Тема: Изучение характерных особенностей и жизненных форм древесных растений и возрастных этапов их онтогенеза

Тема: Изучение характерных особенностей и жизненных форм древесных растений и возрастных этапов их онтогенеза

Цель: расширение знаний о многообразии древесных растений и их жизненных формах, онтогенезе.

Задание: самостоятельное описание жизненных форм и возрастных этапов онтогенеза древесных растений. Обработка методики определения типов ветвления, учета порядков ветвления у древесных растений. Установление внепочечной жизни листьев у вечнозеленых видов.

Материалы и оборудование: 1) онтогенетический гербарий (фото) 2) скальпель; 3) лупы 4) пинцет.

Технология работы

1. Используя раздаточный материал, учебник, либо определительные карточки определите жизненные формы предложенных растений.

2. Используя классификацию древесных растений по высоте и приложение заполните таблицу 1.

Таблица 1 - Группы роста древесных растений

Группы деревьев и кустарников по высоте	Деревья		Кустарники
	хвойные	лиственные	хвойные	лиственные
1-й величины
2-й величины
3-й величины
4-й величины

 

3. Используя раздаточный материал изучите онтогенез древесных растений. Обратите внимание на критерии выделения возрастных состояний данного вида.

4. Охарактеризуйте (письменно) возрастные состояния выбранного древесного растения (на примере местных видов).

Требования к отчету

1. Представить результаты работы в виде рисунков, заполненной таблицы 1, и вывода по работе.

2. Уметь отвечать на контрольные вопросы

Вопросы для самоконтроля

1. Дайте определение «жизненная форма» (по И. Г. Серебрякову). На каких признаках основана данная классификация?

2. Приведите примеры деревьев с «дыхательными» корнями, ходульными надземными корнями.

3. Что такое геоксильные и аэроксильные кустарники, приведите примеры.

4. Какие жизненные формы характерны для ландшафта смешанных лесов Европейской части РФ?

5. Распределите по группам перечисленные виды:

I. А. деревья Б. кустарники В. кустарнички Г. полукустарники Д. лианы Е. растения-подушки

древогубец, сосна, толокнянка, водяника, сосна кедровая стланиковая, ольховник кустраниковый, ель, брусника, пихта, дуб, тополь, полынь, вяз, черника, береза, ольха серая, рябина обыкновенная, яблоня, малиноклен, клен татарский, слива, саксаул, дрок, лещина, лимонник, барбарис, сирень, жимолость, чубушник венечный, астрагал, малина, ежевика, клюква, толокнянка, голубика, виноград, ротанговая пальма, клематис, виноградовик, кохия

II. А. Деревья лесного типа Б. Деревья кустовидного типа В. Деревья лесостепного (плодового) типа Г. Сезонно-суккулентные деревья Д. Деревья-стланцы

можжевельник туркестанский, секвойя, айва обыкновенная, дуб, бук, вяз, береза, ель, клен татарский, абрикос, пихта, лиственница, сосна, дуб, тополь, ольха серая, рябина обыкновенная, береза извилистая, яблоня, слива, саксаул, сосна кедровая стланиковая

 

7. Как осуществляется питание ювенильных растений? Какие признаки характеризуют переход растений к данному периоду?

8. Укажите основные признаки, характерные для виргинильного, генеративного, сенильного этапов развития древесных растений.

9. Какие факторы оказывают влияние на вступление древесных растений в половозрелое состояние, их репродуктивную способность?

10. Что понимают под продолжительностью жизни растений (видовой, средней, экологической)? Приведите примеры (деревьев, кустарников) с различной продолжительностью жизни.

11. Каковы морфобиологические особенности основных этапов онтогенеза древесных растений?

 

Лабораторная работа № 2

Технология работы

1. Нанести на контурные карты:

А. границы природных зон РФ, горных ландшафтов (картосхема № 1 и № 2);

Б. ареалы основных лесообразующих пород России (отдельно по группам формаций):

картосхема № 3 - «Ареалы главнейших образователей группы темнохвойных формаций лесов РФ»;

картосхема № 4 - «Ареалы главнейших образователей группы светлохвойных формаций лесов РФ»;

картосхема № 5 - «Ареалы главнейших образователей группы мелколиственных формаций лесов РФ»;

картосхема № 6 - «Ареалы главнейших образователей группы широколиственных формаций лесов РФ».

