Контрольная работа по “Декоративная дендрология”

По современным представлениям, каждый биологический вид — это сложная система популяций, через последовательную цепь поколений которых осуществляется эволюционный процесс. В системе внутривидовых таксонов популяция занимает центральное место как эволюционирующая единица.

В результате селекционной работы ученые создали и продол­жают создавать множество хозяйственно ценных сортов растений (культиваров). Сорт—совокупность культивируемых растений, четко отличающихся морфологическими, физиологическими, ци­тологическими, биохимическими признаками и сохраняющих при воспроизведении (половом или бесполом) свои отличительные признаки. Сорта особенно широко распространены в практике плодоводства и декоративного садоводства. Латинские названия сортов указывают после видового, с прописной буквы, в кавычках. Например, ясень обыкновенный, сорт плакучий — Fraxinus excel­sior L.'cv. 'Pendula', или F. excelsior L. 'Pendula'.

У лесоводов очень популярен термин «древесная порода». Но конкретного ботанического ранга он не имеет, так как в одних случаях под древесной породой понимают род, а в других — вид.

1.3

Неотъемлемое свойство оболочки Земли – закономерно чередующиеся ежегодные изменения, воспринимаемые, как смена времен года. Система знаний о сезонных  явлениях природы, сроках их наступления и причинах, определяющих эти сроки, называется фенологией. Ее раздел, изу­чающий сезонное развитие растений и образуемых ими сообществ, определяют как фитофенологию, а раздел о сезонном развитии древесных растений и их сообществ — как дендрофенологию. Фе­нология базируется на фенологических наблюдениях, в процессе которых устанавливают календарное время наступления изучае­мых сезонных явлений, а у растений — фенофаз.

Под фенологическим развитием растений понимают закономер­ное чередование и ежегодное повторение одних и тех же феноло­гических циклов (вегетации и покоя, роста побегов и его прекра­щения, цветения, созревания плодов и семян и др.), а в преде­лах циклов — последовательный ход наступления и прохождения фенологических фаз роста и развития. Фенологическая фаза (фенофаза) — это такой этап в годичном цикле раз­вития растения в целом или его отдельных органов, который ха­рактеризуется четко выраженными внешними морфологическими изменениями (появлением всходов, распусканием семядолей, на­буханием и распусканием почек, развертыванием листьев, началом и окончанием роста побегов, цветением и созреванием плодов, расцвечиванием и опаданием листьев и др.). Календарное время наступления той или иной фенофазы называют фенодатой, а временной интервал между определенными фенодатами состав­ляет межфазный период, или фенологический цикл (лаг).

В основе фенологического развития растений лежит наслед­ственно закрепленная ритмичность и периодичность физиологи­ческих процессов, получившая название биологических, или физиологических, часов. Под влиянием сезонных изме­нений погодных условий у растений резко изменяется динамика их ростовых процессов. Поэтому фенологическое развитие растений понимают как их сезонное развитие.

Диапазон науч­ных и прикладных задач, решаемых современной фенологией и дендрофенологией, чрезвычайно широк. В лесном хозяйстве, на­пример, по материалам многолетних фенологических наблюдений устанавливают закономерные связи между временем наступления тех или иных фенологических явлений-индикаторов и оптимальны­ми сроками проведения работ по посеву и посадке леса, рубкам ухода, защите лесов от пожаров, вредных насекомых и болезней, по заготовке плодов, семян, ягод, грибов, лекарственного и дубиль­ного сырья, по содействию естественному возобновлению леса. Фенологическое состояние лесов учитывают и при их таксации (учете) с применением аэро- или космической фотосъемки, так как оптические свойства лесов тесно связаны с их сезонным развитием.

Велико значение фенологических наблюдений и в практике озеленения городов и населенных мест. Изучение динамики сезон­ного развития растений необходимо при подборе их для озелене­ния, для оценки эстетических и санитарно-гигиенических свойств растений, при разработке и проведении мероприятий, обеспечиваю­щих повышение биологической устойчивости городских зеленых насаждений, их защиту от вредителей и болезней. Материалы фенонаблюдений используют при составлении календарей цвете­ния растений, созревания и сбора плодов и семян, при установле­нии оптимальных сроков посева и посадки.

