Тема 3 Возобновление леса. Подготовка семян

РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ

И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ЛАБОРАТОРНЫМ ЗАНЯТИЯМ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ЛЕСОВОДСТВО»

Студент ___________________________________________

___________________________________________________

Курс __________________ Группа _____________________

Специальность _____________________________________

Саранск

УДК 630.2(072)(076.5)

Составитель: М.Н. Сбитнева

Рецензент: заведующий кафедрой научно-технического прогресса и
организации производства Мордовского института переподготовки кадров
агробизнеса, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Н.П. Мандров

Рабочая тетрадь и методические указания к лабораторным занятиям по дисциплине «Лесоводство» /Сост.: М.Н. Сбитнева. – Саранск, 2007. – 60 с.

Включены задания для выполнения лабораторных работ и необходимые методические указания к ним.

Предназначены для студентов специальности «Агрономия».

Печатается по решению научно-методического совета Мордовского государственного университета имени Н.П. Огарева.

Учебное издание

Рабочая тетрадь и методические указания к лабораторным
занятиям по дисциплине «Лесоводство»

Составитель: Сбитнева Мария Николаевна

Редактор М.Н. Сбитнева

Компьютерная верстка М.Н. Сбитневой

Подписано в печать 30.08.07

Бумага газетная. Формат 60х84 1/16.

Гарнитура Тип Таймс. Печать способом ризографии.

Усл. печ. л. 3,75. Тираж 20. Заказ 59.

_____________________________________________________________________

Отпечатано с оригинала-макета заказчика

в копи-центре «Референт». ИП. Тимошкина Л.В.

430000, г. Саранск, ул. Полежаева, 49.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Лесоводство – наука о природе леса, методах его выращивания, улучшения и повышения продуктивности. Объект лесоводства –лес, не только существующий, но и будущий, который предстоит вырастить. Лес обладает способностью восстанавливаться и непрерывно служить человеку, пока существует планета Земля, пока живет человечество.

Леса – наше огромное богатство. Они существенно влияют на формирование климата и почв, регулируют газовый состав атмосферы, баланс тепла и влаги больших территорий. Очень велика роль леса в ослаблении водной и ветровой эрозии почв, в предотвращении обмеления рек, заиливания водоемов, в защите полей от засухи. Эти свойства лесных насаждений особенно важны для сельскохозяйственного производства.

Республика Мордовия находится в лесостепной зоне Нечерноземья. Поэтому необходимо постоянно уделять большое внимание развитию лесного хозяйства. Следует улучшить воспроизводство и использование лесных ресурсов, внедрять достижения науки, зональные системы хозяйства, химизацию и механизацию, интенсивнее использовать земли лесного фонда, увеличить объем работ по защитному лесоразведению, продолжить создание и улучшать благоустройство зеленых зон городов и населенных пунктов.

В решении этих проблем существенная роль отводится искусственному созданию лесов (лесным культурам), что позволяет иметь высокопродуктивные насаждения необходимого видового состава и определенного целевого назначения, сократить лесовосстановительный период хозяйственно ценными породами, эффективно вести борьбу с водной и ветровой эрозией почв. Поэтому искусственное выращивание лесов в Мордовии – одна из важнейших задач народного хозяйства.

Назначение настоящих методических указаний в том, чтобы оказать помощь в повышении качества подготовки специалистов.

Тема 1 Древесные и кустарниковые породы

Цель занятия: научиться различать породы деревьев и кустарников, используемых в лесном хозяйстве, полезащитном лесоразведении и для озеленительных мероприятий, познакомиться с основными хозяйственно важными биологическими особенностями, распространением и использованием древесных и кустарниковых пород

Задания

1 Ознакомиться с внешним видом деревьев и кустарников местных пород. Отметить их характерные признаки (высоту, листорасположение, наличие прилистников, колючек и т. д.) и занести данные в таблицу.

2 Собрать гербарный материал (плоды, веточки с листьями, спилы).

3 Ответить на контрольные вопросы.

