Ботаника – наука о растениях

Таксономические единицы растительного мира, систематика растений, их значение в питании диких животных и человека. Строение и функции эпидермы листа; классификация, биологическое значение почек. Экологические группы растений по отношению к составу почвы.

Рубрика Биология и естествознание
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 06.02.2012
Размер файла 229,3 K

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/

Содержание

  • Вопрос 1. Ботанические науки. Их роль в деятельности охотоведов
  • Вопрос 2. Эпидерма листа. Строение и функции
  • Вопрос 3. Почки, их строение, классификация, биологическое значение
  • Вопрос 4. Систематика растений как наука. Таксономические единицы растительного мира
  • Вопрос 5. Дайте сравнительную оценку строения спорофита кукушкина льна и мужского папоротника. Зарисуйте жизненный цикл папоротника мужского
  • Вопрос 6. Семейства брусничные и вересковые. Распространенные растения. Их значение в питании диких животных и человека
  • Вопрос 7. Экологические группы растений по отношению к механическому составу почвы. Их морфологические особенности
  • Вопрос 8. Ассоциация как основная единица растительного покрова. Принципы выделения и правила наименования ассоциаций
  • Вопрос 9. Создание кормовых полей в различных растительных зонах
  • Список использованной литературы:

Вопрос 1. Ботанические науки. Их роль в деятельности охотоведов

Ботаника - наука о растениях. Она охватывает широкий круг проблем: закономерности внешнего и внутреннего строения (морфология и анатомия) растений, их систематику, развитие в течение геологического времени (эволюция) и родственные связи (филогенез), особенности прошлого и современного распространения по земной поверхности (география растений), взаимоотношения со средой (экология растений), сложение растительного покрова (фитоценология, или геоботаника), возможности и пути хозяйственного использования растений (ботаническое ресурсоведение, или экономическая ботаника).

По объектам исследования в ботанике выделяют фикологию (альгологию) -- науку о водорослях, микологию -- о грибах, лихенологию -- о лишайниках, бриологию -- о мхах и др.; изучение микроскопических организмов, преимущественно из мира растений (бактерий, актиномицетов, некоторых грибов и водорослей), выделяют в особую науку -- микробиологию. Болезнями растений, вызываемыми вирусами, бактериями и грибами, занимается фитопатология.

Основная ботаническая дисциплина -- систематика растений -- разделяет многообразие растительного мира на соподчинённые друг другу естественные группы -- таксоны (классификация), устанавливает рациональную систему их наименований (номенклатура) и выясняет родственные (эволюционные) взаимоотношения между ними (филогения). Установление видового состава растений (флоры) какой-либо определенной территории обычно называется флористикой, выявление областей распространения (ареалов) отдельных видов, родов и семейств -- хорологией (фитохорологией). Изучение древесных и кустарниковых растений выделяют в особую дисциплину -- дендрологию.

В тесной связи с систематикой находится морфология растений, изучающая форму растений в процессе индивидуального (онтогенез) и исторического (филогенез) развития. Некоторые разделы морфологии растений выделяют в особые дисциплины в связи с их прикладным или теоретическим значением: органографию -- описание частей и органов растений, палинологию -- изучение пыльцы и спор растений, карпологию -- описание и классификация плодов, тератологию -- изучение аномалий и уродств (терат) в строении растений. Различают сравнительную, эволюционную, экологическую морфологию растений.

Изучением растений в их взаимоотношении со средой обитания занимается ряд отраслей ботаники, иногда объединяемых под общим названием экология растений. В более узком смысле экология изучает влияние на растение среды обитания, а также разнообразные приспособления растений к особенностям этой среды. На земной поверхности растения образуют определенные сообщества, или фитоценозы, повторяющиеся на более или менее значительных территориях (леса, степи, луга, саванны и т. д.). Исследованием этих сообществ занимается отрасль ботаники, называемая геоботаникой, или фитоценологией. В зависимости от объекта исследования в геоботанике выделяют лесоведение, луговедение, тундроведение, болотоведение и т. д..

Распространение отдельных видов растений на поверхности земного шара изучает география растений, а особенности распределения растительного покрова на Земле в зависимости от современных условий и исторического прошлого -- ботаническая география.

Наука об ископаемых растениях -- палеоботаника, или фитопалеонтология, имеет первостепенное значение для восстановления истории развития растительного мира. Данные палеоботаники имеют важнейшее значение для решения многих вопросов систематики, морфологии (включая анатомию) и исторической географии растений. Её данными пользуется также геология (историческая геология и стратиграфия).

Полезные свойства дикорастущих растений и возможности их окультуривания изучаются экономической ботаникой (хозяйственная ботаника, ботаническое ресурсоведение). С экономической ботаникой тесно связана этноботаника -- учение об использовании растений различными этническими группами населения земного шара. Важный раздел прикладной ботаники -- изучение дикорастущих родичей культурных растений, обладающих ценными свойствами (например, иммунитетом к болезням, засухоустойчивостью и т. д.).

Физиологию растений и биохимию растений не всегда относят к ботанике, поскольку многие физиологические и биохимические процессы, протекающие в растениях, аналогичны или даже тождественны процессам, протекающим в животных организмах, и изучаются сходными методами. Однако биохимия и физиология растений отличаются рядом специфических черт, исключительно или почти исключительно свойственных растениям. Поэтому разграничить физиологию и биохимию растений от собственно ботаники нелегко, тем более, что физиологические и биохимические особенности растений могут рассматриваться как таксономические признаки, следовательно, интересовать систематиков растений. Эти же особенности чрезвычайно важны для понимания проблем экологии и геоботаники, географии растений и ботанической географии, экономической ботаники и т. д. Генетика растений обычно также рассматривается как раздел общей генетики, хотя некоторые главы её (генетика популяций, цитогенетика) тесно связаны с систематикой, особенно биосистематикой, экологией растений и геоботаникой.

Границы между перечисленными выше разделами ботаники в значительной мере условны, так как их методы нередко перекрещиваются, а данные взаимно используются. Трудно определить место таких наук, как физиологическая анатомия и экологическая физиология, или отделить использование химических особенностей растений в систематике (хемосистематика) от сравнительной биохимии растений; наряду с этим процессом идёт и весьма узкая специализация отдельных ботанических разделов.

