Контрольная работа по "Дендрологии"

Популяция - совокупность особей одного вида растений в обособленной части ареала. Например, популяция сосны обыкновенной в Бузулукском бору, на Северном Кавказе, популяция сосны кедровой на Алтае, в Саянах.

Экотип, раса, экологическая  разновидность - это более мелкая систематическая единица в пределах вида, подвида или популяции; морфологически она отличается незначительно, но имеет разные экологические особенности, приурочена к определенным условиям среды в пределах общего ареала вида, подвида или популяции.

Два подвида или популяции  вида естественно не растут в одной  и той же области, а два экотипа  одного вида или подвида растут, но один приурочен к одним условиям среды, другой - к другим, отличным от первых. Один экотип растет в климате  более холодном, другой в более  теплом - это климатические эко-типы. Один приурочен к скалам, другой к ровным склонам, или один к болотам, другой к сухим местам - это эдафические  эко-типы. Передача по наследству своих  признаков у экотипов происходит слабее, чем у подвидов, благодаря  постоянному перекрестному опылению. Примерами экотипов сосны могут  служить сосны более сухих  мест, сосна болотная, сосна меловых  обнажений. Сосны из различных географических пунктов - это экотипы климатические, существенно отличающиеся по отношению  к теплу, влаге и режиму света. Например, сосны архангельская, ленинградская  и брянская отличаются экологически: сосна архангельская более холодостойка и более требовательна к свету.

Как подвиды и популяции, так и экотипы возникают в  результате естественного отбора. В  лесных культурах климатические  экотипы имеют большое значение, их необходимо учитывать при районировании  заготовок семян древесных растений.

Клон - вегетативное потомство одной особи. Клоны бывают у растений, размножающихся вегетативно естественно или искусственно. Из древесных растений многочисленные клоны дают осина, некоторые виды тополей и ив, акация белая, липа, пихта сибирская. Осина в лесу дает клоны до сотни деревьев, занимающих площадь около 1 га. Такие кустарники, как ивы, дёрен, спирея, роза, при естественном вегетативном размножении также дают иногда многочисленные клоны. Особенно большими бывают клоны древесных растений при искусственном вегетативном размножении, например тополя и ивы для выращивания древесины и озеленения, декоративные и ягодные кустарники, плодовые деревья.

Аберрации - морфологические формы, резко уклоняющиеся от вида, иногда имеющие характер уродливости. Возникают в различных частях ареала в результате мутаций, иногда нежизненных: свои особенности хорошо сохраняют только при вегетативном размножении. К такого типа формам относятся ель европейская змеевидная, дающая ветви преимущественно первого порядка: ель с плакучей кроной; ель карликовая, достигающая высоты не более 1,5 м: деревья с зонтиковидной или плакучей кроной - дуб, липа, береза, ильм, тополь, рябина; деревья с рассеченными листьями - береза, ольха, липа, дуб, лещина; у древесных растений со сложными листьями бывают формы с простыми листьями - ясень, акация белая; растения с красными листьями - бук, клен, барбарис, лещина.

Все разновидности типа аберраций  имеют большое значение в практике зеленого строительства как оригинальные декоративные растения, их размножают вегетативно, главным образом зелеными черенками и прививкой

, которые размножаются  вегетативно как сорта. Когда  два вида легко скрещиваются  и их ареалы на границе имеют  контакт, то появляется многочисленное  гибридное потомство и возникает  особый подвид гибридогенного  происхождения, например, лиственница  Чекановского в Сибири - гибрид  лиственниц сибирской и даурской.

Форма - это неопределенная систематическая единица в пределах вида. Когда хорошо видно, что особь или особи какого-либо вида отличаются от типичных морфологически, физиологически или экологически, но неизвестно, каково их происхождение, то до выяснения систематического положения лучше назвать такое отклонение формой.

Сорт - это различного происхождения хозяйственная систематическая единица в пределах вида, чаще полученная в результате селекции и введенная в культуру. Сортом могут быть разновидности экологические и морфологические, аберрация, гибридная форма, если они имеют какую-нибудь хозяйственную ценность. У деревьев и кустарников сорт обычно размножается вегетативно и является клоном. Например, сорта тополей, ив, сирени.