Материалы и оборудование: гербарные сетки, бумага, карандаши, лупы, секаторы.

Методические указания

Для успешного выращивания различных пород деревьев и кустарников, используемых в лесном хозяйстве, полезащитном лесоразведении и при озеленении жилых территорий, необходимо знать морфологические и биологические особенности древесных и кустарниковых пород, в какой климатической зоне и не каких почвах целесообразно выращивать данную породу, ее защитные свойства, хозяйственное значение, сочетание с другими породами и др.

При ознакомлении с внешним видом лесных пород нужно обратить внимание на высоту дерева или кустарника, среднегодичный прирост побегов, форму и густоту кроны, ее окраску, а также окраску коры и листьев, форму цветков, соцветий и плодов, на пневую поросль и корневые отпрыски.

Лесные насаждения отличаются несколькими жизненными формами: деревья, кустарники, кустарнички, полукустарнички и лианы.

Деревьяимеют один хорошо выраженный ствол высотой до несколько десятков метров. Они более долговечны, чем кустарники.

Высота кустарниковредко превышает 5 – 6 м. От их корня отходят несколько почти равноценных ветвящихся стволов, которые менее долговечны, чем деревья: они не имеют четкой кроны.

Кустарнички – это небольшие кустарники, высота которых не превышает 0,5 м (брусника, вереск, голубика, клюква).

Полукустарникизанимают положение между древесными и травянистыми растениями. К ним относятся растения, стебли которых одревесневают лишь в нижней части, верхняя же часть их остается травянистой и ежегодно отмирает (черника обыкновенная). К полукустарникам относятся также растения с одревесневшими стеблями, отмирающими на второй год (малина). Высота их достигает 2 м.

Лианы– вьющиеся древесные растения с длинными стеблями, имеющие специальные приспособления («усы») для прикрепления к опоре (виноград).

Все лесные породы делятся на главные, сопутствующие подлесочные (кустарники). Первые составляют основной верхний полог в насаждении, являются лесообразующими, хозяйственно ценными и выполняют защитную функцию. Сопутствующие, или подгоночные, породы входят в древесный полог и вместе с главными формируют барьер против суховеев. Они хорошо затеняют почву и создают благоприятные условия для главных пород, что способствует их росту и очищению от сучьев.

Кустарниковые растения образуют подлесок, который затеняет почву, защищает ее от сорняков, способствует повышению влажности под лесополосой в результате снегозадержания, уменьшает скорость стока талых и ливневых вод, служит мульчирующим материалом (листья), скрепляет почвенные частицы корнями, привлекает птиц для гнездования.

Все древесные и кустарниковые растения различаются по густоте кроны, быстроте роста, высоте, долговечности, отношению к различным приемам агротехники и условиям произрастания.

К долговечным относятся породы, продолжительность жизни которых равна 80 – 100 годам. Различают деревья первой величины, высота которых 25 м и более, второй – от 15 до 25 м и третьей величины – от 7 до 15 м.

При высоте кустарники также делятся на 3 группы: высокие (от 3 м и выше), средние (от 1,5 до 3 м) и низкие (от 0,5 до 1,5 м).

Существует определенное сочетание древесных и кустарниковых пород и насаждениях. Так, дуб хорошо растет с кленом остролистным, липой мелколистной, лещиной, жимолостью, калиной, кленом татарским, смородиной золотистой, облепихой, иргой, береза бородавчатая – с липой мелколистной, кленом татарским, рябиной, вязом обыкновенным, жимолостью татарской, облепихой, иргой, лиственница – с ясенем обыкновенным, кленом остролистным, липой мелколистной, вязом обыкновенным, кленом татарским, лещиной, жимолостью татарской, иргой, облепихой, сосна – с кленом татарским, акацией желтой.

Таблица – Характерные признаки древесных и кустарниковых пород

Продолжение табл.

Продолжение табл.

Продолжение табл.

Продолжение табл.

Контрольные вопросы

1 Что такое главные, сопутствующие и подлесочные породы?

