ЛЕКЦИЯ: ЛИШАЙНИКИ КБР
Лишайники — своеобразная группа организмов, в теле которых сочетаются два компонента: автотрофный фикобионт (водоросль или гонидии, как их называли ранее) и гетеротрофный микобионт (гриб), образующие единый симбиотический организм, отличающийся морфолого-анатомически, физиолого-биохимически, экологически, а, следовательно, и качественно от свободноживущих грибов и водорослей.
Морфология лишайников
Форма и величина лишайников разнообразны. Размеры их колеблются от нескольких миллиметров до десятков сантиметров.
По форме различают три основных морфологических типа (жизненных форм) слобвищ лишайников: накипный (корковый), листоватый и кустистый. Между ними существуют переходные формы. Иногда выделяют лепрозные (чешуйчатые) и филаментозные (нитевидные) типы слоевищ.
Наиболее просто организованы накипные или корковые слоевища, имеющие вид . порошковатых, зернистых, бугорчатых, гладких налетов или корочек, плотно срастающихся с субстратом и не отделяющихся от него без значительных повреждений. У некоторых лишайников слоевище так врастает в субстрат, что присутствие лишайника обнаруживается по изменению окраски субстрата и по плодовым телам микобионта, заметным в виде темноокрашенных точек или полос.
Более высокоорганизованные лишайники имеют листоватое слоевище в форме пластинок, распростертых по субстрату д срастающихся с ним при помощи пучков грибных гиф, называемых ризинами. У немногих видов слоевище прикреплено к субстрату в одном месте при помощи слоевищного выроста — гомфа, образованного грибными гифами. На субстрате листоватые лишайники имеют вид чешуек, розеток или довольно крупных, обычно разрезанных на лопасти пластинок.
Еще выше организованный тип слоевища — кустистое, имеющее форму ветвящихся лент или более толстых, часто разрезанных на лопасти разветвленных стволиков, срастающихся с субстратом только основанием. Кустистые лишайники растут или вертикально вверх от субстрата, или вбок, или свисают вниз в виде более или менее длинных прядей.
растительных остатках, коре деревьев, выходах горных пород, железе, костях, рогах, черепице, кусках свинца, стекле, картоне, шлаке, старых плодовых телах трутовиковых грибов, слоевищах разных лишайников и других субстратах.
Указанные экологические особенности лишайников накладывают отпечаток на их географию.
На территории республики выявлено 300 видов лишайников, относящихся к 60 родам и 28 семействам. Из них 33 являются новыми для территории Северного Кавказа.
Охрана лишайников в КБР находится лишь в зачаточной стадии. В результате исследовании было установлено, что к числу редких и охраняемых видов лишайников КБР следует отнести 33 вида. Из них 14 , на территории КБВГЗ, 5 видов, на территории НП «Приэльбрусье». Два вида включены в Красную книгу РСФСР (1988).
Значение лишайников
Как авто-гетеротрофные компоненты биогеоценозов, лишайники одновременно аккумулируют солнечную энергию и разлагают органические и минеральные вещества. Первыми колонизируя субстраты, непригодные для поселения других растений (например, скалы, горные отвалы и др.), лишайники постепенно разрушают их. В результате их жизнедеятельности как пионеров растительности подготавливается почва для постепенной сукцессии (смены) одних лишайников другими и поселения сосудистых растений. Долговечность, нетребовательность и устойчивость к неблагоприятным условиям среды делают лишайники в некоторых биогеоценозах (например, тундровых сновными компонентами. Значение лишайников во флоре того или иного биогеоценоза определяется лишайниковым коэффициентом (ЛК), отражающим отношение количества видов лишайников к числу видов высших растений. Чем выше этот коэффициент, тем большее значение имеют лишайники на определенной территории. Распределение лишайников на территории зависит от многих причин, в том числе и от степени загрязнения воздуха. Они могут служить индикаторами его чистоты. Особенно заметна разница в количестве и видовом составе лишайников при сравнении их флоры в естественных и культурных фитоценозах (например, в городских зеленых насаждениях).
Имеются виды лишайников, устойчивых (полеотолерантных) к городской среде и неустойчивых. Выявлена корреляция между загрязнением воздуха отходами промышленных производств (серным диоксидом, окислами азота, соединениями фтора и т. п.) и видовым разнообразии лишайников: чем выше загрязнение атмосферы, тем менее богата" их флора. При повышении загрязнения воздуха отмечается последовательное исчезновение лишайников: сначала вымирают кустистые, потом листоватые, затем накипные. Наиболее устойчивы к загрязнению некоторые виды Xanthoria, Physcia, анаптихия — Anaptychia, Lecanora и др.
