среды их произрастания. Вместе с тем экология растений изучает амплитуду, тех условий существования, в которых их вид может реализовываться и определяет оптимальные условия для существования. Исследования производят непосредственно в природе, или же в конкретной экологической обстановке, в лабораторных условиях. Такие эксперименты широко применяются.

Исторический очерк. О влиянии внешних условий на растения человечество знало уже в древности. Древнегреческий учёный Теофраст (372−287 гг. до н. э.) указывал, что особенности растений обусловлены свойствами их местопроизрастания. Но первые попытки научного обобщения накопившихся знаний и установления закономерностей в этой области появились только в конце 18 века. Немецкий естествоиспытатель А. Гумбольдт вначале 19-ого века первым чётко сформулировал закономерности распределения растений на земном шаре в зависимости от климатических условий. Примерно в это же время швейцарский ботаник О. Декандоль предпринял попытки систематизации и научного объяснения влияния внешних условий на растения; установленные им положения он использовал для обоснования рациональных приёмов сельского и лесного хозяйств.

Огромное значение для развития экологии растений имело эволюционное учение Ч. Дарвина. Оно стимулировало дальнейшее изучение отношений между организмами и средой, показав при этом их филогенетическое значение. Первые экспериментальные данные по вопросу о влиянии внешних условий на развитие, форму и строение растений были получены в 1868 году русским учёным Н. Ф. Леваковским.

Развитию экологических знаний много способствовал К. А. Тимирязев. Экологические материалы содержались также и в ботанико-географических исследованиях 2-й половины 19-ого и начала 20-ого веков. Исследования русских учёных П. А. Костычева, А. А. Измаильского и В. В. Докучаева содержали экологические данные о взаимосвязях между почвой и растениями. В последствии работами сотрудников и последователей В. В. Докучаева были выяснены многие закономерности распределения растений и растительных группировок в зависимости от исторических и современных климатических и почвенных условий существования.

С появлением книги «Plantesamfund» датского ботаника Е. Варминга, изданной на датском языке в 1895 году и содержавшей первую сводку по экологии растений, экологические наблюдения усилились. Он же ввёл в ботанику термин «экология». На русский язык эта книга переводилась дважды: в 1901 году под названием «Онкологическая география растений» и в 1902 году «Распределение растений в зависимости от внешних условий». Много ценного материала по экологии растений содержится в работах французского ботаника Г. Бонье. Особенно интересны его сравнительные данные по культуре северных и альпийских растений. Он выращивал многие виды альпийских растений в искусственных условиях, приближающихся, насколько возможно по условиям климата, к северным полярным странам.

Большое значение имели работы по эволюционной экологии растений ботаника Б. А. Келлера, который много сделал для изучения экологии солончаковых растений, в то же время весьма содействовал изучению «взаимной зависимости индивидуального и эволюционного развития растений». Для развития экологии растений имели значения сводные работы, по её отдельным вопросам, опубликованные в последние десятилетия немецкими учёными А. Шимпером, О. Друде и шведским — Г. Лундегордом.

Широкое развитие получило экологическое направление в рабо;

тах учёных В. Н. Любименко, В. Л. Комарова, Н. А. Максимова, Л. И. Иванова и многих других.

Большое количество материалов по экологии растений содержится в работах итальянского ботаника Дж. Ацци, а также американских учёных У. Мак-Дугалла и Ф. Клементса. Наиболее характерным для их школы является организация экологических лабораторий непосредственно в поле. Представляют интерес для экологии растений работы польского учёного Д. Шимкевича, опубликовавшего в 1932 году обширный учебник по этой дисциплине, в котором использованы личные наблюдения автора и данные многих других ботаников-экологов.

Мировая ботаническая и сельскохозяйственная литература содержит огромный материал по экологии многих растений самых различных географических зон и местообитаний, пока еще не сведённый воедино. По экологии степных и пустынных растений имеются труды Б. А. Келлера, В. В. Алёхина, Е. М. Лавренко, В. И. Талиева, Е. И. Коровина, А. В. Прозоровского и А. А. Юнатова, а по экологии арктических растений имеются данные в работах Б. Н. Городкова, В. Б. Сочавы, Б. А. Тихомирова и Б. П. Дадыкина, а по экологии луговых растений содержатся сведения в работах А. П. Шенникова, А. М. Дмитриева, Л. Г. Раменского и И. В. Ларина. Для экологии лесных растений имеют особенное значение труды Г. Ф. Морозова. Изучение этих растений на экологической основе продолжает развиваться в трудах В. Н. Сукачева и его учеников.

Значительное количество работ по отдельным вопросам экологии растений имеется в трудах: института растениеводства, института физиологии растений, ботанического института, института леса. Многие учебники по ботанике содержат особые отделы, главы и посвящены краткому изложению сведений по экологии растений.

В Англии и Соединенных Штатах Америки имеются специальные экологические общества: в Америке — Ecological Society of America, в Англии — The British Ecological Society, которые издают особые экологические журналы: «Ecology» и «The Journal of Ecology». В Польше также выходит особый экологический журнал «Ekologia Polska», а в Дании-«Oikos-Acta Oecologica Scandinavica».

Развитию экологии растений способствовали усиленные запросы практики сельского и лесного хозяйств и успехи в определённых областях знания (физиологии растений, почвоведении и климатологии). Осеверение земледелия, сельскохозяйственное освоение болот, облесение степей, акклиматизация растений и другие сельскохозяйственные и лесоводственные проблемы основаны в значительной степени на экологии растений.