С е м е й с т в о Яснотковые (Губоцветные) – Lamiaceae (Labiatae)
(270 родов, более 5500 видов)
Распространение – по всему миру, но наибольшее распространение в Средиземноморье и Центральной Азии.
Жизненные формы – травы, полукустарники, кустарники.
Яснотковые имеют четырехгранные стебли. Очень часто неодревесневшие части растений покрыты головчатыми волосками и железками, содержащими эфирные масла.
Листья – супротивные, простые, редко перистосложные.
Соцветия – цимоидные.
Цветки – обоеполые, зигоморфные, редко почти актиноморфные, околоцветник двойной, чашечка пятилопастная, колокольчатая, трубчатая, шаровидная или двугубая, венчик пятилопастный, двугубый (наиболее часто верхняя губа двухлопастная, нижняя – трехлопастная), иногда почти правильный, четырехчленный; тычинок 4-2, приросших к венчику, гинецей ценокарпный из 2 плодолистиков, завязь верхняя (при основании завязи имеется двух-, четырехлопастный нектарный диск).
Са(5)Со(2/3)A2+2G(2) - цветок яснотки белой (Lamium album) (рис. 14. 53).
Рис. 14. 53. Яснотка белая.
Опыление – насекомыми.
Плоды – ценобий ( состоит из 4 мерикарпиев – эремов); распространяется животными, ветром, водой.
Важнейшие роды – мята (Mentha), душица (Origanum), шалфей (Salvia), яснотка (Lamium), пустырник (Leonurus), зопник (Phlomis), тимьян (Thymus), чистец (Stachys).
Хозяйственное значение:
Лекарственные – у представителей семейства найдены эфирными масла, терпеноиды, сапонины, полифенолы и танниды, кумарины и др.; медицинское применение находят: мята перечная (Mentha piperita), пустырник пятилопастный и сердечный (Leonurus quinquelobatus и L. cardiaca), шалфей лекарственный (Salvia officinalis), тимьян обыкновенный и ползучий (чабрец) (Thymus vulgaris и T. serpyllum), душица обыкновенная (Origanum vulgare) (рис. 14. 54 - 55).
Рис. 14. 54. Шалфей лекарственный.
Рис. 14. 55. Мята перечная.
Пищевые – мята, душица, тимьян являются пряными травами.
Подкласс 8. Астериды – Asteridae
Порядок 1. Астровые - Asterales
С е м е й с т в о Астровые (Сложноцветные) – Asteraceae ( Compositae )
(1200 родов, 24000 видов)
Распространение – по всему миру, но наибольшее распространение в умеренных и субтропических областях.
Жизненные формы – одно- и многолетние травы, реже кустарники и деревья.
Листья – очередные (редко супротивные), простые, цельные или различным образом рассеченные, без прилистников, редко сложные.
Соцветия – корзинка (у большинства корзинки это парциальные части сложных агрегатных соцветий – колосьев, кистей, метелок, головок, цимоидов); основу корзинки составляет расширенное окончание оси цветоноса (ложе соцветия); форма ложа соцветия разнообразна: выпуклая, вогнутая, плоская; кроме того, ложе может быть гладким или несущим щетинистые или пленчатые выросты – прицветники; снаружи ложе окружено оберткой из видоизмененных верховых листьев (листочков), которые могут располагаться в один или несколько рядов; число цветков в корзинке от одного до нескольких тысяч.
Цветки – актиноморфные или зигоморфные, с двойным околоцветником (чашечка видоизменяется в хохолок из щетинок, волосков, пленок или полностью редуцирована), венчик всегда сростнолепестный, но различный по форме (трубчатый, ложноязычковый, двугубый, воронковидный, язычковый), трубчатый венчик имеет 5-, редко 4-лопастный или зубчатый отгиб, ложноязычковый венчик представляет собой цельную пластинку, сросшуюся из 3 лепестков, двугубый и воронковидный венчики крупные и имеют от 6 до 9 зубцов, язычковый венчик резко неправильный и образован 5 лепестками, сросшимися в одну пластинку; андроцей обоеполых трубчатых и язычковых цветков состоит из 5 тычинок (нити тычинок свободные, прикреплены к трубке венчика, а пыльники слипаются боковыми сторонами, образуя трубку, через которую проходит столбик), ложноязычковые, воронковидные и двугубые обычно лишены тычинок, гинецей ценокарпный из 2 плодолистиков (воронковидные и двугубые цветки бесплодны и выполняют функцию привлечения насекомых-опылителей), завязь нижняя.
Со(5)A(5)G`(2) - язычковый цветок одуванчика лекарственного(Taraxacum officinale) (рис. 14. 56).
