Фитогеография

Фитогеография изучает распространение растений по земной поверхности и законы этого распространения. Основным объектом изучения фитогеографии является ареал — это площадь (область) обитания вида или любой другой таксономической единицы. Без знания ареалов нельзя делать какие-либо выводы о распространении растений. При изучении данного раздела надо обратить внимание на следующее.

Размеры и форма ареала вида. Растения космополиты и эндемики. Характер распространения вида в пределах ареала. Факторы, определяющие географическое распространение вида. Границы ареала. Факторы, определяющие эти границы: климатические, эдафические, механические, биотические, исторические, антропогенные. Типы ареалов: сплошные, разъединенные, ленточные и др.

Вопросы для самопроверки

1. Что такое ареал?

2. Размеры и формы ареала вида.

3. Растения-космополиты и эндемики.

4. Границы ареала и причины их обуславливающие.

5. Типы ареалов.

6. Понятие о реликтах и эндемиках. Примеры.

Флора и растительность

При изучении данного раздела студент должен прежде всего иметь понятие о флоре, растительности и растительном сообществе.

Флора — совокупность (список) видов, произрастающих на какой-либо территории. Это может быть физико-географический или административный район. Можно говорить, например, о флоре области, страны, континенте или какого-либо конкретного хозяйства. Современная флора есть результат ее исторического развития.

Растительность — совокупность растительных сообществ (фитоценозов), покрывающих земную поверхность, например, лес, степь, луг, тундра и др. Здесь также можно говорить о растительности всего земного шара или о растительности отдельного региона.

Растительное сообщество (фитоценоз) — закономерное сочетание растений, произрастающих на одной территории, имеющие определенный состав и строение, которые определяются историческим развитием и условиями внешней среды.

Основные признаки фитоценоза: видовой состав, ярусность, обилие, проективное покрытие, аспект, жизненность, встречаемость.

Изучением растительных сообществ занимается наука геоботаника. Основной систематической единицей, принятой для классификации растительных сообществ, является растительная ассоциация.

Вопросы для самопроверки

1. Что такое флора и растительность?

2. Понятие о растительном сообществе (фитоценозе).

3. Основные признаки растительного сообщества.

Основные типы растительного покрова

При изучении растительности следует обратить внимание на характер распределения ее по земной поверхности. На больших равнинных пространствах суши, где наблюдается постепенное изменение климатических условий с севера на юг, отчетливо вырисовываются растительные зоны, проявляющиеся в основном в широтном направлении. Особенно хорошо эти зоны выражены в России. В зависимости от климатических факторов и рельефа зональность сильно нарушается. Наряду с зональной широко представлена интразональная растительность.

Зональная растительность

Тундры. Географическое распространение. Важнейшие признаки тундр. Особенности климатических условий. Вечная мерзлота и ее влияние на растительность. Основные жизненные формы. Лесотундра, особенности ее ландшафта. Кормовые растительные ресурсы, тундры и лесотундры.

Леса. Хвойные леса. Распространение, почвенно-климатические условия, характерные черты флоры и растительности. Основные лесообразующие породы, их экология. Широколиственные леса. Географическое распространение. Основные лесообразующие породы, их экология. Характерные черты растительности. Мелколиственные леса. Производственные и коренные мелколиственные леса. Растительные и кормовые ресурсы. Водоохранное и почвозащитное значение леса.

Степи. Географическое распространение. Почвепно-климатические особенности. Характерные черты растительности. Жизненные формы. Типы степных ксерофитов. Степи европейской части России и разделение их на подзоны. Основные особенности северных (разнотравных) и южных (ковыльных) степей. Кормовые растительные ресурсы.

Пустыни. Географическое распространение. Жизненные формы растений. Характерные черты растительного покрова. Особенности климата. Типы пустынь в зависимости от субстрата: глинистые, каменистые, солончаковые, песчаные. Экология растений песчаных пустынь. Полупустыни и их характеристика.

Интразональная растительность

Луга. Основные типы лугов — пойменные, материковые. Пойменные луга, их происхождение. Экологические условия местообитания и специфика растительности прирусловой, центральной и притеррасной поймы. Вторичный характер материковых (внепойменных) лугов лесной зоны, особенности их растительности. Суходольные и низинные луга.

Болота. Основные признаки болот. Классификация болот: низинные, переходные и верховые. Экологические особенности и характерные черты растительности разных типов болот. Значение болот в народном хозяйстве.

Растительность горных областей. Влияние горных условий на растительность. Поясность и ее зависимость от широтного расположения. Особенности растительного покрова отдельных горных районов.

Вопросы для самопроверки

1. Растительность России как зональная система.

2. Связь между растительными и почвенными зонами.

3. Понятие об интразональной и азональной растительности.

4. Охарактеризуйте зону тундры. Деление на подзоны. Значение ягельных тундр для оленеводства.

5. Характеристика лесной зоны. Деление на подзоны. Основные лесообразующие породы.

6. Основные жизненные формы растений лесной зоны.

7. Экологическое значение лесной растительности.

8. Почвенно-климатические условия зоны пустынь. Типы пустынь. Жизненные формы пустынных растений.

9. Характеристика луговой растительности. Типы лугов. Основные жизненные формы.

10. Типы болот и их образование. Особенности экологических условий на болоте. Ксероморфизм растений верховых болот. Значение болот.

11. Особенности физико-географических и экологических условий растительности гор.

ЗАДАНИЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Ниже приводятся 100 вариантов контрольной работы. Вопросы для контрольной работы студент находит по таблице «Номера вопросов контрольной работы» согласно последним двум цифрам своего шифра, причем по горизонтали берется последняя цифра шифра, а по вертикали — предпоследняя. Например, для студента с учебным шифром 123 номера вопросов контрольного задания находятся на пересечении строки 2 по горизонтали со строкой 3 по вертикали. Для шифра 123 находим следующие номера вопросов контрольной работы: 16, 34, 43, 70, 88 и т. д. Некоторые вопросы могут быть заменены при выдаче индивидуального задания.

При оформлении контрольной работы следует выполнять общие требования, которые изложены в начале методических указаний. Контрольные вопросы охватывают все разделы дисциплины. Весь программный материал разбит на 192 вопроса. В каждом варианте имеется 9 вопросов: первый вопрос касается строения клетки, второй—тканей, третий—строения вегетативных органов, четвертый и пятый — строения генеративных органов и способов размножения растений, шестой — систематики растений (низших), седьмой и восьмой — систематики высших растений, девятый — экологии и географии растений.

Контрольные вопросы носят различный характер. Некоторые задания затрагивают ботанические понятия (гаметофит, спорофит, зигота, спора и другие). Обычно в конце учебника имеется предметный указатель, пользуясь которым можно найти соответствующий раздел и дать краткий ответ на вопрос, кроме того, выше указано, к какому разделу относятся вопросы.

Если речь идет о систематике, то указываются таксономические (систематические) единицы более высокого ранга, к которому относится растение: род, семейство, порядок, класс, отдел.

Большое внимание в контрольных заданиях уделяется характеристике условий местообитания растений. При описании внешнего строения растения и его биологии (особенно оплодотворения, размножения) следует подчеркнуть приспособленность к условиям существования.

Если речь идет о какой-либо экологической группе растений (бентосные или планктоновые водоросли) или растениях с одинаковым способом питания (грибы-паразиты, грибы-сапрофиты), то в ответе следует рассмотреть несколько организмов, которые описаны в одном из учебников основного списка литературы, а не ограничиваться одним — двумя примерами.

В контрольных вопросах имеется много вопросов сравнительного характера. В таком случае надо не просто описать два растения или два явления, а отметить черты сходства, и различия, показать более совершенный тип строения.

При описании жизненного цикла архегониальных растений должно быть четко показано чередование двух поколений: гаметофита (половое поколение) и спорофита (бесполое поколение), а также отмечено преобладающее поколение.

Если в задании требуется описать эволюции гаметофита или спорофита у определенной группы растений, то прежде всего следует указать, какие растения входят в эту группу, какое строение имеет гаметофит или спорофит, а также отметить, совершенствуется или упрощается их строение в процессе эволюции, с чем это связано.

В каждом варианте имеется задание по характеристике определенного семейства цветковых растений. Семейство следует характеризовать по следующему плану:

1. Географическое распространение и среда обитания семейства.

2. Жизненные формы (деревья, кустарники, полукустарники, травы и другие) представителей семейства.

3. Подземные органы (тип системы, видоизменение корней и побегов) на конкретных примерах.

4. Надземные органы: стебли, листья и листорасположение, цветок (дать описание и формулу) и плод на конкретных примерах.

5. Представители и их практическое значение по группам: зерновые, плодовые, ягодные, овощные, технические, кормовые, лекарственные, сорные, ядовитые, декоративные, медоносные.

6. Рациональное использование и охрана растений данной группы. Желательно указать некоторых представителей, внесенных в «Красную книгу СССР» (1984 г.).

В список включаются наиболее важные растения. Видовые названия растений даются на латинском и русском языках.

В некоторых вопросах требуется привести примеры растений, имеющих определенное практическое значение (ядовитые, лекарственные, овощные, плодовые и другие). За основу берутся семейства, которые указаны в «Списке основных семейств и видов растений», желательно использовать также и растения других семейств, руководствуясь учебником.

Ниже приводим пример характеристики семейства Бобовых по вышеуказанному плану.

I—2. Семейство Бобовые Fabaceae (Leguminosae), или Мотыльковые — Papilionaceae, насчитывает около 12 тысяч видов. В северных районах произрастания распространены деревья, кустарники, лианы, а в горах многолетние и однолетние травы. Большинство трав сосредоточено в умеренном и холодном климате; деревья и кустарники приурочены к тропическим и субтропическим районам.

3. В почве развивается стержневая корневая система с корневыми клубеньками.

4. Стебли прямостоячие, приподнимающиеся или ползучие, травянистые , деревянистые или полуодревесневшие. Листья редко простые верблюжья колючка), чаще сложные: тройчатые (многие клевера, люцерна), или перистые — парноперистые (чина, желтая акация), или непарноперистые (белая акация, астрагал), реже пальчатосложные (люпин). Листья с прилистниками, которые иногда превращаются в колючки (белая и желтая акации), иногда имеют усики. Листорасположение — очередное, иногда бывает розетка из прикорневых листьев.

Соцветия разнообразные: головка (клевер), кисть (люпин, эспарцет), метелка (донник). Цветок неправильный (зигоморфный), мотылькового типа, имеет следующее строение: чашечка сростнолистная, пятизубчатая, правильная или зигоморфная (двугубая). Мотыльковый венчик состоит из 5 лепестков: крупный верхний лепесток (флаг или парус), два боковых лепестка называются веслами, или крыльями, а два нижних срастаются отчасти и образуют лодочку, у клевера все лепестки внизу срастаются и образуют трубочку.

Тычинок десять, чаще всего 9 тычинок срастаются, а одна свободная — двубратственный андроцей, иногда андроцей однобратственный — когда все тычинки срастаются (люпин, дрок), у некоторых представителей все 10 тычинок свободные (термопсис, софора). Завязь верхняя, одногнездная. Гинецей из одного плодолистика.

Формула типичного цветка: ¯ Ca ₍₅₎Co_1+2+(2) A_{(9) +1} Gе ₁. Цветки с двубратственным андроцеем.

Плод — боб, сухой, либо многосемянный, растрескивается по створкам (горох, фасоль), либо многосемянный, дробный (вязель), либо односемянный (клевер, эспарцет). Семена содержат большое количество белка — от 30 до 60%.

5.Далее следует перечислить представителей по хозяйственно ценным группам: Пищевые и кормовые бобовые: Горох посевной — Pisum sativum, Горох полевой — Pisum arvense, Соя щетинистая — Glycine hispida, Фасоль обыкновенная — Phaseolus vulgaris, Земляной орех подземный — Arachis hypogaea, Клевер луговой — Trifolium hybridum, Клевер розовый — Trifolium pretense, Клевер ползучий — Trifolium repens, Люцерна серповидная — Medicago falcate, Вика волосистая — Vicia hirsute, Вика посевная — Vicia sative, Горошек мышиный — Vicia cracca, Горошек заборный — Vicia sepium, Конские бобы — Faba bona.

Далее следует перечислить медоносные, декоративные, лекарственные, сидеральные (используются как зеленые удобрения, люпин), бобовые растения.

6. В заключение отмечаются некоторые мероприятия по охране иррациональному использованию этих растений.

Ботаническая характеристика определенного растения может быть составлена по плану, в котором дается описание вегетативных (корень, стебель, лист) и генеративных (цветок, плод) органов растения. После ботанической характеристики растения приводятся рисунки и схемы.

Почти во всех контрольных заданиях имеются вопросы, касающиеся характеристики отдельных органов цветковых растений. При ответе на эти вопросы за основу берутся растения из семейств, указанных в «Списке основных семейств и видов», но это не исключает возможности рассмотрения морфологического разнообразия органов на примере растений из других семейств.

Последние вопросы в контрольных работах посвящены элементам ботанической географии растений. Для ответов на эти вопросы следует пользоваться пособиями по охране природы, а также учебниками по геоботанике и географии растений.

Описывая растительность определенной зоны или какой-либо экологический фактор, следует освещать вопросы охраны природы и ее рационального использования имеются в сборнике нормативных актов.