Экологические фитотехнологии
Шрифт:
1.8.7.Экологическое значение древних папоротников, хвощей и плаунов.
Экологическое значение древних папоротников, а также хвощей и плаунов, состояла в образовании залежей каменного угля и насыщении атмосферы кислородом. Сейчас роль папоротников, а также хвощей и плаунов, во влиянии на окружающую среду биосферы более скромная. Некоторые виды современных папоротников используются в медицине или как декоративные растения в декоративном садоводстве и комнатном цветоводстве, а молодые листья у небольшого числа видов можно употребляются в пищу.
1.9.Семенные растения
Более прогрессивными с эволюционной точки зрения являются семенные растения. Им для оплодотворения не требуется вода, а семя (единица расселения семенных растений) содержит запас питательных веществ, необходимый для первоначального этапа развития. К семенным растениям относятся голосеменные (размножаются семенами, но не образуют плодов) и цветковые (покрытосеменные) (семена заключены в плоды).
1.10. Отдел Голосеменные
В отделе голосеменных растений выделяют 6 классов: семенные папоротники, саговниковые, беннеттитовые, гнетовые, гинкговые, хвойные. Из них семенные папоротники и беннеттитовые полностью вымерли. Процветание голосеменных приходилось на конец палеозойской и в мезозойской эры. Сейчас голосеменных осталось всего лишь 720 видов. Однако, несмотря на скромное видовое разнообразие, голосеменные господствуют (занимают второе место после цветковых в биоценозах суши) в некоторых экосистемах Северного полушария субарктических и умеренных широт (экосистемы образованные сосной обыкновенной, елью, кедровой сосной и др.). Господствующее положение занимают представители класса хвойных. Голосеменные представлены исключительно древесными формами.
1.10.1. Саговниковидные.
Саговники внешне напоминают древовидные папоротники, но размножаются семенами. Некоторые ученые считают, что к этой группе можно отнести вымершие «семенные папоротники». В современной мире саговников очень мало, однако в прошлом они были весьма широко распространенной группой растений. Стебель у них, обычно, короткий, цилиндрический с розеткой похожих на вайи крупных, перистых листьев на вершине.
1.10.2.Гинкговидные.
По своему жизненному циклу род гинкго близок к саговникам, однако это дерево настолько своеобразно, что его помещают в самостоятельный отдел. Гинкго столетиями разводили в Китае. Листья небольшие, вееровидные. Семяпочки развиваются по отдельности на черешках и шишек не образуют.
Гинкго – последний представитель семейства гинкговых, появившихся на нашей планете еще в палеозое. Это дерево высотой 30—40 м, толщиной до 1 м, с раскидистой кроной; двудомное. Европейские ученые обнаружили живое дерево гингко в 1690 году. Это было настоящее открытие, ученые всего мира ликовали! Гинкго – это листопадное дерево, ежегодно поздней осенью деревья сбрасывают листья, которые незадолго до этого приобретают красивый золотисто-желтый цвет. Гинкго – лекарственное растение, лечебные свойства гинкго были описаны еще в 2800 году,гинкго повышает прочность и эластичность стенок кровеносных сосудов,улучшает циркуляцию крови в организме, препятствует тромбообразованию,благотворно влияет на функции головного мозга- активизирует умственную деятельность,
Этот листик был с Востока
В сад мой скромный занесен,
И для видящего ока
Тайный смысл являет он.
Существо ли здесь живое
Разделилось пополам,
Иль напротив, сразу двое
Предстают в единстве нам?
И загадку и сомненья
Разрешит мой стих один:
Перечти мои творенья,
Сам я – двойственно един.
(Гете)
1.10.3.Гнетовидные.
Это небольшая группа, объединяющая три современных рода с неясными эволюционными связями. Большинство видов гнетума– тропические лианы, внешне напоминающие цветковые растения. Хвойники– пустынные кустарники с чешуевидными листьями. Очень необычна вельвичия, произрастающая в южноафриканских пустынях: ее стебель почти полностью погружен в песок и от него отходят два огромных лентовидных листа, растущие своим основанием на протяжении всей жизни растения. Жизненный цикл этих родов похожий на саговники, однако, их шишки по строению более сложные и приближаются к цветкам.
1.10.4.Хвойные растения
В природе и в жизни человека второе место после цветковых занимают хвойные. Их насчитывается около 560 видов. Это деревья и кустарники главным образом с мелкими жесткими листьями (в основном они представлены иглами, то есть хвоей), обычно сохраняющимися на растении не один год. К ним относятся сосна, ель, лиственница, пихта, кипарис, можжевельник и др. Хвойные имеют стержневую корневую систему, часто имеют симбиотические взаимоотношения с грибами. Древесина на 90-95% образована прочной проводящей тканью. Большинство хвойных вечнозеленые растения, однако встречаются листопадные виды. У листопадных видов (лиственница) листья плоские и мягкие. У вечнозеленых видов листья игольчатой формы и жесткие, устьица глубоко погружены в ткань листа. Пыльца и семена у хвойных образуются в шишках или производных от них структурах. Хвойные леса занимают огромные пространства в холодных областях и высокогорьях. К хвойным относятся не только самые крупные на планете растения, но они держат пальму первенства (сосна остистая) по продолжительности жизни, до 4600 лет.
Побеги хвойных деревянистые, непрерывно растущие в высоту и толщину, с высоко развитой системой проводящих тканей. Жизненный цикл примерно такой же, как у саговников, но шишки устроены сложнее, а «половое поколение» – проще. В семяпочках формируются архегонии, а безжгутиковые сперматозоиды попадают к ним по пыльцевой трубке. По мере развития семени происходят изменения в женских шишки, в некоторых случаях их чешуи слипаются друг с другом, а затем одревесневают и снова расходятся. Фактически семена на определенный период изолируются от внешней среды, хотя и остаются «голыми» на поверхности чешуй. Например, женские шишки можжевельника становятся сочными, превращаясь в так называемую «ягоду», похожую на настоящий плод. У некоторых видов хвойных могут формироваться аномальные шишки, дающие как пыльцу, так и семена. У тисса нет женских шишек: их заменяет кольцо мясистой ткани – присемянник); разрастаясь вокруг семени, он образует ягодоподобную структуру, открытую в верхней части. Люди издавна используют использует хвойные как ценный строительный материал, сырье для целлюлозно-бумажной промышленности, в качестве источника получения смол, эфирных масел, лекарственных средств и т.д. Например, секвойя обладает чрезвычайно ценной древесиной. Некоторые секвойи достигают высоты более 100 м и возраста 3-4 тыс. лет. В 1875 году специально для выставки в Филадельфии срубили ствол секвойядендрона диаметром семь и два десятых метра и длиной восемьдесят метров. Представьте двум дровосекам на это пришлось потратить девять дней!
1.10.5 Порядок сосновые
К основным лесообразующим породам России относят лиственницу (40% лесных площадей), сосну (16%), березу (13%) и ель (12%). 3 из 4 основных лесных пород России относятся к порядку сосновые.
Сосна – в большинстве случаев, быстрорастущее, светолюбивое и нетребовательное к почве дерево (одни виды растут на болотах, другие на засоленных почвах, третьи растут на каменистых и песчаных почвах). Холодо-и-засухоустойчива.
Сосна обыкновенная – дерево высотой до 45 м, одна из основных лесообразующих пород с обширным ареалом в Европе и Сибири, является быстрорастущей породой, ее насаждения быстро смыкаются. Сосна в некоторых случаях выполняет с березой или с осиной роль пионера леса. Под пологом сосны-пионера поселяются ель, пихта, бук и др. Они постепенно входят в состав верхнего полога сосны, создавая для ее светолюбивого потомства неблагоприятные условия. В дальнейшем, когда складываются благоприятные условия для сосны, она вновь становится господствующей породой.
Хвоя сосны узкая, мягкая или колючая, длиной до 30-45 см, сохраняется на дереве 2-5 лет. Мужские шишки располагаются у основания побега текущего года и состоят из многочисленных чешуевидных тычинок. Женские шишки вырастают вблизи верхушки или на концах растущих побегов. Опыляется сосна ветром, корневая система хорошо развита с глубоким главным корнем и широко расходящимися боковыми. Сосна формирует леса в самых различных областях северного полушария, важнейший образователь ландшафта.
В промышленности используют ее древесину, из хвои получают витамин С, хвойный экстракт, эфирное масло и др.