Морфология корня древесных растений

Подвид, или географическая раса, экотип - наиболее крупная таксономическая единица внутри вида. Он определяется как группа свободно скрещивающихся особей, характеризующихся одним или несколькими наследственными признаками и имеющая свой внутривидовой ареал.

Разновидность, или климатическая раса, климатический экотип (климатип) - таксон, выделяемый внутри вида или подвида. К одной разновидности относятся популяции (определение популяции дано ниже), распространенные в регионе со сходными климатическими условиями.

Подразновидность, или эдафический тип (эдафотип), объединяет популяции в пределах границ разновидности (климатипа): например, нагорный, пойменный и солонцовый экотипы дуба черешчатого, низинный и боровой экотипы ели европейской.

Форма, или морфобиологическая группа - совокупность особей вида, отличающихся от других особей того же вида по своим морфологическим, анатомическим признакам, биологическим или физиолого-биохимическим свойствам. Различают формы морфологические, биологические, фенологические, физиологические, биохимические, иммунологические.

Подформа, или биотип - наименьший внутривидовой таксон, объединяющий группы генетически одинаковых особей. У перекрестноопыляемых растений, в том числе у древесных, фактически каждый индивид является биотипом, так как образуется в результате слияния генетически разнородных гамет.

В свою очередь, под популяцией, таксономически занимающей промежуточное положение между  разновидностью  (подразновидностью) и формой, понимают группу свободно скрещивающихся или потенциально способных к скрещиванию особей одного вида, в течение большого числа поколений населяющих соответствующую территорию и обнаруживающих определенные пространственно-временные взаимоотношения.

Суть этих взаимоотношений  состоит в том, что растения внутри популяции могут переопыляться  свободно, а между различными популяциями  переопыление лимитировано биологическими или географическими барьерами. Биологическими барьерами здесь могут быть несовпадение периодов цветения у особей ранних и поздних форм, отсутствие насекомых — посредников опыления; географическими — препятствующие переносу пыльцы водные преграды, горные системы, а для древесных растений — ландшафты, лишенные древесной растительности; в горах таким барьером является разновременность цветения растений одного и того же вида на разных высотах.

По представлениям, сформулированным ещё Н.И.Вавиловым (1935), каждый ботанический вид — это  сложная система популяций, через последовательную цепь поколений которых осуществляется эволюционный процесс. Элементарным источником для начала этого процесса у растений служит их индивидуальная изменчивость, порождающая многообразие внутривидовых форм биотипов. Однако эволюционирует не особь, а популяция. Поэтому в системе внутривидовых таксонов популяция занимает центральное место как эволюционирующая единица.

Внутривидовая изменчивость, проявляющаяся в наличии  внутривидовых форм различного ранга, составляет биологическую основу для селекционной работы ученых, которые создали и продолжают создавать множество хозяйственно ценных сортов растений.

Сорт (культивар)— совокупность культивируемых растений, четко отличающихся морфологическими, физиологическими, цитологическими, биохимическими признаками и сохраняющих свои признаки при воспроизведении (половом или бесполом).

Сорт лесной породы - совокупность лесных древесных  растений, отобранных в природе или  созданных искусственно, которая  отличается биологическими и улучшенными  хозяйственно-ценными признаками, сохраняющимися при половом или бесполом размножении. Сорт в плодоводстве – это вегетативно размноженная форма культурного плодового или ягодного растения, которая обладает устойчивыми хозяйственно ценными свойствами.

Морфологические признаки сорта: размер, форма и густота кроны; типы вегетативных и плодоносных ветвей; величина, форма, окраска, опушенность и характер разрезов и выемок листьев; масса, форма, окраска и поверхность плодов, а также особенности плодоножки, воронки, блюдца, чашечки, мякоти, сердечка, семенных камер и семян. Хозяйственно ценные свойства сорта: вкусовые, товарные и технологические качества плодов, их лёгкость и транспортабельность; сроки наступления съемной и потребительской зрелости плодов; скороплодность, темпы нарастания и величина урожаев; регулярность плодоношения; самоплодность; сила роста деревьев; зимостойкость и засухоустойчивость; устойчивость к болезням и вредителям, а также отсутствие вирусных заболеваний.

 Различают  местные, селекционные и интродуцированные сорта. По способам использования в хозяйстве выделяют следующие сорта: стандартный (гибрид); районированный; перспективный (гибрид); дефицитный (гибрид). По способам воспроизводства выделяют: сорт клон; сорт популяция; сорт гибрид; линейные сорта. На каждый созданный сорт селекционер или группа сотрудников подают заявку о включении его в государственное сортоиспытание. Государственное испытание и экспертная оценка сорт на охраноспособность и хозяйственную полезность осуществляются специальными службами.

Вопрос  № 44. Обилие видов. Оценочная шкала обилия видов по Друде.

Растительный  мир очень разнообразен. По подсчетам  специалистов, на нашей планете обитает около 300 тыс. видов растений. В одной только Евразии их произрастает не менее 75 тыс. видов. Количество официальных растений увеличилось более чем в 2 раза, причем среди них остались только единичные иноземные растения (строфант, чилибуха и др.); свыше 200 видов представлены отечественными растениями (дикорастущими или культивируемыми).

Однако нигде  в мире все это огромное видовое  разнообразие не встречается в одном  месте, на одной территории.

  В то же время нет на земле участка, заселенного каким-либо одним видом растения. Каждый участок земли бывает заселен несколькими видами растений. Виды растений всегда и везде растут группами, которые называются растительными сообществами, или фитоценозами.

Одним из крупнейших специалистов в области геоботаники акад. В. Н, Сукачевым дано более полное определение понятия фитоценоза:

  «Фитоценоз - это совокупность растений, произрастающих совместно на данной территории в определённых условиях, характеризующаяся определённым видовым составом, структурой сложения, и взаимоотношениями как друг с другом, так и с условиями окружающей среды».

  Фитоценоз представляет собой не случайный набор растений, а определенное их сочетание — исторически сложившееся растительное сообщество, в состав которого входят как высшие, так и низшие растения, приспособившиеся к совместному произрастанию в конкретных экологических условиях. Примером крупных фитоценозов могут служить всем хорошо известные понятия — лес, болото, луг, степь и так далее.

Фитоценоз характеризуется определенными признаками, совокупность которых дает конкретное представление о фитоценозе, его строении, структуре.

Каждый фитоценоз  характеризуется определенным составом, определенным количеством и соотношением видов растений. В видовой состав фитоценоза включаются как высшие, так и низшие растения, но из-за трудности определения видов низших растений они нередко учитываются в виде более крупных таксономических единиц, чем виды, то есть отмечаются отдельные типы и семейства низших растений, а не видовой их состав.

Видовой состав высших растений отдельных фитоценозов  бывает чрезвычайно различным, что  зависит от географии изучаемого участка растительности, а, следовательно, и от экологических факторов. Большое влияние при установлении числа видов оказывает площадь фитоценоза. Чем больше учетная площадь фитоценоза, тем большее количество видов устанавливается при обследовании.

Количество  видов на единице площади называется видовой насыщенностью фитоценоза.

Еще одним признаком  характеризующим тот или иной фитоценоз является обилие видов. Под обилием подразумевается количество особей отдельных видов, населяющих данное сообщество. Обилие обусловливается прежде всего благоприятным сочетанием окружающих растения условий среды (почвы, рельефа, климата и другие). Чем благоприятнее экологические условия для роста растений, тем большее количество их встречается в сообществе. Обилие обусловливается, также способностью отдельных видов расти группами или отдельными особями.

Обилие видов  в фитоценозе определяется несколькими методами, из которых основными являются: 1) глазомерная оценка; 2) метод учета обилия пересчетом растений каждого вида на единицу площади; 3) весовой метод.

Глазомерная оценка обилия видов в фитоценозе проводится по различным специальным шкалам, в которых каждая ступень шкалы соответствует тому или иному обилию вида. Существует несколько таких шкал, но чаще всего глазомерная оценка видов проводится по шкале Друде, в которой различные степени обилия обозначаются баллами на основе величин наименьших расстояний между особями вида и их встречаемости.

В данной шкале, баллами «Сор» (copiosae) обозначаются обильные растения, среднее наименьшее расстояние между особями составляет не более 100 см. Вследствие этого растения обладают и высокой встречаемостью – не ниже 75%. Растения крупных и средних размеров при этом обычно играют значительную роль в общем облике (физиономии) фитоценоза или отдельного яруса, становясь вполне или отчасти фоновыми. В пределах этого балла различаются три ступени:

- сор3 – очень обильные, среднее наименьшее расстояние – не более 20 см. Встречаемость поэтому, как правило, 100%. Такие растения обычно (за исключением очень мелких растений) образуют основной фон растительности или отдельного яруса;

- сор2 – обильные, среднее наименьшее расстояние – от 20 до 40 см. Встречаемость иногда (при несколько неравномерном распределении) бывает немного ниже 100%. Такие растения часто, особенно при отсутствии других, более или столь же обильных, но более крупных, играют основную или по крайней мере значительную роль в физиономии участка ассоциации, создавая сплошной фон;

- cop1 – довольно обильные, среднее наименьшее расстояние от 40 до 100 см. Встречаемость обычно не падает ниже 75%. Роль таких растений в облике участка меньшая, фона они не составляют, но могут существенно влиять на облик растительности, представляя многочисленные вкрапления в массу травостоя, особенно заметные при специфической форме роста или крупных размерах особей.

Баллом «Sp» (sparsae) отмечаются рассеянные растения, среднее наименьшее расстояние между которыми составляет 1–1,5 м. Встречаются они почти на каждых 1–2 шагах, но фона, как правило, не образуют (за исключением очень крупных растений) и физиономическое значение в травостое имеют только в случае заметного контраста с другими.

Единичные растения обозначаются баллом «Sol» (solitariae). Они далеко отстоят друг от друга – наименьшее расстояние – всегда более 1,5 м. Встречаемость низкая, не выше 40%. Фонового значения эти растения не имеют, хотя иногда, отличаясь формой роста, яркой окраской и величиной, являются довольно заметными среди остальных.

В случае колебания  обилия между двумя ступенями  иногда применяют комбинированные  оценки, например sol–sp, sp–сop1 и так далее.

Страдая неточностью  и значительной необъективностью получаемых данных, шкала Друде для определения чрезвычайно проста и легка в использовании. При детально-маршрутных исследованиях вместо глазомерных оценок обилия по шкале О. Друде лучше оценивать степень проективного покрытия каждого вида. Этот показатель более объективен и позволяет проводить статистическую обработку полученных данных.

Вопрос 50. Биогеоценоз, тип леса и тип  лесорастительных условий. Какое значение имеет выделение таксонометрических единиц для практики лесного хозяйства.

Биогеоценоз (от греческого bio - жизнь, geo - земля, coinos - общий) – «...совокупность на определенном протяжении земной поверхности однородных природных явлений атмосферы, горной породы, растительности, животного мира и мира микроорганизмов, почвы и гидрологических условий, имеющая свою особую специфику взаимодействия этих слагающих ее компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией их между собой и с другими явлениями природы и представляющая собой внутреннее противоречивое единство, находящееся в постоянном движении, развитии¹»

Биогеоценоз имеет пять основных компонентов: 1) фитоценоз-сообщество растений; 2) зооценоз - все животное население, характерное для данной территории; 3) микрооценоз - сообщество микроорганизмов на этой же территории; 4) эдафотоп - почвенные условия; 5) климатоп - атмосферные условия.

Фитоценоз, микробоценоз и зооценоз в совокупности составляют органическую часть биогеоценоза - его биоценоз, а эдафотоп и климатоп - неорганическую среду - экотоп (фактически -биотоп). Каждая из составных частей биоценоза в БГЦ представлена своими популяциями (растений, животных, микроорганизмов), тесно взаимодействующих между собой, и компонентами экотопа через сложную систему прямых и обратных связей.

Нельзя представить  себе лесного фитоценоза без определенных условий местопроизрастания, без зооценоза и микробоценоза. Следовательно, лесной фитоценоз одновременно является и лесным биогеоценозом. Биогеоценотический подход к лесу четко отражен в его современном определении.

Так, согласно положению  «Основы лесного законодательства РФ» лес – это совокупность древесных, кустарниковых, травянистых растений, животных и микроорганизмов, в своем развитии биологически взаимосвязанных, влияющих друг на друга и на внешнюю среду.

Сходные по своим показателям лесные биогеоценозы объединяют в тип лесного биогеоценоза, который лесоводы понимают как тип леса.