На Кавказе растет много видов деревьев и кустарников. В горах тысячи гектаров занимает каштан съедобный. В приморской зоне Кавказа растет дуб, черная ольха, граб, полевой клен, липа, карагач. Нередко можно встретить хурму, шелковицу, инжир, грецкий орех. По сырым малодоступным ущельям растет кавказская пальма, или самшит, зеленая зимой, как и летом. Древесина ее прочная, твердая как кость, очень ценная. Для этого района типичны также железное дерево, сосна кавказская и др. В горах Кавказа произрастает тис — самое долголетнее дерево в Советском Союзе, оно доживает до 2000―3000 лет. На Кавказе много бука, дикоплодовых пород (яблонь, груш, кизила, алычи, айвы, терна, черешни и других пород).
Дальневосточная тайга красива и своеобразна. Северная растительность перемешивается с южной. Здесь можно встретить мощные ели и липы, обвитые плетями дикого винограда или китайского лимонника, дубы и рядом акации. Растут могучие тополя, достигающие 300-летнего возраста, лиственница, береза, пихта, сосна, кедр, ясень, осина, древовидный можжевельник. В уссурийской тайге растет орех маньчжурский. Листья у него огромные, до метра длиной, крона широкая, плоды-орехи похожи на большие грецкие. Здесь же произрастает похожее на ясень пробковое дерево — бархат амурский, бархатистая мягкая кора которого идет на пробку. Кору снимают осторожно, не трогая золотисто-желтого луба, и дерево продолжает расти, образовывать новую пробку.
По опушкам можно встретить аралию — «чертово дерево». Оно похоже на пальму. Растут несколько видов березы, один из них — «железное» дерево с тяжелой древесиной, которая тонет в воде. Много встречается и плодовых пород: вишен, яблонь, груш, абрикосов и др.
Таблица I. Съедобные ягоды:
1 — боярышник; 2 — ежевика; 3 — кизил; 4 — калина
Таблица II. Съедобные ягоды:
1 — виноград амурский; 2 — актинидия; 3 — лимонник; 4 — морошка
Своеобразный характер имеют леса горного Алтая, Крыма, Прикарпатской Украины, юго-западного побережья Каспия. Многие местные породы растут медленно. Для повышения производительности лесов лесоводы вводят быстрорастущие породы, например, лиственницу, тополь. На Украине разводят пробконос — амурский бархат. В Белоруссии акклиматизируют произрастающий в Америке сахарный клен, из сока которого получают сахар. Кроме акклиматизации, в нашей стране ведутся работы по выведению новых пород деревьев путем скрещивания одних видов с другими с целью получения древесины лучшего качества и наиболее быстрого роста (новые виды лиственниц, ив, тополей). Новые породы изучаются на специальных опытных станциях и опорных пункта.
Перед лесоводами стоят задачи — вывести новые породы для полезащитных лесных полос, расширить плантации грецкого и маньчжурского орехов, ввести в леса различные виды быстрорастущего тополя, шире внедрить лиственницу и пр. (табл. V).
Табл. V. Листья, цветы и плоды кустарников:
верхний ряд (слева направо): калина обыкновенная; бузина красная; жимолость татарская; средний ряд: крушина ломкая; черемуха обыкновенная (а — цветущая ветка; б — ветка с плодами, в — отдельный цветок); шиповник обыкновенный (а — ложный плод); нижний ряд: боярышник (а — цветок); ирга обыкновенная; лещина, или орешник (а — мужские сережки; б — женский цветок; в — плоды, орехи в плюсках)
Шиманюк А. П. Биология древесных и кустарниковых пород СССР. М., Учпедгиз, 1964.
Гроздов А. П. Сокровища леса. М.―Л., Гослесбумиздат, 1960.
Александров. Рассказы о зеленом друге. М., «Московский рабочий», 1963.
Лабораторные занятия по морфологии деревьев и кустарников
Все реальные знания приобретены человечеством путем наблюдений, сравнений и опытов при помощи постепенно расширяющихся выводов и обобщений. Только таким путем, а никак не чтением статей могут быть с пользой переданы эти знания детям.
Древесные породы отличаются друг от друга листьями, побегами с почками, цветками, плодами, шишками, семенами, всходами, стволами, корой, кроной, древесиной.
При наблюдении следует вести записи и зарисовки с натуры. Отдельные органы и части различных растений очень похожи друг на друга. Чтобы отличить их, чаще надо применять прием сравнения.
Выдающийся педагог К. Д. Ушинский писал: «Все в мире мы узнаем не иначе, как через сравнение… Если вы хотите, чтобы какой-нибудь предмет внешней природы был понят ясно, то отличайте его от самых сходных с ним предметов и находите в нем сходство с самыми отдаленными от него предметами: тогда только вы выясните себе все существенные признаки предмета».[3]
Листья
Определять деревья и кустарники по листьям легче, чем по другим органам. Цветки и плоды многих древесных пород невзрачные, расположены высоко. Время цветения их часто совпадает со школьными каникулами, что затрудняет показ и сбор натурального материала. Листья деревьев обычно крупные с наглядными морфологическими признаками. Форма листьев более или менее характерна для каждого вида растений.
Занятия можно проводить частично на уроках при изучении внешнего строения и формы листьев, во время внеклассной работы, перед экскурсиями в лес, парки, скверы и после их проведения, а также на экскурсиях, в летних пионерских лагерях.
Пронаблюдать, описать и сравнить морфологические признаки листьев у различных деревьев и кустарников.
Привить школьникам некоторые умения и навыки в пользовании определителями (знакомство с признаками, терминами). Развить наблюдательность.
Для каждого школьника: наборы сухих листьев под номерами в папках; план описания; списки растений; задания; простые карандаши с резинкой; пинцеты, лупы.
Для всего класса: инструктивные наглядные пособия — чертежи форм простых и сложных листьев, основания, верхушки, края, жилкования, расчленения листовой пластинки; гербарии и коллекции листьев и побегов.
Лиственные породы
Осенью без повреждения растений легко можно собрать опавшие листья, просушить их в прессах, под утюгом. Это будет хороший материал, который можно использовать в течение всего учебного года, особенно зимой при прохождении темы «Лист». Раздавать ученикам листья лучше не нашитыми, чтобы видеть нижнюю сторону листа. Наборы листьев хорошо поместить в папки с карманами.
С основными понятиями по морфологии листьев необходимо познакомиться на предыдущем занятии. При описании листьев следует проанализировать возможно больше морфологических признаков для развития наблюдательности, учитывая при этом, что часто листья по форме и другим признакам даже на одном годичном побеге, но в разных его местах могут значительно отличаться друг от друга. Изменчивость формы листьев осины показана на рис. 2.
Рис. 2. Изменчивость листьев осины
1 — лист простой или сложный; 2 — лист черешковый или сидячий; 3 — форма листовой пластинки: а) простых листьев — округлая, овальная, продолговатая, ланцетная, линейная, яйцевидная, обратнояйцевидная; б) сложных листьев — перистосложная (парно и непарно), пальчатосложная; 4 — форма основания листовой пластинки: клиновидная, округлая, сердцевидная; 5 — форма верхушки листа: тупая, острая; 6 — жилкование: перистое, пальчатое; 7 — расчленение листовой пластинки: целая, лопастная, раздельная, рассеченная; 8 — форма края листовой пластинки: цельнокрайняя, зубчатая, пильчатая, городчатая, выемчатая; 9 — цвет, блеск, опушенность и другие признаки (табл. VI, VII).
Табл. VI. Формы листовых пластинок:
1 — округлая; 2 — овальная; 3 — продолговатая; 4 — линейная; 5 — ланцетная; 6 — обратноланцетная; 7 — яйцевидная; 8 — обратнояйцевидная
Табл. VII. Формы основания, верхушек, краев и жилкование листовых пластинок:
1 — клиновидная; 2 — округлая; 3 — сердцевидная; 4 — тупая; 5 — острая; 6 — перистая: 7 — пальчатая; 8 — целая; 9 — перистолопастная; 10 — пальчатолопастная; 11 — перистораздельная; 12 — пальчатораздельиая; 13 — перисторассеченная; 14 — пальчаторассеченная; 15 — зубчатая; 16 — пильчатая; 17 — городчатая; 18 — выемчатая
Для описания листьев необходимо завести специальные тетради, в которые записывать только ответы на вопросы плана, проставляя их номера. При этом необходимо давать рисунки листьев с натуры. Ответы можно располагать в виде таблицы; тогда одни и те же признаки у разных растений попадают в одну и ту же колонку и их легко можно сравнивать между собой. Задания для самостоятельной работы лучше давать в письменной форме.
Приведем примеры описания листьев в порядке вопросов плана (см. таблицы III, IV, V).
Липа мелколистная. 1 — простой; 2 — черешковый; 3 — яйцевидная; 4 — сердцевидная; 5 — заостренная с косой верхушкой; 6 — пальчатое; 7 — целая; 8 — городчато-зубчатая, в нижней половине цельнокрайняя; 9 — сверху темно-зеленый, голый, снизу мягковолосистый.
Дуб летний, обыкновенный, или черешчатый. 1 — простой; 2 — черешок 3―7 мм; 3 — продолговато-обратнояйцевидная; 4 — суженная в черешок; 5 — тупая или выемчатая; 6 — перистое; 7 — лопастная, 4―7 тупых лопастей; 8 — цельнокрайняя; 9 — сверху темно-зеленый, блестящий, снизу сизо-зеленый, голый с обеих сторон.
Береза бородавчатая, или повислая. 1 — простой; 2 — черешок вдвое короче листовой пластинки, 15―30 мм; 3 — треугольно-яйцевидная или ромбоидальная, длина листовой пластинки 30―70 мм, ширина 25―50 мм; 4 — прямосрезанная или под углом 120°, иногда слегка сердцевидная; 5 — острая; 6 — перистое; 7 — целая; 8 — внизу цельнокрайняя, вверху дваждыпильчатая; 9 — с обеих сторон голый.
Рябина обыкновенная. 1 — сложный, непарноперистый, листочков 11―21; 2 — черешок 80―170 мм, голый или волосистый; 3 — продолговатая; 4 — у основания неравнобокая; 5 — острая; 6 — перистое; 7 — целая; 8 — в нижней части цельная, выше — пильчатая; 9 — вверху темно-зеленый, голый, снизу серый.
Акация желтая, или карагана. 1 — сложный, парноперистый, 4―8 пар листочков; 2 — черешковый, общий черешок 50―80 мм, есть прилистники кожистые, колючие; 3 — овальная; 4 — клиновидная; 5 — острая с щетинкой; 6 — перистое; 7 — целая; 8 — цельнокрайняя; 9 — голый, в молодости волосистый.
1. Сравним листья калины обыкновенной и боярышника сибирского. В чем сходство и отличие? (табл. VIII).
Табл. VIII. Листья различных деревьев и кустарников:
1 — вяз; 2 — лещина; 3 — граб; 4 — ольха; 5 — бузина; 6 — рябина; 7 — боярышник; 8 — калина; 9 — дуб; 10 — липа; 11 — клен; 12 — ясень; 13 — клен ясенелистный
Сходство: листья простые, черешковые. Листовые пластинки яйцевидной формы (у боярышника бывает обратнояйцевидной); с перистым жилкованием, лопастные. Отличие: основание листовой пластинки у боярышника клиновидное, у калины — округлое. Лопастей у боярышника больше, у калины чаще три. У боярышника лист с обеих сторон покрыт короткими волосками, у калины сверху голый, морщистый, снизу пушистый. У боярышника прилистники более крупные, у калины — нитевидные.
2. Сравним сложные листья ясеня обыкновенного, клена ясенелистного, или американского, и бузины красной (см. табл. VIII).
Сходство: листья сложные, непарноперистые, с перистым жилкованием. Отличие: у ясеня лист самый большой, 7―15 листочков; длина листа бывает до 40 см, общий черешок до 15―25 см. Боковые листочки почти сидячие. У клена ясенелистного 3―5, реже 7 листочков. Общий черешок 10―22 см и боковые листочки имеют черешки. У бузины красной 5―7 листочков, общий черешок 5―11 см с двумя прилистниками. Листочки почти сидячие. Листья со слабым запахом.
У ясеня обыкновенного верхний листочек обратнояйцевидной формы. Боковые листочки ланцетные, при основании клиновидные. У клена ясенелистного верхний листочек яйцевидно-ланцетной формы, неравнобокий; основание клиновидное. В первой паре листочки ланцетные, при основании клиновидные, они особенно похожи на листочки ясеня. Во второй паре листочки широкояйцевидно-ланцетные. У бузины красной листочки почти сидячие, продолговато-овальные с косой заостренной верхушкой, у основания неравноокруглые.
Сравним расчлененность и форму края листовых пластинок: у ясеня обыкновенного и бузины красной листовая пластинка целая, а у клена ясенелистного средний листочек и нижние боковые часто лопастные. Форма края листовых пластинок: у ясеня пильчатая или городчато-пильчатая; у бузины — пильчатая; у клена ясенелистного боковые листочки цельные или с редкими зубцами; верхние — крупнозубчатые.
3. Сравним листья вяза обыкновенного, лещины, ольхи серой, граба (см. табл. VIII).
Что общего у этих листьев и в чем отличие?
Сходство: листья простые, черешковые, с перистым жилкованием, с целой листовой пластинкой (у лещины иногда почти лопастная), острой верхушкой, нецельнокрайние. Отличие: самый короткий волосистый черешок у вяза 4―5 мм; у лещины 10 мм с железистыми щетинками; у граба 10―15 мм, длинно-волосистый, часто железистый; у ольхи серой 10―25 мм, голый. Листовая пластинка у ольхи серой 40―90 мм (продолговато-яйцевидной формы), у вяза гладкого овальной или обратнояйцевидной формы. Неравнобокость при основании листовой пластинки чаще всего и сильнее бывает у вяза, а также встречается у граба. У ольхи серой основание листа округленное или клиновидное. Край листа у вяза гладкого — зубчатопильчатый, у лещины, серой ольхи и граба — зубчатый (у ольхи с крупными выдающимися зубцами). Верхняя сторона всех листьев темно-зеленая, но у ольхи серой и граба — голая, у лещины мелковолосистая, шершавая с вдавленными нервами, у вяза — шероховатая. Нижняя сторона листьев у ольхи серой покрыта серым войлоком по всей поверхности; у граба — голая; у лещины — волосистая, иногда с железистыми щетинками, у вяза мягковолосистая.
Задание: нарисуйте по памяти листья березы, клена, вяза, боярышника, калины. Кто скорее и правильнее нарисует. Подпишите под рисунками листьев название растений.
1. Какие древесно-кустарниковые породы имеют простые листья?
Ответ: тополь, липа, осина, лещина, клен татарский, боярышник, калина и др.
2. Какие древесно-кустарниковые породы имеют сложные листья?
Ответ: непарноперистые: клен ясенелистный, ясень обыкновенный, рябина обыкновенная, шиповник обыкновенный, бузина красная, акация белая и др; парноперистые: акация желтая, гледичия.
3. Назовите простые листья с пальчатым жилкованием.
Ответ: тополь бальзамический, липа мелколистная, клен остролистный и др.
4. Назовите простые листья с перистым жилкованием.
Ответ: дуб, береза, клен татарский, граб, ольха, лещина (орешник) и др.
5. Назовите листья простые с целой листовой пластинкой.
Ответ: тополь бальзамический, липа мелколистная, вяз, береза бородавчатая, жимолость татарская, граб, осина, ольха (лещина) и др.
6. Назовите листья простые лопастные.
Ответ: дуб летний, клен остролистный, клен гиннала, боярышник сибирский, калина обыкновенная и др.
7. Назовите листья простые цельнокрайние.
Ответ: дуб, жимолость татарская, крушина ломкая и др.
8. Назовите листья с зубчатым краем листовой пластинки.
Ответ: тополь бальзамический, липа мелколистная (в нижней половине цельнокрайняя, выше — городчато-зубчатая), осина и др.
9. Назовите листья с выемчато-зубчатой формой края листовой пластинки.
Ответ: клен остролистный и др.
10. Назовите листья с пильчатым краем листовой пластинки.
Ответ: береза бородавчатая, рябина обыкновенная, бузина красная, клен гиннала, клен татарский и др.
11. Каковы формы листовых пластинок у дуба летнего, березы бородавчатой, клена остролистного, липы мелколистной?
Ответ: обратнояйцевидная, треугольно-яйцевидная, округлая, яйцевидная.
12. У каких листьев основание листовой пластинки имеет сердцевидную форму?
Ответ: у липы мелколистной, клена остролистного и др.
13. Какие листья при основании неравнобокие?
Ответ: листья вяза гладкого и др.
14. В чем сходство и отличие листьев березы бородавчатой и березы пушистой?
Ответ: сходство — листья простые, черешковые, с перистым жилкованием, длина одинаковая; отличие — форма листовой пластинки у березы бородавчатой чаще треугольнояйцевидная или ромбическая, основание клиновидное или усеченное, реже округленное, а у березы пушистой форма листовой пластинки — яйцевидная или овальная, основание округлое, сердцевидное, реже суженное. Форма верхушки листа березы бородавчатой длиннозаостренная, а у березы пушистой — короткозаостренная. Форма края у березы бородавчатой остропильчатая, а у березы пушистой — крупнопильчатая. У березы бородавчатой листья голые, а у пушистой — молодые листья густо опушены и на черешке опушение сохраняется долго.
Хвойные породы
Листья хвойных пород бывают чаще всего в виде хвои, реже в виде чешуй (кипарис, туя). Они могут располагаться на побегах спирально (поодиночно, попарно, пучками, двурядно), например: ель, сосна, сибирский кедр, пихта; супротивно (крест-накрест), например: кипарис, туя западная; мутовчато (трех-четырехчленными мутовками), например: можжевельник. У одних хвойных пород побеги, на которых располагаются листья, разделяются на удлиненные и укороченные, например, сосна, сибирский кедр, лиственница; у других пород (ель, пихта) имеются только удлиненные побеги. Укороченные побеги в течение одного лета вырастают незначительно, а удлиненные — на 35 см и даже более. Иногда укороченные побеги развиваются в удлиненные.
Хвоя бывает однолетняя, мягкая, отмирающая осенью первого года (например, у лиственницы) и жесткая, долголетняя, она отмирает не раньше осени второго года.
1 — расположение хвои: спиральное (поодиночно, попарно, пучками, двурядно), супротивное (крест-накрест), мутовчатое (трех-четырехчленными мутовками); 2 — форма, размер и др.; 3 — цвет, блеск и другие признаки (см. табл. II).
Приведем примеры описания листьев хвойных пород в порядке вопросов плана.
Сосна обыкновенная. 1 — спиральное, хвоя парная, выходит из кожистого влагалища коричнево-серого цвета; 2 — полуцилиндрическая или полукруглая, на конце острая, по краям мелкопильчатая, жесткая, сильно скрученная; 3 — темно-зеленая с верхней выпуклой стороны, а с нижней желобчатой — голубоватая или беловатая; с нижней стороны расположены сближенные устьица.
Кедр сибирский. 1 — спиральное, по 5 штук в пучках, которые окружены желто-бурым рано опадающим влагалищем; пучки сближены между собой; хвоя расположена на побеге густо; 2 — трехгранная, по краям зазубренная, размер 11 см; 3 — ярко- или темно-зеленая, жесткая.
Лиственница сибирская. 1 — спиральное, на укороченных побегах и старых деревьях — пучками от 25 до 50 шт. в пучке, а на удлиненных и молодых деревьях поодиночно вдоль всего побега; величина хвоинок возрастает от верхушки к основанию побега, которое часто окружено венцом из наиболее длинных игл; размер хвои 30―35 мм; 2 — узколинейная, плоская, к вершине немного расширена, с туповатыми концами; 3 — ярко-зеленая с сизоватым налетом, хвоя мягкая, нежная; на обеих сторонах располагаются рядами устьица.
Ель обыкновенная. 1 — спиральное, поодиночно вокруг побега и направлена во все стороны; 2 — четырехгранная, короткая, жесткая, тонкая, колючая, длина — 15―25 мм; 3 — темно-зеленая, блестящая, сидит густо, приподнята вверх.
Пихта сибирская. 1 — спиральное, поодиночно, направлена на две противоположные стороны гребешкообразно; 2 — плоская, с ребром посередине и двумя белыми полосками устьичных рядов; длина до 30 мм; 3 — верхняя сторона темно-зеленая, блестящая, нижняя — бледнее; у молодых пихтовых побегов светлый, желтовато-зеленый цвет; хвоя мягкая, узкая, сидит густо; конец притупленный с выемкой, поэтому хвоя не колючая.
1. Чем отличается хвоя кедра сибирского от сосны обыкновенной?
Ответ: хвоя кедра гораздо длиннее, мягче, чем у сосны, и располагается пучками из пяти хвоинок (у сосны — из двух хвоинок).
2. С какой хвойной породой имеет некоторое сходство по форме хвои лиственница сибирская?
Ответ: с елью, но хвоя лиственницы значительно у́же и длиннее, а кроме того мягкая и имеет более светлый тон.
3. Чем отличается по хвое пихта от ели?
Ответ: хвоя пихты имеет резко выраженные верхнюю и нижнюю стороны разной окраски, она плоская, широкая, а у ели четырехгранная и стороны трудно различить; если хвою пихты растереть между пальцами, она дает бальзамический запах, напоминающий запах лимонной корки. Расположена хвоя на побеге у пихты гребешкообразно на две противоположные стороны, а у ели во все стороны.
4. Из хвои какого дерева вырабатывают ценное эфирное масло для парфюмерной промышленности?
Ответ: из хвои пихты.