Курсовая работа: Изучение растительных сообществ
Класс Двудольные включает 418 семейств, около 10 тыс. родов и свыше 190 тыс. видов, что составляет примерно 3/4 видов цветковых растений. К этому классу принадлежат важнейшие плодово-ягодные (яблоня, груша, вишня, виноград, цитрусовые), кормовые (турнепс, брюква, клевер, люцерна), прядильные (лен, хлопчатник, конопля), масличные (подсолнечник, клещевина), декоративные (розы, хризантемы, астры, георгины) и др. Все они принадлежат к одному или к разным семействам и отличаются комплексом признаков.
Класс Однодольные образует около 122 семейств, свыше 3 тыс. родов и около 63 тыс. видов. Однодольные обеспечивают человека хлебом. К ним относятся хлебные злаки (пшеница, рис, рожь, ячмень, кукуруза, просо и др.), некоторые овоидные (лук, чеснок, спаржа), декоративные (лилии, тюльпаны, гиацинты, аспарагус, орхидеи) растения.
В состав растительных сообществ входят не только сосудистые растения, мхи и лишайники, но и грибы, бактерии, актиномицеты, микроскопические водоросли. Однако многие очень существенные признаки растительных сообществ (например, внешний вид, структура, продуктивность) определяются составом сосудистых растений. Поэтому состав этой группы растений можно считать важнейшим признаком растительных сообществ.
Большинство растительных сообществ характеризуется достаточно богатым флористическим составом группы сосудистых растений. Например, в хвойных лесах (еловых, сосновых, лиственничных) нашей страны обычно совместно произрастает до 30 и более видов; в дубовых лесах — до 40-50; на лугах — 30-50; в луговых степях — до 100 и более видов; в типичных дерновинно-злаковых степях — 50-70 видов и т. д.
Наибольшего богатства флористический состав растительных сообществ достигает в тропических лесах, где совместно произрастает до 100 видов деревьев, не считая видов травянистых растений. Лишь в особых условиях, исключающих возможность произрастания большей части видов растений (например, при сильном засолении), формируются растительные сообщества из немногих видов, в редких случаях из одного вида сосудистых растений. Иногда одновидовые растительные сообщества представляют сравнительно непродолжительную возрастную стадию развития какого-либо биогеоценоза. Примером могут быть так называемые мертвопокровные леса, где из-за недостатка света под пологом деревьев (от сомкнутости их крон) другие растения произрастать не могут.
Не меньшее значение для характеристики растительных сообществ имеет то, что они образованы не только многими видами, но и видами, различными по своим экологическим и биологическим свойствам и по значимости в определении особенностей растительного сообщества.
Растительные сообщества образованы многими видами, а это означает, что в состав сообщества входят виды, различные по своим экологическим и биологическим свойствам.
Примером могут быть растительные сообщества еловых лесов, в состав которых входят деревья (ель), кустарники (крушина ломкая, жимолость лесная), кустарнички (брусника, черника), травы (кислица обыкновенная, майник, седмичник и др.), гипновые мхи. Среди трав преобладают многолетники, размножающиеся вегетативным путем, но встречаются и однолетники, размножающиеся исключительно семенами (например, полупаразитное растение марьяник луговой).
Кустарнички представлены как вечнозеленой брусникой, так и ежегодно теряющей осенью листья черникой.
В состав растительных сообществ широколиственных лесов, в частности в дубравах, входят деревья (дуб, клен, липа), кустарники (лещина), многие виды трав. Среди трав выделяются две группы видов, отличающиеся по приуроченности периода вегетации либо к весне, либо к лету. К первой группе относятся весенние эфемероиды (хохлатки, ветреница лютиковая, пролеска) — растения, начинающие вегетацию рано весной. Они используют благоприятные условия освещения до начала развертывания листьев на деревьях и успевают за короткий срок образовать соцветия, дать плоды и накопить достаточное количество энергетического материала в органах запаса.
В составе многовидового растительного сообщества всегда можно обнаружить виды, относящиеся к различным экологическим и биологическим типам растений. Следовательно, к числу существенных признаков растительных сообществ можно отнести разнообразие экобиоморфного состава их компонентов.
Вертикальный разрез через надземную и подземную части биогеоценоза суходольного луга. 1 — мышиный горошек; 2 — бедренец-камнеломка; 3 — овечья овсяница; 4 — манжетка; 5 — просяная осока; 6 — средний клевер; 7 — кошачья лапка; 8 — лекарственная буквица; 9 — хвощ; 10 — нивяник.
Разнообразие состава растительных сообществ объясняется еще тем, что, как правило, каждый вид представлен в них большим числом особей, отличающихся по возрасту и жизненному состоянию. Совокупность особей любого вида в пределах конкретного растительного сообщества образует ценотическую популяцию, или ценопопуляцию. В состав ценопопуляций видов цветковых растений могут входить жизнеспособные семена, находящиеся в почве или на ее поверхности, всходы, ювенилы (молодые растения, отличающиеся от взрослых размерами и формой листьев), переходные от ювенильных к взрослым (имматурные) и взрослые растения. В состав популяций некоторых трав входят также особи, находящиеся в состоянии вторичного покоя (корневища, луковицы, клубни, неразвившиеся надземные побеги).
Вертикальный разрез через надземную и подземную части биогеоценоза суходольного луга.
1 — осока бледная; 2 — щучка дернистая; 3 — лютик едкий; 4 — кошачья лапка; 5 — овсяница овечья; 6 - гравилат речной; 7 — сивец луговой.