 

Требования по оформлению карт

Название карт (картосхем) подписывается по центру в верхней части карты. Для работы на контурной карте целесообразно использовать простые и цветные карандаши, чёрную и цветные пасты. К каждой картосхеме дается пояснительная записка: для картосхемы № 1-2 - краткая характеристика каждой природной зоны (географическое положение, рельеф, климат, почвы, растительный покров и наиболее распространенные деревья-образователи лесов зоны, а для горных - горных лесов). Для картосхем № 3-6 указывается видовой состав с указанием систематической принадлежности (на русском и латинском языках), принадлежность вида к природной зоне (горным областям) и роль в образовании древесной растительности на территории РФ.

Требования к отчету

1. Представить результаты работы в соответствии с пунктами задания (картосхемы и пояснительные записки к ним).

2. Уметь отвечать на контрольные вопросы.

Вопросы для самоконтроля

1. Раскройте понятия: природная зональность, фитоценоз, растительность, флора, биоценоз, биогеоценоз, тип леса, тип лесорастительных условий, ассоциация, интразональная растительность, лесорастительное районирование, ареал, эдификаторы.

2. Что понимают под горизонтальной и вертикальной зональностями?

3. Какие природные зоны и горные страны (ландшафты) выделяют на территории РФ, Нижегородской области?

4. Каковы характерные особенности проявления высотной поясности и дендрофлоры высотных поясов горных стран, выделяемых в России?

 

Лабораторная работа № 3

Технология работы

1. Описание морфологических признаков побегов хвойных древесных пород.

Рис. 1. Побеги хвойных пород и хвоя:

1 и 2 - удлиненный и укороченный побеги лиственницы; 3 - укороченный побег сосны обыкновенной (а - влагалище); 4 - хвоя сосны обыкновенной в разрезе; 5 - укороченный побег кедра сибирского; 6,7 и 8 - побег и хвоя в поперечном разрезе и в продольном виде можжевельника обыкновенного; 9, 10 и 11 - то же тиса ягодного; 12, 13 и 14 - то же пихты сибирской; 15, 16 и 17 - то же ели обыкновенной; 18 - побег с чешуйчатой хвоей туи западной; 19 - то же туи восточной; 20 и 21 - побеги с чешуйчатой и игольчатой хвоей можжевельника казацкого

План описания: При подготовке к описанию используется рисунок 1.

1 - расположение хвои: спиральное (поодиночно, попарно, по 5 шт., пучками), супротивное (крест-накрест), мутовчатое; 2 - форма поперечного сечения (при наличии свежесобранной хвои, либо готовых микропрепаратов - анатомических срезов): трехгранная, четырехгранная, плоская, плоско-выпуклая, килеватая; 3 - форма хвои: игловидная, чешуевидная; 4 - форма верхушки игл: острая, притуплённая, выемчатая; 5 -длина хвои, см; 6 - цвет хвои; 7 - другие признаки.

2. Описание морфологических признаков побегов лиственных древесных пород.

План описания: При подготовке к описанию используются рисунки 2 и 3.

Рис. 2. Морфологические признаки листьев:

а - форма основания листа: 1 - клиновидная; 2 - округлая; 3 - сердцевидная; б - форма верхушки листа: 4 - тупая; 5 - острая; 6 - заостренная; 7 - остроконечная; в - форма края листа; 8 - цельнокрайная; 9 - зубчатая; 10 - пильчатая; 11 - городчатая; 12 - выемчато-зубчатая; 13 - двояко-зубчатая; г - форма листовой пластинки: 14 - линейная; 15 - ланцетная; 16 - продолговатая; 17 - эллиптическая; 18 - яйцевидная; 19 - обратнояйцевидная; 20 - яйцевиднозаостренная; 21 - широкояйцевидная; 22 - сердцевидная; 23 - сердцевиднозаостренная; 24 - ромбическая; 25 - лопатовидная; д - прикрепление листьев к стеблю; 26 - листья черешковые; 27 - листья сидячие

План описания: 1 - лист: а) простой или б) сложный; 2 - расчленение листовой пластинки; 3 - форма листовой пластинки; 4 - форма основания листовой пластинки; 5 - форма верхушки листа; 6 - форма края листа; 7 - жилкование; 8 - лист черешковый или сидячий.

Рис. 3. Морфологические признаки листьев:

I - расчленение листовой пластинки: 1 - перистолопастный; 2 - перистораздельный; 3 - перисторассеченный; 4 - пальчатолопастный; 5 - пальчатораздельный; 6 - пальчаторассеченный; 7 - цельный; II - сложные листья: 8 - парноперистосложный; 9 - тройчатосложный; 10 - непарноперистосложный; 11 - пальчатосложный; 12 - двояко-перистосложный; III - жилкование листьев; 13 - перистонервиый; 14 - пальчатонервный с пятью базальными жилками; 15 - дугонернный; 16 - совершенноперистонервный (а - главная жилка; б - боковые жилки первого порядка, или вторичные; в - третичные); 17 – несовершенноперистонервный

 

3. Описание морфологических признаков почек и побегов лиственных древесных пород.

