Материал: Анализ видового разнообразия семейства Бобовых в Республике Беларусь (Гомельской области)

Анализ видового разнообразия семейства Бобовых в Республике Беларусь (Гомельской области)

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1 Общая характеристика и морфологические особенности видов семейства Бобовые

Анализ видового разнообразия семейства Бобовых в Республике Беларусь (Гомельской области)

.1 Горох

.2 Фасоль

.3 Люпин

.4 Вика

Заключение

Список использованных источников

ВВЕДЕНИЕ

Бобовые - одно из крупнейших семейств цветковых растений, насчитывающее более 20 тысяч видов. Распространены они почти по всей, доступной цветковым растениям суше земного шара, и представлены самыми разнообразными жизненными формами - от огромных деревьев и лиан до крошечных пустынных растений.

Значение семейства Бобовых в народном хозяйстве очень корректно, и в то же время деликатно подчеркнул В. Р. Вильямс: «Нет более верного пути к обнищанию народа, как одностороннее увлечение злаковыми культурами». Данная оценка значения сельскохозяйственных культур великим ученым базируется на их биологии.

Роль бобовых в жизни человеческой цивилизации трудно переоценить. По значимости для мировой экономики и соответственно экономики Республики Беларусь они уступают только зерновым культурам. Представители этого семейства не только пищевые растения, составляющие неотъемлемую часть рациона многих народов с дальнейших времен, но и кормовые, декоративные, технические, лекарственны, медоносные культуры, источник ценной древесины.

Вышесказанное обуславливает актуальность данной курсовой работы.

Целью курсовой работы является анализ видового разнообразия семейства Бобовых в составе естественных и искусственных фитоценозов в условиях Гомельской области.

Курсовая работа состоит из двух частей:

- Общая характеристика семейства бобовых. Рассмотрены основные определения, строение и структура растений, относящихся к семейству Бобовых, история возникновения Бобовых, территории произрастания, а также рассмотрены видовые разнообразия.

- Анализ видового разнообразия бобовых в составе естественных и искусственных фитоценозов в условиях Республики Беларусь и Гомельской области в частности. Здесь отображены общие требования к условиям произрастания Бобовых в Республике, обозначены главные представители семейства Бобовых в Гомельской области (горох, фасоль, люпин, вика), рассмотрена архитектоника растений, особенности погодных условий для произрастания семейства Бобовых.

бобовые фитоценоз беларусь

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВИДОВ СЕМЕЙСТВА БОБОВЫЕ (FABACEAE)

Бобовые (лат. <#"811089.files/image001.gif">

- Флаг (парус)

- Крылья (весла)

- Лодочка

Он способствует привлечению насекомых опылителей. За ним следует пара одинаковых и более узких лепестков, симметрично расположенных, это крылышки (alae), или вёсла. Они используются насекомыми в качестве посадочной площадки. Наконец, еще два равных лепестка срослись вдоль своего нижнего края, образовав весьма явственную лодочку (carina); в этой-то лодочке и лежат пестик и тычинки, из которых у большинства видов одна вполне свободна, а 9 срослись своими нитями (до различной высоты у разных видов и родов) в одну общую пластинку, облегающую пестик. Лодочка подобно защитному футляру, предохраняет тычинки и пестик и препятствует посещению цветков мелкими насекомыми, которые поедают пыльцу или нектар, но не являются эффективными опылителями [5 c.22].

Околоцветник всегда двойной. Чашечка иногда состоит из 4 срастающихся чашелистиков, правильная или неправильная. Лепестков 5 (всё подсемейство мотыльковых, часть цезальпиниевых и мимозовых) или 4 (остальные цезальпиниевые и мимозовые). Венчик мотыльковых устроен характерно.

Иногда на ранних стадиях развития расщепляются первичные бугорки, дающие начало тычинкам, и количество тычинок увеличивается во много раз. Расщепление особенно характерно для мимозовых, в цветках, которых иногда насчитывается, до нескольких сотен тычинок. Тычинки мотыльковых, как правило, срастаются, но различным образом и это определяет ряд биологических особенностей цветка. Чаще всего срастающиеся тычинки образуют незамкнутую сверху трубку, и насекомые легко вводят свой хоботок, доставая нектар, который скапливается в ней. В замкнутую трубку хоботок ввести обычно не удается, и нектар либо скапливается вне трубки, либо вообще не образуется и, главным привлекающим агентом будет обильная пыльца [11 c.98].

