Ранні квітучі трав'янисті рослини. Екологічні групи ранньовесняних квітучих рослин за способом запилення і тривалості вегетаційного періоду.
Вступ.
Весна, особливо квітень і перша половина травня, - дуже вдалий час для екологічних досліджень рослин. У цей період, перехідний від зими до літа, можна побачити найрізноманітніші природні явища, до того ж у середній смузі Росії, де ми живемо, всі процеси йдуть настільки швидко, що багато з них можна простежити у розвитку, а іноді навіть від початку до кінця.
Навесні надзвичайно повно виявляється екологічна різноманітність угруповань, а деякі групи організмів лише навесні і можна спостерігати, наприклад ефемероїди. Та й умови для дослідження сприятливі – у цей час, як правило, стоїть суха та тепла погода.
Вчені виділяють кілька груп квітучих навесні рослин: (Біологія у школі №2, 1998 // Первоцветы: науково-дослідний проект для школярів, стор. 67)
1) Ранне весняні рослини, що розвиваються і відцвітають ранньою весною, незабаром за таненням снігу або навіть одночасно, задовго до розпускання листя у деревно-чагарникових порід і більшості трав'янистих рослин, календарно - квітень і перша половина травня .
2) Весняні рослини, що дають квіти слідом за першою групою або в момент їхнього відцвітання, календарно – у другій половині травня (кислиця, вороняче око, петрів хрест).
3) Пізньовесняні рослини, що розквітають вже на початку та другій декаді червня (ясенник запашний, майник дволистий, шипшина, жимолість та ін.) У цій роботі представлені результати з вивчення першої групи рослин, тобто основа. ранньовесняних рослин.
Мета роботи:вивчення ранньовесняних квітучих рослин та їх екологічних груп
Завдання:
- виявити види ранньовесняних рослин;
- визначити частоту їх народження;
- скласти гербарій;
- дати біологічну характеристику видів;
- встановити екологічні групи ранньовесняних квітучих рослин;
- визначити види рослин, які потребують охорони;
- сформулювати рекомендації щодо раціонального використання та охорони ранньовесняних рослин.
Дослідження проводилося за 2 кілометри на схід від села Козачого Прохоровського району, з 1 квітня по 10 травня.
Методика досліджень
Дослідження території виявлення ранньовесняних квітучих рослин виконувалося маршрутним методом. Маршрути охоплювали східну територію околиці села і всі основні житла: лісові галявини, галявини, луки, канави вздовж доріг, пустирі. Дослідження проводилися в період з 1 квітня до 10 травня, вихід на маршрут здійснювався двічі на тиждень.
У процесі роботи на маршруті вівся облік частоти даних рослин, облік вівся окомірно, всі види рослин були розділені на три групи: зустрічаються часто і рясно, зустрічаються помірно-часто і зустрічаються рідко.
Також, по ходу маршруту відзначалися житла рослин та їх потреба у певних факторах середовища, для подальшого визначення екологічних груп.
Зроблено збір гербарних матеріалів. Трав'янисті рослини збиралися без підземних органів (крім тих, де це було необхідне визначення виду, наприклад хохлатка).
Складено план обстеженої території, на ньому показані місця зростання видів. Кожному виду дано коротку характеристику, зроблено фотографії. Результати представлені у вигляді гербаріїв та таблиць.
Загальна характеристика ранньовесняних рослин.
Для нормальної життєдіяльності рослин необхідне сонячне світло. Саме на світлі відбуваються процеси фотосинтезу, коли з неорганічних речовин утворюються органічні, які потім використовують рослини для свого розвитку.
У квітневому лісі дерева й чагарники ще одяглися листям, ні що заважає сонячному світлу проникати до землі. Саме це – основна причина того, що багато видів рослин у процесі еволюції «обрали» для свого розвитку ранню весну.
Крім того, земля після сходу снігу насичена вологою, яка також є необхідною умовою для нормального розвитку рослинного організму.
Вже з моменту танення снігу в лісовому співтоваристві у багатьох рослин можна спостерігати вже розвинені стебла з молодими, злегка позеленілими листочками, а також сформовані бутони. Ця група рослин має ще одну особливість розвитку. У другій половині літа та восени у ранньовесняних квітучих рослин відбувається значне збільшення нирок відновлення з відокремленням закладених у них суцвіть. Темпи приросту точок наростають із наближенням осені. Протягом зимових місяців у квітках ранньовесняних рослин формуються як пилкові зерна, і зародкові мішки. Без впливу протягом певного терміну знижених температур ранньовесняні рослини не розвиваються. Навіть у тих випадках, коли ґрунт у лісі промерзає по-справжньому, молоді частини рослин не замерзають. Це пояснюється тим, що температура замерзання клітинного соку у перезимовують рослин лежить значно нижче 0С. У зимуючих органах відбувається заміна крохмалю цукром. Концентрація цукру висока, точка замерзання нижче.
Всі ранньовесняні квітучі рослини багаторічники, багато хто відкладає запасні поживні речовини в бульбах, цибулинах, кореневищах, серцевій частині стебла для швидкого та раннього цвітіння.
«Прозорість» вільної від листя лісу рослини ще використовують для запилення. У голому весняному лісі ніщо не заважає вітру переносити пилок з чоловічих квіток (зібраних у «пилячі» сережки) на жіночі, що складаються з одних маленьких липких маточок. Це дуже характерно для дерев та чагарників, що цвітуть навесні. Цікаво ще одне явище для весняного лісу – вітрозапильні трави, наприклад ожика волосиста. Квітки у неї дрібні, непоказні, але відсутність інших трав і масове скупчення цих рослин дозволяє їй обпилитися. Пилок легкий і дуже сухий.
Низькорослі комахи рослини приваблюють перших комах яскравими квітками. Хто помітить їхні квіти у сутінках літнього лісу? А навесні, коли нижні яруси лісу добре освітлені, тут найкраще помітні жовті (вітрениця), блакитні (фіалки), фіолетові (живучка, чубатка) і рожеві квітки.
Але найповніше використовують усі сприятливі весняні фактори невеликі рослинки, що виділяються в групу «ефемероїдів».
Ефемероїди- Це зовсім особлива група рослин, що має своєрідні місця проживання. Коротко кажучи, це ті рослини, які, маючи підземні органи, проходять свій щорічний вегетаційний період так само швидко, як і ефемери. Слово «ефемерний» асоціюється з чимось гарним, але швидкоплинним, недовговічним. У наших лісах їхнє «квапливе» життя пов'язане з різкою зміною світлового потоку. Якщо на початку травня освітленістю і температура в лісі можна порівняти з освітленістю і температурою на відкритих ділянках, то в розпал літа в лісі і темніше, і холодніше. Це перешкоджає як нормальному розвитку рослин, а й нормального життя запилювачів. (Біологія в школі. №1 1994 // Весняні явища в житті рослин, с.63)
Прикладом їх можуть бути різні види чубчиків, гусячих цибулів, вітряниць. Вони з'являються на світ відразу після сходу снігу. У цей час року досить прохолодно, але ефемероїди дуже швидко розвиваються. Через тиждень-два вони вже цвітуть, а ще через два-три тижні у них вже дозрівають плоди з насінням. Самі рослини при цьому жовтіють, вилягають на землю, а потім їх надземна частина засихає.
Усі ефемероїди – багаторічні рослини. Після того, як надземна частина засихає, вони не гинуть. У ґрунті зберігаються їх живі підземні органи: бульби, цибулини, кореневища. Ці органи – вмістилища запасних поживних речовин. Саме за рахунок цього будівельного матеріалу так швидко і розвиваються ефемероїди навесні. При такому короткому вегетаційному періоді, та ще й при несприятливому весняному температурному режимі не можна накопичити багато поживних речовин, необхідних для розвитку високих і потужних стебел і великого листя. Тому всі наші ефемероїди мають невеликі розміри. (Петров В.В. Рослинний світ нашої Батьківщини. М: Просвітництво, 1991, с.63).
