Краевое государственное образовательное учреждение

дополнительного образования детей

«Хабаровский краевой центр детско-юношеского туризма и экскурсий»

Структурное подразделение

«Хабаровский краевой эколого-биологический центр»

ЭКОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

К ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЕ

КРАЕВОЙ ОЧНО-ЗАОЧНОЙ

ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ШКОЛЫ

Хабаровск

2007

Сборник издается по решению научно-методического совета структурного подразделения «Хабаровский краевой эколого-биологический центр» краевого государственного образовательного учреждения дополнительного образования детей «Хабаровский краевой центр детско-юношеского туризма и экскурсий»
Автор-составитель Дулин А.Ф., кандидат биологических наук, доцент ГОУ ВПО «Дальневосточный государственный гуманитарный университет»
Главный редактор Тарасова Л.С., руководитель структурного подразделения «Хабаровский краевой эколого-биологический центр»
Ответственный редактор Тунева Н.Ф., заведующая отделом инновационных технологий структурного подразделения «Хабаровский краевой эколого-биологический центр»

Учебное пособие к образовательной программе краевой очно-заочной экологической школы по направлению «Экология растений» содержит теоретический материал и рекомендации по проведению практических работ по основным разделам программы I и II ступени обучения. Каждая практическая работа включает краткую теоретическую информацию, методические указания к проведению соответствующих работ, вопросы для обсуждения и список рекомендуемой литературы.

Материалы сборника представляют интерес для школьников, интересующихся исследовательской деятельностью в области водной экологии, а также для педагогов дополнительного образования и учителей общеобразовательных учреждений, организующих исследовательскую деятельность учащихся в этой области или работающих по образовательной программе краевой очно-заочной экологической школы.

Адрес: ул. Монтажная, 12, г. Хабаровск, 680001

КГОУ ДОД ХКЦДЮТиЭ

Структурное подразделение «Хабаровский краевой эколого-биологический центр»

Телефон/факс: (4212) 50-81-89, 50-81-91
ПЕРВАЯ СТУПЕНЬ ОБУЧЕНИЯ
ТЕМА 1. СВЕТ И ЕГО РОЛЬ В ЖИЗНИ РАСТЕНИЙ
Теоретические сведения

Математическая обработка результатов опытов.

Для получения объективной информации в биологическом эксперименте недостаточно результатов, полученных с единичных особей, т.к. они могут быть случайными и не отражать закономерности, характерные для всей популяции. Наблюдения должны быть многократными.

Для анализа используются не все особи популяции, а только часть, путем случайного отбора.

Исследуемые признаки следует измерять с одинаковой точностью. При изучении влияния экологического фактора на растения особое внимание необходимо обращать на однородность материала, т.е. все особи должны принадлежать к одному виду, сорту.

Приведем пример по изучению влияния света на рост растений. Для эксперимента мы выбрали сою сорта Амурская – 41. В два ящика с влажными опилками мы посеяли по 50 семян. Один ящик поставили в полную темноту, а другой – оставили на свету (при одинаковой температуре и влажности опилок). Через три недели в вариантах «свет» и «темнота» путем случайного отбора мы измеряем высоту стебля 10 растений с точностью до десятых долей сантиметра и данные вносим в таблицу.

Вариант «свет»			Вариант «темнота»
№ расте ния	Высота, см	Отклонения от среднего, V1	№ растения	Высота, см	Отклонения от среднего, V2
1	4,5	0,2	1	6,3	1,8
2	2,5	1,8	2	8,0	0,1
3	6,3	2,0	3	7,4	0,7
4	3,2	1,1	4	9,2	0,9
5	3,5	0,8	5	8,5	0,4
6	4,8	0,5	6	7,5	0,6
7	6,1	1,8	7	9,0	0,9
8	3,7	0,6	8	9,3	1,2
9	3,9	0,4	9	9,7	1,6
10	4,1	0,2	10	6,1	2,0

n M₁ = 4,3 ΣV₁= 9,4 n М₂ = 8,1 ΣV₂= 10,2

Как мы видим, растения с высотой 6,3 см и 6,1 см встречаются в каждом варианте. И только многочисленные измерения дали возможность удостовериться, что в варианте «темнота» встречаются растения, высота которых превышает высоту растений в варианте «свет».

