Семейство злаки

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина»

Омский аграрный техникум

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

 

Тема: Злаковые

Дисциплина: Ботаника с основами физиологии растений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исполнитель: Бреге Андрей Анатольевич 

 

Группа 11 СПС 

Проверила:  Ангина О.В.

Оценка: _____

   Дата: __-__-2012

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Омск

2012

Содержание:

 

Введение стр. 3

 

Морфо-анатомические  особенности злаков стр.4

 

Семейство злаки стр. 5

Морфологические особенности злаков стр. 6

Анатомические особенности злаков стр. 7

Вегетативные органы стр. 9

Генеративные органы стр. 10

 

 

Экологические группы злаков стр.12

Эндемизм стр. 20

Список используемой литературы стр. 25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Необходимость изучения семейства мятликовых актуальна, во-первых,  в связи с отсутствием  обобщенной сводки по злакам и недостаточной  изученностью в некоторых ботанико-географических районах Казахстана. Всестороннее изучение и ревизия таксономического состава данного семейства необходимо для создания контрольной базы данных по мятликовым в пределах Заволжско-Казахстанской степной провинции для длиннопериодных наблюдений и мониторинга происходящих изменений в степных экосистемах, вызванных глобальными изменениями климата, а также воздействием антропогенного пресса на растительность. В работе обобщены сведения об использовании злаков Установлено, что большинство из них являются кормовыми, пищевыми, строительно-поделочными, декоративными. Выявлено 43 вида злаков, являющихся редкими и исчезающими, отмечены причины сокращения их ареалов, уменьшения численности и исчезновения, намечены пути их охраны и восстановления. К работе прилагаются точечные карты распространения 93 видов, данные по их таксономии и экологии являются важной основой при обработке злаков для последующих изданий «Флор» и «Определителей».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Морфо-анатомические особенности злаков

1.1 СЕМЕЙСТВО ЗЛАКИ

 Семейство злаков  является одним из наиболее крупных семейств покрытосеменных растений. Число родов и  видов, составляющих  это семейство, может быть подсчитано лишь приблизительно, но, по-видимому, в него входят около 11000 видов и 900 родов, в нашей стране встречается 146 родов и до 1000 видов.  Кроме того, злаки - наиболее важное в хозяйственном отношении семейство цветковых растений. К нему принадлежат основные растения - пшеница,  рис,  кукуруза,  а также целый ряд других, менее широко культивируемых родов (рожь, ячмень, овес, сорго, просо и другие). Наиболее ценный корм для домашних животных. Все большее число видов злаков вводится в культуру в качестве кормовых растений, а многие из них (например - тимофеевка луговая, овсяница  луговая, костер). Безостый, ежа сборная, тишняк гребенчатый и др.  уже стали широко культивируемыми растениями.

          Злаки используются и в качестве  декоративных растений, преимущественно для газонов.

          Вследствие большого практического  значения злаков вопросы систематики этого семейства в настоящее время разрабатываются очень интенсивно. Нашей стране начало более глубокому изучению злаков положили многочисленные работы выдающегося агростролога, академика Петербургской Академии наук К. А. Трипиуса. Трипиусом было описано огромное количество новых видов злаков.

          Следующий этап интенсивного  изучения злаков на территории  нашей страны связан главным  образом с деятельностью Р.Ю.  Рожевица (1882 - 1949 гг.). Ему принадлежит  заслуга систематизации сведений  о злаках.

          Нужно отметить, что развитие  науки пока не позволяет надеяться  на то, что найдется какой-либо  удобный критерий для разграничения  видов и подвидов. Разновидностей особенно много в пределах широко распространенных подвидов (или монотипных видов), однако описание  их под специальными названиями, на наш взгляд, имели смысл лишь у важных в хозяйственном отношении растений (например - у культивируемых   сортов пшеницы или  овсов). У дикорастущих видов полезно отметить лишь некоторые, наиболее бросающиеся в глаза разновидности (например - кроме типовой разновидности с голыми колосками, разновидность с опушенными колосками). Как и подвиды, многие разновидности, по-видимому, являются результатом происходившей в далеком прошлом интрогрессивной гибридизации данного вида или подвида с  другими  относительно  близкими  видами или подвидами. Вполне возможно, что разновидности, как и подвиды, могут отличаться друг от друга по времени в  течении  суток или хромосомному числу и потому были генетически изолированными друг от  друга, несмотря на совместное обитание.

 

 

 

 

1.2 Морфологические особенности злаков

 

Злаки –  преимущественно травянистые многолетние  или однолетние растения, образующие рыхлые или более плотные дерновины, подземные корневища, реже более или менее длинные наземные ползучие побеги. Основной особенностью корневой системы злаков, как и большинства других представителей однодольных, является раннее отмирание системы главного корня и замена ее стеблероидными придаточными корнями, возникающими в узлах зоны кущения под поверхностью, а иногда и  непосредственно над ней. Исследованиями Т.И. Серебряковой (1969) было выявлено существование у злаков двух типов корневых волосков: при «фестукоидном» типе в эпидермисе корня чередуются длинные и короткие клетки, причем последние образуют корневые волоски, отходящие от их апикального конца и расположенные под острым углом к поверхности эпидермиса. При «паникоидном» типе клетки эпидермиса более или менее одинаковы по размерам и каждая из них может образовывать волоски, отходящие не от их апикального конца и расположенные  более или менее перпендикулярно к поверхности эпидермиса.

Стебли большей  частью полые (соломина) с хорошо выраженными, заполненными тканью узлами. Стебли злаков у большинства триб ежегодно отмирают до зоны кущения. Как считает Н.Н. Цвелев (1970), характерные для большинства злаков стебли с расставленными узлами являются более продвинутыми в эволюционном отношении по сравнению со стеблями, имеющими все междоузлия сближенные близ их основания. Сердцевина у большинства злаков в междоузлиях быстро отмирает, но сохраняется в узлах, но у многих паникоидных и эрагростоидных злаков она сохраняется по всему стеблю и обычно содержит сосуды. Раннее отмирание сердцевины можно принять за признак большей эволюционной продвинутости, но возможно, полые междоузлия могли возникнуть в процессе эволюции и независимо от заполненных сердцевиной междоузлий как результат быстрого разрастания узлов у первично розеточных побегов (Цвелев,1970).

У подавляющего большинства злаков листья часто  разделены на две части: линейную или ланцетную пластинку с параллельным жилкованием и трубчатое влагалище, охватывающее стебель на значительном протяжении. На границе листовой пластинки и с внутренней стороны влагалища имеется пленчатый язычок (ligula), имеющий немаловажное диагностическое значение. Наиболее хорошо развит язычок у многих фестукоидных злаков, приуроченных к мезофильным местообитаниям. Н.Н. Цвелев (1974) считает, что язычок является прогрессивным новообразованием, препятствующим проникновению воды, а также спор грибков и бактерий внутрь влагалища листа, хотя не исключена и его более древняя «предлистовая» природа.

Существенным  систематическим признаком является положение листа в почке. У  таких родов как Brachypodium, Melica, Alopecurus листья в почке вдоль свернутые, у родов Poa, Koeleria, Glyceria вдоль сложенные, а в некоторых родах, таких как Lolium, Agrostis, Festuca имеются виды с вдоль сложенными, так и вдоль свернутыми листовыми пластинками.

Ветвление побегов  у злаков, как правило, осуществляется на ограниченном пространстве, в так называемом узле кущения, где на сближенных узлах в нижней части стеблей формируются пазушные почки, из которых развиваются новые побеги. У злаков, наземные стебли которых способны ветвиться на значительном протяжении (вне узла кущения), морфологические особенности предлиста могут быть использованы в качестве диагностического признака у видов родов: Botriochloa, Crypsis, Digitaria.

Цветки злаков собранны в разнообразные по внешнему виду, строению и степени ветвления соцветия. Элементарным соцветием злаков является колосок, состоящий из более или менее развитой оси, колосковых чешуй и одного, двух или многих обоеполых, реже однополых цветков, расположенных двурядно на оси колоска. Каждый колосок имеет при основании две, реже одну, три или четыре колосковых чешуи. Соответственно, обозначаемые как нижняя и верхняя или первая, вторая и третья, или же наружные и внутренние. Эти внутренние чешуи, как и третья, по своему происхождению являются остатками редуцированных нижних цветков в колоске. По предположению Н.Н. Цвелева и Л.Р. Петровой (1974) первичному многоцветковому колоску современных злаков предшествовало гипотетическое «колоскообразное» соцветие, которое отличалось от него присутствием над нижней и верхней цветковыми чешуями не одного, а нескольких цветков со своими брактеями и предлистьями.

Типичный  цветок злаков имеет две различающиеся по форме  и строению чешуи – наружную, или нижнюю цветковую, и внутреннюю, или верхнюю цветковую, которая в закрытом цветке, как футляр, вложена в нижнюю. У некоторых видов верхняя цветковая чешуя отсутствует. Она построена у злаков довольно однотипно – в многоцветковых колосках имеет два хорошо выраженных киля, вогнутую со стороны оси колоска поверхность и в большинстве случаев хорошо заметную выемку на верхушке. Нижняя цветковая чешуя у представителей различных родов и видов злаков очень разнообразна по форме, размерам, консистенции, количеству жилок, опушению и другим морфологическим признакам. Нередко она снабжена остью, отходящей от ее верхушки или спинки.

Все эти признаки имеют важное диагностическое значение  и используются, как и другие морфологические особенности, при составлении таблиц для определения родов и видов злаков.

Значительное  большинство злаков имеет обоеполые цветки. В обоеполых цветках злаков между нижней и верхней цветковыми чешуями располагаются репродуктивные органы цветка: тычинки и пестик. В подавляющем большинстве случаев имеется 3 тычинки, реже их 2 или 1, или же 6. Н.Н. Цвелев (1976) считает, что как первичные злаки, так и их непосредственные предки имели 6 тычинок, расположенных в два круга. Это количество тычинок сохранилось до настоящего времени у большинства представителей Bambusoideae, а также у многих Oryzeae.

Присутствие или отсутствие лодикул, как и  их строение, когда они имеются, являются существенными систематическими признаками. Так у большинства злаков подсемейства Pooideae лодикулы имеют вид двух очень маленьких цельных или двулопастных чешуек, лишенных или почти лишенных проводящих пучков. У родов трибы Meliceae они как бы обрублены и на значительном протяжении слипаются друг с другом, а у таких родов как Alopecurus  и Coleanthus они вообще отсутствуют.

 

1.3 Анатомические особенности злаков

 

Для вопросов систематики важное значение имеет выявление анатомических особенностей различных вегетативных органов. Так, сравнительная анатомия листовых пластинок дает целый ряд существенных  в систематическом отношении признаков. Наиболее важным из них является, отмеченное еще в работах Дюваль-Жува (1875) и Авдулова (1931) различие между «фестукоидными» и «паникоидными» злаками в расположении ассимилирующей паренхимы, а также в строении обкладок (или влагалищ), окружающих проводящие пучки. К этим двум основным типам анатомического строения листовых пластинок «фестукоидному» и «паникоидному», позднее (Stebbins  G. L.,1956) были добавлены «хлоридоидный» и «бамбузоидный», а затем (Brown W. V., 1958; 1961) «аристидоидный» и «арундиноидный» типы.

Таким образом, в настоящее время выделяются шесть типов анатомической структуры листовых пластинок (Carolin R. C., Jacobs S. W. L., Vesk M., 1973).

1. «Фестукоидный»  тип - хорошо развита внутренняя, склеренхимная обкладка проводящих пучков; внешняя, паренхимная обкладка слабо выражена и не отграничена от диффузной хлоренхимы. Этот тип анатомической структуры характерен для фестукоидных триб: Poeae, Aveneae, Triticeae.

2.  «Бамбузоидный» тип сходен с предыдущим, но имеет более ясно выраженную внешнюю  паренхимную обкладку пучков, состоящую из клеток с малозаметными хлоропластами; хлоренхима также диффузно расположенная, но состоящая из своеобразных лопастных клеток. Характерен для бамбуков, а также для триб Oryzeae, Stipeae, Danthonieae. Проведенные детальные исследования листовой анатомии злаков с помощью электронного микроскопа (Carolin R. C., Jacobs S. W. L., Vesk M., 1973) показали, что к «бамбузоидному» типу следует относить только трибы подсемейства бамбуков, а трибы Oryzeae и Stipeae имеют листовую анатомию, значительно более близкую к «фестукоидному» типу.