Систематика и характеристика растений отдела голосеменные

Работа содержит систематику и характеристику растений отдела голосеменные. Ботаническое описание растений данного отдела. Приведена подробная характеристика семейств: Сосновые,Кипарисовые,Тисовые. ...

Хвойные являются наиболее многочисленной группой современных голосеменных растений.
По жизненным формам среди них можно выделить такие: деревья с моноподиальным типом ветвления с прямостоячим стеблем; кустарники с прямостоячими либо стелющимися стеблями, называемые стланиками. Род Aethophyllum из вольтциевых (вымершая группа) включал, предположительно, травянистые растения.
Древесным паразитным растением является представитель семейства подокарповых – паразитаксус опаленный, который представляет собой невысокий ветвящийся кустарник, корни которого проникают в корни и стволы другого представителя подокарповых – фалькатифолиума тиссолистного (Новая Каледония).
По особенностям анатомического строения хвойные относятся к пикноксильным древесным растениям, т. е. имеющим плотную, мощную
древесину, относительно тонкую кору и слабо выраженную сердцевину.
Ксилема у хвойных на 90-95% образована трахеидами. В протоксилеме трахеиды с кольчатыми и спиральными утолщениями, в метаксилеме и вторичной ксилеме чаще всего трахеиды с окаймленными округлыми, реже шестигранными порами с торусом, расположенными на радиальных стенках. У араукариевых торус не всегда выражен. У тисса и головчатотисса имеются еще спиральные утолщения в виде 1-2 лент, которые являются третичными образованиями проводящих элементов ксилемы. У хвойных умеренной зоны в древесине обычно хорошо выражены годичные кольца.

Важнейшим этапом в эволюции растительного мира было появление семенных растений, прежде всего, голосеменных, которые продолжают эволюционную ветвь древнейших разноспоровых растений. От типичных споровых растений представители отдела голосеменные отличаются рядом специфических особенностей, обусловленных циклом развития.
Голосеменные— являются многолетними древесными растениями. Большинство современных представителей— вечнозеленые деревья и кустарники с прямостоячими, реже со стелющимися побегами (некоторые виды сосны, можжевельника, гнетума). Два вида голосеменных— эпифитные паразиты (гнетум трёхжилковый паразитаксус опаленный).
Для представителей виды голосеменных характерна стержневая корневая система. У некоторых голосеменных образуются, помимо главного и боковых, придаточные к орни.
Стебли монопоидально, реже симпоидально ветвящиеся, у некоторых более примитивных форм стебель неветвящийся, колонновидный. Листья голосеменных очень разнообразны по строению, размерам и форме. Большинство современных представителей относятся к мелколистным формам с игловидными и чешуевидными сидячими листьями (тиссовые, кипарисовые, хвойные). Для древних ископаемых и некоторых современных групп характерна крупнолистность (семенные папоротники, беннеттитовые, саговниковые).

Род Катайя (Cathaya), описанный в 1958 г. китайскими ботаниками, эндемичен для Китая, обладает сочетанием некоторых признаков, характерных для разных родов сосновых.Лжелиственница, или золотая лиственница (Pseudolarix) является эндемиком Восточного Китая, а дукампопинус (Ducampopinus) – эндемик Вьетнама. Дукампопинус был описан в 1921 г. и выделен в самостоятельный род в 1944 г. О. Шевалье и А. Леконтом. Он близок к роду сосна и нередко включается в его состав как подрод. Отличается от сосны опадающими чешуями шишки и наличием обильной тяжевой паренхимы в древесине, а также широкой (до 7 мм) хвоей. Ель (Picea), род вечнозеленых хвойных деревьев и кустарников семейства сосновых (Pinaceae).  Вечнозеленые хвойные деревья, реже кустарники. Род насчитывает 50 видов, произрастающих в в Северной Европе, Северо-Восточной и Центральной Азии, Северной Америке, Центральном и Западном Китае. Представители рода однодомные, высокие (более 50 м), стройные, вечнозеленые, долго живущие деревья с густой, узко- или щирококонусовидной кроной. Растут медленно, особенно в первые годы жизни. Шишки продолговатые, на концах прошлогодних побегов преимущественно верхних ветвей. Созревают в первый год. Семена прорастают в год посева, причем 2-3-месячная стратификация ускоряет прорастание. Ель обыкновенная (европейская) - Picea abies В природе встречается от Центральной и Северной Европы до Урала. Представляет собой дерево высотой 20—40 метров, диаметр кроны 6—8 метров, диаметр ствола до 1.8 метра. Живет 250—300 лет. Крона густая, ширококоническая, с острой вершиной. Хвоя игловидная, четырехгранная, остроконечная, длиной 1—2 м, толщиной 0.1 см, темно-зеленая. Шишки цилиндрические, 8-15 см длины, 3 - 4 см ширины. Шишки цилиндрические, 8-15 см длины, 3 - 4 см ширины. Незрелые шишки светло-зеленые или темно-фиолетовые, зрелые - светло-бурые или красновато-бурые, свисают вниз. Годовой прирост в высоту - 50 см, в ширину - 15 см. До 10-15 лет растет медленно, затем быстро. Ель обыкновенная неоднородна по внешнему облику, что обусловлено различными типами ее ветвления. Эти типы передаются по наследству. Морозостойка (до -45°С), теневынослива, в молодом возрасте может страдать от весенних солнечных ожогов. Предпочитает свежие, хорошо дренированные кислые, супесчаные и суглинистые почвы, не выносит застоя воды, засоления и сухости почвы. Как и все другие виды ели, может размножаться прививкой и черенкованием.  Ель восточная - Picea orientalis В природе встречается в Малой Азии, на Западе Кавказа. Насаждения расположены на высоте 1000-2000 м над уровнем моря. Живет до 400-500 лет. Крупное дерево высотой до 50 м и диаметром ствола до 2 м с узкоконусовидной кроной. Хвоя короткая (0,4-0,8 см) жесткая, сплюснуто-четырехгранная, темно-зеленая, блестящая, густо расположена на побегах.Шишки смолистые веретеновидно-цилиндрические, длиной 5-8 см, располагаются на побеге скученно. Теневынослива, малотребовательна к почве, сравнительно влаголюбива, но способна расти на маломощных почвах, на скалах и каменистых россыпях. Чувствительна к морозам, засухе и суховеям. Это медленнорастущая порода, особенно в молодом возрасте. Является одной из наиболее декоративных елей с короткой хвоей. Ель колючая (голубая) - Picea pungens В природе встречается в Скалистых горах (Северная Америка) на высоте 1800-3400 м над уровнем моря. Дерево высотой 20-35 м с конусовидной кроной. Живет до 600-800 лет. Хвоя четырехгранная, длиной 2-3 см, плотная, очень колючая, от зеленой и сизо-зеленой до серебристо-голубой, торчит на побегах во все стороны. Шишки продолговато-цилиндрические, длиной 5-10 см, светло-коричневые. Исключительно морозостойка и засухоустойчива, ветроустойчива, благодаря глубокой корневой системе. Светолюбива. Малотребовательна к почвам, хорошо растет и на увлажненных подзолистых почвах, и на сухих песчаных и каменистых. Медленнорастущая. Размножается семенами (всхожесть до 70%), и зимними черенками (укореняемость - 45%). Среди многочисленных представителей рода выделяется стройностью и красотой, особенно голубая форма (Picea pungens var. glauca). Ель сибирская - Picea obovata В природе встречается от севера Скандинавии через северо-восточные районы европейской части России, Урал, Сибирь (кроме тундры) до побережья Охотского моря, северной Монголии и Китая. Дерево высотой до 30 м, диаметром ствола до 1м. Крона конусовидная. Живет до 400 лет. Отличается от близкой ей европейской ели более мелкими шишками, цельнокройными чешуями и большей холодостойкостью. Некоторые ботаники считают ее формой ели европейской (Picea abies subsp. obovata). Хвоя четырехгранная, жесткая и острая, длиной 0,7-2,5см, толщиной 1-2 мм, темно-зеленая, блестящая. Есть природная форма с голубой хвоей. Шишки веретеновидные или цилиндрические, длиной 5-8 см, при созревании становятся светло-бурыми или красновато-бурыми и свисают вниз на концах ветвей обычно в верхней части кроны. Шишки созревают осенью. Корневая система поверхностная. Морозостойка, но молодые побеги нередко подмерзают при поздневесенних заморозках, отчего кроны становятся многовершинными. Теневынослива, хорошо растет на свежих увлажненных суглинистых и плодородных супесчаных почвах, переувлажнение почвы переносит плохо. Ель Глена - Picea glehnii В природе встречается на Южном Сахалине и острове Хоккайдо (Япония). От других видов хорошо отличается очень мелкой и короткой хвоей. Дерево 40-50 м высотой, с густой, конусовидной кроной, красновато-бурой, чешуйчатой корой и ржаво-красными, густоволосистыми побегами. Хвоя длиной 3-18 мм, сильно сплюснутая, четырехгранная, зеленая, снизу более светлая, при растирании с сильным неприятным запахом. Шишки цилиндрические (до 6 см), с обеих сторон закругленные, темно-пурпурово-красные, фиолетовые или зеленые — в незрелом состоянии, серо-бурые — в зрелом. Теневынослива, морозостойка. Заслуживает внимания как оригинальная декоративная порода при создании лесопарков, где хорошо сочетается с лиственницей Гмелина. Ель канадская - Picea glaucaВ природе встречается в лесной зоне Северной Америки, преимущественно по берегам рек и озер. Живет 300 - 500 лет. ерево 20 - 30 м высотой. Крона 60 - 120 см в диаметре, густая, конусовидная. Кедр (Cedrus), род вечнозеленых хвойных деревьев семейства сосновых (Pinaceae), характеризующихся очень твердой, мелкослойной, обычно ароматной древесиной. Четыре вида африканского и азиатского происхождения. Известный своей раскидистой кроной кедр ливанский (C. libani) уже многие столетия высоко ценится за долговечную древесину красного цвета. В России "кедром сибирским" часто называют сосну кедровую сибирскую. Кедр ливанский - Cedrus libani В природе встречается в горах Малой Азии. Дерево до 40 м высотой. Крона в молодости конусовидная, в зрелом возрасте - широкораскидистая, в старости - зонтиковидная. Побеги голые или слегка опушенные. Хвоя темно-зеленая, до 4 см, жесткая, четырехгранная, в пучках по 30-40 шт. Шишки одиночные, светло-коричневые, до 10 см длиной и 4 см в диаметре, бочкообразные. Семена ("орешки") удлиненно-яйцевидные, темно- коричневые, иногда со светлыми пятнами, длиной 16 - 20 мм и шириной 5-7 мм, с толстой оболочкой, несъедобны. Переносит понижение температуры до -30°С. Растет медленно, наиболее светолюбив и морозостоек среди представителей рода. Засухоустойчив, нетребователен к почвам, мирится даже с известковыми, но страдает от избыточного увлажнения. Долговечен. Шишки созревают на третий год. В шишках семена могут храниться до 20 лет. Кедр атласский - Cedrus atlantica В природе встречается в Северной Африке. Однодомное дерево до 50 м высотой, с рыхлой, пирамидальной кроной, жесткой синевато-зеленой, собранной в пучки на укороченных побегах хвоей и цилиндрически-яйцевидными, плотными, блестящими, светло-коричневыми шишками, созревающими на третий год. Хвоя 3-4 гранная, колючая, голубовато-зеленая (сизая), серебристо-серая, на укороченных побегах собрана пучками (по 30-40 хвоинок), на ростовых - одиночная. Шишки до 10 см, бочкообразные. От кедра ливанского отличается строением кроны, более короткой хвоей и более мелкими шишками. В молодости растет быстрее, весной поздно трогается в рост и более засухоустойчив. Довольно морозостоек, выдерживает кратковременные понижения температуры до -20°С, очень светолюбив, пыле-, дымо- и газоустойчив. Плохо переносит присутствие извести в почве. Страдает от избыточного увлажнения. Очень устойчив к вредителям и болезням. Кедр гималайский - Cedrus deodara В природе встречается в северо-западных Гималаях, Афганистане. Он может достигать высоты в 50 метров (при трехметровой толще ствола) и возраста в 3000 лет. У взрослых экземпляров крона наверху плоская, со свисающими разветвлениями на горизонтально раскинутых ветвях. Характерны поникающие ветви. Молодые побеги опушенные. Хвоя светло-зеленая, с сизоватым оттенком, более длинная, чем у других видов (до 5 см), в пучках. Шишки до 10 см, яйцевидно-продолговатые, в молодости голубоватые, позднее - красно-коричневые, менее выпуклые посередине, чем у кедра ливанского. Семена удлиненно-конусовидные заостренные, длиной 6-8 мм и 3-4 мм в диаметре, с широким длинным крылом. Долговечная, быстро растущая порода. Лучше других видов кедра переносит затенение, предпочитает повышенную влажность воздуха и почвы, но не переносит застоя воды. К почвам малотребователен, мирится с наличием в ней извести. Переносит без повреждений понижение температуры до -25°С. Страдает от ветровала. Подвержен такому заболеванию, как хлороз из-за большого количества извести в почве. При нем хвоя окрашивается в желтый цвет, а растение отстает в росте. Кедр кипрский - Cedrus brevifolia В природе встречается на острове Кипр. Крона в молодости конусовидная, в зрелом возрасте - широкораскидистая, в старости - зонтиковидная. Некоторые экземпляры достигают высоты 40 метров. Побеги голые или слегка опушенные. Хвоя темно-зеленая, длиной до 5-10 мм, жесткая, четырехгранная. Шишки одиночные, светло-коричневые, до 7 см длиной и 4 см в диаметре, бочкообразные. От кедра ливанского отличается более короткой хвоей, меньшим размером шишки и меньшей морозостойкостью. Некоторые ботаники считают данный кедр подвидом ливанского (Cedrus libani var. brevifolia). Кипарисовик (Chamaecyparis), род хвойных деревьев семейства сосновых (Pinaceae). Род насчитывает 7 видов однодомных деревьев. Вечнозеленые, однодомные растения с конусовидной кроной и поникающими ветвями, покрытыми темно-серой или коричневой, растрескивающейся на полоски корой; с чешуевидной, супротивной хвоей, густо покрывающей побеги. Кипарисовик Лавсона - Chamaecyparis lawsoniana В природе встречается в Северной Америке, в горах Калифорнии и Орегона. Дерево до 50 - 60 м высоты и 1,8 м в диаметре. В горы поднимается до 1500 м. Дерево со стройным стволом. Крона конусовидная. Древесина красноватая с приятным запахом. Хвоя чешуевидная или игловидная. Шишки многочисленные, почти шаровидные, светло-коричневые, часто с голубоватым оттенком. Мало повреждается вредителями и болезнями. Размножают семенами и черенками под стеклом. Стратификация повышает всхожесть семян. Теневынослив, ветроустойчив, влаголюбив, к почве неприхотлив, удовлетворительно переносит условия города. Мало повреждается вредителями и болезнями. Одна из красивейших представителей хвойных пород, но недостаточно морозостойка, выдерживает мороз до -20°С. Кипарисовик горохоплодный - Chamaecyparis pisifera В природе встречается в горах Японии. Дерево до 30 м высоты. Крона конусовидная, ветви горизонтально распростертые. Кора красновато-коричневая, гладкая, распадающаяся на тонкие полоски. Хвоя чешуйчатая, сверху темно-зеленая, снизу с белыми полосками. Шишки мелкие, до 0,6 см, шаровидные, темно- коричневые, на коротких черешках, созревают в первый год, желтовато-коричневые. Светолюбив. Зимостоек до широты С.-Петербурга, переносит мороз до -25°C. Плохо мирится с сухостью воздуха, хорошо отзывается на дождевание. Предпочитает влажные почвы. Не переносит задымления и известковых почв. В первые годы жизни растет медленно, с возрастом рост ускоряется. Размножается семенами, которые перед весенним посевом замачивают в воде в течение 12 часов, черенками и прививкой. Стратификация повышает всхожесть семян. Кипарисовик нутканский - Chamaecyparis nootkatensis В природе встречается вдоль Тихоокеанского побережья Северной Америки (Аляска, Английская Колумбия, о-в Ванкувер, Вашингтон, Северный Орегон). Живет до 500 - 600 лет. Дерево до 40 м высоты и 1,5 м диаметр ствола. Крона узкоконусовидная. Побеги восходящие, но концы их часто поникшие. Более морозостоек и засухоустойчив, чем кипарисовик Лавсона. Светолюбив, засухоустойчив, зимостоек, но в суровые зимы иногда подмерзает. Предпочитает влажные почвы. Стратификация повышает всхожесть семян. Для посадки предпочтительно выбирать защищенные от ветра места. Лиственница (Larix), род хвойных деревьев семейства сосновых (Pinaceae). Род насчитывает около 20 видов однодомных деревьев или кустарников. В отличие от большинства хвойных деревьев, являющихся вечнозелеными породами, лиственница сбрасывает осенью всю свою листву-хвою. Хвоя мягкая, плоская, располагается спирально на удлинённых побегах и пучками по 20-40 на укороченных побегах. Семенные шишки округлые или продолговатые (молодые - красноватые или зелёные), сидят на концах олиствленных укороченных побегов. Лиственницы отличаются друг от друга весьма мелкими признаками. Лиственница сибирская - Larix sibirica В природе встречается на востоке и северо-востоке европейской части России, на Урале, в Западной и Восточной Сибири, на Алтае и в Саянах. К востоку от Енисея замещается близким видом - лиственницей Гмелина, или даурской (Larix gmelinii), а на Дальнем Востоке произрастают другие виды этого рода. Живет 500-900 лет. Высота 30-40 м. Лиственница сибирская - дерево с пирамидальной кроной, с буровато-серой корой. Шишки ее много мельче, чем у ели и сосны, они овальной формы и длиной до 3 см. Семена желтоватые, с хорошо выраженными крылышками, способствующими дальнему разносу семян ветром. Пылят мужские колоски лиственницы обычно в мае, семена созревают в сентябре-октябре. Шишки раскрываются весною следующего года. Всхожесть семян незначительная, обыкновенно около 30%. Растет быстро, годовой прирост в высоту 45-50 см, в ширину 25-30 см. Лиственница легко мирится с суровыми условиями, на севере доходит до тундры, а в горах поднимается до верхней границы леса. К почве нетребовательна, но лучше растет на хорошо дренированных, плодородных почвах, предпочитает подзолистые и дерново-подзолистые почвы. Не переносит заболачивания, плохо растет на бедных песчаных почвах. Лиственница европейская - Larix decidua В природе встречается в Карпатах и Альпах. Высота 30-45 метров. Шишки могут висеть на дереве несколько лет. Ежегодный прирост в высоту 50 см, в ширину 30 см. Живет до 500 лет. Светолюбива. К почве нетребовательна, но лучше растет на хорошо дренированных, плодородных почвах, не переносит заболачивания, плохо растет на бедных песчаных почвах. Всхожесть незначительная, обыкновенно около 30%. Лиственница Гмелина или даурская - Larix dahurica В природе встречается в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке. Высота 30 м. Живет 350-400 лет. Выделяется мелкими (длиной 10-20 мм) яйцевидными шишками. Очень светолюбива. Чрезвычайно холодостойка, в горах образует низкие стелющиеся формы. Корневая система при близком расположении мёрзлых грунтов и на каменистых почвах поверхностная, на мощных почвах - глубокая. Пихта (Abies), род хвойных деревьев семейства сосновых (Pinaceae). Род насчитывает около 50 видов однодомных деревьев. Ствол прямой, с густой, обычно конусовидной кроной. Кора гладкая. Игольчатые плоские хвои с двумя светлыми полосками снизу. Шишки прямостоячие, овальные или цилиндрические, чешуи расположены спирально. Чешуи при созревании спадают со стержня шишки. Древесина лишена смолистости. Из коры получают пихтовый бальзам; из хвои и веток - пихтовое масло. Не выносит задымления и загрязнения воздуха. Пихта сибирская - Abies sibirica В природе встречается на востоке и северо-востоке европейской части России, на Урале, в Западной и Восточной Сибири, на Алтае и в Саянах. Живет 100–150 лет. Дерево высотой до 30 м и диаметром ствола до 0,5 м, крона узкоконическая. Хвоя плоская длиной 2–2,5 см, мягкая. Шишки длиной 5–10 см, толщиной 2–4 см. Кора темно-серая, гладкая, тонкая. Пора семеношения наступает в 40–70 лет.Теневынослива, зимостойка, выдерживает морозы до -50°C. Предпочитает суглинистые, умерено влажные почвы, но растет и на известковых.Семена неоднородны по глубине покоя и нуждаются в стратификации при +5...+8°С в течение 1,5–2,5 месяцев, после чего лучше прорастают при +18...+20°С. Глубина заделки семян 3–5 см. Семена плохо сохраняются, срок хранения не более 1 года. Всхожесть семян незначительная, обыкновенно около 30%. Первый десяток лет пихта растет очень медленно. Пихта белая (европейская) - Abies alba В природе встречается в Карпатах, в горах Средней и Южной Европы. Дерево высотой 30–60м и диаметром до 2м,крона конусовидная. Хвоя плоская, тупая, сверху темно-зеленая, блестящая, снизу с хорошо заметными 2 белыми полосками. Зрелые шишки овально-цилиндрические, смолистые, темно-коричневые, и с отогнутыми назад длинными острыми окончаниями. Шишки длиной 10–16 см, толщиной 3–4 см. Семена созревают осенью первого года и рассыпаются вместе с чешуями шишек, оставляя на побегах стержни, которые долго торчат на ветвях. В пору семеношения вступает с 20–50 лет. Живет до 300–400 лет. Плохо переносит сухость воздуха и почвы, хорошо растет на достаточно влажных плодородных почвах, заболоченных почв избегает, чувствительна к дыму и газу. Всхожесть - 50–60%. Лучше высевать осенью свежесобранные семена. Весной перед посевом семян необходимо замачивать в воде в течение 1–2 суток. Прорастают без предпосевной подготовки при +20° ...+30°С, лучше на свету. Пихта кавказская (Нордманна) - Abies В природе встречается в Западной части Главного Кавказского хребта и по Малому Кавказу, в Турции. Интродуцирована на Украине и в Прибалтике.Дерево высотой до 50–70м и диаметром ствола до 2 м , крона густая, узкопирамидальная. Живет 500–800 лет. Хвоя плоская, крупная, длиной 1,5–4см, тупая, снизу с 2 ярко-белыми полосками. Шишки цилиндрические, длиной 12–20 см, диаметром 4–5 см. Исключительно теневынослива, но хорошо растет и на освещенных местах, требовательна к влажности воздуха и почвы, выдерживает кратковременные морозы более -20°...-25°С. Способна расти на известковых почвах, но лучше растет на суглинистых.Шишки овально-цилиндрические, смолистые, темно-коричневые, с отогнутыми назад длинными острыми окончаниями. Шишки длиной 12–20 см, толщиной 4–5 см. Всхожесть – 20%. Глубина заделки семян 4–5 см. Пихта одноцветная (серебристая) - Abies concolor В природе встречается в Горах на западе Северной Америки у побережья Тихого океана. Интродуцирована на Украине, в центральных и северо-западных областях России. Дерево высотой 40–50 м и диаметром ствола 1–1,5 м. Крона густая конусовидная, низкоопущенная. Кора пепельно-серая глубокопродольно-трещиноватая, толстая. Хвоя узкая, длиной 5–8 мм, с 2 сторон зеленовато-серая, матовая, мягкая. Шишки овально-цилиндрические, длиной 8–15см. Живет до 350 лет. Декоративный вид, имеются формы с голубоватой и серебристой хвоей. Рекомендуется стратификация семян при +1°...+5°C (оптимум +1°C) в течение 1 месяца. Прорастание стратифицированных и нестратифицированных семян происходит лучше на свету. Всхожесть – до 60–80%. Посев осенний свежесобранными семенами. К весне всхожесть семян снижается до 10–30%. Глубина заделки 4–6 см.