2 Назовите засухоустойчивые породы.

3 Назовите теневыносливые породы.

4 Какие из главных пород морозостойки.

5 Какие породы обладают сильной корнеотпрысковой способностью?

Тема 2 Определение древесных и кустарниковых пород по гербарию

Цель занятия: научить студентов правильно определять древесные и кустарниковые породы по листьям, соцветиям, плодам и коре.

Задания

1 Пользуясь определителем и справочной литературой, определить древесные и кустарниковые породы по листьям.

2 Пользуясь определителем и справочной литературой, определить древесные и кустарниковые породы по соцветиям, плодам и коре.

Материалы и оборудование: гербарии, определители, справочная литература, карандаши, лупы, линейки.

Методические указания

Лист состоит из листовой пластинки, черешка, влагалища и прилистников. У некоторых листьев черешок отсутствует (листья сидячие), прилистники образуются на побегах в местах прикрепления листа; они обычно меньше листовой пластинки. Разные виды деревьев и кустарников имеют различную форму листьев. У одних прилистники быстро опадают, у других сохраняются до осени. Они бывают пленчатые, а также в виде колючек.

Если черешок имеет одну пластинку, лист называется простым, если несколько – сложным. У последнего листовые пластинки называются листочками, хотя размер их значительный. Если листочки последовательно прикреплены к двум сторонам черешка, они перистосложные, если к его вершине в виде веера – пальчатосложные. Перистые листья, заканчивающиеся на вершине одним листочком, называются непарноперистыми, двумя – парноперистыми. Если общий черешок у сложных листьев ветвится, эти листья двояко- или трояко перистые. Пальчатосложные листья с тремя листочками называются тройчатыми.

Простые листья могут быть цельными или рассеченными. Если вырезы у последних доходят до половины листовой пластинки, а лопасти тупые, значит, листья лопастные, если концы лопастей острые, то листья надрезанные. Если вырезы заходят за середину, но не достигают главной жилки, листья называются рассеченными, если же вырезы доходят до главной жилки – это раздельные листья. Части листовой пластинки у раздельных листьев называются долями листа, или долями первого порядка, которые в свою очередь делятся на доли второго порядка – это двоякораздельные листья.

Пластинки простых листьев различаются по форме. При округлой форме ширина листа и длина листовой пластинки одинаковые, при овальной или эллиптической длина превышает ширину в 1,5 – 2 раза, расширенная часть ее находится в середине, как у листовой пластинки. При яйцевидной форме соотношение длины и ширины листовой пластинки такое же, но широкая часть последней находится ближе к основанию. У широкояйцевидных листьев расширенная часть расположена почти у основания пластинки, у обратнояйцевидных соотношение длины и ширины пластинки такие же, но широкая часть ее находится ближе к вершине листа. У ланцетных листьев длина превышает ширину в 3 – 5 раз; широкая часть пластинки находится ближе к основанию; вершина листа обычно заострена. У обратноланцетных листьев соотношение длины и ширины такое же, как у ланцетных, но широкая часть находится ближе к вершине листа. У продолговатых листьев соотношение длины и ширины такое же, но широкая часть находится в середине листовой пластинки, вершина и основание листа заострены. У линейных листьев длина листа значительно превосходит ширину.

Вершина листьев бывает тупая, острая, заостренная и остроконечная. Основание листьев может быть клиновидное, округлое, сердцевидное, стреловидное.

На листьях имеются жилки. У некоторых листьев хорошо выражена центральная жилка, от которой в обе стороны отходят боковые. Такое жилкование называется перистым. Если боковые жилки доходят до края листа, то жилкование совершенноперистое, если не доходят и концы их разветвляются – несовершенноперистое. У некоторых деревьев жилки начинаются от черешка листа и расходятся веером к его краю. Такое жилкование называется пальчатым. Существует параллельное (у линейных листьев) и дуговидное жилкование, когда жилки начинаются от основания листа, а концы их сходятся на его вершине. Если жилки образуют густую сеть, жилкование сетчатое, у некоторых листьев жилкование дихотомическое (жилки расходятся в виде вилки).

