Какие общие признаки класса хвойных? Попробуем выделить характерные признаки хвойных растений

Характерные признаки хвойных растений

Хвойные растения имеют ряд общих признаков:

а) жизненные формы - деревья, кустарники, нет трав;

б) листья видоизменены в виде хвоинок (ель, сосна) или чешуеобразные (кипарис, туя)

в) хорошо развита древесина. Стебель хвойных имеет тонкую кору и массивную древесину, которая на 90% состоит из трахеид и в отличие от покрытосеменных включает очень мало паренхимы.

г) В большинстве хвойных развит крепкий стержневой корень, от которого отходят длинные боковые корни. Кроме длинных корней является короткие мелкие корни, сильно ветвятся и выполняют функцию всасывания и часто бывают Микоризные.

д) размножаются семенами, но семена располагается открыто, нет завязи, поэтому хвойные относят к голосеменных растений;

ж) хвойные имеют большое хозяйственное значение. Древесина используется в деревообрабатывающей, бумажной промышленности, при изготовлении мебели, музыкальных инструментов. Хвойные выделяют вещества - фитонциды, обладающие полезными свойствами, поэтому многие санатории располагаются в хвойных лесах.

разнообразие хвойных

Примерно 1/3 всех видов хвойных составляют сосны. Сосны отличаются друг от друга количеством хвоинок и их длиной. Например, в сибирской сосны, дает кедровые орешки, пять хвоинок. В Сибири и на Дальнем Востоке, где они растут, население называет их кедрами, что неправильно.

Ель. В диком виде растет в умеренном поясе Евразии и Северной Америки. Это важнейшая лесными породами. Ствол прямой, крона конусообразная. Хвоя четырехгранная, острая. Шишки свисающие, длиной до 15 см.

Пихта. В диком виде растет в Сибири, на Урале, Кавказе, Карпатах. Немного похожа на ель, но хвоя плоская (у ели четырехгранная), а шишки стоят, как свечи (у ели свисают).

Лиственница. В диком виде встречается только в Сибири, где образует лиственничные леса. Хвоя собрана в пучки, мягкая, ежегодно меняется. Лиственница часто разводится в городах.

Можжевельник обыкновенный. Охраняемая, медленно растущая и во многих районах исчезающая древесина. Шишки с очень сочными чешуйками, похожие на ягоды. Ароматная древесина.

Кипарис. Хвоя в виде чешуек. Растет в Крыму и на Кавказе.

Туя. Встречается в диком виде в средних широтах, но также распространены культурные и декоративные виды. Похожа на кипарис, но побеги кажутся сплюснутыми.

Интересные факты о хвойные растения

Среди хвойных есть настоящие рекордсмены. Так, секвойя вечнозеленая (США, районы вблизи Тихого океана) - самое высокое дерево мира - достигает 120 м, диаметр ствола 10-12 м), продолжительность жизни - 3-4 тысячи лет.

Пихта Нордманна (Кавказ) - самое высокое дерево в России, до 60-70 м.

Сосна остистая (США. Калифорния) - дерево-долгожитель, продолжительность жизни почти 5000 лет.

Самая процветающая группа растений образует семена. Эти растения, по-видимому, произошли от вымерших семенных представителей папоротников и их близких родичей. Систематика и основные признаки семенных растений суммированы в таблице.

В таблице рассматриваются две основные группы семенных растений - голосеменные и . Последние чаше называют цветковыми растениями. У голосеменных семязачатки (и впоследствии семена) располагаются на поверхности особых чешуйчатых листьев, называемых мегаспорофиллами или семенными че-шуями. Эти чешуи собраны в шишки. У покрытосеменных семязачатки, а следовательно, и семена, заключены в особые структуры, т. е. лучше защищены.

Отдел Coniferophyta. Хвойные. Признаки хвойных.

Основные признаки Coniferophyta суммированы в таблице.

