Предмет, задачи и история развития дендрологии. Морфология древесных растений

Слово дендрология происходит от греческих слов
дендрон – дерево и
логос – учение, наука.

Дендрология - часть ботаники, изучающая деревья и кустарники, их внешнее строение, биологические особенности, взаимоотношение со средой, распространение и значение в образовании растительности.

Задачи
изучение морфологических, анатомических, биологических и экологических особенностей, современной систематики древесных растений, лесохозяйственных и декоративных свойств основных лесообразующих пород и интродуцированных древесных растений, их географического распространения.

Структура предмета
-Морфология древесных растений
-Биология древесных растений
-Экология древесных растений
-Систематика древесных растений

Специалисты лесного хозяйства и озеленители должны свободно различать виды деревьев в различном их состоянии: по листьям, без листьев, по цветкам, плодам, семенам и всходам. Изучением внешнего строения растений занимается морфология.

Биология и экология древесных растений
Для проектирования и проведения различных мероприятий по лесному хозяйству и озеленению необходимы знания биологических особенностей древесных растений и их отношение к внешней среде.

Для понимания закономерностей видового разнообразия древесных растений необходимы знания их филогенетической систематики.
Филогенетическая систематика древесных растений устанавливает степень родства между собой различных систематических единиц - таксонов: видов, родов, семейств, порядков.

Древесная флора земного шара ≈ 40 000 видов, большинство – в тропиках и субтропиках.
Дикорастущая дендрофлора бывшего СССР – 2883 вида.
Всего видов древесных пород, включая интродуцированные, ≈ 5000
В Бурятии существует около 192 видов и рас, объединяемых в 27 семейств и 56 родов.

В процессе развития растительные организмы образовали большое количество жизненных форм, различающихся по внешнему виду и внутреннему строению.

Жизненная форма – совокупность признаков, определяющих внешний облик и отражающих приспособления растения к условиям обитания.

Сложный порядок соподчиненных классификационных признаков в середине XX века был предложен И.Г. Серебряковым (1964).
Все многобразие растений сведено в 4 отдела и 8 типов жизненных форм, а каждый тип, в свою очередь подразделяется на формы.

Деревья с прямостоячими стволами – жизненная форма распространена очень широко и является показателем оптимальных условий местообитания. С ухудшением условий сменяется другими формами. Стланцы (кедровый стланик, ольховый стланик, сосна горная) растут в районах, мало благоприятных для произрастания деревьев – на Крайнем Севере, в предгольцовом горном поясе, на побережье Охотского моря, т.е. в районах с прохладным сырым летом, длинной зимой, обильными снегопадами, сильными ветрами.
Деревья - крупные растения с одним или несколькими многолетними деревянистыми главными стеблями (стволами), нарастающими в высоту своей вершиной.
Наиболее древняя жизненная форма (400 млн. лет).
Деревья бывают первой (выше 25 м), второй (высота 10-25 м), и третьей (до 10 м) величины. Принимать во внимание высоту деревьев особенно актуально в сложных широколиственных лесах тропических областей.

Деревья всегда имеют достаточно развитый одревесневший ствол, сохраняющийся в течение всей жизни растения – от нескольких десятков до тысячи лет и более.

Типы деревьев:
Деревья лесного типа;
Кустовидного типа;
Плодового типа;
Деревья-стланцы.

Деревья лесного типа -
главные образователи лесов. Их ствол, единственный в течение всей жизни, длительно сохраняет резкое преобладание по длине и толщине над боковыми ветвями.
Даже в кроне главная ось заметно выделяется по толщине среди боковых ветвей.

Деревья кустовидного типа
во взрослом состоянии имеют несколько стволов, развивающихся из спящих (или придаточных) почек у основания материнского ствола.
Деревья этого типа (ольха серая, рябина) представляют собой переходные формы от деревьев к кустарникам.

Деревья плодового типа
Ствол рано теряет преобладание в росте над боковыми ветвями.
Крона начинается близ поверхности почвы, а в самой кроне главная ось не выделяется среди сильных боковых ветвей (яблоня, абрикос, слива).

Деревья-стланцы
Ствол рано полегает на землю и укореняется.
Деревья этого типа (сосна кедровая стланиковая, можжевельник туркестанский и др.) распространены в субальпийском поясе гор, близ северных границ леса, а иногда на торфяниках и песках в таежной зоне.

Быстрота (интенсивность) роста
Быстрота роста деревьев в высоту зависит от условий среды, района произрастания, биологических особенностей вида и возраста.
Различают деревья:
быстрорастущие – ежегодный прирост > 1 м (тополь);
умеренного роста – ежегодный прирост 0,5-1 м (дуб);
медленного роста – прирост до 0,5 м (самшит).

Высота дерева
Высота дерева – от нескольких метров до 120 и более (секвойя вечнозеленая, секвойядендрон гигантский, эвкалипт).
Деревья наших лесов – до 40-50 м.
Отдельные экземпляры секвойи достигают высоты более 110 м – это самые высокие деревья на Земле.
Максимальная толщина ствола секвойи – 7 м, максимальный возраст – более 3500 лет.

Рост дерева в толщину
Рост дерева в толщину (по ∅) происходит всю его жизнь, при этом ежегодно образуются годичные слои (кольца).
Диаметр может достигать 16-20 м (секвойя, баобаб); из наших пород лиственница (до 2 м), тополь черный (2-3 м), платан (3-6 м).

Продолжительность жизни
до 4-5 тыс. лет и более (баобаб, секвойя, кипарис болотный).
Сосна сибирская, можжевельник, дуб – до 2 тыс. лет.
Основные наши хвойные лесообразующие породы – сосна, ель, лиственница – до 300-600 лет, береза, осина – 100, максимально 200 лет.
Старый Тикко — экземпляр ели возрастом в 9561 год, растущий на горе Фулуфьеллет провинции Даларна в Швеции. Старый Тикко — старейшее из известных живущих отдельностоящих деревьев-клонов в мире. Первооткрыватель дерева, Лейф Куллман (профессор Физической географии в университете Умео), дал дереву прозвище «Старый Тикко» в честь своего покойного пса

Долговечность зависит от наследственных особенностей вида и от условий произрастания. В городе долговечность насаждений в 2-3 раза меньше, чем в лесу.
долговечные: более 200 лет;
средней долговечности: 100-200 лет;
недолговечные: менее 100 лет.

Кустарники – имеют множество одревесневших побегов, по высоте делятся на высокие (выше 2,5 м), средние (1-1,25 м), низкие (до 1,0 м).

Главный ствол выражен только в первые годы жизни растения. Затем он теряется среди равных ему или даже более мощных стеблей, последовательно возникающих из спящих почек; позже ствол отмирает.

Виды кустарников
-прямостоячие (виды лещины, барбариса, розы, сирени, жимолости),
-полустелющиеся,
-стелющиеся, у которых главная ось и боковые ветви лежачие, укореняющиеся, но приподнимающиеся у верхушки.
Облепиха
Калина японская
Ракитник стелющийся

Возраст кустарников
1 – долговечные: > 50 лет;
2 – средней долговечности: до 50;
3 – недолговечные: < 25 лет.

Кустарнички – это те же кустарники, но никогда не превышающие 0,5 м. Обычно высота их составляет 10-30 см. Кустарнички доминируют в тундровых экосистемах, в напочвенном покрове северотаежных лесов, в горно-альпийском поясе (брусника, черника, голубика, подбел, низкие рододендроны, багульники и др.).

Среди кустарничков преобладают вечнозеленые (вереск, брусника, клюква, толокнянка), есть листопадные (голубика) или такие, как черника: до 10-12 лет она вечнозеленая, позже становится листопадной.
Примечательно, что почти все перечисленные растения принадлежат к семейству вересковые

Полукустарники и полукустарнички – промежуточная форма между древесными растениями и травами. По облику сходны с травами, но в особо благоприятные годы стебли у них не отмирают, а продолжают на следующий год расти. Для них характерно сильное обмерзание побеговых систем. Типичный полукустарник – полынь Гмелина.
Общая высота 30-100 см.
Обитают чаще в засушливых областях (виды полыни, дрока).