Статистическая обработка полученных данных предполагает следующие действия:

1. 
   Определение средней арифметической (М), для чего все результаты измерений варианта складывают и делят на число измерений. В варианте «свет» М₁= 4,3 см, а в варианте «темнота» М₂ = 8,1 см.
   
2. 
   Определение отклонений от среднего для каждого из измерений (V).
   
3. 
   Вычисление суммы отклонений. В варианте «свет» она составила 9,4 см, в варианте «темнота» - 10,2 см.
   
4. 
   Расчет квадратичного отклонения σ по формуле
   

σ = ±√ΣV² /n-1, где n – число повторений в опыте

или приближенное вычисление по упрощенной формуле:

σ = ΣV/ n × 1,253

Для варианта «свет» σ₁ = 9,4/10 × 1,253 = 1, 18

Для варианта «темнота» σ₂ = 10,2/ 10 × 1,253 =1,28

5. 
   Вычисление величины, которая называется ошибкой средней арифметической (m)
   

m= σ / √n

Для варианта «свет» m₁ = 1,18 / √10 = 1,18/ 3,16 = 0,37

Для варианта «темнота» m₂ = 1,28 / √10 = 0,40

Таким образом, окончательная форма записи показателя высоты растения в см выглядит: вариант «свет» 4,30 ± 0,37

вариант «темнота» 8,10± 0,40

6. 
   Расчет коэффициента достоверности разности между средними двух вариантов (t)
   

t = M₁-M₂ / √m₁² + m₂²

Для нашего эксперимента

t = 8,10 – 4,30 / √0,37² + 0,40² = 3,8 / √0,14 + 0,16 =3,80 / 1,73 = 2,2

• 
  Если t больше или равно 3 (t≥3), то различия между средними арифметическими достоверны, неслучайны;
  
• 
  Если t≥2, то различия между средними арифметическими достоверны, неслучайны (но это заключение справедливо в 95 случаев из 100);
  
• 
  Если t<2, то различия между средними арифметическими могут быть случайными. Чтобы окончательно удостовериться, необходимо в эксперименте увеличить число повторностей.
  

Обращаясь к нашему примеру, мы видим, что t = 2,2, т.е. различия в высоте растений сои варианта «свет» 4,30 ± 0,37 и варианте «темнота» 8,10 ±0,40 неслучайно, достоверно (но это заключение справедливо в 95 случаев из 100)
Практическая работа

Влияние светового режима (густоты посева семян)

на рост и развитие свеклы и моркови

В агроценозе, где имеется возможность выровнять напряженность экологических факторов (освещенность, минеральное питание, водный режим и др.) очень четко выявляется в эксперименте зависимость интегральных показателей роста и развития от изменения одного из факторов. Если растения посеяны на почве в достаточной степени обогащенной питательными веществами, то световое довольствие, получаемое каждым растением определяется густотой посева.

Целью работы является выявление зависимости накопления биомассы растениями моркови, свеклы и его хозяйственной составляющей (корнеплодов) от освещенности.

Материалы и оборудование: семена моркови, свеклы (больший интерес представляют сорта, являющиеся новинкой для дачных и пришкольных участков), линейка, технические весы.

Порядок выполнения работы:

1. 
   Подготовить на участке 6 делянок плодородной почвы размерами 0,75 х 50 см, выровненных по питательным достоинствам, освещенности.
   
2. 
   Посеять семена моркови (свеклы) строчками, между которыми расстояние составляет 10 см. В строчках, в зависимости от варианта опыта, густота посева будет различной:
   

• 
  Вариант 1. Делянки №№ 1,3 Расстояние между семенами в строчке: морковь – 2,5 см; свекла – 5 см
  
• 
  Вариант 2. Делянки №№ 2,5 Расстояние между семенами в строчке: морковь – 5,0 см; свекла – 7,5 см
  
• 
  Вариант 3. Делянки №№ 4,6 Расстояние между семенами в строчке: морковь – 7,5 см; свекла – 10 см
  

3. 
   В течение вегетационного периода за посевами осуществляют обычный уход: прополка, при необходимости полив.
   
4. 
   После уборки урожая произвольно с каждой делянки взять по 10 растений и у каждого снять параметры: длина надземной части, масса надземной части, длина черешка, ширина листовой пластинки листа (третьего снизу), длина корня, диаметр корнеплода, масса корнеплода.
   
