Сравнительная характеристика некоторых секций подрода твердодревесных сосен. Морфологические признаки рода кедр на примере кедра гималайского. Хозяйственное значение лиственницы сибирской. Характеристика семейства тиссовые на примере тисса ягодного.
Отдел голосеменные растения (Pinofyta) - древняя группа семенных растений. В настоящее время он представлен 4 классами: саговниковые или цикадовые (Cycadopsida), гнетовые (Gnetopsida), гинкговые (Ginkgoopsida), хвойные (Pinopsida).
Гинкговые являются реликтовым, то есть вымирающим классом, к настоящему времени в нем сохранилось одно семейство(Ginkgaceae), представленное всего одним видом (Ginkgo biloba L.), родина - юго-восточный Китай.
Цикадовые представлены одним семейством (Cycadaceae), содержащим около 130 видов тропических и субтропических растений, которые растут в юго-восточной Азии, в Австралии, в юго-восточной Африке, а также в Центральной Америке и на севере Южной Америки.
Класс гнетовые представлен 3 семействами: эфедровые (Ephedraceae), вельвичиевые (Welwitschiaceae) и гнетовые (Gnetaceae). Семейство эфедровые включает около 40 видов ксерофильных растений, встречаются они в Средиземноморье, на Кавказе, в Средней Азии и на западе Северной Америки. Семейство вельвичиевые представлено одним видом - вельвичией удивительной, растущей в каменистых пустынях юго-западной Африки. Семейство гнетовые состоит из 30 видов, распространенных в тропических лесах юго-восточной Азии, в Индонезии, в тропиках юго-западной Африки и на севере Южной Америки.
Класс хвойные состоит из двух подклассов: из полностью вымершего подкласса кордаитиды (Cordaitidae) и подкласса хвойные (Pinidae). Хвойные самая многочисленная группа среди современных голосеменных. Она включает 7 семейств, около 55 родов и более 560 видов. В северном полушарии хвойные образуют леса Евразии и Северной Америки, а в южном полушарии произрастают в зоне умеренных лесов Австралии, Новой Зеландии и Южной Америки. Самым многочисленным и наиболее распространенным семейством подкласса хвойных является семейство сосновые (Pinaceae), включающее 10-11 (Pinus - Ducampopinus) родов и около 250 видов. С представителей этого семейства мы начнем изучение голосеменных растений.
Тема 1. Определение 7 наиболее распространенных родов семейства сосновые и их сравнительная характеристика
В нашей стране сосновые занимают около 70% покрытой лесом площади и представлены 4 родами: пихта, ель, лиственница и сосна. Представители еще 3 родов: псевдотсуга, тсуга и кедр являются интродуцентами и встречаются у нас в культуре. Семейство сосновые Pinaceae принято делить на 3 трибы: пихтовые (Abieteae), лиственничные (Lariceae), сосновые (Pineae). Трибы различают между собой по следующим признакам.
Побеги только удлиненные. Побеги удлиненные и укороченные. Побеги удлиненные и укороченные.
Хвоя на побегах расположена одиночно, спирально. Хвоя одного типа, на удлиненных, молодых побегах расположена одиночно спирально. На укороченных побегах - пучками по 10-60 хвоинок. Хвоя на молодых удлиненных побегах - чешуевидная бесхлорофилльная, расположена одиночно спирально, рано опадает. На редуцированных укороченных побегах располагается пучками по 2, 3, 5 хвоинок.
Из перечисленных родов будут рассмотрены, определены с помощью ключей и сведены в таблицу представители 7 родов семейства сосновые: пихта, ель, псевдотсуга, тсуга, лиственница, кедр, сосна.
Ключ 1. Определение 7 родов семейства сосновые по побегам
1. Побеги только удлиненные, хвоя на побегах располагается одиночно, спирально…………………………………………………...…………………2
- Побеги удлиненные и укороченные, хвоя на укороченных побегах располагается пучками по 2-3-5 или по 20-60 шт. …………..………………….4
2. Побеги гладкие, без ребер. После опадения хвои на побегах остаются плоские, округлые следы - "листовые рубцы". Хвоя плоская, обычно мягкая, сверху зеленая блестящая, с желобком по середине. Снизу хвоя матовая, беловатая от устьичных полос. К основанию хвоинка сужается в повернутую на 1800 вдоль оси "ножку", а потом расширяется в круглую "пяточку", которой она прикрепляется к побегу. Вершинка хвои часто притуплена или раздвоена. Почки округлой или яйцевидной формы, часто залиты смолой……………………Abies - пихта
- Побеги ребристые или слабо ребристые, хвоя крепится к "листовым подушечкам", почки веретеновидные или конические…………….…………3
3. Побеги слабо ребристые, "листовые подушечки" едва выступающие. Хвоя до 3 см длины, плоская, матовая, серовато-зеленая. Устьичные полосы располагаются на нижней стороне хвои. Вершинка хвои тупо-заостренная. Почки незасмоленные, острые, веретеновидные, с крупными, хорошо заметными чешуйками………………………….……Pseudotsuga - лжетсуга
- Побеги слабо ребристые, хвоя крепится, к слабо выраженным листовым подушечкам, почти под прямым углом.
Введение
Отдел голосеменные растения (Pinofyta) - древняя группа семенных растений. В настоящее время он представлен 4 классами: саговниковые или цикадовые (Cycadopsida), гнетовые (Gnetopsida), гинкговые (Ginkgoopsida), хвойные (Pinopsida).
Гинкговые являются реликтовым, то есть вымирающим классом, к настоящему времени в нем сохранилось одно семейство(Ginkgaceae), представленное всего одним видом (Ginkgo biloba L.), родина - юго-восточный Китай.