Лишайники тундр служат основным кормом северных оленей, и миграция этих животных по тундре объясняется поисками лучших пастбищ. Кроме оленей, виды «оленьего мха» ягеля могут потреблять и другие сельскохозяйственные животные — свиньи, овцы, коровы.
Некоторые виды улиток и другие беспозвоночные животные также питаются лишайниками.
Значение лишайников в рационе человека невелико, хотя известно, что в Японии готовят различные блюда из умбиликарии съедобной — Umbilicaria esculenta, в пустынях Среднего Востока потребляют аспицилию съедобную — Aspicilia esculenta (лишайниковую манну), в Египте при выпечке хлеба для его ароматизации добавляли эвернию шелушащуюся — Evernia furfuraceae. Многие виды лишайников являются продуцентами желирующих веществ, применяемых в кондитерской промышленности. В качестве источника витамина С известна цетрария клобучковая — Cetraria cucullata. Во время Великой Отечественной войны в СССР был разработан способ промышленного получения глюкозы из слоевищ лишайников.
Некоторые виды лишайников ранее применялись для получения красок и лакмуса. Вещества, экстрагируемые из видов Evernia, рамалина — Ramalina, Parmelia, используются в парфюмерной промышленности.
Многие лишайники продуцируют антибиотические вещества. К их числу относится усниновая кислота, образуемая U. hirta, Cladonia deformis и др. На основе этой кислоты советскими исследователями создан противовоспалительный препарат «Бинан» (натриевая соль усниновой кислоты), применяемый в медицине.
При определении возраста горных пород и в археологии в последнее время применяют метод лихенометрии, основанный на знании ежегодного прироста лишайников, растущих на определенном субстрате и в определенной климатической области.
Среди лишайников почти нет ядовитых видов, хотя известны ядовитые свойства летарии вульпины — Letharia vutpina и некоторых других лишайников, содержащих вульпиновую кислоту, которая вызывает раздражение дыхательного, вазомоторного и рвотного центров центральной нервной системы млекопитающих, сопровождающееся затрудненно' дыхания, судорогами, повышением кровяного давления. Некоторое ядовитое действие оказывает на животных поедаемая ими Xanthoria parietina и др.
ЛЕКЦИЯ: МИКОФЛОРА КБР
Грибы – обширная группа организмов, включающая около 100000 видов. В нее входят: хитридиомицеты, гифохитриомицеты, оомицеты, зигомицеты, аскомицеты, базидиомицеты и дейтеромицеты или несовершенные грибы.
Паразитизм является одним из путей специализации грибов. Бывают: факультативные и облигатные. Первые обычно развиваются как сапротрофы, но способны паразитировать на ослабленных растениях или на невегетирующих частях растений. Настоящие паразиты в приороде развиваются только на живых организмах. Грибы – паразиты могут получать питание из тканей хозяина разными путями. По характеру воздействия паразита на хозяина различают: некротрофные паразиты – сначала убивающих ткани хозяина, а затем питающихся ими; деструктивных биотрофных паразитов, питающихся за счет живых тканей хозяина и вызывающих их быструю гибель, и сбалансированных биотрофных паразитов, способных длительно питаться живыми тканями хозяина, не вызывая их гибели.
Биомасса шляпочных грибов в лесах КБР составляет 0,78 тыс. тон. Аннотированный список макромицетов лесных экосистем (Крапивина, 20..) насчитывает 395 видов, относящихся к 138 родам, 22 порядкам и 2 классам. Из этого количества 342 вида впервые отмечены для КБР, из них 20 видов для Кавказа, 9 для России в целом (Крапивина, 20..). Абсолютно, в количественном отношении преобладают представители класса Basidiomycetes, содержащие 374 вида из 123 родов, 46 семейств и 18 порядков. Всего 20 видами представлен класс Ascomycetes из 13 родов, 8 семейств и 5 порядков. Видовая насыщенность микобиоты макромицетов в КБР составляет 0,31 вид на 1 кв. км.
В красную книгу СССР занесено 20 видов грибов – макромицетов, в РСФСР – 14 видов. Их не обходят стороной и региональные издания. В частности, в Красных книгах КБР – 4 вида, РСО-Алания – 12, Краснодарского края – 11.
ЛЕКЦИЯ: ГОЛОСЕМЕННЫЕ КБР
Современные голосеменные в подавляющем большинстве растения крупные, древесные, реже кустарниковые. Отдел голосеменные подразделяют на 3 класса: Саговниковидные, Шишконосные и Оболочкосеменные. Первые два или вымерли, или имеют очень небольшое значение в растительном покрове Земли. В состав класса Шишконосные входят 3 порядка: Кордаитовые, Гинкговые и Хвойные.
Порядок Хвойные включает 10 семейств. У нас растут представители трех: Тиссовые, Сосновые и Кипарисовые.
Семейство Сосновые.
На территории КБР произрастает 3 вида, относящиеся к этому семейству. К ним принадлежат пихта Нордманна, ель восточная , сосна Коха. Пихта Нордманна встречается на каменистых склонах. Дерево до 50 м. Перспективное декоративное для предгорных районов.
Ель насчитывает около 40 видов, распространенных как в Северной Америке так и в Евразии. В России -10 видов. Наиболее общеизвестный вид – ель обыкновенная. Это высокое стройное дерево, но имеет крону, несколько отличающуюся от кроны видов пихт. У нас встречается ель восточная – на каменистых склонах ущелья реки Рцывашки. Дерево до 40м.
Род сосна насчитывает около 100 видов. Это довольно крупное, до 25 иногда до 50 м древесное растение, во взрослом состоянии сбрасывает большую часть боковых ветвей, образуя пышную крону в своей верхней части. На территории КБР встречается сосна Коха – повсеместно во всех ущельях, с наибольшими массивами в Баксанском и Чегемском.
Семейство Тиссовые.
Содержит 5 родов, распространенных в Западной Европе, Северной и Центральной Америке, Юго-Восточной Азии. Древесные растения, иногда доживающие до весьма солидного возраста –до 2000 лет. Наиболее широко известен тис ягодный. В КБР встречается в тенистых лесах Балкарии, Чегема, Гунделена, Шалушки, Уруха. Кустарник или дерево. В результате оледенения, а также вследствие хищнической рубки его ареал сильно сократился. Тисс – растение очень теневыносливое, растет крайне медленно, поэтому даже относительно старые его экземпляры обычно невысоки. За внешнее сходство видоизмененных шишек с ягодой он и носит видовое название – тисс ягодный.
Хвоя, семена тиса ядовиты для многих животных и человека, не ядовита лишь яркая кровелька, поедаемая птицами. Тисс широко используется как декоративное растение, достаточно легко переносящее стрижку. Очень ценится его прочная красная, не гниющая в земле древесина, приобретающая в воде красно-фиолетовый оттенок. Из-за этих свойств тисс называют негной-деревом или красным деревом, поэтому его нещадно вырубали в течение веков. Сейчас это растение занесено в Красную книгу и охраняется.
Семейство Кипарисовые
Представлен деревьями и кустарниками. Род можжевельник очень полиморфный, состоящий более чем из 60 видов. У нас в КБР представлен 3 видами: казацкий, даурский, обыкновенный. Произрастает на каменистых склонах от нижнего до верхнего поясов. Склонозакрепительные, декоративные. Из этого семейства встречаются виды туи (западная), кипарисов.
Порядок Оболочкосеменные (Семейство Эфедровые)
Порядок представлен 3 семействами: эфедровые, гнетовые, вельвичиевые.
Род эфедра. В КБР представлен 2 видами: процера и дистихия (кузьмичева трава). Кузьмичева трава встречается редко в пределах Терской возвышенности. Кустарник до 25-30см. Процера встречается повсеместно в пределах Юрской депрессии, на скалах. Кустарник до 1 м. Оба вида склонозакрепители, лекарственные.
8. Задания по полевым практикам для студентов.
Летняя полевая практика является завершением изучения курса ботаники и представляет собой важный раздел в подготовке учителя по биологии.
Основная цель летней практики углубление и расширение знаний студентов и полученные на лекционных и практических занятиях, на примере изучения конкретной флоры и эколого-биологических особенностей растений. Познакомить студентов с растениями в их естественней среде обитания, показать основные приемы исследований, обработки материалов, привить навыки самостоятельной работы в поле. Практика должна уяснить студентам значение изучаемых процессов по дальнейшему рациональному использованию природных богатств в их охране и привить им определенные навыки.