5. 
   Определить среднее арифметическое параметров по каждому варианту, данные внести в таблицу, использовать их для построения диаграмм, графиков.
   
6. 
   Сделайте вывод, ответив на вопросы:
   
   • 
     Как изменяется длина надземной части при уменьшении светового довольствия (увеличение густоты посева)? Чем это можно объяснить?
     
   • 
     Как изменяется масса корнеплодов? Чем это можно объяснить?
     
   • 
     Как изменяется суммарная масса надземной и корневой части при уменьшении светового довольствия? Чем это можно объяснить?
     
   • 
     Какую густоту посева Вы можете рекомендовать для измененных сортов?
     

ТЕМА 2. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА РАСТЕНИЕ

Практическая работа

Приспособление растений к перенесению

зимних низких температур

Одной из адаптаций растений к неблагоприятным температурам нашей зимы является переход почек в состояние глубокого покоя. Для растений это очень важно, так как предохраняет почки от распускания осенью в случае провоцирующего кратковременного возврата тепла.

Целью работы является доказательство наличия покоя у почек осенью и выяснение различий его глубины у древесных видов.

Материалы и оборудование: просторная емкость (широкая кастрюля) с водой, стаканы с водой, секатор (лучше!) или нож, высокое ведро с теплой (40⁰) водой.

Порядок выполнения работы:

1. 
   После опадения листьев секатором (ножом) срезать 15-20 см черенки в количестве 10 штук и принести их домой (лабораторию).
   
2. 
   Приготовить два стакана с водой, на одном из них написать «опыт», на другом «контроль» и дату.
   
3. 
   Черенки погрузить основанием в широкую посуду с водой и с помощью секатора (под водой!) обновить срезы. Это делается для того, чтобы воздух не закупорил сосуды черенков.
   
4. 
   Пять черенков сразу же ставят в стакан «контроль».
   
5. 
   Оставшиеся пять черенков перевязывают и опускают в ведро с водой 40⁰ (теплые ванны), закрывают крышку и оставляют до следующего дня, затем помещают в стакан «опыт».
   
6. 
   Ведут наблюдения, отмечая начало появления листьев.
   
7. 
   Опыт нужно повторять несколько раз через каждые полмесяца (месяц).
   
8. 
   Составить сводную таблицу:
   

Вид растения	Вариант	Время выхода почек из покоя, сутки.
		Опыт поставлен 25 октября	Опыт поставлен 25 ноября	Опыт поставлен 25 декабря
Дуб монгольский	контроль теплые ванны
Ива козья	контроль теплые ванны

9. 
   Сделайте вывод, ответив на вопросы:
   

• 
  Как влияют теплые ванны на выход почек из покоя у разных растений?
  
• 
  Как влияют сроки постановки опыта на результат опыта в контрольном варианте и почему?
  
• 
  Есть ли разница в глубине покоя почек у разных видов?
  

Практическая работа

Холодовая и тепловая стратификация семян

Семена многих растений не могут прорастать сразу же после созревания, потому что находятся в состоянии органического покоя. Органический покой семян является адаптацией растений к неблагоприятным условиям окружающей среды, снижает риск гибели проростков, способствует созданию запаса семян в почве, поддержанию численности популяции.

Суть органического покоя заключается в том, что в одном случае в семени может быть недоразвит зародыш, в другом – покровы семени непроницаемы для воды, и наконец, семена ряда видов не могут прорасти в связи с неблагоприятным соотношения растительных гормонов в зародыше.

Цель работы: смоделировать в лаборатории природные условия, необходимые для выведения семян из состояния органического покоя.

Оборудование: прокипяченные песок или опилки, полиэтиленовые пакеты, холодильник, семена.

Порядок выполнения работы:

1. 
   Стратификация семян лимонника китайского. Семена имеют недоразвитый зародыш и неблагоприятное сочетание гормонов.
   
   1. 
      Свежие (урожая этого года) семена перемешать с влажными опилками или песком и поместить в пакет.
      
   2. 
      Пакет с семенами оставить при температуре 18-20⁰ на 1 месяц (теплая стратификация). За это время зародыш вырастает до нормальных размеров.
      
