Размещено на http://www.allbest.ru/

1.Значение ботаники для специалистов лесного хозяйства

Ботаника - наука о растениях. Карл Линней создал классификацию растений. Ботаника изучает внутреннее и внешнее строение растений, процессы метаболизма. распространение. Ботаника всесторонне изучает все разнообразие растительного мира Земли, насчитывающего в настоящее время около 500 тыс. видов. На современном этапе развития общества ботаника также решает одну из важнейших проблем современности - сохранение видового разнообразия растительного мира. Во всемирной стратегии охраны природы и природных ресурсов, принятой в 1980 г., отмечается, что должен быть сохранён каждый вид независимо от его экономического значения, так как он представляет ценность для природы и исчезновение любого из них необратимо. Перед ботаниками стоят две задачи: выявление редких и исчезающих видов, требующих первоочередной охраны; разработка и внедрение системы природоохранных мероприятий.

К настоящему времени в РФ, в отдельных её регионах существуют Красные книги, составляются списки редких и исчезающих растений. Сохранение растений, лишайников и грибов зависит от каждого человека, поэтому необходимо знать исчезающие виды.

Предмет «Ботаника» - изучает внешнее и внутреннее строение растений, процесс жизнедеятельности, классификацию и систематику растительных организмов.

Ботаника занимает достаточное место при решении важных задач, связанных с охраной и рациональным использованием растительных ресурсов .В системе подготовки специалиста лесного хозяйства, предмет «Ботаника» - является теоретической и практической основой для глубокого изучения лесотехнических дисциплин, таких как - лесоводство, дендрология, технология лесовыращивания, охрана и защита леса, технология лесопользования, лесная таксация, плодоводство. Ботанические знания необходимы специалисту лесного хозяйства для определения типов леса и лесорастительных условий, проектирования и выращивания лесных культур, проведения хозяйственных мероприятий в лесопарках и т.д. Специалист должен свободно ориентироваться в царстве растений, знать особенности взаимодействия лесных растений в естественных и трансформированных экосистемах, уметь описывать лесные ассоциации.

2.Опишите и нарисуйте степень рассечённости листовой пластинки. Приведите примеры

Основная часть обычного листа - это его пластинка. Листовая пластинка - это расширенное плоское образование, выполняющее функции фотосинтеза, газо- и водообмена Простыми называют листья, имеющие одну листовую пластинку на черешке, а у сложного листа к одному черешку прикрепляются несколько пластинок, называемых листочками. Простой лист. Листовая пластинка у простого листа может быть цельной или, напротив, расчлененной, т.е. в той или иной степени изрезанной, состоящей из выступающих частей пластинки и выемок. Для определения характера расчлененности, степени и формы изрезанности листовых пластинок и правильного наименования таких листьев, прежде всего, следует учесть, как распределяются выступающие части пластинки - лопасти, доли, сегменты - по отношению к черешку и к главной жилке листа. Если выступающие части симметричны главной жилке, то такие листья называют перистыми. Если выступающие части выходят как бы из одной точки, листья называются пальчатыми. По глубине вырезов листовой пластинки различают листья: лопастные, если выемки (глубина надрезов) не доходят до половины ширины полупластинки (выступающие части называют лопастями); раздельные, при глубине вырезов, заходящих глубже половины ширины полупластины (выступающие части - доли); рассеченные, при глубине надрезов, доходящих до главной жилки или почти ее касающихся (выступающие части - сегменты). Сложный лист. Сложные листья по аналогии с простыми называются перистыми и пальчатыми с добавлением слова «сложный». Например, перистосложный, пальчатосложный, тройчатосложный и т.д. Если сложный лист оканчивается одним листочком, лист называется непарноперистосложным. Если же он оканчивается парой листочков, то называется парноперистосложным. Расчленение пластинки простого листа, так же как и ветвление частей сложного листа, может быть многократным. В этих случаях с учетом порядка ветвления или расчленения говорят о дважды, трижды-, четыреждыперистых или пальчатых, простых или сложных листьях.

Рис.1 Основные формы листовой пластинки

Рис.2 Типы расчленения пластинок простых листьев и классификация сложных листьев

Рис.3 Формы основания листовой пластинки

Сложные листья состоят из нескольких листовых пластинок, которые называют листочками. Каждый листочек сложного листа имеет свой черешочек, которым он сочленяется с общим черешком. Такие листья характерны для земляники, шиповника, клевера и люпина (рис. 56).

Листочки сложного листа, так же, как и листовые пластинки простого листа, разнообразны по форме, краю и верхушке. В зависимости от количества листочков и характера их сочленения с общим черешком выделяют сложные листья: тройчатые (земляника, клевер), пальчатые (люпин, каштан), парноперистые (горох, чина, желтая акация) и непарноперистые (шиповник, рябина).

Рис.4

3.Опишите цветки двух растений: с простым и двойным околоцветником. Составьте формулы и диаграммы

Цветок - заметная, часто красивая, важная часть цветковых растений. Цветки могут быть крупные и мелкие, ярко окрашенные и зелёные, пахучие и без запаха, одиночные или собранные вместе из многих мелких цветков в одно общее соцветие. Части цветка расположенные вокруг тычинок и пестика называют околоцветником. Внутренние листочки - это лепестки, составляющие венчик. Наружные листочки - чашелистики - образуют чашечку. Околоцветник, состоящий, из чашечки и венчика называю двойным. Околоцветник, который не подразделяется на венчик и чашечку, а все листочки цветка более или менее одинаковы - простой.

Рис.5

Формула цветка -- условное обозначение строения цветка с помощью букв латинского алфавита, символов и цифр.

Начиная с XIX века, в учебной работе и научных исследованиях по ботанике для большей наглядности стали использовать формулы и диаграммы цветка.

Примеры

Формула цветка лилии , тюльпана и ландыша:

· -- цветок правильный (актиноморфный);

· -- околоцветник простой; лепестки свободные, расположены в два круга по три лепестка;

· -- тычинки свободные, расположены в два круга по три тычинки;

· -- пестик один, образован тремя сросшимися плодолистиками (гинецей ценокарпный); завязь верхняя.

Формула цветка люцерны:

· -- цветок неправильный (зигоморфный);

· -- околоцветник двойной; чашечка из пяти сросшихся чашелистников;

· -- венчик состоит из трёх свободных лепестков и двух сросшихся лепестков ;

· -- тычинок десять, из них девять расположены в два круга и срослись тычиночными нитями, а одна тычинка свободная;

· -- пестик один, образован плодолистиком (гинецей монокарпный); завязь верхняя.

Диаграмма цветка тюльпана (околоцветник простой)

Рис. 6 Диаграмма цветка (околоцветник двойной)

Рис.7 Строение семян и всходов многодольных, двудольных и однодольных растений

Растения, имеющие в зародыше семени одну семядолю, называют однодольными. К однодольным относят пшеницу, кукурузу, лук, частуху подорожниковую, стрелолист и другие.

Семя пшеницы одето золотисто-жёлтым кожистым околоплодником. Он плотно сросся с семенной кожурой и отделить его невозможно. Поэтому правильнее говорить не семя пшеницы, а плод зерновка. Зародыш занимает небольшую часть семени. Почти весь объём семени занимает эндосперм.

4.Строение семян однодольных растений

Рис.8 Зерновки ржи

лесотехнический цветок однодольный

Семена однодольных растений (например, хлебных злаков) имеют иное строение. Сухие плоды злаков - зерновки. Снаружи зерновка одета в золотисто-жёлтый кожистый околоплодник. Он так крепко сросся с семенной кожурой, что их невозможно разъединить.

Рис.9 Зародыш на срезе семени гинкго двулопастного (Ginkgo biloba)

Большую часть зерновки занимает мучнистый эндосперм. Это можно увидеть, разрезав зерновку вдоль. Клетки эндосперма содержат питательные вешества.

Эндосперм -- ткань, образующаяся в семенах большинства цветковых растений во время оплодотворения. Эндосперм окружает зародыш и обеспечивает его питание за счет крахмала, растительных масел и белков. Это делает эндосперм цветковых растений важным источником питательных веществ в диете человека.

Зародыш у зерновки настолько маленький, что только под лупой его можно рассмотреть. Зародыш имеет корешок, стебелек и почечку. Семядоля у него одна, она не содержит питательных веществ, тонкая, плотно прилегает к эндосперму. Именно через семядолю во время прорастания семени к зародышу из эндосперма поступают питательные вещества. Однодольными называют растения, зародыши которых имеют одну семядолю.

У других однодольных растений семена тоже имеют эндосперм, который окружает зародыш, в отличие от эндосперма злаков, где эндосперм прилегает только с одной стороны.

Рис.10 Строение семян двудольных растений

Семя клёна белого (Acer pseudoplatanus) в разрезе -- виден зародыш

w:Семя - это зачаточное растение, которое развивается из семязачатка. Размер семени может быть разным - от 0,001--0,003 мг(орхидные и заразиховые) до 20 кг (семена сейшельской пальмы).

Рис.11

Прорастание семени фасоли . Фасоль - двудольное растение. Её семена крупные. Одна из сторон семени фасоли выпуклая и гладкая, другая сторона - вогнутая и на ней виден рубчик - это след от семяножки. Семяножкой семя крепилось к околоплоднику. Семя покрыто блестящей гладкой семенной кожурой, которая защищает его (семя) от механических повреждений и сильного высыхания. Кожура семени фасоли может иметь разную окраску.

Семенная кожура -- структура, снаружи покрывающая и защищающая зародыш в семени от перенасыщения влагой или пересыхания.

Под семенной кожурой находится зародыш, состоящий из двух семядолей и расположенных между ними корешка, стебелька и почечки, которых можно рассмотреть только через лупу. Семядоли - крупные и толстые, в них содержится запас питательных веществ. Строение большинства семян других растений примерно такое же. Но бывают и отличия. Например, у лютика и фиалки зародыш окружён эндоспермом - клетками, в которых содержится дополнительный запас веществ. Поэтому их семенная кожура окружает не зародыш, а эндосперм.

5.Цитоплазма, её химический состав, строение, физические свойства

Цитоплазма (от греч. кэфпт «клетка» и рлЬумб здесь «содержимое») -- полужидкое содержимое клетки, внутренняя среда живой или умершей клетки, кроме ядра и вакуоли, ограниченная плазматической мембраной. Включаетгиалоплазму -- основное прозрачное вещество цитоплазмы, находящиеся в ней обязательные клеточные компоненты --органеллы, а также различные непостоянные структуры --включения. Иногда под цитоплазмой понимают только гиалоплазму[1].

Термин «цитоплазма» ввёл Эдуард Страсбургер в 1882 году[2].

В состав цитоплазмы входят органические и неорганические вещества многих видов. Основное вещество цитоплазмы -- вода. Многие вещества (например, минеральные соли, глюкоза, аминокислоты) образуют истинный раствор, некоторые другие (например, белки) -- коллоидный. В ней протекают почти все процессы клеточного метаболизма. Среди прочего, в цитоплазме есть нерастворимые отходы обменных процессов и запасные питательные вещества. Цитоплазма постоянно движется, перетекает внутри живой клетки, перемещая вместе с собой различные вещества, включения и органоиды[1]. Это движение называется циклозом.

Цитоплазма способна к росту и воспроизведению и при частичном удалении может восстановиться. Однако она нормально функционирует только в присутствии ядра. Без него долго существовать цитоплазма обычно не может[1], как и ядро без цитоплазмы. Важнейшая роль цитоплазмы -- объединение всех клеточных структур (компонентов) и обеспечение их химического взаимодействия. Она выполняет и другие функции, в частности, поддерживает тургор клетки. Схема строения типичной клетки животного. Отмеченные органоиды (органеллы):1) Ядрышко2) Ядро3) Рибосома4) Везикула5) Шероховатая эндоплазматическая сеть6) Аппарат Гольджи7) Клеточная стенка8) Гладкая эндоплазматическая сеть9) Митохондрия10) Вакуоль11) Цитоплазма12) Лизосома13) Центросома

6.Устьица, их строение и механизм работы

Устьице (лат. stoma, от греч. уфьмб -- «рот, уста») -- в ботаникеэто пора, находящаяся на нижнем или верхнем слое эпидермисалиста растения, через которую происходит испарение воды игазообмен с окружающей средой.

Рис.12 Устьице (конфокальная микроскопия)

Размеры устьица (длина) колеблются в пределах 0,01-0,06 мм (крупнее бывают устьица полиплоидных растений и у листьев, растущих в тени. Самые крупные устьица были обнаружены у вымершего растения Zosterophyllum, 0,12 мм (120 мкм)[1] Пора состоит из пары специализированных клеток, называемых замыкающими (cellulae claudentes), которые регулируют степень открытости поры, между ними располагается устьичная щель(porus stomatalis). Стенки замыкающих клеток утолщены неравномерно: направленные к щели (брюшные) толще стенок, направленных от щели (спинных). Щель может расширяться и сужаться, регулируя транспирацию и газообмен. Когда воды мало, замыкающие клетки плотно прилегают друг к другу и устьичная щель закрыта.

Когда воды в замыкающих клетках много, то она давит на стенки и более тонкие стенки растягиваются сильнее, а более толстые втягиваются внутрь, между замыкающими клетками появляется щель[2]. Под щелью расположена подустьичная (воздушная) полость, окружённая клетками мякоти листа, через которую непосредственно и происходит газообмен. Воздух, содержащий диоксид углерода (углекислый газ) и кислород, проникает внутрь ткани листа через эти поры, и далее используется в процессе фотосинтеза и дыхании. Избыточный кислород, произведённый в процессе фотосинтеза внутренними клетками листа, выходит обратно в окружающую среду через эти же поры.

Также, в процессе испарения через поры выделяются пары воды. Клетки эпидермиса, примыкающие к замыкающим, получили название сопровождающих (побочных, соседних, околоустьичных). Они участвуют в движении замыкающих клеток. Замыкающие и сопровождающие клетки образуют устьичный комплекс (устьичный аппарат). Наличие или отсутствие устьиц (видимые части устьиц называют устьичными линиями) часто используют при классификации растений.

Рис.13 Строение стебля двудольных травянистых растений

В двудольных травянистых растений на ранних этапах развития формируется первичное строение стебля. Она представлена ??эпидермисом, первичной корой и центральным цилиндром с первичными проводящими тканями. Однако, в отличие от Односемядольные в двудольных со временем формируются вторичные латеральные меристемы - камбий и феллоген и именно деятельность этих тканей приводит переход к вторичной строения. В двудольных выделяют два основных типа вторичной строения - пучковый и непучковий. По пучковой строения прокамбий закладывается в конусе нарастания стебля отдельными тяжами и формирует отдельные проводящие пучки, которые располагаются правильно, по кругу. 3 появлением камбия формируются открытые проводящие (при участии пучкового камбия) и сердцевинные лучи (с межпучкового камбия).

Непучковий тип строения стебля связан с функционированием прокамбия, который закладывается в виде сплошного кольца и который сразу начинает активно функционировать, откладывая наружу вторичную флоэму, а к центру вторичную ксилемы.

По переходного типа строения стебля прокамбий в конусе нарастания формируется в виде тяжей, вызывая пучковую строение. Проводящие пучки расположены по кругу и разделены участками паренхимной ткани - сердцевинными лучами. 3 клеток прокамбия, размещенного между флоэмой и ксилемой проводящего пучка в условиях перехода к вторичной строения формируется пучковый, а с межпучкового камбия - паренхимы сердцевинного луча. Пучковая камбий кнаружи откладывает вторичную флоэму и к центру вторичную ксилемы. Во второй половине вегетации межпучкового камбий начинает продуцировать вторичные проводящие ткани, формируя дополнительные проводящие пучки, которые впоследствии сливаются с основными и таким образом формируется непучкова строение стебля, присущего подсолнечника годовалом (ИвШапиНж апппт Ь.).

Главными особенностями анатомического строения стебля древесных растений является непучковий тип строения, наличие вторичных покровных тканей - пробки и корки и способностью к ежегодному утолщение вследствие дифференциации клеток камбия во вторичные проводящие ткани.

7.Возрастные изменения вторичной древесины. Ядровая, спелая и заболонная древесины

В составе древесины различают такни четырех физиолого-анатомических систем: 1) проводящей, 2) запасающей, 3) выделительной и 4) механической. Древесина голосеменных растений более однородна по составу. От древесины цветковых она отличается отсутствием сосудов и специализированной механической ткани. Эта древесина почти сплошь состоит из трахеид и называется гомогенной . Трахеиды расположены правильными радиальными рядами. Нередко радиальные ряды удваиваются, в соответствие с увеличением объема стебля.Трахеиды выполняют и проводящую и механическую функции. Причем функцию проведения выполняют преимущественно широкопросветные тонкостенные трахеиды, откладываемые камбием ранней весной, а механическую функцию обеспечивают поздние толстостенные трахеиды. Вместе с тем, древесина многих голосеменных обнаруживает черты высокой специализации. Об этом свидетельствуют, например, 1) сложно устроенные окаймленные поры с торусами (подобных структур нет у цветковых); 2) дифференциация трахеид на водопроводящие и механические; 3) гетерогенные сердцевидные лучи, состоящие из лучевых трахеид и лучевой паренхимы (у цветковых лучи гомогенные ); 4) сложная система смоляных ходов. Все это свидетельствует о том, что эволюция хвойных шла по особому пути, независимо от эволюции покрытосеменных.

Гетерогенные сердцевинные лучи состоят из коеток двух типов: лучевых трахеид и лучевой паренхимы . Клетки лучевой паренхимы богаты крахмальными зернами и выполняют запасающую функцию, а лучевые трахеиды проводят воду с минеральными солями в радиальном направлении.

Древесина покрытосеменных (лиственных) растений имеет сложный гистологический состав и разнообразное строение.

Однако главным ее признаком является наличие сосудов. Сосуды разных видов отличаются размерами, типом утолщения клеточных стенок и характером расположения. По расположению сосудов в годичном кольце различают древесину кольцесосудистую ирассеяннососудистую .

В первом случае сосуды располагаются преимущественно в ранней древесине, в виде четко выраженных колец. В качестве примеров моно назвать древесину дуба, ясеня.

Во втором случае сосуды равномерно расположены по всему годичному кольцу, хотя их размер в поздней древесине несколько уменьшается. Подобными древесинами обладает липа, тополь, клен, береза.

Несмотря на наличие сосудов, трахеиды также являются немаловажным элементом в древесине покрытосеменных и, как правило, преобладают по численности и по массе.

В некоторых случаях, у примитивных цветковых, древесина вообще изначально лишена сосудов. Другие виды утратили сосуды в процессе регрессивной эволюции, например, многие водные формы. В связи с этим целесообразно различать: 1) первичнобессосудистыерастения, предки которых вообще не имели сосудов и 2) вторичнобессосудистые растения, по тем или иным причинам утратившие сосуды.В древесине происходят и существенные возрастные изменения. Нередко сосуды и трахеиды закупориваются тиллами . Это явление называется тиллозисом . Тиллы представляют собой выросты паренхимных клеток, которые через окаймленные поры внедряются в полости проводящих элементов. Тиллы имеют вид тонкостенных мешочков и часто содержат кристаллы углекислой извести, смолы, камеди. У многих древесных пород тиллы образуются в более старых слоях, примыкающих к центру ствола. ядру. Эта часть древесины пропитывается смолами, дубильными и красящими веществами, поэтому хорошо выделяется на фоне более светлой поздней древесины. Подобные древесины называют ядровыми .

Рис. 14 Строение спелой древесины - заболонь, ядро

Большинство лесных пород имеет светлый окрас древесины, при этом у некоторых пород не наблюдается разницы в цвете всей массы древесины, а другие имеют периферическую окраску, с более светлой частью древесины прилегающей к коре. Эта часть ствола - заболонь. На рисунке показана центральная часть ствола, имеющая темный окрас - ядро. Если центральная часть отличается от периферической меньшим содержанием воды, то она называется спелая древесина. Если между этими частями нет разницы, то такие породы называются заболонными. Ядровые - породы, имеющие ядро, а спелодревесные - породы со спелой древесиной.

Переход от заболони к ядру бывает резким и постепенным, в то время как её кольцо на поперечном разрезе может достигать ширины от нескольких миллиметров, включая до 5 годичных слоёв, до нескольких сантиметров, насчитывая до 60 слоёв. Наблюдаются несовпадения границ между заболонью и ядром и годичным слоем из-за некоторых факторов связанных с неравномерным ростом ветвей дерева.

При одном взгляде на кору сосны можно с точностью предсказать широкую заболонь, так как кора гладкая, небольшой толщины с мелкими чешуйками. Лиственные и хвойные деревья отличаются друг от друга по числу годичных слоёв в заболони. При этом её кольцо шире в стволе, чем в ветках. Данные таблицы показывают на примере сосны, что ширина заболони наибольшая в нижней части ствола, постепенно уменьшаясь к его верху. Так сосна в возрасте 147 лет имеет диаметр 66 см.

Функции заболони - проведение воды из корней вверх по стволу в крону и отложение питательных веществ. Образование ядра зависит от породы дерева, его возраста и многих других важных факторов, а так же напрямую связано с жизненной деятельностью кроны. Отмирание живых элементов древесины, закупорка водопроводящих путей, отложение смолы и кальция, пропитка дубильными и красящими веществами, изменяющая цвет и плотность ядровой древесины - называется процессом ядрообразования. Малая проницаемость древесины ядра дают возможность изготавливать из неё тару под жидкие продукты. Отрицательным фактором является то, что ядро не пропитывается антисептиками.

Литература

лесотехнический цветок однодольный

1. Брынцев В.А., Коровин В.В. Ботаника. М.: ООО «ЭкоСервис»

2. Родман Л.С. Ботаника. М.: Колос, 2001

3. Новиков В.С., Губанов И.А. Популярный атлас - определитель Дикорастущие растения. М.: Дрофа, 2002

4. В.П. Викторов., М.А. Гуленкова., Л.Н. Дорохина и др. Практикум по анатомии и морфологии растений. М.: «Академия», 2001

5. Практикум по физиологии растений. И.В. Плотникова., Е.А. Живухина., О.Б. Михалевская и др. М.: «Академия», 2001

6. А.Г. Еленевский., М.П. Соловьева., Н.М. Ключникова и др. Практикум по систематике растений и грибов. М.: «Академия», 2001

7. Нейштадт М.Н. Определитель растений средней полосы европейской части СССР. М.:Учпедгис, 1963

8. Лесной кодекс РФ,04.12. 2006 № 200-ФЗ

9. Тихонов А.В. Красная книга России. - М.: ООО «Издательство» «Росмэнпресс», 2002

10. Долгачаева В.С. Ботаника. - М.: «Академия», 2003

11. Т.А. Козлова, В.И. Сивоглазов. Растения луга. М.: Дрофа, 2004

Размещено на Allbest.ru