Ценопопуляций отдельных видов в одном и том же растительном сообществе могут сильно отличаться друг от друга как по числу особей на единицу площади, так и по соотношению особей различных возрастных групп (возрастному спектру). Сложный состав популяции сообщества является приспособлением, обеспечивающим большую устойчивость видов в растительных сообществах.
5. Охарактеризуйте семейство Капустные (Крестоцветные), культурные, сорные и дикорастущие виды. Типы плодов, типичное строение цветка. Формула цветка
Капустные - семейство двудольных растений. Включает до 380 родов и более 3200 видов, распространённых в умеренной зоне Северного полушария.
Однолетние или многолетние травы, реже полукустарнички. Многие высокогорные виды имеют подушкообразную форму, способствующую сохранению тепла. Листья очередные, иногда только прикорневые, в розетке, цельные или перисто-раздельные, часто опушённые простыми или железистыми волосками. Цветки обоеполые, правильные, с 4 чашелистиками и 4 лепестками. Тычинок 6. Завязь двугнёздная, столбик короткий, рыльце головчатое или двураздельное. Основные опылители – мухи, пчёлы, шмели, реже бабочки. Возможно самоопыление. Плод удлинённый (стручок) или короткий (стручочек), раскрывается двумя створками или ломается поперёк, иногда нераскрывающийся. Плоды разносятся ветром, животными, нередко после растрескивания стручков отлетают на значительное расстояние от растения. Среди крестоцветных овощные (капуста, редька, редис, салат, репа, хрен), масличные – (рапс, горчица), кормовые (брюква, турнепс), лекарственные, красильные и декоративные растения. Имеются и злостные сорняки (пастушья сумка, сурепка и др.).
Крестоцветные — однолетние и многолетние травы, редко полукустарники или кустарники. Листья расположены у большинства поочередно, прилистников не имеют. Все части у большинства покрыты волосками, между которыми особенно характерны звездчатые и двуразвилистые; на одном и том же растении нередко бывают волоски нескольких форм. Так как они наполнены воздухом, то придают всему растению, если их много, седой вид. Цветы небольшие или даже мелкие, собраны кистями, заканчивающими как главный стебель, так и ветви. Вначале эти кисти часто имеют вид коримбов. Число чашелистиков и лепестков-4. Лепестки в редких случаях не дорастают. Цвета желтого и белого, реже — розового или других цветов. Тычинок 6, из них 2 коротких и 4 длинных, сидящих попарно. Гинецей состоит из двух сросшихся плодолистиков, цельный. Завязь двугнездая, содержит в каждом гнезде семяпочки, расположенные по швам. Плод в виде стручка или стручочка, смотря по размерам. По созревании он лопается по швам, створки его отваливаются, но остается рамка, образованная швами и тонкая перегородка, натянутая на эту рамку. Семена в различном числе сидят по швам с обеих сторон рамки. Они без белка и с кривым маслянистым зародышем. Кожура их довольно толстая, при смачивании в воде становится липкой. Отклонениям и изменениям подвержены больше всего плоды крестоцветных, хотя эти изменения не затрагивают главного существенного признака плода, состоящего в том, что он 2-гнездый, что семена его расположены по швам и что самые семена без белка и с кривым зародышем. Крестоцветные содержат более или менее едкие соки и значительное количество серы. Поэтому при гниении они выделяют сернистый водород, производящий неприятный запах. Многие из них, как например, левкои и желтофиоли, известны в садоводстве, многие суть важные огородные растения, доставляющие обильную и здоровую пищу.
Плоды крестоцветных: 1 — катрана морского (Crambe maritima); 2 — ярутки полевой (Thlaspi arvense); 3 — рыжика посевного (Camelina sativa); 4 — редьки дикой (Raphanus raphanistrum); 5 — лунника многолетнего (Lunaria rediviva); 6 — желтофиоля садового (Cheiranthus cheiri); 7 — пастушьей сумки (Capsella bursapastoris); 8 — брюквы (Brassica napus).
Всем растениям семейства крестоцветных свойственны общие признаки. Для растений этого семейства характерны цветки одинакового строения, в которых лепестки расположены крестообразно. Цветки имеют чашечку из 4 чашелистиков, венчик из 4 лепестков, 6 тычинок, из которых 2 короткие и 4 длинные, один пестик. Соцветие - кисть. Плоды - стручки или стручочки, то есть короткие стручки. Длина стручков не более чем в 2 - 3 раза превышает ширину. Листья крестоцветных расположены на стебле поочередно или собраны в прикорневую розетку. Корневые системы стержневые; у некоторых растений образуются корнеплоды.
Из растений семейства крестоцветных, цветущих осенью, широко распространена сорная трава редька дикая. Как типичный представитель класса двудольных это растение обладает всеми типичными признаками класса. Стебель редьки дикой прямостоячий, покрыт в нижней части жесткими волосками. Листья лировидной формы расположены поочередно. Цветки с желтыми лепестками имеют типичное для семества крестоцветных строение. Они довольно крупные и собраны в соцветие-кисть.
Плоды у дикой редьки - стручки с поперечными перетяжками. При созревании стручки этого растения, в отличие от стручков других крестоцветных, распадаются по пертяжкам на отдельные дольки с одним семенем в каждой.
Сурепка обыкновенная похожа на дикую редьку. Плод сурепки - стручок с перегородкой между двумя створками. На перегородке развиваются семена.
Пастушья сумка имеет мелкие белые цветы. Плоды пастушьей сумки - треугольные стручочки, напоминающие сумки, с которыми раньше ходили пастухи (отсюда и название этого растения). Плоды быстро созревают, и высыпавшиеся семена сразу прорастают.