Определение и описание хвойных древесных растений по побегам и хвое

Размещено на http://www.allbest.ru/

Определение и описание хвойных древесных растений по побегам и хвое

Характерные особенности стволов и побегов хвойных растений

Хвойные растения в основном имеют две древесные жизненные формы - деревья и кустарники. Для деревьев характерно моноподиальное ветвление - т. е. наличие одного хорошо выраженного ствола и менее развитых боковых побегов. Более одного ствола встречается только у кустарников.

По направлению роста ствола у хвойных растений выделяют: вертикальное (егесtus) - вертикально вверх; строго вертикальное (strictus) - все без исключения ветви направлены вертикально вверх; прямое (rectus) - в отличие от изогнутого; перегнутое (сегnuus) - вертикально растущие верхушки, загнутые к горизонту; загнутое (nutans) - вертикально растущие верхушки, загнутые вниз к земле; согнутое (declinatus) - сначала вверх, потом в виде большого лука к земле; висячее (pendulus) - ствол растет вертикально вверх, а ветви свисают как плети; поднимающееся (ascendens) - ствол вначале лежит на земле, потом растет вертикально; ложащееся (procumbens); стелющееся по земле (humifusus) - ветви лежат на земле, не поднимаясь, у форм Picea abies они иногда переплетаются; лежащее (decumbens) - ветви по длине лежат на земле, их верхушки загибаются вверх, не образуя корней; ползущее (repens, reptans) - ветви лежат на земле, образуя корни; сворачивающееся (tortus, tortuosus) - ствол или ветви более или менее переплетаются между собой.

Поверхность ствола и ветвей может быть: гладкая (laevis) - без углублений; голая (glaber) - без смолы и опушения; смолистая (resinosus) - с натеками смолы или смоляными желваками на стволе, как у Abies, Pseudotsuga; морщинистая (sulcatus) - складки между валиками листа; полосатая (striatus) - с микроскопически тонкими продольными линиями; как бы покрыта инеем (pruinosus) - с тонким восковым покровом, как у многих видов Pinus, Juniperus и др. Корка, покрывающая ствол бывает: трещиноватой (Pinus); с шелушащимися чешуйками (Picea); пробковидной (Abies arizonica), губчатой и толстой (Sequoia) или тонко шелушащейся, как у березы, а по окраске в основном преобладают коричневые или серые тона, но встречаются и другие, например у Pinus bungeana - кора белая с коричневым и серым оттенком.

Основные сучья по расположению различают: попеременно стоящие (alternans) - в противоположность супротивному; супротивные (oppositus) - как у Metasequoia; мутовчатые (verticillatus) - ветви на стволе звездообразно расходятся в разные стороны; винтообразные (spiralis) - ветви по спирали располагаются вокруг ствола, как правило, в несколько рядов. Наряду с этим сучья могут располагаться горизонтально, или свисать, или подниматься, иметь форму лука или тарелки, т. е. располагаться по поэтажным мутовкам с большим или меньшим промежуточным пространством, как у араукариевых, некоторых форм Picea pungens и т. д.

У некоторых родов различают удлиненные и укороченные побеги (Cedrus, Larix). Они временами расчленены (Libocedrus) или отчетливо сужены (Pseudolarix), или очень сильно разветвлены (Callitrix), или веерообразны, или ракушкообразны (некоторые формы Chamaecyparis obtusa, С. picifera), или вьющиеся и раскидистые (Cryptomeria, Thuja, Chamaecyparis), или нитевидные.

Однолетние побеги не всегда располагаются в горизонтальной плоскости. Они могут расти вертикально, как у Thuja orientalis и ее форм. Чаще всего срезы ветвей круглые, но они могут быть суженными, угловатыми или растянутыми, как у Cupressaceae. За очень небольшим исключением ветви не опадают. Только у Taxodium и Metasequoia осенью опадают самые молодые веточки. Ветви жесткие или ломкие, крепкие или слабые, висячие, или повислые, тугие или упругие. Окраска характерна для многих видов, так же как и опушенность. Очень часто встречается своеобразное различие в опушенности у Picea meyeri и P. aurantiaca, у которых в первый год молодые побеги густоопушенные, а на следующий год совсем голые.

Молодые побеги могут располагаться в одной плоскости (Cupressus) или разветвляться с одной или двух сторон (Chamaecyparis, Thuja).

Для идентификации некоторых видов, особенно Ель, Сосна, большую роль играют почки. Следует обращать внимание на их различную форму и величину, цвет и засмоленность, положение и размеры чешуи, их кайму (рисунки 1 и 2). У многих видов наряду с концевой, или верхушечной, почкой есть боковые почки, которые находятся на вершине ветви или немного ниже. Иногда почки видны из иголок, или спрятаны среди них, или окружены ими, как венцом, или едва проглядываются.

Рисунок 1 - Концы побегов у видов ели (Picea) без хвои

1 - engelmannii; 2 - wilsonii; 3 - schrenkiana; 4 - orientalis; 5 - torano; 6 - raontigena; 7 - brachytyla var. complanata; 8 - breweriana; 9 - smithiana; 10 - jezoensis; 11 - mariana; 12 - spinulosa; 13 - omorika; 14 - bicolor; 15 - sitchensis; 16 - glehnii; 17 - glauca

Рисунок 2 - Почки и концы иголок у видов сосны (Pinus):

1 - palustris; 2 - pinaster; 3 - halepensis; 4 - coulteri; 5 - attenuata; 6 - cembroides var. edulis; 7 -resinosa; 8 - leucodermis; 9 - strobus; 10 - sabininiana; 11 - rigida; 12 - muricata; 13 - silvestris; 14 - flexilis; 15 - koraiensis; 16 - densiflora; 17 - nigra; 18 - cembroides var. monophylla; 19 - thunbergiana; 20 - koraiensis; 21 - coulteri ; 22 - bungeana.; 23 - strobus; 24 - aristata; 25 - flexilis; 26 - densiflora.

По форме почки бывают круглые, кеглеобразные, яйцеобразные, веретенообразные, цилиндрические; чешуи почек - свободнолежащие или плотно закрепленные, смолистые или без смолы, прямые, или загнутые на конце, или закругленные. Кайма почечных чешуи бахромчатая, с ресничками, переплетенными между собой или расположенными по всему краю. хвойный побег растение

Морфология листьев и их особенности у хвойных растений

У голосемянных растений листья часто называют иголками или хвоей, особенно у хвойных деревьев. В связи с тем, что форма листьев у очень большого числа хвойных пород бывает игольчатой или шиловидной, а иногда и кинжаловидной, выделяют тонкие различия в структуре, срезе (поперечном сечении), особенности прикрепления, окраске устьичного аппарата, его строении, форме верхушки листа и его основания, характерные для того или другого вида. У некоторых хвойных деревьев верхняя сторона листа окрашена иначе и развивается отлично от нижней. Иногда иголки одной веточки от основания до верхушки постепенно мельчают (у многих елей и пихт).

Структура хвои может быть: тонкая (Metasequoia, Larix); крепкая (Araucaria, Abies, Agathis); кожистая (Agathis, Phyllocladus, Taxus); жесткая (Abies, Juniperus); твердая (Juniperus).

Форма листьев у голосеменных растений также очень разнообразна. Она может быть: линейная (linearis) - у Taxus, Abies, Picea, Larix; ланцетная (lanceolatus) - у Cryptomeria, Sequoia, Abies; продолговатая (oblonqus) - у Agatbis, Podocarpus; веерообразная (bilobus) - Ginkgo; чешуевидная, или чешуйчатая (squamatus) - у многих видов Cupressaceae; лодкообразная (navicularis) - у Cupressaceae; игловидная (acicularis); кинжалообразная (pugioniformis) - прежде всего у Juniperus Abies, Picea; шилообразная (subulatus); со сдвоенными иголками, или кладониями (две сросшиеся в одном направлении иголки) - у Sciadopitys; расходящаяся (spathaceus) - у многих видов Ephedra.

Следует отметить также диморфизм листьев некоторых хвойных пород (чешуйчатые и игольчатые листья у Juniperus, двойные или крохотные треугольные иголки у Sciadopitys), который может быть длительным (как у некоторых названных выше родов) или наблюдаться на определенных стадиях (молодые формы с игольчатыми листьями, взрослые формы с чешуйчатыми листьями, как у Chamaecyparis, Thuja,Widdringtonia,Juniperus). Между молодой и зрелой формой часто встречается переходная форма, или стадия, в которой одновременно проявляются обе листовые формы. У рода Chamaecyparis, Thuja, Libocedrus и других среди расположенных в четыре ряда чешуйчатых листьев в каждых двух рядах встречаются боковые и срединные.

В отличие от лиственных пород край хвои бывает либо совершенно гладкий и острый, как лезвие ножа, или же более или менее зазубренный (Tsuga), или же зазубринки микроскопически малы (Pinus). Иногда край бывает слегка закручен (Abies recurvata).

При определении видов важное значение имеет форма верхушки хвои, прежде всего для рода Пихта, хотя на одном и том же дереве форма листа может варьировать. Возможности вариаций верхушки хвои ограниченны, и на это следует обращать особое внимание. Встречаются формы хвои: острая (acutus) - в противоположность тупой; тупая (obtusus) - обычная; заостренная (acuminatus) - в верхней части постепенно заостряется; «колючка» (micronatus) - на верхушке отчетливо располагается колючка, поэтому листья колючие; закругленная (rotundatus) - тупая с закруглением; усеченная (truncatus) -затупленная, как обрезанная; с насечкой (emarginatus) - Abies grandis; вырезанная (incius) - Abies firma (рисунок 3, Приложение А).

Рисунок 3 - Некоторые наиболее часто встречающиеся верхушки иголок:

А - Пихты: 1 - A. concolor; 2 - A. arizonica; 3 - A. cephalonica; 4 - A. grandis.; 5 - A. firma; 6 - A. magnifica; Б - Ели: 1 - P. abies; 2 - P. brachytyla; 3 - P. breweriana; 4 - P. pollita; В - Сосны: 1 - P. silvestris, 2 - P. flexilis.

В основании иголки хвойных пород имеют заостренную и закругленную форму. Однако встречаются и другие формы: свободная (Abies, Picea, Pseudotsuga); приросшая (Araucaria); широко ниспадающая (Sequoia, Cryptomeria); клиновидная или круглая (Abies, Cephalotaxus, Keteleeria, Taxus); отчетливо черенковая (Tsuga, Pseudotsuga, Taxus, Cephalotaxus); со щитовидно расширенным основанием (Abies); с влагалищем (Pinus).

Так же, как и у лиственных деревьев, у голосеменных, зеленые листья бывают или только летом (Larix, Taxodium, Metasequoia, Ginkgo) или вечнозеленые (все остальные роды). Сохраняемость листьев очень различна: от 2 - 5 лет у сосен, до 10 -15 лет у араукарий.

Листья хвойных растений не всегда зеленые, встречаются разные вариации окраски: светло-зеленая - у лиственницы; зелено-голубая - у многих елей, пихт, псевдотсуг; темно-зеленая - у тиса, го-ловчатотиса; черно-зеленая - у пихты бальзамической формы «Gudsonica»; бело-пестрая - у многих форм кипарисовика, туи, криптомерии, можжевельника; пестро-желтая или золотисто-желтая с поперечными линиями - у видов сосны (известных, у японских садоводов как «глаза дракона»); с пурпурными оттенками - у можжевельника горизонтального, прежде всего зимой; коричневая - (как зимний цвет) у многих садовых форм туи западной и криптомерии японской формы «Elegans», фиолетовая - (как зимний цвет) у того же вида, оранжевая - (как зимний цвет) у многих форм с желтыми иголками. Многие формы пихт и елей сначала выпускают белые или желтые иголки, которые только через определенное время зеленеют (формы albospica).

Эпидермис листьев может быть блестящим или матовым, изборожденным морщинами с одной или обеих сторон. Особо следует отметить наличие у ряда хвойных деревьев, многочисленных белых полосок на нижней, реже на верхней стороне хвои. Эти полоски состоят из устьичного аппарата, который можно рассмотреть под увеличительным стеклом. Как правило, от средней жилки внизу проходит одинаковое число устьичных каналов, в то время как на верхней стороне (у многих пихт) эти линии очень короткие у верхушки. У некоторых видов Libocedrus эти линии имеют неправильную форму и местоположение. Каналы чаще белые или голубые, у тиса желтоватые или зеленоватые, число рядов устьиц у одного вида достаточно четко определено.

У трудноразличимых видов необходимо определять форму поперечного среза (сечения) хвои. Это в первую очередь относится к елям, пихтам и соснам. Сечение может быть: плоским или ровным - у тсуги, псевдотсуги, многих видов пихт и лиственниц; морщинистым - морщина на верхней стороне встречается у многих родов с ровными иголками; ладьеобразным - т. е. с рельефной центральной жилкой внизу, вверху или по обе стороны, как у ели; треугольным - у трех-пятихвойных видов сосны; четырехугольным - у ели; полукруглым - у двухвойных видов сосны; круглым - только у Pinus cembroides var. monophylla (рисунок 4).

Рисунок 4 - Схематические срезы хвои (слева направо).

Верхний ряд: Abies concolor, A. nordmanniana, A. pinsapo, A. arizonica, Taxus baccata, A. amabilis. Средний ряд: Cryptomeria japonica, Cedrus libani, Pinus cembra, P. ponderosa, P. cembroides var. monophylla, Picea omorica, P. asperata, P. polita, P. abies, P. smithiana. Нижний ряд: Pinus silvestris, Cephalotaxus fortune!, Laryx gmelinii var. japonica, Tsuga canadensis, Cunnighamia lanceolata, Sciadopitys verticillata

У хвойных пород, так же как и у лиственных, после опадения листьев часто остаются подушечки на тех местах, к которым крепились листья. У видов ели они четырехугольные, у пихт -- круглые и немного заглубленные. У елей, тсуг, псевдотсуг после опадания листьев из-за подушечек ветви сильно царапаются.

Расположение хвои

По расположению листьев различают: супротивное (Libocedrus; Metasequoia, Cupressaceae); мутовчатое (Juniperus); чередующееся (Pinaceae); двухрядное (Taxus, Pseudotsuga); винтообразное, спиральное (Araucaria, Sequoia, Cryptomeria), плотно сжатое или отстоящее (Abies, Picea); плотное «щеточкой» или в виде У-образной бороздки; радиально отстоящее - листья по 1, 2, 3, 4 или 5 собраны в форме кисточки на побегах (Pinus); рассеянное - (на удлиненных побегах) (Larix, Cedrus, Taxodium); пучковое - (на укороченных побегах) (Larix, Cataya, Cedrus); черепицеобразное (Imbricatus, у многих видов Juniperus и др.) (рисунок 5).

Рисунок 5 - Расположение листьев у видов пихты:

1 - иголки на верхней стороне ветви, тонкая продольная борозда между иголками свободна; 2 - иголки плоские, отстоящие; 3 - иголки, отстоящие во все стороны; 4 - ветви морщинистые, как у ели; 5 - иголки без проборов; 6 - почка Abies bracteata; 7 - окаймленная иголка; 8 -закругленная верхушка иголки; 9 - концевые почки A. nordmanniana.

Выделяют следующие способы прикрепления листьев: сидячий, стебельковый, свободный, или приросший, прижатый или отстоящий. У многих видов хвоя сидит на выраженных подушках листа или валиках.

Вопросы для самоконтроля

1 Приведите типологию ветвления побегов хвойных растений.

2 Опишите формы поверхности стволов и побегов.

3 Перечислите формы хвои по окраске и краю листа.

4 Назовите варианты хвои по форме листовой пластинки и вершины хвои.

5 Опишите типы расположения хвои на побеге.

Лабораторная работа

Цель: Изучение морфологических признаков побегов и листьев хвойных растений и их изменчивости.

Материалы и оборудование: гербарные листы и свежесрезанные побеги древесных хвойных растений, лупы (2х и 7х), определительные таблицы (Антипов, Гуняженко,1994), альбомы, карандаши, ручки.

Ход работы

1 Используя коллекционный материал (гербарный и свежесрезанный) и определительные таблицы определить 10 - 12 экземпляров хвойных растений до семейства и вида.

2 Выявить отличительные признаки родов и видов, заполнить таблицу 1.

Таблица 1 - Морфологические признаки побегов и хвои

Размещено на Allbest.ru