Є у багаторічних ранньовесняних квітучих рослин ще одна проблема – поширення насіння. На момент дозрівання їхнього насіння дерева і чагарники вже вкрилися листям, піднялися літні трави. Вітру в лісі практично немає, тому поширення насіння за його допомогою неефективне, та й до шерсті тварин «не дотягнутися». Немає в них часу і на дозрівання соковитих ягід, якими харчувалися б лісові тварини. А от кого завжди в лісі вдосталь, то це мурах. На плодиках або насінні цих рослин утворюються особливі м'ясисті придатки, багаті на олію. елайосоми (від грец. elaion-масло, soma- тіло), які і приваблюють мурах. Рослини, що розповсюджують своє насіння за допомогою мурах, називаються мирмекохорами. До мирмекохорів відносяться всі наші ефемероїди, а також приблизно 46% всіх лісових трав'янистих рослин. (Біологія у школі. №2, 1998 рік, с.70).
Результати досліджень
У ході проведеної дослідницької роботи було виявлено 17 видів ранньовесняних квітучих рослин.
1.Береза бородавчаста.
2.Вероніка діброва.
3.Ветрениця лютична.
4. Гусяча цибуля.
5.Дуб черешковий.
6.Живучка повзуча.
7.Зірчатка діброва.
8.Клен ясеневолістий.
9.Конвалія травневий.
10. Ліщина звичайна.
11.Мати-і-мачуха.
12.Ожика волосиста.
13Сочевичник весняний.
14.Тополь тремтячий (осика).
15. Фіалка собача.
16.Хохлатка щільна.
17. Черемха звичайна.
Вивчивши особливості даних рослин, я розділила їх на екологічні групи 1) по відношенню до світла; 2) стосовно зволоження;
3) за способом запилення; 4) ефемероїди; 5) за життєвими формами.
за по відношенню до світла прийнято виділяти три основні групи рослин: 1. геліофіти– (від грец. «геліос» - сонце, «фітон» - рослина) рослини відкритих просторів, добре освітлених житла; 2. факультативні геліофіти- види, які можуть жити при повному сонячному освітленні, але переносять і деяке затемнення;
3. сціофіти-(Від грец. «Скіа»- тінь) види які не ростуть на відкритих просторах. (Життя рослин, т.1 М: Просвітництво 1997, с.65). Ці три категорії рослин, звичайно, не різко розмежовані. Не завжди виростання рослин у освітлених місцях (або затінених) свідчить про їхню дійсну потребу у світлі.
за по відношенню до зволоження.
Рослини за здатністю утримувати вологу поділяються на
1. Пойкілогідрідніці рослини легко поглинають і легко втрачають воду, переносять тривале зневоднення. Як правило, це рослини зі слабо розвиненими тканинами (мохоподібні, папороті, водорості). 2. Гомойогідриди– рослини здатні самі підтримувати постійне утримання води у тканинах, у тому числі виділяють різні екологічні групи (Життя рослин, т.1, с.76):
- гідатофіти- водні рослини цілком або майже повністю занурені у воду;
- гідрофіти– водоназемні, прикріплені до грунту біля водойм та на рясно зволоженому грунті далеко від водойм;
- гігрофіти- рослини, що живуть на рясно зволожених ґрунтах і при високій вологості;
-мезофіти– рослини, що мешкають при достатньому зволоженні;
- ксерофіти– рослини, здатні добувати вологу за її нестачі, обмежувати випаровування води чи запасати воду.
Екологічні групи ранньовесняних квітучих рослин по відношенню до світла та зволоження.
| Назва виду. | Стосовно світла. | По відношенню до зволоження. |
| Береза бородавчаста | Геліофіт | Мезофіт |
| Вероніка дібровна | Геліофіт | Мезофіт |
| Ветрениця лютична | Сціофіт | Мезофіт |
| Гусяча цибуля | Геліофіт | Мезофіт |
| Дуб черешковий | Геліофіт | Мезофіт |
| Живучка повзуча | Геліофіт | Мезофіт |
| Зірківка дібровна | Геліофіт | Мезофіт |
| Клен ясенявистий | Геліофіт | Мезофіт |
| Конвалія травнева | Факультативний геліофіт | Мезофіт |
| Ліщина звичайна | Факультативний геліофіт | Мезофіт |
| Мати й мачуха | Геліофіт | Мезофіт |
| Ожику волосисте | Факультативний геліофіт | Мезофіт |
| Сочевичник весняний | Сціофіт | Мезофіт |
| Тополя тремтяча | Геліофіт | Мезофіт |
| Фіалка собача | Факультативний геліофіт | Мезофіт |
| Чубатка щільна | Геліофіт | Мезофіт |
| Черемха звичайна | Геліофіт | Мезофіт |
Аналізуючи зібрані дані, представлені в таблиці, всі ранньовесняні квітучі рослини, які я виявила. мезофіти, і всі ці рослини є геліофітами, за винятком сочівника весняного, вітряниці лютичної – вони сціофіти.
за способу запилення
Всі ранньоквітучі рослини відносяться до перехресно запилюваного вітру і комах. Зацвісти рано треба для успішного запилення, особливо вітрозапильних, коли ще немає листя на деревах і чагарниках. Чоловічі суцвіття багато разів можуть перевищувати за розмірами жіночі одиночні або зібрані в групи квітки, щоб виробляти якомога більше дрібного, сухого і дуже легкого пилку. Про таке цвітіння кажуть – рослина «пиле».
Ефемероїди
Рослини, які швидко минають свій щорічний вегетаційний період.
Екологічні групи ранньовесняних квітучих рослин за способом запилення та тривалості вегетаційного періоду.
| Назва виду. | За способом запилення. | За тривалістю вегетаційного періоду. |
| Береза бородавчаста | Вітрозапильний. | |
| Вероніка дібровна | Комахозапильний. | |
| Ветрениця лютична | Комахозапильний. | Ефемероїд |
| Гусяча цибуля | Комахозапильний. | Ефемероїд |
| Дуб черешковий | Вітрозапильний. | |
| Живучка повзуча | Комахозапильний. | |
| Зірківка дібровна | Комахозапильний. | |
| Клен ясенявистий | Вітрозапильний. | |
| Конвалія травнева | Комахозапильний. | |
| Ліщина звичайна | Вітрозапильний. | |
| Мати й мачуха | Комахозапильний. | |
| Ожику волосисте | Вітрозапильний. | |
| Сочевичник весняний | Комахозапильний. | |
| Тополя тремтяча | Вітрозапильний. | |
| Фіалка собача | Комахозапильний. | |
| Чубатка щільна | Комахозапильний. | Ефемероїд |
| Черемха звичайна | Комахозапильний. |
за життєвих форм.
Термін «життєві форми» було введено у 80-х роках 19 століття відомим датським ботаніком Є. Вармінгом – одним із основоположників екології рослин. Вармінг розумів під життєвою формою "форму, в якій вегетативне тіло рослини (індивіда) і знаходиться в гармонії із зовнішнім середовищем протягом усього його життя, від колиски до труни, від насіння до відмирання" (Життя рослин, т.1 с.88) . Говорячи про гармонію рослини з навколишнім середовищем, мається на увазі історично вироблені під час еволюції пристосованості рослин до комплексу зовнішніх чинників, які панують у його поширення.
Найбільшу популярність серед ботаніків має класифікація життєвих форм, запропонована датським ботаніком К. Рауінкер (Життя рослин, т.1 с.91). Він виділив одну ознаку – розташування точок відновлення від поверхні землі, з яких розвиватимуться нові пагони:
1.Фанерофіти(грец. «фанерос» -відкритий, явний) – у цього типу рослин точки відновлення зимують відкрито, досить високою. Вони захищені спеціальними нирковими лусками. Це все дерева та чагарники.
2. Геофіти(грец. «геос» - земля) – нирки відновлення зберігаються у землі. Надземна частина на зиму відмирає. Нові пагони розвиваються з нирок, що знаходяться на цибулинах, бульбах або кореневищах, що зимують у ґрунті.
3. Гемікриптофіти(грецьк. «гемі» -напів-, і «крипто»- прихований) - це трав'янисті рослини, нирки відновлення яких знаходяться над рівнем ґрунту, часто під захистом опалого листя та інших рослинних решток.
4. Х амефіти(точки поновлення па висоті 20-30 см. над землею)
5. Т ерофіти(нирки відновлення у насінні). Але таких ранньовесняних квітучих рослин я не виявила.
