Общая характеристика семейств ивовые, буковые, березовые

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лекция

Общая характеристика семейств ивовые, буковые, березовые

Цель лекции: Дать общую характеристику семействам Буковые, Березовые.

Тезисы лекции: В данной лекции дается общая характеристика вегетативных и генеративных органов лекарственных растений семейств Буковые, Березовые, их применение в медицине и распространение в Казахстане.

Семейство Буковые (Fagaceae), семейство двудольных, преимущественно однодомных, растений. Листопадные или вечнозеленые деревья, иногда кустарники. Около 800 видов и 10 родов (по другим источникам 7-9), в умеренном, субтропическом и тропическом поясах обоих полушарий (кроме тропиков Южной Америки и Африки). Многие буковые - лесообразующие породы: бук, дуб и др.

Бук, род деревьев (высота до 50 м) семейства буковых. 10 видов, во внетропической области Северного полушария, в т. ч. 2-3 вида в Крыму, на Кавказе и Зап. Украине. Образуют главным образом горные леса. Древесина идет на изготовление музыкальных инструментов, паркета, гнутой мебели и т. д.; из плодов добывают пищевое и техническое масло.

Дуб, род деревьев, реже кустарников семейства буковых. Около 450 видов, в умеренном, субтропическом и тропическом поясах, главным образом в Северном полушарии. Лесообразующая порода. Древесина прочная и долговечная, с красивым рисунком; применяется в кораблестроении, производстве мебели и т. д. Кору используют для получения дубильных веществ и с лечебной целью (вяжущее средство); желуди идут на суррогат кофе и на корм животным. Дуб пробковый дает пробку. Многие виды выращивают как декоративные. 6 видов охраняются.

Основные роды: бук (Fagus) - 10 видов, Азия, Европа, Северная Америка.

Дуб (Quercus) - около 500 видов, северное полушарие.

Кастанопсис (Castanopsis) - около 130 видов, Юго-Восточная Азия.

Каштан (Castanea) - 8 видов, Азия, Юго-Восточная Европа, Сев. Америка.

В Казахстане произрастает единственный представитель семейства дуб обыкновенный, или черешчатый. В дикорастущем состоянии встречаются только в Западно-Казахстанской области. Площади дубовых насаждений за последние столетия сильно сократились. Так, в середине ХІХ столетия дуб был обычным деревом на землях, простирающихся на 200 м южнее города Уральска. Сейчас он встречается на ограниченной территории: южная граница проходит в 30 км северо-восточнее Уральска, а северная соответствует северной границе республики (долины рек Урал и Илек). Растет дуб по склонам балок и оврагам. По некоторым данным, площадь естественных дубовых насаждений в Казахстане не превышает 830 га. Однако это дерево хорошо знакомо жителям нашей страны, особенно южных районов, поскольку широко распространенно здесь в культуре. Также в культуре южного и юго-восточного Казахстана широко культивируется каштан конский.

Ботаническое описание. Большинство листопадные или вечнозеленые деревья значительной высоты, лишь немногие кустарники и кустарнички (30-40 см). Листья очередные или очень редко мутовчатые, перистонервные, обычно с опадающими прилистниками. Членики сосудов - с лестничной, лестничной и простой или чаще с простой перфорацией. Цветки мелкие, однодомные, в верхоцветных соцветиях различного типа - колосовидные, сережковидные, кистевидные или шаровидные, реже одиночные. Отдельные женские дихазии у основания окружены более или менее чашевидной плюской, образованной конечными стерильными ветвями соцветия. Она обычно снабжена придатками разной формы - чешуйками, шипами, бугорками, щетинками, гомологичными прицветникам. Число лопастей плюски обычно зависит от числа цветков в дихазии, но могут и не соответствовать. буковый ивовый березовый листопадный

Цветки обычно бывают с рудиментарными органами другого пола. Чашелистиков обычно 6, реже менее (до 2) или более (до 8), более или менее сросшихся. Тычинок 6-12, пыльники интрорзные, прикрепленные к тычиночной нити у середины или у основания. Пыльцевые зерна 3-бороздные или 3-борозднопоровые. Гинецей из 3 (2-9) плодолистиков, завязь 3 (2-9)-гнездная с 2 висячими семязачатками в каждом гнезде. Плод - односемянный орех с твердым околоплодником, заключенный полностью или частично в деревенеющую плюску.

