Как размножаются хвойные растения 7 класс кратко

Обновлено: 05.07.2024

Размножение: половое – семенами. Размножение голосеменных. Сосна, как и все хвойные растения, размножается семенами. На чешуях раскрывшихся шишек семена расположены по два и лежат открыто, поэтому относят к голосеменным растениям. Размножение семенами — основной признак, по которому голосеменные отличаются от растений, размножающихся спорами. Голосеменные растения плода не образуют.

Весной на ее молодых ветвях видны маленькие шишки. Одни из них зеленовато-желтые. Они собраны тесными группами у оснований молодых побегов. Другие красноватые, одиночные. Каждая шишка состоит из оси и сидящих на ней чешуй. На чешуях зеленоватых шишек развиваются по два пыльцевых мешочка. В них созревает пыльца. Оболочка каждой пылинки имеет два пузырька, наполненных воздухом.

Такие пылинки ветер переносит на большие расстояния .

- Красноватые шишки сосны находятся они на вершинах молодых веток. На чешуях красноватых шишек развиваются семязачатки (семяпочки), по два на чешуе. Созревшая пыльца высыпается, и ее подхватывает ветер. Опыление произведут те пылинки, которые будут перенесены на пыльцевходы семязачатков. После опыления семязачатков чешуи красноватых шишек смыкаются и склеиваются смолой. В пылинках образуются мужские гаметы, а в семязачатках — женские. Оплодотворение происходит в семязачатках закрывшихся шишек. Из зиготы развивается зародыш, из всего семязачатка — семя, а шишки растут и древеснеют. Сначала они зеленые, затем коричневые.

- Значение голосеменных. Ель, сосна, пихта, лиственница, можжевельник и все другие голосеменные растения имеют большое значение в природе и в жизни человека. Вместе с другими зелеными растениями они образуют органические вещества, усваивают углекислый газ из воздуха и выделяют кислород. Естественное заселение лесных вырубок и пожарищ, заброшенных полей начинается с появления на этих участках светолюбивой, неприхотливой сосны, березы, осины. Поселившись на сыпучих песках, сосна закрепляет их. Сосны выделяют особые летучие вещества, которые подавляют развитие многих вредных бактерий не только в лесу, но и в его окрестностях. Хвойные леса, как и лиственные, задерживают таяние снега, что обогащает почву влагой.

Голосемянные растения, у которых не бывает плодов и семена лежат открыто, голо. К ним относятся хвойные растения, которые имеют хвою (это видоизмененные листья)

Строение:

- Корневая система стержневая (сосна) или мочковатая (ель);

- Стебель с тонкой корой и мощной древесиной.

- Листья видоизмененные в иглы или чашуйки, они расположены на уделенных или укороченных побегах, листья многолетнии (искл. лиственница)

Такие пылинки ветер переносит на большие расстояния .

Главное отличие голосеменных растений от споровых — размножение семенами . Семена этих растений не защищены околоплодником, так как у них плод не образуется .

Рассмотрим как происходит размножение у сосны. К концу зимы на деревьях появляются шишечки двух видов. Мужские зеленовато-жёлтые шишки располагаются группами у основания молодых побегов. Женские шишки красноватого цвета располагаются на верхушках побегов.

Шишка представляет собой видоизменённый побег. В ней есть ось и чешуи. На каждой чешуйке женской шишки располагаются два семязачатка . В них образуются яйцеклетки .

В мужских шишках формируются пыльцевые мешочки . Внутри каждого пыльцевого мешочка образуются микроскопические пыльцевые зёрна. Лёгкая пыльца разносится ветром. Часть пыльцевых зёрен попадает на семязачатки. Этот процесс называется опылением . После опыления начинается процесс оплодотворения. Он происходит не сразу.

Сначала женские шишки закрываются и склеиваются смолой. Пыльца внутри шишек начинает прорастать, у неё появляется длинная тонкая пыльцевая трубка . В трубке образуются спермии — мужские половые клетки.

Способность голосеменных образовывать пыльцевую трубку, осуществляющую перемещение неподвижных спермиев к яйцеклетке без использования воды, — важный эволюционный шаг в освоении растениями наземно-воздушной среды.