   3. 
      Затем пакет помещают в холодильник под морозильную камеру, температура +3⁰, +5⁰ на 1 месяц (холодная стратификация).
      
   4. 
      Следующий, третий месяц пакет выдерживают внизу холодильника при температуре 10⁰ (холодная стратификация).
      
   5. 
      Готовые к прорастанию семена «открываются» – покровы лопаются вдоль. Такие семена отбирают и используют для посева.
      
2. 
   Стратификация семян яблони Палласа, черемухи азиатской, абрикоса маньчжурского.
   
   1. 
      Семена перемешивают с влажным песком, помещают в пакет.
      
   2. 
      Пакет выдерживают при температуре +3⁰ , +5⁰. Через 1-2 месяца семена «открываются» – они готовы к прорастанию.
      

Примечание:

1. 
   Опилки (песок) в опыте всегда должны быть влажными (но не мокрыми!).
   
2. 
   Каждый месяц семена в пакете перемешивают, обогащая кислородом воздуха.
   
3. 
   Если в опыте использовать семена растений, произрастающих в различных экологических условиях и просчитывать % открывшихся каждую неделю, то можно выявить зависимость глубины покоя от условий формирования семян.
   

Практическая работа

Влияние температуры на прорастание семян и рост проростков

Теоретические сведения

Необходимость тепла для жизни растений в первую очередь обусловлена тем, что процессы жизнедеятельности возможны лишь на тепловом фоне, определяемом количеством тепла и продолжительностью его действия. Разнообразие тепловых условий на Земле в значительной степени обусловливает географическое распространение растений. С изменением температурного режима в течение года тесно связаны сезонные явления в жизни растений умеренных и высоких широт. Самая низкая температура, при которой начинается вегетация (рост) растений или фенологическая фаза – называется нижним температурным порогом вегетации. Порог вегетации, конечно, различен для растений с разным отношением к теплу: для холодостойких культур, видов он условно принят за 5º C, для большинства культур умеренной зоны за 10º С, для теплолюбивых – за 15º С.

Растения за весь вегетационный период получают «сумму эффективных температур». Для подсчета этого показателя суммируются ежедневные повышения среднесуточной температуры воздуха над величиной порога вегетации. Теплолюбивое растение хлопчатник требует для своего развития 3000º С, а менее теплолюбивое – ячмень – 1600º С «суммы эффективных температур». Наиболее ярко различия потребности растений в тепле проявляются при прорастании семян.

Цель работы: убедиться в различиях требований к теплу прорастающих семян растений (теплолюбивых, холодоустойчивых).

Материалы и оборудование: семена культурных растений гороха, ячменя, пшеницы, фасоли, арбуза и т.д. и семена дикорастущих видов; бытовой холодильник, фильтровальная бумага или хлопчатобумажная ткань, чашки Петри или небольшие стеклянные, пластмассовые банки.

Порядок выполнения работы:

1. 
   Замочить семена на 1 сутки в воде для набухания.
   
2. 
   На дно банок или чашек Петри поместить по кружку влажной фильтровальной бумаги или влажной ткани.
   
3. 
   Поместить по 25 семян в каждую банку на влажную ткань, закрыть банки фольгой.
   
4. 
   Две банки с семенами каждого растения поставить в холодильник на самую нижнюю полку (tº C – 10º C), другие две оставить в темном шкафу при комнатной температуре (tº - 20- 25º C).
   
5. 
   В течение двух недель через день необходимо подсчитывать количество проросших семян, рассчитать процент проросших по формуле:
   

Х % = А шт. × 100 / 25 шт., где

25 шт – общее количество семян в банке

А шт – количество проросших семян

Х% – процент проросших семян

6. 
   Полученные данные занести в таблицу и использовать для построения графика.
   

Таблица 1. Влияние температуры на прорастание семян

Семена растений	% проросших семян при tº:
	Комнатной (20 - 25º С)	10º С

7. 
   На основе полученных данных построить график «Влияние температуры на прорастание семян».
   

По оси абсцисс отложить время прорастания в сутках

По оси ординат отложить % проросших семян.

8. 
   Зарисовать или сфотографировать результаты эксперимента.
   
9. 
   Сделать вывод о зависимости прорастания семян от температуры и различиях в требованиях к теплу при прорастании семян теплолюбивых, холодоустойчивых растений (расположить растения в ряд по мере возрастания потребностей в тепле).
   

