Изучение растительных сообществ

СОДЕРЖАНИЕ



1. Сине-зеленые водоросли. Общая характеристика (строение, питание, размножение). Распространение и хозяйственное значение

2. Типы спор у низших и высших грибов. Формирование сумки и базидии 

3. Понятия о высших растениях. Классификация высших растений

4. Семейства покрытосеменных растений, распространенных в умеренных широтах, их роль в сложении различных растительных сообществ (лес, луг, болото, водоем)

5. Охарактеризуйте семейство Капустные (Крестоцветные), культурные, сорные и дикорастущие виды. Типы плодов, типичное строение цветка. Формула цветка

6. Характеристика семейства Маревые. Нарисовать цветок, соплодие, корнеплод. Формула цветка. Дайте по-русски и по-латыни названия растений этого семейства

7.Характеристикм семейства Тыквенные. Нарисовать женский и мужской цветок. Формулы цветков. Указать овощные растения из этого семейства

8. Надземные и подземные метаморфозы побега и корня у культурных растений. Нарисовать различные типы метаморфоз

9. Охарактеризовать основные типы лугов и их практическое значение. Охрана лугов

10. Список используемой литературы




1. Сине-зеленые водоросли. Общая характеристика (строение, питание, размножение). Распространение и хозяйственное значение







Синезеленые – самые древние из водорослей и древнейшие представители мира растений. Общее число видов около 1400 (150 родов). Это одноклеточные или колониальные организмы. Им свойственна разнообразная окраска – сине-зеленая, оливковая, темно-зеленая, обусловленная пигментами, которые содержатся в клетках в разных сочетаниях. Главное отличие синезеленых от других водорослей – отсутствие в клетках ядра, хроматофоров, вакуолей и настоящих митохондрий. Клеточная стенка пектиновая и легко ослизняется.

Нередко одноклеточные или нитчатые колониальные организмы покрываются слизистым чехлом и в результате погружения в толщину слизи образуют довольно крупные колонии.

Вся полость клетки синезеленых выполнена цитоплазмой, которую подразделяют на два слоя: хроматоплазму – плотный постенный слой с пигментами, расположенными диффузно, и центроплазму – бесцветную центральную часть, содержащую нуклеиновые вещества (ДНК).



Колониальные водоросли, как правило, имеют форму нитей, составленных из цилиндрических или шаровидных клеток. Среди однородных клеток, слагающих колонию, выделяются более крупные толстостенные мертвые клетки с желто-бурым содержимым. Это гетероцисты.

В физиологическом отношении все синезеленые – типичные фотосинтетики. Однако многие из них, живя в водоемах, загрязненных гниющими остатками, питаются миксотрофно (смешанно).

Синезеленые водоросли никогда не образуют жгутиковых форм или стадий. Размножаются бесполым путем, преимущественно вегетативно. Половое размножение отсутствует. 

Участки колонии, служащие для вегетативного размножения, называют гормогониями. При бесполом размножении из обычных живых клеток формируются споры, окруженные толстой стенкой, нередко имеющей различные выросты. В виде покоящихся клеток – «спор» синезеленые переживают неблагоприятные условия.

Из наиболее типичных представителей синезеленых можно отметить следующие. 






Род осциллатория – нитчатая водоросль, состоящая из плоских клеток. Гетероцисты и споры не образуются. 

Род лингбия – в отличие от осциллатории имеет слизистое влагалище, а среди вегетативных клеток – гетероцисты. 

Род анабена – характеризуется извиыми нитями с округлыми вегетативными клетками, спорами и гетероцистами. 

Род ностока – отдельные нити водоросли в оптическом разрезе микроскопа очень напоминают цепочку; среди одинаковых синезеленых шаровидных клеток хорошо заметны крупные желтоокрашенные гетероцисты. 

Говоря о хозяйственном значении сине-зеленых, на первое место нужно поставить их роль в качестве возбудителей «цветения» воды. Это, к сожалению, отрицательная роль. Положительное значение их заключается, прежде всего, в способности усваивать свободный азот. В восточных странах сине-зеленые водоросли используют даже в пищу, а в последние годы некоторые из них нашли дорогу в бассейны массовых культур для индустриального производства органического вещества.

Отдельные почвенные виды синезеленых способны усваивать атмосферный азот, многие виды вступают в симбиоз с грибами, образуя лишайники.



2. Типы спор у низших и высших грибов. Формирование сумки и базидии



Все грибы принадлежат к гетеротрофным организмам, то есть они не способны синтезировать органические соединения и питаются различными органическими веществами, имеющимися в природе.

Размножаются грибы вегетативным, бесполым и половым способами. Вегетативное размножение происходит отдельными гифами или грибницей и ее видоизменениями, бесполое — при помощи особых спор, образующихся на специальных выростах грибницы. Споры могут быть эндогенного и экзогенного происхождения.

Первые из них одноклеточные и бывают двух типов— спорангиеспоры (неподвижные), покрытые оболочкой, и зооспоры — подвижные с одним-двумя жгутиками. Вместилища спорангиеспор называются спорангиями, а выросты, на которых они развиваются,— спорангиеносцами. У зооспор—соответственно зооспорангии и зооспорангиеносцы.





Пикнида с пикноспорами грибов рода Septoria



Экзогенные споры образуются непосредственно на поверхности специальных выростов и называются конидиями, а сами выросты — конидиеносцами. У некоторых грибов конидии с конидиеносцами появляются в особых вместилищах — пикнидах. 



Ложе (сплошной слой) конидиеносцев с конидиями на плотном сплетении гиф грибницы у грибов рода Gloeosporium.



Коремия с конидиями грибов рода Sphaerostilbe.



В этих случаях конидии часто называют пикноспорами. Иногда конидиеносцы собраны в пучки и тогда их называют коремиями. У ряда грибов сплошным слоем образуются короткие конидиеносцы с конидиями, расположенными на более плотном сплетении гиф, называющемся ложем. У грибов из семейства Тuberculariacea конидиеносцы с конидиями образуются в виде рыхлых слизистых бугорков — спородохий или таких же бугорков, но слитых между собой (пионноты). 

