Хемосинтез 8 страница

Род лилия (Lilium) включает от 80 до 100 видов, распространенных в умеренной зоне Северного полушария, встречается также в горах, предгорьях, в лесах, в субальпийском высокогорье. Луковицы лилий многолетние, с черепитчатыми низовыми чешуями, иногда с листовыми чешуями. Количество чешуи от 8 до 40, а иногда до 120. Стебель прямостоячий. Цветки собраны в соцветия или одиночные, разные по форме: чалмовидные (саранка - L. martagori), кубковидные (лилия даурская - L. dahuricd). Околоцветник ярко окрашен (желтый, красный, багряный) или чисто белый. Плод - коробочка. Опыляются лилии бабочками, чаще ночными бражниками, которых привлекает запах и своеобразная окраска. Некоторые лилии, например малая лилия (L. parvum) (горы Калифорнии), опыляются колибри. Большинство лилий очень декоративны, встречаются в природе и введены в культуру: белая лилия (L. candidum), тигровая лилия (L. pardalinum), лилия кудреватая, или саранка (L. martagori). Родина всех лилий - Восточная Азия, Кавказ, Дальний Восток. Лилии разводят не только как декоративные, но и для получения эфирного масла и лекарственных веществ (лилия белая). В Восточной Азии лилии разводят как овощные культуры ради съедобных луковиц. В луковице лилии даурской обнаружены сердечные гликозиды (рис. 229).

Род тюльпан (Tulipa) содержит около 100 видов. Тюльпаны распространены в Евразии и Северной Америке, где лето сухое и жаркое, с малым количеством осадков весной и осенью. В основном это пустыни, полупустыни, степи.

Луковицы тюльпанов покрыты кожистыми пленчатыми чешуями. Внутренние чешуи (от 2 до 5) мясистые, сочные. Стебель

Рис. 229. Лилии: А - лилия пенсильванская (Lilium pensylvanicum): I - общий вид; 2 - подземная часть; Б - лилия длинноцветковая (L. longiflorum): 3 - цветок; 4 - поперечный срез сегмента околоцветника в нижней части (а - нектарная канавка; б - вырост центральной жилки; в - выемки, куда плотно входят края наружных сегментов); В - лилия кудреватая, или саранка (L. martagori); 5 - цветок; 6 - стебель с коробочками - "канделябр"; 7 - поперечный разрез коробочки с семенами; Г - лилия малая (L.parvum): 8 - цветок; 9 - плагиотропные луковицы

прямостоячий, с 2 -4 листьями, с одним или двумя цветками. Цветки без нектарников. Лепестки околоцветника совершают термонастические движения. Окраска лепестков тюльпанов разнообразна. Так тюльпан Шренка (Т. schrenkii) встречается белой, желтой, розовой, красной, фиолетовой окраски с темными пятнами или без них. Опыляются мелкими пчелами, мухами, которых привлекает пыльца. Тюльпаны - весенние эфемероиды. Плод - коробочка, семена - баллисты. Размножение может быть и вегетативное - дочерними луковичками.

Тюльпаны широко распространены в Средней Азии, на Кавказе и в Крыму. К настоящему времени выведено много сортов. Среди множества стран промышленно разводит тюльпаны Голландия. В России заслуга интродукции тюльпанов из Средней Азии, являющейся очагом их видового многообразия, принадлежит директору ботанического сада Санкт-Петербурга Эдуарду Регелю. К настоящему времени насчитывается 2900 промышленных сортов тюльпанов. Среди них - тюльпан Кауфмана (Т. kaufmanniana), тюльпан Фостера (T.fosteriana), тюльпан Грейга (Т. greigii) - самый красивый тюльпан в мире.

Род спаржа (Asparagus). Среди спарж есть дикорастущие, культурные и комнатные декоративные растения. Это корневищные растения с сильно разветвленными стеблями. Наземные побеги имеют мелкие недоразвитые листья в виде пленчатых чешуи, в пазухе которых находятся игловидные кладодии (видоизмененные ветви). Цветки мелкие, чаще белые, однополые. Плод - ягода, чаще красного цвета. Среди культивируемых спарж - спаржа лекарственная (A. officmailis). Используется как лекарственное и пищевое растение.