Практическая работа

Видовой состав раннецветущих растений

Теоретические сведения

Раннецветущие древесные растения

Ольха – сем. берёзовые. Цветки ольхи невзрачные, раздельнополые, собранные в серёжки, которые закладываются с осени накануне года цветения на одном дереве - ольха однодомна. Мужские серёжки длиннее женских. Отдельный мужской цветок состоит из околоцветника в виде чешуйки, под которым находится четыре тычинки. Цветки собраны по три и окружены пятилопастной прицветной чешуйкой. Женский цветок имеет завязь с двуразделъным перистым рыльцем, околоцветник тоже в виде чешуйки; собраны цветки по два. На Дальнем Востоке встречается 8 видов ольхи, но наиболее распространенным видом, из числа цветущих в марте-апреле до распускания листьев является ольха пушистая. Это дерево, достигающее 20 м высоты. Листья до 12 см длины и 11 см ширины, округлые, широкоовальные или широкояйцевиднне, двояко или неглубоко лопастно-зубчатые, снизу рыжевато-бархатистые, но могут быть и голыми; "шишки" 1-2 /2.5 /см длины Ольха пушистая влаголюбива произрастает по берегам рек и ключей. B апреле кроме ольхи цветут ивы, осина, вяз; из кустарников – лещина, рододендрон. В мае – ясень, дуб, берёзы, черёмуха, орех, клены.

Осина – сем. ивовые. Дерево 30-35 м высоты. Осина тоже цветёт до распускания листьев. Её тычиночные и пестичные серёжки располагаются на разных экземплярах; мужские сережки красновато-пурпурные, женские – зеленоватые. Мужской цветок состоит из восьми тычинок, а женский имеет один пестик с глубоко расщеплённым темно-красным рыльцем. И тычинки и пестик окружены диском, который рассматривается как околоцветник. Осина опыляется ветром, однако, её цветки охотно посещают и пчёлы. Листья осины округлые или округло-дельтовидные, неравновыемчатые. Черешки их длинные и сплюснутые отчего дрожат даже при едва заметном дуновении ветра.

Ива – сем. ивовые. Среди раннецветущих деревьев ива вызывает особый интерес. На советском Дальнем Востоке произраста­ет более 90 видов ив. Большей частью ивы растут по берегам рек, озёр, прудов. Встречаются ивы также на лугах, по опушкам, в под­леске различных типов лесов. До начала цветения на побегах можно заметить, что почки у ив различные. На вершине побега более узкие - листовые, ниже (более круглые) цветочные почки. Те и другие покрыты чешуйкой - колпачком. В самом начале весны с цветочных почек слетают колпачки и тогда появляются пушистые белые серёжки. Ивы двудомны, но у некоторых цветки бывают обоеполые или в серёжке есть и мужские и женские цветки. Мужские цветки состоят из двух, иногда из трёх - пяти и даже двенадцати тычинок; женские - из одного пестика. Прикрыты цвет­ки чешуйками, покрытыми белыми шелковистыми волосками. Эти волоски предохраняют цветки от резких колебаний температур, от высыхания. Ивы опыляются насекомыми, которые находят в цветках не толь­ко пыльцу, но и нектар.

Илъм, вяз – сем. ильмовые. Деревья или крупные кусты. Однодомные растения с обоеполыми цветками. Цветки невзрачные, собраны в пучки. Околоцветник простой 4-9 раздельный; тычинок обыч­но столько же, сколько листочков околоцветника. Пестик из двух пло­долистиков, цветет в апреле - мае, до распускания листьев. Опыляется ветром. Листья простые, расположенные поочерёдно. На Дальнем Востоке наиболее распространены три вида.

• 
  Ильм низкий – крупный куст или дерево до 16 м высоты и до 1 м в диаметре. Листья со сравнительно разнобоким основанием, двоякопильчатые, мелкие, 3-5 см длины. Цветет в конце апреля. Широко используется в озеленении населённых пунктов.
  
• 
  Ильм лопастный – дерево до 23-25 м высоты. Листья крупные, 5-10 см. длины, на плодущих ветвях трех - пятилопастные. Цветет в конце апреля или начале мая.
  
