Эколого-анатомические особенности вьющихся растений
Общая характеристика семейств рассматриваемых видов лиан. Климатические особенности произрастания, морфологическая характеристика. Анатомическое строение растений. Структурные особенности фотосинтезирующих органов лиан заказника "Камышанова поляна".
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.09.2013 |
| Размер файла | 6,9 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки Российской федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
Эколого-антомические особенности вьющихся растений
Элиста 2013
Содержание
- Введение
- 1. Общая характеристика семейств рассматриваемых видов лиан
- 1.1 Семейство Вьюнковые (Convolvulaceae)
- 1.2 Семейство Диоскорейные (Dioscoreaceae)
- 1.3 Семейство Кутровые (Apocynaceae)
- 2. Климатические особенности произрастания рассматриваемых видов лиан
- 2.1 Материал и методика
- 2.2 Морфологическая характеристика рассматриваемых видов
- 3. Анатомическое строение растений
- 3.1 Структурные особенности фотосинтезирующих органов лиан заказника "Камышанова поляна"
- 3.2 Морфолого-анатомическое строение Цинанхума острого (Cynanchum acutum L.)
- Заключение
- Литература
Введение
В настоящее время уделяется особое внимание структурной адаптации различных видов растений к условиям обитания. Лианы рассматривают как особую жизненную форму.
Лианам понадобилось выработать специальные приспособления - усики, присоски, воздушные корни, колючки, шипы, обвивающиеся стебли и черешки листа и т.д., которые позволяют им адаптироваться к изменяющимся, измененным условиям окружающей среды.
В природе наиболее распространены вьющиеся лианы, которые прикрепляются к опоре, обвивая ее побегами по винтовой линии подобно спирали. Концы побегов у них растут, совершая кругообразные движения в поисках опоры. При этом скорость кругового движения неодинакова у разных видов. У хмеля побег в солнечную теплую погоду совершает оборот за 2 ч 8 мин, у красных бобов за 2 ч 57 мин, у других за 24-48 ч. Это загадочное явление, когда верхушка побега начинает целенаправленные движения в процессе обвивания опор, обратило на себя внимание человека очень давно, но причины до сих пор неясны. Одни ученые утверждают, что вьющиеся лианы склонны к спиральному завиванию независимо от наличия (отсутствия) опоры. Другие причиной активного движения растений считают их реакцию на раздражение, в частности на прикосновение твердого предмета. Третьи уверены, что только благодаря круговому вращению побеги обвиваются вокруг опоры (причем, соприкасаясь с опорой, нижняя часть их задерживается, а свободная, выступающая из-за опоры, продолжает движение; и так далее до самого конца побега).
Это круговое движение было обозначено термином "нутация", что означает вращение. Под нутацией понимаются такого рода движения растительных органов, при которых их верхушка описывает траекторию, напоминающую винтовую спираль и, следовательно, при проектировании ее на плоскость, принимающую форму близкую к кругу или эллипсу. У растущих органов эти движения являются следствием неодинаковой интенсивности роста различных их сторон, причем продольная линия, по которой в каждый данный момент расположены наиболее быстро растущие клетки, постепенно перемещается вокруг всей зоны роста.
Цель моей работы: выявить морфологические, и анатомические особенности позволившие вьющимся растениям адаптироваться к условиям пустынь, степей, и среднегорного пояса, а также адаптацию фотосинтезирующих органов к условиям среднегорного пояса.
Задачи:
рассмотреть структурные особенности фотосинтезирующих органов лиан заказника "Камышанова поляна"
рассмотреть морфолого-анатомическое строение Цинанхума острого (Cynanchum acutum L.)
Объектами исследования были выбраны вьющиеся растения принадлежащие к трем семействам: Кутровые (Apocynaceae), Вьюнковые (Convolvulaceae) и Диоскорейные (Dioscoreaceae).
Предметами исследования были выбраны четыре вида вьющихся растений: Тамус обыкновенный (Tamus communis L.), Вьюнок полевой (Convolvulus arvensis L.), Повой лесной (Calystegia silvestris ureed. Roem. Et schult.) и Цинанхум острый (Cynanchum intubus L.).
1. Общая характеристика семейств рассматриваемых видов лиан
1.1 Семейство Вьюнковые (Convolvulaceae)
Семейство вьющихся растений (есть формы и не вьющиеся) из двудольных сростнолепестных.
К вьюнковым относятся до 40 родов с 1000 видами трав однолетних и многолетних, полукустарников и кустарников, во всех поясах земного шара, кроме холодного; особенно часты в тропической Азии и Америке, Вест-Индии (центр их распространения); немало также в Австралии и тропической Африке. Ископаемых известно до 10 видов из третичных отложений.
У большинства вьюнковых стебель завивается спирально вправо (по направлению часовой стрелки) или влево около какой-либо подпоры. Листья в основном простые, очерёдные (не супротивные) на довольно длинных черешках, цельные и при основании чаще сердцевидные или стреловидные, реже рассечённые на доли. Цветки правильные, лишь у одного рода двусимметричные, ещё реже однополые. Венчик цельный, крупный колокольчатый или воронковидный, или трубчато-воронковидный, в почке у многих видов свёрнут спирально, иногда складчатый или чешуйчато расположенный, белый или окрашенный в тона розового, синего и фиолетового цветов. Тычинок пять, прикреплённых к основанию венчика; завязь свободная, при основании с кольцевым ободком, одно - или двугнёздная.
Формула цветка: [9] .
Плод - всего чаще шаровидная, редко лопастная коробочка с немногими семенами; у немногих родов плод ягодообразный.
Большое число вьюнковых известно в садоводстве, особенно роды вьюнок (Convolvulus), калистегия (Calystegia), ипомея (Ipomoea).
В России около 22 видов. У некоторых родов корни несут мясистые питательные шишки; таков, например, батат (Ipomoea batatas Lam. ), в Японии, Восточной Африке и Бразилии, употребляемый в пищу в Бразилии. По другим свойствам замечательны вьюнок (Convolvulus scamonia) и Ipomoea purga, мексиканское растение, мясистый корень которого даёт легкое слабительное средство; корень известен под именем ялапового (radix Jalappae), так как полагали, что он происходит от другого вида того же рода, Ipomoea jalappa, что оказалось неверным.
1.2 Семейство Диоскорейные (Dioscoreaceae)
Семейство однодольных растений, в которое входит 5-7 родов и более семисот видов из стран с тропическим и субтропическим климатом.
Все диоскорейные - многолетние травы, полукустарники или
кустарники с вьющимися, редко со стелющими стеблями.
У многих видов основание стебля или сам корень образуют шишковатые вздутия, иногда огромных размеров. Листья цельные, сетчато-нервные, как у двудольных. Анатомическое строение стеблей тоже напоминает двудольные. Цветки мелкие, зеленоватые, однополые. Плод - ягода или коробочка.
Наиболее ценные растения из этого семейства - пищевые виды диоскореи, известные под собирательным названием ямс. Возделывание ямса в Африке и Азии, независимо друг от друга, возникло, по всей видимости, уже более 5000 лет назад. О значении этой культуры в жизни человечества говорит тот факт, что ямс является основным пищевым продуктом более, чем для полумиллиарда людей.
Наиболее известные пищевые виды:
Диоскорея округлая, или "белый ямс" (Dioscorea rotundata)
Диоскорея кайенская, или "жёлтый ямс" (Dioscorea cayenensis)
Диоскорея супротивная, или "китайский ямс" (Dioscorea opposita)
Для научной медицины очень важными являются другие виды диоскореи, в корнях которых содержатся биологически активные вещества. Самое известное декоративное растение из этого семейства (которое выращивают и как комнатное растение) - Диоскорея слоновая, или "слоновая нога" (Dioscorea elephantipes) с надземным клубнем, похожим из-за покрывающих его многоугольных пробковых бляшек на панцирь черепахи. Разводят также и некоторые виды из рода Такка (Tacca): эти растения привлекательны по причине своего необычного вида.
1.3 Семейство Кутровые (Apocynaceae)
Семейство двудольных цветковых растений, входящее в порядок Горечавкоцветные. Среди растений этого семейства встречаются деревья, кустарники, лианы и травы. Много видов
семейства - высокие деревья, растущие в тропических и субтропических лесах, но некоторые могут расти в засушливых местах. Также имеются многолетние травы, растущие в умеренном климате. Многие представители семейства выделяют млечный сок (латекс), который в некоторых случаях ядовитый.
Листья простые, обычно супротивные. Цветки двуполые радиально-симметричные, с пятидольной чашечкой, собраны в кистевидные соцветия. Плоды костянковидные, ягодовидные, коробочки или стручки.
Млечный сок растений принадлежащих к родам Carpodinus,
Landolphia, Hancornia, Funtumia и Mascarenhasia в прошлом использовался, как сырьё для производства низкокачественной резины. Млечный сок видов Acokanthera и Pachypodium используется бушменами в качестве яда для наконечников стрел. Виды Amsonia, Nerium (Олеандр.), Vinca, Allamanda, Plumeria, Thevetia и Mandevilla культивируются, как декоративные растения. Карисса (Carissa macrocarpa) и Каранда (Carissa congesta) выращиваются ради их съедобных плодов. Rauvolfia serpentina содержит широко используемые в медицине алкалоиды:
резерпин и ресциннамин. Rauvolfia cafra содержит хинин.
Виды родов Acokanthera, Apocynum, Cerbera, Nerium, Thevetia и
Strophantus - источники сердечных гликозидов.
Растения рода Apocynum американские индейцы использовали для получения волокна. Съедобные цветки Fernaldia pandurata - важная составляющая сальвадорской и гватемальской кухни.
2. Климатические особенности произрастания рассматриваемых видов лиан
Нами были взяты растения, произрастающие в условиях Республики Калмыкия и растения среднегорного пояса, которые были собраны на территории заказника "Камышанова поляна".
Климат республики резко континентальный - лето жаркое и очень сухое, зима малоснежная, иногда с большими холодами. Континентальность климата существенно усиливается с запада на восток. Средние температуры января по всей республике отрицательные: от ?7… ?9°C в южной и юго-западной её части до ?10… ?12°C на севере, минимальная температура января: ?35… ?37°C. Самые низкие температуры иногда достигают ?35°C и ниже в северных районах. Особенностью климата является значительная продолжительность солнечного сияния, которое составляет 2180-2250 часов (182-186 дней) в году. Продолжительность тёплого периода составляет240-275 дней. Средние температуры июля составляют +23,5…+25,5°C. Абсолютный максимум температуры в жаркие года достигает +40…+44°C.
Повышение температуры воздуха наблюдается с севера на юг и юго-восток территории республики. В зимний период бывают оттепели, в отдельные дни - метели, а иногда образующийся гололёд наносит ущерб сельскому хозяйству, вызывая обледенение травостоя пастбищ и озимых культур.
Специфической особенностью территории республики являются засухи и суховеи: летом бывают до 120 суховейных дней. Регион является самым засушливым на юге европейской части России. Годовое количество осадков составляет 210-340 мм. По условиям влагообеспеченности в республике выделяются четыре основных агроклиматических района: очень сухой, сухой, очень засушливый.
Заказник располагается, на хребте Азиш-Тау Лагонакского Нагорья, на высоте 1,5 км над уровнем моря. Среднегодовая температура 4?С, количество годовых осадков чуть выше 2000 мм в год.
2.1 Материал и методика
За материал были взяты выборки вьющихся растений произрастающие в условиях среднегорного пояса и в условиях Республики Калмыкия. В каждом случае с целью проведения морфологического анализа и дальнейшего расчета парной и множественной корреляции, была взята выборка из 20 растений. Анатомические срезы подготовлены по общепринятой методике, рисунки - с помощью РА-4. Растения которые были взяты: Тамус обыкновенный (Tamus communis L., сем. Dioscoreaceae, кл. Liliatae), Вьюнок полевой (Convolvulus arvensis L., сем. Convolvulaceae, кл. Magnoliatae), Повой лесной (Calystegia silvestris ureed. Roem. Et schult. сем. Convolvulaceae, кл. Magnoliatae) и Цинанхум острый (Cynanchum intubus L., сем. Apocynaceae)
2.2 Морфологическая характеристика рассматриваемых видов
Все рассматриваемые нами виды являются многолетними травянистыми растениями - лианами.
Листья у Тамуса обыкновенного (Tamus communis L.) на длинных черешках, очередные, яйцевидные, с заостренной верхушкой. Цветки собраны в кисти, имеют желтовато-зеленый цвет, мелкие. Плоды - мясистые ягоды красного цвета, созревают с июля по октябрь.
Сфера применения растения достаточно обширна. Среди заболеваний, при которых эффективно его применение, можно отметить бронхит, тромбофлебит, воспаление уха, варикозное расширение вен, геморрой; лечение адамовым корнем практикуется при воспалении лёгких, мочевого пузыря, придатков или почек. Кроме того, положительное влияние препаратов отмечено при плеврите и водянке, а также при туберкулёзе лёгких, язве желудка, бородавках, экземе и половой слабости. В народной медицине используют корень растения для массажа, растираний и припарок, особенно эффективно при ревматизме, ишиасе и радикулите. Эффект обусловлен жирными маслами растения, которые активизируют кровообращение. Применение препаратов растения внутрь способствует восстановлению слизистых оболочек, уменьшает воспаления. Используют адамов корень для лечения синяков и кровоподтеков, а также в качестве заживляющего средства, при небольших ранах.
Листья у Повоя лесного (Calystegia silvestris ureed. Roem. Et schult.) очередные, черешковые, простые. Стебель вьющийся. Ветвистое ползучее корневище. Цветки располагаются в пазухах листьев по одному на длинных цветоножках. Чашечка одета двумя более-менее крупными листовидными прилистниками, вплотную придвинутыми к ней; чашелистиков 5. Венчик воронковидно-колокольчатый, с пятью слабо выраженными лопастями. Тычинок 5, тычиночные нити в нижней части расширенные; столбик один, с двумя эллиптическими или продолговато-эллиптическими рыльцами; завязь одногнёздная или не вполне двугнёздная. Это декоративное растение.
Листья у Вьюнка полевого (Convolvulus arvensis L.) снизу голые, узкие, копьевидные, у черешка имеют две острые лопасти, размещаются на стебле по спирали. Голый, тонкий, вьющийся стебель в сечении гранёный, достигает в длину, иногда, более 1 метра. Ползучее ветвистое корневище. Цветки правильные воронковидные диаметром около 2 см, обоеполые, обычно с белым или розовым венчиком, разделённым на сегменты пятью радиальными полосами более тёмного цвета.
История применения растения восходит к временам Авиценны, который рекомендовал его для лечения астмы, заболеваний легких, печени, селезенки. В экспериментальных исследованиях на животных доказано гипотензивное, спазмолитическое, противовоспалительное, кровоостанавливающее, местноанестезирующее, раздражающее слизистые оболочки действия. Это свидетельствует об эффективности приема отвара травы внутрь в качестве слабительного, диуретического, ранозаживляющего средства. В народной медицине используют спиртовые настойки, как целого растения, так и отдельных его частей по перечисленным выше показаниям, а также для лечения гипертонической болезни, бронхиальной астмы, бронхитов (отвар цветков), бессонницы (порошок корня внутрь), в качестве потогонного средства (водный настой семян). В качестве слабительного средства вьюнок полевой используют в ветеринарии. Лошадям, например, дают до 3 кг сухой травы на прием. Использование свежей травы в больших дозах может вызвать у них смертельное отравление.
Листья у Цинанхума острого (Cynanchum intubus L.) треугольнояйцевидные, 4-10 см длиной, 4-8 см шириной. Стебли очень длинные, вьющиеся, перекрученные, тонкие, округлые, голые. Цветки 6-8 мм в диаметре, чашечка и венчик глубоко надрезанные, доли чашечки яйцевидные, красноватые, лопасти венчика продолговатые, 4-5 мм длиной, 1,5-2 мм шириной, розоватые или белые. Листовки линейные, 6-15 см длиной, 0,5-0,8 см шириной. Семена яйцевидные, плоско сплющенные, 6-7 мм длиной, 2-2,5 мм шириной, светло-бурые.
В народной медицине применяется сок травы как слабительное по 3-4 капли на 1/З стакана воды на 1 прием. Растение проявляет активность против вируса полиомиелита. Водные вытяжки из цветущих побегов оказывают протистоцидное действие. Отвар семян оказывает строфантиноподобное действие. Ядовито, поэтому более 3-4 капель сока на 1/3 стакана воды в день выпивать нельзя.
Все морфологические данные рассматриваемых видов лиан были собраны в табл.1, а морфометрические данные в табл.2,3,4,5 (см. прил.1,2,3,4).
Таблица 1. Морфологическая характеристика рассматриваемых видов
|
Признаки |
Тамус обыкновенный |
Повой лесной |
Вьюнок полевой |
Цинанхум острый |
|
|
Жизненная форма |
многолетнее травянистое растение |
многолетнее травянистое растение |
многолетнее травянистое растение |
многолетнее травянистое растение |
|
|
Строение вегетативных органов: Лист |
листья крупные, длинночерешковые, сердцевидные с дугообразным жилкованием |
листья очередные, черешковые, простые |
Листья, снизу голые, узкие, копьевидные, у черешка имеют две острые лопасти, размещаются на стебле по спирали |
Листорасположение супротивное, листья простые, форма треугольная с сердцевидным основанием |
|
|
Стебель |
стебель тонкий, вьющийся, лазящий по небольшим деревьям и кустарникам, от 1,5 до 3 м |
стебли вьющиеся или лежачие |
Голый, тонкий, вьющийся стебель в сечении гранёный, достигает в длину, иногда, более 1 метра |
Вьющийся или лазящий |
|
|
Корень |
корень стержневой, толстый, сочный, до 1 м; снаружи бурый, внутри белый |
длинное ветвистое ползучее корневище |
|||
|
Строение генеративных органов: Цветок |
Цветки мелкие, зеленовато-желтоватые, однополые, собраны в кисти: тычиночные из 6 сросшихся лепесточков; тычинок 6 - в длинных ветвистых кистях, пестичные имеют почти такой же околоцветник; пестик из 3 плодолистиков, с нижней трехгнездной завязью - в коротких неветвистых кистях |
Цветки располагаются в пазухах листьев по одному на длинных цветоножках. Чашечка одета двумя более-менее крупными листовидными прилистниками, вплотную придвинутыми к ней; чашелистиков 5. Венчик воронковидно-колокольчатый, с пятью слабо выраженными лопастями. Тычинок 5, тычиночные нити в нижней части расширенные; столбик один, с двумя эллиптическими или продолговато-эллиптическими рыльцами; завязь одногнёздная или не вполне двугнёздная. |
Цветки правильные воронковидные диаметром около 2 см, обоеполые, обычно с белым или розовым венчиком, разделённым на сегменты пятью радиальными полосами более тёмного цвета |
Соцветие зонтик щиток, цветки белые до 1 см, околоцветник актиноморфный |
|
|
Плод |
красная ягода, до 5 семян. Семена круглые, красновато-коричневые |
четырёхстворчатая, четырёхсемянная коробочка |
округлояйцевидная коробочка. Семена коричневатые или темно-серые, слегка бугорчатые |
Листовка, состоит из 2 листовок и имеет форму длинного узколанцетного заострённого мешочка. Окраска с оттенками бурого зелёного серого |
|
|
Применение |
применяют наружно в виде настойки для растирания при болях и суставах, при ревматизме и артрите. Внутрь - как слабительное |
декоративное растение |
Растение обладает слабительным, желчегонным, мочегонным, гипотензивным и ранозаживляющим свойствами. Семена вьюнка усиливают перистальтику кишечника и повышают секреторную деятельность толстого кишечника. В народной медицине считается, что более эффективно применение свежего растения, так как сушеное сырье теряет большую часть действующих веществ |
В народной медицине применяется сок травы как слабительное по 3-4 капли на 1/З стакана воды на 1 прием. Растение проявляет активность против вируса полиомиелита. Водные вытяжки из цветущих побегов оказывают протистоцидное действие. Отвар семян оказывает строфантиноподобное действие. Ядовито, поэтому более 3-4 капель сока на 1/3 стакана воды в день выпивать нельзя. |
3. Анатомическое строение растений
3.1 Структурные особенности фотосинтезирующих органов лиан заказника "Камышанова поляна"
Из рассмотренных видов лиан наибольшей средней длины достигает побег Повоя лесного. На нем же закладывается большее число фотосинтезирующих органов, с наиболее развитой листовой пластинкой. Средние показатели по отмеченным выше признакам у Тамуса обыкновенного, а наименьшие - у Вьюнка полевого (табл.2). По данным определителя Косенко (19) Тамус обыкновенный (Tamus communis) может достигать до 4 м., Повой лесной (Calystegia silvestris) - до 2-3 м и Вьюнок полевой (Convolvulus arvensis) - до 1 м высоты, по Маевскому (23) до 30-75 см.
Из рассмотренных видов, относящихся к одной жизненной форме, Тамус обыкновенный стоит очень далеко от двух других видов на эволюционной лестнице. Лианы по разному поднимают свои фотосинтезирующие органы к свету: цепляются усиками за опору, образуют корни присоски к проводящей системе выбранного растения - хозяина, обвивают опору. Выбранные нами виды относятся к последней группе, т.е. вид растения служащего опорой для них не принципиален.
Анатомическое строение фотосинтезирующих органов рассматривали на примере листьев средней формации. У всех трех видов листья черешковые, цельнокрайние с цельной листовой пластинкой. У Тамуса обыкновенного листья сердцевидные по форме, голые, очереднорасположенные. Повой лесной несет листья треугольные в очертании с острой верхушкой, у Вьюнка полевого - листья продолговато яйцевидные (или ланцетные) с сердце - или копьевидным основанием.
У двух представителей сем. Convolvulaceae дорсовентральный мезофилл: у вьюнка один слой столбчатых (редко местами налагается второй слой, но тогда клетки короткие) и 3-4 слоя губчатых тканей, у повоя два слоя столбчатых и 4-5 слоев губчатой ткани (Рис.1-2).
В любом случае толщина палисадной ткани составляет до половины высоты мезофилла. У Тамуса обыкновенного мезофилл составлен только из губчатой ткани (Рис.3).
В определителях лист повоя отмечают как очень тонкий. По нашим данным толщина листовой пластинки этого очень тонкого листа составляет 160 мкм. Представление о толщине листовой пластинке можно получить, если отметить что у тамуса обыкновенного она составляет, лишь 85 мкм, т.е. в два раза тоньше, чем у повоя лесного. Между ними показатели толщины листовой пластинки вьюнка полевого (табл.2). Проводящие пучки в пластинках листьев рассматриваемых лиан довольно мелкие, в них почти не представлена или очень слабо выражена арматурная ткань. Тонкая листовая пластинка поддерживается в основном за счет хорошо развитой центральной жилки. В них у всех трех видов проходит один проводящий пучок с хорошо развитой лубяной склеренхимой, объем которой не уступает мягкому лубу. Между мелкими сосудами ксилемы чередуются ряды паренхимы со слабо развитой склеренхимой. С абаксиальной стороны под эпидермой центральной жилки листовой пластинки слабо выражены 2-3 слоя колленхимы, с адаксиальной стороны - 1 слой. По всей вероятности, единственного проводящего пучка и слабо представленной арматурной ткани вполне достаточно для поддерживания тонкой листовой пластинки лиан. Намного усложняется ход проводящих пучков в структуре черешка у всех видов.
В данной работе мы ограничимся изучением только структуры листовой пластинки. Все морфологические показатели строения отдельных тканей сведены в табл.2.
Таблица 2. Некоторые морфологические параметры строения фотосинтезирующих органов лиан (по средним данным; заказник Камышанова поляна, Адыгея; июль 2010-2013;)
|
Тамус обыкновенный Июль 2010 |
Повой лесной Июль 2010 |
Вьюнок полевой Июль 2010 |
||
|
1. Высота растений |
128 |
202 |
78 |
|
|
2. Число листьев на побеге |
22 |
25 |
16 |
|
|
3. Параметры среднего листа: длина листовой пластинки |
7.0 |
9.0 |
5.6 |
|
|
ширина листовой пластинки |
6.0 |
9.0 |
2.7 |
|
|
длина черешка |
7.0 |
7.0 |
1.3 |
|
|
длина междоузлия |
6.0 |
8.0 |
6.5 |
|
|
4. Число устьиц на нижней эпидерме (на 1ммІ) |
125 |
150 |
75 |
|
|
5. Число устьиц на верхней эпидерме (на 1ммІ) |
0 |
0 |
50 |
|
|
6. Параметры устьиц (длина Ч ширина): на верхней эпидерме |
22Ч12 |
30Ч20 |
31Ч22 |
|
|
на нижней эпидерме |
----- |
------- |
30Ч21 |
|
|
7. Число эпидермальных клеток (на 1 ммІ): на верхней эпидерме |
500 |
725 |
475 |
|
|
на нижней эпидерме |
675 |
1050 |
700 |
|
|
8. Параметры основных эпидермальных клеток (длина Ч ширина): на верхней эпидерме |
80Ч31 |
95Ч35 |
82Ч31 |
|
|
на нижней эпидерме |
83Ч35 |
60Ч24 |
62Ч29 |
|
|
9. Число околоустьичных клеток |
3-4 |
2 |
2 |
|
|
10. Толщина листовой пластинки |
85 |
160 |
115 |
|
|
11. Число слоев столбчатых клеток: |
0 |
2 |
1 |
|
|
длина |
31 |
31 |
||
|
ширина |
11 |
18 |
||
|
12. Число слоев клеток |
6-8 |
4 (5) |
4 (3) |
|
|
13. Диаметр губчатых клеток |
10 |
13 |
17 |
|
|
14. Толщина столбчатой ткани |
53.6 |
31 |
||
|
15. Число проводящих пучков в центральной жилке |
1 |
1 |
1 |
На эпидерме всех трех видов слабо выражена кутикула, отсутствуют какие - либо волоски. Основные клетки эпидермы крупные с сильноизогнутыми стенками.
У видов сем. Convolvulaceae клетки верхней эпидермы значительно крупнее, чем нижней, у тамуса обыкновенного наоборот (табл.2, рис.4-6).
О размерах клеток эпидермы можно получить представление, если сравнить число клеток на 1 ммІ на обеих эпидермах рассматриваемых видов: от 475 до 1050.
Для сравнения на такой же площади эпидермы типичного ксерофита, например, видов полыней, помещается больше 2000 клеток (24).
Значительно большее число клеток на нижней эпидерме всех трех видов, что связано не столько с размерами основных эпидермальных клеток, а сколько с расположением, числом и размерами замыкающих клеток устьиц.
Наименьшее число устьиц из трех рассмотренных видов на нижней эпидерме у Вьюнка полевого, что компенсируется до определенной степени с наличием их и на верхней эпидерме.
У двух других видов устьица собраны только на нижней эпидерме, но их больше, чем на нижней эпидерме вьюнка полевого.
Параметры замыкающих клеток устьиц у видов сем. Convolvulaceae почти одинаковые и примерно на 30% превышают таковых у тамуса обыкновенного.
У последнего устьица анамоцитного типа, а у видов сем. Convolvulaceae - диацитного. При этом две клетки окружающие устьице по размерам намного мельче, чем основные клетки эпидермы.
лиана анатомический вьющееся растение
Рис.1. Анатомическое строение листовой пластинки Вьюнка полевого: в. э. - верхняя эпидерма; н.э. - нижняя эпидерма; ст. т. - столбчатая ткань; г. т. - губчатая ткань.
Рис.2. Анатомическое строение листовой пластинки Повоя лесного: у. - устьица; в. э. - верхняя эпидерма; н.э. - нижняя эпидерма; ст. т. - столбчатая ткань; г. т. - губчатая ткань.
Рис.3. Анатомическое строение листовой пластинки Тамуса обыкновенного: в. э. - верхняя эпидерма; н.э. - нижняя эпидерма; г. т. - губчатая ткань.
Рис.4. Строение эпидермы Вьюнка полевого (под нижней эпидермой пунктиром показана субэпидермальная хлоренхима): В.Э. - верхняя эпидерма; Н.Э. - нижняя эпидерма.
Рис.5. Строение эпидермы Повоя лесного: Н.Э. - нижняя эпидерма; В.Э. - верхняя эпидерма.
Рис.6. Строение эпидермы Тамуса обыкновенного: В.Э. - верхняя эпидерма; Н.Э. - нижняя эпидерма.
3.2 Морфолого-анатомическое строение Цинанхума острого (Cynanchum acutum L.)
Стебель вьющийся. Все растение сизоватое с обильным млечным соком, высотой около 2 метров, ядовитое, медоносное. Встречается на сухих склонах, на полянах, от низменности до нижнего горного пояса. Цветки мелкие до 6-9 мм. в диаметре, венчик розовый или белый. Цветки собраны в пазушные полузонтики. Листья до 4,5-10 см. длины, на верхушке заостренные, с глубоко сердцевинным основанием.
Под эпидермой 1 (редко местами 2) слой угловато-пластинчатой колленхимы, до 3-4 слоев хлоренхимы и до 4-10 слоев бесцветной коровой паренхимы. Колленхима прерывается под устьицами. Эндодерма не выражена. Далее следует кольцо биколлатеральной проводящей системы, толщиной от 220 до 400 мкм. Над наружной флоэмой местами сгруппированы клетки лубяной склеренхимы. Между мелкими клетками лубяной паренхимы разбросаны отдельные или сгруппированные крупные паренхимные клетки. Некоторые из них являются продолжением радиальных лучей, проходящих между клетками древесной склеренхимы. В этих паренхимных клетках, а также, в отдельных клетках хлоренхимы и бесцветной коровой паренхимы накапливаются довольно крупные капли млечного сока (Рис.1А). Ксилемная часть кольца проходящей ткани сложена чередующимися вертикальными слоями древесной склеренхимы и древесной паренхимы. В наружной части ксилемного кольца беспорядочно разбросаны крупные точечные сосуды, диаметр которых доходит до 60 мкм. Ближе к внутренней флоэме, сосуды располагаются вертикальными рядами и чередуются с клетками древесной паренхимы (Рис.1Б, В). На границе с сосудами вторичной ксилемы и внутренней флоэмы местами разбросаны отдельные мелкие сосуды первичной ксилемы. Кольцо внутренней флоэмы более или менее однородно. Капли млечного сока накапливаются и в клетках сердцевины, но тут они значительно мельче, но многочисленнее, чем в клетках коровой паренхимы. В ксилемной части и в тканях внутренней флоэмы клетки с каплями млечного сока не встречаются. Сгруппированные в виде небольших островков клетки лубяной склеренхимы и расположенные вертикальными рядами (от 1 до 6 рядов) клетки древесной склеренхимы имеют правильные 5-6-ти угольные формы и утолщенные стенки.
Листорасположение очередное. В условиях Калмыкии листовая пластинка фотосинтезирующих органов достигает 7-9 см длины, при ширине 4-6 см, черешок - до 2,5 см. Листья, также как стебель, сизые от воскового налета на кутикуле, имеют сердцевидную форму с глубоко-сердцевидным основанием и заостренной верхушкой. Толщина листовой пластинки до 380-430 мкм. Мезофилл изопалисадный, между проводящими пучками насчитывает до 7-9 слоев. Палисадность клеток нарушается в средних 4-5 слоях по местам прохождения мелких проводящих пучков (Рис.2). Последние большей частью флоэмные или почти флоэмные. В них заметны лишь несколько узких сосудов протоксилемы и 2-3 клетки лубяной склеренхимы. Во всех клетках мезофилла заметны крупные капли млечного сока и мелкие по сравнению с ними хлоропласты. Длина палисадных клеток примерно в три раза превышает ширину.
Эпидерма с обеих сторон листовой пластинки составлена 5-7-угольными клетками с прямыми стенками. Покровные клетки верхней стороны пластинки несколько мельче, чем клетки нижней эпидермы. Устьица овальной формы, почти одинаковые по размерам на обеих эпидермах, но их численность в два раза выше на нижней стороне листа. Анамоцитные устьица окружены четырьмя околоустьичными клетками. В черешке под эпидермой хорошо выражена колленхима. По центру слегка подковообразной формы амфикрибральный концентрический проводящий пучок. В ксилемной части чередуются вертикальные ряды сосудов и древесной паренхимы. Диаметр сосудов до 14 мкм, что намного превышает размеры таковых в пластинке, но значительно мельче, чем в стебле. Капли млечного сока сосредоточены в клетках вокруг проводящего пучка и в отдельных паренхимных клетках рядом с сосудами.
Рис.1. Анатомическое строение стебля Цинанхума острого: А, Б, В - наружный, средний и внутренний участки: к. - колленхима; хл - хлоренхима; к. с. - капли млечного сока; Э - эпидерма; У - устьица; л. с. - лубяная склеренхима; н. ф. - наружная флоэма; д. с. - лучи древесной склеренхимы; р. л. - радиальные лучи; с. - сосуды; в. ф. - внутренняя флоэма; сер. - сердцевина.
Рис.2. Анатомическое строение листа Цинанхума острого в. э. - верхняя эпидерма; н.э. - нижняя эпидерма; п. п. - проводящие пучки; к. с. - капли млечного сока.
Заключение
Структурная адаптация фотосинтезирующих органов видов лиан к условиям избыточного увлажнения имеет целый ряд сходных особенностей у рассмотренных видов лиан:
Очень тонкая листовая пластинка, с очень рыхло расположенными клетками мезофилла.
В проводящих пучках листовой пластинки слабо выражена арматурная ткань, а сами пучки относительно небольшие.
Крупные клетки эпидермы с сильноизогнутыми стенками; на них слабо выражена кутикула и отсутствуют какие-либо волоски. Замыкающие клетки устьиц крупные, но их число на единицу площади незначительно (от50 до 150 на 1 ммІ).
У тамуса обыкновенного и повоя лесного устьица собраны только на адаксиальной стороне. У вьюнка полевого на обеих эпидермах столько же устьиц как у тамуса обыкновенного на одной стороне. В целом на 15% меньше, чем на эпидерме повоя лесного.
Дорсовентральный мезофилл и диацитные устьица у видов сем. Convolvulaceae, а также изолатеральный губчатый мезофилл и анамоцитные устьица у тамуса обыкновенного (сем. Dioscoreaceae) представляют собой генетически закрепленный признак характерный по всей вероятности на уровне семейств.
Стебель Цинанхума острого имеет непучковое строение. Кольцо ксилемы занимает до половины и даже чуть больше толщины биколлатерального кольца проводящей ткани. Вьющийся стебель до 2-х метров длиной, но механическая ткань представлена незначительно, в основном, за счет чередующихся с древесной паренхимой, склеренхимой, а также небольшими островками лубяной склеренхимы и одним рядом колленхимы под эпидермой. При этом стенки механических тканей утолщены незначительно, что не обеспечивает расположения стебля в пространстве. Капли каучука представлены в клетках коровой паренхимы, в специализированных клетках наружного кольца флоэмы и в сердцевине. Стебель Цинанхума острого принимает участие в фотосинтезе, под слоем колленхимы представлена хлоренхима, на эпидерме стебля присутствуют устьица. Изопалисадность мезофилла листовой пластинки прерывается по местам прохождения мелких почти чисто флоэмных проводящих пучков. Устьица анамоцитного типа. На эпидерме хорошо выражен толстый слой кутикулы и восковой налет.
Литература
1. Cynanchum Linnaeus (англ.) // Flora of China. - 1995. - Т.16. - С. 205-223.
2. http://medgrasses.ru/povoi.html повой
3. http://www.belena. biz/nov2/tamus. htm
4. http://www.greenmed.ru/cat/266 тамус
5. http://www.medherb.ru/cyn_in. htm
6. http://www.plantarium.ru/page/view/item/7787.html
7. Wang Wencai (‰¤•¶ЌС), Michael J. Warnock 7. Convolvulus arvensis // Флора Китая = Flora of China. - 2001. - Т.16. - С.291. (англ.)
8. А.А. Колаковский. Флора Абхазии. Т.4.1986.
9. Андреева И.И., Родман Л.С. Ботаника. - 3-е, перераб. и доп. - М.: Колос, 2005. - С.452. - 528 с. - ISBN 5-9532-0114-1
10. Барабанов Е.И. Ботаника: учебик для студ. высш. учеб. заведений. - М: Издательский центр "Академия", 2006. - С.333. - 448 с. - ISBN 5-7695-2656-4
11. Биология: Энциклопедия / Гл. ред. М.С. Гиляров. - М.: Большая Российская энциклопедия, 2003. - С.678. - ISBN 5-85270-252-8
12. Ботаника. Учебник для вузов: в 4 т = Lehrbuch der Botanik fьr Hochschulen Begrьndet von E. Strasburger, F. Noll / Под ред.А.К. Тимонина, И.И. Сидоровой. - М.: Изд. центр "Академия", 2007. - Т.3. - С.379. - 576 с. - ISBN 978-5-7695-2746-3
13. Ботаника. Энциклопедия "Все растения мира": Пер. с англ. (ред. Григорьев Д. и др.) - Kцnemann, 2006 (русское издание). - С.308, 872-873. - ISBN 3-8331-1621-8.
14. Григорьев Ю.С. Род 1178. Повой - Calystegia R. Br. // Флора СССР. В 30 т / Начато при руководстве и под главной редакцией акад. В.Л. Комарова; Ред. тома Б.К. Шишкин. - М. - Л.: Изд-во АН СССР, 1953. - Т. XIX. - С.33-37. - 752 с. - 3000 экз.
15. Грушвицкий И.В. Семейство диоскорейные (Dioscoreaceae) // Жизнь растений. В 6-ти т. Т.6. Цветковые растения / Под ред. А.Л. Тахтаджяна. - М.: Просвещение, 1982. - С.228-244.