Конидии бывают одноклеточные и многоклеточные, а также различаются по форме, цвету и размеру. 

Спорангиеносцы, как правило, неразветвленные, а зооспорангиеносцы и конидиеносцы часто имеют ветвления с различными окончаниями. 

Половое размножение осуществляется спорами, которые образуются при слиянии двух разнополых клеток. 




Ооспоры и зигоспоры: 

1— антеридий и оогоний перед оплодотворением и образованием ооспоры; 2 — сформированная ооспора; 3 — половой процесс и развитие зигоспоры; 4 — зрелая зигоспора и ее прорастание. 



У низших грибов при слиянии двух подвижных вегетативных зооспор (или гамет) образуется зооспорангий, или циста. При слиянии двух разных по форме и размеру клеток образуется ооспора, а при слиянии одинаковых по форме клеток — зигоспора. Эти споры часто имеют двойную оболочку с различными инкрустациями. 

Высшие сумчатые грибы размножаются путем образования сумок с сумкоспорами (асок с аскоспорами). У некоторых из них сумки могут развиваться непосредственно на грибнице, но у большинства они образуются в специальных плодовых телах (сплетениях гиф грибницы) или на их поверхностях. 

У высших базидиальных грибов половой процесс завершается образованием базидий с базидиоспорами. Базидий бывают булавовидные или цилиндрические, одноклеточные (холобазидии) или четырех-клеточные (фрагмобазидии). На каждой базидии обычно формируются 4 одноклеточные округлые яйцевидные или нитевидные базидиоспоры. 

Все признаки вегетативного, бесполого и полового размножения грибов учитывают при их классификации. Грибы подразделяют на низшие и высшие:

Низшие: гифохитридиомицеты, хитридиомицеты, оомицеты, зигомицеты. 

Высшие: сумчатые, или асковые, базидиальные, огромная группа несовершенных грибов. 

В классе базидиальных грибов насчитывается около 30 тысяч видов, у которых грибница многоклеточная, а основным органом спороношения является базидия, образующаяся на двухъядерной грибнице в результате полового процесса. В зависимости от типа базидии этот класс грибов подразделяют на три подкласса: 

хомобазидиальные (Homobasidiomycetidae) — базидии одноклеточные, булавовидные с базидиоспорами, расположенными на вершинах; 

гетеробазидиальные (Heterobasidiomycetidae) — ба-зидии многоклеточные, базидиоспоры расположены по одной на каждой клетке; 

склеробазидиальные, или телиомицеты (Sclerobasi-diomycetae или Teliomycetidae),— базидии одноклеточные или многоклеточные и всегда образуются из прорастающих спор, которые в настоящее время принято называть телиоспорами. 





Базидии с базидиоспорами грибов: 

1 — хомобазидиальных; 2 — гетеробазидиальных; 3 и 4 — телиомицетных. 



Среди последних особенно вредоносны головневые, объединенные в порядок Ustilaginales, и ржавчинные грибы из порядка Uredinales. 


3. Понятия о высших растениях. Классификация высших растений



Высшие растения - растения, тело которых расчленено на стебель, корень, лист. Имеют закономерное чередование полового и бесполого поколений - гаметофита спорофита.

В отличие от низших у высших растений имеются ткани и органы. У всех высших мужские и женские репродуктивные органы многоклеточные, имеют зародыш. Развивается зародыш (эмбрио) из зиготы и представляет собой диплоидный зачаток, из которого формируется спорофит.

Высшие растения обычно подразделяют на две крупные группы – архегониальные и пестичные. Архегониальные охватывают 7 отделов (около 50 тыс. видов), пестичные – всего один отдел (около 250 тыс. видов).

К высшим относят растения следующих отделов: 

Моховидные (Bryophyta) 

Плауновидные (Lycopodiophyta) 

Хвощевидные (Equsetophyta) 

Папоротниковидные (Polypodiophyta) 

Голосеменные (Gymnospermae или Pinophyta) 

Покрытосеменные или Цветковые (Angiospermae или Magnoliophyta) 

Голосеменные - семенные растения, семязачатки которых располагаются открыто на поверхности мегаспорофиллов. 

Отдел представлен исключительно древесными обычно вечнозелеными растениями. 

Двудольные - цветковые растения: 

с двумя зародышевыми семядолями; 

с листьями простыми или сложными, обычно разделенными на черешок и пластинку; 

с перистым или пальчатым жилкованием листовых пластинок; 

обычно с 4-х или 5-ти членным планом строения цветка. 

Полиподиевые или многоножковые, настоящие папоротники - во флоре области "типичные" папоротники с листьями - вайями, имеющими в раннем возрасте характерную форму "улитки". 

Гаметофиты класса - мелкие напочвенные зеленые растеньица. 

Однодольные - цветковые растения:

с одной зародышевой семядолею; 

с листьями всегда простыми, обычно не разделенными на черешок и пластинку; 

с жилкованием параллельным или дуговидным; 

с цветками в своей основе обычно 3-членными, редко 4- или 2-членными. 

Офиоглоссовые или ужовниковые - наиболее древняя и примитивная группа современных папоротников. 

Папоротниковидные или папоротники - споровые сосудистые растения с крупными листьями, эволюционно произошедшими в результате уплощения целых ветвей (у хвощей и плаунов листья мелкие, образованные как простые выросты стебля). 

Плауновидные - споровые сосудистые растения, представленные в современной флоре травянистыми обычно вечнозелеными растениями. 

Плауновые - равноспоровые представители отдела Lycopodiophyta. 

Спорофиты плауновых являются вечнозелеными обычно ползучими травянистыми растениями, с мелкими чешуевидными листьями, с вильчатым ветвлением побегов, с расположением спорофиллов среди обычных вегетативных листьев или в отдельных стробилах. 