Многолетние данные о сроках наступления фенофаз (сокодви­жения, распускания листьев, зацветания, созревания плодов, осен­него расцвечивания листьев и их опадания) у многих древесных пород (клена, березы, дуба, рябины, липы, ольхи и др.) широко используют при разработке систем естественной (фенологиче­ской) периодизации года  и для составления местных фенологических календарей. Сроки наступления различных фенофаз устанавливают в зави­симости от целей фенологических наблюдений над древесными растениями. В одних случаях учитывают только отдельные фазы — индикаторы сезонного развития природы или наиболее хозяйствен­но важные, такие, как зацветание, созревание плодов и семян, их распространение. Если же нужно получить достаточно полное представление о фенологических особенностях растений того или иного вида, наблюдениями охватывают все основные фенофазы.

Программа фенологических наблюдений над древесными растениями

(сокращенный вариант)

I. Растения на ювенильном этапе онтогенеза

Развитие подсемядольной части растения: появление всходов (С1); распуска­ние семядолей (С2).

Развитие надсемядольной части растения: распускание (раскрывание) заро­дышевой почки (Пп1); распускание ювенильных листьев (Лп1); начало и оконча­ние роста осевого побега в длину (Пп2 и Пп3); опробковение побега по всей длине (Пп ); расцвечивание отмирающих ювенильный листьев (Лп2); опадение ювениль­ных листьев (Лп3).

II. Растения на виргинильном и последующих этапах онтогенеза

Наблюдения над вегетативными побегами. Растение в состоянии покоя; почки не имеют признаков роста (Пб°). Рост вегетативных материнских почек *: набуха­ние почек (Пб1); распускание почек (Пб2).

Рост и формирование побегов продолжения: начало (Пб3) и окончание (Пб4) роста побегов в длину; опробковение побегов у основания (Пб5) и по всей длине (Пб6).

Формирование и отмирание листьев: распускание листьев (Л1); расцвечива­ние отмирающих листьев (Л3); опадение листьев (Л4).

Формирование почек возобновления: обособление на побегах почек в виде мелких зеленых бугорков (Пч1); опробковение с поверхности наружных чешуй почек (Пч2).

Наблюдения над генеративными и генеративно-ростовыми побегами. Гене­ративные (генеративно-ростовые) почки находятся в состоянии покоя (почки не имеют признаков роста) — (Ц°).

Рост генеративных (генеративно-ростовых) почек: набухание почек (Ц1); распускание почек (Ц2).

Бутонизация и цветение: бутонизация (Ц3); начало цветения (Ц4), окон­чание его (Ц5).

Формирование и созревание плодов (шишек) и семян: заложение плодов или шишек (Пл1); созревание плодов (шишек) и семян (Пл3).

Распространение зрелых семян: опадение зрелых плодов (шишек) с семенами или высыпание семян из плодов и шишек (Пл ).

Последовательность прохождения фенофаз вегетативными и генеративными побегами в целом соот­ветствует последовательности, указанной выше.

Большим фенологическим разнообразием отличаются дре­весные растения по соотношению во времени прохождения циклов вегетативного и генеративного развития. Так, по периодам цвете­ния различают древесные растения, цветущие до распускания листьев (осина, виды ольхи, лещины, вяза; до распускания мо­лодой хвои пылит сосна), в начальный период облиствения (виды березы), вскоре после массового облиствения (дуб черешчатый, бук лесной, виды ореха), после окончания роста побегов — в сере­дине лета (виды липы) или только в конце лета — осенью (аралия маньчжурская, целебник).

Значительно различаются между собой древесные растения разных родов и видов по времени созревания плодов и семян. На­пример, у осины и многих видов ивы семена созревают в конце весны; у вяза — в начале лета; у вишни, смородины, березы повислой — в середине лета; у рябины — в конце. Плоды дуба черешчатого и бука, семена сосны обыкновенной и кедровой сибир­ской, пихты, ели созревают в начале осени; плоды кленов остро­листного и ложноплатанового, клюквы — в середине осени, а липы и ольхи — в конце. Еще более различны у древесных растений разных фенологических групп периоды распространения зрелых плодов и семян.

Далеко не одинаковы у древесных растений и циклы формиро­вания плодов и семян. У ивы, тополя и вяза их созревание проис­ходит через 3—6 недель после зацветания; у дуба черешчатого и скального — через 3—4 месяца; у сосны, кипариса и дуба из сек­ции красных дубов (дуб красный, шарлаховый и др.) — только через 1,5 года.