Край листовой пластинки бывает цельным и зубчатым. Если кончики зубчиков направлены к вершине листа, край листа называется пильчатым, если оси зубчиков перпендикулярны краю, – зубчатым; при округлой форме вершин зубчиков край листа называется городчатым.

Встречаются пальчато-зубчатые края листа. Иногда на крупных зубчиках образуются более мелкие. В этом случае край листа двоякопильчатый.

При определении породы растений существенными признаками являются опушение листьев и их окраска. Опушение бывает шелковистое (волоски направлены в одну сторону, прижаты к пластинке листа и блестят), бархатистое (волоски короткие, мягкие, торчащие), щетинистые (волоски короткие, жесткие), войлочное (волоски направлены во все стороны и прижаты к листовой пластинке), звездчатое (волоски расположены пучками, концы их направлены радиально во все стороны), чешуйчатое (на листьях или стеблях имеются чешуйки), реснитчатое (волоски расположены по краю листа).

Окраска листьев бывает зеленая, светло-зеленая и темно-зеленая. Нижняя сторона листовой пластинки более светлая в результате опушения и воскового налета (последний иногда легко стирается).

Размер листьев и их черешков у разных видов неодинаковый. У некоторых из них пластинка листа опускается по черешку в виде узких полосок. Такие листья называются низбегающими.

Место прикрепления листа к побегу называется узлом, а промежутки между узлами – междоузлиями. Если в узле имеется один лист, его расположение называется очередным, если два – супротивным. Иногда в узле насчитывается более двух листьев. Такое расположение называется мутовчатым. При очередном расположении у ряда видов деревьев и кустарников листья последовательно прикрепляются к двум противоположным сторонам побега. Это двурядное расположение.

Соцветие – это часть растения (участок его годичного побега), несущая цветки, более или менее четко отграниченная от вегетативной. Вероятность опыления соцветия значительно выше, чем одиночных цветков. Различают ботрические соцветия (цветки распускаются от основания к верхушке или от периферии к центру) и цимозные (цветки распускаются от вершины к основанию), а также простые (кисть, колос, зонтик, головка и т. д.) и сложные (сложный колос, метелка и т. п.).

Все соцветия объединяются в две большие группы неопределенные и определенные.

Первые развиваются в виде бокового побега. Ветвление у них моноподиальное, главная ось заканчивается не цветком а конусом нарастания, поэтому растет соцветие длительное время. Для этой группы характерно неодновременное распускание отдельных цветков: сначала зацветают нижние, затем верхние.

К неопределенным соцветиям относятся колос, сережка, кисть, метелка, щиток, зонтик, головка.

Колос бывает простой и сложный. Если на основном тонком стержне расположены сидячие цветки, образуется простой колос. У сложного колоса стержень не прямой, а ступенчатый, и на каждом его выступе находятся не один цветок, а несколько.

Сережка – это соцветие, сходное с простым колосом, но имеющее нежный поникающий основной стержень, который направлен не вверх, как у колоса, а вниз. На главной оси соцветия расположены отдельные цветки или мелкие соцветия (тополь, ольха, орешник, береза).

У кисти на основном стержне находятся цветки, сидящие отдельно и имеющие длинные цветоножки (черемуха).

Метелка похожа на кисть, но в отличие от нее центральный стержень ее разветвлен. К нему прикрепляются не отдельные цветки, а небольшие кисти. На концах ответвлений метелки располагаются отдельные цветки или колоски.

Щиток по виду сходен с кистью, но нижние цветоножки у него длиннее верхних, поэтому цветки расположены на одном уровне и в одной плоскости (рябина, груша, калина, боярышник).

Зонтикбывает простым и сложным. У простого зонтика цветки сидят на цветоножках, выходящих из одной точки и имеющих одинаковую длину (вишня). Если на первых лучах зонтика находятся не цветки, а простые зонтики, – это сложный зонтик.