План описания: Почки: 1 – вегетативная, цветочная, смешанная; 2 - расположение: очередное или супротивное; 3 - форма: шаровидная, яйцевидная, конусовидная, заостренная, тупая; прижата к стеблю или отклонена от него; 4 - размер, мм; 5 - окраска, опушенность, клейкость, запах и другие признаки; 6 – чешуйки (количество чешуек, форма).

Побеги: 6 - форма: прямые, коленчатые, округлые, граненые; 7 - число листовых рубцов; 8 - толщина, окраска, чечевички, колючки (простые, двух-, трёх-, пятираздельные), шипы; 9 – строение сердцевины (округлая (яблоня, груша, рябина, бузина и многие другие), неправильно-трёхгранная, или треугольная (берёза, ольха), пятиугольная, или пятигранная (осина, тополь), пятилучевая (дуб, граб), ланцетная (бересклета бородавчатый)); 10 - другие признаки.

Рис. 4. Морфологические признаки побегов:

а – удлинённый побег с супротивно расположенными почками; б – удлинённый побег с очерёдно расположенными почками; в – укороченный побег; 1 - узел (место прикрепления листьев или почек к стеблю); 2 - междоузлие (промежуток между узлами); 3 - пазуха листа, или почки (угол между листом и находящимся выше междоузлием); 4 – колючка (редуцированный побег или видоизмененный лист, прилистник); 5 – шип (видоизмененный волосок), 6 – чечевички, 7 – усики (видоизмененные побеги).

 

Рис. 5. Морфологические признаки почек:

1 - листовая (вегетативная, ростовая); 2 - цветковая (цветочная, генеративная); 3 - свободная (наружная) сидячая боковая (пазушная); 4 – свободная черешковая боковая; 5 - скрытая (внутренняя); 6 – сериальные; 7 – верхушечная (апикальная, конечная) с чешуйками; 8 – обнаженная (открытая, без чешуек); 9 – листовые следы; 10 – листовая подушка; 11 – листовой рубец

Рис. 5. Морфологические признаки строения сердцевины побегов деревьев и кустарников:

1-4 - округлая сердцевина у яблони домашней (1), яблони лесной (2), вишни (3) и рябины обыкновенной (4); 5-7 - неправильно-треугольная сердцевина у берёзы (5), ольхи серой (6) и ольхи чёрной (7); 8-9 - пятиугольная сердцевина у тополя дрожащего (осины) (8) и тополя бальзамического (9); 10-11 - пятилучевая сердцевина у дуба черешчатого (10) и граба обыкновенного (11); 12 - ланцетная сердцевина у бересклета бородавчатого; 13 - полая сердцевина у жимолости

4. Опишите морфологические признаки выданных вам шишек и семян хвойных древесных пород.

План описания: Шишки зрелые: 1 - деревянистые, кожистые, мясистые (ягодообразные); 2 - расположение чешуи: спиральное, супротивное; 3 - форма семенных и кроющих чешуи; клиновидная, треугольная, ромбическая и др.; 4 - форма шишки: цилиндрическая яйцевидная, шаровидная, конусовидная и др.; 5 - при созревании раскрываются или не раскрываются, рассыпаются или не рассыпаются.

Семена: 6 - крылатые или бескрылые; 7 - форма: округлая, овальная, продолговатая, яйцевидная, остроконечная, треугольная, граненая; 8 - цвет, блеск, размер.

Рис. 6. Виды шишек

I: 1 – деревянистые; 2 - кожистые, 3 - мясистые (ягодообразные);

II: 1 – раскрывающиеся; 2 – нераскрывающиеся; 3 – распадающиеся

 

Рис. 7. Семена хвойных пород

1 – крылатые; 2 – бескрылые; 3 – семя с присеменником (тис ягодный); 4 – семя из шишкоягоды (можжевельник)

 

5. Опишите морфологические признаки выданных вам плодов и семян лиственных древесных пород.

План описания: 1 - тип плодов: семянка, или орешек; крылатая семянка; орех, желудь; листовка, боб, стручок; ягода, костянка; 2 - форма, размер, окраска плода; 3 - семена и их признаки.