Род лук (Allium). Насчитывается 400 видов луков. Обычно это луковичные, иногда корневищные растения. Стебель с очередными листьями. Все части растений содержат фитонциды, эфирные масла, губительно действующие на микроорганизмы. Цветки собраны в зонтиковидные соцветия с белыми, розовыми, красными или фиолетовыми цветками. Цветки правильные. Плод - коробочка. Родина луков - Восточная и Средняя Азия. Луки разводят как

Рис. 230. Лук репчатый (Allium сера): А - взрослое растение; Б - цветки в соцветии; В - тычинки и пестик; Г - поперечный разрез через завязь

овощные растения. Среди них можно назвать лук репчатый (А. сера, рис. 230), лук резанец (A. schoenoprasum). На лугах встречается лук круглый (A. rotundum) с красными цветками в шаровидном соцветии. У чеснока луковица в отличие от луков имеет несколько луковичек. Листья плоские, вытянутые. Цветок имеет типичное для луков строение. Семян не дает, размножается детками.

К этому семейству относятся также роды ландыш, гусиный лук, пролеска, гиацинт и др.

Порядок Чешуецветные - Glumiflorae

Семейство Злаки - Gramineae

Злаки - одно из крупнейших семейств класса Однодольные. Среди цветковых растений злаки по количеству видов занимают четвертое место, а по количеству родов - второе. По всему земному шару распространено около 700 родов и 8000 видов, в России известно более 1000 видов из 180 родов. Представители семейства широко расселены повсеместно, особенно на открытых пространствах, играют важную роль в составе растительного покрова лугов, степей, прерий, саванн, пампы и др. Очень часто доминируют в растительных сообществах. Имеют огромное хозяйственное значение.

К семейству относятся однолетние, двулетние и многолетние травянистые растения, за исключением бамбука с одревесневшим стеблем. Корневая система мочковатая. Стебель в междоузлиях полый - соломина. В длину растет за счет интеркалярной меристемы. Листья простые, линейные, расположены двурядно, как правило, с незамкнутыми влагалищами и язычками на месте перехода влагалища в пластинку. Ветвление происходит в нижней части побегов над или под землей в так называемой зоне кущения, которая представляет собой основания побегов со сближенными узлами и расположенными в пазухах чешуевидных листьев почками, из которых развиваются боковые побеги. Побеги, появляющиеся внутри влагалища кроющего листа, называются внутривлагалищными побеги, прорывающие влагалище и растущие в сторону от материнского стебля, - вневлагалищными.

В зависимости от длины подземной части побегов и направления их роста различают корневищные, плотнокустовые и рыхло-кустовые злаки (рис. 231). У корневищных злаков вневлагалищные побеги образуют под землей длинные ветвящиеся корневища, от которых отходят олиственные надземные побеги, как правило, удаленные друг от друга (пырей ползучий - Agropyron repens). У рыхлокустовых злаков подземная часть вневлагалищных побегов короткая, от 2 до 10 см, концы побегов, изгибаясь к поверхности почвы, превращаются в надземные побеги, образуя рыхлую

Рис. 231. Кущение злаков: А - плотно кустовой злак (белоус - Nardus strictd); Б - рыхлокустовые (мятлик - Poa аnnuа, рожь - Secale cereale); В - корневищный (пырей - Agropyron repens): J - зерновка; 2 - зародышевые корни; 3 - придаточные корни; 4 - узел кущения; 5 - ось первого порядка; 6, 6, 6, 6 - побеги второго и последующих порядков; 7 - корневище

дерновину. Рыхлая дерновина представляет собой материнское растение с отходящими от него на некотором расстоянии боковыми бесплодными побегами (тимофеевка луговая - Phleum pratense). У плотнокустовых злаков внутривлагалищное возобновление, поэтому формируется плотная дерновина, боковые побеги растут вертикально и плотно прижаты к стеблю материнского растения (щучка дернистая - Deschampsia caespitosa).

Надземная часть злаков в условиях умеренно-континентального климата ежегодно отмирает, живой остается подземная часть

побегов, которая весной быстро отрастает, образуя надземные побеги.

