Экскурсия по Арборетуму с кружком "Юный биолог" по теме "Жизненные формы древесных растений". 09.10.2017.
Здравствуйте юные биологи!
Сегодня, в этот пасмурный осенний день, наша экскурсия пройдёт на территории школьного двора, в Арборетуме, где мы познакомимся с жизненными формами древесных растений.
Многообразие жизненных форм на Земле отражает как различные уровни приспособленности к условиям внешней среды, так и разные этапы эволюции. Несмотря на разнообразие жизненных форм растений, можно выделить некоторые общие критерии. Традиционные названия жизненных форм растений - дерево, кустарник, лиана, трава и т.д.
Все жизненные формы древесных растений относятся к двум отделам:
1) древесные растения (деревья, кустарники, кустарнички, древовидные лианы, кустарниковидные лианы, растения-подушки);
2) полудревесные растения(полукустарники, полукустарнички, полукустарниковые лианы, полукустарничковые лианы).
Дерево - эволюционно наиболее древний тип жизненной формы семенных растений, возникший около 400 млн. лет назад. Деревья в отличие от травянистых растений, всегда обладают достаточно развитым одревесневшим стволом, разветвленным или неветвящимся, сохраняющимся в течение всей жизни растения - от десятков до тысячи лет. Высота деревьев может составлять от 2-5 до 100 м и более.
1) берёза; 2) тополь; 3) дуб; 4) ель одинокая; 5) ель в лесу; 6) липа; 7) тополь пирамидальный; 8) сосна; 9) яблоня.
Самое высокое дерево в Москве - тополь (31 м), в московском регионе ель (30 м), тополя за пределами города несколько ниже.
Самое высокое дерево России - растет на Северном Кавказе, в районе Гузерипля, это пихта кавказская, высота которой составляет 65 метров.
Самое высокое дерево в мире секвойя вечнозелёная "Hyperion" (115,7 м), растет в Калифорнии в Национальном парке Redwood.
Самое высокое дерево в мире из покрытосеменных, эвкалипт царственный "Centurion" (99,7 м), находится в южной Тасмании.
Деревья включают в себя разные группы жизненных форм. Образователями древесной растительности России являются деревья лесного, кустовидного, лесостепного, сезонно-суккулентного типов и деревья-стланцы.
Деревья лесного типа. Их ствол, единственный в течении всей жизни, и сохраняет резкое преобладание по толщине и длине над боковыми ветвями (явление апикального доминирования). Даже в кроне главная ось заметно выделяется по толщине среди боковых ветвей (ель, пихта, сосна, лиственница, дуб, тополь, береза).
Дендрологический сад им. Р. И. Шредера РГАУ-МСХА
После рубки или отмирания ствола у многих древесных пород этого типа (секвойя, дуб, бук, вяз, берёза пушистая) из спящих почек могут вырастать два или несколько вторичных (порослевых) стволов.
1, 2 - тринадцатиствольная липа. Усадьба Василёво, Тверская область. 3 - двенадцатиствольная берёза. Карелия, остров Ильинский Погост. Эта берёза популярна в народе, её окрестили "Березой 12 апостолов".
Деревья с таким типом роста распространены на територии Арборетума, это следствие механических повреждений основного ствола: 1 - семиствольная липа, 2 - шестиствольный клён, 3 - трёхствольный каштан - обламывание молодых растений собаководами для спортивных развлечений со своими питомцами (в основном это самые старые деревья парка); 4 - многоствольный каштан - механическое повреждение при покосе травы в 2014 году.
Деревья кустовидного типа во взрослом состоянии имеют несколько стволов, развивающихся из спящих (или придаточных) почек у основания материнского ствола. Но в отличие от деревьев лесного типа боковые стволы возникают здесь не в результате удаления материнского ствола, а всвязи с его естественным старением. Деревья такого типа (ольха серая, рябина обыкновенная, берёза пушистая) представляют собой переходные формы от деревьев к кустарникам.
1 - алыча; 2 - ива белая; 3 - рябина; 4 - ива козья.
Деревья лесостепного, или плодового, типа характеризуются стволом, рано теряющим преобладание в росте над боковыми ветвями. Поэтому крона начинается недалеко от почвы (низкопосаженная крона), а в самой кроне главная ось не выделяется среди сильных боковых ветвей (яблоня, абрикос, слива, айва обыкновенная, клен татарский и приречный).
Деревья сезонно-суккулентного типа – обитатели засушливых (аридных) районов (саксаул, джузгун). Из-за сильной редукции листьев практически безлистны (афильные растения). Фотосинтез осуществляется за счет зеленых суккулентных однолетних побегов, опадающих в течение жаркого и сухого лета или осенью. Образователями же кроны являются побеги другого типа: многолетние несуккулентные одревесневающие.
1,2 - джузгун; 3 - саксаул.
Деревья-стланцы имеют рано полегающий и укореняющийся в почве ствол, обитатели субальпийского пояса гор и таежной зоне (сосна кедровая стланиковая, можжевельник туркестанский и др.). Распространены в субальпийском поясе гор, близ северных границ леса, а иногда на торфяниках и песках в таежной зоне.
1 - кедровый стланик; 2 - можжевельник туркестанский.
Кустарники – ствол выражен только в первые годы жизни. Затем он теряется среди равных ему или даже более мощных надземных стеблей (скелетных осей), последовательно возникающих из спящих почек; позже ствол отмирает. Побеги полностью одревесневают.
Среди кустарников различают:
- с прямостоящими побегами (лещина, барбарис, роза, сирень, жимолость, пузыреплодник, ива пурпурная, калина и др.)
1, 2 - калина гордовина; 3, 4 - ива пурпурная.
- полупростертые и стелющиеся, у которых главная ось и боковые ветви лежачие, укореняющиеся, но приподнимающиеся у верхушки (сосна горная, ольховик кустарниковый, горные заросли ивняков и кустарниковых видов можжевельника) широко распространены в субальпийских и субарктических областях, образуя криволесье. В отличие от деревьев длительность жизни скелетных ветвей кустарников в большинстве случаев не велика: 10-20 лет (от 2 до 40 лет и более). Высота кустарников 0,8-6 м, диаметр скелетных ветвей 1-8 см.
1 - сосна горная; 2 - можжевельник чешуйчатый; 3 - можжевельник виргинский 'Грей Оул'.
- лежащие на поверхности земли. Растения, у которых почки и концевые побеги, предназначенные для перенесения неблагоприятного периода развиваются поверхности земли и не приподнимаются. Вегетативные побеги, которых остаются неизмененными в начале неблагоприятного периода. В областях, где зимой поверхность земли покрыта снегом, он закрывает почки и концевые побеги, а в тёплых областях их частично закрывают отмершие остатки растений, опавшие листья. Сюда относятся виды барвинка, тимьяна и др.
1 - барвинок малый; 2 - барвинок большой; 3 - тимьян.
Кустарники широко распространены от экваториальных областей до холодных зон.
Кустарнички – древесные растения, у которых главная ось имеется лишь в начале. Затем она сменяется боковыми осями из спящих почек базальной части материнской оси. Поэтому во взрослом состоянии кустарнички имеют большое число ветвящихся скелетных осей. Длительность жизни надземных ветвей 5-10 лет, высота 5-60 см. Среди кустарничков преобладают вечнозелёные (вереск, брусника, клюква, багульник, морошка, дерен канадский).
1 - клюква; 2, 3 - эрика.
Есть и листопадные кустарнички – голубика. Полулистопадные, черника, до 12 лет вечнозеленые, позже – листопадные.
1 - черника; 2 - голубика.
Кустарнички широко распространены в тундре, лесотундре, тайге и высокогорных областях.
Полукустарники – полудревесные растения, у которых побеги на значительной части длинны остаются травянистыми и в конце вегетации отмирают. Сохраняются и одревесневают лишь базальные части. В отличие от деревьев и кустарников у полукустарников почки возобновления расположены только у почвы. Обитают они преимущественно в засушливых областях (виды полыни, астрагала, тмина, шлемника, дрока, зверобои). У некоторых воздушные побеги, несущие листья и цветки, удалены от основания. Наиболее крупные листья находятся в средней части побега, и их размеры уменьшаются книзу и кверху от средней части. Книзу листья становятся чешуйчатыми и служат для защиты почек в неблагоприятный период. Они ежегодно образуют не цветущие удлиненные воздушные побеги, которые при благоприятных условиях могут пережить зиму.
1 - дрок; 2 - астрагал; 3 - зверобой.
Некоторые полукустарники, виды рода малина (малина, ежевика), характеризуются тем, что они в первый год дают вегетативные побеги, которые, перезимовав, развивают боковые цветущие ветви. После плодоношения побеги отмирают. Таким образом, на воздушной части вегетативных побегов находятся только почки, из которых развиваются цветущие побеги, а вегетативные почки, от которых зависит продолжение индивидуальной жизни растения, располагаются на подземной части побега. Двухлетний цикл развития.
1 - малина; 2 - ежевика.
Лианы – растения с гибкими неустойчивыми стеблями, которые для своего роста в высоту нуждаются в опоре.
Древовидные (виды винограда, актиниидии, глицинии); Некоторые древовидные лианы являются самыми длинными растениями на Земле; например, отдельные виды ротанговой пальмы способны достигать 300 метров в длину.
1 - актинидия; 2 - виноград; 3 - глициния.
кустарниковые – со стеблями не толще 10 см (виды древогубца, лимонника, виноградовика, партеноциссус);
1 - партеноциссус; 2 - лимонник; 3 - кампсис.
кустарничковые (плющ);
1 - плющ; 2 - бересклет Форчуна; фикус карликовый.
полукустарниковые (паслен сладко-горький)
Паслён сладко-горький.
Древесные растения-подушки – жизненная форма, возникающая в крайне жестких условиях существования (пустыня, тундра, высокогорье). Для растений подушек характерны ничтожно малый прирост, сильная редукция листьев, выровненная поверхность подушки высотой от 0,1 до 1 метра. Их короткие побеги растут очень тесно. Подушковидный рост защищает от неблагоприятных условий среды. К ней относятся некоторые высокогорные виды астрагала, волчеягодника, молочая, руты.
1 - астрагал; 2 - акантолимон; 3 - полынь; 4 - крупка.
И так.
Древесные растения всегда несут более или менее возвышающиеся над уровнем почвы многолетние скелетные одревесневшие оси, одетые вторичной покровной тканью. Благодаря этому такие растения способны разрастаться, образуя крупные стволы и мощные ветви, могут расти множество лет и достигать огромных размеров. Жизненная форма – это внешний облик (габитус) растения, возникающий в результате взаимодействия наследственных особенностей и условий внешней среды. Изучение изменений жизненных форм под влиянием разных факторов среды очень важно для работ по интродукции растений и ведётся в ряде ботанических садов.
Joyce Kilmer (1886-1918) |
| Перевод Михаила Лукашевича |
