КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по БОТАНИКЕ (морфология и систематика растений) Вариант 8. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по БОТАНИКЕ. Контрольная работа по ботанике (морфология и систематика растений) Вариант 8 Выполнил студент илиП
 Скачать 4.99 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова» (СПбГЛТУ) Кафедра ботаники и дендрологии КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по БОТАНИКЕ (морфология и систематика растений) Вариант 8 Выполнил студент ИЛиП курса 2 группы зЛПб-ЛД-20-2 ФИО --- Проверил: Потокин А.Ф. Санкт-Петербург 2022 Общие вопросы Вопрос 1. Жизненные формы по Серебрякову. Растения каких жизненных форм растут естественно или культивируются в районе вашего места жительства или работы (лес, лесопарк, парк)? Назовите по 2-3 известных вам вида растений каждой из указанных жизненных форм (сухопутные и водные). Ответ: Жизненные формы растений по Серебрякову — наиболее полная система. В ее основу И. Г. Серебряков положил внешний вид растений, который тесно связан с ритмом развития. Примеры видов растений, а точнее, категории жизненных форм в этой классификации — деревья, кустарники и травы. Эти типы или классы растений характеризуются высотой, степенью одревеснения осевых органов, продолжительностью жизни наземных побегов. Жизненные формы высших растений изучаются на основании определения морфологических признаков надземных и подземных побегов и корневых систем. При этом, учитывается ритм развития и продолжительность жизни. Одна жизненная форма может включать растения различных видов и родов. Также растения, принадлежащие одному виду, могут формировать несколько жизненных форм. Основа классификации Серебрякова — длительность жизни всего растения. Он выделил следующие жизненные формы: деревянистые растения. К ним относятся деревья, кустарники и кустарнички; полудеревянистые. Это полукустарники и полукустарнички; поликарпические наземные травы. Среди них — многолетние травы, которые цветут много раз; монокарпические наземные травы. Они живут несколько лет, но отмирают сразу после цветения; водные растения. К ним относят земноводные травы, подводные и плавающие травы. Деревянистые и травянистые растения различаются тем, что у них разная степень одревеснения побегов, продолжительность жизни и характер изменения скелетных побегов. Особенности деревьев Влажные тропические леса — самые разнообразные по видам деревьев. К примеру, в амазонской области Бразилии это разнообразие достигает 80%. В то время как в тундре и в горах настоящих деревьев не наблюдается. В таежных лесах деревья найти можно, то там их всего лишь несколько видов. В лесах умеренной климатической зоны Европы деревья составляют всего 12% от видового разнообразия флоры. Единственный одревесневший побег (ствол), растущий вертикально вверх активнее других побегов — отличительная характеристика дерева. У ствола дерева наблюдается акротонное ветвление: самые сильные ветви развиваются около верхушки ствола и основных его крупных разветвлений. Более тонкие побеги в верхней части ствола дерева формируют крону. Благодаря тому, что крона находится высоко над поверхностью земли, дерево максимально приспосабливается к улавливанию солнечных лучей. Кустарники Рост главного побега кустарника начинается как у небольшого деревца. Однако на 3-10 году жизни из почек у основания главного ствола нарастают новые побеги. Нередко эти побеги могут перегонять в росте главный и замещать собою другие. Кустарники, как и деревья, могут жить долго. Но в отличие от деревьев, стволы кустарников живут от 1 до 40 лет. К примеру, стволы малины живут в среднем 2 года, а стволы сирени или желтой акации — 50. Их замещение происходит по мере отмирания главного ствола и дочерних стволов, расположенных к нему ближе всего в центре куста. Также замещение происходит тогда, когда появляются новые стволы на периферии. Кустарнички Под кустарниками понимают миниатюрные кустики. У них тот же способ ветвления, но отличаются они от кустов низкорослостью и длительностью жизни скелетных осей (от 5 до 10 лет). Кустарнички произрастают в тундре, высоко в горах, в хвойном лесу, в сфагновых болотах. Это такие представители как черника, голубика, вереск, клюква, брусника и др. Кустарнички, как и кустарники, цветут и плодоносят каждый год, что приводит к вымиранию части побегов. Формирование полукустарников и полукустарничков, произрастающих в пустынных и полупустынных областях, происходит по принципу кустарников. Но с одним отличием: у них длительность жизни скелетных осей короче — 5-8 лет. Кроме того, каждый год после цветения они теряют всю верхнюю часть годовых цветоносных побегов. Почки обновления, которые размещаются над поверхностью почвы, формируются на оставшихся многолетних деревянистых «пеньках». Надземные прямостоящие побеги травянистых многолетников живут только в течение одного вегетационного периода. Образовав семена, они отмирают. На основании, которое осталось зимовать, над и под землей формируются зимующие почки. Некоторые травы, у которых есть ползучие побеги, плотно прижатые к почве, или розетка листьев, не характеризуются отмиранием стеблей — они живут достаточно долго. В месте моего жительства и работы культивируются и растут естественно следующие виды растений: Сосна обыкновенная (лат. Pínus sylvéstris), Клен остролистый (лат. Ácer platanoídes), Вяз гладкий или обыкновенный (лат. Úlmus laévis). В водоемах обитают следующие водные виды растений: Синехоцистис водяной (Synechocystis aquatilis), Нить анабены Леммермана (Anabaena lemmermannii), Перидиниум опоясанный (Peridinium cinctum). Вопрос 2: Назовите, какие из произрастающих в районе вашего места жительства (м.б. регион, административный округ) видов растений подлежат охране и как это осуществляется в жизни. Какие современные законодательные акты направлены на охрану редких видов растений (в мире, в стране, в вашем регионе)? Проведение каких мероприятий по охране и рациональному использованию растений и растительности в районе вашего места жительства или работы (м.б. регион, административный округ) вы считаете первоочередными в соответствии с нормативными и законодательными актами. Ответ: Кроссокаликс Геллера Сrossocalyx hellerianus (Nees ex Lindenb.) Meyl. Категория. EN (2) — исчезающий вид (endangered). Распространение. В Санкт-Петербурге известен в Курортном р-не в окр. оз. Щучье [1] и в Петродвор-цовом р-не в окр. г. Ломоносова. В России распространен в европейской части, на Кавказе, в Сибири ина Дальнем Востоке. Приурочен к таежным и горнотаежным сообществам. Вне России произрастает в Европе, Азии и Северной Америке. Особенности экологии и биологии. Произрастает на гниющей древесине сосны и ели в старовозрастных лесах с высоким и постоянным уровнем атмосферной влажности. Размножается обычно выводковыми почками, редко — спорами. Размножение спорами в Санкт-Петербурге не отмечено. Специализированный вид хвойных лесов с высоким и постоянным уровнем атмосферной влажности . Состояние локальных популяций. Популяция в Курортном р-не находится в угнетенном (выявлены лишь отдельные побеги), в Петродворцовом р-не — в удовлетворительном состоянии. Вид размножается выводковыми почками. Лимитирующие факторы. Изменение уровня атмосферной влажности и осушение местообитаний вида, рубки леса, уборка гниющей древесины хвой ных пород, вытеснение другими видами. Сфагнум ушковидный Sphagnum auriculatum Schimp. (S. denticulatum Brid.) Категория. VU (3) — уязвимый вид (vulnerable). Распространение. В Санкт-Петербурге известен в Приморском р-не на Лахтинском болоте [1]. В России встречается на западе европейской части и на Дальнем Востоке. Вне России известен с Кавказа, из Западной Европы, Северной Африки, Японии и Север ной Америки. Состояние локальных популяций. Известен из единственного местонахождения. Сведений о состоянии локальных популяций недостаточно. Лимитирующие факторы. Изменение гидрологического режима, вытаптывание при увеличении рекреационной нагрузки. Меры охраны. Необходимы сохранение гидрологического режима и ограничение рекреационной нагрузки в местах произрастания вида. Охраняется в заказнике «Юнтоловский». Фискомитрелла отклоненная Physcomitrella patens (Hedw.) Bruch, Schimp. et W. Gümbel Категория. EN (2) — исчезающий вид (endangered). Распространение. В Санкт-Петербурге в настоящее время произрастает в Петродворцовом р-не в парке Александрия, в Красносельском р-не на Дудергофских высотах, в Пушкинском р-не в Отдельном парке. Также известен по сборам середины XIX в. из окр. г. Павловска. В России спора дически встречается в европейской части, на Кавказе, Алтае и в Сибири. Вне России распространен в Европе, Ираке, Японии и Северной Америке. Состояние локальных популяций. В настоящее время известен из трех местонахождений, сведения о состоянии локальных популяций недостаточны. Лимитирующие факторы. Осушение местообитаний вида, нарушение грунта при благоустройстве территории и строительстве, вытаптывание. Меры охраны. Необходимы сохранение гидрологического режима и предотвращение осушения местообитаний, запрет строительства, благоустройства территории и других работ, приводящих к нарушению грунта, ограничение рекреационной нагрузки в местах произрастания вида. Охраняется на территории памятника природы «Дудергофские высоты». Вопросы по вариантам Вариант 8 1. Способы размножения у растений. Сущность и значение вегетативного размножения и возобновления. Способы естественного и искусственного вегетативного размножения. Хозяйственное значение вегетативного размножения. 2. Процесс оплодотворения и образования семян у цветковых (покрытосеменных) растений. Происхождение, строение и функции частей семени. Что такое апомиксис? 3. Строение пестика цветка. Строение и типы односеменных апокарпных и ценокарпных сухих и сочных плодов. Их морфологическая характеристика с примерами. 4. Способы естественного распространения плодов и семян; Морфологические особенности анемохорных, автохорных, зоохорных и гидрохорных растений с примерами. 5. Онтогенез растений. Типы и характеристика основных стадий онтогенеза в эмбриональный и постэмбриональный периоды развития. Примеры. 6. Царство Грибы. Происхождение, классификация, строение. Положение грибов в системе растительного мира и их роль в биосфере и жизни человека. 7. Расскажите о цикле развития покрытосеменных растений. В чем заключаются биологические преимущества двойного оплодотворения у покрытосеменных растений по сравнению с простым оплодотворением у голосеменных растений? 8. Приведите сравнительную характеристику семейств Лютиковые и Губоцветные. Роль растений этих семейств в образовании растительного покрова в лесу, на вырубках, опушках, лугах и их хозяйственное использование. Ответ на вопрос 1: Половое размножение При этом типе размножения дочерние организмы появляются в результате слияния половых клеток. Особенностью половых клеток (гамет) является то, что они имеют не двойной (диплоидный) набор хромосом, как все остальные клетки, а одинарный (гаплоидный).При слиянии мужской и женской гамет образуется зигота. Это первая клетка нового организма, которая содержит двойной набор хромосом, причём половина из них получена от мужской, а половина от женской родительской клетки. Бесполое размножение Бесполое размножение у растений бывает двух видов: споровое; вегетативное. При споровом размножении образуются специальные клетки – споры. Органами, в которых они развиваются, являются спорангии. После созревания споры высыпаются из спорангиев и прорастают. Чередование поколений У растений происходит чередование полового и бесполого поколений: из споры вырастает половое поколение, гаметофит, размножающийся гаметами; из зиготы вырастает спорофит, бесполое поколение, размножающееся спорами. Известные нам внешне споровые растения являются бесполым поколением. Половое поколение споровых, например папоротников, называется заростком и представляет собой мелкие, не похожие на спорофиты, растения. У семенных растений тоже есть чередование поколений, но внешне оно не проявляется. Гаметофит развивается за счёт спорофита и внутри него. Так, у голосеменных развитие гаметофитов происходит внутри закрытых женских шишек, а у покрытосеменных внутри цветка. Вегетативное размножение При этом типе размножения новые особи появляются из частей материнского организма. Способы вегетативного размножения растений различны. Прежде всего, это размножение с помощью видоизменений побега и его частей: выводковых почек; клубней; луковиц; корневищ. Кроме того, новые особи могут развиваться просто из случайно отломанных частей растения. Главное, чтоб на этой части была почка – зачаточный побег. Способность к вегетативному размножению используется человеком. Основные виды искусственного вегетативного размножения: черенками; отводками; прививками. Черенки являются частями побегов. Отводки – побегами, прижатыми к земле для образования придаточных корней. Ответ на вопрос 2: Цветок состоит из околоцветника (лепестков и чашелистиков) и репродуктивных частей – тычинок и пестиков. Тычинки состоят из тычиночной нити и пыльника. В пыльнике образуется пыльца, состоящая из вегетативной и генеративной клетки. Пестики состоят из завязи, столбика и рыльца. Внутри завязи находится семязачаток, внутри семязачатка – зародышевый мешок, внутри зародышевого мешка – семь клеток, одна из которых яйцеклетка, а вторая – центральная диплоидная клетка. При опылении пыльца оказывается на рыльце пестика. Вегетативная клетка пыльцы прорастает в пыльцевую трубку, растущую через столбик пестика по направлению к зародышевому мешку. Генеративная клетка пыльцы делится на два спермия, которые двигаются по пыльцевой трубке. Двойное оплодотворение (оплодотворение двумя спермиями) открыл русский ученый С.Г.Навашин. Попав в зародышевый мешок один спермий оплодотворяет яйцеклетку, получается диплоидная зигота, из который вырастает зародыш; второй оплодотворяет центральную диплоидную клетку, получается триплоидный эндосперм, который запасает вещества для питания зародыша при прорастании семени. Семя (образуется из семязачатка) состоит из зародыша, эндосперма и семенной кожуры. Зародыш образуется из зиготы (оплодотворенной яйцеклетки). Он состоит из зародышевого стебелька, зародышевого корешка, зародышевой почки и зародышевых листьев – семядолей. Эндосперм образуется из оплодотворенной центральной диплоидной клетки, он запасает вещества для питания зародыша (проростка) при прорастании семени. Семенная кожура образуется из оболочки семязачатка. Плод (образуется из завязи пестика) состоит из семени и околоплодника. Семя образуется из семязачатка. Околоплодник образуется из стенки завязи, он защищает семена и способствует их распространению. Семя покрытосеменных растений У покрытосеменных растений формирование семени идёт внутри плода, к стенке которого оно прикреплено семяножкой. На поверхности семени, выпавшего из созревшего плода, на семенной кожуре остаётся рубчик — след от семяножки. Рядом с рубчиком или на нём, в том месте, где при оплодотворении в семязачаток входила пыльцевая трубка, есть крошечное отверстие — пыльцевход, который образуется из микропиле семязачатка. Через него в семя при прорастании поступает вода. Семя цветковых растений состоит из зародыша, эндосперма и семенной кожуры. Зародыш — зачаток нового растения, состоящий из зародышевого корешка, зародышевого стебелька и семядолей (зародышевых листьев). Из зародышевого корешка впоследствии формируется главный корень растения. Эндосперм (от др.-греч. endon [э́ндон] — «внутри» и sperma [спе́рма] — «семя») — питательная ткань зародыша. Он образован запасающей паренхимой, содержащей большое количество крахмала, белка или растительных жиров (в зависимости от вида растения). В семени содержатся ферменты, которые активируются при прорастании и осуществляют превращение запасных питательных веществ эндосперма в легко усваиваемую зародышем форму. Семенная кожура — покровная ткань семени, защищающая его от повреждений и высыхания. Образуется из покровов семязачатка. Строение семян однодольных и двудольных растений имеет некоторые отличия. Апомиксис (оти греч.μῖξις– смешение), размножение растений, не сопровождающееся половым процессом. Тер‐мин «А.» ввёл нем. генетик Г. Винклер в 1908. В широком понимании яв‐ление А. распространяют и на животных (мн. перепончатокрылые, жуки,некоторые ящерицы, рыбы и др.), у которых встречаются формы нерегу‐лярного полового размножения – партеногенез, гиногенез, андрогенез. В растит. мире А. выявлен у более чем 300 родов 80 семейств цветковыхрастений (особенно богаты апомиктичными видами злаки, сложноцвет‐ные, цитрусовые, розовые), известен у папоротников и др. высших расте‐ний. У одних растений (одуванчик, ястребинка, мятлик, манжетка и др.)А. проявляется регулярно, у других (виды тысячелистника, лука, скерды,табака) – спорадически. На А. основана стабильность плодоношения укультурных растений – цитрусовых, земляники, яблони, кукурузы и мн.других. Ответ на вопрос 3: Пестик (pistillum) — женский орган покрытосеменных растений, выполняющий функцию размножения. Образуется он в результате срастания краев одного (простой пестик) или нескольких (сложный пестик) плодолистиков. Основное предназначение данного органа - оплодотворение и образование плода растения. Строение Пестик всегда находится в центральной части цветка и состоит из трех отделов: - завязи; - рыльца; - тонкого столбика. Нижняя округлая и утолщенная часть пестика называется завязью. В ней расположена полость, разделенная перегородками (сплошными или раздельными) на гнезда. Внутри завязи заключены семязачатки (семяпочки), из которых потом развиваются семена, а из стенок завязи образуется околоплодник. Одна завязь может иметь один или множество семязачатков, и называется такая завязь, соответственно, односемянная или многосемянная. Столбик расположен между завязью и рыльцем, то есть это центральная стерильная часть пестика. Через столбик проходит канал, внутренняя полость которого покрыта рыхлой, нежной проводящей тканью, облегчающей продвижение пыльцы через столбик к семязачаткам завязи и снабжающей их питанием, что необходимо для развития плода. В некоторых растениях столбик отсутствует, и рыльце расположено непосредственно на завязи. Рыльце – верхняя, несколько расширенная часть пестика, расположенная на конце удлиненного столбика. Эта часть предназначена для улавливания, удерживания пыльцы и обеспечения ее прорастания. На поверхности рыльца имеется покрытие, образованное железистой проводниковой тканью, которая создает благоприятные условия для прорастания пыльцы и формирования пыльцевой трубки. Оно может быть простым или лопастным, расчленённым, верхушечным, боковым, поперечным. Цветок может иметь один (бобовые, вишня) или несколько, а иногда множество (пион, лютик, земляника) пестиков. Совокупность пестиков в цветке носит название гинецея. |