З 1950 року систематики на пропозицію голландського ботаніка А. Пулле замість колишнього порядку шишконосних (Conifefales) об'єднують сучасні хвойні в п'ять порядків: араукарієві (Araucariales), соснові (Pinales), кипарисові (Cupressales), підкарпові (docarTales).
Представники порядку соснових, об'єднані в одне сімейство Соснові, що включає 11 пологів та 250 видів, є основними лісоутворювачами у Європі, Азії та Північній Америці. Вони утворюють чисті та змішані насадження світлохвойної та темнохвойної тайги Північної півкулі. Соснові є основними породами-лісоутворювачами лісів нашої країни. Вони займають великі площі тайгової зони Євразії, становлячи основу лісосировинної основи нашої країни (див.: ). У лісах Півночі Соснові займають панівне становище та становлять близько 90% усієї лісопокритої площі. Вони мають величезне водоохоронне та захисне значення.
Хвойні ліси СРСР істотно впливають на клімат Північної півкулі планети і займають високу питому вагу економіки нашої країни. У хвойних лісах накопичена величезна маса органічної речовини, що є цінним джерелом деревини, живиці, жирів і багатьох інших найважливіших рослинних продуктів.
Рис. 3. / - Гінкго дволопатевий; II - тис ягідний: 1 - втеча з листям та чоловічими стробілами; 2 - втеча з листям та сім'япочками; 3 – насіння; 4 - насіння у розрізі; 5 – листя; б - лист з одним судинним пучком
Порядок кипарисових включає два сімейства: Кіпарисові (Cupressaceae) та Таксодієві (Taxodiaceae). Сімейство Кіпарисові об'єднують 19 родів та 130 видів, що ростуть у Південній та Північній півкулях. Сімейство таксодієвих об'єднує 10 пологів і 14 видів, з яких 5 є монотипними. Серед них секвоя вічнозелена (Sequoia sempervirens End!.), секвойядендрон гігантський (Sequoiadendron giganteum Lindl.), метасеквоя (Metasequoia) та ін. Нечисленні представники цього сімейства збереглися в Північній Америці та Східній Азії, будучи "живими океану.
До групи "живих копалин" відносяться 5 пологів та 20 видів сімейства Тисові (Taxaceae Lindl.), що збереглися у Південній Європі, Криму, на Кавказі, ДВК, що утворюють чисті та змішані лісові формації. Друге сімейство порядку тисових, посадковий матеріал - головчатотисові включає два роду та 6 видів, що ростуть тільки в Азії (Індія, Китай, Південна Корея та Японія), у змішаних лісах, у місцях, багатих на опади.
Представники порядків араукарієвих та підкарпових виростають у Південній півкулі. Сімейство Араукарієві представлене емертентними (найвищими) деревами тропічних лісів Південної Америки та Австралії, будучи лісоутворювачами на розмитих гірських ґрунтах. Сімейство Араукарієві включає 2 роди та 32 види. Сімейство Підокарпові включає 9 пологів та 140 видів лісоутворювачів Австралії, Південної Америки, Африки та Азії. Палеонтологічні дослідження показали, що деякі сучасні представники хвойних існували ще до крейдяного періоду, тобто до появи квіткових рослин.
Серед сучасних хвойних найдавнішими сімействами є Араукарієві, Подокарпові та Соснові. За тривалу еволюцію вони зазнали суттєвих змін. Однак сучасні хвойні відрізняються помітною еволюційною стабільністю морфологічних структур порівняно з квітковими рослинами, що характеризуються різноманітністю. Збереженню конкурентоспроможності та стійкості хвойних у боротьбі за існування сприяють характерні ознаки та властивості, що виникли у них у процесі тривалої адаптивної еволюції.
2.2. Особливості будови вегетативних органів хвойних порід
Хвойні є стрункі високі та довговічні дерева-лісоутворювачі, що входять у перший ярус лісової рослинності. Довговічність хвойних (від 300 до 2000 - 3000 років) визначається особливостями будови стовбурів, що відрізняються від інших голонасінних більш розвиненою деревиною та менш розвиненими корою та серцевиною. Довговічність та емергентність визначають основну цінотичну, лісоутворюючу, функцію хвойних.Деревина хвойних на 90 - 95% за обсягом складається з трахеїд, довжина яких у різних видівсильно варіює (від 0,5 до 11 мм), а число облямованих пір від 30 до 50 шт., Зосереджені на кінцях трахеїд, де інтенсивність струму пасоки найбільша. Трахеїди з округлими облямованими порами виявилися досить досконалими водопровідними елементами, що виконують одночасно опорну функцію. Виникнення в процесі еволюції особливого потовщення замикаючої плівки облямованої пори, відомого під назвою торуса, стало корисним функціональним удосконаленням трахеїди. Електронно-мікроскопічні дослідження показали, що торус є гладкою тонкою пластинкою, підвішеною на тонких нитках, між якими немає перетинки. Це дає можливість рідини пересуватися з трахеїди трахеїду навіть при закритих порах.