Під час проведення роботи я проводила окомірний облік частоти видів, який відобразила в таблиці.
| Види рослин | Життєва форма | Частота народження | Місце проживання |
| Береза бородавчаста | Фанерофіт | Часто | Навколишні ліси |
| Вероніка дібровна | Геофіт | Часто | Пустирі, узлісся. |
| Ветрениця лютична | Геофіт | Рідко | Зарості чагарників. |
| Гусяча цибуля | Геофіт | Часто | Ріллі, узліссі, схили, канави. |
| Дуб черешковий | Фанерофіт | Помірно-часто | Навколишні ліси. |
| Живучка повзуча | Гемікриптофіт | Помірно-часто | Навколишні ліси. |
| Зірківка дібровна | Геофіт | Часто | Навколишні ліси, галявини. |
| Клен ясенявистий | Фанерофіт | Рідко | Узлісся лісу, населений пункт. |
| Конвалія травнева | Геофіт | Часто | Навколишні ліси, галявини. |
| Ліщина звичайна | Фанерофіт | Часто | Узлісся лісу. |
| Мати й мачуха | Геофіт | Часто | Канави вздовж доріг, поля. |
| Ожику волосисте | Геофіт | Часто | Навколишні ліси. |
| Сочевичник весняний | Геофіт | Часто | Навколишні ліси. |
| Тополя тремтяча | Фанерофіт | Часто | Узлісся лісу. |
| Фіалка собача | Геофіт | Помірно-часто | Навколишні ліси, галявини. |
| Чубатка щільна | Геофіт | Рідко | Узлісся лісу. |
| Черемха звичайна | Фанерофіт | Помірно-часто | Узлісся лісу. |
Висновки.
На підставі проведеного дослідження:
1. Було виявлено 17 видів ранньовесняних квітучих рослин.
2.Більшість цих рослин зустрічаються помірно-часто і часто на території околиці села.
3.Основними екологічними групами цих рослин є:
- по відношенню до світла – геліофіти;
- по відношенню до вологи – мезофіти;
- за способом запилення – вітрозапильні та комахозапильні,
- за життєвими формами – фанерофіти, геофіти, гемікриптофіти.
4. Виявлено наявність ефемероїдів.
5.Серед ранньовесняних рослин охороняються не виявлено.
Висновок.
У ході моєї дослідницької роботи я не виявила рідкісні та охоронювані види серед ранньовесняних квітучих рослин. Проте вони потребують охорони. З'являючись першими після тривалої зими, вони привертають до себе підвищену увагу, що призводить до масового збору, особливо ті види, які мають гарні квіти (чубатки, вітряниці, сочевичники). Від необдуманого збору їх може врятувати роз'яснювальна робота, і серед дітей, а й дорослих. Багато представлених у цій роботі видів є лікарськими. Дуже важливо, щоб і ці рослини не потрапили до списків зникаючих.
Свою роботу я маю намір продовжити, тому що мені здається, що я познайомилася ще не з усіма рослинами цієї групи.
Результатами моєї роботи можуть скористатися учні 6 класу, щодо рослинності нашого краю під час уроків біології.
Список використаної литературы.
1. Життя рослин. За редакцією Федорова А.А. М: Освіта, 1974.
2. Петров В.В. Рослинний світ нашої Батьківщини. М: Освіта, 1991.
3. Тихомиров В.М. Визначник найвищих рослин Ярославської області. Ярославль, Верхнє - Волзьке книжкове видавництво, 1986.
4.Біологія у школі №1. 1994// Шипунов А.Б. Весняні явища у житті рослин.
5.Біологія у школі №2. 1998 / / Клепіков М.А. Першоцвіти.
6.Біологія у школі №2. 2002 / / Анциферов А.В. Ранньовісна екскурсія з шестикласниками.
ранньоквітучі рослини запилені вітром
- Раннеквітучі рослини: ветренниця лютична, ветренниця дубравна, чистях весняний, хохлатка щільна, копитень європейський, мати-мачуха, гусяча цибуля жовта, проліск сибірський, береза повисла, обха сіра, осика.
Опилювані вітром: береза повисла, обсіра, осика.Значення раннього цвітіння полягає в тому, що для утворення насіння потрібно багато світла,
тому вони цвітуть до розпускання листя на деревах.
До того ж відсутність листя полегшує запилення, особливо за допомогою вітруУ рослин, що запилюються вітром, квітки діаметрально протилежні квіткам, які запилюються комахами.
Вітер стихійний фактор і може нести пилок у різних напрямках.
Щоб використовувати його, рослинам потрібні зовсім інші квіти, як при запиленні комахами.
При запиленні вітром немає потреби витрачати цінні матеріали на яскраве забарвлення квіткових покривів, на утворення солодкого нектару, запашного аромату.
Тут вироблялися інші пристрої, спрямовані у бік спрощення будови квітки.Тому квітки вітрозапильних (анемофільних) рослин непоказні, не видають ніякого запаху, не виділяють нектару. Оцвітина у них дуже слабо розвинений або зовсім відсутній. Він тут і не потрібний. Навпаки, висунуті далеко назовні пильовики вільно овіваються вітром (злаки, осоки), який видмухує з них пилок і розсіює повітрям. Навіть легкий вітерець хитає сережки, волоті, тичинки.
Наші дерева і чагарники (тополя, ліщина та ін.) цвітуть зазвичай навесні, коли дмуть сильні вітри і ще не розпустилося листя, так що вітер без перешкод здуває пилок на квітки. Запилювані вітром рослини не ростуть поодинці, а утворюють великі чагарники, що також збільшує шанси запилення їх квіток. Вітер розсіює даремно дуже багато пилку, тому рослини утворюють його у величезних кількостях. Наприклад, у сережці звичайної ліщини налічується до мільйона пилкових клітин. А коли цвіте сосна, то в повітрі піднімаються цілі хмари жовтого пилку, що осідає на землю у вигляді так званого сірчаного дощу. Пилинки сосни до того ж мають спеціальні пристрої для літання у вигляді двох повітряних куль. І взагалі у всіх вітрозапильних рослин пилок дрібний, легкий, сухий. Завдяки цьому вітер легко видмухує її з пильовиків.
І приймочки у свою чергу добре пристосовані до вловлювання пилку. Так само як і пильовики, в період цвітіння вони виставляються далеко назовні і мають вигляд густого пір'я (злаки), довгих ниток (кукурудза, осоки) або пензликів (ліщина).
За допомогою вітру в Середній Європі запилюються близько 19% рослин. Серед них такі поширені дерева і чагарники, як ялина, сосна, дуб, вільха, береза, осика, в'яз, ясен, граб, і трав'янисті рослини злаки, осоки та рдести, що ростуть у воді. Запилення вітром відбувається у суху погоду, під час дощу пилок не висипається.
ru.wikipedia.org/wiki/Вітрозапильні_квітки
http://atloka.narod.ru/Opulenie/opulenie.htm
Існує чимало класифікацій рослин, але однією з основних є та, яка ґрунтується на характері запилення. З цього погляду культури діляться на кілька великих груп: вітрозапильні, запилювані тваринами (переважно комахами, тому називатимемо такі рослини комахоопильними) і водою (гідрофілія, спостерігається нечасто, тому розглядатися не буде). У представників усіх цих груп має місце перехресне запилення, тобто перенесення пилку зі сторонньою допомогою (протилежність самозапилення).
Щоб з'ясувати, що являють собою вітрозапильні рослини, потрібно спочатку розібратися з особливостями та відмінностями кожної групи.
Рослини, як ми щойно з'ясували, можуть запилюватись як від вітру, так і за допомогою комах.
Вітрозапильні культури, їх ознаки
Почати слід з того, що рослини, які входять до цієї групи (їх ще називають анемофільними), за певних обставин можуть запилюватися і комахами, хоча подібне трапляється нечасто. Такі рослини відрізняються численними дрібними гілками, а також тим, що здатні виробляти велику кількість пилку (кожен екземпляр виробляє кілька мільйонів пилкових зерен). У багатьох культур (таких, наприклад, як шовковиця чи ліщина) утворення квіток починається ще до того, як розпуститься листя.