В отношении формового  разнообразия виды неравноценны. Реликтовые древние виды, такие, как Мамонтове  дерево (секвойя), гинкго, отличаются однообразием. Процессы изменчивости в них ничтожны, и дальнейшее выделение из них  новых форм маловероятно. Но некоторые  и более молодые виды отличаются однообразием; из древесных, например ольха серая, из травянистых - иван-чай. Такие виды называются мономорфными. Другие виды, наоборот, представлены большим  формовым разнообразием, например ель  европейская, сосна обыкновенная, дуб  летний, осина. Это виды многоформенные - полиморфные.

Древесная порода - широко употребляемый лесоводами термин. Считают, что древесная порода - это синоним вида, но иногда имеется в виду родовое понятие. Это понятие и термин в языке возникли тогда, когда не было еще классификационных единиц для растений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос № 5. Биологические особенности характерные для семейства Барбарисовые и входящих в него родов Барбарис и Магония. Характерные признаки отличия и практическое использование в озелени барбариса обыкновенного, Тунберга, оттавского и их декоративных форм

Семейство барбарисовые (Borberidaceae)

Семейство барбарисовых включает 14 родов и около 650 видов, распространенных преимущественно в умеренных  и субтропических областях северного  полушария. Лишь род барбарис (Berberis), насчитывающий около 500 видов, через  Мексику и вдоль Анд достигает  Магелланова пролива.

Среди барбарисовых имеются  как древесные растения (кустарники или редко небольшие деревья), так и многолетние травы. По мнению известного американского ботаника Артура Имса (1961), которое подтверждается также сравнительно-анатомическими исследованиями Г. Г. Оганезовой (1974), древесные барбарисовые произошли от травянистых предков. Листья у барбарисовых простые или сложные. Характерно наличие в вегетативных органах различных алкалоидов, в особенности берберина.        Барбарис — самый: большой и широко распространенный род в семействе барбарисовых. Виды барбариса встречаются в Северной Африке, в умеренных областях Евразии, в Северной, Центральной и Южной Америке. Барбарисы — вечнозеленые или листопадные кустарники, иногда маленькие деревья. Листья барбариса обычно описываются как простые, но так как у основания листа имеется сочленение, то правильнее считать их однолисточковыми сложными листьями, т. е. сложными листьями, редуцированными до одного конечного (непарного) листочка. На длинных побегах барбариса листья обычно превращены в 3—5-раздельные или простые колючки, в пазухах которых в тот же год развиваются укороченные побеги с нормальными зелеными листьями. Цветки в кистях на коротких боковых побегах. Два круга самых внутренних и более мелких лепестков несут каждый при основании пару крупных мясистых ярко-оранжевых нектарников. Тычинок 6, в 2 кругах. Самоопыление затруднено благодаря тому, что пыльники и рыльце расположены на разном уровне. Однако если перекрестное опыление не произошло, то при увядании цветка клапаны пыльника в конце концов все же касаются рыльца и происходит самоопыление. Как указывает Мюллер, после получения удара пыльником в голову пчела уже больше не задерживается на этом цветке, но сразу же перелетает на другой. Однако шмели поступают несколько иначе и, несмотря на повторные удары в голову, могут вновь и вновь добывать нектар в одном и том же цветке и в таком случае легко может произойти самоопыление. Красные или черные плоды барбариса, как и сочные плоды других родов, распространяются эндозоохорно — птицами и различными млекопитающими.

К барбарису очень близок род магония, включающий около 110 видов, распространенных в субтропических и тропических областях Азии от Гималаев до Китая и Суматры и в Северной и Центральной Америке. В отличие  от барбариса листья у магонии  крупные, непарноперистые. Все магонии  вечнозелены. Как строение цветка, так  и механизм его опыления очень  сходны с барбарисом.

