Семейство Злаковые – Poaceae Краткое описание семейства

Видовое разнообразие. Объединяет около 10000 видов из 650 родов; в России отмечено более 800 видов из 130 родов.

Географическое распространение. Злаки встречаются по всему Земному шару, причём играют одну из важнейших ролей в сложении растительного покрова особенно в луговых, степных фитоценозах, прериях, пампах, саваннах.

Жизненные формы. Многолетние травянистые растения с мочковатой корневой системой. Представлены и однолетние травы, а в тропиках и субтропиках встречаются деревянистые злаки - бамбуки (на территории России последние распространены в дикорастущем виде на Сахалине и Курильских островах).

О собенности вегетативных органов. Стебель – соломина: тонкий, цилиндрический, с полыми междоузлиями и лишь в узлах заполненный паренхимной тканью. У некоторых злаков (например, у кукурузы) полости в стебле нет, или она очень мала.

Л

Рис. 48. Кущение злаков (по В.Г. Хржановскому и др., 1963):

А – ржи (Secale cereale); Б – рыхлокустового злака (Poa annua); В – плотнокустового злака (Nardus stricta); Г - корневищного злака (Elytrigia repens)

1 – зерновка; 2 – зародышевые корни; 3 – придаточные корни; 4 – узел кущения; 5 – главный побег (ось первого порядка); 6₂ – 6₅ – боковые побеги второго и последующих порядков;

7 - корневище

истья у злаков очерёдные, расположены двурядно и состоят из влагалища, охватывающего стебель, и довольно длинной линейной листовой пластинки. В месте перехода влагалища в листовую пластинку находится по-разному устроенный язычок (чаще всего представляющий собой плёнчатый вырост). У некоторых злаков язычок видоизменён в волоски или щетинки или отсутствует. Хорошим диагностическим признаком при определении злаков служит наличие у ряда злаков в месте перехода влагалища в листовую пластинку ушек, образованных краями влагалища листа. Ветвление побегов происходит почти всегда лишь в зоне кущения.

У большинства злаков края влагалища налегают друг на друга, срастаясь лишь в самом основании, а на остальном протяжении края остаются свободными. В этом случае влагалище называется незамкнутым. У некоторых злаков края влагалища срастаются почти на всём протяжении – это замкнутое влагалище.

В зависимости от особенностей подземных побегов и характера кущения (рис. 48) различают корневищные (пырей ползучий – Elytrigia repens), рыхлокустовые (овсяница луговая – Festuca pratensis) и плотнокустовые (белоус – Nardus stricta) злаки (рис. 48).

У корневищных злаков вневлагалищные побеги образуют длинные стелющиеся в земле на некоторой глубине от ее поверхности ветвящиеся корневища, от которых отходят олиственные надземные побеги, обычно удалённые один от другого.

У рыхлокустовых злаков подземная часть вневлагалищных побегов короткая (2-10 см), концы побегов, дуговидно изгибаясь к поверхности почвы, превращаются в надземные побеги. В результате образуется рыхлая дерновина, которая состоит из материнского побега и расположенных на некотором расстоянии от него боковых побегов.

У плотнокустовых злаков, имеющих внутривлагалищное возобновление, формируется плотная дерновина, боковые побеги растут вертикально и плотно прижаты к стеблю материнского растения.

Особенности генеративных органов. Соцветие – колосок (рис. 49), состоящий из разного числа цветков и, как правило, двух колосковых чешуй. Колоски, как правило, образуют сложные соцветия, расположенные на верхушках стеблей: сложный колос, метёлку, султан и др.

Рис. 49. Схема и диаграмма колоска злака (по В.Г. Хржановскому и др., 1963):

А – схема; Б - диаграмма

1 – ось колоса; 2 – ось колоска; 3 – нижняя колосковая чешуйка; 4 – верхняя колосковая чешуйка; 5 – наружная (нижняя) цветковая чешуйка; 6 - внутренняя (верхняя) цветковая чешуйка; 7 – цветковые плёнки (лодикулы); 8 - гинецей;

9 – андроцей

Цветки:

1) мелкие, циклические, обоеполые, реже однополые;

2) в цветке большинства злаков (рис. 50) можно обнаружить верхнюю и нижнюю цветковые чешуи, плёнчатые лодикулы.

Нижняя цветковая чешуя крупнее колосковых, иногда с килем, несущим у некоторых видов реснички или шипики, у многих злаков от нее отходит короткая или длинная ость. Верхняя цветковая чешуя обычно плёнчатая, на верхушке часто слегка расщепленная, всегда безостая. У некоторых злаков отсутствует. Лодикулы - околоцветные плёнки, мелкие, прозрачные, слегка расщепленные или опушенные длинными волосками. Во время цветения у большинства злаков лодикулы набухают, раздвигают цветковые чешуи, с

Рис. 50. Цветок пшеницы с цветковыми чешуями и без них:

1 – ость; 2 – киль; 3 – нижняя цветковая чешуя; 4 – верхняя цветковая чешуя; 5 - лодикулы

пособствуя выходу тычинок и рылец пестика из цветка.

3) андроцей – из трех тычинок (реже двух-шести). Пыльники линейные, раздваивающиеся на концах, прикрепляются к тычиночной нити в центре.

4 ) гинецей – апокарпный из одного плодолистика. Пестик с двумя перистыми рыльцами (реже рылец одно или три). Завязь верхняя.

Формула цветка: На происхождение отдельных частей цветка злака не существует единой точки зрения. Поэтому и формула злаков может даваться по-разному: ↑P₍₂₎₊₂A₃G₍₂₎ или *Р_оА_зG₁.

Цветки анемофильные.

П

Рис. 51. Рожь посевная – Secale cereale L. (по Ю.П. Солдатенковой, 1981):

1 - общий вид растения с соцветием, 2 - общий вид двухцветкового колоска, 3 - колосковая чешуя (к.ч.), 4 - нижняя цветковая чешуя (н.ц.ч.), вид спереди (а) и сзади (б), 5 - верхняя цветковая чешуя (в.ц.ч.) с лодикулами (л), 6 - тычинки и пестик, 7 - язычок (яз) с участком влагалища (вл) и листовой пластинки, 8 - пестик с лодику­лами, 9-10 - схема и диаграмма трехцветкового колоска злака, к - киль, о - ость, плн - пыльник, т.н. - тычиночная нить, з - завязь, рц - рыльце

лод - зерновка с хорошо выраженным крахмалистым эндоспермом.

Представители. В растительном покрове средней полосы России злаки играют большую роль, преобладая в луговых и степных сообществах, принимая значительное участие в создании лесных сообществ и сообществ низинных болот. Многие виды злаков используются в пищу (рожь (рис. 51), овёс, кукуруза, пшеница, ячмень и др.) или служат прекрасным кормом для сельскохозяйственных животных (представители родов мятлик – Poa, овсяница – Festuca, ежа сборная – Dactylis glomerata и многие др.)