Систематика высших растений и основы дендрологии. Практикум. Учебное пособие

ми. Растут можжевельники медленно. Они светолюбивы, к почвам малотребовательны, чаще всего - ксерофиты, а по теплолюбию довольно различны: одни из них малотребовательны к теплу (можжевельник сибирский), другие теплолюбивы (можжевельник виргинский). На территории нашей страны наибольшие ареалы имеют можжевельник обыкновенный (Juniperus communis) и си-

бирский (Juniperus sibirica), менее распространен можже-

вельник казацкий (Juniperus sabina) (Булыгин, 1991).

Ход работы

1.Ознакомиться с коллекцией декоративных хвойных Ботанического сада.

2.Во время экскурсии по арборетуму, пиннетуму рассмотреть основных представителей хвойных и определить род.

3.Рассмотреть представителей сем. сосновые (подсемейства: пихтовые, лиственничные и сосновые), кипарисовые. Рассмотреть растения рода пихта (пихта сибирская, пихта одноцветная), лиственница (лиственница европейская), сосна (сосна Банкса, сосна обыкновенная, сосна черная, сосна горная), ель (ель колючая, ель обыкновенная), туя (туя западная), можжевельник (можжевельник обыкновенный, можжевельник казацкий, можжевельник виргинский).

4.Определить жизненную форму растения.

5.Охарактеризовать хвою, зафиксировать наличие плодов и семян. Заполнить таблицу:

6.Сделать выводы о сходствах и различиях изученных видов хвойных растений по морфологическим признакам.

Контрольные задания

41

1.На какие подсемейства подразделяется семейство сосновые?

2.Какой тип хвои у подсемейства сосновых?

3.Каков жизненный цикл у пихтовых, лиственничных и сосновых?

4.Каких представителей семейства сосновых вы знаете?

5.Какой тип хвои у семейства кипарисовых?

6.Каких представителей семейства кипарисовых вы знаете?

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 5 ИЗУЧЕНИЕ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА МАГНОЛИЕВЫЕ, ЛИМОННИКОВЫЕ, ЛУННОСЕМЯННИКОВЫЕ, ЛЮТИКОВЫЕ, БАРБАРИСОВЫЕ, САМШИТОВЫЕ

Цель занятия: ознакомиться с основными представителями семейств Ботанического сада.

Знания и умения: усвоить различия между основными родами и видами.

Теоретические сведения Порядок Magnoliales

Представители семейства магнолиевые (Magnoliaceae) распространены преимущественно в субтропических областях Северного полушария. Вечнозеленые, реже листопадные (зимнеголые) деревья и кустарники с простыми, очередными, иногда очень крупными (до 1 м длиной) листьями. Цветки одиночные, верхушечные или пазушные, обычно крупные, с простым многочисленным околоцветником, кремово-белые, розовые, зеленова- то-желтые, обоеполые или раздельнополые, с многочисленными тычинками и пестиками, расположенными спирально на удлиненном цветоложе. Опыляются определенными видами жуков. Плод - сборная листовка, внешне напоминающая шишку хвойных. Из рода магнолия (Magnolia) на территории нашей страны естественно произрастает только один - магнолия обратнояйце-

видная или белоспинная (Magnolia obovata). На Черноморском

42

побережье Кавказа и Крыма обычна в парковой культуре магно-

лия крупноцветковая (Magnolia grandiflora), интродуцированная из Северной Америки (Булыгин, 1991).

Порядок Illiciales

Виды семейства лимонниковые (Schisandraceae) обитают преимущественно в Восточной и Юго-Восточной Азии. Из них в хвойно-широколиственных лесах Дальнего Востока естественно распространен только один вид рода лимонник (Schisandra) - ли-

монник китайский (Schisandra chinensis). Это вьющаяся листо-

падная лиана. Листья очередные, эллиптические, заостренные к вершине, по краю зазубренные, сверху темно-зеленые, снизу бледнее Цветки воронковидные, белые, раздельнополые, душистые, свисают на длинных розоватых цветоножках. Растение многодомное, цветет после облиствения. Плоды сборные, состоят из многочисленных красных двухсемянных ягод. Плоды кисловатые, сильновяжущие, обладают высокотонизирующим действием, поэтому широко используются в медицине. Лимонник ценен для вертикального озеленения. Размножают его семенами, отводками, корневыми отпрысками, зелеными (летними) черенками. Лимонник сравнительно теневынослив, среднетребователен к плодородию и влажности почвы, довольно зимостоек (Булыгин, 1991).

Порядок Ranunculales

Семейство Луносемянниковые (Menispermaceae) Семейство лунносемянниковые (Menispermaceae) пред-

ставлено листопадными или вечнозелеными кустарниками, большей частью вьющимися (лианами), реже многолетними травами. Листорасположение очередное, листья черешчатые, без прилистников, простые, цельные или лопастные, цельнокрайние с дланевидным, реже перистым жилкованием. Двудомные. Цветки раздельнополые, мелкие, правильные, в пузушных кистях, щитках или метелках. Плод костянка. Семена с морщинистым твердым эндоспермом (Деревья и кустарники…, 1954). Листопадные вьющиеся кустарники рода луносемянник (Menispermum) имеют светло-зеленые, осенью лимонно-желтые листья, мелкие в висячих кистях цветки. Род представлен луносемянником даурским

43

(Menispermum dauricum), областью распространения которого является Восточная Сибирь, Дальний Восток, Китай, Корея, Япо-

ния, и луносемянником канадским (Menispermum canadense) из Северной Америки. Оба вида относительно зимостойки.

Семейство Ranunculaceae Juss. - Лютиковые

Семейство лютиковые (Ranunculaceae) включает кустарники, полукустарники или травы с очередным или супротивным листорасполоржением. Листья простые, цельные или рассеченные, спирально расположенные околоцветник простой или двойной, чашелистики часто яркоокрашенные, лепестки превращены в нектарники разной формы. Цветки правильные или неправильные, тычинки многочисленные, плод - одно-, многосемянная листовка, семянка или орешек. Ломонос (Clematis) представлен лианами, в основном, кустарниковыми. Растут в умеренном поясе северного полушария по берегам рек, в лесах, по скалам и обрывам, в степях и на степных лугах, иногда на засоленной почве, по склонам холмов, в кустарниковых зарослях (Деревья и кустарники…, 1954). Светолюбивы, влаголюбивы, требовательны к плодородию почвы. Размножают семенами, отводками, черенками. Некоторые сорта незимостойки. Различают виды: ломонос фио- летовый (Clematis viticella) с фиолетовыми цветками и ломонос виноградолистный (Clematis vitalba) с непарноперистыми листьями, состоящими из 5 -7 заостренно-яйцевидных цельнокрайных или зубчатых листочков, прямой (Clematis recta), листья которого сложные, дваждытройчатые или из 5—7 продолговатояйцевидных цельнокрайных листочков, маньчжурский (Clematis mianschurica = Clematis recta L. v. manschurica), у которого ли-

стья более широкие, с белыми цветками

(http://flower.onego.ru/liana/clematis.html).

Виды семейства барбарисовые (Berberidaceae) распространены преимущественно в умеренных и субтропических областях Северного полушария. Барбарисы - вечнозеленые, полувечнозеленые или листопадные кустарники, реже невысокие деревья с тонкими, обычно ребристыми удлиненными побегами. На удлиненных побегах листья очередные, на укороченных - собраны в пучки. Листья простые, от ланцетных до обратнояйцевидных, го-

44

лые, цельнокрайние, мелко-реснитчатые или колючезубчатые, на коротком черешке. Прилистники неопадающие иногда превращенные в колючки. Цветки в поникающих кистях, пучках или одиночные, мелкие, желтые, с нектарниками, цветут после распускания листьев. Плод - эллиптически-шаровидная ягода. Наиболее широко распространен барбарис обыкновенный (Berberis vulgaris). Естественно он растет в хвойношироколиственных и широколиственных лесах европейской части, в Крыму и на Кавказе. Барбарис среднетребователен к плодородию и влажности почвы, теневынослив, довольно зимостоек, обычно отличается ранним началом и поздним завершением вегетации. Ягоды пурпурные. Очень эффектен пурпурный культи-

вар барбариса обыкновенного - Berberis vulgaris 'Atropurpurea'.

Чашелистики его цветков темно-красно-фиолетовые, листья весной темно-пурпурные, позже - пурпурно-сизоватые. Оригинальная окраска этого культивара только частично передается потомству при семенном размножении. Барбарис амурский (Berberis amurensis) - вид, замещающий барбарис обыкновенный в лесах Приморья Дальнего Востока. Отличается большей высотой, довольно жесткими листьями. Из интродуцированных видов барбариса наибольшей популярностью в озеленении в СССР пользу-

ются барбарис Тунберга (Berberis thunbergii) родом из Японии.

Побеги дугообразно отклоненные. Плоды кораллово-красные. В экологическом отношении схож с барбарисом обыкновенным

(Булыгин, 1991).

К этому же семейству относятся род магония (Mahonia) - вечнозеленые кустарники с непарноперистосложными, очень жесткими, темно-зелеными блестящими листьями. Цветки желтые, собраны в прямостоячие кисти, образующиеся в пазухах чешуй верхушечных цветковых почек. Цветут раньше барбарисов - до начала роста побегов. Ягоды продолговато-эллиптические, черные, с сизым налетом, созревают в конце лета - начале осени. Из видов этого рода в СССР наиболее часто встречается магония падуболистная (Mahonia aquifolium) - кустарник родом из Северной Америки (Булыгин, 1991).

Порядок Buxales

45

Семейство самшитовые (Buxaceae) включает вечнозеленые деревья, кустарники, реже многолетние травы, обитающие в тропических, субтропических и умеренных областях. В дендрофлоре страны семейство представлено родом самшит (Buxus), важнейшим видом которого является самшит вечнозеленый (Buxus sempervirens) - вечнозеленое дерево с бледно-желтой плотной, тонкой корой. Крона очень плотная с многочисленными тонкими, опушенными побегами и густым облиствением. Листья мелкие кожистые, цельнокрайние, с верхней стороны блестящие, темно-зеленые, несколько напоминают листья брусники, но расположены супротивно. Самшит - реликтовый вид, долговечен, растет очень медленно, начинает плодоносить поздно. Его разводят семенами, черенками и отводками. Очень теневынослив, теплолюбив, требователен к влажности воздуха и почвы, кальцефил. Самшит ценится в декоративном садоводстве. Из него создают стриженые живые изгороди и разного рода фигурные садовопарковые композиции (Булыгин, 1991).

Ход работы

1.Рассмотреть представителей сем. магнолиевые (магнолия кобус), лимонниковые (лимонник китайский), лунносемянниковые (лунносемянник канадский), лютиковые (ломонос прямой, ломонос виноградолистный, ломонос фиолетовый), барбарисовые (барбарис обыкновенный, барбарис тунберга, барбарис корейский), самшитовые (самшит вечнозеленый) на примере дендрологической коллекции.

2.Собрать по 1 побегу (длиной 5-10 см) или по 10 листьев с одного растения каждого вида.

3.Сравнить листья растений разных видов одного рода. За-

полнить таблицу:

4.Сделать вывод о сходствах (различиях) характеристик листовой пластинки.

5.Определить жизненную форму растения.

46

6.Охарактеризовать лист, цветок (соцветие).

7.Зафиксировать наличие плодов и семян.

8.Сравнить морфологические характеристики разных родов

одного семейства. Заполнить таблицу:

9.Сделать выводы о сходствах и различиях изученных видов растений по морфологическим признакам.

Контрольные задания

1.Какие жизненные формы характерны для представителей семейств лунносемянниковые, лютиковые, барбарисовые?

2.Какое листорасположение характерно для представителей семейств лунносемянниковые, лютиковые, барбарисовые?

3.Каких представителей рода барбарис вы можете назвать?

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 6. ИЗУЧЕНИЕ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА БУКОВЫЕ, БЕРЕЗОВЫЕ, ОРЕХОВЫЕ, ВЕРЕСКОВЫЕ, АКТИНИДИЕВЫЕ, ГРЕБЕНЩИКОВЫЕ (ТАМАРИКСОВЫЕ)

Цель занятия: ознакомиться с основными представителями семейств Ботанического сада.

Знания и умения: усвоить различия между основными родами и видами.

Теоретические сведения Порядок Fagales

Семейство буковые (Fagaceae) содержит виды листопадных или вечнозеленых, преимущественно крупных деревьев, реже кустарников или кустарничков, распространенных в умеренных, субтропических и тропических областях обоих полушарий. Плод буковых - односеменной орех с твердым околоплодником, полностью или частично заключенный в одревесневшую плюску. Семена без эндосперма.

47

Семейство подразделяется на два подсемейства: буковые

(Fagoideae) и каштановые (Castanoideae). Род бук (Fagus) вклю-

чает виды листопадных деревьев, произрастающих в умеренном поясе Северного полушария. Из них образователями буковых формаций в лесах являются бук восточный (Fagus orientalis) и бук лесной (Fagus sylvatica). Бук очень теневынослив, благодаря чему его самосев и подрост способны успешно развиваться под пологом даже сомкнутых буковых насаждений; молодые растения нуждаются в притенении. Бук теплолюбив, страдает от заморозков и обмерзания, требователен к влажности воздуха, не выносит сухих или избыточно увлажненных почв, предпочитает свежие плодородные почвы. У бука есть выраженные рано- и позднораспускающиеся фенологические формы. Ранораспускающаяся форма более зимостойка, однако больше подвержена повреждениям поздневесенними заморозками. Бук устойчив в условиях городской среды и ценится в озеленении (Булыгин, 1991).

Род каштан (Castanea) включает листопадные, однодомные крупные деревья, реже кустарники, обитающие в Средиземноморье, на Кавказе, в Восточной Азии и Северной Америке.

Естественно растет каштан посевной или благородный (Castanea sativa). Плоды (каштаны) созревают поздно осенью. Это очень светолюбивое и теплолюбивое дерево мягкого влажного климата, требовательное к плодородию почвы, избегающее выходов известняков (Булыгин, 1991).

Род дуб (Quercus) включает виды, большинство из которых являются важнейшими образователями широколиственных лесов умеренных широт Северного полушария, а также компонентами тропических и субтропических лесов Юго-Восточной Азии. Плод - желудь, созревающий у большинства видов в конце лета и осенью года цветения, у некоторых (дуб каштанолистный, дуб красный) - во второй вегетационный сезон. Распространяются желуди преимущественно животными, а также ветром и водой. У многих видов желуди не имеют периода покоя и способны прорастать сразу после созревания (дуб черешчатый); у других видов (дуб красный) желудям присущ период покоя, который они

48

проходят в течение зимы и прорастают только весной. Кроме семенного размножения, дуб возобновляется порослью от пня, а иногда и корневыми отпрысками. По быстроте роста и другим биологическим особенностям, по экологическим свойствам разные виды дуба имеют отличия. Дуб черешчатый, или летний (Quercus robur) образует мощную глубокую стержневую корневую систему, обеспечивает его высокую ветроустойчивость. Светолюбив, очень требователен к плодородию почвы. По реакции на климатические условия существенно различаются две фенологические разновидности дуба: ранораспускающаяся, или дуб черешчатый ранний - «летняк» (Quercus robur var. praecox) и позднораспускающаяся - дуб черешчатый поздний -«зимняк» (Quercus robur var. tardiflora), которая цветет в среднем на 2 недели позже д. раннего (Булыгин, 1991).

Дуб скальный (Quercus petraea) естественно растет от Калининградской области до Молдавии, в Карпатах, в горном Крыму и на Кавказе. По долговечности сходен с дубом черешчатым, но менее светолюбив, более теплолюбив и менее зимостоек, среднетребователен к плодородию и влажности почвы. Дуб гру- зинский (Quercus iberica) близок к дубу скальному, иногда рассматривается в качестве его подвида. Дуб каштанолистный (Quercus castaneifolia) свето- и теплолюбив, незимостоек, среднетребователен к плодородию и влажности почвы. Дуб красный (Quercus rubra) исключительно декоративное и устойчивое в условиях городской среды парковое дерево. По зимостойкости дуб красный несколько уступает д. черешчатому, к почвенным условиям сравнительно нетребователен, по влаголюбию близок к дубу черешчатому, относительно теневынослив (Булыгин, 1991).

Порядок Betulales

Березовые (Betulaceae) и лещиновые (Соrylaceae) - два близкородственных семейства, нередко рассматриваемые в ранге подсемейств. К березовым относятся роды береза и ольха с подродом ольховник; к лещиновым - роды лещина, граб, хмелеграб и остриопсис. Как березовые, так и лещиновые - листопадные, однодомные, ветроопыляемые древесные растения. Для их побегов характерен трехлетний цикл формирования: в течение двух сезо-

49

нов вегетации побеги развиваются в зачаточном состоянии в почках, а в третий - проходят завершающий этап открытого роста с последующим опробковением и одревеснением. Тычиночные и пестичные цветки собраны в соцветие-сережку. Время (начало) пыления ольхи и лещины служит фенологическим индикатором наступления оживления весны, а начало пыления и распускания листьев у березы сигнализирует о наступлении разгара весны. Зачаточные тычиночные цветки закладываются в почках еще в начале - в первой половине лета в год, предшествующий цветению. Во второй половине лета они вырастают из-под почечных чешуй и становятся видимыми невооруженным глазом как мелкие сережки с фасетчатой поверхностью (голые мужские цветочные почки). Располагаются эти сережки обычно на концах побегов текущего года. Зачаточные пестичные цветки закладываются позже тычиночных - во второй половине сезона вегетации. У разных видов березовых и лещиновых плоды созревают с середины лета по глубокую осень года цветения. У видов семейства березовые плоды - крылатые или бескрылые семянки, у лещиновых плоды - орешки или орехи с деревянистым прочным околоплодником. Расположены они в пазухах чешуйки, состоящей из кроющего листа и двух прицветников (граб, хмелеграб), или окружены покровом из сросшихся прицветников в виде плюски (лещина). Распространяются плоды ветром (береза, ольховник, граб, хмелеграб), водой (ольха) или животными (лещина). К роду береза (Betula) крупные деревья и кустарники различных размеров, иногда кустарнички, обитающие от тундр до степей и распространенные почти во всех горных районах территории России. Березам присущи раннее вступление в возраст половой зрелости (в благоприятных экологических условиях уже с 8-10 лет) и исключительно высокая репродуктивная способность, сохраняющаяся до глубокой старости. При нарушении оплодотворения березам свойственно массовое образование партенокарпических (бессемянных) плодов. Поэтому перед их заготовкой или посевами необходимо предварительно проверять содержание семян в семянках. Все виды березы светолюбивы, среди них преобладают

50