В связи с изменениями климатических и других условий внеш­ней среды у одних и тех же видов и форм древесных растений од­ноименные фенофазы могут наступать в совершенно различные сроки как в одном географическом пункте, так и в разных. Поэтому регулярные многолетние фенологические наблюдения очень важны для установления фактических местных периодов наступления фенофаз у изучаемых растений. Эти же фенологические наблюде­ния позволяют выявлять истинную длительность разного рода фе­нологических циклов, прежде всего циклов вегетации и покоя.

У листопадных видов древесных растений фенологическим ин­дикатором начала вегетации является распускание вегетативных почек, а окончания ее — полное осеннее расцвечивание листьев в кроне или их опадание, если листья опадают зелеными (сирень обыкновенная, жостер слабительный, ольха серая, часто ясень обыкновенный). У вечнозеленых видов фенологические признаки начала и окончания вегетации менее определенны.

Растения со сходными сроками начала и окончания вегетации и близкой продолжительностью циклов вегетации и покоя объеди­няют в определенные фенологические группы, получившие назва­ние феноритмотипа. Примерами различных феноритмотипов дре­весных растений могут служить следующие. Во влажно-тропиче­ских лесах феноритмотип составляют вечнозеленые, непрерывно вегетирующие деревья и кустарники. У них не бывает периодов покоя, а наблюдается чередование циклов роста побегов и вре­менной приостановки его. Иной феноритмотип составляют вечно­зеленые древесные растения умеренного климатического пояса: они вегетируют летом, зимой находятся в покое, весенний сезон для них является периодом перехода от состояния покоя к вегетации, а осенний — от вегетации к покою.

Свои феноритмотипы имеют листопадные растения. Одни из них характеризуются ежегодным чередованием одного цикла вегета­ции и одного цикла покоя (например, древесные породы мелко- и широколиственных лесов России), другие же могут вегетировать  и впадать в покой несколько раз за год.

Фенологические наблюдения над древесными растениями (дендрофенонаблюдения) требуют четкого знания методики их проведения и особенно диагностических (морфолого-биологических) признаков наступления регистрируемых фенофаз.

Современная дендрофенология изучает не только динамику внешне выраженных фенологических (макрофенологических) процессов, но и ритмику формирования зачаточных побе­гов в почках, образования годичного кольца древесины, заложения и формирования зачаточных органов семени. Весь этот круг ис­следований, выполняемых с использованием бинокулярных луп и микроскопов, относят к микрофенологии, непосредственно смыкающейся с задачами изучения заложения, роста и развития клеток, тканей, органов растений.

Существуют также специальные программы и методики, свя­занные с изучением динамики сезонного роста корней древесных растений.

Контрольная работа №2

2.1

Голосеменные — эволюционные предшественники покрыто­семенных и ведут свое начало с каменноугольного периода от од­ной из боковых разноспоровых ветвей папоротниковидных ра­стений.

Всего известно 6 классов голосеменных, из которых до настоя­щего времени сохранилось 4: саговниковые, гинкговые, гнетовые и хвойные. Все это древесные растения, роль классов которых в образовании древесной растительности далеко неравнозначна. Так, гинкговые и саговниковые — классы реликтовые и, по су­ществу, вымирающие. Гнетовые также имеют сравнительно огра­ниченное распространение, а вот хвойные захватили обширные пространства, дали много родов и видов, в том числе важнейших образователей лесов земного шара. Таксономически голосемен­ных насчитывают всего около 800 видов, из которых на долю хвой­ных приходится свыше 560.

Голосеменные — преимущественно деревья, в отдельных слу­чаях превышающие 100 м высоты (секвойя вечнозеленая), реже кустарники (виды эфедры и можжевельника), стланцы (сосна кедровая стланиковая), иногда эпифиты (некоторые виды сагов­ника) или даже древовидные лианы (ряд представителей гнетовых). Листья у них чаще игловидные (виды пихты, ели, сосны, кедра и др.), но могут быть очень мелкими чешуевидными (виды кипариса и кипарисовика) или очень крупными — до 6—8 м дли­ной, как у вельвичии удивительной. Обычно листья цельные, однако бывают и лопастными или перисто-раздельными, как у саговниковых.