Гаметофиты подземные или полуподземные, ведут самостоятельный образ жизни, созревают за 1-15 лет, связаны микоризно с почвенными грибами. 

Покрытосеменные или цветковые - семенные растения, мегаспорофиллы которых, срастаясь краями, образуют полость, к внутренней поверхности которой прикреплены cемязачатки. При созревании семян мегаспорофиллы образуют их вместилище, называемое плодом. 

Для всех представителей характерен цветок, как специальный орган полового размножения. 

Полушниковые, или шильниковые - разноспоровые представители отдела Lycopodiophyta, с сильно редуцированными однополыми гаметофитами, обычно не покидающими оболочку споры. 

Класс представлен семейством Selaginellaceae (селагинелловые), виды которого миниатюрны в размерах и внешне напоминают мхи, и семейством Isoetaceae (полушниковые), виды которого являются водными растениями с характерным пучком шиловидных листьев, встречающиеся только в особо чистых олиготрофных водоемах. 

Растения семенные - растения, имеющие в качестве единицы размножения и расселения семена, сложные многоклеточные образования, имеющие сформированный зародыш нового организма, определенный запас питательных веществ, защитные покровы.

Семенными являются растения двух отделов сосудистых растений: 

Gymnospermae (Голосеменные) 

Angiospermae (Покрытосеменные). 

Растения споровые - растения, имеющие в качестве единицы размножения и расселения споры, одноклеточные образования, способные при прорастании к образованию самостоятельного организма. Споровыми являются растения следующих отделов сосудистых растений: 

Lycopodiophyta (Плауновидные), 

Equisetophyta (Хвощевидные), 

Polypodiophyta (Папоротниковидные или Папоротники). 

Род - таксономическая категория или таксон, объединяющая виды растений. В конкретный род, как таксон, входит один или несколько видов. 

Семейство - таксономическая категория или таксон, объединяющая роды растений. 

Сосудистые растения - высшие растения, имеющие сосуды. К сосудистым относят растения следующих отделов: 

Плауновидные (Lycopodiophyta) 

Хвощевидные (Equsetophyta) 

Папоротниковидные (Polypodiophyta) 

Голосеменные (Gymnospermae или Pinophyta) 

Покрытосеменные или Цветковые (Angiospermae или Magnoliophyta). 

Таксон - группа организмов, отнесенных в процессе классификации к определенной таксономической категории (иначе рангу таксона). 

В классификации высших растений используются следующие ранги таксонов или таксономических категорий: отдел, класс, порядок, семейство, род и вид. 

Хвойные - деревья и кустарники обычно с характерными игольчатыми листьями (хвоeй). 

Хвощевидные - споровые сосудистые растения, с характерными членистыми побегами и мутовками бурых редуцированных листьев, утративших хлорофилл. 

Имеют специфичные щитковидные спорофиллы, собранные в стробилы на верхушках стеблей. Стебли хвощей - зеленые фотосинтезирующие, часто со значительным содержанием кремния. 

Хвощовые - единственный класс современных хвощевидных, повторяющий общие черты отдела. 



4. Семейства покрытосеменных растений, распространенных в умеренных широтах, их роль в сложении различных растительных сообществ (лес, луг, болото, водоем)



Отдел Покрытосеменные делят на два класса: Двудольные и Однодольные. Представители этих классов различаются прежде всего строением семени: зародыш семени двудольных имеет две семядоли, однодольных - одну (отсюда и название классов).



Отличительные признаки одно- и двудольных растений

Признак 

Однодольные 

Двудольные 

Корневая система 

Мочковатая, главный корень рано отмирает 

Стержневая, хорошо развит главный корень 

Стебель 

Травянистый, не способен к вторичному утолщению, ветвится редко. Проводящие пучки без камбия, разбросаны по всему стеблю 

Травянистый или одревесневший, способен к вторичному утолщению, ветвится. Проводящие пучки, имеющие камбий, расположены одним большим массивом в центре стебля или имеют вид кольца 

Листья 

Простые, цельнокрайние, обычно без черешка и прилистников, часто с влагалищем, параллельным или дуговидным жилкованием. Расположение листьев двурядное 

Простые или сложные, края цельные, рассеченные или зубчатые, часто с черешком, прилистниками, сетчатым или пальчатым жилкованием. Расположение листьев очередное, супротивное 

Цветок 

Трехчленный, реже двух или четырехчленный 

Пяти-, реже четырехчленный 

Опыление 

Большинство растений ветроопыляемые 

Большинство растений опыляется насекомыми 



Классы Двудольные и Однодольные делятся на семейства. Растения каждого из семейств имеют общие признаки. У цветковых растений основными признаками являются строение цветка и плода, тип соцветия, а также особенности внешнего и внутреннего строения вегетативных органов.

Класс Двудольные включает 418 семейств, около 10 тыс. родов и свыше 190 тыс. видов, что составляет примерно 3/4 видов цветковых растений. К этому классу принадлежат важнейшие плодово-ягодные (яблоня, груша, вишня, виноград, цитрусовые), кормовые (турнепс, брюква, клевер, люцерна), прядильные (лен, хлопчатник, конопля), масличные (подсолнечник, клещевина), декоративные (розы, хризантемы, астры, георгины) и др. Все они принадлежат к одному или к разным семействам и отличаются комплексом признаков.

Класс Однодольные образует около 122 семейств, свыше 3 тыс. родов и около 63 тыс. видов. Однодольные обеспечивают человека хлебом. К ним относятся хлебные злаки (пшеница, рис, рожь, ячмень, кукуруза, просо и др.), некоторые овоидные (лук, чеснок, спаржа), декоративные (лилии, тюльпаны, гиацинты, аспарагус, орхидеи) растения.

В состав растительных сообществ входят не только сосудистые растения, мхи и лишайники, но и грибы, бактерии, актиномицеты, микроскопические водоросли. Однако многие очень существенные признаки растительных сообществ (например, внешний вид, структура, продуктивность) определяются составом сосудистых растений. Поэтому состав этой группы растений можно считать важнейшим признаком растительных сообществ.

