Контрольная работа по "Дендрологии"

Хвоя сосны собрана  в полусферические (двухвойные виды) или треугольные (треххвойные виды) пучки. Хвоя однохвойной сосны съедобной  на поперечном срезе круглая. Иногда в определенных условиях количество хвои в пучке варьирует. Это часто  является реакцией на необычные условия  питания, на повреждение или при  неправильном развитии.

Декоративность  и общий вид древесных растений зависят также от морфологических  особенностей листа. Нормальный лист состоит из листовой пластинки, черешка и прилистников. У некоторых растений одна или две из этих частей могут отсутствовать. Листья прикрепляются к побегу с помощью черешка. Место прикрепления называется узлом, а расстояния между соседними узлами - междоузлием. Располагаются листья на побеге в определенном порядке, характерном для каждого вида. Различают расположение очередное, при котором листья растут по спирали (роза, яблоня, бук, дуб); супротивное, когда от каждого узла напротив друг другу отходят два листа (сирень, клен); мутовчатое - от каждого узла отходят по три и более листьев (олеандр).

При расположении на черешке одной пластинки лист называют простым, а при наличии нескольких - сложным. Различают тройчатые (жасмин), пальчатые (каштан конский), перистые (робиния, желтая акация, ясень) листья.

Декоративность листьев  определяется их окраской, размерами, формой, текстурой поверхности. Наиболее распространенную зеленую окраску листьям придает содержащийся в них пигмент хлорофилл. Однако многие деревья и кустарники имеют листья, окрашенные в другие цвета: красный, серебристый, голубой, золотистый, оранжевый. Эта окраска может быть характерна для всей листовой пластинки или только для ее части. В течение вегетационного периода листья изменяют интенсивность окраски, и даже цвет. Особенно ярко выражено это изменение у многих древесных растений в осенний период. В это время листья из зеленых становятся золотисто-желтыми (береза, липа) или же оранжево-красными (дуб красный, клен остролистный) и даже фиолетовыми (скумпия).

По размерам листья делят на три группы: крупные, длина которых более 40 см (катальпа, орех маньчжурский, айлант), средние - 10 - 20 см (липа войлочная, тополь черный, рябина обыкновенная); мелкие - до 10 см (спирея, лох узколистный, ракитник). В значительной степени на декоративность листа влияет поверхность листовой пластинки. Она может быть гладкой и блестящей, как у магонии, или матовой, как у сирени, часто она бывает покрыта волосками (береза пушистая, лох узколистный) или восковым налетом (ель колючая голубая).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос № 3. Свет как экологический фактор. Группы растений по отношению к свету.

Живая природа не может  существовать без света, так как  солнечная радиация, достигающая  поверхности Земли, является практически  единственным источником энергии для  поддержания теплового баланса  планеты, создания органических веществ  фототрофными организмами биосферы, что в итоге обеспечивает формирование среды, способной удовлетворить  жизненные потребности всех живых  существ.

Биологическое действие солнечного света зависит от его спектрального  состава, продолжительности, интенсивности, суточной и сезонной периодичности.

Солнечная радиация представляет собой электромагнитное излучение  в широком диапазоне волн, составляющих непрерывный спектр от 290 до 3 000 нм. Ультрафиолетовые лучи (УФЛ) короче 290 им, губительные  для живых организмов, поглощаются  слоем озона и до Земли не доходят. Земли достигают главным образом  инфракрасные (около 50% суммарной радиации) и видимые (45%) лучи спектра. На долю УФЛ, имеющих длину волны 290-380 нм, приходится 5% лучистой энергии. Длинноволновые УФЛ, обладающие большой энергией фотонов, отличаются высокой химической активностью. В небольших дозах они оказывают  мощное бактерицидное действие, способствуют синтезу у растений некоторых  витаминов, пигментов, а у животных и человека - витамина D; кроме того, у человека они вызывают загар, который  является защитной реакцией кожи. Инфракрасные лучи длиной волны более 710 нм оказывают  тепловое действие.

В экологическом отношении  наибольшую значимость представляет видимая  область спектра (390-710 нм), или фотосинтетически активная радиация (ФАР), которая поглощается пигментами хлоропластов и тем самым имеет решающее значение в жизни растений. Видимый свет нужен зеленым растениям для образования хлорофилла, формирования структуры хлоропластов; он регулирует работу устьичного аппарата, влияет на газообмен и транспирацию, стимулирует биосинтез белков и нуклеиновых кислот, повышает активность ряда светочувствительных ферментов. Свет влияет также на деление и растяжение клеток, ростовые процессы и на развитие растений, определяет сроки цветения и плодоношения, оказывает формообразующее воздействие.

Световой режим любого местообитания зависит от его  географической широты, высоты над  уровнем моря, состояния атмосферы, растительности, сезона и времени  суток, солнечной активности и т. д. Поэтому разнообразие световых условий  на нашей планете чрезвычайно  велико: от таких сильно освещенных территорий, как высокогорья, пустыни, степи, до сумеречного освещения  в водных глубинах и пещерах. В  разных местообитаниях различаются  не только интенсивность света, но и  его спектральный состав, продолжительность  освещения, пространственное и временное  распределение света разной интенсивности  и т.д. Соответственно, разнообразны и приспособления растений к жизни  при том или ином световом режиме.

По требованию к условиям освещения принято делить растения на следующие экологические группы:

По отношению к количеству света, необходимого для нормального  развития, растения подразделяют натри  экологические группы.

Светолюбивые, или гелиофиты, с оптимумом развития при полном освещении; сильное затенение действует на них угнетающе. Это растения открытых, хорошо освещенных местообитаний: степные и луговые травы, прибрежные и водные растения (с плавающими листьями), большинство культурных растений открытого грунта, сорняки и др.

Тенелюбивые, или теневые, с оптимальным развитием в пределах 1/10-1/3 от полного освещения, т.е. для них приемлемы области слабой освещенности. К тенелюбам относятся растения нижних затененных ярусов сложных растительных сообществ - темнохвойных и широколиственных лесов, а также водных глубин, расщелин скал, пещер и т.д. Тенелюбами являются и многие комнатные и оранжерейные растения. В лесах Беларуси и России типичными теневыми растениями являются копытень европейский, ветреница дубравная, сныть обыкновенная, чистотел большой, кислица обыкновенная, майник двулистный и др.

Теневыносливые растения имеют широкую экологическую амплитуду выносливости по отношению к свету. Они лучше растут и развиваются при полной освещенности, но хорошо адаптируются и к слабому свету. К ним относится большинство видов зоны смешанных лесов - ель, пихта, граб, бук, лещина, бузина, брусника, ландыш майский и др.

1Фотопериодизм, представляет собой приспособительную реакцию, позволяющую растениям зацветать в определённое, наиболее благоприятное время года. Как правило, длиннодневные растения северные, а короткодневные - южные. Для короткодневных растений более благоприятны повышенные ночные температуры, тогда как для длиннодневных - пониженные. Фотопериодическая реакция затрагивает не только процесс развития растений, но и вызывает некоторые изменения ростовых процессов.

Интересные результаты дали опыты с прививками. Оказалось, что, если побеги с листьями короткодневного растения (например хризантемы), выдержанного на коротком дне, привит на растение этого же типа, выдержанного на длинном дне, то последнее зацветает. Это подтвердило положение, что в листьях первого растения образуется гормональные вещества, которые при прививке вызывают изменения - развитие цветочной почки - у второго растения. Важные результаты были получены при прививках длиннодневных растений на короткодневные и обратно. Оказалось, что при прививке растений топинамбура (растение короткого дня) на цветущее растение подсолнечника (растение короткого дня) топинамбур зацветал при длинном дне. Сходные результаты были получены в опытах, в которых длиннодневные растения прививались на цветущее короткодневное. Таким образом, исследователи показали, что листья, выдержанные на соответствующем фотопериоде, содержат вещества, вызывающие цветение в независимости от условий, в которых содержаться остальные растения. При этом вещества, вызывающие цветение, идентичны как для короткодневных, так и для длиннодневных растений.

Явления фотопериодизму используются в интродукции древесных растений и  в селекции.

 

 

 

 

 

 

Вопрос № 4. Понятие о виде и внутривидовом разнообразии: подвид, разновидность. Экологические формы

Вид растений, его ареал и изменчивость внутри вида.

Основной классификационной  единицей в биологии является вид. С видом нам приходится иметь дело как при изучении растений, так и при их практическом использовании. Вид - это основная систематическая единица в систематике растений, в географии их, во взаимоотношении растений со средой и с другими растениями, в селекционной работе и, наконец, вид - это основа при использовании растений в практических целях.

Вид можно определить как  совокупность растений или животных, подобных друг другу, признаки которых  передаются по наследству потомству. Каждый вид занимает определенную естественную область распространения - ареал. Вид  представляет собой определенную ступень  в эволюции и не является постоянным, неизменным. Он всегда находится во взаимодействии с неорганической средой и с организмами других видов  и имеет свою динамику.

Изменяясь в процессе эволюции, одни виды вымирают, другие возникают.

Такое определение отвечает сущности понятия вида как основной систематической единицы. Однако, если рассматривать вид более широко, сравнивая особи одного вида, растущие в различных частях своей области  естественного распространения, в  различных экологических условиях, и учесть исторические факторы в  жизни вида, то границы между разными  видами очень часто расплываются, становятся нечеткими и даже могут  потеряться.

Рассмотрим в этом отношении  несколько примеров. Так, кедровые сосны  сибирская и европейская рассматриваются  как два вида одного рода сосны, имеющие  обособленные ареалы; первый растет в  Сибири, второй - в горных лесах Западной Европы. Морфологически эти виды отличаются мало: только шишки и семена у  кедра европейского более мелкие.

Другой пример. Четыре вида елей: европейская, финская, сибирская  и корейская. Эти виды имеют ареалы не вполне обособленные, отличаются один от другого морфологически незначительно, а учитывая варьирование в пределах каждого из этих видов, резкой границы  между ними провести нельзя. На границах своего ареала они постепенно переходят  один в другой вид и легко дают гибриды.

Третий пример. Сосна обыкновенная и сосна крючковатая, растущая на Кавказе. Ареалы их обособлены, но морфологически они различаются весьма слабо. Сосна  крючковатая отличается экологически, она более теплолюбивая.

В. Л. Комаров дает следующее  определение вида: "Вид есть совокупность поколений, происходящих от общего предка и под влиянием среды и борьбы за существование обособленных отбором  от остального мира живых существ; вместе с тем вид есть определенный этап в процессе эволюции" (В. Л. Комаров. Учение о виде растений. М., Изд-во АН СССР, 1940, с. 212). В этом определении  вида нашло отражение его взаимодействие со средой и другими организмами, а также его роль в эволюции организмов.

Вид не является вполне однородным. Он заключает в себе то большую, то меньшую амплитуду варьирования и формового разнообразия. В процессе изменчивости и наследственности организмов одного вида, вызванных биологическими свойствами при изменяющихся условиях среды, возникают в пределах вида более мелкие систематические единицы, которые часто имеют большое  практическое значение. Когда какое-либо растение вводится в широкую культуру для практического использования, то это уже не вид, а какая-либо разновидность или форма вида, выделенная искусственным отбором, например сорта картофеля, капусты, пшеницы, быстрорастущих пород, декоративных травянистых растений. У видов  древесных растений, особенно имеющих  большой ареал, на практике приходится иметь дело с большим числом таких  форм различного происхождения.

Внутривидовые систематические  единицы растений можно разделить  на две формы: ареальные и безареальные. Первые в пределах ареала вида имеют  свои ареалы, то большие, иногда обособленные, то совсем небольшие. За пределами своего ареала такие формы уже не встречаются. Вторые формы обычно рассеяны по всему ареалу вида, иногда небольшим числом особей или единично.

Для более наглядного представления  о классификации внутривидовых  форм и применяемых к ним названий расположим их следующим образом.

 
Классификация систематических единиц в пределах вида

Подвид - наиболее крупная ареальная единица в пределах вида. Подвиды связаны с определенными физико-географическими областями, они занимают определенные районы. Морфологические отличия у подвидов нерезкие, но экологическими свойствами они отличаются.

Если подвиды оказываются  на значительное время обособленными  географически от основного ареала вида, то они превращаются со временем в самостоятельные виды, уже существенно  отличающиеся морфологически. Такие  виды называются замещающими, или викарирующими.

Подвидами сосны обыкновенной являются сосна лапландская, растущая в северной части Карельской АССР и на Кольском полуострове, сосна  крючковатая, произрастающая на Кавказе; подвидом сосны кедровой сибирской, распространенной на Урале и в  Сибири, является сосна европейская, растущая в горах Западной Европы. Примерами викарирующих видов являются многие виды лиственных пород Дальнего Востока: замещающим клен остролистный является клен мелколистный, липу мелколистную - липа амурская, ясень обыкновенный - ясень маньчжурский.