 

 

Третьим древесным представителем семейства является японо-китайский  род нандина (рис. 99) с единственным видом нандина домашняя (Nandina domestica). Это вечнозеленое маленькое деревце  с неразветвленным или реже слабо  разветвленным стволом и сложными, троякоперистыми или реже двоякоперистыми  листьями. Цветки многочисленные, в  крупных верхушечных метелках. Для  цветков нандины характерны многочисленные чашелистики, расположенные в очень  сжатой спирали и постепенно переходящие  в несколько более крупные  белые лепестковидные члены, которые, по мнению немецкого ботаника Паула  Хипко (1965), морфологически эквивалентны чашелистикам.

Все остальные барбарисовые — травянистые растения. Самый  крупный из них — род эпимедиум, или горянка (Epimedium), — насчитывает  более 20 видов, распространенных от Северной Африки и Южной Европы до Китая  и Японии. Это растения тенистых и влажных, преимущественно горных лесов, с тонкими ветвистыми корневищами, перистыми листьями и 2-членными цветками. Лепестки в числе 4, плоские или  чаще наверху с мешочками или  шпорцами. Для цветков эпимедиума характерна протогиния.

Но после того как клапаны  пыльников откидываются кверху и  одновременно прикрывают собой рыльца, начинается тычиночная фаза. После  этой фазы столбик удлиняется и рыльце, проходя между пыльниками, опыляется (запасное самоопыление). Плод эпимедиума сухой, раскрывающийся. с семенами, снабженными крупными ариллусами. Семена распространяются муравьями, которых  привлекают богатые питательными веществами ариллусы.

К эпимедиуму близок род  ванкуверия (Vancouveria), в котором всего 3 вида, распространенных на Тихоокеанском  побережье Северной Америки от штата  Вашингтон до Средней Калифорнии. В отличие от эпимедиума цветки ванкуверии З-членные. Имеются и некоторые  другие отличия. Но биология опыления, морфология плода и распространение  семян муравьями сходны. Интересно, что у ванкуверии, особенно у ванкуверии шеститычиночной (V. hexandra), плоды часто раскрываются еще до созревания, что особенно характерно для каулофилла, или стеблелиста (Caulophyllum), и видов близких родов.

 

 

В Японии на острове Хонсю  изредка в горных лесах встречается  ранзания японская (Rhanzania japonica, рис. 98) —  единственный вид рода ранзания. У  ранзании ползучее ветвистое корневище, простой неветвистый стебель  с 2 тройчатыми листьями и верхушечный  пучок бледно-пурпурных поникающих цветков диаметром около 2,5 см. Плоды  ягодообразные.

Из остальных травянистых  барбарисовых следует прежде всего  остановиться на упомянутом уже выше роде стеблелист (табл. 25), в который  входят 2 вида. Один растет в Восточной  Азии (в том числе в Приморье и на острове Сахалин), а другой — в северо-восточной части  Северном Америки. Виды стеблелиста  растут в тенистых лесах и являются типичными мирмекохорами. Мирмекохором является и близкий к стеблелисту  род гимноспермиум, или голосемянник (Gymnospermium), — мезофильное растение с клубневидными корневищами, произрастающее в лесах и кустарниках (табл. 25). Как показывает название, плоды у  гимноспермиума раскрываются до созревания листьев. В роде 6 видов, распространенных от Греции до Северной Кореи.

 

В семействе барбарисовых несколько особняком стоят роды подофилл и дифиллея, или двулистник. У обоих этих родов лепестки без  нектарников и плоды ягодообразные. В роде дифиллея 3 вида, произрастающих в горных лесах, из которых 2 вида распространены в Верхней Бирме, Китае, Японии и  на островах Сахалин и Кунашир, а  третий вид — на востоке Северной Америки. Как и у большинства  барбарисовых, пыльники у дифиллеи открываются двумя клапанами.        Семейство барбарисовых очень неоднородно. Некоторые роды, особенно такие, как нандина, подофилл и дифиллея, отличаются от остальных родов барбарисовых по столь многим признакам, что ряд авторов предпочитает рассматривать их как представителей самостоятельных семейств. Однако многие черты сходства в строении цветка и анатомии вегетативных органов указывают на тесную связь всех родов, и поэтому большинство ботаников предпочитают рассматривать их в пределах одного семейства барбарисовых, ограничиваясь разделением последнего на несколько подсемейств. Чаще всего барбарисовые подразделяются на 2 подсемейства: собственно барбарисовые (Berberidoideae) и подофилловые (Podophylloideae). Но американский ботаник Роберт Торн (1974) предлагает более естественное деление на 4 подсемейства: нандиновые (Nandinoideae), барбарисовые (Berberidoideae), эпимедиевые (Epimedioideae) и подофилловые (Podophylloideae).

Подсемейство подофилловых стоит, вероятно, наиболее близко к  истокам эволюции семейства барбарисовых. Оно включает 2 травянистых рода — подофилл и дифиллею. Листья у  подофилловых простые, пальчатолопастные, 2-лопастные или 2-раздельные. Лепестки без нектарников. Пыльники вскрываются продольными щелями (подофилл) или двумя клапанами (дифиллея). Пыльцевые зерна трехбороздные, с бугорчатой поверхностью или безапертурные, с шипами на поверхности. Плоды ягодообразные. Основное число хромосом равно 6. Хромосомы крупные и длинные.

Все остальные травянистые  барбарисовые входят в подсемейство эпимедиевых. В это подсемейство входят каулофилл, или стеблелист, гимноспермиум, леонтика, эпимедиум, ванкуверия, ранзания, джефферсония (Jeffersonia, 2 вида, один из которых  растет в приатлантической Северной Америке, а другой — в Восточной  Азии, в том числе в Приморье и Амурской области), бонгардия (Bongardia, монотипный род, распространенный от Восточного Средиземноморья до Средней Азии) и ахлис (2 вида, один распространен  в Северной Америке, а другой —  в Восточной Азии). Листья обычно сложные. Лепестки с нектарниками (у  джефферсонии редуцированными); род  ахлис лишен околоцветника и, следовательно, также не имеет нектарников. Пыльники у всех эпимедиевых вскрываются  клапанами. Пыльцевые зерна трехбороздные, с сетчатой или струйчатой поверхностью. Плоды ягодообразные или чаще сухие, раскрывающиеся или редко  нераскрывающиеся. Основные числа хромосом равны 6, 7 и 8. Хромосомы длинные. Подсемейство эпимедиевых не вполне однородно  и делится на трибы, некоторые  из них занимают довольно изолированное  положение и в будущем, возможно, будут выделены в отдельные подсемейства. Так, роды стеблелист, гимноспермиум  и леонтика заметно отличаются от остальных родов, в частности  строением семенной кожуры, и уже  предлагалось выделить их в отдельное  подсемейство леонтиковых (Leonticoideae).

Древесные роды барбарисовых входят в два очень близких  подсемейства — нандиновые и барбарисовые. Из двух этих подсемейств более примитивны нандиновые. В подсемейство нандиновых входит лишь род нандина. Листья нандины  сложные, непарноперистые, с характерным  сочленением у сегментов первого  и второго порядка. Чашелистики  многочисленные, но лепестки отсутствуют. Пыльники вскрываются продольными  щелями, как у подофилла. Пыльцевые  зерна трехбороздные, с ямчатой  поверхностью. Основное число хромосом равно 10. Хромосомы мелкие. Серологические исследования немецкого ботаника У. Янсена (1973) показывают определенную связь  нандины с подофилловыми.

В подсемейство барбарисовых входят два очень близких рода — магония и барбарис. В отличие  от нандины барбарисовые имеют лепестки с нектарниками, а пыльники у них  вскрываются двумя клапанами. Пыльцевые  зерна с ямчатой поверхностью и с очень своеобразной апертурой  спирально-бороздного тина. Основное число  хромосом равно 14. Хромосомы мелкие. Серологически барбарисовые очень  близки к нандиновым. Оба эти подсемейства происходят от травянистых форм, вероятнее  всего от далеких предков подофилловых.