Морфология корня древесных растений

 

 

 

 

ФГБОУ ВПО НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

Агрономический  факультет

 

 

Кафедра: ботаники и ландшафтной архитектуры

 

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ДЕНДРОЛОГИИ

 

 

 

 

 

Выполнила: Бекишева Вера Валерьевна

Направление: ландшафтная  архитектура

Курс: 2

Группа: 1232

Шифр: 1203

Адрес: г. Новосибирск, ул. Вокзальная

магистраль, 6/1, кв. 58

Место работы: ООО  «ВентСиб»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Новосибирск-2013

 

 

Вопрос 6. Морфология корня древесных растений.

 

Наряду с  побегом – корень основной вегетативный орган растения. Корень — безлистный орган растения, возникший из корешка зародыша семени или из придаточной почки на других органах растений. Он служит для прикрепления растения к почве и извлечения из нее воды и растворенных в воде минеральных веществ, передаваемых через ствол к листьям.

Корни древесных  растений выполняют следующие основные функции:

1) всасывают  из почвы воду и растворенные  в ней минеральные вещества;

2) передают воду  стеблю и ассимиляты листьев; 

3) укрепляются  в почве; 

4) сохраняют  запасные питательные вещества;

5) размножаются  вегетативно.

 

Различают главный  корень, от которого ответвляются боковые. Место между главным корнем и  стеблем называется корневой шейкой.

Корневая система  большинства проростков древесных  растений наследственно закреплена и разделяется на два типа: 1) главный корень быстро растет вниз и проникает глубоко в почву; 2) первичный корень растет медленно и вглубь не проникает, но разрастаются интенсивно боковые корни. Классифицировать корневые системы взрослых деревьев часто затруднительно, так как почвенные условия могут существенно изменить характер их роста и видовые особенности. Например, у видов эвкалипта на сухих местах развивается мощный главный корень и небольшое количество слаборазвитых боковых.

На хороших  участках, однако, у них формируется мочковатая корневая система, разрастающаяся в поверхностных слоях почвы. Клен красный на болотах образует слабые боковые корни, а на возвышенностях у него формируется глубоко проникающий стержневой корень. У явора корневая система состоит из сильноразвитого стержневого корня и равномерно распределенных по нему коротких боковых корней.

  Кроме главного  корня и боковых, различают корни придаточные, которые могут возникать на любой надземной части растения. Возникновение придаточных корней у древесных растений обусловлено нарушением их нормальной жизнедеятельности или временным внешним раздражением. Способность образовывать придаточные корни очень важна при необходимости вегетативного размножения древесных растений.

   К придаточным корням относятся воздушные корни индийской смоковницы, пандапуса и других тропических растений. У некоторых древесных лиан (плющ, текома) имеются корни-присоски, помогающие стеблю прикрепляться к опоре и взбираться высоко вверх.

Разветвления  корней образуют сложную корневую систему, характерную для каждого вида древесного растения. Существуют три типа корневых систем: стержневая, поверхностная и смешанная. У стержневой системы главный корень хорошо развит и в виде стержня уходит вглубь. Такая корневая система встречается у дуба, лиственницы, сосны.

Большая часть  видов сосны имеет гетероризную корневую систему, включающую длинные  и короткие корни. Длинные корни  состоят из главного и быстрорастущих боковых корней первого и второго  порядка. Они ответственны за развитие корневой системы в целом. Длинные корни функционируют на протяжении всей жизни дерева и увеличиваются в диаметре за счет активности камбия. Эфемерные и медленнорастущие короткие корни, располагающиеся по бокам длинных корней, имеют апикальную меристему и лишены истинного корневого чехлика. Короткие корни лишены вторичного роста и большая их часть исчезает в первый или второй год жизни.

Функцию всасывания воды из почвы выполняют многочисленные, очень тонкие корневые волоски, помещающиеся преимущественно на молодых, растущих в длину корнях. Кончики растущих корней предохранены от механических повреждений слоем грубых клеток в виде корневого чехлика (рис. № 1)

 

  Рис. 1. Растущий (слева) и сосущие  корни

 

Многие древесные  растения обладают специализированной, или морфологически измененной, корневой системой, которая часто участвует в важных физиологических процессах во время роста. К таким корневым системам относятся микоризы корней, сросшиеся, воздушные, клубеньковые и опорные корни.

У очень многих древесных пород на кончиках растущих корней вместо чехлика наблюдается симбиоз гифов гриба с корнями (микориза). Такие древесные породы растут успешнее в почве, зараженной микоризой, так как последняя усиливает снабжение корней почвенной влагой и растворенным в ней минеральными веществами, а также, что особенно важно, снабжает растения соединениями азота, получая взамен от растения углеводы. Большая часть микориз делится на две четкие группы – эктотрофные формы, которые существуют и внутри и снаружи корня, и эндотрофные формы, существующие исключительно в клетках хозяина.

Установлено, что  растения с явно выраженным микоризным питанием плохо растут и гибнут на почвах, лишенных необходимых условий для образования микоризы грибов.

Очень часто  под влиянием разных причин, главным образом механических повреждений на корнях, как уже указывалось, возникают адвентивные, или придаточные, почки, из которых развиваются побеги, так называемые корневые отпрыски.

   Способность  породы давать корневые отпрыски  используют для ее размножения этим способом. Однако сильно корнеотпрысковые породы следует вводить осторожно, так как они через непродолжительное время могут сильно засорить ценные участки. Чемыш, например, лучше всего выводить на корнях желтой акации путем прививки. Для бросовых же земель, укрепления склонов, оврагов и тому подобное наиболее пригодны породы с сильной корнеотпрысковой способностью.

 

Вопрос 22. Каково деление древесных растений на группы по отношению к воде.

 

Вода, всасываемая древесным растением из почвы, необходима ему для важнейших функций: ассимиляции, транспирации, для поддержания тургора и жизнедеятельности клеток всех видов тканей.

По приуроченности к местообитаниям с разными условиями  увлажнения и выработке соответствующих  приспособлений среди древесных растений различают три основных экологических типа: гигрофиты, мезофиты и ксерофиты.

Гигрофиты - это растения избыточно увлажненных местообитаний с высокой влажностью воздуха и почвы. При довольно большом разнообразии местообитаний, особенностей водного режима и анатомо-морфологических черт всех гигрофитов объединяет отсутствие приспособлений, ограничивающих расход воды, и неспособность выносить даже незначительную ее потерю. В основном, ярко выраженные гигрофиты – это травянистые растения и эпифиты влажных тропических лесов, не выносящие сколько–нибудь заметного понижения влажности воздуха. Однако, такие встречаются и среди древесных растений. Для них характерны широкие листья, интенсивное испарение влаги, поверхностная корневая система, часто наличие воздушных корней. К древесным гигрофитам можно отнести ольху черную, ольху бородатую, многие виды ив. В топиках гигрофиты образуют мангровые леса.

Мезофиты. Эта группа включает растения, произрастающие в средних условиях увлажнения. Сюда относятся растения лугов, травяного покрова лесов, среди древесных растений – это лиственные древесные и кустарниковые породы из областей умеренно влажного климата, а также большинство культурных растений.

У растений мезофитов  много приспособлений для перенесения  в отдельные периоды жизни дефицита влаги в виде завядания. Снижения интенсивности транспирации, опушенности органов, частичного сбрасывания листьев и способности продолжать вегетацию после завершения засушливого периода.

К мезофитам  относят большинство наших древесных пород – кедровые сосны, лиственницы, пихты, если, осину, березы, клены, липы, яблони.

Однако, мезофиты – группа весьма разнообразная не только по видовому составу, но и по различным экологическим оттенкам, обусловленным разным сочетанием факторов в природных местообитаниях. Они связаны переходами с другими экологическими типами растений по отношению к воде, так что четкую границу между ними провести очень трудно. Их объединяют в переходную группу гигромезофитов наряду с некоторыми влаголюбивыми лесными травами, предпочитающими наиболее сырые леса, лесные овраги (недотрога – Impatiens nolitangere). Так, к этой группе относят иву белую, черемуху обыкновенную.

С другой стороны  в местообитаниях с периодическим или постоянным (небольшим) недостатком влаги много мезофитов с теми или иными признаками с повышенной физиологической устойчивостью к засухе. Эта группа переходная между мезофитами и ксерофитами - ксеромезофиты. Примером могут служить вяз низкий, роза колючейшая, абрикос манчжурский, сосна крымская и т.д.

Ксерофиты. Это растения сухих местообитаний, способные переносить значительный недостаток влаги – почвенную и атмосферную засуху. Они распространены, обильны и разнообразны в областях с жарким и сухим климатом.

Неблагоприятный водный режим растений в сухих местообитаниях обусловлен, во-первых, ограниченным поступлением воды при ее недостатке в почве и, во-вторых, увеличением расхода влаги на транспирацию при большой сухости воздуха и высоких температурах. Следовательно, для преодоления недостатка влаги возможны разные пути: увеличение ее поглощения и сокращение расхода, кроме того, способность переносить большие потери воды. Все это используется ксерофитами при адаптации к сухости, но у разных растений в неодинаковой степени, в связи с чем некоторые авторы различают два основных способа преодоления ксерофитами засухи: возможность противостоять иссушению тканей, или активное регулирование водного баланса, и способность выносить сильное иссушение.

У растений-ксерофитов есть целый ряд приспособлений для переживания засушливого периода. Это морфологические, анатомические особенности, особые физиологические свойства, обеспечивающие получение воды из почвы. воздуха и очень экономное ее расходование. К таким приспособительным свойствам можно отнести высокое осмотические давление клеточного сока, мощную корневую систему, уменьшение испаряемой площади за счет редуцированности листьев (превращения их в чешуйки или полной их потери), свертывание листовой пластинки, густое опушение, восковой налет, влубокое заложение устьиц листа, водоудерживающая паренхимная ткань в клетках. Настоящими ксерофитами являются многие можжевельники Средней Азии, Кавказа и Крыма, саксаул, лох, джузгун, фисташка и др.

К группе ксерофитов относят и суккуленты – растения с сочными листьями или стеблями. Различают листовые суккуленты (агавы, алоэ) и стеблевые, у которых листья редуцированы, а наземные части представлены мясистыми стеблями (кактусы, некоторые молочаи).

Ксерофиты с  наиболее ярко выраженными ксероморфными  чертами строения листьев имеют своеобразный внешний облик, за что получили название склерофитов. Облик типичного склерофита легко представить на примере саксаула.

По многим особенностям структуры и физиологии близки к  ксерофитам растения, которые по тем  или иным причинам испытывают недостаток влаги, сопряженный с действием низких температур. Иногда такие виды в качестве особого подразделения включают в группу ксерофитов, иногда выделяют в самостоятельные экологические типы – психрофиты и криофиты.

Психрофиты  – растения влажных и холодных почв в холодных местообитаниях высокогорий и северных широт. Несмотря на достаточное увлажнение почвы, они часто испытывают недостаток влаги (или из-за физиологической сухости, вызванной низкими температурами, или в связи с преобладанием в почве недоступной влаги, как, например, на торфянистых почвах). Среди психрофитов высокогорные, болотные и тундровые кустарники и кустарнички, как вечнозеленые, так и древесные растения с опадающей листвой (карликовые ивы). К психрофитам относятся и хвойные древесные породы умеренных и северных широт.

Криофиты в  экологическом отношении очень  близки к психрофитам и связаны  с ними переходными формами. Это  растения сухих и холодных местообитаний  – сухих участков тундр, скал, осыпей. Обычно они рассматриваются и  характеризуются вместе с психрофитами, поскольку у них много сходных морфологических и физиологических черт. Но среди криофитов есть и весьма своеобразные формы – это растения-подушки высокогорных холодных пустынь, они образуют основу растительного покрова тундр, альпийских лугов, осыпей и скал в высокогорьях таких как высокогорных пустынь Памира, Тянь-Шаня, Тибета.

 

Вопрос  № 32. Что понимается под популяцией растений? Что такое сорт у древесных  растений.

 

Популяция –  это совокупность особей одного вида растений в обособленной части ареала. Для понимания термина популяция растений необходимо знать, что такое систематика растений и ее термины.

Вид – это основная таксономическая категория, совокупность сходных по морфологии особей (популяций), объединенных общим происхождением и ареалом, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства.

Многообразие  внутривидовой изменчивости определило необходимость выделения соответствующих  внутривидовых таксонов. Принято  выделять следующие последовательно  соподчиненные таксоны рангом ниже вида: подвид, разновидность, подразновидность, форма и подформа.