Большинство растительных сообществ характеризуется достаточно богатым флористическим составом группы сосудистых растений. Например, в хвойных лесах (еловых, сосновых, лиственничных) нашей страны обычно совместно произрастает до 30 и более видов; в дубовых лесах — до 40-50; на лугах — 30-50; в луговых степях — до 100 и более видов; в типичных дерновинно-злаковых степях — 50-70 видов и т. д.

Наибольшего богатства флористический состав растительных сообществ достигает в тропических лесах, где совместно произрастает до 100 видов деревьев, не считая видов травянистых растений. Лишь в особых условиях, исключающих возможность произрастания большей части видов растений (например, при сильном засолении), формируются растительные сообщества из немногих видов, в редких случаях из одного вида сосудистых растений. Иногда одновидовые растительные сообщества представляют сравнительно непродолжительную возрастную стадию развития какого-либо биогеоценоза. Примером могут быть так называемые мертвопокровные леса, где из-за недостатка света под пологом деревьев (от сомкнутости их крон) другие растения произрастать не могут.

Не меньшее значение для характеристики растительных сообществ имеет то, что они образованы не только многими видами, но и видами, различными по своим экологическим и биологическим свойствам и по значимости в определении особенностей растительного сообщества.

Растительные сообщества образованы многими видами, а это означает, что в состав сообщества входят виды, различные по своим экологическим и биологическим свойствам. 

Примером могут быть растительные сообщества еловых лесов, в состав которых входят деревья (ель), кустарники (крушина ломкая, жимолость лесная), кустарнички (брусника, черника), травы (кислица обыкновенная, майник, седмичник и др.), гипновые мхи. Среди трав преобладают многолетники, размножающиеся вегетативным путем, но встречаются и однолетники, размножающиеся исключительно семенами (например, полупаразитное растение марьяник луговой).

Кустарнички представлены как вечнозеленой брусникой, так и ежегодно теряющей осенью листья черникой.

В состав растительных сообществ широколиственных лесов, в частности в дубравах, входят деревья (дуб, клен, липа), кустарники (лещина), многие виды трав. Среди трав выделяются две группы видов, отличающиеся по приуроченности периода вегетации либо к весне, либо к лету. К первой группе относятся весенние эфемероиды (хохлатки, ветреница лютиковая, пролеска) — растения, начинающие вегетацию рано весной. Они используют благоприятные условия освещения до начала развертывания листьев на деревьях и успевают за короткий срок образовать соцветия, дать плоды и накопить достаточное количество энергетического материала в органах запаса.

В составе многовидового растительного сообщества всегда можно обнаружить виды, относящиеся к различным экологическим и биологическим типам растений. Следовательно, к числу существенных признаков растительных сообществ можно отнести разнообразие экобиоморфного состава их компонентов.




Вертикальный разрез через надземную и подземную части биогеоценоза суходольного луга. 1 — мышиный горошек; 2 — бедренец-камнеломка; 3 — овечья овсяница; 4 — манжетка; 5 — просяная осока; 6 — средний клевер; 7 — кошачья лапка; 8 — лекарственная буквица; 9 — хвощ; 10 — нивяник.



Разнообразие состава растительных сообществ объясняется еще тем, что, как правило, каждый вид представлен в них большим числом особей, отличающихся по возрасту и жизненному состоянию. Совокупность особей любого вида в пределах конкретного растительного сообщества образует ценотическую популяцию, или ценопопуляцию. В состав ценопопуляций видов цветковых растений могут входить жизнеспособные семена, находящиеся в почве или на ее поверхности, всходы, ювенилы (молодые растения, отличающиеся от взрослых размерами и формой листьев), переходные от ювенильных к взрослым (имматурные) и взрослые растения. В состав популяций некоторых трав входят также особи, находящиеся в состоянии вторичного покоя (корневища, луковицы, клубни, неразвившиеся надземные побеги).




Вертикальный разрез через надземную и подземную части биогеоценоза суходольного луга.

1 — осока бледная; 2 — щучка дернистая; 3 — лютик едкий; 4 — кошачья лапка; 5 — овсяница овечья; 6 - гравилат речной; 7 — сивец луговой.



Ценопопуляций отдельных видов в одном и том же растительном сообществе могут сильно отличаться друг от друга как по числу особей на единицу площади, так и по соотношению особей различных возрастных групп (возрастному спектру). Сложный состав популяции сообщества является приспособлением, обеспечивающим большую устойчивость видов в растительных сообществах.



5. Охарактеризуйте семейство Капустные (Крестоцветные), культурные, сорные и дикорастущие виды. Типы плодов, типичное строение цветка. Формула цветка



Капустные - семейство двудольных растений. Включает до 380 родов и более 3200 видов, распространённых в умеренной зоне Северного полушария. 

Однолетние или многолетние травы, реже полукустарнички. Многие высокогорные виды имеют подушкообразную форму, способствующую сохранению тепла. Листья очередные, иногда только прикорневые, в розетке, цельные или перисто-раздельные, часто опушённые простыми или железистыми волосками. Цветки обоеполые, правильные, с 4 чашелистиками и 4 лепестками. Тычинок 6. Завязь двугнёздная, столбик короткий, рыльце головчатое или двураздельное. Основные опылители – мухи, пчёлы, шмели, реже бабочки. Возможно самоопыление. Плод удлинённый (стручок) или короткий (стручочек), раскрывается двумя створками или ломается поперёк, иногда нераскрывающийся. Плоды разносятся ветром, животными, нередко после растрескивания стручков отлетают на значительное расстояние от растения. Среди крестоцветных овощные (капуста, редька, редис, салат, репа, хрен), масличные – (рапс, горчица), кормовые (брюква, турнепс), лекарственные, красильные и декоративные растения. Имеются и злостные сорняки (пастушья сумка, сурепка и др.).

Крестоцветные — однолетние и многолетние травы, редко полукустарники или кустарники. Листья расположены у большинства поочередно, прилистников не имеют. Все части у большинства покрыты волосками, между которыми особенно характерны звездчатые и двуразвилистые; на одном и том же растении нередко бывают волоски нескольких форм. Так как они наполнены воздухом, то придают всему растению, если их много, седой вид. Цветы небольшие или даже мелкие, собраны кистями, заканчивающими как главный стебель, так и ветви. Вначале эти кисти часто имеют вид коримбов. Число чашелистиков и лепестков-4. Лепестки в редких случаях не дорастают. Цвета желтого и белого, реже — розового или других цветов. Тычинок 6, из них 2 коротких и 4 длинных, сидящих попарно. Гинецей состоит из двух сросшихся плодолистиков, цельный. Завязь двугнездая, содержит в каждом гнезде семяпочки, расположенные по швам. Плод в виде стручка или стручочка, смотря по размерам. По созревании он лопается по швам, створки его отваливаются, но остается рамка, образованная швами и тонкая перегородка, натянутая на эту рамку. Семена в различном числе сидят по швам с обеих сторон рамки. Они без белка и с кривым маслянистым зародышем. Кожура их довольно толстая, при смачивании в воде становится липкой. Отклонениям и изменениям подвержены больше всего плоды крестоцветных, хотя эти изменения не затрагивают главного существенного признака плода, состоящего в том, что он 2-гнездый, что семена его расположены по швам и что самые семена без белка и с кривым зародышем. Крестоцветные содержат более или менее едкие соки и значительное количество серы. Поэтому при гниении они выделяют сернистый водород, производящий неприятный запах. Многие из них, как например, левкои и желтофиоли, известны в садоводстве, многие суть важные огородные растения, доставляющие обильную и здоровую пищу.





Плоды крестоцветных: 1 — катрана морского (Crambe maritima); 2 — ярутки полевой (Thlaspi arvense); 3 — рыжика посевного (Camelina sativa); 4 — редьки дикой (Raphanus raphanistrum); 5 — лунника многолетнего (Lunaria rediviva); 6 — желтофиоля садового (Cheiranthus cheiri); 7 — пастушьей сумки (Capsella bursapastoris); 8 — брюквы (Brassica napus).



Всем растениям семейства крестоцветных свойственны общие признаки. Для растений этого семейства характерны цветки одинакового строения, в которых лепестки расположены крестообразно. Цветки имеют чашечку из 4 чашелистиков, венчик из 4 лепестков, 6 тычинок, из которых 2 короткие и 4 длинные, один пестик. Соцветие - кисть. Плоды - стручки или стручочки, то есть короткие стручки. Длина стручков не более чем в 2 - 3 раза превышает ширину. Листья крестоцветных расположены на стебле поочередно или собраны в прикорневую розетку. Корневые системы стержневые; у некоторых растений образуются корнеплоды.

Из растений семейства крестоцветных, цветущих осенью, широко распространена сорная трава редька дикая. Как типичный представитель класса двудольных это растение обладает всеми типичными признаками класса. Стебель редьки дикой прямостоячий, покрыт в нижней части жесткими волосками. Листья лировидной формы расположены поочередно. Цветки с желтыми лепестками имеют типичное для семества крестоцветных строение. Они довольно крупные и собраны в соцветие-кисть.

Плоды у дикой редьки - стручки с поперечными перетяжками. При созревании стручки этого растения, в отличие от стручков других крестоцветных, распадаются по пертяжкам на отдельные дольки с одним семенем в каждой.

Сурепка обыкновенная похожа на дикую редьку. Плод сурепки - стручок с перегородкой между двумя створками. На перегородке развиваются семена.

Пастушья сумка имеет мелкие белые цветы. Плоды пастушьей сумки - треугольные стручочки, напоминающие сумки, с которыми раньше ходили пастухи (отсюда и название этого растения). Плоды быстро созревают, и высыпавшиеся семена сразу прорастают.





Крестоцветные.

Кергеленская капуста (Pringlea antiscorbutica): 1 - общий вид растения с плодами; 2 - цветок. Каулантус вздутый (Caulanthus inflatus): 3 - общий вид растения с плодами. Геококкус крошечный (Geococcus pusillus): 4 - общий вид растения с подземными плодами.

К семейству Крестоцветные относится около 3 тыс. видов растений. В основном это травянистые растения.

Формула цветка: Ч4Л4Т2+4П1. Плод – стручок или стручочек.

Представители – капуста, редис, репа, сурепка, пастушья сумка, желтушник, дикая редька.



6. Характеристика семейства Маревые. Нарисовать цветок, соплодие, корнеплод. Формула цветка. Дайте по-русски и по-латыни названия растений этого семейства



Маревые ассоциируются в сознании большинства людей с злостными садово-огородными сорняками и рудеральными растениями. И это соответствует действительности: виды мари (Chenopodium) и лебеды (Atriplex) — распространеннейшие сорняки-космополиты. Но вместе с тем этому семейству человечество обязано корнеплодом первостепенной важности — свеклой и, прежде всего, сахарной свеклой, которая ныне дает более трети всего производимого в мире пищевого сахара, а также повседневным овощем — столовой свеклой. Кроме того, это семейство содержит ряд других менее известных, но ценных полезных растений.

Цветки мелкие, невзрачные, циклические или спирально-циклические, симметрические, пятимерные (кроме гинецея), обоеполые или раздельнополые со следами редукции того или другого пола. Околоцветник простой, чашечковидный, у мужских цветков иногда редуцирован. Андроцей обычно из 5 тычинок, геницей простой, из 2-3 (4-5) плодолистиков, завязь верхняя (у свеклы – Beta – полунижняя), одногнездная. Листья обычно цельные, без прилистников, могут быть мясистыми или недоразвитыми.