Самі квіти часто непоказні і зібрані в невеликі суцвіття. У волоті, наприклад, це складний колосок. У суцвітті утворюється безліч легких та дрібних пилкових зерен.
Зверніть увагу! Як правило, культури, запилені вітром, ростуть групами. Більше того, до вітрозапильних рослин відносяться не тільки дерева (береза, вільха та ін.), але також трави (осока, тимофіївка) та кущі.
Комахозапильні культури
Відмінною рисою цих рослин (до речі, їх ще називають ентомофільними) є те, що вони цвітуть вже після того, як з'являється листя. Важливу роль тут грають температурні умови: коли підвищується температура, то з'являються комахи, які переносять пилок. Крім того, у всіх комахозапильних культур є нектарники.
До найпоширеніших представників групи належить верба. Цвітіння верби може спостерігатись як до, так і після утворення листя. Але раннє цвітіння ніяк не пов'язане з вітрозапиленням – до такого «прийому» рослини вдаються виключно для боротьби з конкурентами за комах-запилювачів.
Таблиця. Порівняльна характеристика вітро- і комахозапильних культур
| Особливості квіток | Анемофільні рослини | Ентомофільні рослини |
|---|---|---|
| Нектар | відсутній | |
| Вінчик | Відсутня (або, як варіант, виглядає непоказно) | Яскравий |
| Запах | відсутній | Є у більшості представників |
| Місце розташування тичинок | Відкрите (пильники розташовуються на великих нитках) | Усередині квіток |
| Пилок | Маленька, суха, у великій кількості | Липка та велика, у невеликій кількості |
| Рильця маточок | Великі | Невеликі |
Пильовики анемофільних культур виносяться за межі квіток. Рильця у маточок великі і «кудлаті», що дозволяє вловлювати порошинки, які літають у повітрі. Також такі рослини мають спеціальні пристосування, якщо можна так висловитися, завдяки яким пилок не витрачається даремно, а потрапляє переважно на рильця інших представників свого виду.
Нині ж ознайомимося докладніше з особливостями культур, запилених вітром.
Особливості анемофільних рослин
Для всіх представників цієї групи характерні такі ознаки:
- непоказні або малопомітні квітки (пояснюється тим, що вони не повинні залучати комах);
- маленькі та сухі пилкові зерна;
- велика довжина ниток, на яких звисають пильовики.
Тепер докладніше. Головна особливість всіх вітрозапильних культур - це непривабливість квіток, що виявляється у відсутності нектару, запаху та яскравих фарб. При цьому пилкові зерна, що розвиваються у великих кількостях, мають надзвичайно малі розміри: вага однієї порошинки в середньому становить 0,000001 мг. Наведемо невелике порівняння: порошинка гарбуза – рослини, запиленого бджолами – важить у тисячу разів більше, тобто близько 0,001 мг. Лише суцвіття кінського каштана здатне сформувати 42 мільйони зерен, тоді як суцвіття жита – у десять разів менше (4 мільйони 200 тисяч). До особливостей пилку анемофільних рослин можна віднести ще й те, що вона, будучи повністю позбавленою клеючих речовин, часто ще має гладку поверхню.
Зверніть увагу! У вітрозапильних культур немає нектару, але їх нерідко бувають комахи, які харчуються пилком. Тим не менш, як переносники такі комахи відіграють лише незначну роль.
Які рослини можуть запилюватися вітром?
Нижче наведені представники вітрозапильних культур.
- Сімейство березових.Найпоширенішим представником сімейства в Європі та Азії є береза бородавчаста, яка цвіте на початку весни та відрізняється складними суцвіттями-сережками (останні застосовуються у медицині).
- Осика та тополя.Це єдині представники сімейства вербових, які не мають нектарників. Всі інші запилюються комахами.
- Однодомна рослина, що має одностатеві квіти. Цвітіння сережок спостерігається ще до того, як утворюється листя.
- Усі представники сімейства запилюються за допомогою вітру. До найпоширеніших їх належить волоський, сірий і чорний горіх, і навіть карію.
- Вільха.Це дерево також цвіте до появи листя. Але, що характерно, деякі види вільхи зацвітають восени, коли опадає листя. Сережки у разі є одностатевими.
- Сімейство букових.Однодомні вітрозапильні культури, найвідомішою з яких є дуб. До речі, у природі є понад 500 різновидів дуба, причому всі вони починають цвісти одночасно з появою листя. Також у сімейство входить каштан їстівний (не варто плутати із каштаном кінським) і, власне, сам бук.
- У цієї однодомної культури сережки починають розпускатися одночасно з появою листя.
- Представник сімейства злакових, що включає шість видів, з яких культивується всього один.
- Трави.До вітрозапильних трав відносяться, перш за все, злакові культури, подорожник, осока, кропива, хміль та коноплі.
Зверніть увагу! У списку наведено лише найпоширеніші представники анемофільних рослин, тому не можна вважати повним.
Процес запилення вітром
Поширення вітром пилку навряд можна вважати керованим процесом. Тому ймовірність того, що зерна потраплять на приймочки власних кольорів, досить велика. Самозапилення, як відомо, для таких рослин небажане, у зв'язку з чим у квітів широко розвинулися різні пристосування, які перешкоджають цьому. Так, найчастіше приймочки і пильовики дозрівають не одночасно. З тієї ж причини у деяких вітрозапильних культур роздільностатеві квіти.
Більшість дерев, запилюваних описаним чином, цвіте на початку весни, тобто до розпускання листя - це також є пристосуванням, що перешкоджає самозапилення.
Особливо яскраво це виявляється у ліщини та берези. І не дивно, адже густе листя було б серйозною перешкодою на шляху пилкових зерен, що рухаються.
Варто згадати і про інші пристрої. Тичинки більшості злакових рослин починають дуже швидко рости при розкриванні квітів, причому швидкість зростання може досягати 1-1,5 мм/хв. Через час довжина тичинок втричі-вчетверо перевищує початкову, вони виходять за межі квітки і звисають вниз. І лише після того, як порошинки опиняються знизу, вони розтріскуються. При цьому сам пильовик злегка згинається, утворюючи свого роду чашу, куди пилок і ссипається. Як результат – зерна не падають на землю, а спокійно чекають на порив вітру, щоб покинути пильовик.
Зверніть увагу! У деяких злаків квітконіжки перед цвітінням розчепірюються, формуючи між собою кут до 80°. Завдяки цьому пилок видувається вітром. Після закінчення періоду цвітіння квіти повертаються у вихідне положення.
Також становище суцвіття може змінюватися у граба, тополі та берези. Спочатку суцвіття «дивляться» вгору, але перед розкриттям пильовиків стрижень сережки висувається, а самі вони (суцвіття) звисають. Квітки віддаляються одна від одної і водночас стають доступними для вітру. Пилкові зерна падають на лусочки нижніх квіток, звідки і здуваються.
Деякі анемофільні рослини (за аналогією з ентомофільними) мають «вибухові» квітки. Так, в одного з різновидів кропиви тичинки в період дозрівання напружуються настільки, що після розкриття різко розправляються і позбавляються від зерен пиляків, що лопнули. У такі моменти над квітками спостерігаються густі хмарки пилку.
Також зазначимо, що пилок вітрозапильних культур може розсипатися не завжди, а лише за умови сприятливої погоди. На вулиці має бути відносно сухо, вітер має бути слабким чи середнім. Найчастіше для запилення найбільше підходить ранковий годинник.
Висновок
У результаті хотілося б кілька слів приділити висадці вітрозапильних культур. Відразу обмовимося, що змішувати такі рослини не потрібно, оскільки кожен вид має свої пристосування і принципи. Всі злаки, як зазначалося вище, є анепофільні і всі вони зацвітають тільки після того, як на деревах з'являється листя. Але злакові не «одинаки», вони ростуть групами – причому великими – у степах, луках і т. д. (іншими словами, на відкритому просторі).
А ось із кущами та деревами справи інакше: ці культури, виростаючи в лісах, знаходяться одна від одної на певній дистанції.