Рис. 8. Плоды и семена лиственных пород

1 - лещина обыкновенная; 2 - бук европейский (плод в закрытой и раскрытой плюске); 3 - бук восточный (вид плода сбоку и снизу); 4 - каштан съедобный (то же); 5 - дуб черешчатый (а - плоды с плюской; б и a - без плюски); 6 - дуб северный (то же); 7 - липа мелколистная (а и б - вид плода сбоку и сверху; а - семя); 8 - липа крупнолистная (то же); 9 - граб обыкновенный (а - плод с плюской; б - без плюски; а - семя); 10 - ольха черная (а и б - плод в увеличенном виде сбоку и в разрезе; а - семя в натуральную величину); 11 - береза бородавчатая (а - плод в увеличенном виде; б - прицветная чешуйка; в  - плод в натуральную величину); 12 - береза пушистая (то же); 13 - саксаул черный (плод в натураль­ную величину); 14  - джузгун безлистный (вид плода сбоку и сверху); 15 - ясень обыкновенный (плод и семя); 16 - ясень пушистый (то же); 17 - ясень зеленый (то же); 18 - айлант (плоды и семя)

Требования к отчету

1. Представить результаты работы в виде описаний морфологических признаков для определенных индивидуальным заданием видов по гербарным образцам.

2. Уметь описывать основные морфологические признаки древесных растений.

 

Лабораторная работа № 4

Технология работы

Пояснения: Большинство определителей построены по дихотомическому признаку: комплекс определительных признаков разделяется на две группы, первая - теза (обозначается номером ступени, например, 1) вторая - антитеза (противоположное утверждение) - набор признаков противоположного тезе значения (обозначается знаками «0», «+» или «-»).

1. Почки явные………………		2	Первая ступень	Теза первой ступени
- Почки скрытые…………….		22		Антитеза первой ступени
2. Почки очередные…………		4	Вторая ступень	Теза второй ступени
- Почки супротивные………..		16		Антитеза второй ступени

Рис.9. Схема дихотомического принципа построения таблиц в определителе

В конце каждой тезы или антитезы стоит цифра, указывающая номер ступени, к которой следует перейти, если признаки, указанные в тексте совпадают с образцом. При определении растений внимательно читаются теза и антитеза, сравниваются описанные в них признаки с образцом и устанавливается соответствие. Перейдя по указанному номеру ступени определение проводится аналогичным образом до тех пор, пока в конце текста (тезы или антитезы) не будет указано название таксона (семейство, род, вид).

1. Проведите определение древесных растений по побегам в безлистном, облиственном состоянии, по шишкам, плодам, семенам.

2. Для определенных видов составьте ключи и укажите их систематическую принадлежность.

Требования к отчету

1. Представить результаты работы в виде составленных ключей для определенных видов.

2. Уметь объяснять основные принципы определения древесных растений, пользоваться «Определителями».

 

Лабораторная работа № 5

Технология работы

Задание 1. Определить представителей родов семейства сосновых по побегам с хвоей. Пользуясь ключом 1, рассмотреть под лупой, определить и зарисовать (все рисунки делать карандашом) для представителей 5 родов семейства сосновые: 1) побеги без хвои (отметить наличие листовых рубцов, листовых подушечек или укороченных побегов; 2) почки на вершине побегов и межмутовочные почки (нарисовать с увеличением в 2 раза); 3) внешний вид хвоинки (обратить внимание на вершинку, основание, прикрепление к побегу, расположение устьичных полос на хвое и поперечное сечение хвои).

Материалы и оборудование: побеги пихты, ели, лжетсуги, лиственницы и сосны, лупа, скальпель.

Ключ 1. Определение 5 родов семейства сосновые по побегам.

1. Побеги только удлиненные, хвоя располагается на побеге одиночно, спирально                                                                                             2

- побеги удлиненные и укороченные, хвоя на укороченных побегах располагается пучками по 2-3-5 или по 20-60 шт.                           3

2. Побеги гладкие, без ребер. После опадении хвои на побеге остаются плоские округлые следы (листовые рубцы). Хвоя мягкая, плоская, сверху зеленая, блестящая, с желобком в середине. Снизу хвоя матовая, беловатая от устьичных полос. К основанию хвоинка сужается в повернутую на 180° вдоль оси «ножку», а потом расширяется в круглую «пяточку», которая прикрепляется к побегу. Вершинка хвои часто притуплена или раздвоена. Почки округлой или яйцевидной формы, часто залиты смолой     Abies - ПИХТА

- Побеги слабо ребристые, листовые подушечки едва выступающие. Хвоя плоская, матовая, серовато-зеленая. Устьичные полосы располагаются на нижней стороне хвои. Вершинка хвои тупозаостренная. Почки острые, веретеновидные, с крупными, хорошо заметными чешуйками     Pseudotsuga - ЛЖЕТСУГА.