У Буковых мужские цветки расположены на облиственных побегах в 1-3-цветковых дихазиях (Nothofagus - нотофагус) или в дихазиальных стебельчатых головках в пазухах листьев (Fagus - бук), имеют большие колокольчатые чашечки и крупные пыльники. У Каштановых цветки располагаются в дихазиальных пучках либо поодиночке на специализированных цветоносных побегах, или в поникающих однополых сережках, с мелкими чашечками и пыльниками (Castanea). Плюска раскрывается 2-4 створками и содержит 1-3 трехгранных ореха, иногда нераскрывающихся, с 1 орехом (Lithocarpus); у дуба (Quercus) и литокарпуса от блюдцевидной до полушаровидной формы (желудь). Членики сосудов с простой перфорацией. Прорастание семян подземное, толстые, мясистые семядоли остаются на земле, и служит как источник запасных веществ (крахмал).

Целебные свойства и применение в народной медицине. Препараты из бука раньше использовались при различных кожных заболеваниях, а также при ревматизме и подагре (как растирание или мазь). Дубовая кора, пожалуй, самый известный и наиболее часто используемый материал с дубящими свойствами. Дубильные вещества оказывают вяжущее и противовоспалительное действие, поэтому при поносах "закрепляют" кишечник. Отсюда и многие другие возможности лекарственного использования дубовой коры. Настой, или отвар (то есть чай), хорош в качестве полоскания при инфекциях полости рта и горла, а также при воспалении десен. Он "дубит" слизистую оболочку и лишает этим бактерий питательной среды. Позднее затвердевшая слизистая заменяется новой, здоровой тканью. Примерно подобным же образом ведут себя дубильные вещества в кишечнике. Таким путем можно подавить жизнедеятельность возбудителей брожения и остановить понос. Ванны с отваром дубовой коры помогают при обморожениях рук и ног, к воспаленным глазам прикладывают примочки; компрессами с отваром дубовой коры лечат мокнущие экземы, ожоги и вторично инфицированные язвы голени. Кора дуба применяется внутрь при поносах, цинге, при отравлении грибами, солями меди, при заболеваниях печени, селезенки, при воспалении почек, при дизентерии. Наружно - в виде полосканий при ангинах, в виде спринцеваний при трихомонадных кольпитах и при гонорее. В народной медицине Беларуси отвар коры используют при поносах, женских заболеваниях, гастритах, для полоскания горла и десен (с целью укрепления зубов). Им промывают гноящиеся раны, парят мозоли, из него приготавливают ванны при геморрое. Свежие галлы или порошок из высушенных галлов используют при лечении лишаев, экзем; отвар используют при заболеваниях волос, от цинги, как вяжущее, порошком посыпают гнойные раны. Свежие измельченные листья прикладывают к гнойным порезам и ранам для их заживления. Из поджаренных желудей изготавливают суррогат кофе.

По числу родов и особенно видов семейство Березовые (Betulaceae) уступают буковым. В этом семействе 6 родов и, вероятно, лишь немногим больше 150 видов. Роды березовых образуют две довольно хорошо различающиеся между собой группы, которые одними ботаниками выделяются в отдельные трибы, другими - в подсемейства, а некоторыми даже возводятся в ранг самостоятельных семейств. В настоящем издании мы их рассматриваем как 2 подсемейства: березовые (Betuloideae), в которое входят роды береза (Betula), ольха (Alnus), лещина (Corylus). Ранее в данное семейство включали роды граб (Carpinus), хмелеграб (Ostrya) и остриопсис (Ostryopsis). Сейчас они включены в семейство грабовых (Carpinaceae).

Род береза включает около 65 видов. Березовые - типичные бореальные растения, распространенные во всех умеренных, внетропических областях северного полушария. Лишь отдельные виды рода ольха заходят в Южную Америку (до Чили и Аргентины), а в Азии доходят до Бенгалии и Северного Вьетнама. Однако в южных областях они растут только в горах. Отдельные виды березы и ольхи на севере доходят до лесотундры и тундры и в горах поднимаются до субальпийского пояса. В этих суровых условиях они приобретают карликовые и стелющиеся формы.

Наиболее полно березовые представлены во флорах восточных частей Азии и Северной Америки. Березовые являются важными составными элементами лесных формаций, входят в состав хвойных и смешанных лесов, а местами образуют чистые лесные и кустарниковые сообщества. Они слагают кустарниковые и кустарничковые тундры, местами формируют северную, южную или верхнюю границу леса. Отдельные виды родов березовых (кроме остриопсиса и хмелеграба) в некоторых районах могут быть признаны за ландшафтные растения. Есть виды, являющиеся пионерами зарастания оголенных земель, аллювиальных наносов, обнажений горных пород. Иногда они обитают в таких условиях, где другие древесные породы расти не могут. Так, ольха черная (Alnus glutinosa) на мокрых топяных местах не находит конкурентов и образует очень густые коренные леса; некоторым видам подрода ольховник принадлежит большая роль в процессе облесения каменистых пространств и т. д.

В Казахстане произрастает 3 рода (ольха, береза, лещина) и 14 видов сем. Березовых. Встречаются по всей территории Казахстана, кроме альпийских лугов и пустынь.

Березовые - однодомные, листопадные, ветроопыляемые деревья либо более или менее крупные кустарники и даже кустарнички с прямыми или искривленными стволами, с симподиальным ветвлением побегов. Листья очередные, с перистонервным жилкованием с более или менее длинными черешками либо почти сидячие, чаще с пильчатым или зубчатым краем, иногда лопастные или рассеченные. Довольно крупные прилистники опадают очень рано. Железистые многоклеточные волоски, особенно ярко выраженные на молодых листьях и в дочках, развиваются на концах зубцов листьев. У всходов эти волоски ярко-красные, окрашенные антоцианами.

Листья в почке у березовых сложены не только пополам, по главной жилке, но еще и между боковыми жилками, параллельно им, так что каждая лопасть или зубец налегает на выше расположенный. Листья, прилистники, черешки, почки и молодые побеги бывают голыми или покрытыми восковым налетом либо опушенными более или менее интенсивно вплоть до войлочного опушения. Волоски одно- и многоклеточные, короткие и длинные, мягкие и щетинистые, бесцветные и бурые. Большую роль играют железистые многоклеточные головчатые волоски, густо располагающиеся на различных органах, а в пазухах почечных чешуи целыми гроздьями. Много их на чешуях в соцветиях, где они нависают над развивающимися цветками.

Молодые ветви березовых покрыты пробкой. У видов подсемейства березовых наружные слои пробки, содержащие характерные крупные, горизонтально вытянутые чечевички, легко отслаиваются. Своеобразный белый цвет коры березы связан с наличием в ее клетках особого белого порошкообразного вещества - бетулина, высыпающегося из клеток при отшелушивании коры. Береста, расположенная глубже, - это та же пробка, что и у пробкового дуба, но более тонкая.

Корневая система довольно мощная, у многих видов поверхностная. Характерно наличие микоризы. Вокруг мелких корешков образуется чехол из гиф грибов. У некоторых видов ольхи (ольха черная, ольха серая - A. incana) на корнях имеются клубеньки (диаметром до 5 см) с микроорганизмами (из группы лучистых грибков-актиномицетов или бактерий), усваивающими свободный азот из воздуха и обогащающими почву этим ценным элементом.

Весной по мере раскрывания вегетативных почек и развертывания молодых листьев на двухгодичном побеге становятся все более заметными почки последующего года вегетации. Их развитие продолжается все лето, приостанавливается зимой и возобновляется весной следующего года. В одних почках содержится только побег с листьями, в других - с соцветиями того или иного пола и листьями, а в третьих - только с соцветиями.

По внешнему виду мужские и женские соцветия обычно хорошо различаются: мужские соцветия длинные, сережковидные, во время цветения висячие; женские - короткие, прямостоячие, шишковидные или висячие. Соцветия сложные: на оси соцветия, в пазухе каждой из кроющих чешуи, в основе, лежит трехцветковый дихазий, состоящий из одного вторичного и двух третичных цветков, двух вторичных и четырех третичных брактей. У разных родов и видов наблюдается редукция и срастание того или иного количества чешуи и цветков. В женских соцветиях обычно отсутствует вторичный цветок и дихазий у них двухцветковый, лишь у березы он трехцветковый. У лещиновых мужские дихазий одноцветковые. У видов подсемейства березовых в женской сережке оставшиеся брактей срастаются в кроющую чешую, трехлопастную у березы, слабопятилопастную, очень плотную, массивную у ольхи. У лещиновых чешуи срастаются в изящные, иногда довольно кожистые плюски, разрастающиеся вместе с созреванием плодов.

Цветки у березовых мелкие, невзрачные, циклические, однополые. Лишь как аномалии у них встречаются обоеполые цветки. У ольхи в мужском цветке 2--4 чашелистикам противолежат 2--4 или много (в пучках) тычинок, причем проявляется тенденция к зигоморфии. У березы двум чашелистикам противолежат две двугнездные (результат расщепления) тычинки. У лещиновых околоцветник отсутствует. У лещины 4 тычинки, расщепленные на 2, и кажется, что их 8; у граба 12 тычинок. Чашелистики трехлопастные, невзрачные, чешуевидные. Тычиночные нити очень короткие, свободные или сросшиеся у основания. Пыльники крупные, продолговатые. Чашечка в женском цветке невзрачная, а у видов подсемейства березовых даже вообще не выражена. Завязь двугнездная, а наверху одногнездная, с 1--4, чаще 2 висячими семязачатками.

Начав развитие в начале лета, к зиме мужские цветки бывают полностью развиты, готовы к цветению. Ветки, внесенные зимой в комнату, начинают пылить. У видов подсемейства березовых (кроме подрода кремастогина) мужские сережки зимуют голыми, они покрыты смолами, окрашены в темные тона. Женские соцветия (кроме подрода ольха) зимуют обычно в почках, выходят из них весной. К зиме женские цветки бывают развиты очень слабо. Ко времени цветения и опыления в еще открытой завязи самое большее начинает развиваться семязачаток. У некоторых видов цветение наступает в начале мегаспорогенеза.

Цветут березовые одновременно с распусканием листьев (береза, остриопсис) или даже немного раньше (ольха, лещина). Ветви деревьев покрываются длинными, повислыми, легко раскачивающимися от малейшего дуновения ветерка мужскими сережками, оси; которых сильно вытягиваются (в 10--15 и более раз), делаются гибкими и мягкими, чешуи при этом раздвигаются и пыльники обнажаются. Пыльники растрескиваются продольно, и зрелая, сухая, легкая, ярко-желтая пыльца высеивается и далеко разносится ветром.

Женские соцветия во время цветения остаются прямостоячими, упругими, наблюдается только удлинение рылец во много раз. Высовываясь из-под чешуи, липкие, тусклоблестящие, ярко-красные рыльца прекрасно улавливают пыльцу. Торчащие рыльца делают сережки мохнатыми, как бы опушенными алым бархатом. У лещин кисточка алых рылец высовывается из почкообразного соцветия.