Відео – Перехресне запилення вітром
Рано навесні в широколистяному лісі ще здалеку впадає в очі з ліловими квітками медуниця лікарська (мдуниця неясна). Pulmonaria officinalis або P. obscura) (рис. 136), сімейство бурачникові (Boraginaceae). Медуниця – рослина, що має яскраво виражений проліск. Квіткові бруньки після дозрівання плодів відмирають. Вегетативні пагони не мають проліск, вони асимілюють влітку при повному затіненні, зберігаючись в зеленому вигляді до глибокої осені.
Квітки, що щойно розкрилися, мають яскраво-рожеве забарвлення, надалі воно стає фіолетовим, і нарешті, синім. Тут має місце зміна реакції клітинного соку від кислого (рожевого забарвлення) до лужного (синє забарвлення). За цю властивість квіток міняти своє забарвлення в народі називають медунку «Іван-да-Мар'я». Таку назву мають рослини з подвійним забарвленням віночка. Квітки медунки мають ще одну цікаву особливість. Вони мають так звану гетеростилію, або розностовбчастість, своєрідне пристосування, що забезпечує рослинам перехресне запилення. Якщо порівнювати квітки медунки, то більші мають довгий стовпчик і короткі ти-
чинки, що доходять лише до середини трубки віночка, інші ж, менші квітки забезпечені довгими тичинками, що досягають майже зубців віночка і коротким маточкою. На одному стеблі медунки розташовуються квітки лише одного типу. Квіти медуниці з нектаром, що виділяється чотирилопатевою залізкою під зав'яззю. При самозапиленні, а також при запиленні пилком інших екземплярів тієї ж форми, плоди не розвиваються. Якщо штучно затримати відвідування квітів комахами, то плоди також не утворюються. Відбір комах-запилювачів проводиться розташуванням нектару на підставі трубки віночка, внаслідок чого його можуть дістати тільки такі комахи, у яких хоботок не коротший за 8 мм. Перехресне запилення проводиться джмелями та метеликами.
На тлі яскравих квітів ранньовесників рано навесні виділяється своїм перезимованим темнозеленим листям копитень європейський. Asarum europaeum) (рис. 18) . Цвітіння у копитня починається дуже рано, як тільки його темно-червоні квітки з'являться з нирок, що знаходяться безпосередньо на кореневищах, що лежать на землі. Квіти непоказні та малопомітні під листям. Вони мають тричленну оцвітину, нижню зав'язь і 12 тичинок, які спочатку відігнуті донизу; в центрі міститься стовпчик з широким 6-лопатевим рильцем. У квітці спостерігається одночасне дозрівання статевих органів. Рильце копитня буває готове для сприйняття пилку значно раніше, ніж розкриваються пильовики, навіть до того, як розкриється сама квітка. До розкриття квітки, коли листочки оцвітини ще з'єднані, в щілини між ними проникають різні дрібні мушки і, якщо вони побували до цього на іншій квітці і забруднилися в його пилку, запилюють квітку. Комах, мабуть, приваблює в квітці копитняка своєрідний перцевий запах, властивий усім частинам рослини. Надалі при дозріванні пильовиків, листочки оцвітини розходяться, комахи брудняться в пилку і, посипані нею вибираються назовні і перелітають на сусідню квітку.
На початку цвітіння у копитняка бувають відігнуті вниз, згодом у міру відцвітання вони змінюють своє положення і, випрямляючись, стикаються своїми пильовиками з лопатями рильця. В результаті відбувається самозапилення, яке є резервним. Квітки копитняка мають високу плодючість.
Насіння поширюється мурахами, які з'їдають м'ясистий придаток, не чіпаючи саме насіння, і розтягують їх по всьому лісі. У народі копитень називають лісовим перцем, за легкий приємний аромат свіжостертого листя, а англійці його звуть диким імбиром.
У широколистяних лісах часто зустрічаються також пролісник багаторічний. Mercurialis perrenis) (рис. 25) із сімейства молочайних, але без млечного соку. Незважаючи на свій ранній розвиток, який починається ще з осені і продовжується під снігом узимку, пролісник зберігає зелене листя до глибокої осені і влітку панує у трав'яному покриві лісу. Провесною на її ще невисоких стеблах в пазухах листя бувають помітні довгі, дещо зігнуті сережки, що складаються з дрібних, непоказних квіток. Вони одностатеві. Чоловічі квіти складаються з трироздільних оцвітини та 9-12 тичинок, а жіночі мають двогніздову зав'язь з двома ниткоподібними стовпчиками та клейкими рильцями. Пролісник дводомна рослина, чоловічі та жіночі квіти знаходяться на різних екземплярах, так як пролісник чудово розмножується за допомогою підземних кореневищ, він завжди росте великими заростями-клонами; одні є чоловічими, інші – жіночими. Пролісник запилюється за допомогою вітру, тому її квітки позбавлені нектару та аромату, вони непоказні.
В історії ботаніки пролісник відомий тим, що він був одним з перших об'єктів дослідів Р. Камераріуса в 1691 за доказом існування статі у рослин. Майже всі частини пролісника отруйні.
Найбільш поширеними ранньоквітучими рослинами широколистяного лісу є череди, хохлатка, чистяк, гусячі цибулі.
Ветрениця лютична ( Anemone ranunculoides) (рис. 139) являє собою кореневищну рослину з невисоким тонким стеблом, що несе мутовку з трьох трійчаторасіченого листя, яке відрізняється від листя, що відходить від кореневища, тільки короткими черешками. Зацвітає наприкінці квітня – на початку травня; до кінця травня надземні частини рослини відмирають і під землею залишаються лише кореневища, що складаються з потовщених коротких члеників.
Квітки одиночні або серед двох (рідко більше), на довгих квітконіжках, правильні. Оцвітина проста, віночкоподібна з 5 яскраво-жовтих, зовні опушених пелюсток. Тичинки та маточки численні.
Коли після снігосходу колінчасто-зігнуте стебло пробивається крізь грунт і лісову підстилку, листя захищає бутон квітки з простою оцвітиною, виконуючи роль чашечки. Ветрениці подібно до всіх ранньоквітучих рослин мають підсніжний розвиток. Восени на верхівці кореневища в грунті можна бачити всі частини рослини, які розвинуться навесні, але для нормального розвитку рослини потрібна тривала дія низьких температур. Зростання нирки починається у січні, у лютому на пагонах можна бачити сформовані бутони, у березні рослина виходить із ґрунту і розвивається під снігом. У середині квітня стебла зі згорнутим листям та розвиненими бутонами мають 3 см довжини.
Цвіте вітряниця лютична в передмісті м. Чебоксар у третій декаді квітня – першій декаді травня, у червні надземні частини рослини відмирають, а бруньки, що заклалися, впадають у стан спокою. За цей короткий термін у кореневищі відкладаються поживні речовини, завдяки яким стає можливим раннє цвітіння. У квітці вітряниці лютичного утворюються велика кількість пилку, за яким прилітають бджоли, джмелі та інші комахи. Вночі та в погану погоду квітки закриваються та поникають, це захищає пилок від вогкості.
Подібними біологічними особливостями характеризуються вітряна діброва, квітки якої мають біле забарвлення і більше за розміром (крупніше). Ветрениця дібровна в Чувашії є рослиною, що охороняється, так як її чисельність щорічно скорочується в лісах навколо великих населених пунктів.
У наших лісах широко поширені гусяча цибуля жовта ( Gagea lutea) (рис. 140) і гусяча цибуля мала( G. minima) сімейство лілейні ( Liliaceae), зимуючим органом яких є цибулина. У гусячої цибулі жовтої восени на цибулинах є маленькі пагони. Весняний розвиток починається у січні; наприкінці лютого листочки пробивають опале листя і стикаються зі снігом; на час снігосходу листя має зелене забарвлення і досягає до 10 см довжини. Хлорофіл утворюється під снігом наприкінці зими. До розпускання суцвіття захищено двома стебловими листами; прикореневий лист має шилоподібну верхівку, що пробиває лісову підстилку. Квітки гусячої цибулі не мають запаху, закриваються на ніч та в похмуру погоду. При підставі листочків оцвітини є нектарники. Перехресне запилення за допомогою бджіл та жучків можливе лише на початку цвітіння, завдяки слабкій протерогонії. На час дозрівання плодів – тригранних коробочок, стебло поникає до землі. Це полегшує доступ до насіння мурах, які розтягують насіння, що має маслянисті придатки.
Гусяча цибуля мала меншими розмірами, двома цибулинами та іншими умовами існування, тобто в знижених місцях рельєфу.
Рис. 139. Ветрениця лютична Мал. 140. Гусяча цибуля жовта
(Anemone ranunculoides) (Gagea lutea)
Супутником гусячої цибулі в широколистяних лісах є
ся чубатки( Corydalis). У лісах Чувашії поширені 3 види: хохлатка Галлера C. Halleri) (рис. 141) , чубатка середня ( C. intermedia)і х. Маршалла ( C. Marschalliana) сімейство димянкові ( Fumariaceae). Вони широко зустрічаються усюди, де ростуть дуби і подібно до інших ранньоквітучих рослин, характеризуються проліском. Бульбоцибулини проростають восени, протягом першої половини зими перебувають у стані спокою, а в лютому рушають на зріст. Перший лист чубчика Галлера і середньої відрізняються від решти, сильно порізаного листя. Він має світлу та загострену верхівку. Спочатку всі суцвіття захищене листом, що пробиває крізь ґрунт. Зигоморфні квіти зібрані в суцвіття – пензель та видає аромат. Нектарник прихований у глибині довгого шпорця верхньої пелюстки, і запилення проводиться довгохоботними бджолами; джмелі та мурахи часто прогризають шпорець, збираючи нектар. Насіння поширюється мурахами, що поїдають м'ясисті придатки.
Надземні пагони наприкінці травня повністю відмирають, у ґрунті залишається бульбоцибулина, яка щорічно оновлюється. У чубатки зміна бульбоцибулини починається ще до цвітіння рослини. Якщо ранньою весною, коли хохлатка тільки починає розвиватися.
ватися, зробити зріз через бульбу, то в середині старого бульби можна помітити біле кільце нового молодого бульби, що наростає. Це колечко буде поступово товщати і до розпалу цвітіння чубка перетвориться на новий бульбу. У торішньому бульбі витрачаються поживні речовини в розвитку рослини, пізніше дуже витісняються наростаючими зсередини новим бульбою. Нова бульбоцибулина прикривається відмерлим торішнім.
| |
| |
| |
| |
Рис. 141. Чубатка Галера.
1 - квітконіс і пластинка листа, 2 - бульбоцибулини в розрізі, 3 - квітка,
4 – квітка (збільшена)
Процес зміни бульбоцибулини чубка, а також чистяка можна простежити на одній екскурсії, тільки для цього треба відшукати як квітучу, так і початківці тільки розвиватися особини і, вловивши на них окремі моменти явища, що спостерігається.
Бульбоцибулини чубатки мають стеблове походження.
Бульби чистяка ( Ficaria verna) (рис. 142) являють собою потовщене придаткове коріння. Під час цвітіння чистяку комах мало, тому рослина розмножується головним чином вегетативно. Вегетативне розмноження відбувається за допомогою кореневих бульб і виводкових бруньок, що утворюються в пазухах листя. Незабаром після відцвітання утворюються поодинокі плоди, і вся рослина жовтіє та відмирає у першій половині червня. Протягом літа чистяк перебуває у стані спокою. Його розвиток починається у вересні-жовтні, коли проростають стеблові бульбочки та коренеклубні. Однак навіть у теплу, тривалу осінь подальшого розвитку не відбувається, тобто для нормального розвитку чистяка потрібне проморожування бульб. З листопада по січень спостерігається зимовий період спокою, а в січні під сніговим покровом нирки рушають на зріст. Кожна втеча, що розвивається з бульби, має форму клина, який пробиває землю завдяки футляру зі шкірястих безбарвних листочків. Наприкінці січня пагони з'являються на поверхню ґрунту і покривні листочки припиняють зростання. У березні починається розгортання справжнього листя, а в середині квітня стебла досягають 5-6 см у довжину і мають слабо позеленілі листочки і бутони.
Квіти поодинокі на довгих квітконіжках, актиноморфні, з подвійною оцвітиною. Чашка з трьох жовтувато-зелених листочків, що опадають незабаром після розпускання квітки. Віночок із 6-14 золотисто-жовтих блискучих пелюсток. В основі пелюстки нектарна ямка, прикрита маленькою, дволопатевою лусочкою. Тичинки та маточки численні. Запилювачів у чистяку багато: його нектар доступний для мух. Багато весняних комах харчуються на жовтих квітках чистяка: мухи, бджоли, жуки та ін.
На ніч квіти чистяка закриваються. Пелюстки замикаються і в дощову погоду. Пилок захищений від вогкості. Органи розмноження квітки не страждають від нічних холодів. Насіння чистяка розносять мурахи.
Рано навесні у чистяка вже можна знайти зародки нових бульб. Саме тоді вони з'являються під землею як маленьких виростів у нижній частині стебла. На початок зацвітання рослини вони значно підростають. До моменту цвітіння чистяка білі вирости перетворюються на нові бульби, що різко виділяються серед минулорічних бульб. Бульби минулого року теж змінюються, поживні речовини витрачаються на розвиток рослини та бульби з твердих робляться поступово м'якими, а пізніше зовсім зморщуються та згнивають. Для наступного року поживні речовини відкладаються у нових бульбах.
 |
| Рис. 142. Чистяк весняний ( Ficaria verna) |
У пазухах розширених черешків листа чистяку формуються брудно-жовті бруньки, схожі на бульби. Вони заповнені запасом поживних речовин. Коли чистяк відцвітає і починають в'янути, нирки випадають із листових пазух. Потоки дощової води можуть далеко забрати їх від материнської рослини; чистяк розселяється. Але багато бруньок залишаться на місці, і за їх рахунок розширюється зарість чистяка.
Луски, що покривають пагони та кореневища Петрова хреста - видозмінене листя. Вони є порожнини, що відкриваються назовні вузькими щілинами. Припускають, що це порожнини служать для випаровування води: спеціальні пристосування до умов підземного життя. Квітки Петрова хреста неправильні. Запилюють комахи – джмелі, які забезпечують перехресне запилення. Раніше в квітці дозріває рильце, ніж тичинки, пильовиків яких ще довгий час залишаються замкнутими. У цей час квітки можуть запилюватися пилком, що доставляється джмелями з інших розвиненіших екземплярів. Потім підростають тичинки, а стовпчик, раніше гачкоподібно загнутий, випрямляється, завдяки чому рильце відсувається від пильовиків. У цій стадії комаха, що прилітає, спочатку зустрічає на своєму шляху рильце, і залишивши на ньому частину принесеного пилку, досягає пильовиків. Ці пильовики зімкнуті у вигляді шипчиків і, розсовуючи їх, комаха брудниться в пилку. Якщо багато квітів Петрова хреста залишаються неопиленими комахами, то на час відцвітання стовпчик зав'яне, підростаючі тичинкові нитки виставляють пильовики за край віночка і пилок може перенести вітер на сусіднє молодші квітки тієї ж пензля, з ще не зав'ялим пестиком. Це є своєрідним резервом на випадок, якщо квітки залишилися, не відвіданими джмелями і в пильовиках збереглася достатня кількість пилку.
Петров хрест утворює велику кількість дрібних насіння. Їх розсіює вітер. Лише небагато з насіння дадуть нові рослини: і не завжди корінці проростка досягають кореня живого листяного дерева.
Як було зазначено вище, у рослин, що характеризуються здатністю вегетувати і цвісти ранньою весною, існує певна залежність між швидкістю їх розвитку та осінньою підготовкою нирок, що зимують. Раніше зацвітають рослини, у яких у зимуючій нирці є квітка, що цілком сформувалася.
Рано навесні, навіть люди, які не знайомі з ботанікою, звертають увагу на ранні квітки мати-й-мачухи (мал. 143). Tusillago farfara), сімейство складноцвіті (Asteraceae), що розквітають ще до повного видалення снігового покриву на початку квітня, на південних добре прогріваних, захищених місцях. Мати-і-мачуха зустрічається повсюдно. Суцвіття - кошики сидять на товстих блідо-зелених стеблах, що ледь підносяться над землею, покритих рожевими лускатими листочками. Справжнє листя у мати-й-мачухи з'являється пізніше. У землі знаходяться соковиті м'ясисті кореневища із запасом поживних речовин, утворених торішнім листям. На кореневищі є маленькі лусочки.
Щойно сходить сніг, з кількох бруньок кореневища піднімаються квіткові пагони. Зазвичай мати-й-мачуха масово зацвітає відразу після снігосходу. Суцвіття мати-й-мачухи повністю сформовані наприкінці літа і розташовуються майже у поверхні грунту. Деякі ботаніки вважають, що генеративна втеча, сформована минулого року, навесні закінчує свій розвиток. Після цвітіння з інших бруньок кореневища виростають нові пагони, але вже без квітів, а з великим зеленим листям. Це листя протягом літа синтезуватиме органічні речовини, які забезпечать рослині можливість цвітіння наступної весни. У ясну сонячну погоду суцвіття повертаються в бік сонця, надвечір і в похмуру погоду кошики поникають, а листочки обгортки випрямляються, так що всі суцвіття замикається. Це сприяє збереженню пилку, який ще не встиг висипатися з пиляків, що тріснулися. Квіти запилюються комахами, поблизу зав'язі виділяється нектар, пилок клейкий, приймочки дозрівають раніше пиляків. Мати-і-мачуха є першим медоносом та лікарською рослиною. При закриванні та відкриванні квітки можливе самозапилення.
Таким чином, кореневища мати-й-мачухи виконують дві функції: 1) як вмістилище запасних поживних речовин; 2) орган вегетативного розмноження, вони розташовуються на кілька ярусів, на різній глибині.
|
|
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
Рис. 143. Мати-і-мачуха ( Tusillago farfara)
1 – листя (з верхнього боку – праворуч (б), з нижнього – ліворуч (а)), 2 – загальний вигляд квітучої рослини, 3 – суцвіття кошик, 4 – трубчаста квітка, 5 – язичкова квітка, 6 – плодоносний кошик, 7 - Насіння з чубком
Провесною на розпушених ділянках лісу і по урвищах з'являються соковиті червонувато-бурі весняні спороносні пагони хвоща польового. Equisetum arvense) (рис. 144). У весняній втечі майже немає хлорофілу, він росте і утворює суперечки за рахунок поживних запасів підземної втечі – кореневища та бульбочки
ків на ньому. За допомогою простого досвіду, й однієї реакції, можна переконатися, що бульби хвоща багаті на крохмаль. Від основного підземного кореневища відходять гілки, що дають однорічні надземні пагони. Коріння виходить із вузлів підземних осей і сильно розгалужується.
| |
| |
| |
| |
| |
Рис. 144. Хвощ польовий ( Equisetum arvense):
1 – літня втеча, 2 – весняні спороносні пагони з кореневищем і бульбочками, 3 – спорофіл зі спорангіями, 4 – суперечки з розгорнутими елатерами, 5 – вузол стебла зі зрощеним листям
Підземні та надземні стебла складаються з порожніх усередині міжвузлів, відокремлених одне від одного поперечними перегородками. Спороносні пагони розвиваються ще з осені та навесні тільки розростаються; вони закінчуються колоском спорофілів, тобто видозмінених, що несуть спорангії листя. Спорангії мають вигляд шестикутних лусок, на ніжках; вони розташовуються тісними мутовками і з нижньої сторони несуть по 5 мішковидних спорангіїв, одношарова стінка яких при дозріванні лопається поздовжньою тріщиною. Дозрілі суперечки зеленого кольору, вони містять хлорофіл і бувають кулястою або яйцеподібною. Зовнішній шар їх оболонки набуває вигляду двох спірально завитих навколо тіла стрічок, які у вологому повітрі скручуються, а в сухому розправляються; вони називаються пружинками чи елатерами і є для зчеплення суперечка друг з одним; Оскільки спрои дають при проростанні одностатеві заростки, то зчеплення спор забезпечує близьке сусідство жіночих і чоловічих заростків, що дуже важливо задля забезпечення запліднення. Заростки листоподібні, зеленого кольору, розгалужені або розсічені неправильно, чоловічі заростки дрібніші за жіночі. На заростку розвиваються антеридії та архегонії, подібні до таких у папоротей.
Спороносні пагони хвоща польового можуть бути до 30 см висоти, світло-червоно-бурого кольору з довгими міжвузлями, білими дзвоновими піхвами, з 8-12 ланцетними, гострими темно-бурими зубцями; товщина пагонів від 3 до 5 мм. Спороносні колоски 3,5 см довжини із ясно помітною віссю.
Безплідні пагони хвоща борозенчасті, шорсткі, з циліндричними, нещільно прилеглими світло-зеленими листовими піхвами, що несуть 12-18 трикутноланцетних чорнуватих з білою облямівкою зубців.
На підземних пагонах утворюються бульбоподібні здуття. Викопати кореневище хвоща, розглянути та замалювати.
Завдання та порядок роботи
I. Весняні явища у житті деревних рослин.
1. Визначити дату початку руху соку у клена гостролистого і берези. Сокорух біля клена гостролистого та берези відзначають датою, коли у 2-3 дерев (дорослі) із заздалегідь зробленого проколу або надрізу в корі до деревини (на висоті 1,5 м з південного боку) вперше з'являються краплі соку. Прокол слід зробити на початку березня біля клена, в середині березня біля берези, щоб зафіксувати сокорух, треба щодня відвідувати ці дерева. Після реєстрації початку руху соку отвір треба замазати садовим варом або глиною.
2. Відзначити терміни набухання нирок у різних порід.
3.Визначити дату початку та повного облиствення дерев та чагарників. Облиствование відзначається датою, коли в 2-3 рослин даного виду на пагонах з'являються перше листя з листком, що вже розгорнулося, пластинкою.
4. Виділити квітучі дерева та чагарники:
а) до розпускання листя;
б) одночасно з розпусканням листя;
в) після розпускання листя.
Чим пояснити цвітіння вітрозапильних дерев та чагарників до розпускання листя?
г) початок цвітіння: відзначають день, коли у 2-3 екземплярів даного виду з'являються квітки з віночком, що повністю розкрився, у комахозапильних видів або починають пилити пильовики у вітрозапильних;
д) масове цвітіння спостерігається тоді, коли зацвіло щонайменше 50% рослин даного виду;
е) кінець цвітіння відзначають за останніми квітучими 2-3 примірниками.
5. Виявити способи запилення дерев та чагарників.
6. Вивчити особливості цвітіння вітрозапильних квіток:
Утворення численних тичинкових суцвіть, що розгойдуються від вітру;
Рясне утворення сухого та дрібного пилку з гладкою оболонкою (розглянути під мікроскопом);
Утворення одностатевих квіток та суцвіть у однодомних та дводомних дерев та чагарників;
Будова тичинкових і маточних квіток, слабкий розвиток оцвітини або заміна його прицвітними лусочками, непоказне забарвлення квіток, відсутність нектару;
Утворення великих, гіллястих або забезпечених волосками липких приймок, що вловлюють пилок, що пролітає;
Порівняти квіти та суцвіття вільхи та ліщини, тополі та клена гостролистого, берези та дуба, замалювати їх;
Зібрати колекцію – гербарій квітучих гілок дерев та чагарників.
7. Вивчити будову тичинкових та маточних квіток та суцвіть різних видів верби та замалювати:
Простежити та описати поведінку бджіл та джмелів на квітках верби;
Зібрати гербарій квітучих гілок верби.
8. Розглянути і замалювати будову маточних, тичинкових і обох статей квітки клену гостролистого і відзначити:
а) спосіб запилення;
б) які комахи запилюють.
9. Розглядаючи нирки, що розпускаються, у клена гостролистого, бузку, липи, яблуні, шипшини встановити походження ниркових лусок. З'ясувати, чи всі рослини ниркові луски однакового походження (пояснення в тексті). Замалювати перехід ниркових лусок у клена, липи, яблуні, шипшини.
10. Розглянути будову нирки і простежити зростання втечі завдовжки. Відзначити 5 пагонів етикетками або кольоровою ниткою на початку його появи з нирки і вимірюють сантиметровою лінійкою його приріст у довжину на початку весни через 3 дні, а потім 5, коли буде видно, що приріст у довжину майже припинився. Слід зазначити тривалість (у днях) зростання елементарної втечі навесні, і навіть термін закінчення приросту завдовжки.
11. Спостерігати, як відбувається ріст листової пластинки і скільки часу зростає. Для цього на контрольних пагонах беруть під спостереження 5 листків, відразу після виходу їх відзначають кольоровими нитками, на пластинці рівномірно наносять сіточку тушшю, приблизно через 1 мм, в подальшому щодня спостерігають збільшення відстаней між рисочками.
Можна сантиметровою лінійкою вимірювати довжину черешка та платівки листа. Дані заносять у щоденник спостережень і потім підраховують тривалість зростання листя у днях. Неважко переконатися, що збільшення розміру листя відбувається лише протягом невеликого відрізка часу, причому подовження черешка триває зазвичай довше, ніж збільшення розмірів пластинки того ж листа, ніж забезпечується утворення листової мозаїки.
12. Одночасно зі спостереженням зростання пагонів та листя простежити зміну забарвлення листя після виходу з нирки та інші пристосування для запобігання несприятливим явищам весни. Виготовити феногербарій листя дуба, ліщини, клена гостролистого, берези, де буде видно всі зміни форми, величини, кольору та інші особливості листя, що виникають з віком.
13. Знайдіть на ґрунті проростки різних деревних рослин. Порівняйте сім'ядолі клена гостролистого, дуба, горобини, липи з листям дорослої генерації. Замалюйте проростки виявлених дерев.
ІІ. Весняні явища у житті багаторічних трав'янистих рослин
1.З'ясувати, завдяки яким умовам відбувається пролісок розвиток рослин:
Який стан ґрунту рано навесні (мерзлий, напівмерзлий, талий)?
Яка забезпеченість ґрунту вологою?
Яка температура поверхні ґрунту під снігом?
2. Обережно, щоб не пошкодити рослини та проростки очистити від снігу ділянку 50×50 см та з'ясувати способи проростання та виходу на поверхню пагонів ранньовесняних рослин:
Замалювати проростки всіх видів рослин, показавши малюнку форми проростків і їх органи, звернувши увагу до морфологічні особливості перших листочків;
Описати фарбування проростків;
Відзначити висоту проростків, кількість листочків, опушеність тощо.
3. Визначити, у якій фазі цвітіння знаходиться рослина в даний момент. Розібрати будову квіток трав'янистих ранньоквітучих рослин: вітряниці, жовтця кашубського, хохлатки, гусячої цибулі, медуниці, копитника, мати-й-мачухи, пролісника багаторічного. Описати будову квіток та замалювати зовнішній вигляд; назвати способи запилення. Написати формули квіток.
4. Спостерігати відвідування квіток ранньоквітучих трав'янистих рослин комахами:
Зміна забарвлення вінця у медунки;
Явище гетеростилії у медуниці та первоцвіту;
Виділення нектару на підставі віночка квіток;
Види комах, що відвідують квіти ранньоквітучі;
Інтенсивність відвідувань рожевих та блакитних квіток медунки. Для цього виділити 2 групи спостерігачів, одна веде спостереження за рожевими квітками, інша - за блакитними в одиницю часу. Потім підбиваються підсумки і робиться висновок.
5. Виявити причину раннього цвітіння у трав'янистих рослин широколистяного лісу.
6. Описати та замалювати підземні органи: кореневища у мати-й-мачухи, копитника, пролісника; цибулину у гусячої цибулі, кореневі бульби у чистяку; бульбоцибулини у чубатки.
7. Визначити видовий склад ранньоквітучих трав'янистих рослин широколистяного лісу.
ІІІ. Ознайомитись із будовою та біологією хвощів.
IV. Виявити ранньоквітучі осоки та злаки та вивчити особливості їхньої будови.
Примітка. Під час екскурсій із спостереження сезонних змін необхідно вести щоденник. Всі польові записи обов'язково робити акуратно на місці роботи простим олівцем або кульковою ручкою без чернеток. Ручку, лупу для зручності прив'язати на шнурку та надіти на шию.
Фенофази відзначають такими значками:
Вегетація до цвітіння.
бутонізація.
) Зацвітання.
Про повне цвітіння.
(Оцвітіння.
Незрілі плоди.
Вегетація після цвітіння.
Зразкова схема опису квітки: тип та вид суцвіття. На квітконіжці або сидячий, правильний (актиноморфний) або неправильний (зігоморфний); двостатевий або одностатевий. Оцвітина простий або подвійний. Чашечка (Са) 6 число, розташування чашолистків, роздільна, срістнолиста, опушена, гола.
Віночок (Со): число та розташування пелюсток, роздільно- та зростально-пелюстовий. Форма віночка. Забарвлення.
Андроцей (А): число тичинок, їх форма, розташування, вільні, зрощені.
Гінецей (G): число маточок, розташування в квітці. Квітколожа (опукло, плоске, увігнуте), положення зав'язі (верхня, нижня, середня і т. д.).
Пристосування до перехресного запилення: гетеростилія – розностовбчастість, вітрозапилення, комахозапилення, самозапилення.
На запитання ранньоквітучі рослини, що запилюються вітром, заданий автором. Наталія Зубованайкраща відповідь це Раннеквітучі рослини: ветренниця лютична, ветренниця дубравна, чистях весняний, хохлатка щільна, копитень європейський, мати-мачуха, гусяча цибуля жовта, проліск сибірський, береза повисла, обха сіра, осика.
Опилювані вітром: береза повисла, обсіра, осика.
Значення раннього цвітіння полягає в тому, що для утворення насіння потрібно багато світла,
тому вони цвітуть до розпускання листя на деревах.
До того ж відсутність листя полегшує запилення, особливо за допомогою вітру
У рослин, що запилюються вітром, квітки діаметрально протилежні квіткам, які запилюються комахами.
Вітер – стихійний фактор і може нести пилок у різних напрямках.
Щоб використовувати його, рослинам потрібні зовсім інші квіти, як при запиленні комахами.
При запиленні вітром немає потреби витрачати цінні матеріали на яскраве забарвлення квіткових покривів, на утворення солодкого нектару, запашного аромату.
Тут вироблялися інші пристрої, спрямовані у бік спрощення будови квітки.
Тому квітки вітрозапильних (анемофільних) рослин непоказні, не видають ніякого запаху, не виділяють нектару. Оцвітина у них дуже слабо розвинений або зовсім відсутній. Він тут і не потрібний. Навпаки, висунуті далеко назовні пильовики вільно овіваються вітром (злаки, осоки), який видмухує з них пилок і розсіює повітрям. Навіть легкий вітерець хитає сережки, волоті, тичинки.
Наші дерева і чагарники (тополя, ліщина та ін.) цвітуть зазвичай навесні, коли дмуть сильні вітри і ще не розпустилося листя, так що вітер без перешкод здуває пилок на квітки. Запилювані вітром рослини не ростуть поодинці, а утворюють великі чагарники, що також збільшує шанси запилення їх квіток. Вітер розсіює даремно дуже багато пилку, тому рослини утворюють його у величезних кількостях. Наприклад, у сережці звичайної ліщини налічується до мільйона пилкових клітин. А коли цвіте сосна, то в повітрі піднімаються цілі хмари жовтого пилку, що осідає на землю у вигляді так званого сірчаного дощу. Пилинки сосни до того ж мають спеціальні пристрої для літання у вигляді двох повітряних куль. І взагалі у всіх вітрозапильних рослин пилок дрібний, легкий, сухий. Завдяки цьому вітер легко видмухує її з пильовиків.
І приймочки у свою чергу добре пристосовані до вловлювання пилку. Так само як і пильовики, в період цвітіння вони виставляються далеко назовні і мають вигляд густого пір'я (злаки), довгих ниток (кукурудза, осоки) або пензликів (ліщина).
За допомогою вітру в Середній Європі запилюються близько 19% рослин. Серед них такі поширені дерева і чагарники, як ялина, сосна, дуб, вільха, береза, осика, в'яз, ясен, граб, і трав'янисті рослини – злаки, осоки та рдести, що ростуть у воді. Запилення вітром відбувається у суху погоду, під час дощу пилок не висипається.
ru.wikipedia.org/wiki/Вітрозапильні_квітки
посилання
Loading...