Рис. 14. 56. Одуванчик лекарственный.
* Со(5)A(5)G`(2) - трубчатый цветок ромашки лекарственной (Chamomilla recutita)
Со(0+3)или (3)A0G`(2) - ложноязычковый цветок ромашки лекарственной (Chamomilla recutita) (рис. 14. 57).
Рис. 14. 57. Ромашка лекарственная.
Для астровых характерны эфирномасличные железки, которые имеют одноклеточную ножку и многоклеточную головку (ее клетки располагаются в два ряда и несколько ярусов).
В семействе астровых выделяют два подсемейства: астровые( Asteroideae) – все цветки в корзинке (или только срединные) трубчатые и содержат эфирные масла, и латуковые ( Lactucoideae) - все цветки в корзинке язычковые; вегетативные органы пронизаны млечниками, содержащими латекс.
Опыление – насекомыми, ветром.
Плоды – семянка; распространяется животными, ветром, водой.
Важнейшие роды
Подсемейство латуковых: одуванчик (Taraxacum), скерда (Crepis), осот (Sonchus), цикорий (Cichorium), ястребинка (Hieracium).
Подсемейство астровых: тысячелистник (Achillea), астра (Aster), полынь (Artemisia), череда (Bidens), василек (Centaurea), пижма (Tanacetum), мать-и-мачеха (Tussilago), подсолнечник (Helianthus), ромашка (Chamomilla), календула (Calendula), лопух (Arctium).
Хозяйственное значение:
Лекарственные – ромашка лекарственная (Chamomilla recutita) используется для приготовления препаратов, обладающих бактерицидным и противовоспалительным действием; полынь горькая (Artemisia absintium) входит в составр препаратов, стимулирующих аппетит; мать-и-мачеха обыкновенная (Tusilago farfara) используется в средствах, обладающих отхаркивающим действием; корзинки полыни цитварной (Artemisia cina) ичспользуются в качестве глистогонного средства; находят применение в официнальной медицине соцветия ноготков (Calendula officinalis), пижмы обыкновенной (Tanacetum vulgare), арники горной (Arnica montana), корни одуванчика лекарственного (Taraxacum officinale), побеги череды трехраздельной (Bidens tripartita) и тысячелистника обыкновенного (Achillea millefolium) (рис. 14. 58 - 59).
Рис. 14. 58. Тысячелистник обыкновенный
Рис. 14. 59. Череда трехраздельная.
Декоративные – в садово-парковом хозяйстве используются роды гербера (Gerbera), георгины (Dahlia), хризантема (Chrysanthemum), рудбекия (Rudbeckia) др.
Пищевые – из семян подсолнечника (Helianthus) получают растительное масло, полынь-эстрагон (Artemisia dracunculus) употребляется как пряность, сафлор красильный (Carthamus tinctorius) древнее красильное растение, виды цикория (Cichorium) используют для приготовления напитков (рис. 14. 60).
Рис. 14. 60. Цикорий обыкновенный.
Класс Лилиопсиды (Liliopsida ) – Однодольные (Monocotyledones)
Подкласс 1. Лилииды – Liliidae
Порядок 1. Лилейные – Liliales
С е м е й с т в о Мелантиевые – Melanthiaceae
(47 родов, 400 видов)
Распространение – Cеверное полушарие (Восточная Азия, Северная Америка).
Жизненные формы – многолетние корневищные, клубнелуковичные и луковичные травы.
Листья – влагалищные, от линейных до широкоэллиптических.
Соцветия – кистевидные (или цветки одиночные).
Цветки – обоеполые, актиноморфные, околоцветник простой, его листочки свободные или частично сросшиеся в трубку; тычинок 6, гинецей ценокарпный из 3 почти свободных плодолистиков, завязь верхняя.
Опыление – насекомыми.
Плоды – многолистовка, коробочка.
Важнейшие роды – чемерица (Veratrum), безвременник (Colchicum).
Хозяйственное значение:
Лекарственные – чемерица Лобеля (Veratrum lobelianum) используется для приготовления препаратов для борьбы с кожными паразитами, безвременник великолепный (Colchicum speciosus) содержит алкалоиды, которые входят в состав противоопухолевых препаратов (рис. 14. 61).
Рис. 14. 61. Чемерица Лобеля.
Декоративные – введен в культуру безвременник (Colchicum).
С е м е й с т в о Лилейные – Liliaceae
(10 родов, 470 видов)
Распространение – умеренные и субтропические области Cеверного полушария.
Жизненные формы – многолетние травянистые луковичные растения.
Листья – простые, от широколанцетных до узколанцетных.
Соцветия – кистевидные (или цветки одиночные).
Цветки – обоеполые, актиноморфные, околоцветник простой, венчиковидный, из 6 свободных или сросшихся листочков, расположенных в два круга; тычинок 6, расположенных в два круга, гинецей ценокарпный из 3 плодолистиков, завязь верхняя.
Опыление – насекомыми.
Плоды – коробочка.
Важнейшие роды – тюльпан (Tulipa), гусиный лук (Gagea), лилия (Lilium), рябчик (Fritillaria).
Хозяйственное значение:
Декоративные – введены в культуру: лилия саранка (Lilium pilosiusculum), тюльпаны, рябчики (рис. 14. 62).
Рис. 14. 62. Лилия саранка.
Порядок 2. Амариллисовые – Amaryllidales
С е м е й с т в о Луковые – Alliaceae
(32 рода, 750 видов)
Распространение – Cеверное полушарие.
Жизненные формы – многолетние травянистые луковичные растения.
Листья – обычно прикорневые, бесчерешковые, узкие, линейные.
Соцветия – цимоидные, зонтиковидные. Цветки до цветения заключены в пленчатый чехол.
Цветки – обоеполые, актиноморфные, околоцветник шестичленный, венчиковидный или чашечковидный, листочки свободные или при основании спаянные, расположены в два круга; тычинок 6, обычно срастаются с околоцветником, гинецей ценокарпный из 3 плодолистиков, завязь верхняя.
Для луковых характерно «живорождение» (в соцветиях при основании цветоножек образуются луковички, которые способны давать новые растения).
Опыление – насекомыми.
Плоды – коробочка.
Важнейшие роды – лук (Allium).
Хозяйственное значение:
Лекарственные – луковицылука (Allium cepa) и чеснока (Allium sativum)содержат вещества, обладающие бактерицидным действием.
Пищевые: лук и чеснок (рис. 14. 63).
Рис. 14. 63. Чеснок.
Порядок 3. Спаржевые – Asparagales
С е м е й с т в о Ландышевые – Convallariaceae
(23 рода, около 2300 видов)
Распространение – Северное полушарие.
Жизненные формы – многолетние травянистые корневищные растения.
Листья – простые, с дуговидным жилкованием, отходят непосредственно от корневища или расположены по всему стеблю.
Соцветия – кистевидные.
Цветки – обоеполые, актиноморфные, околоцветник простой, венчиковидный или чашечковидный, 3-членный, реже 2 или 4- членный, доли околоцветника более или менее сросшиеся или почти свободные; тычинок 6, реже 4, гинецей ценокарпный из 3 (реже 2) плодолистиков, завязь верхняя.
Опыление – насекомыми.
Плоды – ягода; распространяются животными.
Важнейшие роды – ландыш (Convallaria), купена (Polygonatun), майник (Maianthemum).
Хозяйственное значение:
Лекарственные - ландыш майский (Convallaria majalis) содержит сердечные гликозиды, применяемые в качестве кардиотонических средств (рис. 14. 64 - 65).
Рис. 14. 64. Ландыш майский.
Рис. 14. 65. Купена душистая.
Декоративные – ландыш майский (Convallaria majalis) широко используется в цветоводстве.
С е м е й с т в о Спаржевые – Asparagaceae
(2 рода, около 300 видов)
Распространение – в засушливых районах Северного и Южного полушарий.
Жизненные формы – корневищные растения с древеснеющими стеблями.
Листья – редуцированы до чешуй, мелкие веточки превращены в филлокладии.
Цветки – обоеполые или однополые, актиноморфные, околоцветник простой из 6 листочков; тычинок 6, гинецей ценокарпный из 3 плодолистиков, завязь верхняя.
Опыление – насекомыми.
Плоды – ягода.
Важнейшие роды – спаржа (Asparagus)
Хозяйственное значение:
Пищевые – белые и сочные молодые побеги спаржи лекарственной (Asparagus officinalis) считаются деликатесным овощем (рис. 14. 66).
Рис. 14. 66. Спаржа лекарственная.
Порядок 4. Орхидные– Orchidales
С е м е й с т в о Орхидные (Ятрышниковые) – Orchidaceae
(около 800 родов, до 30000 видов)
Распространение – на всех континентах, в разных растительных зонах и поясах, за исключением полярных областей и пустынь.
Жизненные формы – многолетние микотрофные, иногда бесхлорофилльные травы; в тропических областях часто эпифиты с воздушными корнями; наземные виды имеют корневища и клубни.
Листья – цельные, влагалищные, очередные (редко супротивные или мутовчатые), у бесхлорофилльных видов редуцированы до чешуй.
Соцветия – кисти, метелки, колосья.
Цветки – обоеполые (редко однополые), зигоморфные, околоцветник венчиковидный, 3-членный, средний лепесток образует «губу», часто отличающуюся по размерам и окраске, иногда лопастную и нередко вытянутую у основания в шпору или мешочек; тычинок 2 или 1 (в цветках с одной тычинкой образуется колонка (гиностемий) в результате срастания тычинки со столбиком), гинецей ценокарпный из 3 плодолистиков, завязь нижняя.
Опыление – насекомыми.
Плоды – коробочка, вскрывающаяся 3-5 створками.
Важнейшие роды – башмачок (Cypripedium), пальчатокоренник (Dactylorhiza), любка (Platanthera), ятрышник (Orchis) (рис. 14. 67).
Рис. 14. 67. Ятрышник шлемоносный.
Хозяйственное значение:
Декоративные – многие представители данного семейства являются длительно и красиво цветущими.
Некоторые виды заслуживают особой охраны!
Порядок 5. Мятликовые – Poales
С е м е й с т в о Мятликовые (Злаковые) – Poaceae ( Gramineae )
(около 700 родов, до 10000 видов)
Распространение – на всех континентах, во всех зонах и поясах.
Жизненные формы – многолетние, реже однолетние травы, очень редко древовидные растения.
Листья – очередные, обычно линейные, сидячие, параллельнонервные с длинным, обычно замкнутым влагалищем; на границе влагалища и листовой пластинки имеется «язычок» в виде пленки, реже волосков (очень редко язычок отсутствует.
Цветки – обоеполые (редко однополые), объединены в колоски, составляющие, в свою очередь, сложные соцветия типа сложного колоса или метелки, колосок имеет ось, несущую два супротивных ряда колосковых чешуй, самая нижняя пара колосковых чешуй стерильна, остальные несут очень короткие оси цветков, в цветке выделяют нижнюю и верхнюю цветковые чешуи, над верхней чешуей находятся 2 (редко 3) пленочки – лодикулы (результат видоизменения внутреннего круга околоцветника), лодикулы во время цветения набухают и способствуют открыванию цветка; тычинок 3, гинецей ценокарпный, из 2 плодолистиков, завязь верхняя (рис. 14. 68).
Рис. 14. 68. Строение цветка мятликовых.
Опыление – ветром.
Плоды – зерновка.
Важнейшие роды – пшеница (Triticum), рожь (Secale), кукуруза (Zea), рис (Oryza), пырей (Elytrigia), ячмень (Hordeum), вейник (Calamagrostis), овсянница (Festuca), мятлик (Poa), ковыль (Stipa), тростник (Phragmites), ежа (Dactylis), овес (Avena) (рис. 14. 69).
Рис. 14. 69. Овес посевной.
Хозяйственное значение:
Лекарственные – кукуруза обыкновенная (Zea mays), ее столбики с рыльцами используются для получения препаратов, обладающих желчегонным, мочегонным и кровоостанавливающим действием (рис. 13. 70).
Рис. 14. 70. Кукуруза обыкновенная.
Многие мятликовые являются ценными зерновыми и кормовыми культурами, а также дают техническое сырье.
Подкласс 2. Арециды – Arecidae
Порядок 1. Аронниковые – Arales
С е м е й с т в о Аронниковые – Araceae
(около 110 родов, около 2500 видов)
Распространение – тропики и субтропики обоих полушарий.
Жизненные формы – травянистые наземные (реже водные) растения с клубнями или корневищами, а также эпифиты.
Листья – очередные, обычно черешковые, с листовой пластинкой очень разнообразной формы.
Соцветия – початок (несет в основании часто ярко окрашенное покрывало разнообразной формы).
Цветки – чаще однополые (мужские занимают верхнюю часть початка, женские нижнюю), актиноморфные, невзрачные, околоцветник простой, листочков 4-6 (иногда околоцветник отсутствует); тычинок 4-6 (свободные или сросшиеся), гинецей ценокарпный из 2-3 плодолистиков, завязь верхняя.
* Р3+3A6G(3) – цветок аира болотного (Acorus calamus).
Опыление – насекомыми.
Плоды – ягода (собраны в плотное соплодие).
Важнейшие роды – белокрыльник (Calla), аир (Acorus), монстера (Monstera).
Хозяйственное значение:
Лекарственные – из корневищ аира болотного (Acorus calamus), получают препараты, применяемые при заболеваниях желудочно-кишечного тракта (рис. 14. 71).
Рис. 14. 71. Аир болотный.
Декоративные – монстера, диффенбахия, аллоказия, антуриум, сингониум и многие другие виды данного семейства используются в цветоводстве.
| Предыдущий раздел | Раздел верхнего уровня |
Ботаническая география
Под ботанической географией понимают науку о закономерностях и особенностях распространения растений и растительности по поверхности Земли. Главные предметы ее изучения - растения и растительные сообщества, анализируемые не сами по себе, а относительно их положения в пространстве.
Ботаническая география делится на ряд разделов, которые часто рассматриваются как самостоятельные биологические науки. Важнейшими являются: 1) экология растений; 2) флористическая география, или география растений; 3) геоботаника. Эти разделы тесно связаны между собой. Экология растений изучает отношения организмов и окружающей их среды, флористическая география исследует особенности распространения ботанических таксонов в пространстве, геоботаника занимается изучением растительных сообществ (фитоценозов) и их распространения по поверхности Земли.
- 15.1. Экология растений
- 15.2. Флористическая география
- 15.2.1. Учение об ареалах
- 15.2.2. Учение о флорах
- 15.2.3. Флористическое районирование земного шара
- 15.3. Геоботаника
- 15.3.1. Фитоценология
- 15.3.2. География растительности
- 15.3.3. Растительность России
Экология растений
Экология растений – наука об отношениях между растениями и окружающей средой. Среда, в которой живет растение, неоднородна и состоит из совокупности отдельных элементов, или факторов, значение которых для растений неодинаково. С этой точки зрения элементы среды делятся на три группы: 1) необходимые для существования растений; 2) вредные; 3) индифферентные (безразличные), не играющие никакой роли в жизни растений. Необходимые и вредные элементы среды в совокупности составляют экологические факторы. Индифферентные элементы к экологическим факторам не относятся.
Экологические факторы классифицируются по характеру воздействия на организм и по их происхождению. По характеру воздействия различают прямодействующие и косвеннодействующие экологические факторы. Прямодействующие факторы оказывают непосредственное влияние на растительный организм. Среди них особенно важную роль играют физиологически действующие факторы, например свет, вода, элементы минерального питания. Косвеннодействующими называют факторы, влияющие на организм опосредованно, через изменение прямодействующих факторов, например рельеф.
По происхождению выделяют следующие основные категории экологических факторов:
1. Абиотические факторы - факторы неживой природы:
а) климатические - свет, тепло, влага, состав и движение воздуха;
б) эдафические (почвенно-грунтовые) - разнообразные химические и физические свойства почв;
в) топографические (орографические) - факторы, обусловленные рельефом.
2. Биотические факторы - влияние друг на друга совместно обитающих организмов:
а) влияние на растения других (соседних) растений;
б) влияние на растения животных;
в) влияние на растения микроорганизмов.
3. Антропические (антропогенные) факторы - всевозможные воздействия на растения человека.
Экологические факторы влияют на растительный организм не изолированно друг от друга, а во всей их совокупности, образуя единую среду обитания. Различают две категории среды обитания - экотоп и местообитание (биотоп). Под экотопом понимают первичный комплекс абиотических экологических факторов на любом конкретном однородном участке земной поверхности. В чистом виде экотопы могут сформироваться лишь на участках, еще не заселенных организмами, например на недавно застывших лавовых потоках, на свежих осыпях обрывистых склонов, на речных песчаных и галечниковых отмелях. Под влиянием организмов, заселяющих экотоп, последний превращается в местообитание (биотоп), который представляет собой совокупность всех экологических факторов (абиотических, биотических, а нередко и антропических) на любом конкретном однородном участке земной поверхности.
Влияние экологических факторов на растительный организм очень разнообразно. Одни и те же факторы имеют неодинаковое значение для разных видов растений и на разных стадиях развития растений одного и того же вида.
Экологические факторы в природе соединены в комплексы, и на растение всегда действует весь комплекс факторов местообитания, причем общее влияние факторов местообитания на растение не равно сумме влияний отдельных факторов. Взаимодействие факторов проявляется в их частичной замещаемости, суть которой состоит в том, что уменьшение значений одного фактора может быть компенсировано увеличением интенсивности другого фактора, и поэтому реакция растения остается неизменной. В то же время ни один из необходимых растению экологических факторов не может быть полностью заменен другим: нельзя вырастить зеленое растение в полной темноте даже на очень плодородной почве или на дистиллированной воде при оптимальных условиях освещения.
Факторы, значения которых лежат вне зоны оптимума для данного вида, носят название лимитирующих. Именно лимитирующие факторы определяют существование вида в конкретном местообитании.