Хвойные (голосеменные ) - процветающая группа растений, распространенных по всему земному шару; на их долю приходится примерно одна треть всех лесов планеты. Это деревья и кустарники, в основном вечнозеленые с игловидными листьями. Подавляющее число видов обитают в высоких широтах и распространяются на север дальше всех других деревьев.

Хвоиные имеют большое хозяйственное значение в качестве «мягкой древесины», используемой не только для получения лесо- и пиломатериалов, но и для получения смолы, скипидара и древесной мезги. К хвойным относятся сосны, лиственницы (с опадающей на зиму листвой), пихты, ели и кедры. Типичный представитель хвойных - сосна обыкновенная (Pinus syl-vestris).

Хвойные распространены на всей территории центральной и северной Европы, бывшего СССР и Северной Америки. Он был интродуцирован и в Великобританию, но в природных условиях растет только в Шотландии. Это красивое величественное дерево высотой до 36 м с характерной отслаивающейся корой розовато или желтовато-коричневого цвета выращивают и для декоративных целей, и для получения пило- и лесоматериалов.

Сосны чаще всего растут на песчаных или бедных горных почвах, и поэтому корневая система у них обычно расстилается в поверхностных слоях почвы и сильно ветвится. Внешний вид сосны показан на рис. 2.39.

Каждый год из мутовки боковых почек на верхушке ствола вырастает новая мутовка ветвей. Характерный заостренный на конус облик сосны и других хвойных обусловлен тем, что мутовки более коротких (более молодых) веток на верхушке книзу постепенно сменяются все более длинными (более старыми). С возрастом нижние ветви отмирают и отпадают; поэтому крона у старых деревьев обычно сохраняется только на верхушке.

Хвойные являются важнейшими представителями подотдела голосеменных. Для них характерно моноподиальное ветвление и открытое расположение семяпочек на макроспорофиллах, или семенных чешуях; иногда семяпочки сидят на концах побегов. К классу хвойных относится 7 семейств. Важнейшими для нашей страны являются семейства: Сосновые (Pinaceae), Тисовые (Тахасеае) и Кипарисовые (Cupressaceae). В семейство сосновых входят четыре рода дикорастущих в СССР древесных пород: сосна (Pinus), лиственница (Larix), ель (Picea) и пихта (Abies), а из интродуцированных - род псевдотсуга (Pseudotzuga).

У большинства видов хвойных листья (хвоя) игловидные, линейные или чешуевидные; они сохраняются на растениях по нескольку лет. У рода лиственница хвоя опадает ежегодно и развивается весной вновь.

«Цветки» у хвойных в виде колосков и шишек. Мужские (пыльниковые) колоски и женские шишечки образуются на концах побегов или в пазухах листьев (хвои). Тычинки с двумя, реже с большим количеством пыльников. Пыльца с двумя воздушными мешками, обеспечивающими распространение ее в воздухе на значительные расстояния. Иногда воздушных мешков нет (у лиственницы), и пыльца относится от кроны на незначительное расстояние. Женские шишки - с многочисленными мегаспорофиллами (семенными чешуями), неправильно называемыми плодолистиками, иногда несколькими, реже без них. Завязь отсутствует. Следовательно, нет и настоящего плода. У видов, не образующих шишек (тис), семяпочка сидит на конце побега, а семена окружены мясистым околосеменником.

У большинства хвойных семян с крылышками, что способствует разносу семян на значительные расстояния. Известны, однако, виды с бескрылыми семенами (кедровые сосны), распространителями которых являются птицы и некоторые зверьки. Семена хвойных созревают осенью в год цветения или на второй, реже, третий год после цветения. У некоторых видов семена из шишек высыпаются вскоре после созревания их, у большинства же они остаются в шишках до весны следующего года, а затем постепенно высыпаются из шишек.

Всхожесть семян у многих видов обычно высокая и при правильном хранении сохраняется в течение нескольких лет. В зародыше обычно имеется от 2 до 15 семядолей.

Древесина хвойных, исключая первичную, без сосудов и состоит из трахеид. Годичные слои (кольца) ясно заметны.

Ценность хвойных пород, произрастающих в наших лесах, исключительно велика. Леса из хвойных занимают около 77% всей покрытой лесом площади Советского Союза. Они дают самую ценную для многих отраслей народного хозяйства древесину и множество других продуктов леса.

Можжевельник казацкий (J. sabina L.) Шишкоягоды диаметром 5-7 мм, зрелые буро-черные, с сизым налетом, созревают осенью на второй год после цветения. К почве нетребователен. Растет по пескам и каменистым склонам гор. Морозостоек. Очень светолюбив и засухоустойчив. Имеет большое почвозащитное и агролесомелиоративное значение. Издавна применяется для закрепления сыпучих песков в Средней Азии. Древесина может быть использована на топливо. Размножается семенами, отводками и черенками. Так как в хвое, ветках и шишкоягодах содержится эфирное ядовитое масло, то разведение можжевельника казацкого в общественных парках и садах не рекомендуется.

Род Туя (Thuja Tourn.)

Род деревьев и кустарников подсемейства туевых с чешуевидной, накрестсупротивно расположенной хвоей и плоскими сплюснутыми побегами. Мужские колоски верхушечные, мелкие, округлые, сидят в пазухах хвои. Женские колоски конечные, каждая чешуя, кроме верхней пары, с 1-2 семяпочками. Шишки мелкие, длиной до 10 мм, удлиненноовальные, с 3-6 парами накрест расположенными чешуями, созревают осенью в год цветения и после раскрывания и вылета семян опадают. Семена мелкие, овальные, двукрылые. Всходы с двумя семядолями. Первичная хвоя игловидная. Размножается семенами, в садовой культуре и черенками. Хорошо переносит стрижку.

Общие признаки

К семейству голосеменных относится около 700 видов. Голосеменные размножаются семенами. Стало быть, это семенные, а не споровые растения. Однако их семязачатки и семена располагаются более-менее открыто. У них нет пестиков, как у цветковых растений, отсутствуют завязи и плоды.

Общие признаки хвойных

Все хвойные - деревья, редко кустарники. Листья их игольчатые или чешуевидные, вечнозеленые (кроме лиственницы), слабо испаряющие воду. У них хорошо развита древесина, но настоящие сосуды отсутствуют. Вследствие этого вода передвигается медленнее, чем у цветковых растений, благодаря чему испарение влаги уменьшается. У всех хвойных образуется смола, заживляющая раны в местах повреждения. У хвойных имеются мужские и женские шишки.

В России в природе наиболее распространены следующие роды хвойных: ель, сосна, пихта, лиственница, можжевельник.

Строение сосны и ели

Сосна - высокое стройное дерево. У старых сосен, выросших в лесу, самые нижние сучья располагаются не менее чем в 10 м от поверхности земли; у одиноких сосен ствол ниже и толще. Наиболее крупные ветви у сосны находятся в мутовках, по ним можно приблизительно установить возраст дерева (но не очень старого). Хвоинки располагаются по две, на сильно укороченных побегах. Они покрыты толстой кожицей; устьица находятся в углублениях. Сосудистых пучков всего два, и они не ветвятся. Подобное строение позволяет сосне, как и большинству других хвойных, экономить влагу (ведь у них нет настоящих сосудов).

Ель - не менее высокое дерево. Листья ели - тоже хвоинки, более короткие и колючие, нисбегающие на стебель.

Эколого-биологические особенности ели и сосны тоже различны. Сосна светолюбива, не может расти под пологом ели; хвоя существует 2 - 3 года; может расти на бедных почвах, песках, скалах, болотах; толстая пробка стволов позволяет переносить не очень сильные пожары; корневая система обычно стержневая (поверхностная только на болотах). Ель теневынослива, хорошо растет под пологом сосны; хвоя существует 6-8 лет (в горах - до 15 лет); хорошо растет только на богатых почвах; пробка тонкая, плохо защищает от пожаров; корневая система поверхностная.

Таким образом, сосна в одних отношениях более конкурентоспособна, чем ель, в других - менее. В целом это определяет их сложные взаимоотношения.

Размножение сосны

Мужские шишки мелкие, желтые, собраны помногу в группы ("сошишия"). Каждая шишка состоит из оси, на которой расположены чешуйки. На каждой чешуйке, с ее нижней стороны - по два пыльцевых мешочка, где созревает пыльца. Таким образом, чешуйки соответствуют тычинкам цветковых растений. Пылинка имеет два крупных воздушных мешка и легко переносится на десятки и даже сотни метров.

Женская шишка представляет собой ось, на которой располагаются чешуи. На верхней стороне каждой чешуи находится по два семязачатка, обращенных пыльцевходами к основанию чешуи. Когда пылинки попадают на женские шишки, последние имеют длину всего около 5 мм. Оплодотворение происходит только следующим летом. К этому времени внутри семязачатков образуются яйцеклетки, появляется питательная ткань - эндосперм. В пылинках образуются мужские гаметы - спермин. Они лишены жгутиков, как у цветковых растений.

После оплодотворения семязачаток превращается в семя. Оно состоит из семенной кожуры, эндосперма и зародыша, развивающегося из оплодотворенной яйцеклетки - зиготы. Таким образом, семя сосны, да и других хвойных, в общем похоже на семя цветковых растений. Но эндосперм здесь другого происхождения. Он образовался из тела заростка.

Периодизация в размножении сосны следующая.

Первое лето. Женские шишки красноватые, около 5 мм длиной. В семязачатках еще нет яйцеклеток и эндосперма. Пылинки попадают на женские шишки.

Второе лето. Женские шишки зеленые, около 3-4 см длиной. В семязачатках образовались эндосперм и яйцеклетки. Происходит оплодотворение.

Ближайшая зима. Женские шишки бурые, около 5-6 см длиной. Семязачатки превратились в семена. В конце зимы семена, снабженные пленчатыми крылышками, распространяются ветром.

Следует иметь в виду, что у одной и той же сосны можно видеть одновременно женские шишки разного возраста.

Разнообразие хвойных. Примерно треть всех видов хвойных составляют сосны. У всех сосен укороченные побеги, но не обязательно с двумя хвоинками - их бывает 3, 4 и 5. (Например, 5 хвоинок у кедровых сосен, дающих "кедровые орешки". В Сибири и на Дальнем Востоке, где они растут, население называет их кедрами, что неточно) Настоящие кедры в России в диком состоянии не произрастают. Сосны различаются друг от друга также длиной хвоинок (до 30 см длиной), формой и размерами шишек (у некоторых сосен массой до 2 кг).

Пихта. Дико растет в Сибири, на Урале, Кавказе, в Карпатах. Немного похожа на ель, но хвоя плоская (у ели трехгранная), а шишки стоят как свечи (у ели свисают).

Лиственница. Дико растет главным образом в Сибири. Хвоя в пучках, мягкая. Листопадное дерево, часто разводится в городах.

Можжевельник обыкновенный. Охраняемая, медленно растущая и во многих районах исчезающая древесная порода. Шишки с очень сочными чешуями, похожи на ягоды.

Кипарис. На территории нашей страны встречается только в культуре на Кавказе. Хвоя не игольчатая, а в виде чешуек.

Туя. Встречается и в средних широтах, но также и в культуре. Похожа на кипарис, но побеги кажутся сплюснутыми.

Отметим некоторые рекордные показатели, свойственные хвойным.

Секвойя вечнозеленая (США, районы близ Тихого океана) - самое высокое дерево мира (до 120 м).

Пихта Нордманна (Кавказ) - самое высокое дерево в России (до 60-70 м).

Сосна остистая (США, Калифорния) - самое долгоживущее дерево мира, почти до 5000 лет.

Значение хвойных. Хвойные имеют колоссальное значение как лесообразующие породы. В умеренно холодных районах Северного полушария большая часть лесных площадей занята именно хвойными лесами. Их ценнейшая древесина используется для строительства. Хвойные леса часто хищнически вырубаются. Важнейшая задача лесоводства - восстановление хвойных лесов.