Вербицька Аріна, 3 клас

Керівник: Музиченко І.В., учитель початкових класів.

Вступ

Актуальність.

Сьогодні до модрини особливий інтерес. Дерева цієї породи використовують у виготовленні іграшки, як будівельний матеріал, у медицині, у народній медицині .

Особливий інтерес на наш погляд, представляє сибірська модрина, корисні властивості та особливості, якою, мені хотілося б дізнатися.

Мета дослідження -вивчити особливості дерева модрини та її значення у житті людини.

Об'єкт дослідження- модрина.

Предмет дослідження -цінні властивості дерева.

Гіпотезаякби не існувало хвойного дерева модрина з його корисними властивостями, то людство втратило багато продукції з цього неповторного дерева.

Завдання дослідження -

• проаналізувати використання модрини у життєдіяльності людини;
• визначити характеристику цього дерева, його корисні властивості;
• уточнити важливість дерева для людини.

Методи дослідження:

• вивчити літературу щодо проблеми дослідження;
• проаналізувати попит на дерево модрина;
• дізнатися галузі застосування продукції з модрини.

Методологічну основу роботи складичи праці відомих учених: Аврова, Ф., Воробйова Д. П., Кабанова Н.Є., Солодухін Є. Д. та ін., а також матеріал їх Інтернет-сайтів.

Глава 1. Хвойне дерево модрина

1.1.Характеристика модрини

Модрина(Лат. Lárix) - рід деревних рослин сімейства Соснові, одна з найпоширеніших порід хвойних дерев. Найпоширеніша порода Далекому Сході Росії, де росте від півдня Примор'я (42° пн.ш.) до північних кордонів поширення дерев (70 - 72° пн.ш.).

Модрина - рід літньо-зелених хвойних широко поширених порід, має близько 16 видів. Вона має висоту до 35-40 метрів, а діаметр ствола до 1 метра. Хвоя розпускається рано навесні, восени жовтіє і опадає. Шишки бувають червоні, рожеві та зелені. Коріння у модрини добре розвинене. У дорослих дерев кора товста, добре захищає жорстокі морози (-50-60 градусів) і літню спеку (40-45 градусів).

Кажуть знамените італійське місто Венеція, почате будуватися ще у V столітті стоїть на модринових палях. Башта Якутської фортеці, збудований у 1685-1686 р.р. з модрини стояла без особливих змін до 2002 року (на жаль, вона згоріла).

У світі мало порід дерев, які витримують річне коливання температури 100 градусів. Серед них модрина на першому місці. Живе у середньому 350-400 років. Деревина модрини відрізняється великою твердістю, міцністю та смолистістю. Завдяки цим якостям деревина модрини стійка проти сильного вітру, пожежі, шкідників та пилу.

У сприятливих умовах зростає до 40 і більше метрів висоти при діаметрі стовбура до 1 метрів і більше. Доживає до 300-400 років, зареєстровані модрини віком до 800 років.

Крони пухкі, що просвічуються сонцем, у молодих дерев конусоподібні. З віком набувають округлої або яйцеподібної, туповершинної форми. При постійних вітрах однобоко-прапорні.

Хвоя однорічна, м'яка. Сплюснута, яскраво-зелена, розташована на подовжених пагонах спірально та поодинці, а на укорочених – пучками, до 40 штук у кожному.

1.2. Властивості модрини

Густа, м'яка хвоя цього дерева до зими опадає. Звідси і походить назва " модрина " . Вона швидко росте, невибаглива, морозостійка, помірковано вимоглива до ґрунту. У сприятливих умовах модрина - красиве, струнке дерево заввишки до 35-40 м, з ніжно-зеленою хвоєю навесні та ніжно-золотистою восени.

Рід модрини налічує близько 20 видів, що ростуть у Європі, Азії та Північній Америці. У Росії її поширена модрина сибірська. Живуть модрини кілька сотень років, займаючи за швидкістю зростання одне з перших місць серед наших хвойних порід.

Модрина належить до найпоширеніших деревних порід. Площа лісів з величезним переважанням модрина у Росії становить понад 40 % лісопокритої площі запаси деревини - 38 % від загальної кількості (близько 12 % світових запасів деревини). У цьому майже всі запаси модрини зосереджено Сибіру і Далекому Сході, де є переважаючою породою .

За будовою та складом модрина значно відрізняється від інших хвойних порід. Вона відноситься до типових ядерних пород. Характерною особливістюмодрини є воднорозчинний полісахарид арабіногалактан, що міститься в ній у кількості близько 14% (з коливаннями від 5% до 30%). Така ж характерна присутність в ядрі модрини речовин групи флафоноїдів, представлених, головним чином кверцетином і дигідрокверцетином. Зміст целюлоза нижче, ніж у деревині інших порід.

У хвої модрини знайдено багато вітаміну С, у живиці – до 16 % ефірної олії, у корі – антоціани, флавоноли та органічні кислоти. З молодих пагонів виділили флавоноїди абієтин, астрагалін, гліковіди ізорамнетину, сирингетину та флаванонглікозид.

У медицині використовують одержуваний з модрини «венеціанський» терпентин, що містить до 16% скипидару. (Додаток рис. 4). Застосовують його при ревматизмі та подагрі у вигляді полоскань та мазей, а також при хронічних захворюваннях дихальних органів та сечового міхура. У хвої модрини знайдено багато вітаміну С, у живиці - до 16 % ефірне масло, в корі - антоціани, флавоноли та органічні кислоти. З молодих пагонів виділили флавоноїди абієтин, астрагалін, гліковіди ізорамнетину, сирінгетину та флаванонглікозид.

У народній медицині водний відвар смолистих виділень і порошок кори модрини вживають при грижі. Зі свіжих гілок (лапок) роблять ванни при ревматизмі і подагрі, настойку кори приймають при проносі, отруєння.

У Якутії подрібнені сучки дерева використовують при головних болях, болях у серці, енцефаліті, паралічі, ревматизмі, хворобах нирок і печінки, при раку шлунка. З модрини живиця отримана так звана смола нейтральна, яка успішно використовується в косметичній промисловості при отриманні різних кремів, зубної пасти і запашних речовин. Вироби, до складу яких входить модрина, мають протизапальні властивості, здатністю прискорювати загоєння ран

Глава 2. Модрина Сибірська

2.1. Особливості сибірської модрини

«Російська могутність приростатиме Сибіром». Це сказав великий Михайло Ломоносов, коли Сибір був лише глухим суворим краєм. Геніальна прозорливість Ломоносова підтвердилася. Сибір виявився скарбом багатств. Виявлено поклади залізняку і вугілля, запаси нафти, підраховані колосальні гідроресурси.

Листяні ліси займають в Іркутській області трохи менше третини лісопокритої площі. Оскільки вони враховуються сукупно, без поділу за видами модрин, то неможливо визначити частку площі, зайнятої лісами кожної з трьох модрин, тим більше що розрізняти їх далеко не просто. Справа в тому, що діагностичні ознаки (особливості, за якими різняться види) сильно варіюють залежно від умов зростання. Тому частини дерева (насіння, шишки, пагони), взяті з різних районів, виявляються незрівнянними. З цієї причини не дає впевнених результатів порівняння дерев за окремими ознаками. Для безпомилкового визначення виду модрин їх потрібно порівнювати відразу за декількома ознаками. За такого порівняння модрини сибірська і Гмелина відрізняються досить чітко. Вирощується модрина насінням, яке висипається в жовтні.

У модрини сибірської шишки відносно великі (довжиною 2,5-3,5 см); насіннєві луски щільно притиснуті і при висиханні широко не розкриваються; насіннєві луски мають опушення та увігнуту ложкоподібну форму. Їхній край гладкий, напівкруглий, без зазубрин; вістря криючих луски скрізь виступають над насіннєвими лусками; у шишках є 3-7, у середньому 4 парастихи (спіралі, якими розміщені луски в шишці); молоді шишки найчастіше червоні, а пагони світлі - солом'яно-жовті, рідше сірувато-жовті.

У модрини Гмеліна шишки дрібніші, зазвичай не довші 2,5 см; їх насіннєві луски прилягають нещільно і при висиханні сильно розчепірюються; насіннєві луски плоскі, іноді навіть з вивернутим назовні краєм; вони, зазвичай, немає опушения; край насіннєвих луски нерівний, із зубчиками та заглибленнями; вістря криючих луски виступають над насіннєвими лусками тільки в основі шишки; у шишках є 2-5, у середньому 3 парастихи; молоді шишки найчастіше зелені, а пагони жовтувато-бурі (темніше, ніж у модрини сибірської).

За будовою та розмірами хвої, кількості хвоїнок у пучках, формі шишок, співвідношенню довжини та ширини насіннєвих луски ці види модрин майже не різняться. Молоді дерева цих видів модрин практично не помітні. Старі дерева модрини Гмеліна відрізняються більшою товщиною кори і сильною закомелісті стовбурів.

Модрина сибірська (Larix sibirica) поширена в західних і центральних районах області на схід і північ до лінії: північний край оз. Байкал - гирло нар. Вітим - сел. Чембальськ на нар. Підкам'яна Тунгуске.

Модрина Гмеліна (L. gmelinii) росте в північній і східній частині області на захід до звивистої лінії: джерело р. Кіренги - м. Усть-Кут - гирло нар. Вітим - сел. Чембальськ на нар. Підкам'яна Тунгуске.

Модрина Чекановського (L czekanovskii) - збірний вид, що є сумішшю гібридних популяцій зазначених вище двох видів модрини, росте в смузі змикання їх ареалів, яка обмежена із заходу лінією: джерело р. Олени - сел. Чембальськ на нар. Підкам'яна Тунгуске, а зі сходу лінією: м. Чита - м. Бодайбо - сел. Нохтуйськ на р. Олені - сел. Єрбогачен. У цій смузі морфологічні ознаки та екологічні властивості модрини Чекановського змінюються від дуже близьких до модрини сибірської до не менш близьких до модрини Гмеліна. Зазначені кордону досить умовні, оскільки визначення видової приналежності модрин в цьому районі становить великі проблеми через малу різницю морфологічних ознак між видами. У межах свого ареалу в Іркутській області модрина сибірська поширена нерівномірно. Лісоутворююча її роль Пріангарье загалом збільшується з південного заходу на північний схід. У горах західної частини Східного Саяна та на Лено-Ангарському плато вона утворює ліси у нижній частині схилів. В інших місцях трапляється на різних елементах рельєфу.

Модрина Гмеліна в межах свого ареалу поширена майже повсюдно. Лише на досить зволожених схилах, що обігріваються, вона поступається місцем кедру, а на піщаних і скелетних грунтах - сосні. Морфологічно та екологічно дуже неоднорідна модрина Чекановського у західній частині смуги свого поширення займає холодніші та вологіші місця проживання, поступаючись кращі модринисибірської, а у верхній частині схилів – кедру У східній частині – вона, навпаки, виростає у більш комфортних лісорослинних умовах у порівнянні з холодостійкою модриною Гмеліна.

Донедавна вважалося, що модрина сибірська доживає до 450 років, досягає висоти 45 м і діаметра 1,8 м. Така характеристика справедлива для цієї породи біля східного кордону її ареалу - у лівобережжі верховій р. Олени. У Пріангар'ї найбільші її екземпляри досягають висоти понад 50 м при діаметрі на висоті грудей близько 1,8 м, а у кореневої шийки до 2,5 м. Зрідка зустрічаються дерева трохи вище 60 м, хоча в масі екземпляри вище 45 м зустрічаються нечасто. Важко визначити граничний вік цієї породи, тим більше, що дуже старі дерева зазвичай уражені серцевинною гниллю. У Братському районі нам тричі зустрічалися модрини старші за тисячу років (1052, 1280 і 1348 років). Взагалі ж 800-900-річні модрини трапляються порівняно рідко, але вік 700-750 років вже досить звичайний для старих дерев цієї породи. Модрина у віці 400-500 років має в Пріангар'ї добре охоплену крону без зовнішніх ознак старіння.

На родючих дерново-карбонатних ґрунтах поблизу Братська модрини з другим ярусом ялини мали досить значний вік (більше 700 років), середню висоту 43 м та деревний запас понад 1200 куб. м/га. Вони вирубані під час будівництва алюмінієвого заводу. Яка росте в суворіших умовах модрина Гмелина набагато поступається модрині сибірської за розмірами і довговічністю. Тільки по діаметру на пні різниця між ними не настільки велика, так як модрина Гмеліна має сильно закомелісті у старих дерев стовбури, тим більше що її кора в цьому місці досягає товщини 25 см. . Коренева система модрини сибірської не відрізняється пластичністю, а по холодостійкості поступається не тільки модрині Гмеліна, а й кедру. На ґрунтах оптимального зволоження одновікова з кедром сибірська модрина значно обганяє його в зростанні. Але на холодних перезволожених ґрунтах вона помітно відстає від нього.

Модрина сибірська має кореневу системуу вигляді "редьки" і не утворює довгих поверхневих коренів на ґрунтах надмірного зволоження. Придаткові коріння, що з'являються в неї в таких умовах, не бувають великими і численними. У грунтах з надмірним зволоженням модрина сибірська утворює, зрозуміло, більш поверхневу кореневу систему, ніж при оптимальному зволоженні, але не настільки, як сосна, модрина Гмеліна і кедр.

На відміну від неї модрина Гмеліна має кореневу систему, майже ідеально пристосовану до холодних перезволожених ґрунтів. Вона відрізняється великою довжиною коріння та масовим утворенням придаткового коріння. Останнє дозволяє їй успішно виростати на мохових болотах з інтенсивним наростанням торфу та поступовим підвищенням рівня багаторічної мерзлоти. Кореневі закінчення у модрини Гмеліна рушають у ріст при невеликій негативній температурі (при якій грунтова волога знаходиться в рідкому стані), що дає можливість цьому виду виростати в найбільш континентальних і холодних районах Північної півкулі. тому погано росте в чистих модринах, а також на вирубках і гарах, заросли вейником. Інші види модрини не досліджені в цьому відношенні. Через велику товщину кори модрина сибірська ушкоджується пожежами значно менше сосни і тим більше тонкокорих темнохвойних порід. Але слабка у більшості екземплярів модрини смолопродуктивність робить її чутливою до механічних та вогневих ушкоджень, через які в стовбур проникають грибні інфекції. Камеденосність модрини не повністю замінює смоливиділення і не рятує її від цих інфекцій.

Дуже товстокорі стовбури модрини Гмеліна майже не ушкоджуються пожежами, але її поверхнева коренева система чутлива до дії вогню. Тому модрина Гмеліна виявляється в ряді випадків менш стійкою до лісових пожеж, ніж сосна і модрина сибірська (сосна в районах проростання модрини Гмеліна зустрічається тільки на швидко протаюючих грунтах легкого механічного складу і не утворює поверхневу кореневу систему). Листопадність модрин, що сильно знижує випаровування дерева в найважчий для нього ранньовесняний період, є важливим пристосуванням до континентального клімату. Щорічне поновлення хвої підвищує стійкість модрини до лісових пожеж і ураження хвогризучими ентомошкідниками. Терміни розпускання хвої модрин визначаються протаюванням коренеживаного шару грунту. Тому в Сибіру хвоя модрин розпускається пізно і у дорослих дерев не страждає від низьких температур. У підросту модрини сибірської хвоя, що розпускається, і пагони іноді побиваються на відкритих місцях пізніми заморозками, що затримує розселення цієї деревини на вирубках і гарах. Хвоя модрини, що розпускається, досить чутлива до атмосферних посух, при яких жовтіє.

Модрина - дерева однодомні з різностатевими квітами. Чоловічі та жіночі суцвіття розташовуються поблизу на одних і тих же гілках, що вкрай необхідно, тому що пилок модрин не має повітряних мішків і тому погано розноситься вітром. Це робить модрини схильними до самозапилення, яке погіршує якість та веде до освіти великої кількостіпорожнього насіння. Особливо це для модрин, що ростуть як невеликий домішки в інопородних деревостоях, де перехресне запилення утруднене.

Запилення у модрини відбувається одночасно з розпусканням хвої в травні. Насіння дозріває цього ж року у вересні трохи раніше кедрових. Шишки розкриваються поступово в суху погоду, тому насіння висипається протягом усього року. На час цвітіння в минулорічних шишках буває ще трохи насіння. Шишки тримаються на дереві 3-4 роки. Шишки останнього року світліші за старі, в яких вже немає насіння. Насіння настає у вільновільних модрин у 15-20 років, у деревостоях - з 30-50 років. З погіршенням лісорослинних умов настання насіння затримується на 15-20 років.

Урожайні роки трапляються через 3-5 років, середні врожаї – у такій самій послідовності. Повна відсутність насіння буває рідко. У суворих умовах північного сходу області та в горах урожайні роки повторюються дещо рідше. У врожайні роки модрина сибірська в Іркутській області дає до 9 млн насіння на га, але зазвичай не більше 5 млн. У середньому ж модрини дають близько 1 млн насіння на га, тобто набагато більше за інші хвойні породи. Однак птахи і ссавці, які віддають перевагу модрині насіння всім іншим, крім кедрових, знищують значну частину врожаю. Тому обсіменіння може відбуватися тільки в урожайні роки, тим більше що насіння модрини мають зазвичай невисоку схожість, загалом меншу, ніж у інших хвойних, і багато насіння бувають порожніми.

2.2. Продукція з модрини

З модрини шляхом підсочування добувають високоякісний терпентин (живицю). Живиця використовується як сировина для отримання скипидару та каніфолі. З живиці отримують ефірну олію (до 16%), до складу якої входять а-пінен, дипентен, сильвестрен, сильвінова кислота.

Тверда частина живиці представлена ​​переважно абієтинової кислотою. У хвої міститься ефірна олія (близько 0,20%), до складу якої входять а-пінен, бор-неол та борніл-ацетат; крім того – аскорбінова кислота (0,2%).

Кора містить дубильні речовини (8-10%) та глікозид коніферин, насіння – жирне висихаюче масло (до 18%). У медицині скипидар модрини широко застосовується в мазях як дратівливий та відволікаючий засіб при ревматизмі, міозитах, невралгіях, подагрі, а також для інгаляцій як протимікробний та дезодоруючий засіб при катарі верхніх. дихальних шляхів, бронхітах, бронхоектазах, абсцесах та гангрені легені.

З препаратів випускаються очищена терпентинна олія (очищений скипидар), скипидарна мазь, звичайний терпентин (живиця). Препарати з модрини мають заспокійливу, протимікробну, дезодоруючу, обволікаючу, дратівливу, відволікаючу, глістогінну, протицинготну властивості. Зовнішньо препарати модрини застосовуються як дратівливий і відволікаючий засіб. Скипидарні компреси, покриті гарячою грілкою, застосовують при радикуліті та ішіасі. При зубному болю скипидарний компрес накладають на щоку навпроти ураженого зуба. Скипидар або мазі на його основі використовують для втирання при ревматизмі, подагрі, запаленні м'язів, невралгії. Для інгаляції як протимікробний засіб використовуються при бронхіті, абсцесах, гангрені легень, катарі верхніх дихальних шляхів.

Кору та пагони використовують як гарячих настоїв при грижі. Камедь і модрина використовують як обволікаючу. Ванни з настою свіжих гілок корисні при ревматизмі та подагрі.

Крім того, настій модринової губки має заспокійливу і легку снодійну дію. Енергетичний вплив модрини найповніше виявляється у другій половині дня. Заряджатися енергією дерева найкраще вранці.

Відвар хвої модрини: заварити 1 склянкою окропу 1 ст. л. дрібно подрібненої сировини, підігрівати на малому вогні 10 хв, настояти 0,5 год, процідити. Пити по 1/3 склянки 3 рази на день за 0,5 год до їди при гіпертонії та як сильний протицинготний засіб.

За технічними властивостями деревина модрини перевершує деревину всіх наших хвойних порід. Вона дуже тверда, має питому вагу близько 1, тому, свіжозрубана, вона тоне у воді. Довго не піддається гниттю в грунті і навіть у воді, використовується в гідротехнічних спорудах, суднобудуванні, йде на шпали, стовпи, фундаменти для мостів, рудничний ліс і т. д. в. З неї одержують целюлозу, етиловий спирт, камедь. Екстракти кори - хороші дубителі та барвники, що фарбують у жовті, рожеві та коричневі тони.

Живиця модрини використовується безпосередньо, а також для отримання дуже високої якості скипидару (застосовується у вигляді пластирів та мазей при ревматизмі та подагрі) та каніфолі. У нашому місті Ангарську модрину використовують у гідротехнічних спорудах, домобудуванні, спортивних спорудах, у вигляді шпал, у виробництві меблів, паркету, фанери, у гідролізній та інших галузях промисловості, у медицині, у виготовленні екологічно чистих дитячих іграшок. Завдяки високій стійкості до гниття з неї виготовляються палі, кріплення, шпали, телеграфні стовпи, греблі, причали тощо. причому без спеціального просочення. Також порода характеризується високою морозостійкістю. Замінює дуб у вагонобудуванні, у меблевому виробництві використовується для виготовлення паркету, ламінату, шпону, фанери.

Висновок

Вивчивши наукову літературу з проблеми дослідження, ми дізналися особливості сибірської модрини та її значення в житті людини, ми переконалися, що сибірська модрина - еліта серед дерев у силу унікальних властивостей своєї деревини.

Це видатні властивості міцності, багата колірна гама і незаперечні лікувальні якості, це синонім довговічності та стійкості до впливу. зовнішніх факторів, Це екологічно цілющий, чистий, затребуваний людиною матеріал.

Літературa

• Авров Ф. Д. Екологія та селекція модрини. - Томськ: Спектр, 1996
• Ботанічні дослідження Далекому Сході. – Владивосток, 1978.
• Воробйов Д. П. Дикорослі дерева та чагарники Далекого Сходу. М: Наука, 1968.
• Кабанов Н. Е. Хвойні дерева та чагарники Далекого Сходу. М: Наука, 1977.
• Солодухін Є. Д. Дерева, чагарники та ліани радянського Далекого Сходу. - Уссурійськ, 1962.
• Усенко Н. В. Дерева, чагарники та ліани Далекого Сходу. - Хабаровськ: Книжкове видавництво, 1984.

Насіннєві рослини

йшли лінією подальшого розвитку спорофита і редукції гаметофита. Для насіннєвих рослин найважливішим еволюційним придбанням є внутрішнє запліднення. Гаметофіти цих рослин різко редукуються. Жіночий гаметофіт і утворювані ним гамети (яйцеклітини) не залишають мегаспорангія і залишаються на материнській рослині (спорофіті). Вкрай редукований чоловічий гаметофіт міститься в пилковому зерні. Дуже важливо, що процес запліднення не залежить тепер від наявності краплинно-рідкого водного середовища. .

Одиницею розмноження у насіннєвих рослин, як видно з назви, є насіння. Насіння, на відміну від спор, має не тільки цілком сформований зародок майбутнього спорофита, а й запасні поживні речовини, необхідні на перших етапах його розвитку. Щільні оболонки оберігають насіння від несприятливих природних чинників, згубних більшість спор.

Таким чином, успішним завоюванням суші насінні рослини значною мірою завдячують двом ароморфозам (морфофізіологічним прогресивним змінам організмів) – виникненню насіння та пилкової трубки, що визначило редукцію статевого покоління (гаплоїдного гаметофіту) при подальшому вдосконаленні безплідного покоління.

1. Структура відділу:Сучасних голонасінних налічується близько 700 видів. Відділ включає два з яких вимерли, а з тих, що залишилися найбільш численна група - хвойні (Pinopsida) - 50 пологів, 550 видів.

Розквіт хвойних посідає юрський період. Хвойні - вічнозелені рослини, за винятком модрини та метасеквої. З них сосни – 90 видів, мабуть, найвідоміші.

2. Поширення : Голосонасінні - дуже давні рослини. Залишки їх копалин знаходять у шарах девонського періоду палеозойської ери (350 млн років тому). В даний час, незважаючи на відносно невелику кількість видів, голонасінні широко поширені, особливо в північній півкулі, де вони утворюють великі масиви хвойних лісів, які називають тайгою. На великих просторах Північної Євразії та Північної Америки вони утворюють риштування, часто представлені домінуванням одного виду. Найбільше видів сосни, ялиці, смереки і модрини зосереджено поблизу узбережжя моря, особливо у Китаї. У південній півкулі хвойні найбільш рясні в помірних областях Нової Зеландії, Австралії та Південної Америки.

3. Життєві форми : Домінує спорофіт, безстатеве покоління – листостебельна рослина. В даний час голонасінні – це переважно дерева, чагарники, деревоподібні ліани і навіть епіфіти з моноподіальним розгалуженням. Трави були представлені лише одним достовірно відомим видом – вільямсоніеллою (з беннітових). Серед хвойних зустрічаються гіганти рослинного світу. Наприклад, секвоя вічнозелена (Каліфорнія США) досягає 117 м у висоту при товщині стовбура 11 м; мамонтове дерево - товщина ствола до 12 м та вік до 4000 років; болотний кипарис - товщина ствола до 16 м. Рекорд довгожительства встановила сосна довговічна, знайдена в Східній Неваді (США), її вік приблизно 4900 років.

4. Коренева система : Зародковий первинний корінь перетворюється, як правило, на потужний стрижневий і функціонує все життя. Часто розвиваються дві форми коріння: зазвичай подовжені і сильно гіллясто-укорочені. Саме останні є мікоризою. Кореневі волоски локалізовані у вузькій зоні. Придаткове коріння зустрічається дуже рідко (у примітивних представників).

5. Листя: у голонасінних сильно варіюють за кількістю, розмірами та будовою Форма листя може бути голкоподібна (ялівець, ялина, сосна, модрина), луската (туя, кипарис). Голчасте листя може бути розташоване в мутовках по одному (ялина) або по два-вісім (сосни), на стеблі розташовуються по спіралі, лускоподібні - супротивно. Те що ми бачимо у сосни, у вигляді пучка хвоїнок, оточених лускоподібним листям, - укорочені пагони (брахібласти). У будові листя спостерігається ряд пристосувань для зменшення випаровування: форма листа, товста кутикула, занурені продихи, які в холодну пору року запаяні смолою. Більшість голонасінних – вічнозелені рослини. Хвоя у сосни змінюється через 3-4 роки (виняток - листопадна модрина). Але у сосни остистої (Pinus longaeva) може зберігати фотосинтетичну активність до 45 років! У хвойних потужно розвинена вторинна ксилема (деревина), що складається на 90-95% трахеїд. Кора та серцевина розвинені слабо. У багатьох хвойних у корі, деревині та листі є смоляні ходи, що містять ефірну олію, смоли, бальзами.

6. Спорангії : Спеціалізованими органами, на яких розвиваються спорангії, є шишки, що складаються з осі та лусок. На лусах жіночої шишки зверху(фото 1) мегаспорангії – сім'язачатки, а в них яйцеклітина. На лусах чоловічої шишки (мікроспорофілах - редукованих спороносних листках, які можна розглядати як гомологи тичинок покритонасінних) знизу(фото 2) - мікроспорангії - пильовики, а в них пилкові зерна. Хвойні - рослини однодомні (рідше дводомні). Наприклад, сосна - рослина однодомна, чоловічі та жіночі шишки утворюються на одній рослині. У звичайному випадку вона досягає висоти 50 м і живе до 400 років. Спороутворення відбувається на 30-40 році життя, але буває і раніше. Спорофіли зібрані в шишки двох видів, що різко розрізняються між собою: чоловічі представлені хуртовими «суцвіттями», жіночі - одиночні.

Чоловіча шишка, що має еліпсоподібну форму довжиною 4-5 см, діаметром 3-4 см, утворюється в пазусі лусочки на місці укороченої втечі і є втечею з добре розвиненою віссю (стрижнем), на якій спірально розташовані мікроспорофіли - редуковані спороносне листя. Їх можна розглядати як гомологи тичинок покритонасінних. На мікроспорофілах з нижнього боку формуються мікроспорангії (пильники).

Жіночі шишки утворюються на верхівках молодих пагонів, вони більші за розмірами та складно влаштовані. На головній осі в пазухах лусок, що криють, утворюються товсті луски з двома сім'язачатками на верхній стороні. Ці луски називають насіннєвими. Жіноча шишка – це група метаморфізованих укорочених бічних пагонів, що знаходяться на загальній осі.

а) Усередині мікроспорангії на чоловічій шишці до осені утворюється велика кількість мікроспороцитів - материнських клітин мікроспор (2). Навесні вони редукційно діляться і утворюють гаплоїдні мікроспори (з кожної диплоїдної материнської клітини утворюється чотири гаплоїдні мікроспори). Кожна мікроспора одягнена оболонкою - спородермою, що складається із зовнішньої екзини, що являє собою особливу стійку високомолекулярну речовину - спорополінін і може не тільки витримувати крайні температурні та хімічні дії, але й здатна зберігатися мільйони років у геологічних відкладеннях. Дуже часто ця оболонка несе спеціальні вирости та скульптурні потовщення. Внутрішня оболонка інтину представляє тонку плівку з целюлози та пектину, що облягає вміст мікроспори. Оболонки відстають одна від одної та утворюють т.ч. два повітряні мішки. Кількість мікроспор, що утворюються однією рослині, дуже велика.

б) Молодий сім'язачаток сосни складається з нуцеллусу та одного інтегументу. Нуцеллус по суті є сім'язачаток. У середній частині сім'язачатка (нуцеллуса) відокремлюється одна велика материнська клітина мегаспори, яка (нагадаю) ділиться мейотично і утворює чотири гаплоїдні мегаспори; три з них дегенерують, а одна, що залишилася, багаторазово ділиться мітотично, без цитокінезу. Ядра розташовуються в постінному шарі, а потім відбувається вільне утворення клітин. Так утворюється багатоклітинний жіночий гаметофіт(Називається у голонасінних первинним ендоспермом). Т.ч. освіта з мегаспори жіночого гаметофіту відбувається на самому спорофите.

9. Антеридії:

Проростання мікроспор відбувається в мікроспорангії з подальшим розвитком редукованого гаметофіту. Покрови мікроспори залишаються покровами пилку – чоловічого гаметофіту.Спочатку відокремлюються 2 проталіальні клітини. Після першого поділу проталіальні клітини відтісняються до стінки пилкового зерна та руйнуються. Клітка, що залишилася, ділиться на вегетативну і антеридіальну. Після дозрівання пилку мікроспорангії розкриваються і пилок висипається назовні. Повітряні мішки полегшують перенесення пилку вітром. Подальший розвиток чоловічого гаметофіту відбувається вже після запилення на жіночих шишках усередині сім'язачатку. Таким чином, чоловічі гаметофіти сосни вже повністю позбавлені антеридіїв.

10. Архегонії

У жіночій шишці всередині сім'язачатка на багатоклітинному жіночому гаметофіті з двох зовнішніх клітин (поблизу пилковходу) утворюються два сильно редукованих архегонія, у яких добре розвинені лише яйцеклітини. Над ними розташовуються дрібні клітини шийки та черевна канальцева клітина, яка незадовго до запліднення руйнується.

11. Запліднення.

Запліднення може статися через 20 місяців після утворення сім'язачатка. Запліднення передує запилення - перенесення вітром повітрям пилку до семязачаткам. Запліднення у сосни не пов'язано з краплиннорідким середовищем- спермій доставляється до яйцеклітини за допомогою пилкової трубки. При запиленні пилок потрапляє на сім'язачатки, розташовані відкрито на жіночій шишці і прилипає до пилковхода завдяки клейкій рідині, що виділяється ним, а потім через пилковхід (мікропилі) при випаровуванні рідини втягується в пилкову камеру. Шишка зеленіє, луски зростаються, деревіють. Пилок залишається в стані спокою до наступного літа, коли він починає проростати. Екзіна лопається, а інтина оточує пилкову трубку, що утворюється з вегетативної клітини пилкового зерна, яка доносить спермії до архегоніїв, де один з них зливається з яйцеклітиною. Відбувається це так: після запилення лусочки жіночої шишки замикаються, зеленіють, зростаються, дерев'яніють, а чоловічий гаметофіт продовжує свій розвиток на мегаспорангії. При проростанні чоловічого гаметофіту у напрямку архегонія вегетативна клітина розвивається в пилкову трубку, а антірідіальна утворює дві клітини: клітину-ніжку та сперматогенну клітину. Вони переміщуються в пилкову трубку і нею досягають архегонія. З ядра сперматогенної клітини безпосередньо перед заплідненням утворюються чоловічі гамети, позбавлені джгутиків. По досягненні яйцеклітини пилкова трубка руйнується, і один із сперміїв зливається з яйцеклітиною, а інший із залишками вегетативної клітини та клітини-ніжки, відмирають.

12. Зародок: З заплідненої яйцеклітини - зиготи (2n) розвивається зародок, забезпечений його живильною. гаплоїднийтканиною жіночого гаметофіту (n) (ендоспермом), оточений покривом сім'язачатка (2 n) - НАСІННЯ.

Зародок сосни складається з підвіска (освіта за допомогою якого зародок прикріплюється до оболонки зародкового мішка), корінця, гіпокотиля, 3-15 сім'ядолів та верхівкових меристем (кореневий та втеча).

13. Розмноження

У рослин розрізняють два основні способи розмноження - статеве та безстатеве. Одним із видів безстатевого розмноження є спороутворення. При спороутворенні зі складу материнського організму виділяється спеціалізована клітина - спору, яка служить для розмноження та розселення рослин. Спору проростає без попереднього злиття з якоюсь іншою клітиною. У всіх вищих рослинсуперечки утворюються внаслідок мейозу, тобто. мають гаплоїдний набір хромосом. Розрізняють мікро- та мегаспори, що розвиваються відповідно в мікро- та мегаспорангіях. У насіннєвих рослин мікро- та мегаспори втратили функцію розселення, але їхнє утворення залишається необхідним етапом циклу відтворення. Одна із загальних закономірностей, властивих розмноженню рослин, - зміна у тому життєвому циклі безстатевого і статевого поколінь, тобто. чергування поколінь.

Підсумовуючи сказане, слід ще раз відзначити, що у сосни шишки закладаються на початку зими, запилення відбувається навесні, запліднення – на наступний рік. Дозрівання жіночих шишок та опадіння насіння завершується протягом наступної осені. Звідси, життєвий цикл жіночої шишки сосни охоплює три вегетаційні періоди. Проростання насіння відбувається за сприятливих умов з настанням весни у зоні помірного клімату.

14. Значення

1) Хвойні формують природні ландшафти - тайгу на величезних просторах континентів. Їх значення у житті природи й у господарську діяльність людини велике.

2) Будучи найважливішим компонентомбіогеоценозів, вони мають величезне водоохоронне та протиерозійне значення.

3) Хвойні рослинидають основну масу будівельної деревини та є вихідним матеріалом для багатогалузевої лісотехнічної промисловості.

4) З хвойних отримують віскозу, шовк, целюлозу, штапель, бальзами та смоли, соснову шерсть і камфору, спирт та оцтову кислоту, каніфоль та скипидар, дубильні екстракти тощо, а також харчові продукти та вітаміни.

5) Насіння деяких араукарій, кедра, сибірської сосни містить до 79% олії, близької до прованської та мигдальної.

6) Для медичної промисловості хвойні служать вихідною сировиною для отримання не тільки вітамінів, а й препарату пінобіну (спазмолітичний засіб). Хвойні екстракти використовують для лікувальних ванн.

7) Багато видів хвойних використовують у народній медицині для лікування туберкульозу, нервових розладів, хвороб нирок, сечового міхура, геморою, глухоти та як антилепрозний засіб.

8) Хвоя та молоді пагони деяких хвойних – незамінний зимовий корм лосів, хвоєю харчуються глухарі, а насінням сибірського кедра- багато тварин та птиці (як і насінням інших хвойних). Шишкоягоди ялівцю - корм тетеруків. Деревина тисових використовується для виготовлення дорогих виробів і в меблевій промисловості, вона майже не схильна до дії комах.

КЛАС НАСІННІ ПАПОРОТНИКИ (Lyginopterydopsida, або Pteridospermae)

До цієї групи відносяться повністю вимерлі рослини, зовнішнім виглядом та будовою листя схожі з справжніми папоротями, за що й отримали свою назву. Але не дивлячись на це – розмножувалися вони за допомогою насіння. Швидше за все розвиток зародка в семезачатке відбувався вже після опадання з материнської рослини на ґрунт. На думку деяких учених насіннєві папороті могли бути предками голонасінних і навіть покритонасінних рослин. З іншого погляду, вони предки сучасного гінкго, і з покритонасінними ніякого кревності немає.

Клас БЕННЕТТИТОВІ (Bennettitopsida)

Вимерла група деревоподібних голонасінних рослин. Можливо походять від насіннєвих папоротей. Відомі з тріасу до крейди. На вигляд нагадували саговники, але відрізнялися від них будовою органів розмноження. Більшість беннеттитових мали обох статей, що нагадують за типом квітка найбільш примітивних сучасних покритонасінних. Насіння мало цілком розвинений зародок із добре розвиненими сім'ядолями, що містять запас поживних речовин. Вважаються можливими предками покритонасінних.

КЛАС САГОВНИКОВІ, або ЦИКАДОВІ (Cycadopsida)

Група тропічних та субтропічних голонасінних, що налічує близько 120 видів. Саговники - деревоподібні, рідше низькорослі рослини, зовнішнім виглядомпальми, що нагадують. Найбільші представники саговників досягають висоти 20 м і мають стовбур завтовшки близько 1 м. Саговникові – виключно дводомні рослини. Цікаво відзначити, що їхні чоловічі гамети мають власний руховий апарат і звані сперматозоїдами, здатні до активного руху в водному середовищімікропілярної камери у напрямку яйцеклітини. Це дуже примітивна ознака, яка показує, що еволюція статевого процесу йде дуже повільно і немає різкої межі між статевим процесом папоротеподібних та голонасінних.

Більшість саговників декоративні та цінуються у квітникарів різних країн світу. Саговник, що поникає родом з Південної Японії, іноді вирощують у нас на Чорноморське узбережжя. Кора і серцевина сагоніків містять до 40% крохмалю і раніше використовувалися для одержання саго (крохмалистого харчового продукту). Зараз для цієї мети використовують дешевшу картоплю.

КЛАС ГНІТОВІ (Gnetopsida)

До цього класу відносяться три ізольовані один від одного порядки - ефедрові (Ephedrales), вельвічієві (Welwitschiales) та гнітові (Gnetales). Усіх їх об'єднує ряд загальних ознак: супротивне листорозташування; дихазіальне розгалуження зборів стробілів; схожий на оцвітину покрив навколо стробілів; двосім'ядольні зародки; довгі мікропілярні трубки, утворені витягнутими інтегументами; наявність судин у вторинній ксилемі; відсутність смоляних ходів.

КЛАС ГІНКГОВІ (Ginkgopsida)

Представлений єдиним видом – гінко дволопатевим (Ginkgo biloba). Листя гінкго від дихотомічно розсічених, до дволопатевих або цілісних, жилкування дихотомічне. Спорофіли сильно редуковані в одностатевих стробілах. Сперматозоїди рухливі, з численними джгутиками. Гінкго дволопатевий - дводомне листопадне дерево висотою до 30-40 м. Укорочені пагони несуть на верхівках пучки листя, а також мікро- та мегастробіли. Між запиленням та заплідненням проходить кілька місяців. Розвиток зародка відбувається в семязачатках, що опали з дерева. Виростає на невеликій території у Східному Китаї. Широко розводять як декоративне деревоу субтропічних та теплопомірних областях.

СВІТЛОСВОЙНІ ЛІСОВІ ФОРМАЦІЇ

Ці формації ширше поширені у лісовій зоні, ніж темнохвойні, і займають близько 56% лісової площі. Найчастіше зустрічаються модринові (близько 36% лісових площ), потім формації чисто соснові та змішані з переважанням сосни (близько 20%).

У лісовій зоні роль цих формацій утворенні лісів різна. У європейській частині поширені переважно соснові ліси, у Західному Сибіру - соснові та модринові, у Східному Сибіру - модринові. Сюди входять такі види дерев: сосна звичайна з її численними екологічними формами, модрини Сукачова, сибірська та даурська. Усі вони порівняно однорідні за екологічними властивостями: світлолюбні, менш вимогливі до едафічним умовам.

Світлохвойні формації мають ряд особливостей, що відрізняють їх від темнохвойних: вони швидше виникають на вільних від лісу площах; завдяки швидшому зростанню в молодості швидше формуються; створюють полог деревостою, що пропускає більше світла і сприяє доброму розвитку третього та четвертого ярусів - підліску та трав'яного покриву; займають різноманітні типи умов місцезростання - від бідних сухих пісків і кам'янистих грунтів до сфагнових боліт; на ґрунтах родючих та у більш вологому кліматі змінюються темнохвойними лісами.

Сосна звичайна- Pinus silvestris. Дерево висотою від 20 до 45 м і діаметром до 1 м. Крона не густа, у молодому віці ширококонічна; у дорослих дерев через нерівномірний розвиток гілок першого порядку неправильна, яйцеподібна, із закругленою або плоскою вершиною, піднята високо.

Розгалуження строго мутовчасте. На стовбурах та товстих гілках старих дерев така мутовчатість затушовується нерівномірним розвитком окремих гілок та заростанням частини відмерлих гілок. Вік дерева до 30 - 40 років легко визначити по добре помітних мутовках.

Стовбур майже циліндричний до крони, в кроні старих дерев розгалужується на товсті гілки, стає неправильним за формою або губиться серед бічних гілок. Кора у молодих дерев сіра, потім стає буро-червоною, з довгими поздовжніми тріщинами в нижній частині, утворює товстий (до 10 їжак) шар кірки; у верхній частині стовбура і на сучках у кроні – кірка гладка, відшаровується великими тонкими плівками з нерівними розірваними краями.

Хвоя сосни звичайної розташовується дві на укорочених пагонах. Вона велика, довжиною 5 – 10 см, товста, жорстка, гостра, сірувато-зелена. У поперечному розрізі плоско-опукла. Продихання розташовуються рядами у вигляді тонких смужок на всій поверхні. Живе хвоя 2 – 3 роки, у молодих дерев іноді 4 роки; опадає разом із укороченою втечею.

Укорочені пагони розташовуються спіраллю на зближених вузлах видовженого, відходячи від нього під прямим кутом (рис. 66). Тому хвоя як би стовбурчиться, поступово покриваючи як головний, так і бічні пагони і надаючи їм радіальну симетрію. Укорочені пагони виходять з пазухи лусочок, що є редукованим листям. Ці лусочки добре видно лише на молодій втечі. Укорочена втеча сосни має досить складну будову, добре помітне відразу після розпускання бруньок. Він складається з дуже короткого (1 - 2 мм) стебла, двох хвоїнок, між якими на стеблі є маленька спляча брунька. Крім того, укорочена втеча має ще плівчасті лусочки двох видів, що щільно охоплюють його у вигляді трубки, - так звана піхва укороченої втечі. Ці плівчасті лусочки є редукованим листям: нижні - світло-бурі, верхні - білі. Вони добре видно лише навесні на молодих пагонах, потім засихають, сильно зменшуються, а надалі опадають. Спляча нирка укороченої втечі відмирає разом із хвоєю, іноді вона не розвивається зовсім. При сильному пошкодженні хвої, наприклад, комахами або поломці верхньої частини подовженої втечі, або пошкодженні верхівкових бруньок подовженої втечі, або видаленні тільки бічних бруньок мутовки у багатьох укорочених пагонів сплячі бруньки проростають, і між двома хвоїнками з'являється подовжену втечу, що несе іноді один , парну хвою. При проростанні нирок укорочених пагонів порушується каламутний характер розгалуження, відновлюється втрачена частина втечі і він продовжує зростати. Іноді дерево тому стає дво- або тривершинним.

Нирки видовжених подовжених пагонів у сосни великі (1 - 2 см), яйцевидно-циліндричні, загострені, покриті смолою. Закладаються вони тільки у верхній частині втечі, більша - верхівкова, під нею каламуткою, трохи дрібнішою 4 - 7 бічних бруньок.

Розпускаються бруньки сосни пізно. Характер розпускання їх та зростання молодих пагонів суттєво відрізняються від інших хвойних дерев. Коли нирки сосни починають подовжуватися, то ниркові лусочки не опадають, як це буває в інших дерев, а лише розходяться. Подовження нирок за сприятливих умов відбувається швидко, на 0,5 - 1,0 см на добу, потім луски нирок, що розсунулися, опадають, а стебло подовженої втечі продовжує витягуватися (по 1 см і навіть більше на добу). Укорочені пагони зі складеними хвоїнками в цей час ростуть дуже повільно, залишаючись покритими білуватими плівчастими лусочками. Коли стебло молодої втечі досягає значної довжини і на вершині його починають формуватися нові нирки, що покояться, починається зростання укорочених пагонів, і їх хвоїнки досягають нормальної величини.

Деревина сосни ядерна, з вузькою заболонню жовтувато-білого кольору; Ядрова частина темніша, рожева або бура. Вона смолиста, міцна, має невелику щільність, легко обробляється, тому є найкращим матеріаломдля будівництва як житла, так і інших будівель, а також для виготовлення шпал, телеграфних стовпів та кріпильного матеріалу. При підсочуванні стовбури сосен дають цінну смолу, з якої шляхом перегонки одержують скипидар та каніфоль.

Цвісти сосна починає порівняно рано – у 15 – 25 років. Цвітіння відбувається після розпускання бруньок. Чоловічі та жіночі "суцвіття" розподіляються рівномірно по всій кроні, навіть у нижній її частині. Цвіте сосна щороку, але найбільше рясне цвітінняїї повторюється через 3 – 5 років. Чоловічі "суцвіття" знаходяться в основі молодих пагонів і складаються з великої кількості "квіток", розташованих спірально навколо втечі. Окрема "квітка" є невеликою шишечкою рожево-жовтого кольору довжиною 1 - 1,5 см, що складається з стрижня з прикріпленими до нього тичинками. Пилки утворюється величезна кількість, вона навіть за слабкого вітру піднімається жовтими хмаринками над кронами дерев.

Жіночі "суцвіття" знаходяться у вершини молодих пагонів, біля бічних бруньок, по 2 - 3, рідше по одному. Вони являють собою маленькі шишечки довжиною 0,5 см і складаються з невеликих насінних лусочок з двома сім'япочками і дуже дрібних лусочок, що криють, приростають з нижнього боку до насіннєвих. Після запилення протягом літа шишечки жіночих "суцвіть" трохи збільшуються (в 2 рази) і зимують у такому стані. Тільки наступного року навесні у них відбувається запліднення. Протягом другого літа вони ростуть та утворюють до осені насіння. Шишки розкриваються поступово, і насіння випадає з них наприкінці зими та навесні. Після випадання насіння шишки довгий часвисять на дереві.

Шишки яйцеподібні, із загостреною вершиною, після розкриття стають яйцевидно-кулястими, луски їх дерев'янисті, на кінці потовщені в апофіз ромбічної форми, з пупком посередині.

Насіння сосни довгасто-яйцевидне, злегка сплюснуте, довжиною 3 - 4 мм, з притупленим кінцем. Забарвлення їх у різних дерев різне: світло-і темно-буре, чорне, білувате і навіть строкате. Одна сторона насіння матова, інша блискуча від частини крила, що щільно приросла до насіння. Крило довге, парусовидне, на вершині темнозабарвлені, від насіння відокремлюється легко, обламуючись біля місця приростання, після чого нижня частина крила має вигляд вилочки або кільця. Партеноспермія буває рідко, насіння має високу схожість і зберігає її добре до трьох років.

Сходить насіння битро і дружно. Сходи мають 5 - 8 тригранних вигнутих сім'ядолів, які буріють та відмирають наприкінці другого року. Вже першого року з нирки утворюється втеча довжиною 4 - 10 див, який несе одиночну плоску хвою. На втечі другого року спочатку з'являється одиночна хвоя, потім у пазусі її виникають укорочені пагони, що несуть по дві хвоїнки. Розгалуження зазвичай починається на третій рік. Молоді деревця сосни ростуть швидко, у 10 років вони за висотою перевершують ялинку в 2 рази, але після 20 – 25 років зростання їх слабшає. Загальна тривалість життя сосни становить 350 років.

Коренева система сосни відрізняється пластичністю: на піщаних ґрунтах вона буває і глибокою, і поверхневою, на ґрунтах із щільним ґрунтом і на торф'янистих – поверхневою. Головний корінь розвивається значно сильніше за бічні. Вегетативно сосна не розмножується.

Область природного поширення сосни дуже велика. Вона росте в межах значної частини лісотундри, по всій лісовій та лісостеповій зонах і навіть у деяких місцях степової зони. Північний кордон її поширення в межах СРСР проходить по північній частині Кольського півострова, гирлом річок Мезені та Печори, потім її межа йде південніше за північний кордон лісотундри, перетинаючи р. Об 60 ° с. ш., нар. Єнісей у 68, нар. Хатангу у 70 °, звідки кордон йде до Охотська у 60 ° с. ш. Південний кордон проходить через Тираспіль, Дніпропетровськ, Саратов, Куйбишев, на північ від Оренбурга, на Семипалатинськ. Крім того, сосна росте в гірській частині Кавказу та Криму. У південній частині свого ареалу в європейській частині СРСР та Західного Сибіру вона поширена островами, досить далеко віддаленими один від одного. Південна межа її суцільного розповсюдження проходить значно північніше і йде через Київ, Чернігів, між Брянськом та Орлом до Рязані, потім до гирла. Ками та нар. Білої, що огинає південний Урал, у Західному Сибіру йде північним кордоном степу (рис. 67).

Маючи такий великий природний ареал з різноманітними кліматом, що різко розрізняються, і грунтово-грунтовими умовами, сосна має велику екологічну амплітуду. Вона є цілком холодостійкою, переносить низькі зимові температури і зовсім не пошкоджується пізньовесняними заморозками, а в південній частині ареалу легко переносить високі температури та значну сухість улітку. До вологості повітря вона невибаглива і може рости в умовах степу.

Сосна належить до світлолюбних дерев, поступаючись у цьому відношенні тільки модрині. Показником її світлолюбності є: прозора крона, невелика тривалість життя хвої, швидка очищуваність стовбура від гілок, погана відновлюваність під пологом лісу за наявності інших видів дерев.

До ґрунтово-ґрунтових умов вона мало вимоглива і має широку едафічну амплітуду, може рости на найрізноманітніших ґрунтах - від кам'янистого ґрунту та сухих пісків до сфагнових боліт. Її коренева система здатна пристосовуватися до найрізноманітніших умов. Виносить вона і незначне засолення ґрунту.

У межах виду сосна звичайна відрізняється великою різноманітністю форм, вона має підвиди та дрібніші екологічні та морфологічні форми. До підвидів відносяться: сосна кавказька, або гачковата - Pinus hamata - морфологічно відрізняється виступаючими апофізами насіннєвих луски, іноді загнутими донизу, вона більш теплолюбна; сосна лапландська – Pinus lapponica – росте на Кольському півострові в північній частині Карелії, відрізняється дрібнішими шишками, вузькою густою кроною, короткою хвоєю, яка живе 4 – 7 років; сосна похоронна – Pinus funebris – росте на Далекому Сході, морфологічно теж відрізняється мало.

Сосна звичайна у лісах СРСР має винятково важливе значення. Вона природно росте і може культивуватися в різноманітних кліматичних та ґрунтових умовах і дає найціннішу деревину та смолу.

Лиственнітні лісові формації в Радянському Союзі утворюють три види модрин: сибірська, Сукачова, даурська. За багатьма Морфологічними ознаками та біологічним особливостямвони досить подібні, розрізняються лише формою шишок і екологічним властивостям.

Модрина сибірська– Larix sibirica. Велике дерево, Висотою до 40, а іноді до 45 м, зі струнким стовбуром, що витончується до вершини. Крона широка, яйцевидно-конічна, з довгих гілок, що горизонтально відходять. Кора молодих дерев світла, буро-сіра, у дорослих дерев - червона, на змові з глибокими поздовжніми тріщинами і з товстою (до 10 см) кіркою.

Хвоя м'яка, вузьколінійна, світло-зелена, іноді з сизуватим нальотом, довжиною 2 - 5 см (на головній втечі молодих дерев буває довша), в розрізі вузькоеліптична, з рядами продихів на обох сторонах; прикріплена до стебла на висотах кори – листових подушечках. На однорічних подовжених пагонах хвоя розташовується поодиноко, спірально; на дворічних і старших – на сильно вкорочених пагонах, густими пучками до 40 шт. На укороченому втечі є одна верхівкова нирка, яка, розпускаючись, навесні, дає новий невеликий приріст укороченому втечі. Укорочені пагони за кілька років виростають до 5 – 10 мм. Іноді нирки укорочених пагонів проростають і дають подовжені пагони. Таке розташування хвої одиночно і пучками значно збільшує її число, а отже, і поверхню дерева, що асимулює. Восени вся хвоя модрини жовтіє і опадає.

Молоді стебла світлі, жовті або червоні, з борозенками від листових подушечок. Пазушні та верхівкові бруньки дрібні, напівкулясті. Розпускаються рано, значно раніше, ніж в інших хвойних порід. Деякі нирки укорочених пагонів, що покояться, стають сплячими, зберігаючи багато років здатність проростати. Зростання головної втечі, на відміну від інших хвойних, триває майже весь вегетаційний період.

Деревина модрини з буруватим ядром, тверда, важка, смолиста, дуже міцна. Ці позитивні властивості деревини викликають утруднення в її експлуатації; при сплаві вона легко тоне, обробляється важко.

Насіння настає раніше, ніж у інших хвойних, у віці 15 - 20 років. Цвіте модрина рано, одночасно з розпусканням хвої, майже щороку і рясно. Жіночі та чоловічі шишечки її розподілені по кроні рівномірно, немає їх лише на вершині крони. Чоловічі шишечки невеликі (0,5 см), кулясті, пилок без повітряних мішків. Жіночі шишечки більш крупні (до 1,5 см), з невеликими насіннєвими лусочками і більшими трипластними червоними або зеленими.

Шишки та насіння в них дозрівають у середині осені. Шишки невеликі, завдовжки 2 - 3 см, яйцеподібні, із шкірястими лусками. У підстави шишки помітні висохлі луски, що криють. При визріванні насіння луски поступово розкривається і насіння випадає. Порожні шишки протягом кількох років залишаються на гілках (рис. 68).

Насіння косо-обратнояйцевидне, з твердою шкіркою, довжиною до 6 мм і з прирослим крилом, яке злегка обкликає їх і не відокремлюється. Насіння жовтувато-буре, з темнішими плямами.

У модрини часто спостерігається партеноспермія, яка досягає 90%; насіння зберігає схожість недовго. Сходи мають 5 - 6 сім'ядолей, рідше більше. У перший рік схід дає тільки подовжену втечу, що не гілкується. Восени хвоя його жовтіє або залишається зеленою, але не опадає. Це показник того, що предки модрини були вічнозеленими. На наступний рік з верхівкової нирки, що лежить, розвивається подовжена втеча, частина пазушних бруньок дає гілки першого порядку, а частина - укорочені пагони. У молодому віці модрина росте значно швидше за інші хвойні.

У модрини сильно розвинене головне і бічні корені, до того ж у шийки кореня вона здатна давати придаткове коріння, внаслідок чого може рости на мохових болотах. Вегетативно модрина не розмножується.

Модрина сибірська займає великий ареал. Північний кордон його проходить від Полярного Уралу на 68° пн. ш. до південної частини Обської та Тазової губи, що перетинає низов'я Єнісея у 70° пн. ш., нар. Лєну у 60 ° с. ш. Східна межа ареалу проходить Байкалом, південна - в Монголії по південних передгір'ях Саян, по південних і західних передгір'ях Алтаю, північніше Новосибірська і Омська до Свердловська. Західним кордоном є східні передгір'я Уралу (рис. 69).

Екологічні властивості модрини сибірської визначаються її великим ареалом, що простягається в широтному напрямку на 23 ° і займає дві зони - лісову і лісотундру, з великою амплітудою режиму тепла і вологості. Біля північного кордону ареалу вона переносить дуже низькі температуривзимку і мириться з нестачею тепла влітку. На півдні ареалу вона росте при високих температурах; у передгір'ях спускається до межі сухих степів. Не боїться модрина і пізньовесняних заморозків. За холодостійкістю вона посідає перше місце. По відношенню до вологості повітря та ґрунту у модрини теж широка амплітуда. По відношенню до світла вона є світлолюбною породою, навіть під зімкнутий полог її крон проникає багато світла, що створює сприятливі умови для розвитку трав'яного покриву.

До родючості ґрунту модрина є мезотрофом, середньо-вибаглива, але в межах свого ареалу вона росте на порівняно бідних ґрунтах.

Маючи такий великий ареал з різноманітним комплексом екологічних факторів, модрина сибірська дає багато екологічних форм та морфологічних лузусів.

Модрина Сукачева- Larix Sukaczewii. Цей вид відрізняється від модрини сибірською формою шишок, вони більші, довжиною 2,5 - 4 см, яйцеподібні, а при розкритих лусках майже кулясті. Луски їх дерев'яно-шкірясті, ложкоподібні, округло-ниркоподібні, з зовнішнього боку опушені. Модрина Сукачова поширена в європейській частині Радянського Союзу, на Уралі та в Західному Сибіру до р. Обі, де вона зустрічається разом із модриною сибірською. У європейській частині вона поширена нерівномірно, як домішка інших пород, або островами. Найбільш західним районом її поширення є район на схід від Онезького озера, нижня течія р. Онєги, північ північ йде північніше Архангельська до гирла річок Мезені і Печори, на Полярний Урал біля 60° з. ш., де збігається з ареалом модрини сибірської. Південна межа від Онезького озера йде на північ від Вологди до гирла річки. В'ятки, до Свердловська, по західних передгір'ях Уралу спускається до південних передгір'їв; на сході Південного Уралу вона збігається з кордоном модрини сибірської. Екологічні особливості її подібні до модрини сибірської.

Модрина даурська- Larix Dahurica. Від сибірської відрізняється добре по шишках; вони дрібніші, довжиною 1,5 - 2,5 см, майже кулясті, луски блискучі, на кінцях прямі або з виїмкою, що широко розкриваються; біля основи шишки видно криючі луски. Хвоя частіше сизувата або голубувата. За біологічними та екологічними особливостями вона подібна до модрини сибірської.

Модрина даурська займає весь Східний Сибір і Далекий Схід. Північний кордон від гирла нар. Єнісея за кордоном з тундрою йде до гирла нар. Анадир та Північної Камчатки; західний кордон співпадає зі східним кордоном модрини сибірської - від гирла Єнісея на озеро Байкал; південний кордон проходить поза Радянського Союзу. У зв'язку з величезним та різноманітним ареалом амплітуда внутрішньовидової мінливості у неї добре виражена як за морфологічними, так і за екологічними ознаками, особливо на Далекому Сході. У тундрі та горах вона дає стланикові форми.

Модрина європейська- Larix decidua. Має ареал, відокремлений від інших модрин; вона зростає у гірських лісах Західної Європи, у Радянському Союзі часто культивується. По шишках добре відрізняється від інших видів модрин.

Шишки у неї яйцевидно-конічні, завдовжки 2-4 см, розкриваються слабо; луски з відігнутим хвилястим краєм. Крощі луски видно по всій шишці. З усіх модрин ця найбільш теплолюбна. Вегетаційний період у неї довший на 2-3 тижні.

Рід представлений 10-15 близькими видами, що ростуть у помірній та холодній зонах Північної півкулі. У Сибіру і Далекому Сході модрини є лесообразующими породами. Всі види модрин - схожі зовні великі листопадні дерева з горизонтальними, широко і нерівномірно розставленими, а іноді і гілками, що звисають. Рослини потужні та кремезні, висотою до 50 м. Окремі екземпляри доживають до п'ятисотрічного віку та більше. Кора грубоморщиніста, товста. Хвоя голчаста, плоска, тонка, м'яка, світло-зелена або голубувата. Чоловічі «квітки» поодинокі, закруглені або яйцеподібні, утворюються на кінцях коротких безлистих пагонів. Шишки дрібні довгасто-яйцеподібні, молоді – зелені або пурпурні, зрілі – сіро-коричневі. Насіння дозріває і висипається в перший же рік, але шишки тримаються на гілках протягом декількох років. Відсоток повноцінно розвиненого насіння невеликий, а схожість їх зникає на 2-3-й рік.

Модрина - одна з найбільш цінних у промисловому відношенні порід. Маючи щільну, міцну, негнилий деревину, вона завжди була одним з головних об'єктів для заготівлі. Її колоди утримували конструкції римських амфітеатрів, будинки Венеції, були основним матеріалом для кораблебудування. Активне використання модрини призвело до значного скорочення її європейського ареалу. Якщо XII столітті великі модринові ліси розташовувалися навіть у Центральної Росії, нині це дерево починає домінувати у лісах лише з Сибіру.

Широко поширені в культурі і абсолютно морозостійкі такі види роду.

• Larix decidua - Модрина опадаюча, або європейська. Виростає у горах Середньої Європи, займає значні площі та сягає рівня альпійських лук. Має безліч культиварів різного габітусу та типу зростання.
• Larix gmelinii - Модрина Гмеліна, або даурська. Утворює могутні ліси Далекому Сході, змінюючи у Східної Сибіру близький вигляд - Модрину сибірську. У високогір'ях має викривлену форму та карликовий ріст, що використовується садівниками для створення карликових дерев «бонсай». Хвоя ніжна, зелена, злегка сизувата. Має нечисленні сортові різновиди.
• Larix laricina - Модрина американська. Формує великі лісові масиви у горах Північної Америки. Хвоя ніжна, світло-зелена. Має численні культивари різного габітусу та типу зростання.
• Larix kaempferi - Модрина Кемпфера. Виростає у горах Далекого Сходу. Хвоя ніжна, сизо-зелена. Має численні сортові форми із сизими та блакитними голками. Широко використовується для створення карликових дерев Бонсай.
• Larix sibirica - Модрина сибірська. Утворює великі ліси у Сибіру та Далекому Сході. Це найпоширеніша рослина Росії. Хвоя ніжна, світло-зелена. Має нечисленні сортові різновиди.

Насіннєве розмноження

Найбільш раціональним способом розведення модрини є насіннєва. Придатне лише свіжозібране насіння, але навіть серед них відсоток схожості невеликий. При зберіганні в звичайних умовахсхожість губиться через рік, а іноді вже й через 3-4 місяці, якщо їх тримати в герметичній тарі при температурі від 0 до +5 °С, то вони зійдуть і через 10 і більше років. Свіжовипале з шишок насіння здатне до негайного проростання, так як їх зародок знаходиться в стадії неглибокого спокою, але просушене і тим більше насіння, що зберігалося, потребують пробудження зародка за допомогою стратифікації. Найбільш раціональні такі способи посіву:

• Підзимовий посів. Восени, відразу після збору, не просушуючи, насіння висівають у гряду на глибину 3-5 см і мульчують на висоту 1-1,5 см. Навесні, після появи сходів, рослини розпикують або залишають на гряді до осені або наступної весни.
• Снігування. Насіння сіють у ящики восени або взимку, містять у теплі протягом 2-3 тижнів і потім виносять під сніг до весни. Навесні - на початку літа, після появи сходів, рослини розпикують у пасму або залишають у ящиках до осені.
• Холодна стратифікація. Наприкінці зими насіння висівають в ящики або миски в земляну суміш, що складається з листової землі, що перепріла, торфу і великого просіяного піску у співвідношенні 3:1:1. Посіви тримають у теплі протягом 2-3 тижнів, а потім зберігають у холодильнику або підвалі при температурі від +3 до +5 °С протягом 1-2 місяців, підтримуючи рівний помірний рівень вологості субстрату та постійну температуру.
• Стратифіковане насіння переносять для проростання у світле тепле (18-25 ° С) місце. Сходи захищають від прямих сонячних променіві помірно поливають. Якщо насіння зійшло надмірно густо, то необхідне пікірування. При настанні тепла посіви виносять у сад і після загартування висаджують у пасму.

Розсада модрини невибаглива і розвивається швидко.

Вегетативне розмноження

Форми, що стеляться, можна розмножувати горизонтальними відведеннями, але укорінення рідко відбувається в перший рік. Можливе живцювання, але воно пов'язане з дуже великими труднощами та малоефективним.

Агротехніка

Модрини - «вільнолюбні» рослини. Тільки на відкритому місці вони набувають характерної розлогої форми крони. У затінених місцях та у загущених посадках вони малодекоративні. До грунтів модрини невибагливі і здатні рости як на пісках, так і на глинах, але перевагу віддають легким родючим слабокислим суглинкам. Дорослі екземпляри мають потужну, розгалужену кореневу систему і підгодівлі не потребують. Молоді рослини можна удобрити навесні після танення снігу по вологій землі комплексним або комбінованим мінеральним добривом, але в жодному разі не свіжим гною та фекаліями.

Пересадку слід проводити рано навесні до розпускання нирок, або восени після пожовтіння листя. При цьому заглибити кореневу шийку можна, хоч і небажано. Рослини з паростками, що активно наростають, вимагають обрізки, погано укорінюються і довго хворіють, тому пересаджувати їх не рекомендується. Молоді модрини легко переносять пересадку, великі можна пересаджувати тільки після попередньої підготовки, коли в результаті неодноразового обрізання коренів утворюється щільна грудка. Якщо рослину планують пересаджувати восени, то обрізку проводять навесні, для пересадки навесні грудку готують влітку попереднього року. Догляд за пересадженою рослиною такий самий, як і в інших хвойних, - рясний полив, а при весняній пересадці необхідно ще й обприскувати, доки дерево не вкорениться.

Дорослі модрини вкрай посухостійкі. Молоді рослини вимагають достатнього поливу в період активного зростання і здатні виносити близькість ґрунтових вод, для дорослих рослин перезволоження згубно. Більшість видів високоморозостійкі. Молоді літні пагони нерідко страждають від пізніх заморозків, але легко відростають.