Летняя полевая практика студентов II – курса биологического факультета по кафедре ботаники состояла из двух этапов. На первом этапе в течение 3-5 дней находятся в ботаническом саду КБГУ. Здесь они знакомятся с участками ботанического сада, где проводятся определенные мероприятия.
-
Участок интродукции:
-
Ознакомление студентов с основными представителями флоры Кавказа.
-
Краткая экскурсия на альпийскую горку.
-
Прополка альпийской горки.
-
Участок лекарственных растений:
-
Ознакомление студентов с лекарственными растениями, ареалами распространения и лекарственными свойствами.
-
Ознакомление с методами сбора лекарственных растений.
-
Прополка участка лекарственных растений.
-
Участок декоративного цветоводства:
3.1.Ознакомление студентов с основными декоративными растениями и кустарниками. Их назначение и применение в народном хозяйстве.
3.2. Ознакомление со способами зеленого черенкования и окулировки декоративных растений.
3.3. Прополка участка декоративного цветоводства.
4. Тепличное хозяйство:
4.1. Ознакомление с конструкцией теплиц ангарного типа, их назначение и применение.
4.2. Особенности культивирования растений в теплицах.
4.3. Прополка и полив растений в теплицах.
5. Древесно-кустарниковый участок:
5.1. Ознакомление с основными видами древесно-кустарниковых пород Кавказа.
5.2. Прореживание и расчистка участка древесно-кустарниковых пород.
6. Луговой участок:
6.1. Ознакомление с разнообразием луговых трав и основными кормовыми растениями Кавказа.
6.2. Ознакомление с основными сорными растениями и методами борьбы сними.
6.3. Уборка территории ботанического сада.
6.4. Мероприятия по охране и использованию полезных видов.
Второй этап начинается с ознакомления студентов с методами гербаризации, приемами сбора, этикетирования, а в камеральных условиях – с правилами сушки и монтировки гербариев.
На этом этапе студенты собирают гербарный материал. Каждый гербарный образец студентом снабжается этикеткой с указанием: местонахождения (район, пункт, где собрано растение); местообитание; даты сбора; фамилии сборщика.
Сушка растений – дальнейший и ответственный этап гербаризации, т.к. сухие растения должны сохранить свою естественную окраску. Сушку растений производится в ботанических прессах. Ежедневно перекладывают растения в сухие газеты. При перекладке еще раз расправляются растения в свежие «рубашки».
В последние дни практики студенты занимаются определением собранного гербарного материала. Пользуются определителем:
Галушко А.И. Флора Северного Кавказа. Ростов-на-Дону, т.т. 1-3., 1978-1980.
9. Задания самостоятельной работы студентов.
Для усвоения знаний по дисциплине специализации «Ботаника» и дисциплине «Экология и флора КБР» студентам необходимо самостоятельно проработать целый ряд дополнительной литературы, познакомиться с реферативными и научными журналами по фитоценологии, экологии и ботанике.
Основные вопросы самостоятельной работы по дисциплине «Ботаника»
1. Тип Моховидные. Порядок Сфагновые. Состав порядка, важнейшие семейства, распространение. Важнейшие признаки примитивного строения сфагновых мхов. Важнейшие представители этого порядка.
2. Семейство Мальвовые. Состав порядка Мальвоцветных, важнейшие семейства, распространение. Строение цветков представителей данного порядка. Важнейшие представители этого порядка, их значение в народном хозяйстве.
3. Семейство Зверобойные. Географическое распространение, жизненные формы зверобойных. Основные особенности строения цветка, гинецея и плода зверобойных. Практическое значение.
4. Семейство Камнеломковые. Объем порядка камнеломкоцветных, экология и распространение. Особенности строения цветков семейства. Морфолого-анатомические особенности, имеющие таксономическое значение. Представители камнеломковых, имеющих значение в народном хозяйстве.
5. Порядок Лилиецветные. Семейство Касатиковые. Основные жизненные формы порядка. Географическое распространение семейства ирисовых. Практическое значение.
Основные вопросы самостоятельной работы по дисциплине «Экология и флора КБР»
1. Международная Красная книга, Красная книга РФ, Региональные Красные книги и их значение в охране флоры.
2. Интродукция и реинтродукция как методы сохранения редких и исчезающих видов растений.
3. Регулирование торговли редкими и исчезающими видами как один из путей их охраны.
4. Правовая охрана растительного мира в России и КБР.
|