Головка – это соцветие, к главной укороченной и утолщенной оси которого прикреплены сидячие цветки (вяз).

Определенные соцветия имеют симподиальное лрожнодихотомическое ветвление. Главные и боковые оси их заканчиваются цветком. Они встречаются в растительном мире реже, чем неопределенные. К определенным соцветиям относится развилина.

Развилина (дихазий) имеет следующее строение: под цветком главной оси находятся две супротивно расположенные ветви (оси), заканчивающиеся цветками. Каждая из них в свою очередь формирует еще по две супротивно расположенные оси (липа).

Образование плодов, семян и, следовательно, размножение и распространение растений семенами связано с процессом цветения. Цветение растений – это период их жизни от начала раскрытия первых цветков до отцветания последних. Продолжительность цветения отдельных растений различная. Например, древесные растения (яблоня, груша, ясень, береза и т. д.) цветут 6 – 15 дней.

Цветение у различных растений наступает в разное время. Деревья и кустарники обычно зацветают ранней весной и в начале лета. Следует отметить, что их цветение обусловлено возрастом: дуб, например, зацветает на 30 – 50-м году жизни, липа – на 20 – 25-м, береза – на 10 – 12-м году.

Плод – это орган покрытосеменных растений, внутри которого заключены семена. В редких случаях плоды бывают без семян (явление партенокарпии). В зависимости от строения околоплодника различают сухие и сочные плоды.

Сухие плоды бывают нераскрывающиеся и раскрывающиеся, односемянные и многосемянные. К простым сухим односемянным плодам относятся семянка, крылатка, орех, желудь.

Семянка– односемянный сухой плод с кожистым околоплодником, прилегающим к семени, но не срастающийся с ним. У многих растений семянки имеют крыловидные выросты. Такие семянки называются крылатками (ясень, вяз) и двукрылатками (клен).

Орех – это плод с твердым, часто толстым и деревянистым околоплодником (лещина, липа и др.).

Желудь по строению сходен с орехом. Образуется он тремя плодолистиками. Своим основанием желудь погружен в одревесневшую плюску, чаще чашевидной формы, листового или стеблевого происхождения.

К простым сухим многосемянным раскрывающимся плодам относятся листовка, боб, коробочка.

Листовка – многосемянный плод, образовавшийся из одного плодолистика, который срастается своими краями. Литовка раскрывается по одному шву.

Бобобразуется одним плодолистиком, но раскрывается по двум швам – брюшному и спинному – от вершины к основанию. При этом створки боба закручиваются, что способствует разбрасыванию семян. Обычно боб – плод многосемянный (акация).

Коробочка – это плод, образованный двумя или несколькими плодолистиками. Раскрывается она при помощи крышечки, зубчиков, растрескиванием по створкам, иногда не раскрывается совсем.

Сочные плоды в отличие от сухих имеют сочный околоплодник с большим количеством воды (79 – 85 %). Они могут быть односемянные (костянка) и многосемянные (ягоды).

Костянка– сочный односемянный плод (вишня, слива, черемуха и др.). Околоплодник костянки состоит из трех четких слоев. Первый (наружный) образует тонкую кожицу плода, второй (средний) – мясистый слой, третий (внутренний) – деревянистый – косточку, которая защищает расположенное в ней семя.

Ягода – сочный многосемянный плод, образовавшийся из нескольких слоев плодолистиков. Околоплодник ягоды состоит из двух слоев: наружного (кожицы) и внутреннего (мякоти). В последнем находятся семена (барбарис, виноград и др.).

Ложные плоды развиваются у растений, имеющих цветки с нижней завязью.

К ягодообразным плодам относятся лимоны, апельсины, мандарины.

Яблоко– это ложный плод яблони, груши. Наружная часть его мякоти формируется из разросшегося цветоложа, внутренняя – из завязи.