В закрытых шишках через некоторое время происходит оплодотворение. Из образовавшейся зиготы формируется зародыш, а из семязачатка образуется семя. Семена голосеменных растений имеют эндосперм, образованный запасающей тканью. В нём содержатся питательные вещества.

Результатом размножения у голосеменных является образование семян, в которых имеется зародыш и запас питательных веществ для его развития. Зародыш и эндосперм защищены от неблагоприятных воздействий семенной кожурой.

Цель урока – формирование знаний об особенностях строения и функционирования репродуктивных органов голосеменных растений. При этом особое внимание обращается на строение семени по сравнению со спорами. Учащиеся познакомятся с основными особенностями строения голосеменных растений (тип ветвления, строение стебля, листьев и шишек, тип корневой системы), рассмотрят развитие хвойных на примере сосны обыкновенной.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока "Отдел Голосеменные. Класс Хвойные"

Хвойные – распространённые среди всех голосеменных растений. В природных сообществах по своему значению они прочно занимают второе место после покрытосеменных.

Все хвойные имеют моноподиальный тип ветвления с хорошо выраженным верхушечным побегом, у которого в течение всей жизни растения сохраняется апикальная меристема. Именно она обеспечивает неограниченный верхушечный рост.

При механическом повреждении верхушки главного побега и утрате апикальной меристемы рост растения в высоту приостанавливается, но затем начинает усиленно развиваться ближайшая к верхушке боковая ветвь, которая становится главным побегом. При этом может нарушаться правильная форма кроны.

Древесина составляет большую часть объёма стебля, кора и сердцевина развиты относительно слабо. Вся ксилема хвойных состоит из трахеид, сосуды отсутствуют. Вспомним, что трахеиды – это мёртвые клетки ксилемы длиной в несколько миллиметров, шириной в десятые и сотые доли миллиметра, с неравномерно утолщёнными одревесневшими оболочками, несущими поры, через которые происходит фильтрация растворов из одной трахеиды в другую.

Проводящая способность ксилемы хвойных очень высока, этому способствует наличие в трахеидах окаймленных пор с торусами.

Проводящие элементы флоэмы (ситовидные клетки) лишены сопровождающих клеток, а ситовидные поля располагаются на боковых стенках. Между ксилемой и флоэмой находится камбий, обеспечивающий вторичное утолщение стебля. В стеблях большинства хвойных образуются хорошо выраженные кольца ежегодного прироста древесины.

Многократное заложение перидермы и деятельность феллогена приводят со временем к образованию на периферии стебля толстого слоя корки. Характерной особенностью класса является слабое развитие паренхимы в стебле и наличие каналов (смоляных ходов).

Листья у хвойных всегда цельные. Эти сильно вытянутые игольчатые листья называют хвоей.

Хвоя имеет плотную кожицу, покрытую восковидным веществом, поэтому растения испаряют мало воды и хорошо приспособлены к неблагоприятным условиям: недостаточному водоснабжению, особенно в зимнее время, и резким колебаниям летних и зимних температур. Поэтому листья большинства хвойных жёсткие, мелкие, с малой испаряющей поверхностью.

Хвоинки ели обыкновенной четырёхгранные, расположенные по спирали, сидят по одной на листовых подушечках. Длина хвоинок – от 1 до 2,5 см. Продолжительность жизни каждой хвоинки – шесть и более лет.

У сосны обыкновенной хвоинки расположены по две в пучке.

У отдельных представителей листья крупные (например, как у вельвичии удивительной – реликтового голосеменного растения длина её листьев достигает 2–3 м). Листья располагаются поодиночке, по два или несколько в пучках.

У некоторых видов, например у кипариса, листья – чешуйчатые.

Однако некоторые виды, например лиственница, к зиме сбрасывают хвою, вообще исключают какую-либо потерю воды через устьица в течение зимы, у других видов опадают ветви вместе с находящимися на них листьями.

Корневая система хвойных чаще всего стержневого типа, развита хорошо.

Отдельные особи хвойных могут быть однодомными или двудомными, но у них всегда однополые стробилы. Обычно они собраны в группы, которые часто называют шишками.

Мужские шишки ели обыкновенной – микростробилы (или мужские колоски) пазушные, образуются на концах побегов прошлого года, у основания окружены чешуйками. Пыление происходит в мае. Мегастробилы (или женские шишки) появляются на концах двулетних ветвей. Сначала они растут вертикально, затем постепенно поворачиваются верхушкой вниз и становятся повислыми; созревают осенью (в Европейской части России – в октябре). Зрелые шишки продолговатые – до 15 см длиной и 4 см шириной.

Мужские шишки сосны обыкновенной 8–12 мм, жёлтые или розовые. Женские шишки 3–6 см длиной, конусообразные, одиночные или по 2–3 штуки, при созревании матовые от серо-светло-коричневого до серо-зелёного; созревают в ноябре – декабре, спустя 20 месяцев после опыления.

Развитие хвойных рассмотрим на примере сосны обыкновенной.

Микростробил, представляет собой укороченную ось с расположенными на ней по спирали микроспорофиллами, на которых образуются микроспорангии.

Микроспорогенез – процесс развития микроспор, происходит в микроспорангиях (гнездах пыльника).

Из находящейся внутри спорангия спорогенной ткани возникают материнские клетки спор. Каждая из них в ходе мейоза даёт начало четырём микроспорам.

Каждая спора окружена двумя оболочками – внутренней (интиной) и внешней (экзиной).

У микроспор многих хвойных в результате расхождения интины и экзины образуются воздушные мешки.

Развитие мужского гаметофита (микрогаметогенез) начинается, ещё когда микроспоры находятся внутри микроспорангия.

После первого митотического деления образуются две клетки – маленькая и большая. Та, которая меньше, ещё раз делится митозом, в результате чего возникают две маленькие клетки – проталлиальные (таллом заростка), которые быстро отмирают и разрушаются. Образовавшаяся после первого деления крупная клетка тоже делится митозом, образуя небольшую (антеридиальную) и крупную (сифоногенную)клетку, или клетку-трубку, из которой впоследствии развивается пыльцевая трубка, доставляющая мужские гаметы к яйцеклетке.

На этой стадии развития двухклеточные мужские гаметофиты называют пылинками (в совокупности – пыльцой).

Хвойные являются ветроопыляемыми растениями. Наличие воздушных мешков способствует переносу пыльцы.

Семязачатки развиваются на мегастробилах, которые, как и микростробилы, собраны в группы. На оси шишки находятся кроющие чешуи, в пазухах которых расположены семенные чешуи. Они являются сильно упрощёнными мегастробилами, названными так потому, что на их верхних сторонах расположены семязачатки. У многих хвойных обе чешуи (кроющая и семенная) свободны, однако часто они срастаются между собой. Одна из них доминирует, другая редуцируется. Чаще всего преимущественно развита семенная чешуя (например, у сосновых). На верхних сторонах семенных чешуй находятся семязачатки. Чаще всего их два, реже один или более двух.

Семязачаток состоит из двух структур: нуцеллуса (мегаспорангия) и его покрова – интегумента.

У голосеменных растений мегаспоры производятся внутри нуцеллуса в яйцеклетке. Во время мегаспорогенеза диплоидная клетка-предшественник, мегаспороцит или материнская клетка мегаспоры, претерпевает мейоз с образованием первоначально четырех гаплоидных клеток (мегаспор).

Из тетрады развивается лишь одна мегаспора, расположенная дистальнее других от микропиле, а остальные три погибают.

После мегаспорогенеза мегаспора развивается в женский гаметофит (эмбриональный мешок) в процессе, называемом мегагаметогенезом.

Мегагаметогенез начинается с последовательной серии митотических делений ядра мегаспоры.

Летом следующего года, через 13–14 месяцев после опыления, на талломе женского гаметофита формируются два архегония, погруженных в его ткань. Архегоний состоит из шейки, состоящей из восьми расположенных в два ряда клеток, рано исчезающей брюшной канальцевой клетки и крупной яйцеклетки.

Опыление сосны происходит обычно в конце весны – начале лета, когда семенные чешуи шишки немного расходятся, открывая при этом семязачатки. В образовавшуюся щель проникает пыльца, которая летает в воздухе.

Через микропиле семязачатка выделяется опылительная жидкость, к которой прилетит пыльца. Затем в течение нескольких минут опылительная жидкость всасывается семязачатком и вместе с ней пыльцевые зерна перемещаются по направлению к нуцеллусу.

После этого семенные чешуи плотно смыкаются и остаются в таком состоянии вплоть до момента созревания семян, а мужской гаметофит продолжает своё развитие.

Антеридиальная клетка делится, в результате чего образуется небольшая генеративная клетка и более крупная клетка трубки. Затем лопается наружный покров микроспоры – экзина, и из неё выходит пыльцевая трубка, окружённая интиной. Пыльцевая трубка хвойных служит только для доставки неподвижных спермиев яйцеклетке, находящейся в брюшке архегония.

За некоторое время до этого генеративная клетка делится, образуя стерильную клетку-ножку, которая незадолго до оплодотворения отмирает, и сперматогенную клетку, после деления которой появляются два спермина.

Половой процесс проходит на второй год после опыления, во второй половине лета.

Следуя по ходу разросшейся пыльцевой трубки через шейку архегония в его брюшко, спермины выходят из трубки, один из них оплодотворяет яйцеклетку. Сразу же после оплодотворения в зиготе ядро несколько раз последовательно делится.

Созревание семян происходит через полтора года после опыления. Сильно увеличившиеся к этому времени в размерах шишки становятся коричневыми.

Сформированный зародыш хвойных состоит из корешка, подсемядольного лена (стебелька) и семядолей, количество которых значительно варьирует от двух (у тиссовых) до 18 у некоторых сосновых. Интегумент семязачатка трансформируется в покров семени. Обычно покровы семян хвойных твёрдые, они надёжно защищают зародыш от неблагоприятных воздействий факторов окружающей среды.

Кроме того, из семенной чешуи, с которой семя все ещё остаётся связанным, образуется тонкое крылышко, благодаря которому семя после выпадания из шишки подхватывается ветром и зачастую переносится на большое расстояние от материнского растения.

Главная особенность семенных растений – это их размножение семенами.

Семя – это маленькое растение, имеющее все главные вегетативные органы, снабжённое запасом питательных веществ и надёжно защищённое собственной оболочкой.

Семя состоит из диплоидного зародыша, семенной кожуры и гаплоидного эндосперма, выполняющего функцию питания зародыша.

Сравнивая семя со спорой, нетрудно представить себе то огромное преимущество, которое обрели в ходе эволюции растительного мира голосеменные, размножающиеся не одноклеточными спорами, как их предшественники - древние папоротникообразные, а развитым и покоящимся зародышем, обеспеченным первичным питанием и хорошо защищённым мощным покровом семени.

Семена из них высыпаются только в конце зимы – начале весны следующего (уже третьего) года.

В дальнейшем зародыш трогается в рост и начинает прорастать. Прорастание семян хвойных всегда начинается после периода покоя.

Всходы сосны имеют своеобразный вид. Это меленькие растеньица – проростки, у которых стебелёк очень тонкий. На верхушке стебелька находится пучок лучеобразно расходящихся во все стороны тонких иголочек-семядолей. Их у сосны не одна и не две, как у цветковых растений, а гораздо больше – от 4 до 7.

Таким образом, размножение голосеменных осуществляется в два этапа: первый этап – это процесс опыления и второй – процесс оплодотворения.

Хвойные деревья и кустарники относятся к лучшему украшению любого сада: они неприхотливы в уходе, долговечны, декоративны в течение круглого года. Это не говоря уже о пользе, какую приносят эти растения здоровью человека, очищая воздух от пыли, снабжая его фитонцидами.

Разнообразие хвойных растений, обладающих необычайной формой кроны, своеобразной окраской и типом хвои, неодинаковым ростом, подталкивает многих садоводов заниматься размножением их для дальнейшего использования в различных дизайнерских решениях.

Размножение хвойников черенками

Самым надежным способом размножения для таких хвойных, как туя, можжевельник, является черенкование, которое в зависимости от времени проведения делят на летнее и зимнее.

Основным для этого метода является заготовка материала, который берут с молодых, не менее трех лет жизни деревьев. Выбор побегов осуществляют с верхней части растения, где точка роста верхушки имеет нормальное развитие и не повреждена. Для успешного укоренения черенков немаловажно уделить внимание выбору правильному времени их заготовки. При реализации метода зеленого, летнего черенкования это будет с конца последнего месяца весны до первых дней июля с учетом условий климата. Нарезают одревесневшие побеги ранним утром или пасмурным днем, поставив их потом в емкость с водой в помещении, где готовят из них черенки от пяти до десяти сантиметров длиной. Ветки обязательно должны быть с пяткой, кусочком прошлогодней древесины.

Укоренение черенка необходимо простимулировать такими препаратами, как Гетероауксин, раствор индолилмасляной кислоты малой концентрации в соответствие с соблюдением требований инструкции.

Подготовленные черенки высаживают в парник, где температура воздуха будет в пределах от 21 до 26 градусов тепла, а влажность – около восьмидесяти процентов. Требования к грунту: внизу около 30 сантиметров дренажа в виде гальки, щебня, верхняя часть – крупнозернистый песок около двадцати сантиметров в толщину. Неплохо добавить к такому грунту вермикулит, порубленный мох сфагнум либо измельченную просеянную кору хвойника. Подогревая емкости с посевами снизу, можно добиться повышения температуры в субстрате на 1-2 градуса по сравнению с воздухом, что благотворно скажется на росте черенков.

На парник с побегами хвойных накладывают рамы, которые в жаркие дни прикрывают газетами, марлей от ярких солнечных лучей во избежание ожогов растения.

К основным правилам ухода за черенками относятся:

Увлажнение почвенного субстрата производят по мере его высыхания. Но излишняя влага страшна для черенков, она грозит им гибелью. А вот не длительное по времени пересушивание грунта не так вредит росткам.
При загнивании черенков их удаляют, чтобы избежать всеобщего заражения.
Рыхление посадок позволит быстрее веточкам укорениться.
Спустя один-два месяца после посадок, когда произойдет укоренение черенков, их переносят на подготовленные грядки, замульчировав почву вокруг посадок опавшими хвоинками.
На период зимних холодов саженцы хвойных деревьев необходимо укрыть, открыв только весной. С этой целью для слабых ростков используют каркасные ящики, обтянутые полиэтиленом или прикрытые лапником. В оттепель посадки проветривают, а перед сильными морозами дополнительно утепляют.
Чтобы избежать заражения молодых растений гнилью и другими болезнями, их надо опрыскать раствором марганцовокислого калия либо фунгицидными препаратами.

Зимнее черенкование предполагает нарезание полностью одревесневших побегов от многолетнего растения, пережившего первые морозы, в феврале-марте. При таком способе процент укоренения возрастает. Корневая система ростков хвойных будет крепкой при соблюдении правил подбора черенков.

Семенной метод размножения хвойных деревьев

Почти все хвойные растения размножаются семенами, хотя для некоторых видов этот способ является малоэффективным. А вот пихту, сосну, лиственницу, ель можно вырастить только с помощью высаживания семян. Именно такое размножение помогает полностью сохранить материнские признаки дикорастущих видов хвойных деревьев.

Для семян хвойников характерно содержание большого количества масел, поэтому их нельзя долго хранить: они быстро теряют всхожесть при нарушенных покровах.

Семенной способ размножения требует определенных навыков во время его применения:

Чтобы семена могли прорасти, необходимо нарушить твердую плотную их оболочку. С этой целью семенной материал смешивают с песком и тщательно перетирают. Проводят процедуру перед самым посевом.
Второй процедурой для семян является стратификация, при которой их перемешивают с чистым крупным песком или перетертым мхом, затем помещая в ящики для прорастания. Емкости для посадки наполняют почвой, состоящей на треть из компостной земли, остальная часть делится поровну между торфом и песком. Горшкам с посевами подбирают темное помещение с температурой не выше двадцати двух градусов выше нуля, либо их лучше оставить на некоторое время в холодильнике, подвале, где температуры не опускаются ниже нуля, достигая не выше 10 градусов. В течение стратификации необходимо временами перемешивать семена, производить смену субстрата, следить за влажностью, не доводя грунт до подсушивания.
Как только появятся ростки, то семена переносят на открытые грядки, но до этого приучают их постепенно к свету.
Для некоторых хвойных пород – лиственницы, ели, сосны – подойдет проращивание под слоем снега. В этом случае ящики с семенами выставляют на улицу, где они покрываются снежной массой. А весной вкапывают емкости с материалом в землю до основания. Единственной преградой для такой процедуры будут мыши, которые с удовольствием могут полакомиться вкусными семенами.

В течение первого года жизни сеянцы развиваются медленно, с трудом наращивая корневую систему. А вот затем они идут быстро в рост, не боясь пересадки, подрезки корней. Пересаживают молодые деревца, когда у них замедлен активный рост, на постоянное место в течение лета при непогоде.

Почвы для хвойных растений требуются рыхлые, суглинистые либо песчаные.

Рассада не требует особых подкормок, довольствуясь подсыпанием свежей земли. Изредка при нарастании побегов можно внести слабый перебродивший раствор навоза либо низкой концентрации минеральные удобрения.

Для засаживания участка дикорастущими хвойниками подойдет только семенной метод размножения.

Размножение хвойных с помощью прививки

Прививочный метод размножения характерен для тех сортов деревьев, которые плохо размножаются семенами и черенкованием или для получения своеобразных форм растений. В роли подвоя для прививки сосны, ели служат трех- , пятилетние саженцы, а привой берут сверху плодоносящей кроны. Заготавливают черенки или в первый месяц весны, либо во второй половине лета, а привитие осуществляют, когда лето перевалит через середину. До процедуры рано заготовленный привой хранят в погребах.

До начала процедуры прививки берут черенки от верхушки побега длиной не более 10 сантиметров, срезав оба конца клином и очистив его от хвои.
Расщепив верхушечную часть побега на глубину до полутора сантиметров, вставляют черенок в расщеп, так чтобы произошло совпадение слоев камбия у веток подвоя и привоя.
После процедуры обвязку места прививки производят толстой ниткой из шерсти, а в жаркую погоду ранку закрывают колпаками, сложенными из бумаги.

Стопроцентную приживаемость дает прививка, когда слой камбия привоя накладывают на камбиальный слой подвоя, срезав с них полоски коры длиной от 4 до 6 сантиметров. Место соединения туго бинтуют.

Приживаются обычно черенки в течение месяца, тогда только повязку убирают, а верхушку подвоя обрезают, чтобы привой усиленно пошел в рост. В последующем на деревце убирают все мутовки. Способ размножения прививкой требует определенной квалификации, профессионализма.

Другие методы размножения, используемые для хвойников

Еще одним методом размножения таких видов хвойных, как кипарисовые, тиссовые, является деление куста. Этот способ хорош для молодых растений, для которых проводят процедуру предварительного заглубления или окучивания веток, находящихся внизу, у земли.

Горизонтальные отводки для размножения сильно пригибают, чтобы они полностью легли на почву, и прикапывают. Место соединения с грунтом нужно обязательно зафиксировать грузом либо куском толстой проволоки. Для быстрого укоренения веточки необходимо следить за влажностью почвы в зоне соединения, оберегая ее от пересушивания. Как только через полгода черенок пустит корни, можно его отделить от матери, но делать это надо постепенно, слегка подрезая слои самостоятельно развивающейся веточки.

Воздушный способ размножения не всегда приносит положительные результаты, но он совершенно безопасен для материнского растения.

Для его выполнения горшок с грунтом, состоящим из мха и крупного песка, закрепляют на развилке небольшой ветки. Для укоренения место, где соединяются почва и низ ветки, стягивают, подрезав там кору. Отделяют черенок от материнской ветки после того, как он пустит корни.

Эффективность выбора способа размножения зависит от сорта хвойного растения, его особенностей, практических навыков садовода.

Больше информации можно узнать из видео:

Читайте также: