Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

• Введение
• Раздел 1. Состояние изученности вопроса
• 1.1 Семейство Equisetaceae: общая характеристика
• 1.2 Род хвощ (Equisetum)
• Раздел 2. Природные условия исследуемой территории Луганской области
• Раздел 3. Методика проведения исследований
• 3.1 Подготовка полевого опыта
• 3.2 Методика проведения исследований
• Раздел 4. Результаты исследований
• 4.1 Таксономический состав и флористическое разнообразие семейства Equisetacea во флоре Луганской области
• 4.2 Созологический статус семейства Equisetacea во флоре Луганской области
• 4.3 Жизненные формы растений семейства Equisetaceae во флоре Луганской области
• 4.4 Хозяйственное значение семейства Equisetaceae во флоре Луганской области
• Выводы
• Литература
• Приложение А. Флористический список семейства Equisetaceae во флоре Луганской области
• Введение
• В современном мире сохранение флоры является одной из глобальных экологических проблем. Сегодня под угрозой исчезновения на земном шаре находится около 20-25 тысяч видов растений, частично внесенных в Красные книги (МСОП и региональные). Их число с каждым годом увеличивается. К основным причинам их исчезновения следует отнести: расширение площадей сельскохозяйственных угодий, перевыпас, а также использование растений (деревьев) в промышленности и в качестве топлива. Скрытыми причинами являются бедность, увеличение численности населения, торговля растительными продуктами, а также макроэкономическая политика. Кроме того, растения подвержены отрицательному воздействию со стороны вредителей, болезней, пожаров и экстремальных климатических явлений. В этой связи охрана флоры должна получить приоритетное значение.
• Богатейшая флора Украины насчитывает около 4500 видов растений. Из них 220-230 относятся к редким и исчезающим. Мир растений - величайшее чудо природы, наше целительное богатство и царство красоты. Каждое растение представляет собой своеобразную фабрику, в которой происходит синтез самых разнообразных редчайших и полезных для человека веществ.
• В связи с этим чрезвычайно актуальной становится необходимость комплексного подхода к изучению природных ресурсов, получения полных и достоверных сведений о природе, растительном мире (флоры, фитоценозов), их биоразнообразии, состоянии популяций редких, реликтовых и исчезающих видов. Необходимы целенаправленные наблюдения за состоянием природных ландшафтов, степенью и динамикой их антропогенной трансформации.
• Организация охраны отдельных видов, особенно редких и исчезающих, требует знания их географического распространения, их популяционной структуры, репродуктивной биологии и взаимоотношения с другими компонентами сообщества, как растительными, так и животными; проведения исследований в области флористики и систематики, геоботаники, ресурсоведения, анатомии и морфологии, физиологии и биохимии растений, экологии и охраны природы. Исчезновение любого вида означает утрату специфичного набора генов, являющихся результатом многовековой эволюции совершенно неповторимого и во многих случаях чрезвычайно важным для человечества.
• Изучение отдельного семейства флоры имеет большую научную ценность. Так, Хвощевые относятся к числу очень давних семейств. Вопрос разработки систематики Хвощевых, несмотря на долгую историю их изучения, до сих пор незакрыт (одни учёные к нему относят один род, другие - два). Несколько видов семейства занесены в список редких видов на территории Луганской области, нуждающихся в защите. В этом мы видим актуальность темы курсовой работы.
• Цель курсовой работы - изучение видового разнообразия семейства Equisetaceae во флоре Луганской области.
• Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
• - рассмотреть основные особенности семейства Equisetaceae;
• - сделать характеристику исследуемой территории (общая физико-географическая характеристика Луганской области, особенности почвы, климата);
• - провести инвентаризацию видового и количественного состава семейства Equisetaceae во флоре Луганской области;
• - составить флористический список видов семейства Equisetaceae, сделать их таксономический и биоморфологический анализ;
• - определить созологический статус видов семейства Equisetaceae, выяснить тенденции развития видов региональной охраны;
• - рассмотреть жизненные формы и хозяйственное значение видов семейства Equisetaceae во флоре Луганской области.
• Объект курсовой работы - виды семейства Equisetaceae во флоре Луганской области.
• Предмет курсовой работы - видовое разнообразие семейства Equisetaceae во флоре Луганской области.
• Методы исследования - полевые (маршрутно-экспедиционный и стационарный), флористический, таксономический, морфологический.
• Научная новизна работы. В ходе проделанной работы была проведена инвентаризация современного видового состава семейства Equisetaceae во флоре Луганской области, составлен аннотированный список с учетом современной таксономической классификации растений.
• Раздел 1. Состояние изученности вопроса

1.1 Семейство Equisetaceae: общая характеристика

К семейству принадлежат корневищные многолетние травянистые растения, несущие на концах стебля и (реже) ветвей стробилы, состоящие из щитовидных спорангиофоров. В нём один современный класс (Equisetopsida), один порядок (Equisetales) и одно семейство (Equisetaceae), в котором насчитывается, по разным источникам, от 15 до 32 видов [34].

Отдел Хвощевидные - Equisetophyta

Для Equisetophyta характерно наличие побегов, состоящих из четко выраженных члеников (междоузлий) и узлов с мутовчаторасположенными листьями. Этим ныне живущие хвощи и их ископаемые родичи резко отличаются от всех остальных споровых растений.

К Хвощевидным принадлежат как травянистые растения, так и древовидные вымершие, высотой ствола до 15 м и диаметром более 0,5 м.

Проводящая система стебля Хвощевидных представлена актиностелой или артростелой, то есть членистой стелой, состоящей из чередующихся между собой на протяжении стебля участков различного строения. Проводящие элементы ксилемы представлены трахеидами разного типа, а у хвощей также и сосудами; флоэма состоит из ситовидных элементов и паренхимных клеток. Характерной чертой Хвощевидных является наличие у них своеобразных несущих спорангии структур - спорангиофоров, отличных по строению от спорофиллов других растений. Мутовки спорангиофоров или образуют на стебле спороносные зоны, чередующиеся с обычными вегетативными листьями, или сидят на концах осей, образуя чистые (только из спорангиофоров) или смешанные (со стерильными листьями) стробилы.

Подавляющее большинство Хвощевидных - равноспоровые растения, лишь некоторые ископаемые были разноспоровыми. Половое поколение - гаметофит, или заросток, у ныне живущих хвощей представлено одно- или обоеполыми недолговечными, очень маленькими (до 1 мм) зелеными растениями [34]. На гаметофитах образуются половые органы - архегонии и антеридии. Оплодотворение возможно при наличии капельно-жидкой воды, из зиготы без периода покоя вырастает новое поколение - спорофит (Рис. 1.1).

Рис. 1.1 Хвощ полевой. 1 - корневище с весенними спороносными побегами; 2 - летние вегетирующие побеги; 3,4 - спорангиофоры со спорангиями; 5 - споры с развернутыми элатерами; 6 - споры со свернутыми элатерами

Отдел Хвощевидные объединяет 2 класса, эволюция которых шла параллельными путями.

Класс Клинолистовые, или Сфенофиллопсиды (Bowmanitopsida, или Sphenophyllopsida), представлен целиком вымершими растениями, время жизни - поздний девон-пермь (около 380-240 млн. лет назад).

Класс Хвощевидные (Equisetopsida), объединяющий 2 порядка, - вымершие Каламитовые и ныне живущие Хвощевидные.

Относимые ранее к членистым гиенопсиды, включая порядок гиениевые, сейчас рассматриваются палеоботаниками как древние кладоксилеевые папоротники. Это целиком вымершие растения девона (415-370 млн лет назад).

Древесный ярус заболоченных тропических лесов в карбоне в значительной мере состоял из каламитов (Calamites) [19, 116].

Класс Хвощевидные - Equisetopsida

Порядок Хвощеподобные - Equisetales

Относятся исключительно травянистые растения, у которых верхушечные стробилы или спороносные зоны состоят только из мутовок щитковидных спорангиев без чередующихся вегетативных листьев. Одни авторы выводят хвощи из травянистых форм археокаламитов, другие считают их потомками каламитов. Хвощевые отличались большим разнообразием листьев (дихотомически рассеченные и цельные, свободные и сросшиеся у основания).

Как палеозойские, так и мезозойские Хвощевые могли образовывать густые заросли по берегам водоемов. Некоторые были до 10 м высотой, но имели незначительную вторичную ксилему; большинство видов не превышало 1-2 м и было лишено вторичной ксилемы.

До настоящего времени дожил один род Equisetum (насчитывающий до 25 видов) и похожий на него внешне, но во многих отношениях слабо изученный и вымерший в мезозое род Equisetites.

1.2 Род хвощ (Equisetum)

Латинское название впервые употребил древнеримский естествоиспытатель Плиний Старший (от лат. eguius - лошадь и saeta, seta - щетина, жесткие волосы), имея в виду сходство ветвистых побегов с хвостом лошади. Род объединяет 2 подрода - Equisetum и Hippochaete. Представители 1 подрода: хвощ болотный, большой, лесной, полевой, луговой, речной, боготский. К подроду Hippochaete относятся: хвощ ветвистый, зимующий, камышковый, многощетинковый. Хвощи довольно широко распространены на Земле, однако южное полушарие беднее. Нет аборигенных хвощей в Австралии, Новой Зеландии, в тропической Африке. Хвощи можно встретить в разных растительных зонах и сообществах, но в любом случае близ воды или в местах с достаточным содержанием влаги в почве или с относительно неглубоким залеганием грунтовых вод (Рис. 1.2).

Рис. 1.2 Хвощ луговой. Ботаническая иллюстрация из книги О.В. Томе «Flora von Deutschland, Цsterreich und der Schweiz», 1885

В природе хвощи обычно встречаются в виде клонов. Размеры сильно варьируют (высота от 5-15 см до 9 м - Equisetum myriochaetum - Х. многощетинковый, диаметр от 0,5-1 мм до 0,5-2 см). По характеру надземных побегов, по их консистенции и функциональной морфологии виды хвоща можно разбить на 2 группы. У одних видов все надземные побеги однотипного строения. Они очень жесткие, обычно вечнозеленые и развивают верхушечные стробилы. У видов второй группы побеги двух типов - одни спороносные, буроватые или зеленые, а другие вегетативные, зеленые. Побеги обоих типов появляются весной, и они нежнее по своей консистенции и к зиме отмирают [35, 153].

На конце растущего вегетативного побега хвоща под защитой молодых листовых влагалищ расположена верхушечная клетка, имеющая вид трехгранной пирамиды, в результате деления на стебле возникают кольцевидные зачатки влагалищ, которые сохраняют способность к делению, образуя зону интеркалярной меристемы. В состав оболочки клеток эпидермы и в других тканях, но в меньшей степени, входит наряду с целлюлозой кремнезем. На поверхности стебля хвоща в области междоузлия видны ребрышки (гребни) и ложбинки. Число гребней связано с диаметром стебля.

Анатомическое строение хвощей различных видов довольно однотипно. Вдоль стеблей тянутся более или менее выраженные ребрышки и ложбинки. Под эпидермой в ребрышках, иногда в ложбинках, реже кольцом располагаются участки механической ткани. Между механической тканью находится паренхима первичной коры, содержащая хлоропласты и выполняющая функцию фотосинтеза. Во внутренней части коры проходят воздухоносные полости. Центральный осевой цилиндр нечетко отграничен от первичной коры, большая его часть приходится на сердцевину. В молодом стебле она состоит из живой паренхимы, которая быстро разрушается и образующаяся полость заполняется воздухом. Наличие большого количества межклетников свидетельствует, по-видимому, о том, что древние виды, как и многие современные виды хвощей, жили в болотистых местообитаниях. По периферии стелы тянутся закрытые коллатеральные пучки. Флоэма состоит из ситовидных трубок и паренхимы. В ксилеме вся протоксилема и большая часть метаксилемы разрушается. На их месте образуется узкая полость, по которой перемещается вода. Остатки метаксилемы обнаруживаются в виде кольчатых или спиральных трахеид [13, 106]. Пучки в междоузлиях идут параллельно друг другу. Входя в узел, сердцевина которой заполнена паренхимой, каждый пучок разветвляется на 3. Средний пучок входит в лист, а каждое боковое ответвление одного пучка сливается с боковым ответвлением соседнего пучка. Вновь сформированный пучок входит в следующее междоузлие. Таким образом, пучки одного междоузлия чередуются с пучками соседнего междоузлия.

Устьица в междоузлиях приурочены к участкам эпидермы, которые выстилают ложбинки. Листовые влагалища, охватывающие основание каждого междоузлия, защищают зоны вставочной меристемы. По верхнему краю влагалища сидят зубцевидные листовые пластинки. Форма влагалища, цвет, форма и время жизни зубцов являются важным диагностическим признаком при определении видов.

На внутренней стороне пластинки, иногда влагалища располагается гидатода, выделяющая капельно-жидкую воду, на ней располагаются водяные устьица. Они открыты, расположены над проводящим пучком, под эпидермой в области гидатоды располагается тонкостенная паренхимная ткань [13, 107]. Вода, поступая по трахеидам жилки через эту ткань, попадает к водяным устьицам и выделяется наружу (явление гуттации) с позднего вечера до раннего утра в ясную погоду у таежных хвощей.

Стебель у хвощей ветвится моноподиально. Хвощи являются многолетними корневищными растениями. Существует 2 типа корневищ: горизонтальные толстые, с длинными междоузлиями, и тонкие, с короткими междоузлиями. Вегетативное размножение осуществляется корневищами.

Стробилы хвощей возникают на концах стеблей, реже - боковых ветвей. Число варьирует чаще 1 и до сотни (Х. многощетинковый). Стробилы эллипсоидной формы от 2 до 80 мм длины (Рис. 1.3). В основании стробила находится воротничок, представляющий редуцированное листовое влагалище, а на оси стробила мутовками располагаются спорангиофоры в виде шестиугольных щитков на ножках. На внутренней стороне щитка располагаются 4-16 вытянутых вдоль ножки спорангиев. У хвощей умеренной зоны мейоз в спорангиях протекает летом или в конце периода роста, а спороношение наступает в то же лето или весной следующего года.



Рис. 1.3 Спороносные колоски хвощей: 1 - Хвощ зимующий; 2 - Х. лесной; 3 - Х. болотный; 4 - полевой

Споры хвощей сфероидальные, диаметр спор - постоянная величина, у разных видов от 30 до 80 мкм. В цитоплазме спор находится крупное ядро, вокруг которого равномерно распределены многочисленные хлоропласты с гранами крахмала. Из внешнего слоя оболочки споры при ее созревании возникают спирально обернутые вокруг тела споры гигроскопические ленты-элатеры. По созревании спор ось стробила слегка вытягивается, щитки спорангиофоров отходят один от другого, а спорангии быстро подсыхают. Споры хвоща быстро погибают во внешней среде и прорастают лишь те, которые попадают во влажную почву или воду. Споры очень быстро прорастают, после первого деления образуются положительно геотропичный ризоид и заростковая клетка (клетка гаметофита), которая многократно делится и дает начало зеленому гаметофиту. При слабом освещении гаметофит имеет вид хлоронемы - однорядной нити, при достаточном освещении нитевидная стадия не выражена и гаметофит сразу принимает вид однослойной пластинки, нарастающей верхушечной меристемой. У хвощей имеется 3 типа гаметофитов: мужские, женские и обоеполые, различающиеся по скорости роста, темпам развития и морфологии. К примеру, мужские гаметофиты отличаются мелкими размерами (1-10 мм), антеридии на них образуются через 20-110 дней, женские - 3-30 мм, архегонии созревают через 30-130 дней. Женские гаметофиты могут стать обоеполыми в отличие от мужских [34].

Хвощ, как и псилот, равноспоровое растение, поэтому их жизненные циклы схожи. В результате мейоза образуются споры, дающие начало обоеполым гаметофитам. Последние у некоторых видов плауна подземные, и для их нормального роста, как показано на рисунке, требуется присутствие микоризного гриба. Чтобы произошло оплодотворение, необходима вода, в которой двужгутиковые сперматозоиды плывут к архегонию.

При сингамии возникает зигота. Развитие зародыша идет внутри брюшка архегония. Молодой спорофит, иногда длительное время прикрепленный к гаметофиту, в конце концов становится независимым. Спорофиллы у многих плаунов собраны, как видно на рисунке, в стробилы.

Оплодотворение происходит на поверхности гаметофита при наличии капельно-жидкой воды (дождь, обильная роса). В результате оплодотворения образуется зигота, которая, сразу же прорастая, дает начало предзародышу спорофита, позднее развивающемуся в зародыш. Зародыш хвощей всасывает пищу из клеток гаметофита основанием первого листового влагалища. Возникающий из зародыша проросток обычно невелик, его высота меньше 10 см и несет 10-15 листовых влагалищ с 3 листовыми зубцами каждое. У нижнего узла первичного побега образуется почка, дающая начало уже более мощному побегу с собственным корнем и листьями, собранными в мутовку. Хвощи характеризуются очень большой морфологической пластичностью. Хвощи обладают признаками как гигрофитов (слабое развитие водопроводящей системы и хорошо развитая воздухоносная ткань), так и ксерофитов (погруженные под поверхность эпидермы замыкающие клетки устьиц, закрытые устьица на старых участках стебля, сильно развитая механическая ткань, фотосинтезирующие стебли, редукция листьев) [34]. Нередко один вид обладает широкой экологической амплитудой.

Среди подвидов рода Equisetum встречаются ядовитые для скота растения. В них содержатся сапонины (эквизетонин) и флавоновые гликозиды, а также вещества-ферменты (тиаминазе), разрушающие витамин В₁. Дикие и домашние животные поедают хвощи подрода Hippochaete осенью и зимой, ранней весной крахмал при низких температурах превращается в сахара. Многие хвощи применяются в народной медицине, а хвощ полевой - в Государственной отечественной фармакопее.

Характерные местообитания:

- тенистые леса (леса еловые или смешанные, с плотным древостоем, тенистые, с богатыми почвами, увлажненные);

- светлые леса (леса с разреженным древостоем, светлые, хвойные или смешанные, с кустарничковым, травянисто-кустарничковым или зеленомошным покровами);

- сухие леса (леса сосновые лишайниковые с сухими и бедными почвогрунтами);

- болота (болота верховые сфагновые; болота низинные с ключевым питанием и иные типы болот);

- луга (открытые места с достаточно выраженным задернением травянистой растительностью);

- берега пресноводных водоемов (отмели рек, ручьев, озер и узкие прибрежные полосы вдоль них в разной степени залесеные или открытые);

- скалы и каменные осыпи (скалы сухие и увлажненные; осыпи валунные и каменисто-мелкоземистые);

- тундры (разнообразные местообитания тундр горной и зональной, определяемые первостепенной ролью климатического фактора: тундры сухие и заболоченные, кустарничковые и лишайниковые; берега тундровых озер, ручьев, ключевых болот; тундровые луговины и др.);

- водоемы (водоемы и водотоки, как местообитания для настоящих водных и прибрежно-водных растений, т.е. погруженных в воду полностью или частично только своей нижней частью);

- антропогенные местообитания (связанные с деятельностью человека: поля, окраины селений, дороги, железнодорожные насыпи, пустыри, свалки, канавы, залежные земли и др.).

Видовой состав семейства:

· Подрод Equisetum:

o Equisetum arvense L. -- Хвощ полевой

o Equisetum bogotense Kunth -- Хвощ боготский

o Equisetum diffusum D.Don

o Equisetum ferrissi Clute

o Equisetum fluviatile L. -- Хвощ приречный

o Equisetum palustre L. -- Хвощ болотный

o Equisetum pratense Ehrh. -- Хвощ луговой

o Equisetum sylvaticum L. -- Хвощ лесной

o Equisetum telmateia Ehrh.

· Подрод Hippochaete:

o Equisetum giganteum L. -- Хвощ лесной

o Equisetum hyemale L. -- Хвощ зимующий

o Equisetum laevigatum A.Braun

o Equisetum myriochaetum Schlecht. & Cham.

o Equisetum ramosissimum Desf.

o Equisetum scirpoides Michx. -- Хвощ тростниковый

o Equisetum variegatum Schleich.

o Equisetum Чmoorei Newman -- Хвощ Мура [35]

Раздел 2. Природные условия исследуемой территории Луганской области

Физико-географическая характеристика Луганской области

Луганская область является самой восточной областью Украины. Область расположена по обе стороны речки Северский Донец.

На севере область граничит Белгородской, на востоке Воронежской, а на юге с Ростовской областями Российской Федерации. На юго-западе соседствует с Донецкой, а на северо-западе с Харьковской областью.

Область простирается с севера на юг более чем 270 километров, а с запада на восток 170 километров. Территория области составляет 26,7 тысяч квадратных километров или 4,4% от территории Украины.

Рельеф области представляет собой волнообразную равнину, которая повышается с долины Северского Донца на север и на юг, где расположен Донецкий кряж. Он был сформирован мощными толщами осадочных пород древних морей, которые когда-то здесь существовали. Самая высокая точка - Могила Мечетная - 367 м.

Самой характерной чертой кряжа является чередование бугристых водораздельных с глубокими крутобережными речными долинами и сухими балками. В долинах рек Миуса и Нагольной высота Донецкого кряжа снижается и восточные склоны переходят в Приазовскую прибрежную равнину. Севернее снижение идет постепенно и к Северскому донцу обрывается стремительным выступом, образовывая живописный правый берег реки.

В левобережной части области простирается Старобельская равнина. На крайнем севере в границы области входят балки Среднеруского взгорья. Абсолютные высоты здесь постепенно снижаются (от 216 до 50 м) к югу и юго-западу к долине Северского Донца. Вдоль левого берега реки тянется сравнительно неширокая (16-18 км) террасовая равнина, покрытая главным образом песками, местами сформированными в дюны.

Главной водной артерией является река Северский Донец. Большая часть рек относится к его бассейну.

Полезные ископаемые

Недра богаты своими высококачественными углями. Запасы их исчисляются десятками миллиардов тонн. Угольных пластов насчитывается до 330, но только 60 из них имеют рабочую толщину от 0,45 м до 0,5 м. Наиболее распространена толщина угольных пластов в области - 0,75 м-1,0 м. Качество угля высокое. Две трети составляют антрацит и другие энергетические угли, треть - коксующиеся угли.

Основные известные залежи угля сосредоточены в правобережной части области, в зоне Донецкого Кряжа. Месторождения угля разведаны и в некоторых районах левобережья. Имеются значительные залежи естественных строительных материалов - известняка, песчаника, мела, мергеля, глины.

В северной части области выявлены запасы природного газа (Красногоровское месторождения).

Металлическими рудами недра области сравнительно бедны.

В нескольких районах Луганской области найдены песчаник, известняк, мергель, мел, различные глины.

В Луганске, Лисичанске, Северодонецке, Старобельске обнаружены источники минеральных вод.

Почва

Здесь преобладают черноземы. Мощность плодородного пласта в некоторых местах достигает 1-1,5 м толщины. Здесь также распространены дерновые почвы.

Большая часть Луганщины - степь. Лесов здесь мало - они занимают примерно 7% территории области.

Климатические условия

На территории Луганской области преобладает умеренно-континентальный климат. В январе средняя температура составляет -15°C, а в июле +35°C. В этой местности сравнительно холодная зима. Ее отличительной особенностью являются резкие юго-восточные и восточные ветры и сильные заморозки. Лето здесь знойное и сухое. Осенью же на Луганщине тепло, сухо и солнечно. Осадков выпадает около 500 мм в год.

Промышленность и сельское хозяйство Луганской области

В области находится несколько предприятий тяжелой промышленности. Также здесь развит и топливно-энергетический комплекс, основную часть которого составляют добывающие предприятия. В общем объеме производства они составляют около 18%. Добывающая отрасль состоит в основном из угольных предприятий. Луганская область в промышленном комплексе страны выделяется своими масштабами добычи каменного угля, мощностями первичной переработки нефти, производством металлорежущих станков, оконного стекла, синтетических смол, пластмасс, кальцинированной соды, тарного картона. В этом регионе сформировались 3 крупнейших промышленных узла: Луганский - его специализацию определяют предприятия металлообработки машиностроения, легкой промышленности. Лисичанско-Рубежанско-Северодонецкий - предприятия нефтехимической, химической промышленности. Алчевско-Стахановский - металлургические, угольные и машиностроительные комплексы. В рейтинге 100 наиболее крупных предприятий Украины находятся:

- ОАО «Алчевский металлургический комбинат».

- ПП «Ровенькиантрацит».

- ГАЭК «Луганскоблэнерго».

- Жидачевский целлюлозно-бумажный комбинат.

- ГП «Северодонецкий азот».

- Стахановский завод ферросплавов.

- ОАО «Линос».

- ОАО «Лисичанская сода».

Села Луганской области являются основой сельского хозяйства этой территории. Производители специализируются на производстве масленичных (подсолнечник) и зерновых (озимая пшеница, кукуруза) культур. Довольно развито животноводство и овощеводство. Сельские жители выращивают молочно-мясной крупный рогатый скот, свиней, овец. В области хорошо развито птицеводство. Все сельскохозяйственное производство сосредоточено в 19 административных единицах. Они делятся на 3 производственные зоны (в зависимости от почвенно-климатических и экономических условий): южную, северную и пригородную. В распоряжении сельхозпроизводителей находится 2,2 млн. га угодий, из которых 1,3 млн. га занимают посевные площади. Применение современной агротехники помогает собирать очень высокие урожаи различных сельскохозяйственных культур, овощей и бахчевых.

Раздел 3. Методика проведения исследований

3.1 Подготовка полевого опыта

Организация полевого опыта включает: планирование исследования, выбор, подготовку и изучение земельного участка, на котором предусматривается закладка полевого опыта; разработку методики опыта.

Прежде чем начинать исследования, необходимо их тщательно спланировать, т. е. определить цели и задачи исследования; разработать схемы опытов, методику и условия проведения будущих опытов. Поэтому исследованию предшествует подготовительный период. Он включает: выбор темы, определение задачи и объекта исследования; изучение и критический анализ истории и современного состояния вопроса; создание рабочей гипотезы и составление программы и методики исследования.

Выбор темы -- это большая и сложная работа. Тема должна быть определенной, четко ограниченной, не расплывчатой. Ее выполнение должно быть обеспечено всеми техническими и материальными средствами (машины, оборудование, материалы, удобрения, пестициды и т.д.).

На основании изучения литературных источников по данному вопросу дается критический анализ истории и современного состояния теории и практики вопроса. В результате анализа литературных данных экспериментатор должен получить четкое представление о том, что осталось неясным, что вызывает сомнение и требует проверки и что остается еще совершенно нерешенным. Все это дает возможность создать рабочую гипотезу, разработать программу и методику исследования [39].

Заключительным этапом подготовительного периода исследовательской работы является разработка программы.

Программа исследования представляет собой проект намеченного хода эксперимента, в котором указываются точные границы опытной работы, схемы опытов, описываются сопутствующие условия проведения опытов и наблюдения, определяется методика и устанавливается точность опыта, а также основные элементы техники эксперимента [39].

Наиболее сложный вопрос, который приходится решать исследователю, - это разработка схем будущих опытов.

3.2 Методика проведения исследований

Курсовая работа выполнена по материалам полевых исследований, проведенных на протяжении 2015-2016 годов.

Исследования видового состава, продуктивности кормовых растений и пастбищ проводили маршрутно-экспедиционным методом со сложением полевых дневников и общим перечнем выявленных растений. На исследуемых участках проводились наблюдения по экологическим и биологическим особенностями растений, геоботанические описания, фотодокументирование, сбор гербарных образцов, которые проходили дальнейшую обработку.

Видовую принадлежность и латинские названия растений выявляли за гербарными образцами и определителями высших растений, атласами, справочной литературой [33; 37; 29; 25].

таксономический флористический equisetaceae луганский

Раздел 4. Результаты исследований

4.1 Таксономический состав и флористическое разнообразие семейства Equisetacea во флоре Луганской области

На территории юго-востока Украины растительность песков сохранилась в основном в виде небольших фрагментов. Особенно это касается псаммофитных степей, основные массивы которых подверглись значительной антропогенной трансформации и в первичном виде не сохранились. Основной задачей нашей работы стала попытка охарактеризовать современное состояние флоры и растительности Луганского области на основе анализа и обобщения флористических и фитоценотических данных по этой территории.

Семейства Хвощевые (Equisetaceae) обычно считается монотипным, включающим единственный современный род Equisetum. При этом виды, выделяемые в подрод Hippochaete Milde, хорошо отличаютмя от видов типового подрода некоторыми анатомо-морфологическими признаками (в частности, строением стробилов). Поэтому целесообразнее рассматривать Equisetum и Hippochaete Milde в качестве отдельных родов. [40, 21]

Разнообразие видов семейства Equisetaceae во флоре Луганской области представим в виде флористического списка (Прилож. А) [29; 33].

Из списка видно, что семейство Equisetaceae во флоре Луганской области представлено двумя родами - Equisetum и Hippochaete Milde.

Род Equisetum является ведущим по количеству видов - 5, в то время как род Hippochaete Milde насчитывает 2 вида. Таким образом, роды Equisetum и Hippochaete Milde составляют по 70% и 30% соответственно по видовому разнообразию.

Виды родов Equisetum и Hippochaete Milde встречаются по всей территории Луганской области и относятся к сорным растениям.

4.2 Созологический статус семейства Equisetacea во флоре Луганской области

Территория Луганской области характеризуется значительной фитосозологической ценностью как по флористическим, так и по фитоценотическим признакам: видовым богатством, репрезентативностью видового состава фитоценозов отдельных типов растительности, наличием уникальных относительно слабо трансформированных псаммофитно-степных растительных сообществ, ценного комплекса псаммофильных видов, ряда редких, эндемичных, пограничноареальных видов. Флора Луганской области имеет важное фитоценотически эталонное значение, является резерватом генофонда фитобиоты и может служить для изучения взаимодействия естественной и синантропной составляющих растительного покрова. В тоже время развитие промышленности и интенсивное воздействие сельского хозяйства обуславливает необходимость проведения интродукционных работ по привлечению раритетных видов и форм растений местной флоры, что играет огромную роль в сохранении биоразнообразия.

На основе флористических исследований территории Луганской области, обработки гербарных сборов, собранных во время исследований, и опубликованных достоверных данных составлен флористический список, в который включены 4 вида редких и исчезающих растений, что относятся к 1 роду (Табл. 4.1).

Перечень регионально редких растений Луганской области -- это список, содержащий перечень видов растений, которые не занесены в Красную книгу Украины, но являются редкими или находящимися под угрозой исчезновения на территории Луганской области.

Таким образом, в Региональный список редких растений и животных Луганской области занесены 4 вида: Хвощ большой (Equisetum telmateia), Хвощ зимующий (Equisetum hyemale), Хвощ лесной (Equisetum sylvaticum), Хвощ речной (Equisetum fluviatile).

Таблица 4.1

Созологический статус видов семейства Equisetaceae во флоре Луганской области

Созологический статус видов	Абсолютное количество видов	%
Занесены в «Красную книгу Украины» (2009)	0	0
Занесены в Европейский Красный список (European Red List)	0	0
Занесены в Красный список МСОП (IUCN Red List)	0	0
Занесены в Региональный список редких растений и животных Луганской области	4	100
Всего	4	100

4.3 Жизненные формы растений семейства Equisetaceae во флоре Луганской области

Как уже отмечалось, Семейства Хвощевые (Equisetaceae) - это многолетние растения.

Соответственно было установлено, что в семействе Equisetaceae во флоре Луганской области все травянистые растения - это многолетники - 7 видов, что состовляет 100% от общего числа видов изучаемого семейства. Отсюда классификацию жизненных форм растений Хвощевых во флоре Луганской области можно представить в виде таблицы (Табл. 4.2).

Таблица 4.2

Классификация жизненных форм растений семейства Equisetaceae

Общий габитус	Количество видов
	Абсолютное кол-во	%
Однолетние	0	0
Двулетние	0	0
Многолетние	7	100
Однолетние и двулетние	0	0
Всего	7	100

4.4 Хозяйственное значение семейства Equisetaceae во флоре Луганской области

Было установлено, что хвощами питаются некоторые дикие животные - олени и кабаны. В то же время для лошадей хвощи являются ядовитыми растениями.

В медицине используются препараты хвоща полевого, которые обладают разносторонним и разнообразным действием. Их применяют как мочегонное, противовоспалительное, кровоостанавливающее, общеукрепляющее, ранозаживляющее и вяжущее средство. Помогают они при сердечной недостаточности, улучшают водно-солевой обмен. В составе различных сборов хвощ применяют для лечения гипертонической болезни, подагры и заживления ран. Эффективно растение при отёках различного происхождения и экссудативных (влажных) плевритах. В народной медицине область применения хвоща та же.

Высушенные стебли хвощей, содержащие большое количество солей кремния, применяются для шлифования поверхностей, в частности, столярами и живописцами. Прежде стеблем хвоща чистили горшки и кастрюли.

Выводы

Таким образом, к семейству Equisetaceae принадлежат корневищные многолетние травянистые растения, несущие на концах стебля и (реже) ветвей стробилы, состоящие из щитовидных спорангиофоров. В нём один современный класс (Equisetopsida), один порядок (Equisetales) и одно семейство (Equisetaceae), в котором насчитывается, по разным источникам, от 15 до 32 видов.

Основной задачей нашей работы стала попытка охарактеризовать современное состояние флоры и растительности Луганского области на основе анализа и обобщения флористических и фитоценотических данных по этой территории.

Семейства Хвощевые (Equisetaceae) обычно считается монотипным, включающим единственный современный род Equisetum. При этом виды, выделяемые в подрод Hippochaete Milde, хорошо отличаютмя от видов типового подрода некоторыми анатомо-морфологическими признаками (в частности, строением стробилов). Поэтому целесообразнее рассматривать Equisetum и Hippochaete Milde в качестве отдельных родов.

Разнообразие видов семейства Equisetaceae во флоре Луганской области мы представили в виде флористического списка.

Семейство Equisetaceae во флоре Луганской области представлено двумя родами - Equisetum и Hippochaete Milde.

Род Equisetum является ведущим по количеству видов - 5, в то время как род Hippochaete Milde насчитывает 2 вида.

Виды родов Equisetum и Hippochaete Milde встречаются по всей территории Луганской области и относятся к сорным растениям.

Территория Луганской области характеризуется значительной фитосозологической ценностью как по флористическим, так и по фитоценотическим признакам: видовым богатством, репрезентативностью видового состава фитоценозов отдельных типов растительности, наличием уникальных относительно слабо трансформированных псаммофитно-степных растительных сообществ, ценного комплекса псаммофильных видов, ряда редких, эндемичных, пограничноареальных видов. Флора Луганской области имеет важное фитоценотически эталонное значение, является резерватом генофонда фитобиоты и может служить для изучения взаимодействия естественной и синантропной составляющих растительного покрова. В тоже время развитие промышленности и интенсивное воздействие сельского хозяйства обуславливает необходимость проведения интродукционных работ по привлечению раритетных видов и форм растений местной флоры, что играет огромную роль в сохранении биоразнообразия.

В Региональный список редких растений и животных Луганской области занесены 4 вида: Хвощ большой (Equisetum telmateia), Хвощ зимующий (Equisetum hyemale), Хвощ лесной (Equisetum sylvaticum), Хвощ речной (Equisetum fluviatile).

В семействе Equisetaceae во флоре Луганской области все травянистые растения - это многолетники - 7 видов, что составляет 100% от общего числа видов изучаемого семейства.

Литература

1. Бакин О.В. и др. Сосудистые растения Татарстана / О.В. Бакин, Т.В. Рогова, А.П. Ситников. - Казань: Изд-во Казанского университета, 2000. - 496 с.

2. Баранова О.Г., Пузырев А.Н. Конспект флоры Удмуртской Республики (сосудистые растения): Монография. - М.: Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2012. - 212 с.

3. Биология. Справочник студента / А.А. Каменский, А.И. Ким, Л.Л. Великанов, О.Д. Лопина, С.А. Баландин, М.А. Валовая, Г.А. Беляков. - М.: Физиологическое общество «СЛОВО» ОО Изд-во АСТ», 2007. - 640 с.

4. Бобров А. Е. Equisetaceae L. C. Richard ex DC. - Хвощевые // Флора европейской части СССР. - Л., 1974. Т. 1. С. 62-67.

5. Бобров А.Е. Отдел Equisetophyta - Хвощеобразные// Флора европейской части СССР. - Т.1. - Л.: Наука, 1974. - С. 62 - 67.

6. Бурда Р.И. Антропогенная трансформация флоры. - Киев: Наук. думка, 1991.- 169 с.

7. Вахненко Д.В., Гарнизоненко Т.С., Колесников С.И. Биология с основами экологии. Учебник для вузов / Д.В. Вахненко, Т.С. Гарнизоненко, С.И. Колесников. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2009. - 448 с.

8. Губанов И.А., Киселева К.В., Новиков В.С., Тихомиров В.Н. Луговые травянистые растения. Биология и охрана. - М.: Агропромиздат, 1990. 183 с.

9. Дідух Я.П. Геоботанічне районування України та суміжних територій / Я.П. Дідух, Ю.Р. Шеляг-Сосонко // Укр. ботан. журн. - 2003. - Т. 60, No 1. - С. 6-17.

10. Екофлора України: В 5 т. / [відпов. ред. Я.П. Дідух]. - К.: Фітосоціоцентр. - Т. 3. - 2002. - 496 с.

11. Жуковский А.Т. Основы биологии. Ботаника: Курс лекций. - Брест: БрГУ, 2011. - 112 с.

12. Зиман С.Н. Жизненные формы и биология степных растений Донбасса. - К.: Наукова Думка, 1976. - 192 с.

13. Ильин М.М. Хвощевые - Equisetaceae L.C. Rich. // Флора СССР. Л., 1934. Т. 1. С. 101-112.

14. Камелин Р.В. Лекции по систематике растений. Главы теоретической систематики растений: Курс лекций. - Барнаул: Азбука, 2004. - 226 с.

15. Клоков М.В. Псаммофильные флористические комплексы на территории УССР (опыт анализа псаммо-фитона) / М.В. Клоков // Новости систематики высших и низших растений. - 1981. - С. 90-150.

16. Константінова А.Г. Піскова рослинність Луганської області та її значення для закріплення пісків / А.Г. Константінова // Укр. ботан. журн. - 1963. - Т. 20, No 1. - С. 73-78.

17. Косець М.І. Рослинність пісків / М.І. Косець, В.С. Ткаченко // Рослинність УРСР: степи, кам'янисті відслонення, піски. - К.: Наук. думка, 1973. - С. 404-427.

18. Лысов П.К., Акифьев А.П., Добротина Н.А. Биология с основами экологии: Учебник / П.К. Лысов, А.П. Акифьев, Н.А. Добротина. - М.: Высшая школа, 2007. - 655 с.

19. Малеев В.П. Отряд Equisetaceae - Хвощевые // Сорные растения СССР. - Т.1. - Л., 1934. - С. 114 - 118.

20. Марков М.В. Популяционная биология растений. - М.: КМК, 2012. - 387с.

21. Маслова В.Р. Червона книга Луганської області. Судинні рослини / В.Р. Маслова, Л.І. Лесняк, В.І. Мельник, М.М. Перегрим. - Луганськ: Знання, 2003. - 280 с.

22. Миркин Б.М., Наумов Л.Г., Мулдашев А.А. Высшие растения: Учебник. - М.: Логос, 2001. - 264 c.

23. Николаева М.Г., Паутова И.А. Краткий словарь русских названий растений. - СПб: изд-во ООО "Росток", 2002. - 80 с.

24. Онипченко В.Г. Функциональная фитоценология. Синэкология растений: Учебное пособие. Изд. 2-е, стер. - М.: КPАСAНД, 2014 - 576 с.

25. Определитель высших растений Украины / Доброчаева Д. Н., Котов М. И., Прокудин Ю. Н. и др. - Киев: Наук. думка, 1987. ? 548 с.

26. Остапко В.М. Сосудистые растения юго-востока Украины / В.М. Остапко, А.В. Бойко, С.Л. Мосякин. - Донецк: Ноулидж, 2010. - 247 с.

27. Остапко В.М. Эйдологические, популяционные и ценотические основы фитосозологии на юго-востоке Украины. - Донецк: ООО «Лебедь», 2005. - 408 с.

28. Остапко В.М., Т.В. Сова, А.С. Назаренко, Ю.В. Ибатулина. Флора и растительность отделения «Трехизбенская степь» Луганского природного заповедника // Промышленная ботаника. - 2012. - С. 67 - 74.

29. Пахомов Е. Флора Луганской области. Флористический список: Электронный ресурс

30. Пехов А.П. Биология с основами экологии. Учебное пособие для вузов с грифом МО / А.П. Пехов. - СПб.: Изд-во «Лань», 2009. - 672 с.

31. Скользнева Л.Н., Кирик А.И., Агафонов В.А. Популяционная экология растений: Практический курс. - Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 2003. 91 с.

32. Сова Т.В. Створення четвертого відділення Луганського природного заповідника - важливий крок до збереження біорізноманітності південного сходу України / Т.В. Сова, М.Ю. Русін, В.А. Мороз // Наукові праці Луганського природного заповідника. Вип. 1 (присвячений 40-річному ювілею Луганського природного заповідника). Рослинний і тваринний світ та його охорона. - Луганськ: ВАТ «ЛОД», 2008. - С. 22-37.

33. Сосудистые растения юго-востока Украины / В.М. Остапко, A.B. Бойко, C.Л. Мосякин. - Донецк: Изд-во «Ноулидж», 2010. - 247 с.

34. Филин В.Р. Класс Хвощовые, или Эквизетопсиды (Equisetopsida)// Жизнь растений. - М.: Просвещение, 1978. - Т.4

35. Цвелёв Н.Н. Сем. Equisetaceae L.C. Richard ex DC. - Хвощевые // Определитель сосудистых растений северо-запада России. - СПб., 2000. - С. 152-155.

36. Червона книга Донецької області: рослинний світ (рослини, що підлягають охороні в Донецькій області) / [Під загальною ред. В.М. Остапка]. - Донецьк: Новая печать, 2010. - 432 с.

37. Червона книга України. Рослинний світ / [За ред. Я.П. Дідуха]. - К.: Глобалконсалтинг, 2009. - 900 с.

38. Чуприна Т.Т. Синтаксономическое разнообразие псаммофитных степей на юго-востоке Украины / Т.Т. Чуприна // Интродукция и акклиматизация растений. - 1999. - Вып. 32. - С. 116-121.

39. Шамрай С.H., Глушенко В.И. Основы полевых исследований в фитопатологии и фитоиммунологии: Учебно-методическое пособие. - X.: ХНУ имени В.Н. Каразина, 2006. - 64 с.: ил

40. Эбель А.Л. Hippochaete ramossima (Desf.) Boern. и H. x moorei (Newm.) H.P. Fuchs (Equisetaceae) - редкие виды флоры Сибири// Систематические заметки по материалам гербария им. П.Н. Крылова Томского государственного университета. - 2000. - No 92. - С. 21-23.

Приложение А

Флористический список семейства Equisetaceae во флоре Луганской области

Семейство 2. Equisetaceae michx. Ex dc. - хвощовые

Род 1. Equisetum L. - хвощ

Е. arvense L. - х. полевой

Е. fluviatile L. (Е. heleocharis Ehrh.) - x. речной

E. palustre L. - x. болотный

E. sylvaticum L. - x. лесной

E. telmateia Ehrh. (E. majus Garsault) - x. большой

Род 2. Hippochaete Milde (Equisetum L. s.l.) - хвощевник

H. hyemalis (L.) Bruhin (Equisetum hyemale L.) - x. зимующий

H. ramosissima (Desf.) Bonier (Equisetum ramosissimum Desf.) - x. ветвистый

Размещено на Allbest.ru

...