= Побеги ребристые с хорошо выраженными листовыми подушечками (выростами коры), длиной 2-3 мм. Хвоя жесткая, колючая, четырехгранная или плоскочетырехгранная. Устьичные полосы у большинства видов на всех четырех гранях. Почки конические, незасмоленные, покрыты мелкими многочисленными чешуйками                                      Picea - ЕЛЬ.

3. Укороченные побеги округлые, довольно крупные, несут по пучку многочисленных хвоинок - 20-60 штук. На удлиненных однолетних ребристых побегах хвоя располагается одиночно, спирально на листовых подушечках. На удлиненных и укороченных побегах хвоя одного типа - мягкая, светло-зеленая, опадающая на зиму, в поперечном сечении эллиптическая. Устьичные полосы расположены на нижней стороне хвои. Почки мелкие, округлые, незасмоленные                                                    Larix - ЛИСТВЕННИЦА.

- Укороченные побеги очень мелкие, редуцированные, несут пучки из 2 или 5 хвоинок. Хвоя длинная, острая                                  Pinus - СОСНА.

A. - У двухвойных видов поперечное сечение хвои плоско-выпуклое с двумя проводящими пучками. Устьица расположены по всей поверхности хвои.

B. - У пятихвойных видов поперечное сечение хвои секторное. Проводящий пучок один. Устьичные полосы на внутренних радиальных гранях хвоинок.

На однолетних удлиненных побегах хвоя одиночная, чешуевидная, бесхлорофилльная. В пазухе каждой такой хвоинки располагается почка, из которой к середине весны развивается редуцированный укороченный побег с пучком зеленых хвоинок, а чешуевидная хвоя опадает. Почки удлиненные, цилиндрические или конусовидно- цилиндрические.

 

Задание 2. Определение родов семейства сосновых по шишкам и семенам: 1) пользуясь ключом 2, определить шишки представителей 5 родов, обратить внимание на морфологические признаки, характерные для каждого из родов; 2) зарисовать в натуральную величину шишки 5 родов семейства сосновых, дать пояснения к каждому рисунку. Шишки на рисунке должны быть ориентированы так, как они расположены на побегах. 3). при помощи ключа 3 определить семена 5 родов. 4) зарисовать семена в натуральную величину, отметив основные морфологические признаки.

Материалы и оборудование: шишки и семена пихты, лжетсуги, ели, сосны, лиственницы; лупа, скальпель, линейка.

В семействе сосновые семена развиваются в шишках на семенных чешуях. Шишка состоит из стержня, к которому спирально прикреплены кроющие чешуи, в их пазухах помещаются семенные чешуи. Семена развиваются из семязачатков, расположенных на основаниях семенных чешуй. На каждой семенной чешуе по 2 семязачатка.

Семенные чешуи более плотные, чем кроющие, и по своим размерам обычно больше последних. В отличие от семенных, кроющие чешуи пленчатые, тонкие, с заостренными окончаниями. После созревания семян шишки на дереве у представителей семейства сосновых: а) раскрываются и из них выпадают семена; б) рассыпаются, и от шишки остается только стержень; в) опадают в нераскрытом виде.

Размер, форма, строение шишек и их чешуй, положение на ветках (вертикальное, боковое или висячее) являются важными морфологическими признаками при определении рода.

Ключ 2. Определение представителей 5 родов семейства сосновые по шишкам.

1. Семенные чешуи шишек без утолщения                                                2

- Семенные чешуи шишек с утолщением (щитком)                        4

2. Шишки цилиндрической формы, располагаются вертикально на конце

прошлогоднего годичного прироста, после созревания рассыпаются, остается только ось шишки. Кроющие чешуи крупные, у некоторых видов могут быть длиннее семенных                                                        Abies - ПИХТА

- Шишки не рассыпаются, а раскрываются                                             3

3. Шишки продолговатые, довольно крупные, у некоторых видов до 15 см длины, свисают с вершин прошлогодних побегов. Кроющие чешуи очень мелкие, заметны только у основания шишки. Шишки после вылета семян еще почти год висят на дереве                                 Picea - ЕЛЬ

- Шишки продолговато-яйцевидные, 6-10 см длины, свисают с концов прошлогодних приростов. Кроющие чешуи трехлопастные, выходят далеко за край семенной чешуи                                      Pseudotsuga – ЛЖЕТСУГА

= Шишки округло-яйцевидные, не более 5 см длиной. Располагаются на укороченных побегах наклонно. Кроющие чешуи мелкие с заостренной вершинкой. У многих видов острия кроющих чешуй заметны в нижней части шишки. После вылета семян шишки висят на дереве 23 года, опадают вместе с ветвями                                                        Larix - ЛИСТВЕННИЦА

4. Семенные чешуи имеют на конце утолщение (щиток) с выростом «пупком». Кроющие чешуи в зрелой шишке не развиты. Шишки располагаются наклонно на втором или третьем годичном приросте. Семена созревают на второй год после опыления. Форма шишек и щитков изменчива                                                                                  Pinus - СОСНА

Ключ 3. Определение представителей 5 родов семейства сосновые по семенам.

1. Семена легко отделяются от крылышек или крылышко редуцировано2

- Семена плотно срастаются с крылышком                                             3

2. Семена бурые, одноцветные, легко отделяются от крылышка, на котором остается ложкообразное углубление                                  Picea - ЕЛЬ

- Семена неоднородны по окраске (белые, серые или бурые), крылышко охватывает семя с боков наподобие щипчиков или вилочки и легко отделяется от семени. У некоторых видов семена крупные без крылышек     Pinus - СОСНА

3. Крылышко плотно прирастает к семени и полностью закрывает одну его сторону, на второй стороне виден только кончик этой обертки, семена бурые                                                                  Larix - ЛИСТВЕННИЦА

- Крылышко плотно прирастает к семени и закрывает семя с одной стороны, незакрытая сторона плоская, белесого цвета. Крылышко с темными, редкими штрихами                                      Pseudotsuga - ЛЖЕТСУГА

= Крылышко как бы обертывает семя, закрывая его с одной стороны полностью, а с другой - на 2/3. Семена смолистые клиновидной формы                                                                                     Abies – ПИХТА

Задание 3. Составьте краткую дендрологическую характеристику важнейших образователей темно- и светлохвойных формаций лесов РФ (описание типичного представителя изучаемых родов семейства по плану (выполнение данного задания возможно использовать при организации домашнего задания):

а) систематическое положение; б) морфологические особенности (жизненная форма, размеры, особенности строения стволов, побегов, почек, хвои, макро- и микростробилов, зрелых шишек, семян, всходов); в) биологические особенности (долговечность, быстрота роста, возраст половой зрелости, половые типы отношений, способ опыления, особенности оплодотворения, особенности размножения, урожайность, способ распространения семян, способность к вегетативному размножению); фенология (последовательность и сезоны года прохождения основных фенофаз); в) экологические особенности (отношение к свету, температуре, влажности, плодородию почв, устойчивость к болезням, вредителям, пожарам, антропогенному фактору); г) внутривидовое разнообразие (наличие климатипов, эдафотипов, географических рас, форм (биологических, фенологических и др.); д) ареал; е) хозяйственное значение.

 

Лабораторная работа № 6

Тема. Изучение морфологических особенностей представителей родов пихта, псевдотсуга и ель

Род пихта - Abies насчитывает около 50 видов, в нашей стране растет 9. Характерным признаком рода являются вертикально стоящие рассыпающиеся шишки.

Цель: изучить представителей родов пихта, псевдотсуга и ель.

Задачи: установить основные характеристики и отличительные особенности родов пихта, псевдотсуга, ель.

Задание: определить основные морфологические признакам представителей родов пихта, псевдотсуга, ель.

Технология работы

Задание 1. Рассмотреть и зарисовать для четырех наиболее распространенных видов: 1) побеги с хвоей и почками; 2) мужские и женские стробилы на побеге для одного из видов; 3) шишки; 4) кроющие и семенные чешуйки зрелой шишки; 5) семена для одного из видов.

Пихта сибирская - Abies sibirica Ledeb. Дерево высотой 20-30 м и до 0,5 м в диаметре. Крона узкоконическая. Кора тонкая, гладкая, темно- серая со смоляными желваками. Древесина легкая с хорошо заметными границами годичных приростов, заболонная, без смоляных ходов. Побеги желто-серые, гладкие, слегка опушенные. Почки шаровидные, серо- зеленые, залиты смолой. Хвоя темно-зеленая, мягкая, плоская, на вершинке притуплена или раздвоена, длиной 2-3 см. Верхняя сторона хвои блестящая, нижняя матовая, из-за устьичных полос более светлая. Каждая хвоинка у основания перекручена, после ее опадения на побеге остается светлый округлый листовой рубец. Хвоя ориентирована настильно. Держится на побегах до 12 лет.

Мужские стробилы (микростробилы) одиночные, многочисленные, овальной формы, желтого цвета, расположены в пазухах хвоинок. Пыльники раскрываются поперечной щелью в отличие от других родов семейства сосновые. Пыльца с воздушными мешками. Женские стробилы располагаются вертикально вблизи верхушки прошлогоднего годичного прироста. Кроющие чешуи зеленого цвета, во время цветения длиннее семенных. Семенные чешуи красноватые, с 2 семезачатками. После оплодотворения семенные чешуи разрастаются и в зрелой шишке бывают крупнее кроющих.

Зрелые шишки цилиндрической формы, длиной 5-9 см, сохраняет вертикальное положение на побеге. После созревания семян шишки рассыпаются - на побеге остается только стержень. Семена крупные, смолистые, клиновидной формы, плотно сросшиеся с крылышком. Крылышко с одной стороны полностью закрывает семя, с другой прикрывает его на 2/3 (семя как бы завернуто в крылышко).

Ареал - северо-восточные районы европейской части нашей страны, Урал, юг Западной Сибири до Забайкалья. Пихта сибирская морозостойка, очень теневынослива, довольно требовательна к почве, имеет глубокую корневую систему, вследствие этого неветровальна. Образует как чистые, так и смешанные древостой с елью сибирской и сосной кедровой сибирской, является типичным представителем темнохвойных лесных формаций. Живет 120-150 лет.

Пихта кавказская - Abies nordmanniana (Stev.) Spach. Крупное дерево 50-60 м высотой, диаметром от 1,5 до 2 м. Ориентация хвои на побеге слабо-гребенчатая. Хвоя довольно мягкая, длиной 1,5-4 см. Почки коричневые, не засмолённые со слабым опушением.

Шишки очень крупные, длиной 15-20 см, шириной 4-6 см. Наружный край семенной чешуи бархатисто опушенный. Кроющая чешуя длиннее семенной, с округлой верхушкой и длинным отогнутым острием.

Ареал: естественно растет, в горах Западного Кавказа в среднем поясе гор, вместе с елью восточной, липой кавказской, кленом высокогорным. Теплолюбива, требовательна к плодородию и влажности почвы, растет быстро, городских условий не выдерживает, доживает до 500 лет.

Пихта белокорая - Abies nephrolepis Maxim. Дерево 20-25 м высотой, до 50 см в диаметре, кора светло-серая, гладкая. Почки шаровидные, буро-красные, слабо засмоленные. Хвоя темно-зеленая сверху, снизу - белая из-за густого воскового налета по устьичным полосам. Ориентация хвои на побеге гребенчатая.

Незрелые шишки фиолетовые, зрелые - бурые, длиной до 6 см, шириной 2-2,5 см. Семенные чешуи опушенные, почковидные с выемчатым основанием в виде «ушек». Кроющие чешуи с зубчатым краем и длинным остроконечием, которое часто выглядывает из-под семенных чешуй у основания шишки.

Ареал: Дальний Восток, Сахалин. Является типичным представителем дальневосточных темнохвойных лесов, где растет вместе с елью аянской. В культуре встречается в средней полосе Европы в дендрариях. Морозостойка, теневынослива, средне требовательна к плодородию почвы, не устойчива к городским условиям. Живет 120- 150 лет.

Пихта цельнолистная - Abies holophylla Maxim. Дерево до 40 м высотой и до 1 м в диаметре. Кора темно-серая, грубо-трещиноватая. Хвоя жесткая, колючая, расположена на побегах гребенчато, вершинка хвои острая. Шишки цилиндрические, длиной 10-14 см, шириной до 4 см. Семенная чешуйка крупная с двумя боковыми зубцами, кроющая чешуйка небольшая.

Ареал: растет на юге Приморского края, на севере Китая и Кореи. В культуре европейской части России встречается в основном в дендрариях. Зимостойка, теневынослива, требовательна к плодородию и влажности почвы, не устойчива к городским условиям. Живет 300-400 лет.

 

Задание 2. Изучение морфологических особенностей лжетсуги на примере лжетсуги Мензиса.

Рассмотрите и дайте пояснения к рисункам и гербарным образцам: 1) побег с хвоей и почками, 2) поперечное сечение хвои; 3) мужские и женские стробилы на побеге; 4) зрелая шишка и семя с крылышком.

Лжетсуга Мензиса - Pseudotsuga menziesii(Mirb.) Franco естественно растет на западе Северной Америки, в культуре разводится в Западной и Центральной Европе. На родине лжетсуга достигает высоты 70-100 м и до 4-5 м в диаметре, доживает до 700 лет. В культурах в Прибалтике и в Западной Европе высота лжетсуги в возрасте 80-90 лет равна 40 м.

Крона коническая, кора коричнево-бурая, трещиноватая. Хвоя плоская, сизовато-зеленая, с цельной вершинкой, располагается на слабо выраженных листовых подушечках.

Шишки овально-цилиндрической формы, свисают с побегов наклонно; кроющие чешуи трехлопастные, значительно длиннее семенных, с сильно выступающей средней лопастью. Семена длиной 0,5-0,7 см, приплюснутые, беловатые с темными штрихами на крылышке. Крылышко от семени не отделяется. У лжетсуги Мензиса есть разновидности хорошо отличающиеся по форме и расположению кроющих чешуй шишек.

Род ель - Picea - по числу входящих в него видов занимает второе место в семействе сосновые. Число видов ель, по данным различных авторов, колеблется от 35 до 50. В нашей стране и сопредельных государствах естественно растет 10 видов, наиболее широко распространены два вида: ель европейская и ель сибирская.

 

Задание 3. Изучение морфологических особенностей елей: европейской, сибирской, восточной, аянской и колючей. Рассмотрите, зарисуйте и дайте пояснения к рисункам: 1) побеги с хвоей; 2) хвою и ее поперечное сечение; 3) мужские и женские стробилы на побеге (для одного из видов); 4) побег со зрелой шишкой и семена с крылышками.

Ель европейская - Picea abies (L) Karst. Дерево от 25 до 50 м высотой и до I м в диаметре. Крона коническая, островершинная. Ствол прямой, малосбежистый. Кора тонкая, темно-коричневая, чешуйчатая. Побеги ребристые, голые, с хорошо выраженными выростами коры (листовыми подушечками), к которым крепится хвоя. Хвоя одиночная, колючая, четырехгранная, темно-зеленая с одним сосудисто-проводящим пучком, длиной от I до 2,5 см, держится на побеге 6-10 лет, ориентирована двурядно у основания хвоинка перекручена на 180°.

Мужские стробилы одиночные, пазушные, овальной формы, темно- красного цвета, длиной 1-1,5 см, располагаются в верхней части прошлогоднего побега в пазухах хвои. Тычинка (микроспорофилл) содержит два пыльника (микроспорангия). Женские стробилы красного или зеленого цвета, располагаются вертикально на вершине прошлогоднего прироста, состоят из оси и спирально сидящих на ней кроющих чешуй; в пазухе каждой кроющей чешуи расположена семенная чешуя с двумя семязачатками. Кроющие чешуи у ели всегда меньше семенных. После оплодотворения семенные чешуи смыкаются, и шишка свисает с побега.

Зрелые шишки ели европейской цилиндрической формы, длиной 1015 см, шириной 3-4 см. Семенные чешуи деревянисто-кожистые, ромбической формы, с зубчатой или выемчатой вершинкой. Семена бурые 0,4-0,5 см длиной, с крылышками, лежат в ложкообразном углублении крылышка.

Ареал - Западная Европа и европейская часть нашей страны до линии от Кольского полуострова на Южный Урал. Здесь граничит с елью сибирской, на границе имеет много гибридных переходных форм, в результате в этой зоне видовая принадлежность отдельных растений устанавливается с трудом. Ель европейская имеет поверхностную корневую систему (ветровальна), теневынослива, морозостойка, требовательна к влажности воздуха и почвы, не устойчива к дыму и газам.

Ель сибирская - Picea obovata Ledeb. Дерево 20-30 м высоты, по внешнему облику и морфологическим признакам схожа с елью европейской, хорошо отличается по шишкам, их длина 6-9 см, семенные чешуи выпуклые и закругленные по краю.

Ареал - Север Европы, Урал, вся Сибирь до Камчатки. Более морозостойка, не устойчива к антропогенным воздействиям.

Ель восточная - Picea orientalis (L.) Link. Дерево до 60 м высотой, до 2-2,5 м в диаметре. Молодые побеги густо опушены, хвоя очень короткая, 0,4-0,8 см, сплюснуто-четырехугольная с округлыми ребрами. Хвоя расположена на побегах более или менее настильно. Шишки сигарообразной формы, засмоленные, длиной 6-8 см, шириной 2-3 см.

Ареал: растет в западной части Главного Кавказского хребта вместе с пихтой кавказской. Очень теплолюбива требовательна к влажности почвы и воздуха, растет медленно, доживает до 700 лет.

Ель аянская - Picea ajanensis Fisch. ex Carr. Дерево до 40-45 м высотой до 1,2 м в диаметре, Крона коническая, кора темно-серая. Побеги голые, блестящие, желто-бурые, листовые подушечки отогнуты назад. Хвоя плоская, с обеих сторон килеватая, сверху блестящая, зеленая, снизу беловатая, расположена настильно, серповидно изогнута.