Гинецей бобовых большей частью состоит из одного плодолистика, однако известно несколько архаичных родов, в цветках которых находят от 2 до 16 свободных плодолистиков, обычно сидящих на особой подставке - гинофоре. Таковы, в частности, виды родов архидендрон (Archidendron) и афонсея (Affonsea) из мимозовых, некоторые кассии (Cassia) из цезальпиниевых и даже некоторые мотыльковые. Число семязачатков в завязи варьирует от 2 до 15-20, но представители некоторых родов имеют всего один семязачаток. Мимозовые и цезальпиниевые довольно четко отличаются от мотыльковых. У первых семязачатки в большинстве анатропные, тогда как у мотыльковых кампилотропные или гемитропные, битегмальные или редко унитегмальные. Форма и размеры чашечки бобовых довольно значительно варьируют. У сараки индийской (Saraca indica), помимо чисто защитной роли, которую чашечка выполняет, когда цветок находится в бутоне, ее ярко окрашенные лопасти (почти у всех бобовых чашечка в той или иной мере сростнолистная) привлекают насекомых - опылителей, заменяя отсутствующие лепестки. Например, у видов рода аморфа (Amorpha) сохраняется только один. На первый взгляд лепестки видов из подсемейства цезальпиниевых и мотыльковых обычно кажутся свободными при основании, но на самом деле они чаще всего прикреплены к цветочной трубке, которая возникла из сросшихся тканей чашелистиков, лепестков и тычинок. Несомненно, у предков современных бобовых был довольно крупный открытый актиноморфный венчик, допускавший посещение цветков самыми разнообразными насекомыми и птицами. Такой венчик сохранился у части видов архаичного мадагаскаро - африканского мотылькового кадия (Cadia). Венчик мимозовых тоже актиноморфный, но обычно маленький, со сросшимися в трубку лепестками. Такая трубка дополнительно фиксирует положение жестких выставляющихся тычинок. Цезальпипиеные и мотыльковые, в подавляющем большинстве замечательны более или менее зигоморфным венчиком. Особенно характерен резко зигоморфный венчик для второго из названных подсемейств. По сходству с мотыльком он еще в XVI веке получил в ботанической литературе название мотылькового, и это название часто употребляется для обозначения подсемейства бобовых. Мотыльковый венчик состоит из более крупного верхнего лепестка - флага, который охватывает в почке все остальные лепестки и несколько противостоит им в распустившемся цветке; два боковых лепестка образуют крылья, а самые внутренние, срастаясь в верхней половине или слипаясь, образуют лодочку, заключающую тычинки и завязь. Не менее 95% видов мотыльковых имеют вышеописанный тип венчика. Отклонений от основного варианта известно немного, в частности несколько примитивных тропических мотыльковых и виды североамериканского рода аморфа. Замечательная стабильность мотылькового венчики, который - является своего рода «биологическим замком», охраняющим запасы пыльцы и нектара от малоэффективных опылителей, шпана с приспособлением к опылению пчелами и шмелями. Флаг служит в основном для привлечения насекомых. На нем, особенно при основании, нередко замечаются дополнительные метки в виде ярких прожилок. Привлеченное ярким флагом или ярким цветком в целом, насекомое садится на край лодочки или чаще на одно из крыльев и стремится ввести хоботок к основанию тычиночных нитей к запасам нектара. При этом лепестки лодочки или крылья под тяжестью насекомого и его активных движений отгибаются, совершая одновременно колебательные движения в такт движениям тела насекомого. Все лепестки начинают реагировать как единая система, поскольку они связаны посредством ушек и горбиков, имеющихся у каждого из четырех лепестков. Под влиянием движений насекомых флаг отгибается назад, крылья отходят вниз и в стороны, а тычинки и гинецей вследствие известной упругости сохраняют горизонтальное положение и входят в соприкосновение с брюшком насекомого. Когда насекомое улетает, отогнутые лепестки, опять же в силу главным образом пружинящего действия ушек, возвращаются в прежнее положение и тычинки и гинецей укрываются в лодочке [4 c.210].

Мimisoideae Caesalpinioideae Faboideae

Плод бобовых - монокарпий: одно-, дву- или многосемянный боб, вскрывающийся, невскрывающийся или членистый. Может быть опушенным или нет. Семена относительно крупные, с эндоспермом или без него, зародыш с хорошо развитыми семядолями, прямой (у цезальпиниевых и мимозовых) или согнутый (у мотыльковых).

Плоды распространяются под действием собственной тяжести, ветром, водой. Семена вскрывающихся бобов разбрасываются силой раскручивающихся створок.

В семенах бобовые содержат в качестве запасного вещества белок, а также крахмал и жирное масло, что определяет их большую пищевую и кормовую ценность. У значительного числа видов найдены алкалоиды, тритерпеновые гликозиды, антраценпроизводные и т. д. В качестве пищевых продуктов широко используются семена сои (Glycine max), фасоли (Phaseolus vulgaris), гороха (Pisum sativum), чечевицы (Lens culinaris), арахиса, или земляного ореха (arachis hypogaea), и др.

Лучшими кормовыми травами считаются люцерна посевная (Medicato sativa), люцерна серповидная, или желтая (M/ falcata), и разные виды клеверов. Одновременно бобовые заметно улучшают плодородие почвы. Ежегодно виды бобовых, живущих в симбиозе с бактериями, возвращают в почву не менее 100-140 кг/га азота [1 c.107].

Примеры плодов бобовых:

- типичный плод вики

- разламывающийся боб копеечника

- спирально закрученный боб люцерны

- односемянной боб эспарцета

- крылатый одно-двусемянной боб красного сандалового дерева.

Многие бобовые - ценные лекарственные растения, например солодки голая и уральская (С1усуrrhiza glabra и С. uralensis), корни и корневища которых содержат тритерпеновые сапонины и флавоноиды. Кассии остролистная и узколистная (Cassia acutifolia и С. angustifolia ) дают так называемый «александрийский лист» - классическое слабительное средство. Многие акации и астрагалы выделяют камеди (полисахариды), используемые в технике и медицине. Софора японская (Styphnolobium japonicum) - промышленный источник получения флавоноида рутина, обладающего Р-витаминной активностью. Многие бобовые высоко декоративны и культивируются как в тропиках, так и в странах умеренного климата.

Бобовые распространены очень широко - от Арктики до антарктических островов. По широте распространения представители подсемейства мотыльковых в целом уступают только злакам. В большинстве стран тропического, умеренно теплого и бореальнго климатов мотыльковые составляют значительную часть местной флоры. Лишь в холодном климате доля их участия сравнительно невелика. Известно, например, что во флоре острова Калимантан мотыльковые занимают по числу представленных там родов 6-е место, в Новой Каледонии - 3 - е, на Марианских островах - 3 - е, во флоре Бразилии мотыльковые уступают лишь четырем семействам, в Италии они на 5 - м месте, а в Исландии и Гренландии, т. е. в холодном климате, только на 10.

Представители двух других подсемейств - мимозовые и цезальпиниевые - заметно уступают по широте распространения мотыльковым. Это преимущественно тропические и отчасти субтропические растения. Во многих тропических странах мимозовые и цезальпиниевые являются заметными компонентами местной флоры.

Способность адаптироваться к самым разнообразным природным условиям поразительна у мотыльковых. Они легко проникают во многие растительные сообщества и часто являются их эдификаторами. Считается, что в травостоях лесной и лесостепной зон мотыльковые составляют 10-20% всей массы. В заповеднике под Курском (Стрелецкая степь) на площади в 100 м2 среди 117 видов насчитывали 12 видов бобовых. В прериях Северной Америки, являющихся аналогами европейских степей, особую роль играют разные виды мотыльковых родов псоралея (Psoralea), астрагал, солодка и баптизия (Baptisia). Здесь же, очень часты кустарниковые мимозовые из рода прозопис. Значительно участие мотыльковых в создании различных кустарниковых сообществ Средиземноморья, Западной и Средней Азии. Незабываемое впечатление производят сообщества нагорных ксерофитов, в которых большое участие принимают ксерофильные представители бобовых. Особенно впечатляющи плотные колючие, прижатые к земле подушки трагакантовых астрагалов и эспарцетов. Многие бобовые великолепно приспособились к дефициту влаги на тяжелых и неплодородно глинистых почвах или на подвижных песках. Длинные шнуровидные корни песчаных акаций (Ammodendron) хорошо удерживают растения на сыпучих песках Каракумов и Кызылкума, одновременно закрепляя их. Характерный саванный пейзаж создают ксерофильные с плоскими зонтиковидными кронами, мелколистные и колючие виды африканских акаций, паркий (Parkia) и брахистегий (Brachystegia). У австралийских ксерофильных акаций листья часто превращены в филлодии. Во влажных тропиках и субтропиках бобовые часто входят в состав леса как основные породы. В среднегорных лесах Гавайских островов главным лесообразующим деревом является мотыльковое эдвардсия златолистная (Edvardsia chrysophylla). Два других вида итого рода - эдвардсия четырехкрылая (Е. tetraplera) и эдвардсия мелколистная (Е. microphylla) - занимают сходное место в лесах некоторых типов в Новой Зеландии. Крупный, длиной до 5 см, красивый цветок эдвардсии четырехкрылой избрал национальным цветком этой страны. Интересно, что Гватемала получила свое название от местного имени характерного растения здешних лесов - мироксилона бальзама - поеного разновидности Перейры (Myroxylon balsamum var. pereirae). Редкий, во влажных тропиках, случай однопородных лесов представляет мора высокая из мимозовых, образующая на острове Тринидад чистые леса с ровным древесным пологом. Сухие тропические леса и редколесья, так называемые «леса Чако» в провинциях Гран - Чако (Парагвай и Аргентина) и Юнгас (в предгорьях Лид к Боливии), едва ли не наполовину состоят из разных бобовых (чаще виды прозописа) [4 c.147].

Говоря об огромной распространенности бобовых, следует, указать и те сообщества и местообитания, куда представители этого семейства никогда не входят. Так, бобовые почти отсутствуют в пресноводных сообществах, нет их среди настоящих мангров. Известно лишь, одно водное мимозовое - нептуния Огородная (Neptunia oleracea), широко распространенная в тропических водоемах. Нет бобовых и среди эпифитов, поскольку у них тяжелые и замедленно прорастающие семена. Неизвестны случаи паразитирования бобовых на других растениях [7 c.80].

2. АНАЛИЗ ВИДОВОГО РАЗНООБРАЗИЯ СЕМЕЙСТВА БОБОВЫХ В РЕСПУБЛИКЕ БЕЛАРУСЬ (Гомельской области)

.1 Горох

Анализ данных мировой литературы показал, что основным источником растительного белка во всех развитых в аграрном отношении странах со сходными с Республикой Беларусь климатическими условиями является горох, посевные площади которого в последние годы значительно возросли.

Горох является основной зерновой бобовой культурой, занимающей 80% площадей всех зернобобовых культур, используют на пищевые и кормовые цели.

Горох имеет большое пищевое значение и возделывается, главным образом, как продовольственная культура. Зрелые и недозрелые семена (зеленый горошек), а также зеленые бобы гороха используются в консервной промышленности. Семена гороха отличаются развариваемостью и высокими вкусовыми качествами. Горох имеет большое пищевое значение и возделывается, главным образом, как продовольственная культура. Наряду с продовольственным значением, горох используют на кормовые цели, и он приобретает большую популярность как концентрат для животных. Горох - один из главных источников растительного белка для производства комбикормов.

В биоклиматических ресурсах Беларуси горох обладает высоким генетическим потенциалом продуктивности, превосходя по этому показателю другие зернобобовые культуры [6 c.60].

Горох - главная зернобобовая культура Республики Беларусь. В Беларуси горох возделывают на площади около 25 тысяч гектаров, средняя урожайность - порядка 19,5 ц/га. Он возделывается в основном для кормовых целей, значительные площади заняты им для получения зеленой массы на подкорм скота. Имеется тенденция к расширению посевов гороха и выращиванию его на зерно (в Брестской, Гродненской, Гомельской и Минской областях). В 2012 году основные посевы гороха были заняты тремя его сортами: Вегетативным желтым - 35,5% площадей, Устяновским- 21,0% и Гомельским бледно-розовым - 12,7%. В 2011-2012 годах средняя урожайность сортов гороха на Несвижской сельскохозяйственной опытной станции составляла 45,0 ц/га и на Мозырской - 42,0 ц/га.

Горох - одна из наиболее древних культур. Археологические раскопки показали, что его использовали 20 тысяч лет назад наряду с пшеницей, ячменем и просом. В Европейской части СНГ, в частности, в районе Минска, горох возделывали уже в VI-VIII веках.

В культуре Республики Беларусь известны два вида гороха: горох посевной - Pisum sativum L. и горох полевой, или пелюшка, - Pisum arvense L [10 c.130].

Полевой горох менее требователен к почвам. В Беларуси этот горох заменяет яровую вику, плохо растущую на песчаных почвах.

Также существует такой вид, как Горошек гороховидный. Занесен в Красную книгу Республики Беларусь. В нашей стране данный вид находится на северной границе ареала. По гербарным материалам он известен в окрестностях деревни Барбарово, Мозырского района Гомельской области. В последние годы (сборы 2009 года) выявлено новое местонахождение в окрестностях деревни Обидовичи, Быховского района Могилевской области [15 c.140].