Цветки злаков обычно обоеполые, редко, как у кукурузы (Zed), раздельнополые. Соцветия - колоски (рис. 232), собранные в разнообразные сложные соцветия типа метелки у овса (Avend), мятлика (Pod), типа мужского соцветия у кукурузы (Zed), початка у женского соцветия кукурузы; султана у тимофеевки (Phleum), лисохвоста (Alopecurus), кисти у перловника (Melicd), сложных колосьев у ржи (Secale), пшеницы (Triticuni). Сложные соцветия окружены цветковыми чешуями и одной-двумя цветочными пленками (лодикулами). Лодикулы представляют собой сильно редуцированный внутренний круг околоцветника. Во время цветения лодикулы набухают, раздвигают цветковые чешуи, тем самым способствуя выходу тычинок и рылец пестика наружу из цветка. В цветке обычно 3 тычинки (у бамбука их более 6) с относительно длинными качающимися раздваивающимися на концах пыльниками,

Рис. 232. Рожь (Secale cereale): А - прикорневая часть растения; Б - сложный колос; В - двуцветковый колосок ржи (Кол. чш. - колосковые чешуи, Н. цв. чш. - нижние цветковые чешуи, В. цв. чш. - верхние цветковые чешуи); Г - тычинки и пестик; Д - околоцветные пленки и пестик; Е - диаграмма колоска; Ж - схема строения зерновки пшеницы на продольном разрезе (3 - зародыш, Щ - щиток, Ал - алейроновый слой, Энд - эндосперм)

середина которых прикреплена к длинным тычиночным нитям (1 - 1,5 см). Гинецей апокарпный, из одного плодолистика. Завязь верхняя, одногнездная, с одним семязачатком; рыльце перистое, двураздельное, сидячее. Плод - зерновка, как правило, заключенная в цветковые и колосковые чешуи. Семена с обильным эндоспермом. Формула цветка ржи:

Злаки имеют большое народнохозяйственное значение. Это основные хлебные и крупяные культуры. Пшеница (Triticum), рис (Oryza) и кукуруза (Zed) - главные пищевые растения. Немаловажно значение ржи (Secale), ячменя (Hordeum), овса (Avend), проса (Panicum), сорго (Sorghum) и многих других злаков. В тропиках широко культивируют сахарный тростник (Saccharum officinarum), в сердцевине которого содержится до 20 % сахарозы. В пищу используют молодые побеги бамбука и многих других злаков. В странах Юго-Восточной Азии население использует бамбук без остатка: он идет на строительство крыш, различных построек, посуды, жалюзи и др. Тростник (Phmgmites) и другие крупные злаки используют на плетение и производство бумаги. Среди злаков много злостных сорняков: пырей ползучий (Agropyron repens), ежовник

Рис. 233. Луговые злаки: А - ежа сборная (Dactylis glomerata); Б - мятлик луговой (Poа pratensis); В - тимофеевка луговая (Phleumpratense); Г - душистый колосок обыкновенный (Anthoxanthum odoratum)

обыкновенный (Echinochloa crus-galli), метлица полевая (Ареrа spicaventi), овес пустой (Avena fatua) и многие другие.

Злаки - неотъемлемая часть большинства луговых фитоценозов (рис. 233), куда входят ежа сборная (Dactylisglomerata), мятлик луговой (Poa pratense), тимофеевка луговая (Alopecums pratensis), душистый колосок (Anthoxanthum odoratum). Все они - прекрасные кормовые травы.

Порядок Осоковые - Cyperales

Семейство Осоковые - Суреraceae

В семействе Осоковые насчитывается около 90 родов и 4 тыс. видов, произрастающих на всех континентах разных климатических поясов. Это травянистые влаголюбивые корневищные многолетники, некоторые - однолетники с трехгранным стеблем и плоскими листьями. Листья жесткие, с замкнутыми влагалищами без язычков. Осоковые играют существенную роль в формировании растительных сообществ заболоченных территорий.

Цветки мелкие, невзрачные, обоеполые или однополые; собраны в простые или сложные колосовидные соцветия, иногда в головки. Простые соцветия образуют более сложные зонтиковидные, метельчатые или сложные колосовидные (рис. 234). Околоцветник состоит из 6 или 3 чешуи либо видоизменен до щетинок или волосков. Тычинок 3, реже 2; пыльники линейные, на длинных тычиночных нитях. Гинецей синкарпный, состоит из 2-3 плодолистиков, содержит один семязачаток; завязь верхняя, одногнездная, столбик с тремя нитевидными рыльцами. Женские цветки заключены в "мешочек", который представляет собой прицветник, срастающийся своими краями в колбовидное образование, открытое сверху, при этом околоцветник редуцируется полностью. Мешочек осоки - высокоспециализированная структура, биологическое значение которой состоит в защите завязей и созревающих плодов от неблагоприятных воздействий. Осоковые - ветроопыляемые растения. Плод - трехгранный орех, находящийся в мешочке. Размножаются осоки преимущественно вегетативно.

Самый крупный род - осока (Саrex), в котором насчитывается до 1000 видов; в России 400 видов. Наиболее широко распространенными видами в средней полосе европейской части России являются: осока заячья (С. leporine), осока волосистая (С. pilosa), осока острая (С. acuta), осока пальчатая (С. digitatd), осока пузырчатая (С. vesicaria), осока ранняя (С. рraecox) (рис. 235) и др.

Другой крупный род - сыть (Cyperus) (рис. 235, 5). К нему принадлежит циперус папирус (Cyperus papyrus), из которого в Древнем Египте изготовляли бумагу. Циперус очереднолистный

Рис. 234. Осока вздутая (Carexrostrafa): А - прикорневая часть; Б - верхушка побега с тремя пестичными (внизу) колосками и тремя тычиночными (наверху); В, Г - тычиночные цветки до и во время цветения; Д, Е - пестичный цветок в мешочке; Ж - диаграммы тычиночного и пестичного цветков

(С. alternifolius) и другие виды широко используют в комнатном озеленении. К семейству Осоковые относятся виды из родов пушица (Eriophorum), ситняг (Eleocharis), камыш (Scirpus) и др.

Основные этапы эволюции растительного мира

По современным представлениям, жизнь возникла в воде, в первичном океане, и только через очень длительный период времени в процессе эволюции растения смогли выйти на сушу. В воздушной среде растения оказались в совершенно новых условиях, которые пришлось долго осваивать, вырабатывая признаки приспособленности к жизни на суше. В результате процессов микро- и макроэволюции отдельные группы растений сменяли друг друга. Изучая ископаемые остатки, палеоботаники установили 6 эпох, или времен: 1) время низших, просто устроенных растений: из прокариот - бактерии и синезеленые водоросли; из эукариот -

Рис. 235. Разнообразие осок: 1 - осока заячья (С. leporine); 2 - осока волосистая (С. pilosa); 3 - осока пальчатая (С. digitata); 4 - осока ранняя (С. praecox); 5 - сыть бурая (Cyperus ruscus); 6 - осока пузырчатая (С. vesicaria); 7 - камыш лесной; 6 - ситняг болотный (Eleocharis palustris); 9 - осока острая (С. acuta); 10 - камыш озерный (Scirpus lacustris)

нитчатые зеленые водоросли; 2) время багрянок и настоящих морских водорослей - бурых, зеленых и других со сложными слоевищами (талломами) и органами размножения; 3) время первенцев сухопутной флоры - псилофитов; 4) время господства древовидных гигантских папоротникообразных, обладавших вторичным утолщением, со сложными органами размножения; 5) время голосеменных растений; 6) время наиболее высокоорганизованных покрытосеменных, или цветковых, растений. Признаки усовершенствования основных групп растительных организмов описаны ранее. Схема филогенетических отношений между основными группами живых организмов представлена на рис. 139. В настоящее время покрытосеменные растения занимают господствующее положение среди других растений.

Геологическую историю Земли в настоящее время делят на 4 надэры, или зоны: гадейский, архейский, протерозойский и фанерозойский. Исследование лунных пород показывает, что Земля и Луна сформировались как плотные тела около 4,6 млрд лет назад и с этого момента начинается отсчет гадейского зона. Ученые считают, что тогда жизни на планете еще не было, но к концу архейского зона (примерно 2,6 млрд лет назад), якобы, уже существовал "первичный бульон" - источник питания древних гетеротрофов. В протерозойском зоне (2,6 - 0,6 млрд лет назад) начинает формироваться окислительная атмосфера, господствуют цианобактериальные и альгобактериальные сообщества и примерно 1,8 млрд лет назад появляются первые одноклеточные эукариоты, а 0,7 млрд лет назад - многоклеточные формы. Для фанерозойского зона (0,6-0 млрд лет назад) характерны ископаемые остатки всех групп живых организмов.

Фанерозойский зон, или надэра явной жизни, начался примерно 570 млн лет тому назад и продолжается до настоящего времени. Фанерозой принято делить на три эры: палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую (см. табл. 1).

Становление современной флоры и растительности связано с появлением в меловом периоде мезозойской эры покрытосеменных растений. Наиболее пышного развития цветковые достигли в неогеновый период кайнозойской эры. Однако с похолоданием климата теплолюбивые растения исчезали, а выживали холодостойкие. Появились листопадные деревья и большого разнообразия достигли травянистые формы. Похолодание особенно коснулось Северного полушария, где наступил ледниковый период. Спускаясь с гор, ледник по пути уничтожал всю растительность. Постепенно в арктических областях сформировалась холодостойкая флора (карликовые формы кустарников, осоки, злаки, мхи, лишайники); теплолюбивая растительность осталась в Закавказье, в Юго-Восточной Азии и на западе Северной Америки. После окончания ледникового периода климат в умеренных широтах Северного

полушария изменился и поэтому теплолюбивые виды не смогли вернуться на прежнюю территорию. Территория, освободившаяся ото льда, стала постепенно заселяться местными видами, которые остались нетронутыми ледником. В послеледниковое время довольно четко обозначилось зональное распределение растительности (тундра, лесная зона, степь, пустыни).

Появление человека и постепенное возрастание его роли в жизни природы оказалось мощным фактором, большей частью отрицательно влияющим на растительный мир.

Основы геоботаники География растений

Геоботаника - учение о растительном покрове Земли. Геоботаника включает фитоценологию - учение о фитоценозах, или растительных сообществах, и ботаническую географию - географию растений и растительности.

География растений - важнейшая составляющая геоботаники. Предметом географии растений является изучение распределения растений по земной поверхности и акваториям, а предметом изучения географии растительности - изучение географического распределения растительных сообществ.

География растений тесно связана с систематикой растений: вид как объект изучения и как структурная единица имеет для географии растений такое же значение, как для систематики растений.

Учение об ареалах. Учение об ареалах, или фитохорология, а также флористическая география растений - составные части географии растений.

Ареал - это часть земной поверхности, в пределах которой встречается данный конкретный вид растения или другой таксон. Ареал различают по величине и конфигурации (рис. 236). Растения, широко распространенные на всех континентах, называют космополитами. Наибольшее число космополитов обитает в водной среде, что объясняется большой однородностью условий водной среды и более легкими способами расселения. К космополитам можно отнести тростник (Phragmites communis), виды рдеста (Potamogeton), а также многие сорные растения, такие, как одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale), звездчатка средняя, или мокрица (Stellaria media), крапива (Urtica urens и U. dioica) и др. Широко распространенные виды иногда называют эврихорными (от греч. "эврис" - широкий и "хорос" - пространство), а виды, ограниченные в своем распространении, - стенохорными (от греч. "стенос" - узкий и "хорос" - пространство).

Если растение встречается только в одной точке земной поверхности, то такие- виды относят к числу эндемиков. К эндемикам от-

Рис. 236. Ареалы некоторых древесных пород на территории России и сопредельных государств

носят: эльдарскую сосну (Pinus eldarica), сосну Станкевича (P. stankeviczi), произрастающую в Крыму, пихту камчатскую (Abies gracilis) и многие другие.

Для изучения характера распространения вида необходим сбор данных о наличии вида в конкретных точках земного шара. Такими данными могут быть сообщения ученых, личные наблюдения во время экспедиций, однако наиболее надежны тщательно документированные и определенные гербарные коллекции (В.Г.Петров и др., 1994).

Данные о распространении вида исследователи наносят на карту в виде точек. На одной карте возможно разместить ареалы нескольких видов. Для показа крупных ареалов используют контурно-штриховой метод (рис. 237). Карты ареалов отдельных видов или других таксонов имеют большое научное и практическое значение для флористики, ботанической географии и исторической географии растений. Карты ареалов применяют при изучении рационального использования растительных ресурсов, при заготовке лекарственного сырья, для получения данных о редких и исчезающих видах растений. Особый интерес представляют карты, в которых применяют точечный метод нанесения мест произрастания исчезающих видов растений. При составлении Красной книги России и других регионов без карт ареалов обойтись невозможно.

По характеру распределения местонахождений видов и по конфигурации ареалы могут быть сплошными (замкнутыми, см. рис. 238) или разорванными (дизъюнктивными, рис. 239). Если распространение вида охватывает всю северную часть Евразии и Северной Америки, т. е. не один континент, то такие виды называют циркумполярными (рис. 238); если область распространения вида охватывает

Рис. 237. Ареал вереска обыкновенного (Calluna vulgaris) в Европе, выполненный контурно-штриховым методом

Рис. 238. Сплошной циркумполярный ареал морошки (Rubus chamaemorus)

Рис. 239. Пример разорванного аркто-альпийского ареала луазелерии простертой (Laiseleuria procumbens)

Рис. 240. Карта флористического деления суши: области: 1 - Циркумбореальная; 2 - Восточно-азиатская; 3 - Атлантическо-Североамериканская; 4 - Скалистых гор; 5 - Макаронезийская; 6 - Средиземноморская; 7 - Сахаро-Аравийская; 8 - Ирано-Туранская; 9 - Мадреанская; 10 - Судано-Анголезская; 11 - Гвинео-Конголезская; 12 - Намиб-Карру; 13 - острова Св. Елены и Вознесения; 14 - Мадагаскарекая; 15 - Индийская; 16 - Индокитайская; 17 - Малезийская; 18 - Папуасская; 19 - Фиджийская; 20 - Гавайская; 21 - Полинезийская; 22 - Новокаледонская; 23 - Карибская; 24 - Гвианского нагорья; 25 - Амазонская; 26 - Центрально-Бразильская; 27 - Андийская; 28 - Капская; 29 - Северо-восточноавстралийская; 30 - Южно-западноавстралийская; 31 - Центрально-австралийская; 32 - Хуан-Фернандесская; 33 - Патагонская; 34 - Субантарктических островов; 35 - Новозеландская

два континента в умеренном поясе, то такие виды называют циркумбореальными. Есть и другие типы ареалов.

Современное состояние ареала вида и его динамика определяются рядом причин: факторами окружающей среды; биологическими и экологическими особенностями вида; соответствием биологических и экологических особенностей вида; условиями его существования.

Понятие о флоре. Флора - исторически сложившаяся совокупность видов растений, обитающих на определенной территории. При этом территорией может быть какая-либо единица административного деления, например, флора Московской области или флора Камчатки. Формирование флоры с территориально-административным делением никак не связано, правильнее говорить о флорах естественных физико-географических регионов: о флоре Валдайской возвышенности, флоре Западно-Сибирской низменности и др. На практике часто нужно знать флору какого-либо пункта, например, флору Тропаревского парка или флору окрестностей Чашниково. Такой список называют списком конкретной флоры. Если в данном районе нужно собрать сведения только о лишайниках, то говорят о лихенофлоре данного региона, если о флоре водорослей - то об альгофлоре и т.д.

Объем данной флоры определяется богатством ее видового состава и площадью региона, на котором она существует. Флоры разных естественных физико-географических регионов неравноценны по видовому составу и богатству. Кроме того, своеобразие данной флоры объясняется историческим развитием данной территории, историей расселения и происхождения компонентов данной флоры (миграция, вымирание). Так исключительное своеобразие флор Австралии и Мадагаскара объясняется очень древней изоляцией их от других материков. Историческое происхождение флор и современный характер растительного мира лежат в основе деления поверхности Земли на шесть основных флористических царств: Голарктическое, Палеотропическое, Неотропическое, Капское, Австралийское и Антарктическое (рис. 240). Царства подразделяются

на флористические области, области - на флористические провинции, провинции - на флористические округа, округа - на флористические районы, которые состоят из элементарных флор. Во флористическом районировании используются и промежуточные иерархические категории: полцарства, подобласти и т.д. Границы флористических царств и областей часто не совпадают с современным распределением суши и моря в связи с геологической историей Земли.

На территории суши виды растений распределены неравномерно. Наиболее богаты видами тропические регионы. Видовое богатство флор уменьшается от экватора к полюсам. Так, если на островах Индонезии насчитывается 45 тыс. видов, то на Земле Франца-Иосифа - 45, а в Антарктиде - всего лишь 2 вида покрытосеменных растений. Флоры равнинных территорий менее богаты видами, чем флоры горных местностей, это связано с более разнообразными климатическими и экологическими условиями в горах. Степень выявления видового состава разных флор неодинакова: одни территории суши изучены очень полно, другие слабо. Причин на то много, одна из них - недоступность изучения. Ботаники мира ежегодно описывают более 2 тыс. новых видов растений.

Инвентаризация флоры осуществляется на основе гербарных материалов и полевых наблюдений. Первичное флористическое обследование больших территорий проводится методом конкретных флор, разработанным отечественным ботанико-географом А. И.Толмачевым (1974). Конкретная флора - это совокупность видов растений, встречающихся в пределах достаточно однородного в ландшафтном отношении участка земной поверхности, где на сходных элементах рельефа развиваются сходные растительные сообщества и схожие экологические комплексы видов. Площади конкретных флор зависят от ландшафтной расчлененности территории.

Современные геоботаники считают, что любая флора состоит из видов, относящихся к трем основным категориям: 1) виды, возникшие и сформировавшиеся на данной территории, - автохтонные виды; 2) виды, сформировавшиеся на других территориях и проникшие на данную в процессе расселения, - аллохтонные виды; 3) реликтовые виды - остатки флор минувших геологических эпох. Как правило, реликты вымирают и составляют основной список исчезающих растений в Красных книгах разного ранга.

Итак, любая флора - это исторически сложившийся комплекс видов, включающий элементы разного происхождения и разного возраста и отличающийся от других флор своим богатством, таксономическим составом и таксономическим спектром, набором и соотношением географических элементов. Флора - динамическое образование, изменяющееся во времени и пространстве. Отдельные элементы флоры расселяются или, наоборот, сокращают свой ареал. В пределы флоры могут вторгаться элементы соседних или

Рис. 241. Мировые очаги культурных растений

даже далеко отстоящих флор. Знания о флоре необходимы для поиска диких сородичей культурных растений; без них невозможны ресурсоведческие исследования, а также работы, связанные с рациональным использованием и охраной растительного мира.

В результате тщательного изучения флор земного шара и своих собственных экспедиционных исследований выдающийся советский ботаник-селекционер, академик Н. И. Вавилов установил центры происхождения культурных растений (рис. 241).

Для тропических районов Старого и Нового Света, наиболее богатых видовым разнообразием, характерно преобладание мест, откуда произошли важнейшие культурные растения. Это районы наиболее древнего поселения человечества, где растениеводство известно еще за 7 -8 тыс. лет до н.э. Наибольшее число культурных растений дали страны Южной и Юго-Восточной Азии. Это рис, просо, соя, шелковица, бананы, сахарный тростник, грецкий орех, виноград, горох, морковь, лук, пшеница, рожь, ячмень и многие другие. В Австралии было найдено 9 дикорастущих видов хлопчатника, более 650 видов эвкалиптов, 21 вид табака и др

Растительные сообщества

В окружающей природе растения живут не одиночно, а входят в состав особых комплексов - растительных сообществ, фитоценозов. Растительное сообщество - это сочетание (совокупность) различных видов растений, исторически сложившееся под влиянием определенных факторов среды, условий существования. В состав фитоценоза входят как автотрофные, так и гетеротрофные организмы. Среди них высшие и низшие растения, а также грибы, бактерии, водоросли, актиномицеты.

Большой вклад в изучение фитоценозов внес В.Н.Сукачев. Он определяет фитоценоз как "совокупность растений, произрастающих совместно на однородной территории, характеризующейся определенным составом, строением, сложением и взаимоотношениями растений как друг с другом, так и с условиями среды".

Дата добавления: 2015-04-25