Если несколько плодов, образовавшихся из отдельных цветков, срастаются вместе и представляют собой как бы один плод, получается соплодие (шелковица, инжир).

Существует четыре основных типа ветвления стеблей растений: дихотомическое, моноподиальное, ложнодихотомическое и симподиальное.

Дихотомическое ветвление характеризуется тем, что на конусе нарастания стебля формируются две почки, которые при разрастании образуют две одинаковые ветви в виде вилки. Каждая из них продолжает ветвиться таким же образом. Такое древнее, примитивное ветвление отмечено у низкоорганизованных растений – мхов, плаунов, папоротников.

Моноподиальное ветвление свойственно таким растениям, у которых на верхушке побега находится одна почка. Разрастаясь, она служит продолжением главного побега (оси). Боковые ветви главного (первого порядка) побега формируются за счет боковых почек, причем боковые ветви не перерастают главный побег (ель, сосна, пихта и др.).

После прекращения роста верхушки под ней формируются две почки, от которых отходят ветви. Между этими ветвями видна отмершая верхушечная почка (сирень, конский каштан).

Симподиальным ветвлением называется такое, при котором верхушечная почка стебля отмирает, а вместо нее развивается одна боковая почка, которая, разрастаясь, отодвигает главную ось несколько в сторону, а сформировавшаяся из этой почки ветка дает продолжение основному стеблю (яблоня, груша, персик, слива, береза, вяз, липа, клен, ива).

Кора – это ткани растений, расположенные на внешней стороне ствола и ветвей. Кора, комплекс тканей, образующийся из камбия (кнаружи от него) при длительном вторичном утолщении осевых органов древесных растений. Кора включает вторичную флоэму (луб) и корку (ритидом). В составе луба в кору входят ситовидные элементы, тяжи лубяной паренхимы, лубяные волокна. Строение наружной коры определяет внешний облик ствола и, следовательно, всего растения. У некоторых древесных растений (бук, пихта, эвкалипт, осина, тополь белый и др.) на многолетнем стволе сохраняется поверхностная перидерма и ствол остается гладким. У других (большинство) с возрастом в глубине луба вместо старой перидермы, закладываются новые ее прослойки, в результате чего образуется корка. Мертвые ткани корки не способны растягиваться по мере утолщения ствола, в результате чего возникают трещины. Внешне образование корки проявляется в появлении трещиноватости коры. Например, у березы белая перидерма (береста) в нижней части ствола постепенно сменяется черной трещиноватой коркой. Иногда кора отслаивается пластинками (конский каштан, платан, некоторые виды сосны). У некоторых видов на коре образуются пробковидные наросты (бархат амурский, дуб пробковый). Однако мелкие ветви даже у старых деревьев покрыты тонкой гладкой корой.

Кора может служить признаком породы. Окраска коры у разных пород также различна и вместе с фактурой (рисунком) – один из отличительных признаков древесных пород. Она может быть белой (береза белая, береза повисшая, лох узколистный, эвкалипт прутовидный), светло-серый (айлант, бук восточный, клен серебристый, ясень обыкновенный), темно-серой (дуб каменный, сосна крымская), коричневой (береза Шмидта, ильм шершавый, ольха черная), черно-серой (береза даурская, клен остролистный), оранжево-желтой (береза желтая и др.), красной (береза Максимовича, ива пурпурная и др.), малинового оттенка (лиственница), иногда пятнистой (платан). У липы кора широкая, с лубяными волокнами в виде язычков пламени, у пихты – гладкая, со смоляными ходами.

Кора имеет большое практическое значение. Она часто содержит дубильные вещества, используемые для дубления кож (у дуба, ели, ивы), вещества, используемые как лекарственные средства (у хинного дерева, жестера слабительного и др.). Кора корня бересклета содержит гутту, из которой получают гуттаперчу.

Таблица – Древесные и кустарниковые породы

Продолжение табл.

Продолжение табл.

Продолжение табл.

Продолжение табл.

Продолжение табл.

Тема 3 Возобновление леса. Подготовка семян

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: