2.3 Дослідження впливу різних екологічних факторів на анатомічну та морфологічну будову хвойних

Відмінно морфологічної та анатомічної будови хвойних росли залежать від місця зростання, а точніше від екологічних факторів та кліматичних умов.

Для прикладу візьмемо деякі породи хвойних, що зростають у примагістральних посадках. Отже, слід зазначити подовження хвої, збільшення площі її поверхні, зниження діаметра смоляних ходів і висоти кутикули. Однак у частини представників відзначається збільшення ксерофітизації хвої, що можна розглядати як адаптивну реакцію у відповідь на забруднення навколишнього середовища.

Також виявлено збільшення кількості продихів, числа смоляних каналів і їх середньої і сумарної площі поперечних перерізів виявив збільшення діаметра смоляних ходів.(Рис.10.)

Для прикладу, А. П. Зотикова з співавторами [ 8] виявила захисні механізми у Picea obovata Ledeb . і Pinus sylvestris L. в умовах атмосферного забруднення : у Picea obovata Ledeb . збільшуються товщина кутикули, площа мезофіла і центрального циліндра, площа поверхні хвої і довжина хвої ; у Pinus sylvestris L. в техногенних умовах зростає площа мезофіла . [8][7][10]

Листя хвойних рослин бувають голковидні і лускаті . Наприклад, сосни, ялини, ялиці мають голковидну хвою. Лускаті листя бувають у кипарисів, ялівців та ін. За винятком модрин і метасеквой, всі представники хвойних вічнозелені .

Хвойні, що виростають в північній частині України, переносять зимові посушливі морози, а хвойні, поширені на півдні, - сухість повітря і грунту (за винятком районів з виходом до морів ) і високу температуру повітря . У звязку з цим листя представників як північних, так і південних широт мають ксероморфну будову, яка характеризується редукцією і сплощенням листової пластинки. Завдяки цьому випаровування з поверхні листка значно скорочується. Хвоя відрізняється від звичайного листка не тільки морфологією, але і специфічними особливостями мікроскопічної структури .

Залежно від виду хвоя розташовується на укорочених пагонах по дві, три і по пять штук. Для ознайомлення з мікроскопічним будовою хвої наводимо порівняльне опис хвої сосни звичайної з Українського Полісся (рис. 163 ) і сосни ельдарської з Азербайджану. (рис. 164). Серед багатьох видів сосни сосна ельдарська(Рис.9.) становить виняток як жаростійкий, нехолодостійкий вид.(Рис.12)

З поверхні хвоя покрита товстостінними клітинами епідерми . Стінки клітин епідерми сильно кутинізовані, причому в хвої сосни ельдарської стінки потовщені більшою мірою. Під епідермою хвої сосни звичайної знаходиться шар гіподерми, що складається з склеренхімних волокон. У сосни ельдарської гіподерма двох - тришарова, стінки склеренхімних волокон потовщені сильніше. Поряд з механічною функцією гіподерма захищає рослину від зайвого випаровування .[1]

Висновки

Отже, хвойні з`явилися в процесі еволюції, за думками вчених від дещо різних предків. Таким чином, можна стверджувати, що питання виникнення голонасінних не зовсім розкрите на сьогодні. Основним висновком з розвитку голонасінних є те, що вони пішли від примітивних папоротеподібних.

На сьогодні відомий такий поділ голонасінних: Саговникові, Гінкгові, Гнетові, Хвойні.

Серед хвойних немає жодної трав`янистої рослини. Також вони не скидають своє листя восени, як листяні дерева. Зміна листя, хвої, дерева відбувається постійно, але за рахунок незначного опадання і появи нових «голок» дерево здається вічно зеленим.

Хвойні є досить поширеними на Україні. Про це свідчить їх видова різноманітність у різних регіонах України.

За зовнішнім виглядом хвойні -- це дерева і кущі різних розмірів: від карликових сосен (1 м) до гігантських дерев (100 м).

Особливістю будови більшості видів хвойних є те, що їх зазвичай вічнозелені листки мають вигляд голок чи рідше лусочок. Такі листи називають хвоєю, звідки і походить назва класу. Голки - листя на поперечному розрізі округлі або ребристі, як у сосни або ялини, можуть нагадувати плоскі довгасті луски, наприклад, у тиса, туї, кипариса. Завдяки невеликій площі листків та особливостей їх продихів, взимку практично повністю припиняється випаровування води. Продихи занурені в товщу тканини листка, а у деяких рослин у зимовий період закриваються воском. У більшості хвойних листки темно-зеленого кольору і розташовані на гілках по спіралі, що забезпечує краще уловлювання розсіяного сонячного світла в помірних широтах і північних районах, в густому лісі в тіні інших рослин.

У корі та деревині хвойних рослин є безліч канальців, заповнених густою рідиною зі специфічним запахом -- хвойною смолою. Їх називають смоляними ходами. При ушкодженні стовбура в цьому місці зявляються краплі смоли, і рана швидко затягується. У стовбурі хвойного дерева добре виражені річні кільця приросту. Коренева система хвойних стрижнева, причому є великий стрижневий корінь, що розвивається із первинного та зберігається все життя рослини. Бічні корені тонкі та короткі, містять мікоризу.

Характерною особливістю більшості хвойних є верхівковий ріст. Гілки цих рослин розміщуються кільцями, причому щороку утворюється одне кільце, або так звана «мутовка». За кількістю цих кілець можна підрахувати вік рослини. Хвойні мають один або два типи пагонів. У більшості хвойних листки багаторічні, але у деяких видів вони опадають щорічно.

Кліматичні та екологічні особливості досить помітно впливають на будову хвойних. Особливо добре видно при дослідженні анатомічної будови хвої, як впливають кліматичні умови на зміну внутрішніх структур листків.

Таким чином, у представників відділу Хвойні відзначаються як негативні зміни анатомічної структури хвої, так і перебудови адаптивного характеру, які у збільшенні її ксероморфності . До негативних змін анатомічної структури відноситься зниження діаметра смоляних ходів і товщини кутикули, до адаптивним - збільшення довжини хвої і площі її поверхні. [8][7][10]

Список використаної літератури

1. Анатомия и морфология растений. Влияние экологических факторов на строение листа[Елетронний ресурс] - Режим доступу: http://dlsu.ru

2. Анатомическое строение древесины хвойных пород[Електронний ресурс] - Режим доступу: http://www.technologywood.ru

3. Біологія. - К.: «Вища школа». За редакцією та в перекладі з російської кандидата біологічних наук В.О. Мотузного. 2003. - 622 с.

4. Єлін Ю.Я. Рослинність наших лісів. - 2 -е вид. - К.:Рад.шк.,

5. 1983. - 239 с.

6. Жизнь растений в шести томах. Том 4: Мхи, плауны, хвощи, папоротники, голосеменные растения. Просвещение. М., 1978

7. Зотикова А. П., Бендер О. Г., Собчак Р. О., Астафурова Т. П. Сравнительная оценка структурно-функциональной организации листового аппарата хвойных растений на территории г. Горно-Алтайска // Вестник ТГУ. - 2007. - № 299 (1). - С. 197-200.

8. Кулагин Ю. З.. Древесные растения и промышленная среда. - М.: Наука, 1974. - 125 с.

9. Куровская Л. В.. Морфофункциональные особенности хвойных растений в условиях городской среды: Автореф. дис... канд. биол. наук. - Томск, 2002. - 22 с.

10. Мотузний В.О. Біологія. Загальна біологія. Ботаніка. Зоологія. Людина та її здоров`я. - К.: «Вища школа», 2003. - 622 с.

11. Онучин А. А., Козлова Л. Н. Структурно-функциональные изменения хвои сосны под влиянием поллютантов в лесостепной зоне средней Сибири // Лесоведение. - 1993. - №2. - С. 39-45.

12. Петров В.В., Абрамова Л.И., Баландин С.А., .Березина Н.А. М., Общая ботаника с основами геоботаники. - Учебник для студентов вузов. Высш.шк., 1994

13. Поляков А.К., Суслова Е. П. Хвойные на юго- востоке Украины. - Д.:НАРОД-ПРЕСС, 2004. - 196 с.

14. Потульницький П.М., Петрова Ю.О., Сакало Г.О. Ботаніка. Анатомія морфологія рослин. - К.: «Вища школа», 1971. - 344 с.

15. Прокудин Ю.Н., Доброчаева Д. Н., Заверуха В.Б. и др. Определитель высших растений Украины. - К.: Наукова думка, 1987. - 546 с.

16. Пчелин В.И.. Определитель хвойных древесных растений. Учеб.пособие 2-е изд., перераб. и доп. Йошкар-ола, 1995

17. Тема 42. Різноманіття та значення [Електронний ресурс] - Режим доступу: http://www.school.xvatit.com

18. Тис ягідний [Електронний ресурс] - Режим доступу: http://uk.wikipedia.org

19. Хвойні ліси України. - К.: Урожай, 1976. - 111 с.

20. . Хржановский В.Г., Пономаренк С.Ф. Ботаника. - М.: Колос, 1982. - 432 с.

21. Хржановский В.Г. Основы ботаники с практикумом. Высшая школа. М., 1969

22. Яковлев Г. П., Челомбитько В. А., Дорофеев В. И. Ботаника. Учебник для вузов. - С.-П.: СпецЛит, 2008. - 690 с.

ДОДАТКИ

Археоптерис

Модрина європейська

Сосна звичайна

Ялина європейська

Ялиця біла

Тис ягідний

Ялина Шренка

Кипарисовик Лавсона

Сосна ельдарська

1 - епідерма, 2 - гіподерма, 3- складчастій мезофіл, 4 - ендодерма, 5 - смоляний канал.

Поперечний зріз хвої сосни ельдарської

1-Епідерма з одношаровою гіподермою, 2 - смоляний хід, 3 - вустя, 4 - складчаста паренхіма, 5 - ендодерма і провідний пучок, 6 - тапетум, 7 - механічні волокна, 8 - трансфузійна паренхіма з порами.

Поперечний зріз хвої сосні звичайної - Pinus silvestris

1 - кутикула, 2 - епідерма, 3 - двошарова гіподерма, 4 - складчаста паренхіма(мезофіл), 5 - складчасто - стовпчаста паренхіма, 6, 7 - ендодерма, уз внутрішньої сторони якої знаходиться провідний пучок, 8 - трансфузійна паренхіма з порами, 9 - флоемна частина провідного пучка, 10 - ксилемна частина провідного пучка, 11 - вустя, 12 - смоляний хід.

Поперечний зріз хвої сосни ельдарської - Pinus eldarica