Загальні зауваження. Важливим етапом у вивченні курсу ботаніки є дослідження різноманіття рослинності України. З цією метою доцільно вивчити живі рослини і гербарний матеріал. Щоб зібрати гербарій, необхідно опанувати методику гербаризації. До її реалізації необхідно ретельно готуватися і чітко усвідомити та розділити роботу на три етапи: підготовчий, польовий і лабораторний.
У польових умовах слід старанно підібрати типові види для включення у гербарій і окремо для визначення. Якщо ви хочете мати якісний гербарій, подбайте, щоб викопані та очищені від ґрунту рослини були укладені у сушильний папір безпосередньо в полі. Одночасно вкладіть якнайповніше оформлені етикетки.
У лабораторних умовах дуже уважно проведіть морфологічний аналіз і визначення рослин. Коли буде можливість, звірте правильність визначення з атласами і таблицями чи слайдами. Істотною умовою є також акуратне й повне заповнення етикеток, списків рослин і формування чистового гербарію.
Об’єкти. Представники різних родин.
Завдання. 1. Підготуйте до гербаризації 120 гербарних листків 42X56, 120
етикеток розміром 12X8 см, прес, шпагат, папку, інше приладдя.
2. Зберіть живі рослини для гербаризації та визначення.
3. Засвойте методику морфологічного аналізу рослин.
4. Опануйте методику визначення рослин.
5. Складіть список зібраних рослин (латинські та українські назви рослин).
6. Оформіть зібрані рослини у чистовому вигляді.
Обладнання і матеріали: екскурсійна папка розміром 45х32 см; 200—300 аркушів сушильного паперу (газетного, обгорткового); гербарні преси готові або саморобні розміром 45X32 см; шнур, шпагат, або інший зв’язувальний матеріал (3 м); гербарні сорочки, 120 екземплярів (удвоє складені листи 42X56 см для монтування гербарію), 120 етикеток розміром 12X8 см; картонна папка розміром 45Х32 см для монтування гербарію; складний або столовий ніж для підкопування рослин; лупа, пінцет, препарувальні голки; записна книжка чи блокнот; книжечка польових етикеток; поліетиленові мішечки (можна і марлеві), пакетики.
Література: [2], c.6-19; [3], с. 169—172; [9], с. 267—274.
Методичні поради до гербаризації рослин. Гербарій (походить від латинського слова герба, що означає трава) — це колекція засушених, визначених і відповідно етикетованих рослин. До систематичного гербарію включають характерні види рослин лісів, боліт, полів, лісових культур, природних кормових угідь, схилів, відслонень, лісосмуг, перелогів тощо. Конкретний гербарій студента лісогосподарського, агрономічного, зооінженерного факультетів, захисту рослин та інших повинен включати види рослин, які відображають фахову підготовку майбутнього спеціаліста.
Гербарій доцільно збирати під час цвітіння рослин, а деякі у період плодоношення. Слід збирати типові рослини з кореневою системою, добре виявленим стеблом, гілками, листками, суцвіттям і квіткою.
Збирання рослин бажано розпочинати з весни і продовжувати протягом вегетаційного періоду. Слід мати на увазі, що деякі рослини (ряст та ін.) цвітуть рано навесні. Це так звані ефемери, які швидко закінчують вегетацію і до початку навчальної практики вже будуть у стані, непридатному для гербаризації. Найкращим періодом для збирання рослин є кінець травня — червень. Збирати рослини треба в ясну погоду, після спадання роси. Зібрані після дощу або вранці (з росою) погано висихають або чорніють під час сушіння. У викопуваних екземплярах слід добре очищати від землі підземну частину. Рослини для гербарію беруть типові за розміром для даного виду: дрібні слід брати у кількості 3—5, великі під час закладання в сушильний папір відповідно згинають один або два рази. У випадках, коли рослина велика і згинати її недоцільно, беруть тільки характерні частини — відрізки пагонів з листками, квітконосний пагін із суцвіттям, квітками тощо. Для визначення деяких рослин обов’язково слід мати, крім квіток, хоч незрілі плоди (наприклад, рослини з родини осокових, складноцвітих, бобових, зонтичних та ін.). Зібрані рослини укладають у папку з сушильним папером у свіжому не зів’ялому стані, при цьому їх необхідно старанно розправити і покласти робочу етикетку, в якій указати місце збирання, умови місцезростання, дату, прізвище збирача. Частини, що налягають одна на одну, бажано перекладати стрічками сушильного паперу. Перед сушінням екземпляри з товстими коренями, кореневищами, цибулинами, як і їх соковиті частини, розрізають і сушать лише їх половинки, в окремих випадках м’ясисті, соковиті органи (або цілу рослину) слід спочатку занурити на короткий час у кип’яток, що прискорює їх висушування і забезпечує збереження природного кольору. Забарвлення квіток краще зберігається при прокладанні частини оцвітини шматочками вати або фільтрувального паперу. Папір з укладеними в нього рослинами для сушіння слід прокладати 1—3 (залежно від товщини рослин) аркушами сухого паперу, причому товщина пачки повинна бути рівномірною. Папку з рослинами кладуть у гербарний прес або між двома листами фанери, щільно перев’язують шнуром чи кладуть зверху вантаж — 4—8 цеглин. Спресовані екземпляри підвішують і тримають у добре провітрюваному приміщенні.
Під час сушіння протягом перших двох діб змінюють папір тричі на день, а пізніше один раз на добу. Звільнений від рослин вологий папір розкладають або розвішують для сушіння.
Звичайно, сушіння рослин закінчується протягом 3—5 днів. Засушені екземпляри (кожний вид окремо) укладають у монтувальний папір. Пришивати або приклеювати до нього рослини не слід. На кожному монтувальному аркуші паперу, поряд з засушеною рослиною, повинна бути стандартна за розміром і оформленням етикетка, в якій зазначається: 1) латинська і українська назви родини; 2) латинська і українська назви виду; 3) умови місцезростання (наприклад, кукурудзяне поле, посіви пшениці, сосновий ліс, дубовий ліс, суходільні луки, лісові болота та ін.); 4) географічний пункт збирання — область, район, село, лісництво; 5) народногосподарське значення та індикаційні властивості; 6) дата збирання; 7) прізвище збирача (колекціонера).
Розміщують етикетку в середині гербарію із систематизацією усіх зібраних матеріалів та остаточним їх оформленням. Гербарій складають у папку-обгортку, на якій повинно бути зазначено: 1) прізвище та ініціали студента; 2) факультет; 3) курс і група; 4) навчальний рік; 5) кількість зібраних видів. До гербарію також додають список загербаризованих рослин.
Здаючи гербарій, студент повинен добре знати латинську назву кожної рослини, належність її до певної родини, відомості про місцезростання, а також народногосподарське значення та час цвітіння.
Морфологічна частина гербарію включає матеріал, що розкриває зовнішню (морфологічну) будову пагона, стебла, кореня, листка, квітки, суцвіть і плодів. Зокрема, наприклад, студент повинен проілюструвати на самостійно зібраному матеріалі будову пагона, типи його за характером розвитку міжвузлів, ростом, галуженням, а також найголовніші підземні та надземні метаморфози.
Гербарні матеріали за морфологією кореня за своїм змістом повинні представляти різні типи коренів і кореневих систем за їх формою, походженням, а також найбільш поширені видозміни їх. Матеріали гербарію за морфологією листка містять найголовніші типи простих (за формою листкової пластинки, розчленуванням її, формою краю, жилкування тощо) і складних листків. Слід також показати найголовніші метаморфози листків.
Морфологічний гербарій повинен показати будову різних типів квіток (з подвійною і простою оцвітиною, вільнопелюсткову, зрослопелюсткову, з верхньою зав’яззю та ін.) та суцвіть (визначених, невизначених, простих, складних тощо). Нарешті, морфологічна частина гербарію має ілюструвати усі найголовніші типи сухих, соковитих плодів і суплідь.
Морфологічний гербарій є самостійною частиною, проте монтується він за принципом систематичного гербарію щодо розміру паперу, підписів тощо. Однак на відміну від систематичного гербарію, всі матеріали його нашиваються за відповідними темами (наприклад, сухі плоди, складні листки та ін.) на окремі аркуші паперу.
Тема 49. ПЛАН МОРФОЛОГІЧНОГО АНАЛІЗУ І ТЕХНІКА ВИЗНАЧЕННЯ КВІТКОВИХ РОСЛИН
І. Загальна характеристика рослин. 1. Структурно-соматичний тип (трава, напівкущ, кущ, дерево). 2. Довговічність рослин (однорічні, дворічні, багаторічні). 3. Еколого-біологічний тип: а) сухопутні, водні, болотні, лісові, лучні, степові, піщаних та засолених місцезростань; б) однодомні, дводомні; в) паразити, сапрофіти та ін. 4. Опушення — голі, опушені; опушення — м’яке, жорстке, бархатисте, повстисте, розсіяне, густе, притиснуте, відстовбурчене, із волосків простих, кущистих, зірчастих, золотистих. Відмічається опушення рослин та їх окремих органів. 5. Висота у сантиметрах. 6. Час цвітіння.
ІІ. Підземна частина рослин. 1. Коренева система — стрижнева, мичкувата; домінують такі корені — головний, бічні, додаткові. 2. Кореневища — коротке, довге, тонке, товсте, розгалужене, нерозгалужене. 3. Наявність цибулин, бульб, кореневих «шишок» та інших підземних видозмін кореня чи пагона.
III. Стебло. 1. За характером росту — пряме, піднесене, витке, чіпке, лежаче, з укоріненням у вузлах та ін. 2. За характером галуження і розвитком міжвузлів — нерозгалужене, розгалужене від основи тільки у верхній частині; з укороченими міжвузлями тощо. 3. За формою і характером поперечного зрізу — кругле, 3 - 4-кутне, сплющене, крилате, борозенчасте; суцільне або порожнисте. 4. Листкорозміщення — чергове, супротивне, мутовчасте (кільчасте), листки у прикореневій розетці.
IV. Листки. 1. За структурою та розмірами: а) прості, складні; б) великі, малі, середньої величини. 2. За складом і способом прикріплення до стебла ‑ cидячі, черешкові, з прилистками, піхвами, розтрубом; стеблообгортні, збіжні, з язичками, вушками тощо. 3. За формою листкової пластинки — лускоподібні, шпилькові, лінійні, ланцетні, еліптичні, овальні, округлі, яйцеподібні, оберненояйцеподібні тощо. 4. За формою основи, верхівки і краю: а) клиноподібні, серцеподібні, стрілоподібні, списоподібні, округлі; б) загострені, гостролисті, з вістрями; в) цілокраї, пилчасті, городчасті, виїмчасті. 5. За ступенем розсічення листкової пластинки — цілісні, трійчасто-, пальчасто- або перистолопатеві, роздільні, розсічені. 6. За жилкуванням — перисте, пальчасте, дуго- і паралельножилкове. 7. Видозміни листків — колючки, вусики тощо.
V. Квіткорозміщення та суцвіття. 1. Квітки — сидячі або на квітконіжках; поодинокі, зібрані по 2—3 або в суцвіттях. 2. Приквітки — є або відсутні; форма, розмір та їх характер. 3. Квітки, зібрані в суцвіття: а) невизначені — китиця, колос, початок, сережка, зонтик, кошик, головка, складний колос, складна китиця тощо; б) визначені — розвилина, завиток та ін.
VI. Квітки. 1. Двостатеві, одностатеві, безстатеві, правильні, неправильні, надматочкові, підматочкові, приматочкові. 2. Оцвітина — проста, подвійна, проста чашечкоподібна або віночкоподібна. Для злаків — особливості будови квіткових і колоскових лусок, кількість, форма, жилкування, наявність остюків і місце їх прикріплення на нижніх колоскових і квіткових лусках. 3. Чашечка — правильна або неправильна, її форма: вільна або зрослолиста (зубчаста, лопатева, роздільна). Кількість чашолистків або часток, колір, опушення та інші особливості чашечки. 4. Віночок — правильний, неправильний, зрослопелюстковий, вільнопелюстковий; форма віночка. Кількість пелюсток або часток віночка. Місце прикріплення (до квітконіжки, зав’язі, чашечки). Колір, опушення та інші особливості віночка. 5. Тичинки — зрослі, вільні; характер зростання (одна з одною, з трубочкою віночка тощо). Кількість тичинок. Місце прикріплення. Тичинки усі однакові або різні за довжиною. 6. Маточка—кількість маточок у квітці; вільні, зрослі з квітколожем або одна з одною; наявність стовпчика, приймочки; кількість стовпчиків та приймочок; форма приймочок (головчаста, зірчаста тощо); місцеположення зав’язі — зав’язь верхня, нижня, напівнижня; зав’язь суцільна, лопатева, гола, опушена. Кількість гнізд у зав’язі: кількість плодолистків, інші особливості маточки. 7. Формула квітки: з простою оцвітиною —
Р А G; з подвійною оцвітиною — К С А G.
Примітка. При складанні формули квітки умовними буквеними позначеннями показують склад квітки. Кількість чашолистків, пелюсток, тичинок і плодолистків позначають цифрами біля позначення частки квітки: коли часток квітки більше 12, вони позначаються знаком ∞. Дужки у формулі квітки вказують на зрослість часток чашечки, віночка тощо. Положення рисочки під чи над цифрою: кількість плодолистків свідчить про верхню (рисочка під цифрою) або нижню (рисочка над цифрою) зав’язі. Правильна.квітка умовно позначається *, неправильна ↑. Якщо квітки одностатеві — чоловічі квітки позначаються знаком ♂, жіночі ♀. Вживані при складанні формули буквені позначення відповідають латинським назвам частини квітки; Р — Реrigonium — проста оцвітина; К—Каlух — чашечка; С — Соrоllа — віночок; А ‑ Аndroceum — тичинки, андроцей; G — Gуnоесеum — плодолистки, гінецей.
VII. Плід, супліддя. 1. Розмір, форма, колір, плід голий, укритий волосками, колючками, причіпками тощо. 2. За походженням — справжні, несправжні: прості, складні, роздрібнені. 3. За кількістю насінин — однонасінні, багатонасінні. 4. Тип плодів — сухі нерозкривні (зернівка, сім’янка, горіх тощо), сухі розкривні (листянка, біб, стручок, стручечок, коробочка тощо), соковиті (ягода, кістянка та ін.).
VIII. Насінина. 1. Розміри, форма, колір. 2. Інші особливості.
IX. Результати визначення. 1. Хід визначення (№ ступенів за визначником). 2. Назва родини — латинська, українська. 3. Назва роду —латинська, українська. 4. Назва виду —латинська, українська.
X. Місцезростання. Наприклад, сухий сосновий ліс; свіжий сосновий ліс; свіжий дубово-грабовий ліс; вільшняк, сфагнове болото; суходільні луки, лісосіка; культури сосни тощо.
XI. Народногосподарське значення. Отруйна, лікарська, кормова, харчова, медоносна, технічна, бур’ян та ін.
XII. Місцезнаходження. Область, район, населений пункт, лісництво.
XIII. Дата збирання рослин.
XIV. Колекціонер.
XV. Додаткові відомості про рослини.
Після закінчення визначення складається етикетка. На етикетці, якщо вона рукописна, не треба писати заголовки «Родина», «Рід», «Вид», а просто давати назви (українську і латинську). При складанні етикетки не слід писати окремо назву роду, а потім виду: їх пишуть разом в один рядок з повним найменуванням роду і видового епітету.
Методичні вказівки до визначення рослин. Визначити рослину — це значить з’ясувати, до якої родини, роду і виду вона належить. При визначенні рослин користуються спеціальними визначниками. Крім того, студент повинен добре знати морфологічні особливості будови кореня, стебла, листка, квітки, плодів і уважно ставитися до цієї роботи.
Визначають рослини в основному в незів’ялому вигляді. Але це можна зробити і за гербарними зразками: засушені квітки обережно вміщують у пробірку з водою і розварюють на слабкому вогні (на спиртівці). Після розварювання вони стають м’якими, еластичними і легко піддаються морфологічному аналізу.
Для визначення родин на початку визначника, наприклад, «Определитель высших растений Украины», 1987 р., на с. 11 наводиться таблиця для визначення родин флори України, а в межах родин — ключі для визначення роду. В свою чергу, роди містять ключі для визначення видів рослин. Ботанічні визначники та ключі до визначення рослин побудовані за дихотомічним принципом, який у таблицях та ключах подається у вигляді ступеней. Усі ступені наводяться зліва й позначаються порядковими цифрами 1, 2, 3 і містять певну суму ознак, частина з яких має стверджувальний, а друга — заперечувальний характер. Це значить, що за кожною групою ознак у визначнику висловлюється певне стверджувальне положення (теза) і зразу за ним вміщено заперечення цих ознак (антитеза). Разом вони і становлять ступінь визначення рослин. Визначаючи рослину, обов’язково прочитайте повністю текст ступеня, тобто тезу і антитезу - (перша відповідає цифрі порядкового номера ступеня, а друга позначається у визначниках «—», «0» або «+»). Співставляючи суму ознак певної рослини, яку знаємо внаслідок морфологічного аналізу, із сумою ознак тези чи антитези, вибираємо, що найбільш підходить для нашої рослини: теза чи антитеза. Усі тези і антитези помічені цифрами з правого боку. Якщо фактичні ознаки рослини збігаються з тими, які згадуються в тезі, то переходять до того ступеня, який помічено цифрою, проставленою праворуч тези і, навпаки, коли ознаки рослини збігаються з антитезою, то переходять до нового ступеня визначника, який відповідає цифрі, проставленій праворуч антитези. Переходячи таким чином від одного ступеня до іншого, зрештою знаходять такий комплекс ознак, який властивий для даної родини, тобто цим самим визначають назву ботанічної родини, до якої належить визначуваний нами вид рослини.
Щоб ви склали собі правильне уявлення про хід визначення рослин, наводимо конкретні приклади послідовного визначення сосни звичайної і трав’янистої рослини (зірочника ланцетовидного) за «Определителем высших растений Украйны» (1987).
Визначення сосни звичайної. За таблицею для визначення родин («Определитель высших растений Украины», 1987, с. 11), йдучи від ступеня 1 (антитеза — рослини поділяються на трави, дерева і кущі) до 22 (теза — рослини голонасінні, насінні зачатки, а потім і насінини відкриті, не заключені в зав’язь); далі до ступеня 23 (антитеза — листки звичайно довгі, зелені голковидні — хвоя, лінійно-ланцетні або широкі), до ступеня 24 (антитеза — листки голкоподібні, лінійні, лінійно-ланцетоподібні чи лускоподібні), до ступеня 25 (теза — насінні луски стробілів зібрані в більш-менш видовжені дерев’янисті шишки, дерева або кущі), до ступеня 26 (теза зрілі стробіли дерев’янисті, зі спірально розміщеними лусками: при основі кожної луски є два насінні зачатки; тичинкові шишечки пазушні). Більша частина вічнозелені дерева з голкоподібними листками (хвоєю, рідше кущі), і з’ясовуємо, що рослина, яку ми визначаємо, належить до родини соснових. Далі за таблицею для визначення родів, йдучи від ступеня 1 (антитеза— кінцеві пагони видовжені, бокові вкорочені) до 5 (теза — листки у пучках по 2—5, голкоподібні) встановлюємо, що дана рослина належить до роду сосна — Ріnus.
За таблицею визначення видів роду сосна, що подається на с. 41, йдучи від ступеня 1 (антитеза, в пучках по 2—3 хвоїнки) до 5 (антитеза — в пучках по дві хвоїнки) до 8 (антитеза — листки не довші 6—8см), до 14 (антитеза — річний приріст становить одне міжвузля), до 15 (антитеза — листки сизо-зелені, колючі), до 16 (антитеза — щитки гладенькі, плоскі, матові, сірувато-бурі), звідки узнаємо, що визначуваний вид сосни — це сосна звичайна — Ріnus sulvestris L. У результаті визначення повинно бути виявлено, до якої ботанічної родини, а також до якого роду і виду належить дана рослина.
Визначення зірочника ланцетовидного. За таблицею для визначення родин (с. 11), ідучи від ступеня 1 (антитеза — рослини розмножуються насінням. Трави, дерева або кущі), до 22 (антитеза — рослини покритонасінні. Насінні зачатки розміщені у замкнутій зав’язі), до 28 (теза — квітки 4- або 5-членні), до 29 (антитеза — наземні рослини), до 45 (антитеза — зелені рослини), до 49 (теза— оцвітина подвійна), до 50 (теза — пелюстки вільні), до 51 (теза — зав’язь верхня), до 52 (антитеза — плодолистки з’єднані до половини довжини і вище, або плодолистки поодинокі), до 56 (теза — квітки актиноморфні), до 57 (антитеза — кількість тичинок рівна кількості пелюсток...), до 71 (антитеза — трав’янисті рослини), до 87 (антитеза — рослина з іншими ознаками), до 88 (антитеза— рослина з іншими ознаками), до 89 (антитеза — рослина без залоз), до 90 (антитеза — тичинки більш-менш однакової довжини), до 91 (антитеза — чашолистків і пелюсток однакова кількість), до 93 (теза — стеблові листки, принаймні, нижні супротивні або мутовчасті), до 94 (антитеза — пелюстки і тичинки не прикріплені до верхнього краю чашечки), до 95 (антитеза — чашолистки вільні або зрослися тільки біля основи), до 96 (теза — стовпчиків 2—5, вільних чашолистків, пелюсток і тичинок — по 10 або 5, інколи менше; плід — коробочка, рідше нерозкривний — горіховидний або ягодоподібний; листки цілісні, біля основи зростаються у довгу піхву). З’ясовуємо, що рослина, яку ми визначаємо, належить до родини гвоздичних — Саrуорhylaceae. За таблицею, для визначення родів родини гвоздичних (с. 65), ідуть від ступеня 1 (антитеза — листки без прилистків), до 5 (антитеза — чашолистки зовсім вільні), до 7 (теза — чашолистки вільні від основи), до 8 (антитеза — пелюстки розвинуті), до 9 (антитеза — зубчиків розкритої коробочки два чи більше, ніж стовпчиків), до 12 (антитеза — стовпчиків три), до 14 (антитеза — пелюстки глибоко двічі надрізані або двороздільні), до 18 (антитеза — пелюстки двороздільні майже до основи, рідше відсутні, коробочки шаро- або яйцеподібні, з шістьма стовпчиками), звідки з’ясовуємо, що рослина належить до роду зірочник — Stеllаrіа.
За таблицею для визначення видів роду зірочника (с. 66), ідучи від ступеня 1 (теза — стебло чотиригранне, голе. Багаторічні рослини), до 2 (теза — приквітники трав’янисті, листки ланцетні), до 3 (теза — чашолистки 7—10 мм завдовжки, пелюстки удвічі довші від чашолистків), і з’ясовуємо, що вид даного зірочника ланцетовидний — Stеllаrіа holostea L.
Отже, ми визначили, що рослина називається зірочник ланцетовидний і належить до родини гвоздичні.