Пыльца разносится ветром. Однако не исключено, что в некоторых случаях переносчиком пыльцы могут быть и ползающая и летучая тля, мелкие жучки и другие насекомые, мириадами переползающие и перепархивающие с соцветия на соцветие.

Хотя свободному распространению пыльцы способствует отсутствие листьев или их малые размеры во время цветения, лишь небольшая часть пыльцы попадает на рыльца. Но вырабатывается она в таком изобилии, что большинство завязей оказывается опыленными. Более того, на рыльце обычно попадает и на нем же прорастает сразу много пылинок.

После пыления мужские сережки усыхают и отваливаются, женские продолжают развиваться, увеличиваются во много раз, видоизменяются внешне и превращаются в соплодия. Пыльца на рыльце дает единственную пыльцевую трубку, способную расти только эндотропно, по межклетникам. В столбике она долго (от 1 до 4 месяцев) блуждает среди слоя специальных, плотно лежащих таблитчатых клеток, питается за счет обильных питательных веществ, специально для нее запасенных, сильно ветвится и дает много слепых отростков, что является особенностью березовых. За это время семязачатки успевают сформироваться, в них происходит мегаспорогенез, образуется зародышевый мешок.

Зрелый зародыш полностью заполняет семя, которое лишено эндосперма. Прямой, полностью сформированный зародыш состоит из двух крупных, мясистых (особенно у лещины) цельных семядолей, верхушечной почечки, гипокотиля и зачаточного корешка, обращенного в сторону микропиле. Семядоли с длинными ушками в основании (особенно у лещиновых), способствующими вскрытию плода при прорастании. У видов подсемейства березовых зародыш лопатковидного типа, у лещиновых он прикрывающе-лопатковидный. Семя крупное, почти всегда единственное, заполняет всю полость плода, оттесняя и разрушая ложную перегородку

Плоды созревают к концу лета или осенью, у ольхи к весне и разносятся ветром осенью и зимой (по насту), а весной и талыми водами. Плодов производится колоссальное количество, разлетаются они на большие расстояния, по только ничтожное их количество прорастает и дает потомство. За исключением лещины все березовые являются анемохорами. Задача приспособления к анемохории в разных подсемействах решалась на разном материале. У подсемейства березовых роль распространителя плодов взяли на себя видоизмененные в крылья наружные части цветка, а у подсемейства лещиновых - прицветники и прицветнички. Небезынтересно тут отметить, что у более молодых видов березы наблюдается прирастание плодов к кроющим чешуям. Они опадают вместе, и чешуи увеличивают парусность плодов.

В экономике березовые давно находят разнообразное применение, а многие виды имеют и промышленное значение. Используются буквально все части растений. Древесина многих видов является отличным топливом (например, береза), дает ценный древесный уголь (березовый - лучший уголь для металлургии, лещиновый - для изготовления пороха, ольховый и лещиновый - лучшие чертежные угли и т. д.), прекрасную фанеру, доски, используется в столярно-мебельном, экипажном и токарном производстве, в сельскохозяйственном машиностроении, в строительстве (особенно ольха, граб, лещина; береза значительно меньше, поскольку она не стойка к повреждению грибами), как материал к гидросооружениям (ольха черная) и т. д. Очень крепкая древесина березы даурской (Betula daurica), березы каменной и березы железной и хмелеграба не уступает наиболее твердым древесинам, таким, как древесина самшита, фисташки. По сопротивлению на изгиб древесина этих берез приближается к железу и превосходит чугун. Она используется в машиностроении и инструментостроении, незаменима для изготовления сильно трущихся деталей, ткацких челноков. Темная древесина берез вишневой и Максимовича служит имитацией красного дерева и идет на экспорт. Очень красива древесина березы карельской (В. pendula f. carelica), особенно ее капов. Она напоминает мрамор и идет на облицовку и внутреннюю отделку зданий, на изготовление художественной мебели, музыкальных инструментов. Широко используется свойство высокой упругости древесины березовых. Тонкие ветви лещины, березы идут на изготовление обручей, удилищ, плетеных изделий.

Кору березы - бересту используют для изготовления мелких изделий. Из коры березы полезной в Китае получают бумагу, а из коры березы бумажной индейцы делают каноэ, пироги, крыши. Из коры, листьев и сережек многих видов извлекают дубильные вещества (5--16% у некоторых видов ольхи), получают краски (черная, красная, желтая) для кожи, мехов и тканей. Из бересты березы вырабатывают сажу, гонят деготь, из листьев березовых получают ароматические эфирные масла, из древесины - метиловый спирт и другие продукты сухой перегонки. Кора ольхи серой содержит также альнулин и альнирезиноль, имеющие промышленное значение; древесина содержит камедь ксилан. Из сока березы делают квас и сиропы. Орехи лещины идут в пищу. Из них добывают высококачественное масло, используемое в пищу, а также в кондитерской, пищевой, лакокрасочной, медицинской промышленности. Из жмыха готовят халву. Листья, почки, молодые ветви многих березовых, грибные наросты на коре березы (чага) используют в медицине для лечения различных заболеваний. Кроме того, представители березовых, особенно в местах, где они образуют насаждения, предоставляют убежища и корм для промысловых и домашних животных, особенно в зимнее и ранневесеннее время. Они служат веточным кормом, используются в пчеловодстве (клей, перга). Некоторые виды березовых очень ценятся в зеленом строительстве. Их используют в садово-парковых насаждениях (например, береза, хмелеграб, граб) - настолько они декоративны. Виды ольхи служат для агромелиорации; они незаменимы при облесении мокрых и пойменных участков, трясин, оврагов. Хмелеграб пригоден для облесения каменистых пустырей, лещина разнолистная (Corylus heterophylla) и некоторые ольхи - для зеленого строительства в районах с суровым климатом. Много сортов лещины разводят как плодовые деревья.

Применение. В лекарственных целях используются кора, листья, почки, березовый сок. Из коры готовят березовый уголь. Почки и листья березы содержат сапонины, дубильные вещества, смолы, сахара, витамины, эфирные масла, тритерпеновые спирты, инозит, флавоноиды и вещества, обладающие фитонцидными свойствами.

Почки березы, листья и кора обладают бальзамическим запахом и горьким вкусом, в народной медицине считаются хорошим потогонным, мочегонным и кровоочищающим средством. Настой майских листьев пьют при неврастении как нормализующее состояние нервной системы и при атеросклерозе как улучшающее обмен веществ и мочегонное средство. Настой листьев или почек применяют при сердечно-сосудистой недостаточности и связанных с ней отеках.

Настой листьев обладает мягким желчегонным действием, его целесообразно назначать при острых и хронических гепатитах. Листья и почки березы - необходимый компонент сборов при лечении болезней почек и мочевыводящих путей - нефритов, пиелонефритов, циститов, почечнокаменной болезни. Березовый сок эффективен при анемии, общей слабости, при подагре, ревматизме, фурункулезе, как противовоспалительное и способствующее заживлению ран средство. Листья применяются при острых лихорадочных заболеваниях, как потогонное, кроме того, они содержат большое количество аскорбиновой кислоты.

Наружно широко используются кора, листья, почки и березовый деготь. Кора - как ранозаживляющее и раноочищающее средство; настой и отвары листьев и почек - для ванн, компрессов и припарок при ревматизме, подагре, кожных сыпях, экземе, при пролежнях и ожогах. Березовый деготь входит в состав мазей, назначаемых при кожных заболеваниях и ранах (мазь Вишневского, мазь Вилькинсона). Активированный уголь, получаемый из березовой древесины (карболен) широко используется врачами в повседневной практике (при метеоризме, отравлениях, при предоперационной подготовке больных).

Размещено на Allbest.ru