Ботаника тесно связана со многими другими науками -- с геологией через палеоботанику и индикационную геоботанику (использование признаков некоторых растений и их сообществ как индикаторов некоторых полезных ископаемых); с химией -- через биохимию и физиологию, экономическую ботанику и фармакогнозию; с почвоведением и физической географией -- через экологию и геоботанику; с техническими науками -- через экономическую ботанику.

Ботаника -- естественноисторическая основа сельского и лесного хозяйства. Однако важнейшая задача ботаники -- изучение закономерностей развития и охраны среды обитания человечества -- биосферы и прежде всего растительного мира -- фитосферы.

Вопрос 2. Эпидерма листа. Строение и функции

Покровные ткани не могут наглухо изолировать растение от внешней среды, растение находится в состоянии непрерывного обмена со средой. Поэтому второй, не менее важной, чем защитная, функцией эпидермы является регуляция газообмена и транспирации (естественного испарения воды живыми тканями).

В процессе эволюции эпидерма возникла очень давно, в самом начале приспособления растений к условиям жизни на суше. Без нее не мыслимо существование высших сухопутных растений.

Кроме типичных функций, характерных для покровной ткани, эпидерма может функционировать как всасывающая ткань, принимает участие в синтезе различных веществ, в восприятии раздражений, в движении листьев. Таким образом, эпидерма многофункциональная ткань.

В структурном отношении эпидерма - сложная ткань, поскольку в ее состав входит ряд морфологически различных элементов: основные клетки эпидермы; замыкающие и побочные клетки устьиц; трихомы (производные эпидермальных клеток в виде выростов и волосков).

Основная ткань эпидермы состоит из живых плотно сомкнутых клеток, имеющих нередко извилистые стенки. За счет извилистости стенок увеличивается сила сцепления клеток и дополнительно повышается прочность ткани.

Обычно основные клетки эпидермы прозрачны и не содержат хлоропластов, а если хлоропласты и имеются, то в очень незначительном количестве. Через прозрачные клетки основной ткани беспрепятственно проходят солнечные лучи.

Оболочки клеток кожицы утолщены неравномерно: в каждой клетке наиболее толста наружная стенка, боковые стенки несколько тоньше, внутренние еще более тонки.

Клетки эпидермы обычно покрыты тонкой пленкой - кутикулой. Она представляет собой продукт жизнедеятельности цитоплазмы, клетки, которая выделяет через оболочку на ее поверхность жидкий кутин, затвердевающий в пленку.

Обычно кутикула неоднородна в своем строении и многослойна. Кутикулярные слои нередко пропитаны воском, залегающим в виде включений и прослоек.

Отложения воска на поверхности кутикулы разнообразны и имеют вид: а) мелких зерен, расположенных равномерным слоем; б) чешуек; в) тонких палочек, часто изогнутых и на конце закрученных, например, на стеблях сахарного тростника палочки воска достигают длины 0,1 мм.

Восковой налет снижает интенсивность транспирации у листьев: в опытах листья эвкалипта, с которых осторожно удаляли воск, испаряли воды на 30% больше по сравнению с контрольными.

Восковой покров может иметь и иное значение, особенно для растений теплых дождливых районов. Он делает поверхность органов несмачиваемой и с них легко и быстро стекает вода.

У насекомоядных растений из рода Nepenthes цветы имеют вид урночек или колпачков. Их поверхность изнутри покрыта мелкими восковыми чешуйками, легко отделяющимися при нажиме лапок насекомых. Даже бескрылые осы, способные ползать по вертикальной поверхности стекла, садясь на окраину урны, не могут удержаться и неизбежно падают на дно.

Эпидерма листьев и стеблей растений, растущих погруженными в воду, почти не имеет кутикулы и, тем более, воскового налета. Чем суше местообитание растения, тем кутикулярная пленка более отчетливо выражена.

Иногда эпидерма состоит из нескольких слоев клетки. Предполагают, что в этом случае эпидерма выполняет водозапасающую функцию. Поскольку такая эпидерма отмечена преимущественно у тропических растений, произрастающих в условиях непостоянной обеспеченности водой, таких как фикусы, бегонии.

В клетках эпидермы могут образовываться различные продукты жизнедеятельности протопласта. Особенно интересны так называемые цистолиты. Они формируются в гипертрофически разросшихся клетках эпидермы и представляют собой гроздьевидные кристаллы углекислой извести. Клетки с цистолитами представляют собой идиобласты.

Другая особенность внешних стенок клеток эпидермы отдельных растений - пропитывание их минеральными солями кальция и кремния. У осок кремний отлагается даже в кутикуле. В некоторых случаях клеточные оболочки приобретают настолько большую прочность, что хвощи, например, в кожице которых отлагается кремнезем, используют для полировки.

Наличие непрерывного слоя кутикулы лишило бы растения возможности какого-либо газообмена со средой, что неизбежно привело бы его к гибели. Поэтому в процессе эволюции возникли специфические структуры - устьица. Через них и осуществляется сообщение с внешней средой. Там, где нет кутикулы, например, у подводных растений, нет и устьиц. Чем толще кутикула, тем многочисленнее устьица. Через устьица проходит чрезвычайно интенсивная диффузия водяного пара, кислорода и углекислого газа.

Каждое устьице состоит из пары замыкающих клеток и устьичной щели, которая представляет собой межклетник. Замыкающие клетки отличаются от окружающих их обычных эпидермальных клеток своей формой и наличием хлоропластов. Чаще всего замыкающие клетки имеют бобовидную форму. Кроме того, замыкающие клетки обычно имеют более мелкие размеры.

Как правило, замыкающие клетки окружены так называемыми побочными клетками устьиц, отличающимися морфологически от основных клеток эпидермы. Побочные клетки функционально тесно связаны с замыкающими и составляют вместе устьичный аппарат (или устьичный комплекс). Побочные клетки устьиц весьма разнообразны по форме, для них даже разработана специальная классификация, а примитивные высшие растения вообще не имеют побочных клеток.

Раскрывание и закрывание устьиц представляет чрезвычайно важное явление в жизни растений. Полностью механизм работы устьичного аппарата был выявлен совсем недавно, но уже со времен Швенденера известно, что основным фактором здесь является изменение тургора (осмотического давления) внутри замыкающих клеток.

Раскрыванию устьиц, кроме того, способствует неравномерно утолщенные оболочки замыкающих клеток. Внутренние стенки, окаймляющие устьичную щель, более толстые, чем наружные. Поэтому при повышении давления в замыкающих клетках наружные стенки изгибаются сильнее и устьичная щель приоткрывается.

Изменение тургорного давления в замыкающих клетках обусловлено изменением в них концентрации ионов калия. Ионы калия закачиваются в замыкающие клетки против градиента концентрации. На это требуется большое количество энергии, поэтому замыкающие клетки содержат многочисленные митохондрии. Углеводы, необходимые для активной деятельности митохондрий, синтезируются хлоропластами.

При высокой концентрации калия вода всасывается в замыкающие клетки, их объем увеличивается и устьице открывается. Отток ионов калия и соответственно воды совершается пассивно. Резервуаром ионов калия служат побочные клетки.

В движении устьиц особое значение имеет также и радиальная ориентация целлюлозных микрофибрилл в оболочках замыкающих клеток. Эти радиальные мицеллы позволяют замыкающим клеткам удлиняться и одновременно не дают им расширяться.

В большинстве случаев устьица в значительно больших количествах расположены на нижней стороне листовых пластинок, чем на верхней. В этом случае устьица не подвержены прямому воздействию солнечных лучей и меньше нагреваются.

Устьица на верхней стороне листа преобладают у травянистых растений, обитающих на сильно нагреваемых каменистых склонах.

И, наконец, у водных растений, таких, как кувшинки, водной лилии, у которых листья расположены на поверхности воды, устьица находятся только на верхней стороне листа.

Таким образом, количество устьиц и их локализация в значительной мере зависит от экологических условий. В среднем на 1мм2 поверхности листа насчитывается 100-300 устьиц.

У огромного большинства высших растений клетки эпидермы образуют выросты - трихомы или волоски (греч. трихос - волосок). К трихомам относятся самые разнообразные выросты эпидермы. Некоторые из них действительно напоминают формой волоски, другие имеют вид сосочков, бугорков, крючочков, чешуек.

Трихомы бывают железистые и кроющие. В железистых трихомах накапливаются экскреты, поэтому их относят к выделительной системе.

Кроме того, различают волоски одноклеточные и многоклеточные, мертвые и живые.

Мертвые волоски лишены протопласта, полости их заполнены воздухом, вследствие чего они кажутся белыми. Растение густо покрытое мертвыми волосками, имеет седой вид. Такие волоски лучше отражают солнечные лучи и этим уменьшают нагревание и испарение у растения.

Форма волосков очень разнообразна и характерна для того или иного вида растения. Волоски бывают головчатые, звездчатые, крючковидные, чешуйчатые, ветвистые.

Нередко трихомы защищают растения от насекомых. При этом, чем гуще опушено растение, тем реже насекомые посещают его и используют в качестве пищи и для откладки яиц.

От трихомов следует отличать эмергенцы (лат. emergere - выдаваться) - структуры, в образовании которых принимает участие не только эпидерма, но и глубже расположенные ткани. У некоторых растений, малин, роз, образуются эмергенцы, называемые шипами. В образовании шипов у шиповника, например, кроме эпидермы участвуют 2 ниже лежащих слоя. От настоящих колючек (метаморфозов органов) эмергенцы отличаются беспорядочным расположением.

Вопрос 3. Почки, их строение, классификация, биологическое значение

Почка -- это зачаточный побег с очень укороченными междоузлиями (рис. 1). Центральную часть в почке занимает зачаточный стебель, на верхушке которого находится конус нарастания, представляющий собой образовательную ткань. На стебле расположены зачаточные листья. Снаружи почка покрыта почечными чешуями, способными предохранять зачаточные листья и конус нарастания от неблагоприятных условий среды. Для выполнения защитной функции у почечных чешуи образуется густое опушение, выделяются смолистые вещества и т. п.

Весной почки деревьев и кустарников набухают, меристематические клетки конуса нарастания начинают интенсивно делиться, стебель трогается в рост, почечные чешуи раздвигаются и между ними появляются кончики зеленых листьев. Это происходит благодаря усиленному росту междоузлий. Одновременно разрастаются и листья, в результате чего формируется побег. Если побег развивается из почки в течение одного вегетационного периода, то его называют годичным побегом.

Рис 1. Схема строения вегетативной (а) и генеративной (б) почек (продольный разрез): 1 -- конус нарастания; 2 -- соцветие в зачаточном состоянии; 3 -- зачаточные листья; 4 -- зачаточный стебель; 5 -- почечная чешуя

По внутреннему строению различают почки вегетативные и генеративные, или цветочные. В вегетативной почке расположены зачаточные стебель и листья. В цветочных почках кроме стебля и листьев имеются зачатки цветков (соцветий) или одного цветка; в последнем случае почку называют бутоном. Генеративные почки многих растений можно отличить от вегетативных не только по внутреннему строению, но и по внешнему виду: они более крупные, на верхушке округлые.

По расположению на стебле различают верхушечные и боковые почки. Верхушечные почки находятся на верхушке побега и обеспечивают нарастание стебля в высоту (длину). Боковые почки закладываются в пазухах листьев (это пазушные почки) или вне пазухи на междоузлиях, корнях или листьях (придаточные почки) и развиваются в боковые побеги. В результате происходит ветвление побега и формируется верхняя часть растения, характерная для каждого вида.

Вопрос 4. Систематика растений как наука. Таксономические единицы растительного мира

Систематика - одна из отраслей биологии, целью которой является описание все современного разнообразия видов растений и их эволюция. И это очень важно в свете изучения биологического разнообразия на планете, сохранение которого является сейчас одной из главных проблем. Кроме этого, систематика тесно связана с другими науками. Развитие таких наук как генетика, анатомия и морфология растений, эволюционное учение, палеонтология немыслимо без знания и развития систематики. Значение систематики для современной биологии можно выразить словами известного российского ботаника, знатока систематики, А.Л. Тахтаджяна «Систематика есть одновременно и фундамент и венец биологии, её начало и конец».

Систематика выработала систему понятий и терминов, свой язык, служащий для классификации организмов. Как любая система, используемая для классификации, эта система иерархическая, то есть состоит из ряда соподчиненных единиц. Для обозначения систематических единиц любого ранга в систематике используется принятый на Международном Ботаническом Конгрессе в 1950 году термин "таксон" (taxon).

Все категории ранга выше вида являются собирательными таксономическими категориями, предположительно связанными родственными связями (предположительно естественные, монофилитические группы). Так, род состоит из видов, объединенных родственными связями, семейство - из родов и т.д.

Виды объединяются в роды, как правило, на основании морфологического сходства. Род может политипным, если содержит много видов, олиготипным, содержащим небольшое количество видов, и монотипным, содержащим один вид. Примером политипных родов могут быть роды Begonia или Poa, монотипных - род Ginkgo, который имеет только один реликтовый вид G. biloba.

Таблица 1

Уровни иерархии

Regnum

Царство

Subregnum

Подцарство

Divisio (Phyllum)

Отдел или Филум

Subdivisio

Classis

Класс

Subclassis

Superordo

Надпорядок

Ordo

Порядок

Subordo

Familia (Fam.)

Семейство

Sublamilia .(Subiam.)

Tribus (Trib.)

Триба или колено

Subtribus (Subtrib.)

Genus (Gen.)

Род

Subgenus (subgen.)

Sectio (sect.)

Секция

Subsectio (subsect.)

Series (ser.)

Серия или ряд

Subseries (subser.)

Species (sp.)

Вид

Subspecies (subsp.)

Подвид

Varietas (var.)

Разновидность

Subvarietas (subvar.)

Подразновидность

Forma (f.)

Форма

Subforma (subf.)

Подформа

(Жирным шрифтом выделены главные ранги таксонов)

Следующая таксономическая категория - семейство (familia). Семейство - это наименьшая категория из высших таксонов, которая объединяет в себя группы родов (или один род, если семейство монотипное). Название семейства дается присуждением основному роду окончание - aceae. Например, Asteraceae - сложноцветные, Chenopodiacaea - маревые, Bromeliaceae - бромелиевые.

Далее следует - порядок (ordo). Название порядка образуется с окончанием - ales. Порядок объединяет группы родственных семейств, тем самым, позволяя упорядочить семейства. Примерами порядков можно назвать Malvales - мальвовые, Asterales - астровые, Myrtales - миртовые.

За порядком следует класс (classis). Классы - это очень крупные таксономические категории, поэтому их немного. Названия классов высших растений образуются окончанием - opsida. Например, у покрытосеменных выделяют два класса: Magnoliopsida - двудольные, и Liliopsida - однодольные.

Классы объединены в отделы (divisionis), с окончанием - phyta. Например, Magnoliophyta - цветковые или покрытосеменные.

Далее классы объединены в подцарства с окончанием - bionta (Embryobionta - высшие растения).

Самая высшая категория - царство - Plantae, то есть растения.

Вопрос 5. Дайте сравнительную оценку строения спорофита кукушкина льна и мужского папоротника. Зарисуйте жизненный цикл папоротника мужского

Спорофит -- диплоидная многоклеточная фаза в жизненном цикле растений и водорослей, развивающаяся из оплодотворенной яйцеклетки, или зиготы и производящая споры. В отличие от мхов, практически все тело цветкового растения, за исключением пыльцы и семяпочки, является спорофитом.

Развивается из оплодотворенной яйцеклетки, или зиготы. На спорофите в специальных органах -- спорангиях -- в результате мейоза развиваются гаплоидные споры. У многих растений (разноспоровые плауны и разноспоровые папоротники, а также голосеменные и цветковые) спорангии делятся на два типа: макро- и микроспорангии. Макроспорангии производят макроспоры, а микроспорангии -- микроспоры. Из макроспор развиваются женские гаметофиты, а из микроспор -- мужские.

В разных группах растений и водорослей развит в различной степени. У цветковых растений, голосеменных и сосудистых споровых (плауны, хвощи и папоротники) спорофит значительно крупнее гаметофита. Собственно, все, что мы обычно называем растением, и есть его спорофит. Гаметофиты семенных растений большую часть жизни проводят в оболочке споры (микроспоры -- это пыльца, а макроспоры находятся в семязачатках), а у сосудистых споровых гаметофит -- маленькое, но самостоятельное многоклеточное растение. У мхов, напротив, в жизненном цикле доминирует гаметофит. Спорофит быстро усыхает и состоит только из ножки и колпачка-спорангия со спорами.

Жизненный цикл папоротника включает смену бесполого и полового поколений - спорофита и гаметофита. Спорофит - всем известное зеленое растение - образует спорангии, часто выглядящие как красновато-бурые бугорки на нижней стороне обычных листьев или на специализированных листьях (спорофиллах). Спорангии рассеивают тысячи спор, каждая из которых в благоприятных условиях прорастает в тонкую зеленую пластинку диаметром обычно около 6 мм. Это гаметофит, называемый заростком и обычно нами не замечаемый. На нем развиваются мужские и женские половые органы - антеридии и архегонии. Когда они созревают, сперматозоиды из антеридиев плывут по покрывающей заросток пленке воды в архегонии и оплодотворяют здесь яйцеклетки. Из зиготы образуется новый спорофит, и жизненный цикл завершается.

таксономический биологический экологический растение

Вопрос 6. Семейства брусничные и вересковые. Распространенные растения. Их значение в питании диких животных и человека

Вересковые (лат. Ericaceae) -- семейство двудольных растений порядка Верескоцветные. Общее число родов -- более ста двадцати, число видов -- более четырёх тысяч. Растения этого семейства распространены по всему земному шару (в тропиках -- обычно в горах), не встречаясь лишь в степях и пустынях.

Представители семейства растут на кислых почвах, щелочных же почв, как правило, не переносят. Эта особенность связана с тем, что почти для всех вересковых характерен симбиоз с грибами в форме микоризы: корни растений оплетены грибными нитями -- растения получают от грибов вещества из перегноя, грибы же получают взамен вещества, вырабатываемые растениями, при этом грибам для нормального развития требуется именно кислая среда.

Среди представителей семейства наиболее известны виды со съедобными ягодами из рода Вакциниум (брусника, голубика, клюква, черника), а также садовые декоративные растения: вереск, кальмия, пиерис, подбел, рододендрон, эрика.

Особое место среди вересковых занимают два наиболее обширных рода -- Рододендрон и Эрика, каждый из которых объединяет более восьмисот видов. Ещё один обширный род -- Вакциниум (более четырёхсот видов). Суммарное число видов в этих трёх родах составляет более половины от общего числа видов в семействе.

Вересковые наиболее близки к семействам Актинидиевые и Чайные. С последними вересковые особенно сходны по морфологии вегетативных органов и анатомическим особенностям древесины; кроме того, у некоторых представителей чайных, как и у большинства вересковых, лепестки срастаются при основании, а пыльники вскрываются короткими щелями.

Наилучшее развитие вересковых наблюдается в местах с кислыми почвами и достаточным количеством влаги. В таких условиях растения нередко образуют сплошные заросли: примером могут служить вересковые пустоши в равнинах Европы, клюква и голубика на сфагновых болотах, черника в субальпийском поясе Карпат, виды рододендрона в широколиственных лесах Западного Кавказа.

Вересковые -- большей часть полукустарники, кустарнички и кустарники, иногда -- небольшие деревья, иногда -- многолетние травы (среди которые встречаются и сапрофиты). Изредка встречаются эпифиты (например, некоторые виды вакциниума).

Листья обычно очерёдные, реже супротивные или мутовчатые, цельные, лишённые прилистников. Могут быть трёх типов: плоские, относительно широкие, кожистые (например, у представителей родов вакциниум, рододендрон, подбел); заострённые, игольчатые (как у водяники); мелкие, линейные, с бороздкой на нижней стороне, в которой расположены устьица (вереск, эрика и др.).

Рис. 2. Vaccinium sp.: диаграмма цветка

Листья последнего типа присущи растениям из семейства Вересковые с так называемым «эрикоидным обликом» (по названию эрики, типового рода семейства), суть которого -- в деревянистых побегах, покрытых мелкими кожистыми листьями (такой облик присущ и некоторым растениям, не относящимся к этому семейству). Листья вересковых, как правило, приспособлены к уменьшению потери воды и поэтому часто покрыты мощной кутикулой, волосками, имеют подвёрнутый край и погружённые устьица. У болотных вересковых такое строение листьев, по последним данным, объясняется реакцией на недостаток азотистых соединений.

Цветки обычно обоеполые, но встречаются также и однополые. Цветки у большинства представителей семейства актиноморфные (то есть через них можно провести несколько плоскостей симметрии), но встречаются исключения: к примеру, среди рододендронов нередки виды с зигоморфными цветками (то есть через них можно провести только одну плоскость симметрии).

Соцветия могут быть кистевидными, зонтиковидными или щитковидными. Околоцветник двойной; наиболее распространён пятичленный план цветка, но встречаются также виды с двух-, трёх-, четырёх- и семичленными цветками. Чашечка обычно сростнолистная, но встречаются виды и с раздельнолистной чашечкой; чашечка нередко остаётся при плодах. Венчик обычно спайнолепестный, реже раздельнолепестный, о 4--5 лепестках. Тычинки и лепестки прикреплены к подпестичному нектарному диску. Тычинок обычно десять, в двух кругах, при этом тычинки в наружнем круге противостоят чашелистикам. Тычинки свободны, редко внизу срастаются с венчиком. Оба круга тычинок развиваются одинаково. Тычинки, как правило, снабжены придатками-рычагами, способствующими опылению насекомыми[. Пыльники вересковых вскрываются порами; у пыльников обычно имеются придатки в виде рожек. Пыльники обращены внутрь, прикреплены основанием или ниже средины, с растрескивающимися свободными половинками, реже приросшие всей длиной и раскрывающееся на верхушке дырочками или косыми щелями. Завязь 4--5-гнёздная, реже 2--3-гнёздная, у большинства видов верхняя, у некоторых -- нижняя (например, у представителей рода Вакциниум), обычно из пяти плодолистиков (их число может составлять от четырёх до десяти). Семязачатки -- с двумя интегументами. Число семязачатков различно. Семязачатки могут быть как анатропными, так и кампилотропными. Столбик простой, выходит из выемки в верхушке завязи, длинный, с цельным или слабо лопастным рыльцем. Плацентация -- центрально-угловая.

Плоды разнообразного типа: ягоды, костянки, многосемянные коробочки. Семена мелкие, с обильным эндоспермом и цилиндрическим, часто очень маленьким зародышем. Эндотеций отсутствует.

Среди вересковых хозяйственное значение имеют только некоторые виды из рода Вакциниум со съедобными плодами: брусника, голубика обыкновенная, клюква крупноплодная, клюква обыкновенная и черника обыкновенная. Ягоды этих растений съедобны как в сыром, так и в переработанном виде; из них готовят варенье, джем, сироп, вино. Некоторые виды (бруснику, клюкву обыкновенную и клюкву крупноплодную) выращивают в промышленном масштабе на специальных плантациях.Традиционное использование вересковых связано с лекарственными свойствами некоторых видов. Некоторые вересковые -- хорошие медоносы. Древесину эрики древовидной (бриар) используют для изготовления курительных трубок. Представители примерно двадцати родов используются в качестве декоративных растений: их ценят и за красивые цветки, и за декоративную окраску листвы. Наиболее широко распространены в садоводстве сорта рододендрона, а также вереска, пиериса, подбела и эрики. Поскольку имеются очень морозостойкие виды декоративных вересковых, вересковый сад можно организовать в регионах практически с любым, даже с весьма холодным, климатом.

Вопрос 7. Экологические группы растений по отношению к механическому составу почвы. Их морфологические особенности

Почва как субстрат и источник питания в значительной степени определяет характер растительности. Но и растительный покров в свою очередь отражает своеобразие почвенных условий. Система почва - растительность на ранних стадиях своего развития отражала преимущественно характер материнской породы, но по мере формирования почвенного покрова все более важную роль в формировании растительности приобретал климатический фактор.

Экологическое значение имеет мощность почвенного покрова, его водный, воздушный и солевой режим. Поглощение воды и растворенных в ней питательных веществ зависит от аэрации и температуры.

1. Механический (гранулометрический) состав почвы - это содержание в почве частиц различной величины. Отдельные частицы почвы, т.е. зерна минералов и обломки горных пород, называются механическими элементами. Почвы разного механического состава имеют разные свойства. Принято выделять следующие экологические группы растений по отношению к механическому составу почв:

Литофиты - растения скальных поверхностей. Среди них можно выделить собственно литофиты - это водоросли и лишайники, участвующие в создании и формировании почвы. На уже сформированных элементарных почвах поселяются высшие растения (папоротники, цветковые и т.д.). Вследствие специфики местообитания для таких литофитов характерна карликовость, подушковидная или стланниковая форма роста.

Хасмофиты - высшие растения щебнистых почв. Для них характерны глубокорасположенная корневая система и контрактильные (сократительные) корни, способствующие их заглублению и удерживанию растений на сыпучих почвах (осыпях и т.д.). К таким растениям можно отнести тополь (Populus), литопсы (Litops).

Псаммофиты - растения песчаных почв. При жизни на подвижных песчаных грунтах растения развивают либо поверхностную, либо глубоко расположенную корневую систему. Поверхностная корневая система расположена в верхнем слое почвы (5-10 см) и необычайно разветвлена (площадь корневой системы в 10-30 раз превышает площадь надземных органов). Корни таких растений легко обнажаются, поэтому от высыхания их спасают песчаные чехлики, образованные склеенными песчинками. Весной у псаммофитов часто развиваются эфемерные корни. Кроме того, при засыпании растений на подвижных песках быстро формируются придаточные корни. Псаммофитами являются саксаул, эфедра двухколосковая (Ephedra distachya), аристида перистая (Aristida pennata) и др.

Пелитофиты - растения глинистых почв. Для корней таких растений характерно ослизнение, способствующее продвижению в плотных почвах. Корневые системы мощные, заглубленные, с хорошо развитыми механическими тканями. К пелитофитам относится полынь белоземельная (Arthemisia terrae-albae), биюргун (Anabasis salsa) и др.

2. Важнейшим свойством почвы является плодородие, определяемое содержанием доступных растениям органических (белки, нуклеиновые кислоты, гуминовые кислоты и т.д.) и неорганических (фосфаты, нитраты, сульфаты и т.д.) веществ. Каждый тип почвы имеет свой критерий плодородия, определяемый не только содержанием веществ, но и комплексом физико-химических свойств (водоемкостью, аэрацией, кислотностью и т.д.)

Все химические элементы, поступающие в растения из почвенного раствора или твердой фазы почвы путем контактного обмена, образуются в процессе выветривания материнской породы или находятся в гумусе, который образуется в результате гумификации - неполного бескислородного разложения органики. По содержанию доступных питательных веществ различают следующие типы почв:

Эутрофные - почвы, богатые по содержанию питательных веществ. Это, например, черноземы, дерново-подзолистые почвы заливных лугов, почвы широколиственных лесов.

Олиготрофные - почвы, бедные по содержанию питательных веществ. Это, например, подзолистые почвы ельников и сосняков, почвы верховых болот, тундр, пустынь, красноземы тропических лесов и т.д.

Мезотрофные - почвы, занимающие промежуточные положения. Это, например, дерново-слабоподзолистые почвы суходольных лугов.

В соответствии с этим принято говорить о следующих экологических группах растений:

Эутрофы, например, ковыли (Stipa), иван-чай (Chamenerion angustifolium), культурные злаки, лебеда (Atriplex) , лисохвост луговой (Alopecurus pratensis), ежа сборная (Dactylus glomerata), тимофеевка луговая (Phleum pratense) и др.

Олиготрофы, например растения хвойных лесов - кислица обыкновенная (Oxalis acetosella), майник двулистный (Majanthemum bifolium), седмичник европейский (Trientalis europaea), черника (Vaccinium myrtillus), брусника (Vaccinium vitis-idaea), сосна обыкновенная (Pinus sylvestris), вейник наземный (Calamagrostis epigeios), луговик извилистый (Avenella flexuosa) и т.д.

Мезотрофы, например растения суходольных лугов - колокольчик раскидистый (Campanulа patula), нивяник обыкновенный (Leucanthemum vulgare), гвоздника-травяника (Dianthus deltoides), полевица обыкновенная (Agrostis capillaris) и т.д.

Растения по-разному относятся и к содержанию отдельных элементов почвы. Так, принято выделять:

Растения - нитрофилы, предпочитающие богатые азотом почвы, например, крапива двудомная (Urtica dioica), сныть обыкновенная (Aegopodium podagraria), яснотка белая (Lamium album) и др.

Растения - нитрофобы, избегающие почв с повышенным содержанием азота, например, люпин многолистный (Lupinus polyphyllus), белоус торчащий (Nardus stricta) и др.

Растения-кальцефилы, предпочитающие почвы с высоким содержанием кальция, например, растения меловых обнажений, чабрец (Thymus serpyllum), льнянка обыкновенная (LInaria vulgaris) и др.

Растения-кальцефобы, избегающие высокого содержания кальция, например, клюква (Oxycoccus), брусника (Vaccinium vitis-ideae), пушица влагалищная (Eriophorum vaginatum) и др.

3. Кислотность почв. Реакция почвенного раствора определяется соотношением Н+ и ОН- ионов. К примеру, лесные почвы обладают кислой реакцией (рH<7), черноземы степей - нейтральные (рН=7), пустынные почвы имеют щелочную реакцию (рН>7). Реакция почвенного раствора влияет на численность микроорганизмов, а через них и на питание растений. В зависимости от реакции почвенного раствора растения принято делить на:

Ацидофилы - растения кислых почв, например, сфагнум (Sphagnum) растет на почвах с рН=5,0; кукушкин лен (Polytrichum commune) - c рН=6,5-7,0; редька дикая (Raphanus raphanistrum) - c рН=5,6-6,0; фиалка трехцветная (Viola tricolor) - c pH=5,6 и др.

Нейтрофилы - растения нейтральных почв. К ним относятся, например, многие бобовые, борщевик сибирский (Heracleum sibiricum) и т.д.

Базифилы - растения щелочных почв. Например, мать-и-мачеха обыкновенная (Tussilago farfara) растет на почвах с рН=7,1-7,5; ветреница дубравная (Anemona nemorosa) - c рН=7,5.

Индифферентные виды - растения, встречающиеся на почвах с различной кислотностью, например ландыш майский (Convallaria majalis), фиалка полевая (Viola arvensis) и др.

Особую группу составляют растения торфяных почв, их называют оксилофитами. Они переносят закисленность почв в сочетании с сильным увлажнением и анаэробиозом. Для оксилофитов характерны ксероморфные черты в сочетании с гидрофорфностью. К оксилофитам можно отнести пушицу влагалищную, болотный мирт (Chamaedaphne calyculata), клюкву и т.д.

4. Засоленность почв. Процесс засоления - это накопление легкорастворимых солей в почвенных горизонтах. Избыток солей в почве токсичен для большинства растений. Наиболее вредны легко растворимые соли, которые легко проникают в цитоплазму (NaCl, CaCl2, Na2SO4 и т.д.). Менее токсичны трудно растворимые соли. Это CaSO4, СaCO3 и т.д. На Земле засолено более 25% всех почв, в основном находящихся в аридных областях.

Основными типами засоленых почв являются солончаки и солонцы. Почвы солончаков постоянно и сильно увлажнены солеными водами. Летом часто на поверхности солончаков возникает солевая корочка. Почвы солонцов с поверхности не засолены, верхний слой выщелоченный, безструктурный. Нижние горизонты уплотнены и насыщены ионами натрия. Образование солонцов происходит при вымывании солей.

На засоленных почвах поселяются растения, приспособленные к высокому содержанию солей - галофиты. Растения незасоленных почв называют гликофитами. Флора галофитов богата и разнообразна в аридных районах.

В зависимости от морфо-физиологических особенностей и путей адаптации к засолению различают несколько групп галофитов:

1. Эугалофиты или растения-соленакопители. Способны накапливать до 10-50% солей от массы золы. Имеют характерный внешний облик с преобладанием суккулентных черт.

2. Криногалофиты или растения-солевыделители. Эти растения выделяют наружу избыток соли в виде солевого раствора через особые железки на листьях (тамарикс - Tamarix, франкения - Frankenia, кермек - Armeria и др.) и часто имеют на поверхности листьев налет из кристаллов солей. По строению листа многие криногалофиты близки к мезофитам.

3. Гликогалофиты. К этой группе относятся многие растения ксерофильного облика (например полыни - Artemisia). Корни у них мало проницаемы для солей, т.к. высокое содержание углеводов создает высокое осмотическое давление, поэтому в тканях растений соли не накапливаются.

4. Псевдогалофиты. Эту группу составляют растения, избегающие засоления благодаря глубокой корневой системе. Их сосущие корни располагаются в глубоких, мало засоленных горизонтах. К таким растения можно отнести, например тростник - Phragmites.

Вопрос 8. Ассоциация как основная единица растительного покрова. Принципы выделения и правила наименования ассоциаций

Растительная ассоциация - основная единица классификации растительного покрова, представляющая совокупность однородных фитоценозов с одинаковыми структурой, видовым составом и со сходными взаимоотношениями как между организмами, так и между ними и средой. Каждая ассоциация тесно связана с определёнными условиями среды ? климатом, почвой, а также населяющим её животным миром. Ассоциация характеризуется определённой продуктивностью (запас и прирост) растительной массы. При изменении внешних условий и состава флоры ассоциации изменяются. Участки современной растительности под влиянием изменений рельефа, гидрологических и почвенных условий, а также вследствие прямых (например, сенокошение, рубка лесов, строительство водоёмов) и косвенных (например, пастьба скота) антропогенных влияний могут изменяться коренным образом. Примеры ассоциаций ? сосняк с брусникой в напочвенном покрове на сухой и бедной почве, сосняк с черникой на более увлажнённой почве, дубравы со снытью в травяном покрове, участки луга с преобладанием лисохвоста и со сходным составом других растений, болота со сфагновым покровом, пушицей, багульником и т. п. При оценке лесных и кормовых угодий основываются на свойствах господствующих ассоциаций. Например, при детальном изучении лугов и при составлении крупномасштабных карт растительного покрова на них наносятся отдельные ассоциации, при уменьшении же масштаба ? объединения ассоциаций. Называются ассоциации по господствующим в них растениям, например бор-брусничник ? Pinetum vacciniosium, елово-сосновый лес с брусникой и кислицей ? Piceto-Pinetum vaccinioso-oxalidosum.

Вопрос 9. Создание кормовых полей в различных растительных зонах

Наличие и доступность кормов - одно из важнейших качеств охотничьих угодий, определяющих численность многих видов диких животных центра Европейской части России. Особенно это касается антропогенных угодий, где объекты животного мира часто испытывают сезонный или годовой недостаток в естественных кормах.

Кормовые и защитные качества лесных охотничьих угодий могут быть значительно улучшены путем посева и посадок кормовых и защитных растений. Улучшение кормовой базы в лесных угодьях культивированием в них растений способствует не только увеличению численности животных, но и предупреждает их дальние подвижки, концентрирует животных в местах охоты, укрепляет сопротивляемость организма к различным заболеваниям и отвлекает их от потрав сельскохозяйственных культур. Создание кормовых полей - одно из основных и эффективных биотехнических мероприятий.

По способам использования растительных кормовых культур поля подразделяются на два типа: первый - для скармливания животным растений на корню, второй - сбора урожая с последующей его выкладкой на кормовые площадки.

Кормовые поля первого типа расширяют запасы летних кормов и удерживают животных в местах, желательных для их концентрации. Эти поля в основном устраивают для тех видов животных, у которых даже в летний период может наблюдаться недостаток естественных кормов.

Эффективность действия кормовых полей во многом зависит от выбора места для их устройства. При закладке полей учитывают распределение по территории животных, близость населенных пунктов и возможность охраны. Закладывают поля в стороне от больших дорог, не ближе 1-2-х км от крупных деревень и сел. Поля должны располагаться в предпочитаемых животными угодьях, на местах их жировок. Лучшее место устройства кормового поля для копытных - долины небольших рек и ручьев, а также просек.

Кормовые поля этого типа должны привлекать животных в течение длительного периода, поэтому в ассортимент таких полей включают те виды растений, которые имеют разный кормовой период. Обычно выращивают многолетние виды растений, которые не требуют ежегодных трудоемких агротехнических работ. К их числу относятся некоторые многолетники: топинамбур, тописолнечник, окопник или однолетники - вика, овес, горох. Для увеличения продолжительности кормового периода на таком поле его чересполос-но засевают несколькими культурами, а каждую культуру высевают в 2-3 срока.

Посещая кормовые поля, животные, особенно кабаны, часто переходят с места на место и объедают наиболее лакомые части растений. Во время стравливания большая часть урожая на поле вытаптывается животными и используется неполностью.

Для предотвращения преждевременных потрав кормовые поля сразу после посева огораживают. Обычно устраивают простейшую изгородь из 6-7 горизонтальных слег, расположенных на расстоянии 25-30 см друг от друга. Огораживание металлической сеткой менее целесообразно, потому что она недолговечна. Урожай с этих полей обычно заготавливают впрок для зимней подкормки.

Для привлечения боровой дичи и увеличения ее численности создают кормовые поля площадью до 0,2 га, которые засевают овсом, гречихой. Эти поля, во избежание их потрав копытными, необходимо огораживать. Кормовые поля посещаются боровой дичью до выпадения глубокого снега.

Площадь кормовых полей в охотничьем хозяйстве может быть увеличена за счет распашки неудобных или бросовых земель. Заслуживает большого внимания опыт ряда охотничьих хозяйств по устройству кормовых полей на трассах высоковольтных линий, линий связи, по обочинам лесных дорог и квартальным просекам. Создание в таких местах кормовых полей выгодно и одноименным землепользователям, так как культивирование здесь кормовых растений препятствует зарастанию этих «полос отчуждения» древесной и кустарниковой растительностью. Но иногда охотничье хозяйство не может ввести в оборот новые пахотно-пригодные площади. В этом случае для увеличения запаса кормов хорошие результаты дает применение минеральных удобрений и общее окультуривание почв.

Список использованной литературы:

1. Тихомиров Ф.К. Ботаника: Учебник для с.-х. вузов. - М.: Высш. школа, 1978 г. - 439 с.

2. Хржановский В.Г. Курс общей ботаники. - М.: Высш. школа, 1976 г. - 480с.

3. Хржановский В.Г., Пономаренко С.Ф. Практикум по курсу общей ботаники. - М.: Агропромиздат, 1989. - 416 с.

4. Г.В. Хахин, Ю.В. Солодовникова Кормовые поля в лесных угодьях // РГАЗУ, 2009 г. - [Электронный ресурс]. URL: http://www.mooir.ru/animals/sost_faun_2009/corm_pol_vles_ygod/ (дата обращения: 17.11.2010).

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Исследование основных жизненных форм растений. Описание тела низших растений. Характеристика функций вегетативных и генеративных органов. Группы растительных тканей. Морфология и физиология корня. Видоизменения листа. Строение почек. Ветвление побегов.

    презентация [21,1 M], добавлен 18.11.2014

  • Ботаника как сложная система научных дисциплин, оценка ее современных достижений и степени изученности. Понятие и структура морфологии растений. Пути взаимоотношения ботаники с другими науками, ее яркие представители и значение на данном этапе развития.

    реферат [23,6 K], добавлен 04.06.2010

  • Покровная, пучковая и основная ткани растений. Ткани и локальные структуры, выполняющее одинаковые структуры функции. Клеточное строение ассимиляционного участка листа. Внутреннее строение стебля. Отличие однодольных растений от двудольных растений.

    презентация [15,3 M], добавлен 27.03.2016

  • Фитоморфология как наука. Стебель и побег, их роль для растений. Классификация и значение выделительных тканей цветков. Сущность эмбриогенеза растений. Основные типы ветвлений. Виды млечников и устройство смоляных ходов. Форма и строение нектарников.

    лекция [11,6 K], добавлен 02.06.2009

  • Роль, которую играют растения в жизни человека. Практические потребности человека. Развитие ботаники. Жизнь растений, их строение, жизнедеятельность, условия обитания, происхождение и эволюционное развитие. Круговорот веществ и энергии в экосистеме.

    контрольная работа [18,8 K], добавлен 25.03.2009

  • Сущность понятия "фотопериодизм". Нейтральные, длиннодневные, короткодневные растения. Свет и его роль в жизни растений. Экологические группы растений по отношению к свету. Адаптация растений к световому режиму. Локализация фотопериодических реакций.

    курсовая работа [25,9 K], добавлен 20.05.2011

  • Влияние света на питание и испарение. Значение света для распределения растений. Сила света и направление световых лучей. Классификация растений по отношению к свету. Направление листьев и освещение. Различия в анатомическом строении.

    реферат [17,3 K], добавлен 21.01.2003

  • Морфолого-биологические особенности и строение почек и побегов древесных и кустарниковых растений. Классификация листьев по форме листовой пластинки, форме основания и верхушки листа, расположению жилок. Морфология плодов и семян, их разновидности.

    реферат [16,9 K], добавлен 31.10.2011

  • Классификация растений и определение термина "систематика растений" в ходе развития ботаники. Трехчленное деление царства растений. Типы царства протистов. Исследование Линн Маргулиса предполагаемой эволюции "высших" форм жизни из "низших" форм.

    реферат [6,3 M], добавлен 05.06.2010

  • Адаптация растений к поддержанию водного баланса. Тип ветвления различных корневых систем. Экологические группы растений по отношению к воде: (гидато-, гидро-, гигро-, мезо-, ксеро-, склерофиты и суккуленты). Регуляция водного обмена у наземных животных.

    реферат [22,4 K], добавлен 26.12.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.