У деревині хвойних дуже мало паренхіми, а у тисових та араукарієвих вона повністю відсутня. Серцеві промені вузькі, однорядні або дворядні (рідше - ширші), від 1 до 60 клітин за висотою. Промені хвойних складаються тільки з паренхімних клітин з одним або двома крайовими рядами променевих трахеїд, розташованих поперечно. Більшість хвойних у стовбурі є ясно виражені кільця приросту деревини, викликані сезонної періодичністю активності камбію, що з зміною пір року. Річні кільця краще виряджені у хвойних помірних та холодних широт. Вивчення будови кілець приросту є основним методом розділу дендрології – дендрокліматології.
У деревині та корі сучасних хвойних багато смоляних ходів. Вони мають форму довгих вузьких каналів, наповнених ефірними маслами, смолою і бальзамами, що виділяються клітинами, що вистилають. У більшості хвойних смоляні ходи відсутні і утворюються лише у відповідь на поранення стовбура. Однак у араукарієвих смоляні ходи не утворюються навіть у відповідь на пошкодження стволів. Смола у них концентрується в трахеїдах, що оздоблюють серцевинні промені. Тільки для представників сімейства соснових характерні постійні, нормальні (не травматичні) смоляні ходи у вторинній деревині.
Здатність хвойних виділяти живицю є їх найважливішою у господарському відношенні біологічною особливістю. Обсяг споживання та сфера застосування продуктів переробки її (каніфоль та терпентинні олії) неухильно розширюються, незважаючи на інтенсивний розвиток виробництва синтетичних засобів та матеріалів. Процес добування живиці для терпентинного виробництва, що отримав назву підсочки, заснований на використанні ранової хвойних реакцій. Виявляється, що наявність нормальних смоляних ходів не знижує, а навпаки, збільшує реакцію у відповідь камбію таких хвойних на поранення.
Листя хвойних мають здебільшого ясно виражену ксероморфну будову. Вони зазвичай покриті товстим шаром кутикули з дрібними епідермальними клітинами з сильно потовщеними стінками. Продихання занурені в поглиблення.
Розгалуження у хвойних моноподіальне. Поряд з подовженими пагонами (ауксибластами), не обмеженими у зростанні, у ряду хвойних є обмежені у зростанні укорочені пагони (брахібласти). У більшості хвойних, що ростуть в помірних і холодних регіонах, верхівка пагонів захищена тонкими лусками, що щільно сидять, утворюють наприкінці вегетативного сезону нирки.
2.3. Характеристика генеративних органів хвойних (рис. 4)
Хвойні-різностатеві, однодомні, рідше дводомні рослини (див.: ). Мікростробіл, який часто називають "чоловічим колоском", складається з укороченої осі, на якій розташовані сильно редуковані мікроспорофіли з мікроспорангіями. Розташування мікроспорофілів у більшості хвойних спіральне (чергове), але у кипарисових мікроспорофіли розташовані завжди супротивно або мутовчато. Форма мікроспорофілів хвойних дуже різна.У систематиці хвойних винятковий інтерес представляє будова жіночих стробілів, які отримали назву макро-або мегастробілів.
Зменшення числа макростробіл є загальним напрямом еволюції хвойних. У тисових в результаті далеко редукції числа макростробілів має місце формування одиночних, однонасінних макростробілів. Еволюція більшості хвойних йшла у бік зростання компактності зборів макростробілів, зменшення кількості частин грало другорядну роль. У результаті з'явилися компактні стробіли - типу шишок сосни, ялини, араукарії та інших хвойних. Шишки у період цвітіння домовилися називати мегастробілами. Мегастробіл (макростробіл) складається з центральної осі, на якій сидять луски, що криють, в пазусі кожної з яких знаходиться так звана "насіннєва луска". Їх називають "насіннєвими" тому, що на своєму верхньому боці вони несуть сім'язачатки, або сім'япочки. Питання про походження насіннєвої луски довгий часслужив предметом великих розбіжностей та численних досліджень, що підтвердили гіпотезу Р. Флоріна, відому під назвою, теорії "пазушного брахібласту". Встановлено, що в різних лініях еволюції хвойних відбувається паралельний процес поступового зрощення кроючої та насіннєвої луски (точніше, лускоподібного мегастробіла), що, врешті-решт, призводить до утворення "простої" злитої "луски", яку часто називають "фертильним комплексом".
У більшості представників сімейства соснових пилок, або мікроспора, має бобоподібну форму з двома виступами, або повітряними мішками. посадковий матеріал: сосна, ялина, ялиця). Для більшості видів тсуги типовий кулястий пилок з одним оперізуючим повітряним мішком. У модрини і псевдотсуги пилкових мішків немає, і пилок має кулясту форму.
У більшості хвойних розвиток чоловічого гаметофіту починається ще до розсіювання мікроспор, тобто ще тоді, коли вони знаходяться всередині мікроспорангії. Але у тисових і більшості кипарисових (ялівці, кипариси та ін.) мікроспори поширюються в одноядерному стані і, таким чином, не є ще "пилковими зернами" у строгому значенні цього слова. В останньому випадку розвиток чоловічого гаметофіту починається лише після того, як мікроспори будуть перенесені вітром на сім'япочку.
2.4. Запилення та запліднення у хвойних
Рис. 4. Будова чоловічих та жіночих стробілів сосни (I), ялини (II), модрини (III) та ялиці (ГУ): 1 – чоловічі стробіли; 2 – вісь стробіли; 3 – тичинки; 4 - сім'япочки; 5 - луска, що криє; б - пилок
Вітрозапилення, тобто перенесення пилку на сім'япочку рухом повітря, відбувається по-різному. Найбільш відомим типом запилення є той, який характерний для сосни, що має пилок з двома повітряними мішками. Насіннєві лусочки сосни в період цвітіння дещо розсуваються, що свідчить про те, що її звернені сім'япочки готові до прийняття пилку. Рясна кількість пилку, що доставляється вітром, потрапляє в проміжки між насіннєвими лусками і затримується так званими приличними розширеннями краю мікропиле (пилковхода). У сосни ці розширення відносно тонкі, а в ялини вони ширші і сукулентніші. До цього часу (а іноді й раніше) мікропиле починає виділяти так звану запилювальну рідину, що виступає на її верхівці у вигляді краплі ("запилювальної краплі"). Пилкові зерна легко змочуються запилювальною рідиною і швидко занурюються в неї. Незабаром після такого занурення відбувається швидка реадсорбція рідини, що закінчується 10 хвилин або навіть раніше. В результаті пилкове зерно як би засмоктується всередину і досягає верхівки мегаспорангії (нуцеллуса), де і проростає. Завдяки повітряним мішкам, що грають роль своєрідних плавальних пристосувань, пилкове зерно у міру просування вгору мікропілярним каналом весь час залишається орієнтованим дистальним полюсом вниз у напрямку в пилкову камеру, утворену краями нуцеллуса. У такому положенні пилкове зерно легко проростає та утворює пилкову трубку. Після запилення насіннєві луски зближуються і залишаються щільно притиснутими один до одного до дозрівання насіння.
Зникнення повітряних мішків у пилку модрини та псевдотсуги пояснюється відсутністю запилювальної рідини, для плавання в якій вони служать. Слід, однак, відзначити, що у ялиці та кедра запилювальна рідина не виділяється, але пилкові зерна все ще забезпечені повітряними мішками, хоча у кедра спостерігається тенденція до їхньої редукції. У ялиці мікропілярна область перетворюється на косу рильцеву вирву, що вловлює пилок. Але пилкові зерна не досягають нуцеллуса і не посилають до нього пилкову трубку. Натомість нуцеллус росте догори, і цим досягається контакт із пилковими зернами. У кедра, як у ялиці, в результаті узгоджених змін мікропиле та нуцеллуса пилкові зерна виявляються на нуцеллусі, де і проростають.
У араукарієвих (агатіс та араукарія), позбавлених повітряних мішків, пилкові зерна проростають не на сім'япочці, а на насіннєвій лусці або в її пазусі. Пилкова трубка розгалужується, а деякі її гілки вростають у тканину насіннєвої луски. Вони ростуть у бік семяпочки, досягають верхівки нуцеллуса і проникають у нього. Таким чином, механізм запилення араукарієвих характеризується високою спеціалізацією та сильно відхиляється від відомих форм запилення хвойних.
Запліднення у хвойних, крім сосни, відбувається невдовзі після запилення. У видів сосни між запиленням та заплідненням минає від 12 до 14 місяців. Запліднення починається з утворення та зростання пилкової трубки, яка активно прокладає собі шлях через тканини нуцеллуса (макроспорангія) у напрямку архегонія. Приблизно за тиждень до акту запліднення ядро сперматогенної клітини ділиться, утворюючи дві однакові чи нерівні за розмірами (соснові) чоловічі гамети. Кінчик пилкової трубки прокладає собі шлях між шийковими клітинами архегонія та досягає яйцеклітини. Тут він розривається, випускаючи чоловічі гамети у цитоплазму яйцеклітини. Після цього одна з двох чоловічих гамет входить до яйцеклітини. Злиття двох ядер відбувається дуже повільно, але зрештою вони з'єднуються, утворюючи перше ядро спорофіту.
2.5. Утворення зародка насіння хвойного
Розвиток зародка насіння у хвойних починається з утворення зародка, або зародкового зародка (проембріо). Проембріо складається з групи клітин з певним розташуванням до моменту подовження підвісних або суспензорних клітин. Після цього починається розвиток власного зародка. Підвіски не тільки проштовхують зародкові клітини вглиб тканини гаметофіту і служать для них гаусториальним органом, але є, ймовірно, секреторними органами, що руйнують ферментами клітини гаметофіту ендосперму.Насіння хвойних дуже різноманітне за величиною та формою. Велике насіння з дерев'янистою шкіркою безкриле, а шкірясте і перетинчасте насіння більшості хвойних забезпечене одним крилоподібним придатком або двома невеликими крилами, що сприяє їх поширенню вітром. Соковитий яскраво забарвлений покрив на насінні ряду хвойних сприяє їх поширенню за допомогою тварин.
Зрілий зародок хвойних складається з підвіска, первинного корінця, стебла і сім'ядолів. Підвісок у хвойних різної довжини та форми. У кедрового горіха він сильно закручений і досягає довжини 1 см. Сімядолі довгі, вузькі і виявляють велику мінливість у числі навіть одного і того ж роду і виду. У соснових найбільша кількість сім'ядолей і найбільша мінливість (від 3 до 18).
Наведена коротка дендрологічна характеристика хвойних з описом їх філогенії свідчить про те, що в процесі тривалої еволюції цілий ряд видів хвойних успішно пристосувався до умов середовища, що змінюються, за рахунок вдосконалення і закріплення в потомстві древніх генетичних структур, що визначають відповідно прояв конкурентоспроможних ознак і властивостей.
На підтвердження цього положення можна навести тайгові ліси з величезним переважанням хвойних порід, що займають величезні території холодної зони в Північній півкулі, що утворюють стійкі чисті та змішані хвойно-листяні деревостої.
Ксероморфність асиміляційного апарату, відносна довговічність, вироблення захисних засобів (живиця, ефірні масла), будову водопровідної системи, вітрозапилюваність і низку інших особливостей будівлі забезпечили хвойним одне з провідних положень в утворенні сучасних лісових формацій на земній кулі.
Завдання 2. Будова вегетативних органів хвойних порід
Мета завдання - вивчення подібних ознак у будові вегетативних органів хвойних рослин.Матеріал до заняття:
1) фотографії та слайди габітусу крони, форми стовбурів та характер кірки деяких представників сімейства соснових, таксодієвих та кипарисових; 2) гербарні зразки пагонів сосни звичайної, ялини звичайної, модрини сибірської, кедра ліванського, секвої вічнозеленої та секвойядендрону гігантського, кипарису та туї західної; 3) зразки деревини та кори перерахованих видів хвойних порід; 4) препарати мікроскопічної будови деревини та кори. Обладнання для заняття: діапроектор "Світязь", кодоскоп "Полілюкс", мікроскоп, препарувальна лупа, рисувальний апарат, препарувальні голки (2-4), серветка, олівець, робочий зошит та альбоми для малювання.
Порядок виконання завдання:
1. Випишіть схожі ознаки будови вегетативних органів хвойних порід. Зверніть увагу на найбільш характерні з них: Хвойні дерева першої величини, більше 25-30 м, виходять в 1-й панівний ярус і є породами лісоутворювачами. У гірських умовах вони набувають чагарникових та стланикових життєвих форм.
2. Зверніть увагу на моноподіальність розгалуження та активність камбію, що утворює вторинну деревину та луб та забезпечує формування повнодеревних колонноподібних стовбурів хвойних. Випишіть розміри деяких представників сімейства соснових, таксодієвих та кипарисових та максимальну тривалість їх життя. Дерева багаторічні рослини, що утворюють стовбур, на якому формується крона, що складається з скелетних гілок 1 порядку, від яких відходять гілки II, Ш і т. д. порядків, що закінчуються пагонами з листям і нирками. Стовбур, гілки, пагони, нирки, листя та коріння становлять вегетативну частину деревних рослин. Замалюйте схему будови дерева з пірамідальною та плакучою кроною; позначте гілки I, II, III і т. д. порядків та пагони.
3. Зверніть увагу на висоту підняття та щільність крони, що є показниками світлолюбності та тіневитривалості видів. Порівняйте хвою сосни звичайної з хвоєю тиса, секвої вічнозеленої, кипарису та туї західної.
Опишіть загальні ознакибудови листя видів різних порядків та сімейств хвойних. Замалюйте анатомічні елементи хвої сосни звичайної, зверніть увагу на смоляні ходи та судинно-волокнисті пучки у центральному циліндрі хвої. Трахеїди хвойних виконують як водопровідну, і механічну функції.
4. Смолоносна система та перидерма захищають деревину від пошкоджень. Порівняйте будову кори та деревини деяких представників підкласу хвойних (сосна звичайна, ялиця сибірська, секвойядендрон гігантський та туя західна). Зверніть увагу на будову нормальної та травматичної смолоносної системи деяких хвойних (сосна, ялиця).
5. Підсумуйте матеріал 2-го завдання. Зверніть увагу на конкурентоспроможні ознаки хвойних за будовою вегетативних органів: утворення великих і довговічних стовбурів, захищених від шкідників смоливиділеннями та терпеливими маслами, однорідність будови деревини, що складається з трахеїд, що виконують водопровідну та механічну функції.
Завдання 3. Будова генеративних органів хвойних порід
Мета завдання - розглянути загальні ознаки будови чоловічих та жіночих стробіл, сім'ячок і мікроспорангіїв, а також шишок та насіння, що відносяться до категорії генеративних (репродуктивних) органів хвойних рослин.Матеріал до завдання: 1) гербарні зразки пагонів з чоловічими та жіночими стробілами та шишками сосни звичайної, модрини сибірської, туї західної та ялівцю звичайного; 2) препарати пилку сосни, модрини, ялини, ялівцю, туї, кипарису; 3) фіксований матеріал у період цвітіння сосни звичайної, модрини сибірської, туї західної та ялівцю звичайного; 4) слайди та фотографії з цвітіння хвойних.
Обладнання для заняття: препарувальна лупа, діапроектор "Світязь", кодоскоп "Полілюкс", препарувальні голки (2 - 4), серветка, олівець та зошит (альбом) для малювання.
Порядок виконання завдання
1. Випишіть подібні ознаки будови генеративних органівхвойних рослин, що закладаються в кінці вегетаційного періоду, що передує цвітінню (тобто за рік до цвітіння). Процес запліднення та дозрівання насіння відбувається в рік цвітіння, а в деяких (сосна, ялівець) на 2-й рік після цвітіння. Тому розрізняють деревні рослини з дво- та трирічним репродукційним циклом, який обчислюється від початку генеративних (статевих) органів до дозрівання насіння.
У хвойних з жіночих стробіл (мегастробіл) розвиваються шишки, на внутрішній стороні насіннєвих лусочок яких утворюється "голе" насіння з запліднених сім'ячок.
2. Проведіть порівняння генеративних органів деяких хвойних ( посадковий матеріал: тис ягідний, туя західна, сосна звичайна, ялина європейська, модрина сибірська та ін.).
3. Зверніть увагу, що мікростробіл хвойних складаються з мікроспорофілів, на яких, як правило, утворюється по 2 мікроспорангія (пилкові мішки). Однак у деяких видів араукарії та агатісу кількість їх досягає 13-15 штук на кожному мікроспорофілі. Пилок, або мікроспори, у хвойних суха, легко переноситься вітром.
4. Подивіться препарати і замалюйте пилок хвойних з повітряними мішками (сосна, ялина) і без них (модрина).
5. Познайомтеся з мегастробілами (макростробілами) двох типів будови: перший тип – мегастробіли складаються з добре розвинених насіннєвих лусок із сім'япочками, а криючі лусочки слабо розвинені (сосна, ялина); другий тип - мегастробіли складаються з відігнутих назовні криючих лусок, пофарбованих часто в червонувато-малиновий колір, на внутрішній стороні яких можна бачити невеликі насіннєві лусочки з сім'япочками (ялиця, модрина, псевдотсуга).
6. Зробіть порівняльні малюнки, зіставивши будову мегастробіл сосни та модрини з шишками, що утворилися з них.
Завантажити:
Попередній перегляд:
Ціль : узагальнити, систематизувати та поглибити знання про голонасінні на прикладі хвойних рослин міста Іжевська.
Завдання:
Пізнавальні УУД:
Виконувати універсальні логічні дії:
Виконувати аналіз (виділення особливостей будови голонасінних рослин),
Вибирати підстави для порівняння, класифікації об'єктів,
Встановлювати аналогії та причинно-наслідкові зв'язки на основі роботи з натуральними об'єктами;
Вибудовувати логічний ланцюг міркувань,
Відносити об'єкти до відомих понять на прикладі порівняння голонасінних та папоротеподібних.
Комунікативні УУД:
Оформляти свої думки в усному та письмовому мовленні з урахуванням своїх навчальних та життєвих мовних ситуацій;
За необхідності відстоювати свою думку, аргументуючи її;
Вчитися підтверджувати аргументи фактами;
Вчитися критично ставитися до власної думки,правильно висловлювати свої думки у мові, поважати у спілкуванні та співпраці партнера та самого себе.
Особистісні УУД:
Оцінювати важливість дбайливого відношеннядо природи рідного краю.
Обладнання : фотографії із зображенням представників хвойних рослин міста Іжевська,картки, гербарій хвойних рослин, колекція шишок, мультимедійний проектор, відеофільм.
План уроку.
1. Організаційний момент.
2. Вивчення нової теми.
3.Особливості сторіння хвойних рослин.
4. Різноманітність хвойних рослин Удмуртської Республіки на прикладі міста Іжевська.
3. Актуалізація отриманих занять.
4. Домашнє завдання.
Хід уроку.
Етап уроку | Дія вчителя | Дія учня | Матеріально-технічне забезпечення |
||||||
Організаційний момент. | Настроювання класу на урок.Сьогодні ми вивчатимемо нову систематичну категорію рослин – Голосінні. Як ви вважаєте, чому цей відділ рослин отримав таку назву? | Відповідають на поставлене запитання, висуваючи свої версії правильної відповіді. | Слайд 1 |
||||||
Вивчення нової теми | Зараз ми подивимося фрагмент відеофільму, після якого Ви сформулюєте мету та завдання на урок. | Перегляд відеофрагменту, визначення теми «Загальна характеристика відділу Голонасінні рослини» Визначення мети: які особливості будови та значення Відділу голонасінні? Робота в таблиці:
| Слайд 2 |
||||||
Постановка завдань на уроці | Допомагає, радить | Зразкові питання учнів: Які особливості будови представників даного відділу? Значення у природі та у житті людини? | |||||||
Вивчення нової теми | Спробуємо знайти відповіді на поставлені запитання, переглядаючи уривок із відеофільму. | Переглядають наступну частину відеофільму, дають відповіді на ці запитання. | Відеофрагмент «Загальна характеристика відділу Голосінні рослини» (або інтернет-ресурс або слайди 3-8 |
||||||
Визначають питання, що виникли Які представники Відділу ростуть на території Удмуртії? | |||||||||
За допомогою ЦОР http://school-collection.edu.ru/catalog складають схему розмноження голонасінних. | Інтерактивне завдання «Складання схеми запліднення у голонасінних рослин(N 137346)» Слайд 9-10 |
||||||||
Одними з найважливіших рослин нашої республіки є деревні рослини. Основними лісоутворюючими породами є хвойні. Ними зайнято 55% усієї площі лісів. Перше місце серед хвойних займає ялина звичайна та ялина сибірська, потім сосна звичайна. На частку ялиці припадає близько 1% площі лісів, а модрини Сукачова – 0,1%. Всі перелічені представники хвойних мешкають біля столиці нашої республіки – Іжевську. | Які представники Хвойних зустрічаються у м. Іжевську? | Слайд 11-12 |
|||||||
Практична діяльність учнів | Чи зможете дізнатися деяких представників голонасінних на натуральних об'єктах? Вчитель консультує. | Учні здійснюють навчальні дії за наміченим планом. Виконують лабораторну роботу «Розмаїття голонасінних». Учні визначають рослини, хто швидше аргументують свою відповідь. | Набір рослин з певними картками. Додаток 1. |
||||||
З'ясуємо особливості будови хвойних рослин, що дозволили зайняти панівне становище на території Удмуртії. | Виконують лабораторну роботу «Будова листя хвойних рослин» | Мікроскоп, мікропрепарати, слайд 13-14 |
|||||||
Подивіться на знайомі місця улюблених куточків рідного міста. Назвіть хвойні рослини, які ви змогли визначити та назвіть номери фотографій, на яких демонструється ця рослина. | Працюють з текстом та слайд-презентацією, визначають представників Хвойних, що мешкають у м. Іжевську. | Слайди 15-21 презентації «Розмаїття хвойних, що виростають у м. Іжевську», Додаток №2 «Розмаїття відділу Хвойні, що ростуть на території м. Іжевська» |
|||||||
Вирішимо кросворд | Рішення кросворду. | Слайд 22-23 «Кросворд на тему «Хвойні Іжевська» |
|||||||
Яку роль відіграють ці рослини в житті міста? І яке значення вони відіграють у житті? | 1 варіант: Складають кластер «Значення Голонасінних у природі» 2 варіант: Складають кластер «Значення Голонасінних у житті людини» Афішування кластерів на дошці. | ||||||||
Ознайомтеся зі змістом картки та доповніть таблицю | Робота із текстом. | Додаток №3 «Клас Хвойні» |
|||||||
Актуалізація здобутих знань | Проведіть порівняння представлених груп. Який висновок можна зробити на основі здобутих знань. | Виконують завдання порівняння відділів рослин і формулюють висновок про перебіг еволюції рослин, оцінюють роботу. | |||||||
Рефлексія | Чи отримали Ви відповіді на всі запитання? | Озвучування змісту таблиці, виявлення незрозумілих моментів досліджуваної теми. | |||||||
Домашнє завдання | Виконайте завдання із запропонованих:
| Учні можуть вибирати завдання із запропонованих вчителем з урахуванням індивідуальних можливостей |
Попередній перегляд:
Додаток 1
Мета роботи: ознайомлення з будовою голонасінних, визначення рослин.
Обладнання: живі екземпляри або гербарій гілок ялини, ялиці сибірської, модрини європейської, сосни звичайної, сосни кедрової сибірської, визначальна картка.
Хід роботи:
Використовуючи картку для визначення голонасінних рослин за листям, назвіть видану вам рослину.
Картка-визначник
1. Хвоя розташована на гілках поодиноко …………………………………….. . 2
0. Хвоя розташована пучками. . ……………………………………. . . 3
2. Хвоя коротка, чотиригранна, жорстка, гостра, колюча, на зиму не опадає.
…………………………….…………………………………………………. ялина звичайна
0. Хвоя плоска, до 3 см довжини, тупа, має з нижньої сторони дві поздовжні світлі смужки, на зиму не опадає………………………………………..….ялиця сибірська
3. Хвоя м'яка, розташована пучками у вигляді світло-зелених пензликів, на зиму опадає……………………………………………………………модрина європейська
0. Хвоя жорстка, що сидить пучками, на зиму не опадає ...................................... ............4
4. Хвоя по 2 в пучку, довга (5-7 см), гостра, опукла з одного боку, сизувато-зелена……..…………………………………………………… …….сосна звичайна
0. Хвоя по 5 в пучку, довга, щільна темно зелена……..……сосна кедрова сибірська
Попередній перегляд:
Додаток 2.
Різноманітність рослин відділу Хвойні, що ростуть
на території м. Іжевська
1. Основна лісоутворююча порода Росії. Росте на різноманітних ґрунтах, але віддає перевагу піскам. Нерідко її висаджують, щоб затримати настання пісків. На вкорочених пагонах по дві хвоїнки. Шишки невеликого розміру. Світлолюбна рослина. Дає хорошу стройову та поділкову деревину; із смоли отримують скипидар, каніфоль.
2. Найвище дерево з поширених у Росії хвойних рослин - сягає 70 м. Укорочених пагонів немає. Хвоя одиночна, пласка. Шишки прямостоячі, при дозріванні розсипаються. Утворює темнохвойні ліси на широкій території Сибіру. Деревина використовується у виробництві паперу, з кори видобувають цінний бальзам.
3 Велике дерево висотою до 50 м із характерною пірамідальною формою крони. Укорочених пагонів немає. Поодинокі хвоїнки зазвичай чотиригранні. Шишки шкірясті, висячі, великих розмірів. Дерево тіні. Дає цінну стройову деревину.
4. Світлолюбне дерево, що утворює світлі ліси. Деревина тверда, смолиста, довговічна. На укорочених пагонах - пучки м'якої хвої, щорічно на зиму скидається. Шишки дрібні, дозрівають протягом року, але тримаються на гілках кілька років. Широко поширена на Уралі, у Західному та Східному Сибіру та на Далекому Сході.
5. Високе дерево, що утворює ліси на великій території Східного Сибіру та Далекого Сходу. На вкорочених пагонах – пучки з 5 хвоїнок. Дає цінну деревину і велике їстівне насіння, звані горішками, з яких видобувають цінну олію.
6. Найбільш багатий на види рід хвойних деревта чагарників. Листя голкоподібні або лускоподібні, розташовані скучено на пагонах. Жіночі шишки мають соковиті лусочки, що утворюють своєрідні «ягоди» із насінням. Їх використовують для приготування міцного напою.
Попередній перегляд:
Додаток 3.
Клас Хвойні.
Всі хвойні - вічнозелені, рідше листопадні (наприклад, модрина) дерева або чагарники з голчастим або лускоподібним (наприклад, у кипарису) листям. Голкове листя (хвоя) щільне, шкірясте і жорстке, покрите товстим шаром кутикули. Продихання занурені в поглиблення, заповнені воском. Всі ці особливості будови листя забезпечують хороше пристосування хвойних до зростання як у посушливих, так і в холодних місцеперебуваннях.
У хвойних прямостоячі стовбури, вкриті лускатою корою. На поперечному розрізі стебла добре видно розвинена деревина та менш розвинені кора та серцевина. Ксилема хвойних на 90-95% утворена трахеїдами. Шишки хвойних роздільностатеві; рослини – частіше однодомні, рідше – дводомні.
У хвойних кожна голка майже повністю відтворює будову стебла. Зовнішній шар клітин хвоїнки, своєрідну "кору" називають епідермісом. Зверху хвоїнки покриті восковою кутикулою. За епідермісом слідує гіподерма, або підшкірка, - товстостінні клітини, які захищають листя від пошкоджень (у дерева гіподермі відповідала б деревина). У багатьох хвойних гіподерма одревесневає. "Дерев'яну" оболонку мають хвоїнки ялинки, кедра та сосни.
За гіподермою розташована найважливіша тканина голки – паренхіма, її глибокі складки буквально нашпиговані зеленими кульками хлорофілу – хлоропластами. Саме у паренхімі відбувається фотосинтез. У паренхімі розташовані смоляні ходи (смоляні ходи є не у всіх хвойних), їх дрібні клітини виділяють смолу. Кожен смоляний хід, як водопровідна труба, оточений товстостінними клітинами механічної тканини Ще ближче до центру голки розташовуються судинні волокнисті пучки, оточені. внутрішньою шкірою- механічною тканиною ендодерми. вода йдевід гілки до кінця хвоїнки. По неодревесневшей тканині – флоемі – органічні речовини рухаються у зворотному напрямку. У пучку, що проводить, є і своя паренхіма. Іноді вона зелена - що працює на синтез, але частіше - здерев'янілий, особливо в довгій хвої. В цьому випадку судинно-волокнистий пучок служить жорсткою віссю, що не дозволяє згинатися хвоїнці.
Продихання, через які дихають хвойні, зазвичай заховані глибоко під ендодермою, що дозволяє сильно знизити витрату води взимку на випаровування, а влітку - під час посухи.
У восковій оболонці розчиняються продукти згорання автомобільного палива, що викидаються в атмосферу, саме тому хвойні погано ростуть у місті. Хвойні здатні нарощувати товщину кутикули, і чим гірша екологічна ситуація, тим товстіша воскова оболонка і тим яскравіші хвоїнки. Але при досягненні певної межі настає розпад кутикули, хвоя стає брудно-сірою, втрачає блиск і опадає.
Хвойні виникли в пізньому карбоні (близько 290 млн років тому), коли клімат на планеті став висушуватися. Листя сучасних хвойних мають багато характеристик, які свідчать про їх посухостійкості, тобто. володіють ксероморфними ознаками. Це може бути пов'язано з тим, що більшість представників цього класу остаточно сформувалися протягом сухого та прохолодного пермського періоду (286 – 248 млн. років тому). Тоді поступове зростання аридності, мабуть, сприяло такого роду структурним адаптаціям.
Листя хвойних голчасті (сосна, ялина, ялиця, модрина) або лускоподібні (туя, кипарис), як правило, вічнозелені ( викл. Модрина – вторинне пристосування до дуже холодного клімату), пристосовані до економної транспірації води та до перенесення посухи, в тому числі і зимової, коли при низьких температурахкоріння що неспроможні поглинати воду.
1) Зовнішня поверхня хвоїнок дуже мала (мала площа випаровування).
2) Епідерма складається з товстостінних клітин до потужної кутикулою (захист від випаровування).
3) Занурені продихи. Замикаючі клітини частково здерев'янюють, а канал заповнюється смолами або воском (різке зниження транспірації).
4) Під епідермою кільцем розташована особлива тканина гіподерма, що складається з волокон, що здервіли, що знижує випаровування і підвищує механічну міцність.
5) Головна відмінність від покритонасінних: немає диференціації на стовпчастий та губчастий мезофіл, усі клітини однорідні, утворюють складчастий мезофіл.Це адаптивна компенсація малої зовнішньої поверхні. У клітин мезофілу оболонка утворює внутрішні складки, що забезпечує різке зростання пісенного шару цитоплазми та внутрішньої поверхні.
У клітинах рахунок збільшення їх внутрішньої поверхні зростає число хлоропластів, і за малої зовнішньої поверхні хвоїнки процеси фотосинтезу йдуть також інтенсивно, як у звичайних листі квіткових рослин.
6) Подвійний судинно-волокнистий пучок оточений ендодермою, що регулює транспорт речовин. При вході в стебло подвійний пучок зливається в один, утворюючи один листовий слід.
7) Провідні пучки оточені трансфузійною тканиною, яка складається: а) з променевих трахеїдів (транспорт води); б) клітин живої паренхіми (транспорт органічних речовин-асимілятів).
8) Є смоляні ходи, розташовані між клітинами мезофілу.
21. Класифікація листя за формою листової пластини, основою, верхівкою та формою краю листа, за ступенем розсічення. Класифікація складного листя.
22. Види жилкування листя. Лісторозташування. Видозміни листа.
23. Квітка. Морфологія квітки.
24. Значення квітки. Форми та види квітки. Однодомні, дводомні та полігамні рослини. Концепція формули та діаграми квітки.
25. Суцвіття. Види суцвіть.
26. Насіння. Будова насіння.
27. Фізіологія насіння та його проростання.
28. Статеве розмноження рослин. Види запилення. Пристосування рослин до запилення. Запліднення квіткових рослин.
29. Поширення плодів та насіння.
30. Плід. Класифікація плодів.
31. Безстатеве розмноження рослин.
У рослин виділяють дві форми безстатевого розмноження – вегетативне, засноване на здатності рослин до регенерації окремих частин рослини, та розмноження за допомогою спеціально утворених клітин – спор.
Вегетативне розмноження зустрічається як у одноклітинних, так і багатоклітинних рослин. Наприклад, багато одноклітинні водорості розмножуються за допомогою мітотичного поділу клітини на дві.