Цветки мелкие, невзрачные, у большинства видов собраны в плотные клубочки, которые, в свою очередь, образуют колосовидные или метельчатые соцветия. Околоцветник простой, из пяти свободных или сросшихся листочков; иногда листочков может быть один—четыре, или же они отсутствуют. Тычинок столько же, сколько листочков, они располагаются напротив их. Пестик с верхней или полунижней одногнёздной завязью и двумя—пятью рыльцами.

Формула цветка: .

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D1%80%D0%B5%D0%B2%D1%8B%D0%B5 - cite_note-Mirkin-1Плод односемянный, в большинстве случаев сухой, заключённый в остающийся при нём околоцветник или в разрастающиеся прицветники.




7.Характеристикм семейства Тыквенные. Женский и мужской цветок. Формулы цветков. Указать овощные растения из этого семейства



Тыквенные — однолетние или многолетние, вьющиеся или стелющиеся травы, реже кустарники, с очередными, пальчато- или перистолопастньми (реже раздельными) или простыми листьями. Большинство представителей семейства снабжены усиками, представляющими собой видоизмененные побеги. Цветки обычно однополые, одно- или двудомные, редко обоеполые, актиноморфные, одиночные или собранные в пазушные соцветия — пучки, кисти, метелки, зонтики. Околоцветник вместе с основанием тычиночных нитей образует цветочную трубку, приросшую к завязи; чашечка пятилопастная. Венчик сростнолепестный, пятилопастный или пятираздельный (до рассеченного), желтый или белый, реже зеленоватый или красный. Тычинок 2—3—5, очень редко 2, чаще 5, из них обычно 4 попарно сросшиеся; иногда срастаются все тычиночные нити или пылъпики всех тычинок. Гинецей состоит из 3, реже из 5 или 4 плодолистиков; завязь нижняя (иногда полунижняя), чаще трехгнездная, с многочисленными семязачатками в каждом гнезде; столбик с утолщенными мясистыми рыльцами.




Ветвь с мужскими цветками

Ветвь с женскими цветками



Формула цветка: ; [1] (; [2])

Овощные растения семейства тыквенные: губка, или люффа; кабачок; кривошейка, или крукнек; нара, или акантосициос ощетиненный; огурец антильский, или ангурия; огурец желтый, или момордика; огурец змеиный, или три-хозантес; огурец индийский, или горлянка; огурец мандерский; огурец мексиканский, или чайот; огурец перуанский, или циклантера лопастная; огурец посевной; патиссон; телфайрия стоповидная и западная; тладианта сомнительная; тыква малабарская; тыква фордгукская; ходжосния гетероклита.


     

Тыква Тыква вонючая Арбуз Дыня Огурец Чайот



    

Момордика Трихозант Люффа Лагенария Бенинказа



8. Надземные и подземные метаморфозы побега и корня у культурных растений. Нарисовать различные типы метаморфоз



Метаморфоз — превращение одного органа в другой с полной сменой формы и функции, происходит у многих травянистых растений (постепенное отмирание надземного побега и переход в корневище, луковицу, клубнелуковицу на время неблагоприятного периода). В большинстве же случаев метаморфозу подвергаются не дифференцированные органы взрослого растения, а их зачатки, например, при превращении части побегов и листьев в колючки, усики. 

Корень – подземный орган растения, являющийся продолжением оси побега. Он укрепляет растение в земле, всасывает воду и минеральные соли, накапливает запасные вещества, иногда служит для вегетативного размножения. Существуют две основные корневые системы: стержневая и мочковатая. 






Стержневая корневая система встречается у двудольных растений. Она состоит из мощного главного корня, расположенного вертикально вниз, и слабо развитых растущих из него боковых корней, способных многократно ветвиться на корни первого, второго и последующих порядков. 

Все окончания молодых корней покрыты корневыми волосками, которые образуют, так называемую, зону всасывания.

У однодольных растений главный корень отмирает рано и на его месте появляются растущие из стебля придаточные корни, образующие, так называемую, мочковатую корневую систему. 

Существуют разнообразные видоизменения корней, особенно у двулетних и многолетних растений. Чаще всего они становятся запасающими органами и приобретают самые различные формы. Запасающими иногда становятся целые корни, иногда их части. 

Веретенообразный корень образуется в том случае, когда главный корень сильно разрастается, грубеет и принимает вид веретена, из боков которого растут мелкие боковые корни. 

Свекловидный корень в верхней части сильно расширен, вздут, а в нижней остается продолговатым. 

Клубневый корень состоит из боковых вздутых корней, накапливающих запасные вещества или имеет одиночные, двойные или несколько клубней. 

Побег является надземной (иногда подземной) частью растения, состоящей из стебля и листьев. На верхушке побега находится верхушечная почка, отличающаяся от остальных: боковые почки закладываются в пазухах листьев, между стеблями и листом. На побеге выделяются узлы, то есть места, из которых вырастают листья, и междоузлия – отрезки стебля, лежащие между ними. 

Главный побег у деревьев называется стволом, боковые побеги деревянистых растений, кустарников и полукycтapникoв – ветками. Побеги могут быть вытянутыми, с длинными или укороченными междоузлиями, с близко лежащими друг от друга узлами, и, наконец, короткими, с сильно сближенными междоузлиями. Осевой частью побега является стебель; он может быть приподнимающимся, стелющимся, вьющимся, угловатым, округлым, толстым, плотным и т.д. Безлистный стебель, растущий непосредственно из корневища или корня, несет цветок или соцветие и называется стрелкой.

Стебель может быть простым или разветвленным. Каждое растение стремится увеличить площадь своего соприкосновения со средой, будь то вода, воздух или почва. Для этого оно ветвится. Ветвление бывает разного рода. 

Дихотомическое (вильчатое) ветвление – когда из верхушечной точки роста развиваются два побега. 

Такого типа ветвление встречается у мхов, плаунов, некоторых папоротников, низших растений, например, у водорослей. 





У семенных растений встречаются моноподиальный, симподиальный и ложнодихотомический типы ветвления. Моноподиальное (одноосевое) ветвление имеет место, когда основной побег развивается из верхушечной почки, а из боковых почек вырастают тонкие боковые побеги. Этот тип ветвления присущ большинству хвойных. Но он имеет свои недостатки. Если верхушка дерева будет повреждена или упрётся в процессе роста в ветвь другого дерева, весь рост дерева может почти остановиться. Симподиальное (многоосевое) ветвление имеют растения, у которых верхушечная почка не развивается, или главный побег рано отмирает, а из близкой боковой почки вырастает побег, продолжающий ось главного побега. Так ветвится большинство лиственных деревьев.

Ложнодихотомическое ветвление наблюдается в случае, когда верхушечная почка не развивается, или когда развивающийся из нее побег быстро отмирает, а из двух других ниже лежащих боковых почек вырастают два равноценных побега. 

Надземные побеги имеют многочисленные видоизменения (метаморфозы). У некоторых растений побеги такие тонкие, что не могут подняться вверх, а стелются по земле. Это, так называемые, стелющиеся побеги. Растения благодаря таким побегам могут размножаться вегетативно, поскольку в узлах могут возникать придаточные корни. Иногда стелющиеся побеги имеют очень длинные междоузлия, а в узлах вместо ассимилирующих листьев вырастают незеленые, чешуйчатые листья, Это, так называемые, ползучие побеги или столоны, служащие для вегетативного размножения. Они образуют в узлах чешуйчатых листьев почки и придаточные корни, а после отделения такой части столонов от материнского растения дают начало новому организму. 

У вьющихся растений тонкие побеги взбираются вверх по подпоркам. Это вьющиеся стебли. Среди них можно выделить два вида: обвивающие и цепляющиеся. Стебли обвивающие вьются сами вокруг подпорки (например хмель). Цепляющиеся не обладают такой способностью, они цепляются за подпорку специальными органами, такими как шипы, колючки, цепляющие волоски, присоски, усы, которые представляют собой видоизмененные побеги или части, придаточные корни, листья и даже верхушечную часть листа. 

У многих растений укороченные побеги превращаются в заостренные, часто окруженные почками колючки, У некоторых короткие побеги могут быть сплющены, они становятся похожими на листья и выполняют функцию ассимиляции. Они называются филлодиевыми. 

Подземные побеги встречаются у многолетних растений с зелеными надземными побегами. Они выполняют функцию запасающих органов, в которых растение откладывает в летний период запасные вещества. Подземные побеги нужны также для вегетативного возобновления. Весной из них вырастают надземные зеленые побеги, питающиеся запасом питательных веществ из подземных. Среди видоизменений подземных побегов можно назвать корневища, клубни и луковицы. 







Корневище – подземный продолговатый побег с укороченными междоузлиями. Обычно они утолщенные, иногда мясистые, расположены в земле горизонтально или наклонно. Корневище имеет на одном конце верхушечную почку, этим концом оно растет; противоположный конец его постепенно отмирает. В узлах побега находятся мелкие, чешуйчатые листочки, а в их пазухах – боковые почки. Из боковых и верхушечной почек вырастают надземные побеги. На нижней стороне корневища образуются мочковатые придаточные корни. 

Длинные, тонкие, разветвленные корневища, ненакапливающие питательные вещества, называются подземными ползучими побегами. Они служат для вегетативного возобновления. 

Клубень является сильно утолщенным, коротким, вздутым подземным побегом, накапливающим запасные питательные вещества, На его поверхности в углублениях находятся почки, одиночные или собранные по несколько штук в пазухах чешуйчатых быстро опадающих листочков Из этих почек весной вырастают зеленые надземные побеги. Некоторые растения имеют одновременно два клубня, один старый, другой новый, последнего года. 

Луковица состоит из очень укороченного, конусовидного стебля, образующего, так называемое, донце, а также окружающих его незеленых чешуйчатых или мясистых листьев, в которых накапливаются запасные вещества. Листья плотно прилегают друг к другу и образуют большую луковицу, покрытую внешними, сухими, защитными чешуями. Из луковицы весной вырастает зеленый, облиственный, цветоносный побег. Новые луковички образуются в мясистых пазухах старых чешуек и служат для вегетативного возобновления. Такие подземные побеги встречаются у растений однодольных, а также с коротким периодом вегетации (так называемые, весенние эфемероиды).




Метаморфоз побегов: 1 - кактус опунция - стеблевой суккулент; 2 - иглица: л - чешуевидный лист, ф - пазушный филлокладий, ц - цветок; 3 - усик винограда с присосками; 4 - колючки боярышника: А - молодая колючка с рудиментами листьев, сидящая в пазухе зелёного листа, Б - взрослая колючка, р - рубец кроющего листа; 5 - картофель с подземными клубнями - А, Б и В - образование клубня на конце столона, видны листовые рубцы; 6 - луковица тюльпана в продольном разрезе: д - донце, к - корни, ч - луковичные чешуи, цв - растущий цветонос, п - дочерняя луковица; 7 - корневище купены: к - корни, п - почка, р - рубцы отмерших цветоносных побегов; 8 - вороний глаз, система корневищ и надземных цветоносных побегов. 



9. Охарактеризовать основные типы лугов и их практическое значение. Охрана лугов



В зависимости от расположения на различных элементах рельефа местности природные луга подразделяются на следующие типы.

Суходольные сенокосы и пастбища занимают возвышенные хорошо дренированные площади с сильно- и среднеподзолистыми почвами различного механического состава. Эти угодья часто имеют значительную закамененность. Грунтовые воды в этих местах обычно находятся на большой глубине, поэтому травостои в основном обеспечиваются водой за счет атмосферных осадков. Растительность представлена бобово-разнотравнозлаковыми травостоями, в которых часто встречаются щучка дернистая, полевица обыкновенная и тонкая, мятлик луговой и обыкновенный, овсяница красная н овечья, душистый колосок, белоус торчащий, тимофеевка луговая, вейник наземный и Лангсдорфа, сивец луговой, клевер луговой и средний, манжетка обыкновенная, василек луговой, лапчатка прямостоящая, нивяник обыкновенный, колокольчик раскидистый, подорожники и др. Урожайность их составляет в среднем 0,6-1 т сена с 1 га. На не заросших кустарниками участках с ровной поверхностью возможна механизированная заготовка кормов. 

Низинные сенокосы и пастбища расположены в бессточных понижениях, на днищах логов и в речных долинах с болотными, дерново-подзолистыми и торфяно-подзолистыми почвами различной степени оглеения. Растительность этих местообитаний снабжается водой за счет атмосферных осадков и близко залегающих грунтовых вод. Травостои представлены разнотравно-осоково-злаковой растительностью с участием щучки дернистой, мятлика болотного и лугового, полевицы белой и собачьей, тимофеевки луговой, овсяницы луговой и красной, чины болотной, клевера лугового и ползучего, лабазника вязолистного, лютика ползучего, лапчатки гусиной, гравилата речного, вероники длиннолистной, купальницы европейской, сабельника болотного, горца змеиного, осоки острой, дернистой, заячьей и вздутой. Во время таяния снега и выпадения сильных дождей угодья переувлажняются. Продуктивность их невысокая (1-1,5 т сена с 1 га).

Пойменные луга - угодья, занимающие прибрежные площади малых и больших рек. Они подразделяются на луга прирусловой, центральной и приматериковой поймы. Почвы - пойменные дерново-подзолистые, дерновые, дерново-глеевые различного механического состава. Травостои, произрастающие на возвышениях поймы, обеспечиваются влагой в основном только за счет атмосферных осадков, а в долинах и балках - атмосферных осадков и грунтовых вод. Территория, прилегающая к руслу реки, затопляется полыми водами, но режим их затопления существенно варьирует по годам. Травостои в основном представлены разнотравно-злаковой растительностью с примесью бобовых. Характерными их представителями на краткопоемных лугах являются: ежа сборная, тимофеевка луговая, овсяница луговая, красная и овечья, мятлик луговой, полевица обыкновенная, щучка дернистая, душистый колосок, клевер луговой и ползучий, чина луговая, василек луговой, нивяник обыкновенный, погремок малый, лапчатка гусиная, лютик ползучий, гравилат речной, манжетка обыкновенная, купальница европейская. Для долгопоемных лугов наиболее типичной является крупнозлаково-осоковая или даже крупноразнотравная растительность с участием лисохвоста лугового, двукисточника тростникового, костреца безостого, пырея ползучего, полевицы белой, тимофеевки луговой, бекмании восточной, горошка мышиного, люцерны желтой, клевера лугового и гибридноrо, борщевика сибирского, щавеля конского, тысячелистника обыкновенного, подмаренника большого, осоки дернистой, заячьей и стройной, ситника лягушачьего. Среди естественных луговых угодий это самые урожайные, дающие наиболее ценный в питательном отношении корм, но в общей луговой площади Нечерноземья они занимают всего около 8-10%.

Болотные сенокосы и пастбища распространены в глубоких понижениях на водоразделах, по берегам озер и в притеррасной части речных пойм. Они имеют торфянистые, торфяно-глеевые, торфяно-лугово-болотные или иловато-глеевые почвы. Увлажнение - избыточное, грунтовое или натечное; часто вода застаивается на поверхности. Обычно в этих условиях произрастает разнотравно-осоковая растительность с участием лабазника вязолистного, манника большого, меч-травы обыкновенной, осоки пузырчатой, вздутой, топяной, вздутоносой, водной, черной, острой и шаровидной, ситника развесистого, чины болотной, вейника сероватого, пушицы узколистной и влагалищной, сабельника болотного, незабудки болотной. Эти травостои малопродуктивны, дают корм невысокого качества. Уборка урожая механизмами сильно затруднена, в первую очередь в связи с переувлажнением почвы.

Луга имеют большое значение в обеспечении кормами сельскохозяйственных животных. Травы естественных лугов – наиболее полноценный корм, богатый витаминами, микроэлементами и минеральными солями. Луга занимают значительное место среди других сельскохозяйственных угодий.

На лугах произрастает около 60% видов растений. Ведущее место занимают злаковые и сложноцветные (до 35% всей растительной массы).

Пойменные луга нередко в половодье заносятся илом, песком, мусором; как и суходольные, покрываются кочками, кустарниками, местами имеют избыточное увлажнение. Урожайность лугов падает также в результате слишком интенсивного использования их под пастбища.

В качестве мер по улучшению лугов рекомендуется:

1) Расчистка и планировка поверхности (очистка от кустарников, камней, мусора, валежника, уничтожение кочек);

2) Улучшение и регулирование водного режима почв;

3) Сохранение (при необходимости и создание) прибрежных полос кустарников в поймах крупных рек, как средство предотвращения заносов пойменных лугов песком;

4) Борьба с ядовитыми растениями;

5) Поверхностное внесение органических и минеральных удобрений;

6) Иногда посев семян.

В повышение урожайности лугов наилучшие результаты дает попеременное сенокосно-пастбищное использование. Однако ранний весенний выпас скота с последующим сенокошением вдвое снижает урожай лугов.

В отдельных случаях известный ущерб травостою наносят сильно размножившиеся грызуны, особенно мышевидные. 

Литература



1. «Жизнь растений – водоросли» А.А. Фёдоров, А.Л. Курсанов, Н.В. Циуин, М.В.

Горленко, С.Р. Жилин.

2. «Курс общей ботаники» В.Г. Хржановский, 1-2 часть, М., Высшая школа, 1982 гг.

3. Биология (справочник для поступающих в вузы). 3-е издание. Т.Л. Богданова, Е.А. Солодова. Москва, «АСТ-ПРЕСС ШКОЛА», 2004 г.