Основы ботаники

Тростник обыкновенный (Phragmites communis). Многолетник. Корневище с длинными подземными побегами. Стебли высотой до 5 м. Соцветие крупнометельчатое. Растет на болотах, у берегов водоемов, в плавнях и на орошаемых полях по всему России. Срезанные и высушенные стебли идут для изготовления матов, циновок, а также на разные поделки. Молодые стебли скашивают на корм.

Полевичка (Eragrostis). Однолетники и многолетники. Соцветие -- метелка. Колоски многоцветковые. Цветки обоеполые. В России 9 видов. Из однолетников в кормовом отношении, наиболее интересны п. малая (Е. minor) и п. волосистая (Е. pilosa).

Тонконог (Koeleria). Дерновинные степные многолетники. В России около 30 видов. Некоторые из них -- К. gracilis /С. glauca, К. caucasica -- ценны как пастбищные травы.

Ежа. Е. сборная (Dactylis glomerata). Многостебельный многолетник. Метелка короткая в густых пучках, трех-семицветковая. Растет почти по всему России. Один из лучших кормовых злаков.

М. луковичный, конурбаш (Роз bulbosa var,vivipara). Маленькое растение с плотными дерновинками. Стебли в основании луковицеобразные. Колоски, часто превращающиеся в выводковые почки луковичек, которыми вид легко размножается. Растет в степях, на сухих лугах, в пустынях; отличное кормовое.

М. луговой (P.pratensis). Растет на лугах, лесных полянах по всему Советскому Союзу. Относится к группе лучших кормовых пастбищных злаков.

О. бороздчатая, типчак (?, sulcata). Дерновинный злак, листья шершавые, сероватые, пластинки листа вдоль сложенные. Распространенное в черноземной полосе России, в Средней Азии и на Кавказе степное растение, дающее весенний и осенне-зимний корм. Основное пастбищное растение Северного и Центрального Казахстана.

О. красная (F. rubra). Корневище ползучее. Колоски красноватые или лиловатые. Произрастает на влажных лугах всего Советского Союза. Хорошая кормовая трава, особенно для пастбищ.

О. луговая (F. pratensis). Растет на лугах по всей России. Одна из лучших кормовых трав.

О. овечья (F.ovina). Влаголюбивое растение лесной и степной зон. Хорошая кормовая трава.

Костер (Bromus). Многолетние и однолетние растения, приуроченные к сухим местам обитания. Влагалища замкнутые на большом протяжении. Метелки крупные. В России свыше 20 видов.

К. безостый (В. inermis). Многолетник, образующий рыхлые дернины. Корневище ползучее. Распространен по всему Союзу, в разнообразных экотипах, большинство которых степные формы. Очень ценное кормовое растение для степной зоны.

К. пестрый (В. variegatus). Многолетний вид, растущий на альпийских лугах Кавказа и Крыма. Отличная пастбищная трава.

К. кровельный (В. tectorum). Однолетник. Встречается на сухих местах и в посевах в европейской части России, на Кавказе и в Средней Азии. В засушливых районах может служить весенней кормовой травой.

Пырей (Agropyron). Полиморфный род, почти нацело состоящий из многолетних видов. Колоски одиночные, сидят в выемках оси колоса, двухцветковые и многоцветковые. В России более 50 видов.

П. ползучий (A. repens). Корневища с ползучими побегами. Растет по всему России, на лугах и как сорное. Как кормовое растение принадлежит к грубым, но питательным злакам. Предпочтительный конский корм. Пырейные сенокосы хороши на поемных лугах.

Житняк гребенчатый (A. cristatum). Дерновинный злак. Колос плоскопирамидальный, гребенчатый. Растет по всей России, но преимущественно в степных районах, где является отличным кормовым растением.

П. сибирский (A. sibirica). Колос узкий, безостый. Растет в сухих степях, на песках Заволжья, в Средней Азии. Хорошее кормовое растение.

Рожь (Secale). Однолетние, двулетние и многолетние виды. Соцветие -- сложный колос. Стержень колоса у диких видов в зрелом состоянии ломкий, распадающийся на членики (по выемкам). Членики при этом остаются при колосках. Колоски 2--4-цветковые, у культурных форм одиночные. Колосковые чешуи линейно-шиловидные. Нижняя цветковая чешуя вытянута в настоящую ость, редко в остевидное окончание, усаженное гребенчато расположенными щетинками. Тычинок 3, рыльце перистое. Из 8 видов 7 в северном полушарии и 1--в южном.

Р. посевная (S. cereale). Двулетние и однолетние (озимые и яровые формы). Все растение покрыто восковым налетом, отчего имеет сизый оттенок. Колосковые чешуи очень узкие. Колосковый стержень неломкий, по созревании не распадается на членики. Культурное растение, возделываемое в странах северного полушария. Большинство культурных форм -- озимые. Рожь -- анемофильный перекрестноопылитель. Самоопыляющиеся формы весьма редки. Высевают рожь в северных районах страны, в лесной

зоне, в Поволжье, Сибири и на Кавказе, в высокогорных районах.

Р. сорно-полевая (S. segetale). Обли-гатносорное растение, засоряет посевы озимой пшеницы в горах восточного Закавказья. Вне пашни не встречается. Необыкновенно полиморфный вид, дающий отличный материал для селекции.

Р. Куприянова (S. kuprianovii). Многолетнее, ярко-зеленое, хорошо облиственное, кормовое растение. Стебли многочисленные, раскидистые. Колосья узкие, пониклые, по созревании ломкие. Растет в диком виде на Северном Кавказе в горной субальпийской зоне.

Пшеница (Triticum). Однолетние и двулетние (озимые) растения. Соцветие -- сложный колос. Колоски одиночные, сидящие в выемках колосового стержня, 3--7-цветковые; плодоносят не все цветки. Стержень колоса с уступами (выемками), в зрелом состоянии неломкий, прочный (у культурных видов) или, наоборот, ломкий, распадающийся вместе с колосками, которые сидят на члениках стержня. Колосковых чешуи две. Нижняя цветковая чешуя с длинной остью или зубцом, верхняя -- пленчатая. Тычинок 3, рыльце двулопастное, перистое. Зерновка свободная. Растения самоопыляющиеся, реже -- перекрестноопыляющиеся (ветром). Очень полиморфный род. Пшеница возделывается на всех континентах и доставляет основной хлеб большей части (или половине) населения земного шара. Из 19 видов 13 видов пшеницы встречается в Закавказье, оно и является родиной пшениц (особенно Грузия)*.

Волоснец (Elymus). Многолетние крупные растения. Колоски3-- 5-цветковые, сидящие по нескольку в выемке колоскового стержня. В России 4 вида Наиболее распространенный в песчаный (Е arenanus). Корневище ползучее Все растение сизо-голубое от сплошного воскового налета. Колосья многоколосковые. Растет на приморских песках в Арктике и в северных областях.

Ячмень (Hordeum). Многолетние и однолетние растения. Колосья двурядные и шестирядные. Колосовой стержень по созревании ломкий или прочный нераспадающийся Колоски одноцветковые (очень редко 2--3-цветковые), сидят в выемке колосового стержня по три рядом, при этом средний -- сидячий, а боковые -- часто на ножках Если средний --* плодущий, а боковые бесплодные, то колосья получаются плоские (чаще всего), если же все плодущие, то колосья цилиндрические, в разрезе 6-- 4-гранные Колосковые чешуи шиловидные, короткие Нижняя цветковая чешуя обыкновенно с остью, очень редко безостая. Зерновка часто срастается с цветковыми чешуями (пленчатые формы) или же лежит свободно и тогда легко вымолачивается (голозерные формы).

Полиморфный ряд, виды которого распространены на всем земном шаре. Из 18 видов только 2 культурных, в России 10 диких и 2 культурных вида.

Семейство Лилейные. Охарактеризуйте наиболее распространенные овощные дикорастущие и декоративные растения (20 видов). Нарисуйте цветок, плод и подземные видоизменения побегов

Семейство лилейные (Liliaceae) насчитывает много эндемических видов и даже целых родов, это крупное семейство, имеющее представителей на всех континентах, богато красивоцветущими растениями, полезными пищевыми и техническими. Многолетние (по преимуществу) травянистые растения, очень часто с луковицами или с корневищами. Околоцветник венчиковидный, листочки расположены в два круга, свободные или сросшиеся. Тычинок 6. Завязь верхняя, 3-гнездная, состоит из 3 плодолистиков. Плод -- коробочка или ягода. В России более 600 видов. Многие лилейные являются энтомофильными растениями.

Луковичные лилейные распространены в России преимущественно в степях, полупустынях и в горных районах. Семейство делится на несколько подсемейств.

Подсемейство зимовниковые (Melanthioideae) относится к наиболее примитивным. Пестик с 3(4) свободными столбиками. Зрелая коробочка вскрывается по перегородкам, а не по створкам.

Чемерица (Veratrum). Многолетники, с толстыми корневищами. Листья широкоовальные, стеблеобъемлющие. Соцветие -- длинная кисть. В России 7 видов.

Ч. черная (V. nigrum) и ч. лобелиевая (V. lobelianum) -- растения, содержащие (особенно в корневищах) ядовитые алкалоиды; растут в лесной и лесостепной зонах, а V. lobelianum также в субальпийской зоне Кавказских гор.

Безвременник (Colchicum). Многолетние клубнелуковичные растения. Клубнелуковица покрыта влагалищем из старых листьев. * Расцветают ранней весной или осенью; листья появляются после цветения или одновременно с цветками. Цветки одиночные, крупные, обоеполые, листочки околоцветника внизу спайные, на верхушке раздельные, окрашенные. Тычинок 6, 3 из них более длинные. Плод -- верхняя син-карпная коробочка. Эти ядовитые засоряющие пастбища растения содержат алкалоид колхицин, применяемый для искусственного получения полиплоидов.

5. осенний (С. autumnale). Трубка околоцветника длинная, погруженная в почву. Цветет осенью. Растет на Западной Украине.

Б. великолепный (С. speciosum). Околоцветник лилово-розовый. Цветет в сентябре. На горных лугах Грузии.

С. umbrosum -- в Абхазии, Аджарии.

Б. ленкоранский (С. lencoranicum). На лугах Талыша.

Б. Регеля (С. regelii). На горных лугах Средней Азии.

Подсемейство асфоделевые (Asphodeloideae). Травянистые и деревянистые многолетники. Коробочка в зрелом состоянии вскрывается со створками.

Эремурус (Eremurus). Корневище пальчатое. Листья широколинейные, собранные в прикорневую розетку. Стрелки высокие (до 3 м). Соцветие -- прямая кисть. Листочки околоцветника спайные только в основании. Плод -- коробочка. Красивые декоративные растения. В СНГ более 20 видов, большинство из них произрастает в горах Средней Азии.

Гемерокаллис, лилейник (Hemerocallis). Листья прикорневые, длинные. Околоцветник крупный, к середине шестираздельный.

Подсемейство лилиевые (Lilioideae). Многолетние травянистые луковичные растения. Цветки собраны в кисть или одиночные, крупные. Околоцветник окрашенный. Плод -- коробочка, открывается трещинами по створкам.

Гусиный лук (Gagea). Маленькие луковичные ранневесенние растения. Околоцветник желтый. В России распространен повсеместно.

Лилия (Lilium). Луковицы с черепитчатыми чешуями. Цветки собраны в соцветие (кисть или метелку) или одиночные, крупные. Околоцветник окрашенный или белый. Тычинок 6. Рыльце мясистое, трех-раздельное. На территории России более 10 видов.

Л. мартагон (L. marthagon). Растет в европейской части страны, в Сибири, на Дальнем Востоке и в западном Закавказье; луковицы употребляют в пищу в вареном виде.

Л. однобратственная (L. monadelphum). Цветки светло-желтые, душистые. Растет на Кавказе.

Л. Шовица (L. shovitsianum). Обитает в горах западного и южного Закавказья. В Грузии употребляется в пищу в вареном виде и как приправа.

Тюльпан (Tulipa). Стебли облиственные. Листья от широкоовальных до узколанцетных. Цветки одиночные или по 2--3. Листочки околоцветника свободные, окрашенные, расположены в 2 круга (по 3). Рыльце сидячее, 3-лопастное; завязь со многими семяпочками. Плод -- коробочка. В СНГ более 60 видов, особенно много их в Средней Азии, на Кавказе, в Крыму. В степях европейской части страны встречаются 2 вида: т. Биберштейна (Т. biebersteiniana) --цветок желтый, тычиночные нити очень длинные и т. Шренка (Т. schrenkii) -- высокое растение, с крупным, чаще всего красным цветком.

Пролеска (Scilla). Маленькие растения с несколькими прикорневыми листьями. Стрелки короткие. Цветки собраны в кисть (реже одиночные), окрашенные. В России около 20 видов (S. sibirica, S.bucha-

riса, S. bifolia, S. autumnalis и др.). Ранневесенние ландшафтные или осенние растения.

Птицемлечник (Ornithogal-lum). Соцветие -- кисть, цветки на длинных цветоножках. Пыльники прикреплены серединой спинки.

Гадючий лук (Muscari). Околоцветник маленький, бочонковид-ный, сростнолистный, лиловый или голубой. Большая часть видов растет на Кавказе.

Укажите насекомоопыляемые и ветроопыляемые. Опишите особенности их цветков. Дайте рисунки

Насекомоопыление. Приспособление цветка к опылению насекомыми привело к формированию ярких, хорошо заметных душистых цветков с нектарниками, вырабатывающими сладкую сахаристую жидкость. Привлеченные запахом или видом цветка, насекомые, доставая нектар из глубины цветка, задевают пылинки, и пыльца прилипает к их телу. Перелетев на другой цветок, насекомое часть пыльцы оставляет на поверхности липкого рыльца.

Рис Цветущая ветвь яблони

Ветроопыление. У цветков ветроопыляемых растений околоцветник плохо развит, невзрачный или совсем отсутствует; пыльца сухая и мелкая, образуется в большом количестве; рыльца пестиков, улавливающие пыльцу, длинные, часто перистые. Цветки лишены запаха. Большинство ветроопыляемых растений образует более или менее густые заросли и цветет до появления листьев, что облегчает опыление (осина, береза повислая, орешник).

Рис Дуб европейский (Quercus robur):

Охарактеризуйте основные типы болот и укажите их практическое значение. Охрана болот

Болото -- избыточно увлажненная (даже летом) территория со специфической, преимущественно гидрофильной, растительностью, с торфяными, торфянистыми, торфяно-глеевыми или иловато-глеевыми почвами.

Болота и заболоченные земли в землеустройстве рассматриваются прежде всего как мелиоративный фонд (в смысле возможности перевода их после осушения в пахотные, огородные, луговые и даже садовые угодья). Они служат также местами добычи торфа на удобрение и топливо. Располагаясь замкнутыми контурами, они часто мешают землеустроителю создавать правильную конфигурацию участков пашни, луга, леса, удобную для хозяйственной деятельности. Болота обычно или используют как плохие сенокосы и пастбища, или совсем не используют.

В зарастающих и перешедших в болота водоемах, кроме торфа, добывают сапропель и мутту (органические остатки), из которых путем сухой перегонки получают горючие газы, древесный спирт и т. п. Сапропель является также хорошим удобрением.

В последнее время болото стали расценивать как необходимый элемент ландшафта со специфической, неповторимой растительностью и животным миром, как вместилище запасов воды, регулятор водного режима рек, грунтовых вод, местного климата.

В нашей стране болота и заболоченные земли занимают примерно 127 млн. га, из которых в европейской части 27 млн. га.

Почвы болот и заболоченных земель содержат много азота, иногда фосфора и исключительно богаты органическим веществом. После освоения на них можно получать устойчивые и высокие урожаи сельскохозяйственных культур.

Болотообразовательный процесс. Особенность его -- накопление в почве органического вещества в форме торфа и оглеение минеральной части почвы, выше которой и нарастает торф. Заболачивание почв происходит из-за скопления воды: 1) застой атмосферной воды на западинах и потяжинах, размещенных на выровненных водораздельных площадях; 2) большое количество-натечной воды (в дополнение к атмосферной), стекающей в ложбину или потяжину с водораздельных частей рельефа: если почвы на водоразделе оподзолены или богаты только алюмосиликатами и SiO2, причиной заболачивания будет мягкая вода, что ведет к более быстрой смене эутрофной растительности олиготрофной; если почвы карбонатные, стекающая вода будет жесткой, и процесс смены растительности эутрофной на олиготрофную замедляется; 3) скопление грунтовой, или ключевой, воды большей частью в той или иной степени жесткой; 4) приморские, приозерные территории могут заболачиваться и нагонными водами; 5) заболачивание окружающей территории может быть вызвано и созданием искусственных плотин, дамб и других запруд.

Схема процесса заболачивания сводится к следующему: застойная вода заполняет поры почвы и создает условия анаэробиозиса. В результате начинает резко проявляться деятельность анаэробных микроорганизмов и в первую очередь маслянокислых бактерий (Е. Ф. Березова). Окисные соединения железа заменяются закисными:

Fe203 ---- 2FeO + 0;

2Fe(OH)3 ---- 2Fe(OH)2 + H2O + O.

Красно-бурая окраска окисных соединений переходит в сизую или зеленовато-сизую закисных. Восстанавливаются и окислы марганца. В качестве акцепторов кислорода здесь могут быть также получающиеся биологическим путем газы СН4, Н2, H2S. Разложение органики идет медленно. Вся минеральная часть почвы приобретает сизую окраску, местами с охристыми пятнами.

При оглеении происходит и разрушение алюмоферрисиликатов под влиянием возникающих фульвокислот или других кислых низкомолекулярных соединений. Вновь созданный горизонт почвы называется глеевым, а процесс образования его -- глееобразованием.

В результате болотообразовательного процесса в верхних слоях почвы накапливается органическое вещество. Так как за вегетационный период органические остатки полностью не минерализуются, часть их ежегодно отлагается в виде торфа.

При прогрессивном накоплении органических остатков в почве уменьшается запас элементов зольного питания растений, что служит основной причиной изменения в составе растительности.

Если исследовать разрез торфа мощностью 3 м, то содержание золы в нем будет увеличиваться сверху вниз: в верхней половине З...10%, в нижней-- 15...25%.

В зависимости от стадии развития болота в разных торфах содержится неодинаковое количество зольных элементов, что вызывает изменения в составе растительности в такой последовательности: 1) мелкие осоки с ивой, ольхой, березой; 2) средние и крупные осоки; 3) гипновые и сфагновые мхи с кустарниками и сосной и т. д.

Классификация болот основывается на особенностях питания растений и условиях болотообразования. По характеру питания растений выделяют болота низинные, верховые, переходные, ключевые и заросших водоемов.

В болотах низинных растения усваивают питательные вещества в основном из минеральной части почвы (снизу). В торфе этих болот содержится 10...25% золы и более. В болотах верховых (мшары) основное питание растения получают из атмосферы (сверху). Корневая система растений верховых болот не соприкасается с минеральным грунтом, и растения не берут из него элементов зольного питания. Питательные вещества в верховых болотах поступают в виде оседающей пыли, остатков растений и животных, а также и с дождевой водой. Частично питательные вещества образуются в результате биологических процессов в верхнем слое болота. В торфе верховых болот содержится 2...5% золы, т. е. они являются самыми малозольными.

Болота переходные по особенностям питания растений занимают промежуточное положение между низинными и верховыми. Произрастающие на них растения из минеральной части почвы (снизу) получают очень мало питательных веществ (связь с грунтом ослаблена). Большое значение для них имеют вещества, поступающие из атмосферы. Золы в торфе этих болот содержится 6...10%.

Болота по заросшим и зарастающим озерам и другим водоемам составляют особую группу. Питательные вещества в них поступают с водораздела, частично из грунтовых вод и отчасти из атмосферы. Поэтому в болотах по зарастающим водоемам можно встретить самых различных представителей растительного мира: растения, усваивающие вещества из озерной воды и укоренившиеся на дне озера, растущие по окраинам болота и берущие питательные вещества из минеральной части почвы, питающиеся из воды озера и атмосферы и, наконец, поглощающие питательные вещества только из атмосферы.

Болота ключевые располагаются чаще у подножья террас, по их склонам. По характеру питания растений и условиям их произрастания эти болота должны быть отнесены к низинным. Но грунтовые воды, питающие их, поступают с водораздела в форме ключей. Торф ключевых болот отличается высоким содержанием золы (15...50%), часто является охристым. Типичные растения ключевых болот -- ольха, тростник, осока пузырчатая, трифоль, камыш лесной, незабудка болотная и дернистая, реже встречается вех, поручейник, водяной укроп, белокрыльник.

Особую группу составляют болота-плавни и болота-лиманы, встречающиеся в устьях больших рек и по берегам морских лиманов. Растительность этих болот в зависимости от условий, в которых она находится (постоянный подток речных вод, нагонные ветром воды с моря и т. д.), имеет различную форму питания, но всегда богатую питательными веществами.

Следует выделить также группу болот пойменных, образую щихся в центральной пойме и притеррасной части. По характеру питания растений эти болота должны быть отнесены преимущественно к низинным.

Классификация болот и химический состав торфа различных типов болот приведены в таблицах.

. Классификация болот

Химический состав торфа различных типов болот

В землеустроительной и агрономической практике при использовании болотных почв важно знать произрастающую на болоте растительность, так как это дает основание для проведения тех или иных мелиоративных мероприятий.

На торфяно-болотных разностях почв устойчивыми и быстрорастущими породами оказываются ель, осина, тополь бальзамический и канадский, рябина, смородина черная и красная, ива пятитычинковая, а на песках -- сосна. Мелкозалежные земли с мощностью торфа свыше 0,3 м и минеральные обнажения пригодны для дуба, клена, ясеня, липы и груши.

В Германии мелиорацию маломощных низинных торфяников проводят посредством глубокой вспашки и создания верхнего песчаного слоя мощностью 20 см. В Норвегии на низинных торфяных болотах возделывают овес и ячмень, в Швеции выработанные торфяные площади трансформируют в сенокосные и ягодные угодья, создают пруды и озера с последующим разведением рыбы или превращают в зоны отдыха. В Финляндии предприятия торфяной промышленности обязаны оставлять торфяники после их выработки в состоянии, пригодном для возделывания зерновых, трав или выращивания леса. Осушенные торфяные болота используют в этой стране под огороды, сады, а торф -- в теплично-парниковом хозяйстве.

Бывшие торфяные участки, будучи обводненными, могут украшать ландшафт. Так, торфяные площади стали неотъемлемым компонентом Лосиноостровского национального парка под Москвой.

Освоение новых земель надо вести с учетом охраны природы. Иногда еще бытует мнение, что болота наносят большой вред, поэтому необходимо их осушать. Однако следует помнить, что болота выполняют важную водохозяйственную функцию, питая реки и грунтовые воды, очищая загрязненные атмосферные осадки.

Мелиорацию заболоченных земель нужно осуществлять с учетом защиты природных ресурсов от истощения и нежелательных воздействий на природу Нечерноземной зоны. В связи с этим следует уделять большое внимание экологическому контролю и широкому обсуждению проектов.

Страницы: 1, 2, 3