Цикадовые представлены одним семейством (Cycadaceae), содержащим около 130 видов тропических и субтропических растений, которые растут в юго-восточной Азии, в Австралии, в юго-восточной Африке, а также в Центральной Америке и на севере Южной Америки.
Класс гнетовые представлен 3 семействами: эфедровые (Ephedraceae), вельвичиевые (Welwitschiaceae) и гнетовые (Gnetaceae). Семейство эфедровые включает около 40 видов ксерофильных растений, встречаются они в Средиземноморье, на Кавказе, в Средней Азии и на западе Северной Америки. Семейство вельвичиевые представлено одним видом - вельвичией удивительной, растущей в каменистых пустынях юго-западной Африки. Семейство гнетовые состоит из 30 видов, распространенных в тропических лесах юго-восточной Азии, в Индонезии, в тропиках юго-западной Африки и на севере Южной Америки.
Класс хвойные состоит из двух подклассов: из полностью вымершего подкласса кордаитиды (Cordaitidae) и подкласса хвойные (Pinidae). Хвойные самая многочисленная группа среди современных голосеменных. Она включает 7 семейств, около 55 родов и более 560 видов. В северном полушарии хвойные образуют леса Евразии и Северной Америки, а в южном полушарии произрастают в зоне умеренных лесов Австралии, Новой Зеландии и Южной Америки. Самым многочисленным и наиболее распространенным семейством подкласса хвойных является семейство сосновые (Pinaceae), включающее 10-11 (Pinus - Ducampopinus) родов и около 250 видов. С представителей этого семейства мы начнем изучение голосеменных растений.
Тема 1. Определение 7 наиболее распространенных родов семейства сосновые и их сравнительная характеристика
В нашей стране сосновые занимают около 70% покрытой лесом площади и представлены 4 родами: пихта, ель, лиственница и сосна. Представители еще 3 родов: псевдотсуга, тсуга и кедр являются интродуцентами и встречаются у нас в культуре. Семейство сосновые Pinaceae принято делить на 3 трибы: пихтовые (Abieteae), лиственничные (Lariceae), сосновые (Pineae). Трибы различают между собой по следующим признакам.
Побеги только удлиненные. Побеги удлиненные и укороченные. Побеги удлиненные и укороченные.
Хвоя на побегах расположена одиночно, спирально. Хвоя одного типа, на удлиненных, молодых побегах расположена одиночно спирально. На укороченных побегах - пучками по 10-60 хвоинок. Хвоя на молодых удлиненных побегах - чешуевидная бесхлорофилльная, расположена одиночно спирально, рано опадает. На редуцированных укороченных побегах располагается пучками по 2, 3, 5 хвоинок.
Из перечисленных родов будут рассмотрены, определены с помощью ключей и сведены в таблицу представители 7 родов семейства сосновые: пихта, ель, псевдотсуга, тсуга, лиственница, кедр, сосна.
Ключ 1. Определение 7 родов семейства сосновые по побегам
1. Побеги только удлиненные, хвоя на побегах располагается одиночно, спирально…………………………………………………...…………………2
- Побеги удлиненные и укороченные, хвоя на укороченных побегах располагается пучками по 2-3-5 или по 20-60 шт. …………..………………….4
2. Побеги гладкие, без ребер. После опадения хвои на побегах остаются плоские, округлые следы - "листовые рубцы". Хвоя плоская, обычно мягкая, сверху зеленая блестящая, с желобком по середине. Снизу хвоя матовая, беловатая от устьичных полос. К основанию хвоинка сужается в повернутую на 1800 вдоль оси "ножку", а потом расширяется в круглую "пяточку", которой она прикрепляется к побегу. Вершинка хвои часто притуплена или раздвоена. Почки округлой или яйцевидной формы, часто залиты смолой……………………Abies - пихта
- Побеги ребристые или слабо ребристые, хвоя крепится к "листовым подушечкам", почки веретеновидные или конические…………….…………3
3. Побеги слабо ребристые, "листовые подушечки" едва выступающие. Хвоя до 3 см длины, плоская, матовая, серовато-зеленая. Устьичные полосы располагаются на нижней стороне хвои. Вершинка хвои тупо-заостренная. Почки незасмоленные, острые, веретеновидные, с крупными, хорошо заметными чешуйками………………………….……Pseudotsuga - лжетсуга
- Побеги слабо ребристые, хвоя крепится, к слабо выраженным листовым подушечкам, почти под прямым углом. Хвоя короткая, разной длины от 0,8-1,5 см, плоская, по краям мелкопильчатая, сверху, блестящая, темно-зеленая, снизу беловатая от устьичных полос, ориентирована на побеге гребенчато………………………………………………………Tsuga - тсуга
= Побеги ребристые, с хорошо выраженными "листовыми подушечками", высотой 2-3 мм. Хвоя жесткая, колючая, четырехгранная или плоско-четырехгранная. Устьичные полосы у большинства видов на всех четырех гранях. Почки конические, незасмоленные, покрыты мелкими, многочисленными чешуйками………………………………………….…...Picea - ель
4 Укороченные побеги очень мелкие, редуцированные, до 2 мм высоты, несут пучки из 2-3-5 хвоинок. Хвоя длинная, острая……….Pinus - сосна
- Укороченные побеги округлые или яйцевидно-конические несут по пучку многочисленных хвоинок от 20 до 60. Однолетние удлиненные побеги ребристые, хвоя на них располагается одиночно, спирально крепится на "листовых подушечках"…………………………………..………………….5
5. Хвоя мягкая, светло-зеленая, опадающая на зиму, в поперечном сечении эллиптическая. Устьичные полосы расположены на нижней стороне хвои………..Larix - лиственница
- Хвоя жесткая, колючая, темно-зеленая или серо-зеленая, живет 3-5 лет. В поперечном сечении трех- или четырехгранная…………..…Cedrus - кедр
Задание 1. Начертите таблицу для 7 выше указанных родов. Зарисуйте для каждого из родов побеги без хвои, с почками (отметьте "листовые подушечки", "листовые рубцы", укороченные побеги и чешуевидные листья для тех родов, у которых они представлены), и побеги с хвоей. Отдельно зарисуйте хвоинку, обращая внимание на ее основание и вершинку, а так же поперечное сечение хвои, обращая внимание на расположение устьичных полос. Объекты на рисунках сделать с увеличением в 2 раза.
Ключ 2. Определение 7 родов семейства сосновые по шишкам
1. Шишки кожистые. Семенные чешуи шишек без утолщения……………………………………………………………………...…..2
- Шишки деревянистые. Семенные чешуи шишек с утолщением на вершинке………………………………………………….…….……………..7
2. Шишки после созревания рассыпаются…………………………………3
- Шишки после созревания раскрываются………………………………..4
3. Шишки цилиндрической формы, у разных видов разной величины, располагаются вертикально вверх на концах прошлогодних годичных приростов, после созревания рассыпаются. На побеге остается только ось шишки. Кроющие чешуи довольно крупные, у некоторых видов могут быть длиннее семенных……………………………Abies - пихта
- Шишки крупные, широкие, бочковидной формы, располагаются на укороченных побегах, созревают за 2 или 3 года, после созревания рассыпаются. Семенные чешуи крупные, 3,5-4 см ширины, кроющие чешуи очень мелкие…………………….Cedrus - кедр
4 Шишки с мелкими кроющими чешуями, кроющие чешуи в зрелой шишке не видны………………………………….……………………….5
- Шишки с хорошо заметными кроющими чешуями (исключение лиственницы сибирская и Сукачева)………………………………………….6
5 Шишки продолговатые, у разных видов разной величины, иногда довольно крупные (до 15 см длины), свисают с вершин прошлогодних побегов. Кроющие чешуи очень маленькие, заметны только у основания шишки. Шишки после вылета семян еще почти год висят на дереве………………………………………………………………..Picea - ель
- Шишки очень мелкие, до 2 см, созревают за один год, еще долго остаются висеть на дереве………………………….…………..Tsuga - тсуга
6 Шишки продолговато-яйцевидные, длиной 5-12 см, свисают с верхушек прошлогодних приростов. Кроющие чешуи трехлопастные, выходят далеко за край семенных чешуй…………..Pseudotsuga - лжетсуга
- Шишки округло-яйцевидные, не более 5 см длины, располагаются на укороченных побегах наклонно. Кроющие чешуи мелкие с заостренной вершинкой. У многих видов острия кроющих чешуй заметны в нижней части шишки. После выпадения семян, шишки висят на дереве 2-3 года…………………………………………….Larix - лиственница
7 Шишки деревянистые. Семенные чешуи имеют на верхушке утолщение - "щиток" с выростом "пупком". Кроющие чешуи в зрелой шишке не видны, так как срастаются с семенными. Шишки располагаются на вторых или третьих годичных приростах, ориентированы произвольно. Семена созревают на второй год после опыления. Размеры шишек, их форма, форма "щитков" и расположение "пупков" на "щитке", очень изменчивы.………………………………………...…Pinus - сосна
Задание 2. Зарисуйте шишки, представленных родов в составленную таблицу. Объекты на рисунках изобразить в натуральную величину, соблюдая их правильную ориентацию.
Ключ 3. Определение 7 родов семейства сосновые по семенам
1.Семена легко отделяются от крылышек или крылышко редуцировано…………………………………………………………………………..2
- Семена плотно срастаются с крылышком………………………………3
2. Семена бурые, одноцветные, легко отделяются от крылышка, на котором остается ложкообразное углубление…………......……..Picea - ель
- Семена не однородные по окраске (белые, серые, бурые), крылышко легко отделяется с боков семени, наподобие щипчиков или вилочки. У некоторых видов семена крупные с редуцированным крылышком, а у других с большим, узким, не отделяющимся крылышком……………………………………..……………………Pinus - сосна
3. Крылышко широкое, превышает ширину семени в 3-4 раза……….…4
- Крылышко узкое, больше ширины семени в 1,5-2 раза……………….5
4 Семена крупные, смолистые, с большим светло-коричневым крылышком более 2 см ширины…………………………………. Cedrus - кедр
- Семена смолистые, клиновидной формы. Крылышко как бы обвертывает семя, с одной стороны закрывает его полностью, а с другой - на 2/3……………………………………………………………Abies - пихта
5 Крылышко плотно прирастает к семени, полностью закрывая семя с одной стороны, на другой стороне заметен только кончик крылышка. Семена бурые…………………………………….. .Larix - лиственница
- Крылышко плотно прирастает к одной стороне семени, другая, незакрытая, сторона плоская, белесого цвета. Крылышко с редкими темными штрихами…………………….…………..Pseudotsuga - лжетсуга
= Семена мелкие, продолговатые, светло-коричневые, с крылышком того же цвета, длиннее семени в 1,5-2 раза………..……….Tsuga - тсуга
Задание 3. Зарисуйте семена с крылышками и семенные и кроющие чешуйки зрелых шишек, предложенных вам родов, продолжив составленную таблицу. Рисунки делать в натуральную величину.
Тема 2. Морфологические особенности основных представителей рода пихта - Abies Mill
В роде пихта насчитывается около 50 видов, которые представлены деревьями первой - второй величины. Все пихты растут в северном полушарии и часто являются представителями горных лесов. (Исключение оставляют только: пихта сибирская и пихта Фразера, из Северной Америки, которые растут и в равнинной местности.) В пределах СНГ естественно растут 9 видов, самой распространенной из них является пихта сибирская.
Пихта сибирская - Abies sibirica Ledeb. Дерево высотой до 30 м и до 50 см в диаметре. Ствол прямой, малосбежистый, покрыт тонкой, гладкой, темно-серой коркой, на поверхности которой видны выпуклые желваки - вместилища смолы. Крона густая, конической формы, ветви расположены мутовчато, но есть и межмутовочные ветви. Нижние ветви, у опушечных деревьев, часто свисают до земли и могут укореняться. Молодые побеги гладкие, слабо волосистые. Почки шаровидные, зеленовато-бурые, залиты смолой. Хвоя длиной 2-3 см, мягкая, плоская, на вершинке притуплена или раздвоена. Сверху хвоя блестящая, темно-зеленая, снизу - матовая, беловатая от устьичных полос, (поскольку хвоя у пихты в "ножке" повернута на 1800, морфологически верхняя сторона оказывается нижней). Основание хвоинки расширяется в "пяточку", после ее опадения на побеге остается округлый листовой рубец. Хвоя ориентирована на побеге настильно и живет до 12 лет.
Мужские стробилы (микростробилы) многочисленные, овальной формы, желтого цвета, располагаются одиночно в пазухах хвоинок на побегах прошлого года. Они состоят из оси стробила и спирально расположенных на ней микроспорофиллов (аналог тычинки покрытосеменных). Он состоит из надсвязника и двух микроспорангиев, расположенных на его нижней стороне. Микроспорангии (аналоги пыльников) содержат большое число микроспор (пыльцевых зерен). При созревании микроспорангии у пихты лопаются поперечно, в отличие от других родов семейства сосновых. Пыльцевые зерна снабжены двумя воздушными мешками и переносятся ветром на громадные расстояния.
Женские стробилы (констробилы - собрания стробилов) располагаются вертикально вблизи вершины прошлогоднего годичного прироста. Они представляют собой сложные компактные образования, состоящие из оси и, спирально расположенных на ней, мегастробилов. Каждый мегастробил состоит из семенной чешуи с двумя семязачатками у основания. Мегастробил находится в пазухе кроющей чешуи. У пихты во время пыления кроющая чешуя больше семенной.
После оплодотворения, семенные чешуи разрастаются и в зрелой шишке бывают крупнее кроющих чешуй. Зрелая шишка цилиндрической формы, длиной 5-9 см и шириной 2-4 см, сохраняет на побеге вертикальное положение. После созревания семян шишка рассыпается, на побеге остается только стержень. Семенные чешуи бархатистые с короткой ножкой, кроющие чешуи короткие, снаружи шишки не видны.
Семена 6-7 мм длины, буровато-желтые, смолистые, клиновидной формы, плотно сросшиеся с крылышком. С одной стороны оно полностью закрывает семя, а с другой стороны прикрывает его на 2/3 (семя как бы завернуто в крылышко). Семена созревают в конце августа, шишки рассыпаются в сентябре-октябре.
Ареал: северо-восточные районы европейской части России, Урал, юг Западной Сибири, Алтай, Саяны, на восток до Забайкалья включительно. Пихта сибирская морозостойка, очень теневынослива, довольно требовательна к почве, чувствительна к загрязнению воздуха. Она имеет глубокую корневую систему, вследствие этого неветровальна, образует как чистые, так и смешанные древостои с елью сибирской и сосной кедровой сибирской, является типичным представителем темнохвойных лесных формаций. Продолжительность жизни в благоприятных условиях 150-200 лет.
Размножается семенами, имеет несколько колерных садовых форм, которые размножают прививкой. Следует учитывать, что пихту сибирскую нельзя использовать в озеленении в городских условиях. Группа перспективности для условий средней полосы европейской части России - I.
Хозяйственное значение: древесина пихты (легкая, желтовато-белая, без смоляных ходов) применяется в целлюлозно-бумажной промышленности и используется на пиломатериалы, смола, эфирные масла, содержащаяся в коре и хвое пихты, применяется в оптике, медицине и парфюмерии.
Задание 1. Зарисуйте: общий габитус дерева; размеры и форму кроны; древесину с корой; побеги с почками и хвоей; хвоинку и ее поперечное сечение; мужские стробилы на побеге; микроспорофилл с 2 микроспорангиями; женские стробилы на побеге; мегастробил с кроющей чешуей; побег со зрелой шишкой; семенную и кроющую чешуи зрелой шишки; семя с крылышком. (Побеги с почками и хвоей, мужские и женские стробилы, шишку, семенные и кроющие чешуйки и семена рисовать в натуральную величину.)
Пихта кавказская - A. nordmanniana Spach. Крупное дерево высотой до 50 м, диаметр 1,5-2 м. Кора у взрослых деревьев продольно-трещиноватая. Побеги зеленовато-бурые, почки темно-коричневые, незасмоленные, покрыты мелкими чешуйками, слабо опушены. Хвоя длиной до 4 см, темно-зеленая, блестящая, снизу белая, матовая. Вершинка хвои раздвоена или притуплена.
Зрелые шишки очень крупные, достигают 12-20 см в длину и 4-5 в ширину, светло-коричневые. Наружный край семенной чешуи бархатисто-опушенный. Кроющая чешуя длиннее семенной, с округлой верхушкой и длинным, отогнутым остроконечием. Семена крупные, длиной 8-12 мм, с желтовато-коричневым крылышком. Семена созревают в сентябре, шишки рассыпаются в октябре - ноябре.
Ареал: естественно растет в горах Кавказа и Турции, поднимается в горы до 2000 м, образуя смешанные насаждения с елью восточной, буком восточным и липой кавказской. Пихта кавказская теневынослива, теплолюбива, требовательна к влажности воздуха и почвы, неустойчива к загазованности воздуха. Растет быстро, к 180 годам достигает 35 м высоты, долговечна (доживает до 800 лет).
В культуре широко используется в озеленении в районах с теплым и влажным климатом, очень декоративна, имеет много колерных и габитуальных форм. Группа перспективности для условий средней полосы России - 4.
Хозяйственное значение и использование такое же, как и пихты сибирской. Пиломатериалы из ее древесины более высокого качества, чем у пихты сибирской. В естественных условиях пихта кавказская является горноукрепляющей и почвозащитной породой.
По морфологическим признакам, к пихте кавказской очень близка пихта белая или гребенчатая - A. alba Mill. (A. pectinata Lamb.). Она отличается от первой гребенчато ориентированной хвоей, более мелкой шишкой (10-16 см) серо-коричневого цвета и семенными чешуями без опушения. Естественно растет на Карпатах и в горах Западной Европы.
Пихта белокорая (амурская) - A. nephrolepis Maxim. Дерево до 25 м высоты, до 35 см в диаметре. Кора светло серая. Молодые побеги, слабо бороздчатые, желтовато-бурые, слегка опушенные. Почки округло-яйцевидные, красно-бурые, слабо засмоленные на вершинке. Хвоя длиной 1,5-2 см, сверху темно-зеленая блестящая, снизу почти белая от густого воскового налета по устьичным полосам, вершинка хвои притуплена или раздвоена. Ориентация хвои на побегах гребенчатая.
Шишки, длиной 5-6 см, шириной 2-2,5 см, сначала красноватые, при созревании становятся фиолетовыми, потом буреют, распадаются в октябре. Семенные чешуи с выемчатым основанием в виде "ушек" и длинной, остроконечной "ножкой". Кроющие чешуи с зубчатым краем и с длинным остроконечием, которое часто выглядывает изпод семенных чешуй у основания шишки. Семена 5-8 мм длины, буро-охристые, с крылышком 5-7 мм длины, буро-фиолетового или буро-коричневого цвета.
Ареал: пихта белокорая растет в горах Дальнего Востока (к югу от 540 северной широты), на севере Сахалина, на северо-востоке Китая и на севере Кореи. Она входит в состав лесных темнохвойных формаций вместе с елью аянской и березами ребристой и даурской. По берегам рек и ручьев образует, чистые насаждения, встречается также в хвойно-широколиственных лесах, доживает до 150-180 лет, древесина часто поражается гнилью. В интродукции недавно, по данным ГБС относится к I группе перспективности.
Хозяйственное значение такое же, как и у пихты сибирской, но древесина более низкого качества.
Пихта цельнолистная (маньчжурская) - A. holophylla Maxim. Дерево до 45 м высоты и до 1 м в диаметре, с рыхлой, широко конусовидной, у старых деревьев плосковершинной и часто неправильной кроной. Поверхность коры (характерное отличие от других видов пихты) у молодых деревьев бурая, шероховато-морщинистая, у старых деревьев грубая, продольно бороздчатая, темно-серого, почти черного цвета. Почки яйцевидно-конические, мелкочешуйчатые, смолистые. Хвоя у пихты цельнолистной отличается от выше перечисленных видов острой вершинкой. Длина хвои 2,5-4,5 см, ориентация на побеге гребенчатая.
Шишки цилиндрические, тупые, светло-коричневые, длиной до 12 см, шириной до 4 см. Семенные чешуи сердцевидно-клиновидные, с двумя крупными боковыми зубцами, бархатисто опушены, верхний край цельный. Кроющая чешуя небольшая, с очень коротким острием, по высоте составляет 1/3 семенной. Семена клиновидные, 7-9 мм длины, крылышко 9-12 мм. Шишки рассыпаются в ноябре - декабре.
Ареал: юг Приморского края, северо-восток Китая, север Корейского полуострова, образует хвойно-широколиственные насаждения с сосной кедровой корейской, липой маньчжурской, кленами. Пихта цельнолистная требовательна к влажности почвы и воздуха, морозостойка, теневынослива, долговечна, живет 300-400 лет.
Древесина белая, здоровая даже у старых деревьев, используется, как строительный материал, наравне с древесиной ели. Заслуживает широкого применения в лесном хозяйстве и садово-парковом строительства. По данным ГБС относится ко II группе перспективности.
Из дальневосточных видов пихты следует упомянуть: пихту сахалинскую - A. sachalinensis Fr. Schmidt, которая встречается на Сахалине и на Курильских островах, а также пихту камчатскую (стройную) - A. gracilis Kom. - реликтовый эндемичный вид, образующий единственное естественное насаждение на восточном побережье Камчатки площадью менее 15 га. Оба вида очень требовательны к влажности воздуха и почвы. Группы перспективности для средней полосы европейской части России соответственно II и III.
Пихта одноцветная (колорадская) - A. concolor Engelm. Дерево высотой до 50 м, от 1 м до 1,8 м в диаметре. Крона густая, широко-конусовидная, скелетные ветви расположены горизонтально. Поверхность коры взрослых деревьев пепельно-серая, грубо продольно-трещиноватая. Кора молодых побегов желтовато-зеленая. Почки округлые, желтовато-зеленые, длиной около 6 мм. Хвоя матовая, мягкая, с притупленной или тупо-заостренной вершинкой, серовато- или голубовато-зеленая, значительно длиннее, чем у других видов пихты (5-7 см). Ориентация хвои на побегах гребенчатая.
Шишки фиолетовые, яйцевидно-цилиндрические 8-12 см длины, 3-5 см ширины. Шишки распадаются в октябре - ноябре. Семенная чешуя согнута в середине наружу под углом около 900. Кроющая чешуя короче семенной, с оттянутым острием. Семена до 14 мм длины, светло-коричневые, с крылышком розоватого оттенка.
Родина: Северная Америка, распространена в штате Колорадо и в Калифорнии, растет по теневым склонам гор, культивируется в европейской части России от Петербурга до Кавказа.
Самая устойчивая к городским, неблагоприятным факторам среды пихта, растет быстро, хорошо переносит пересадку, неплохо растет в городских условиях, очень светолюбива, декоративна, высоко ценится в озеленении, по перспективности относится к III группе. Имеет много декоративных форм, особенной популярностью пользуется форма с беловато-сизой окраской хвои - f. violaceae.
Из интродуцентов Северной Америки в дендрариях, ботанических садах, а иногда и в культурах, довольно часто, встречается пихта бальзамическая - A. balsamea (L.) Mill.. Она прекрасно себя чувствует в средней полосе европейской части России, дает хорошее естественное возобновление. Примером могут служить тюрмеровские культуры лиственницы с пихтой бальзамической в Можайском районе Московской области. Относится к I группе перспективности. Следует отметить, что смола у пихты бальзамической практически бесцветная и выше всех ценится при склеивании линз в оптике.
Задание 2. Зарисуйте: побеги с хвой и почками, шишки, семенные чешуйки с кроющими чешуйками и семена с крылышками выданных вам видов. Отметьте на рисунках характерные морфологические признаки. (Рисунки выполнить в натуральную величину).
Тема 3. Морфологические особенности основных представителей рода ель - Picea A. Dietr
Число видов ели, по данным различных авторов колеблется от 35 до 50, это деревья первой, изредка, второй величины. Все ели растут в северном полушарии Евразии и в Северной Америке, где они участвуют в образовании темнохвойных формаций. Наибольшее видовое разнообразие отмечено в горах Центрального и Западного Китая. В России и странах СНГ естественно растет 7 видов, из них наиболее широко распространены ель европейская и ель сибирская.
По одной из классификаций род Picea Dietrich по морфологическим признакам хвои делится на две секции. Виды, относящиеся к секции Eupicea Willkm., имеют ромбическую хвою, с устьичными полосами на всех четырех гранях. У видов, относящиеся к секции Omorica Willkm., хвоя уплощенно-ромбическая, и они не имеют, на блестящей, обращенной вверх стороне, устьичных полос. Их хвоя напоминает хвою пихты.
Виды ели секции Eupicea
Ель европейская (обыкновенная) - Picea abies Karst. (P. excelsa Link.). Дерево 20-50 м высоты, до 1 м в диаметре. Крона коническая, островершинная. Ствол прямой, малосбежистый. Кора тонкая, темно-коричневая или красно-коричневая, шелушащаяся тонкими, мелкими чешуйками. У старых деревьев чешуйки становятся грубее и крупнее, кора - грубо-шероховатая. Ветвление мутовчатое, с межмутовчатыми сучьями и побегами. Побеги голые, ребристые с хорошо выраженными "листовыми подушечками", к которым крепится хвоя. Почки яйцевидно-конические, заостренные, незасмоленные, светло-коричневые, с многочисленными, мелкими чешуйками. На вершине сильных, осевых побегов хвоя спирально заворачивается, прикрывая почку. Хвоя колючая, четырехгранная, длиной от 1 до 2,5 см, темно-зеленая, с одним сосудисто-проводящим пучком, держится на побеге 6-10 лет, ориентирована двухрядно, в черешке перекручена на 1800.
Мужские стробилы (микростробилы) одиночные, пазушные, 1-1,5 см длины, располагаются в средней и верхней части дерева, ближе к вершине прошлогодних приростов. Вначале они округлые, красноватые; во время пыления - округло-цилиндрические, желтые от пыльцы. Тычинка (микроспорофилл) состоит из двух пыльников (микроспорангиев), гребешка (надсвязника) и короткой тычиночной нити. Пыльцевое зерно (микроспора) с двумя воздушными мешками. "Пыление" ели в Средней полосе России фенологически связано с цветением черемухи.
Женские стробилы до 2,5 см длины, красного или зеленого цвета (красношишечные растения относят к - f. erytrocarpa, а зеленошишечные - к f. chlorocarpa). Они ориентированы вертикально вверх, располагаются в верхней части дерева на вершинах прошлогодних приростов, состоят из оси и спирально сидящих на ней кроющих чешуй; в пазухе каждой кроющей чешуи расположена семенная чешуя с двумя семязачатками. Кроющие чешуи у ели всегда меньше семенных. После оплодотворения семенные чешуи смыкаются, шишка утрачивает вертикальное положение и свисает с побега вниз.
Зрелые шишки ели европейской (констробилы) цилиндрической формы, длиной 10-15 см, шириной 3-4 см. Семенные чешуи кожисто-деревянистые, ромбической формы, с зубчатой или выемчатой вершинкой. При созревании шишка раскрывается, семена выпадают, выпадение семян продолжается с января по июнь. Семена бурые, 4-5 мм длины, с крылышками до 10 мм длины. Крылышко отделяется от семени "ложечкой". Пустые шишки остаются висеть на дереве еще в течение года.
Ареал: ель европейская растет в горах Западной Европы - Альпах, Карпатах, в Германии, в Скандинавии, в европейской части России. Ее границей с елью сибирской считается линия от юга Кольского полуострова на Южный Урал. Вдоль этой линии ель имеет много гибридных форм, их часто выделяют в самостоятельный вид гибридогенного происхождения - ель финскую - P. x fennica (Regel) Kom. Эта ель широко распространена на севере и северо-востоке европейской части России, а также в Финляндии, Швеции и Норвегии.
Ель морозостойка, хотя изредка повреждается поздними весенними заморозками, теневынослива, требовательна к влажности почвы и воздуха, предпочитает плодородные почвы, может расти при избыточном проточном увлажнении, плохо переносит городские условия и засуху. В естественных условиях часто образует чистые насаждения, а так же встречается в хвойных, смешанных и широколиственных лесах вместе с дубом, буком, липой, осиной, березой, сосной. Живет до 300, а иногда более 500 лет.
У ели европейской много экотипов и форм по типу ветвления, форме кроны и окраске хвои, некоторые из них широко используются в озеленении парков и загородных садов, так как ель не газоустойчива. В этих условиях относится к I группе перспективности.
Хозяйственное значение: древесина ели легкая, светло-желтая, ценится выше, чем древесина пихты, используется в целлюлозно-бумажной промышленности и строительстве. Выше всего ценится резонансная древесина ели, которая идет на изготовление музыкальных инструментов.
Задание 1. Зарисуйте: общий габитус дерева; размеры и форму кроны; древесину с корой; побеги с почками и хвоей; хвоинку и ее поперечное сечение; мужские стробилы на побеге; микроспорофилл с 2 микроспорангиями; женские стробилы на побеге; мегастробил с кроющей чешуйкой; побег со зрелой шишкой; семенную и кроющую чешую зрелой шишки; семя с крылышком. (Побеги с почками и хвоей, мужские и женские стробилы, шишку, семенные и кроющие чешуйки зрелой шишки и семена рисовать в натуральную величину.)
Ель сибирская - P. obovata Ledeb. Дерево 20-30 м высоты, до 70 см в диаметре, по морфологическим признакам она очень близка к ели европейской. Эти виды хорошо различаются лишь по размерам шишек и форме семенных чешуй. Шишки гораздо меньше, по форме они яйцевидно-цилиндрические, их длина варьирует от 5 до 8 см. Семенные чешуи широкие, закругленные, цельнокрайние. Дополнительным отличием является опушенность побегов и более короткая хвоя, но данные признаки, в глаза не бросаются.
Ареал ели сибирской гораздо шире ареала ели европейской. Он тянется на восток от Кольского полуострова до Магадана. На западе их ареалы смыкаются и образуют зону интрогрессивной гибридизации. Гибридные растения ели, носящие признаки обеих видов, занимают довольно обширную площадь и часто называются, как уже упоминалось, елью финской - P.x fennica Kom..
Ель сибирская более морозостойка, теневынослива, менее требовательна к плодородию почвы, чем ель европейская, и также мало устойчива к загрязнению воздуха и почвы. Имеет несколько декоративных форм, самой известной из них является - f. glauca - растение с серебристо-белой хвоей. Исследователи дендрофлоры Сибири считают ее не формой, а разновидностью - P. obovata var. coerulea Malyschev. и выделяют пять изолированных популяций, которые занесены в "Красную книгу" (Усольцев, 2008). Следует отметить, что эта форма или разновидность более устойчива в городских условиях и лучше выносит загрязнение воздуха, чем другие формы ели сибирской. Группа перспективности в озеленении населенных пунктов - I.
Хозяйственное значение ели сибирской такое же, как и у ели европейской.
К секции Eupicea относятся также два вида ели, растущие на Дальнем Востоке. Ель корейская - P. koraiensis Nakai - очень близка по морфологическим признакам к ели сибирской и внешне отличается от нее более крупными шишками, растет к югу от реки Амур, на северо-востоке Китая и на севере Корейского полуострова. Группа перспективности II. Ель Глена - P. glehnii Mast., растение с короткой хвоей от 3 до 18 мм, естественно растет на юге Сахалина, Курильских островах и на севере Японии. Группа перспективности III.
Ель Шренка (тянь-шаньская) - P. schrenkiana Fisch. et Mey. Дерево до 40 м высоты, с густой, низко опущенной, узко-конической кроной. Побеги очень светлые, желтовато-серые или светло-серые. Хвоя длиной до 4 см, тонкая, сизовато-зеленая, с хорошо заметными устьичными полосками на всех 4 гранях, держится на побегах до 20 (28) лет. Шишки цилиндрические, от 7 до 12 см длины. Семенные чешуи с округлым краем, выпуклые, блестящие, с металлическим отливом.
Ареал: естественно произрастает в горах Средней Азии - в Джунгарском Алатау, Тянь-Шане, на западе Китая. Образует чистые и смешанные редкостойные насаждения с пихтой Семенова и различными видами можжевельника на высоте от 1300 до 2700 м над уровнем моря. Живет до 400 лет.
Основное хозяйственное значение состоит в выполнении почвозащитных, горно-укрепительных и водорегулирующих функций.
В интродукции в средней полосе европейской части России встречается только в дендрариях. По данным ГБС растет очень медленно, часто подмерзает, относится к V группе перспективности, то есть для озеленения не перспективна.
Ель колючая - P. pungens Engelm. Дерево 30-40 м высоты, около 1 м в диаметре. Крона коническая, низко опущенная, с четко выраженным горизонтально-мутовчатым расположением ветвей. Кора чешуйчатая, серо-коричневая. Побеги голые, желтовато-оранжевые. Хвоя жесткая, колючая, торчащая во все стороны, с хорошо заметными рядами устьичных полос, держится на побегах 5-7 лет. У разных экземпляров хвоя, на последних годичных приростах, варьирует по цвету от зеленой до серебристо-голубой, на прошлогодних годичных приростах хвоя теряет восковой налет и становится темно-зеленой.
Шишки, рыхлые, овально-цилиндрические, светло-коричневые, 5-8 см длины. Семенные чешуи, мягкие, кожистые, с волнисто-морщинистым краем, ромбические по форме.
Родина: Скалистые горы Северной Америки.
Ель колючая зимостойка, малотребовательна к плодородию почвы, по сравнению с другими хвойными породами, устойчива в городских условиях к дыму и газам. На родине живет до 600 лет.
Имеет много декоративных форм колерных и габитуальных. Широко используется в озеленении. Особенной устойчивостью к городским условиям обладает форма с серебристой хвоей - P. pungens f. argentea. По данным ГБС ель колючая относится к I группе перспективности.
Ель сизая (канадская, белая) - P. glauca Voss. (P. canadensis Britt.). Дерево 20-30 м высоты, крона густая, коническая. Кора чешуйчатая, пепельно-коричневая. Побеги, текущего года голые, беловатые, с восковым налетом. Хвоя сизоватая, короткая, 8-18 мм длины, тупо-заостренная, направлена косо вверх, с запахом черной смородины при растирании. Шишки мелкие, не более 5 см в длину, цилиндрические, светло-коричневые. Семенные чешуи кожистые, тонкие, с округлым краем.
Родина: растет в таежной зоне на северо-востоке Северной Америки, включая лесотундру, образуя чистые или смешанные насаждения по берегам рек и озер. Живет до 300-350 лет.
В интродукции, в средней полосе европейской части России, зимостойка, мало требовательна к почве, довольно засухоустойчива, быстро растет в молодом возрасте. По данным ГБС относится к 1 группе перспективности. Имеет много декоративных форм, из которых наибольшее распространение получила P. g. f. conica Rehd. - карликовое растение с плотной, узко-конической формой кроны.
Виды ели секции Omorica
Ель аянская - P. jezoensis (Sieb. et Zucc.) Carr. (P. ajanensis Fisch. ex Carr.). Дерево до 50 м высоты и до 1 м в диаметре. Кора буро-серая, растрескивающаяся, крона коническая. Молодые побеги голые, блестящие, желтоватые. Листовые подушечки отогнуты назад. Хвоя плоская, серповидно изогнутая. На повернутой в черешке на 1800 вверх стороне, хвоя блестящая, зеленая, без устьичных полос. Устьичные полосы располагаются на морфологически верхней стороне, фактически обращенной вниз. В результате, с нижней стороны, хвоя ярко-сизая. На побегах несущих мужские и женские стробилы хвоя ромбическая, граненая. Длина хвои 12-20 мм. Шишки светло-бурые, рыхлые, 3-8 см длины. Семенные чешуи эллиптической или овальной формы с волнисто-зубчатым краем.
Ареал: растет в южной Якутии, в Хабаровском и Приморском краях, на Камчатке, Сахалине, Курилах, на севере Японии и Кореи, на северо-востоке Китая. Поднимаясь в горы на высоту 500-1200 м, ель аянская является одним из обычных видов охотской тайги, растет вместе с пихтой белокорой, сосной кедровой сибирской, лиственницей даурской и березой каменной. Она теневынослива, морозостойка, довольно требовательна к почве, но может расти на каменистых и щебенистых почвах, растет очень медленно, плохо переносит загрязнение воздуха. Живет 300-350 лет.
В интродукции в европейской части России встречается только в дендрариях, плохо переносит пересадку и обрезку, относится ко II группе перспективности.
Хозяйственное значение аналогичное ели сибирской и ели европейской.
Ель сербская - P. omorica Purk. Дерево до 40 м высоты, с узко-конической кроной, низко опущенной при свободном стоянии дерева. Кора темно-коричневая, пластинчатая. Ветви короткие, свисающие. Побеги серо-коричневые, густо-волосистые. Хвоя прямая, короткая, 5-20 мм длины, на визуально верхней стороне блестящая, темно-зеленая, без устьичных полос, снизу с двумя голубоватыми полосками, состоящими из 4-6 устьичных линий. Шишки мелкие, яйцевидной формы, длиной 3-5 см, коричневые. Семенные чешуи шишки сомкнутые, по краю округлые.
Родина: горы Балканского полуострова (бывшая Югославия). Растет на тенистых известняковых склонах на высоте 950-1500 м над уровнем моря, теневынослива, требовательна к влажности воздуха, не ветровальна. Живет до 300 лет.
При выращива
Список литературы
1. Пирагс Д. М. "Дугласия в Латвийской ССР: Разведение и селекция. - Рига: Зинатис, 1979. - 156 с.
2. Усольцев В. "Этюды о наших лесных деревьях". - Екатеринбург: Банк культурной информации, 2008. - 188 с. ил. - (Сер. Природа Урала)
3. Жизнь растений ;4, 51, 52 тома
4. Деревья и кустарники СССР 1-6 т.
5. Древесные растения Главного ботанического сада им. Н.В. Цицина Российской академии наук
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