16. Губанов И.А., Киселёва К.В., Новиков В.С., Тихомиров В. Н.1041. Convolvulus arvensis L. - Вьюнок полевой // Иллюстрированный определитель растений Средней России. В 3-х томах. - М.: Т-во науч. изд. КМК, Ин-т технолог. иссл, 2004. - Т.3. Покрытосеменные (двудольные: раздельнолепестные). - С.74. - ISBN 5-87317-163-7
17. Журнал "Аграрный сектор", № 1 (11), март, 2012
18. Журнал "Зерно" 2008г. №2
19. Косенко И.С. "Определитель высших растений Северо-Западного Кавказа и Предкавказья". - М., 1970. - 613 с.
20. Кузнецов Н.И. Опыт изучения сообществ сорной растительности // Труды Владимирского общества любителей естествознания. - Владимир, 1904. - В.2. - Т.1. - С.1-9.
21. Кузнецов Н.И. Сорная растительность посевов, меж и запущенных нив на "лёгких" почвах Покровского уезда Владимирской губернии // Труды Владимирского общества любителей естествознания. - Владимир, 1909. - В.3. - Т.2.
22. Кутровые по данным сайта The Plant List
23. Маевский П.Ф. "Флора средней полосы Европейской части России". - М., 2006. - 596 с.
24. Очирова К.С. "Структурная адаптация полыней к условиям РК" Диссертация на соискание степени к. б. н.С. Петербург, 2009. - 210с.
25. Серебряков И.Г. Жизненные формы высших растений и их изучение / Полевая геоботаника. - [В.] 3. - М. - Л., 1964.
26. Серебряков И.Г. Экологическая морфология растений. Жизненные формы покрытосеменных и хвойных - М.: Высш. шк., 1962.
27. Серебрякова Т.И. Жизненные формы растений // Жизнь растений. В 6 т. / Гл. ред. Ал.А. Фёдоров. - М.: Просвещение, 1974. - Т.1. Введение. Бактерии и актиномицеты. Под ред. Н.А. Красильникова и А.А. Уранова. - С.87-98.
28. Смольянинова Л.А. Род 2. Повой - Calystegia R. Br. // Флора Европейской части СССР / Отв. ред. Ан.А. Федоров, ред. тома Р.В. Камелин. - Л.: Наука, 1981. - Т.5. - С.99-102. - 380 с. - 4200 экз.
29. Флора СССР. Т.4. - Ленинград: изд-во АН СССР. 1935
30. Шептухов В.Н., Гафуров Р.М., Папаскири Т.В. и др. Атлас основных видов сорных растений России. - М.: КолосС, 2009. - 192 с. - 10 000 экз. - ISBN 978-5-9532-0609-9 - УДК 631.5.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Характеристика лиан как растений, не способных самостоятельно сохранять вертикальное положение стебля и использующих в качестве опоры другие растения, скалы и постройки. Сезонный ритм развития, фазы вегетации, зимостойкость и практическая ценность лиан.
реферат [6,0 M], добавлен 07.09.2012Краткий морфологический очерк мух семейства Sphaeroceridae. Природно-климатическая характеристика ландшафтного заказника "Камышанова Поляна". Таксономический состав, ареалогический анализ, биотопическое распределение, практическое значение сфероцерид.
дипломная работа [2,6 M], добавлен 18.10.2013Изучение фауны и особенностей экологии мух-сфероцерид на территории заказника "Камышанова Поляна" путем применения стандартных методов исследований и различных ловушек. Ареалогический анализ, трофические связи, биотопическое распределение сфероцерид.
дипломная работа [672,3 K], добавлен 18.07.2014История изучения слепней на Северном Кавказе. Анализ видового состава, численности и особенностей экологии слепней на территории природного заказника "Камышанова Поляна" путем применения ловушек для сбора двукрылых. Эффективность методов вылова слепней.
дипломная работа [4,5 M], добавлен 28.01.2014Происхождение цветка, основные теории. Микроспорогенез, строение мужского гаметофита (пыльцевого зерна). Ботаническая характеристика рода Паслен, русские и латинские названия сорных растений из разных семейств. Характеристика суккулентов, примеры.
контрольная работа [582,5 K], добавлен 12.07.2012Отдел цианобактерии: строение клетки, питание, размножение. Грибы-паразиты, вызывающие болезни растений из группы низших растений. Анализ особенностей строения вегетативных и генеративных органов семейства розанные. Формула цветка. Основные представители.
контрольная работа [310,7 K], добавлен 23.08.2016Классификация масличных плодов и семян по морфологическим признакам. Особенности размножения цветковых растений. Типы соцветий у масличных растений. Причины разнокачественности плодов семян. Структурные элементы клеток масличных растений, ткани семян.
реферат [25,9 K], добавлен 21.10.2013Общая характеристика двулетних декоративных растений; описание традиционного и голландского способов их выращивания. Рассмотрение внешнего вида и правил ухода за растениями семейств фиалковых, гвоздичных, крестоцветных, колокольчиковых и мальвовых.
реферат [58,7 K], добавлен 06.06.2011Характеристика класса двудольных, цикл роста и созревания. Размножение, строение женских органов, совокупность мужских органов. Описание некоторых семейств класса двудольных, некоторых засухоустойчивых двудольных растений. Рост и развитие кактусов.
реферат [19,9 K], добавлен 15.06.2009Организация ксилемы центрального цилиндра плаунов. Ветвление побегов семенных растений. Органические и минеральные вещества в вакуолях растительных клеток. Развитие пластинки листа. Морфологическая организация перидермы. Анатомическое строение стебля.
шпаргалка [27,5 K], добавлен 23.09.2011