• 
  Ильм сродный – дерево от 3-4 до 25-28 м высоты. Листья различной консистенции, от мягких и голых до жестких и шершавых, по краю неправильно пильчатые, с сильно изогнутыми и оттянутыми вверх зубчиками. Цветёт в начале мая. I
  

Ясень – сем. маслиновые. Цветет ясень до распускания листьев. Цветки в пучках, без околоцветника. Женские цветки состоят из одного пестика, мужские – из двух тычинок, обоеполые – из двух тычинок и пестика. Растения двудомные или полигамные. Опыляется ветром. Наиболее распространён у нас ясень маньчжурский. Дерево до 30-35 м высоты и до 1-1,5 м в диаметре. Листья сложные, непарноперистые с 7-11 продолговато- яйцевидными или яйцевидно-ланцетными листочками с тонким остроконечием.

Лещина – сем. берёзовые. Кустарники цветущие за­долго до появления листьев. Растения однодомные с раздельнополы­ми цветками. Цветки закладываются с лета. Уже осенью на ветвях видны мужские сережки, а женские пока скрыты в почках. Весной мужские серёжки вытягиваются, становятся мягкими и гибкими и легко раскачиваются ветром. Мужской цветок не имеет околоцветни­ка и состоит из четырёх разделённых до основания тычинок. Женский цветок образован пестиком из двух плодолистиков. Во время цветения из почки наружу выставляется только рыльце. Цветки лещины не име­ют запаха и нектара, но в мужских серёжках образуется много лёг­кой сухой пыльцы, до 4 млн. пыльцевых зёрен в одной сережке. Подхваченная ветром она оседает на покрытые волосками рыльца пестиков.

• 
  Лещина разнолистная – листья широкие на конце с лопастями, центральные лопасти не превышают боковые. Обвёртка орехов листоватая, не колючая.
  
• 
  Лещина маньчжурская – листья без резко выдающихся боковых лопастей. Обвёртка в 2-3 раза длиннее ореха, с многочисленными колючими волосками.
  

Рододендрон – кустарники различной величины с вечнозелёными и опадающими листьями. Листья цельные, овальные или эллиптические, иногда с завёрнутыми краями, часто покрытые желёзками. Цветки немного неправильные, желтые, фиолетово-розовые, пурпурные или фиолетовые. Эти растения неправильно называют "багульником". Произрастает на Дальнем Востоке 13 видов. Из раннецветущих наиболее распространен рододендрон даурский. Листья его до 2.5-3.5 см длины, сверху темно-зеленые, снизу ржаво-бурые; почти все опадают на зиму. Начинает цвести в апреле до распускания листьев. Цветки 2.5-3 см в диаметре, фиолетовые или розово-сиреневые. Околоцветник двойной, чашелисти­ков пять; венчик воронковидный, слегка неправильный из 5 лепест­ков; тычинок 10 равных по длине венчику, пестик один. Во время цветения очень наряден.

Перечисленные виды имеют адаптации на физиологическом, биохимическом, морфологическом уровнях, позволяющих им осуществлять ранневесеннее цветение.

1. 
   Они имеют заранее накопленный строительный материал - органические вещества. Уместно вспомнить, где откладываются у растения в запас органические питательные вещества и на что они расходуются. Эти вещества синтезируются листьями прошлого го­да и откладываются с осени в коре и сердцевине корней и стеблей. Весной, когда почва прогреется, корни начинают поглощать влагу из почвы и вода поднимается вверх по сосудам. С установлением весеннего восходящего тока, отложенные запасные пластические вещества переходят в растворимое состояние и по системе проводящих тканей вместе с восходящим током подаются к почкам. Если ранней весной до распускания листьев просверлить в дереве отверстие, то из него будет выделяться сок – пасока. Это явление называется "плачем". Наиболее значителен плач у берёзы, клёна, дуба.
   
2. 
   Соцветия у них закладываются летом предыдущего года.
   
3. 
   Большинство раноцветущих деревьев и кустарников – ветроопыляемые растения. Их мелкие невзрачные цветки собраны в легко раскачиваемые ветром серёжки. Они производят массу мелкой сухой пыльцы, парящей в воздухе. Отсутст­вие листьев в период цветения благоприятствует опылению, так как пыльца беспрепятственно переносится на большие расстояния, что повышают вероятность осуществления перекрёстного опыления. Из рассмотренных растений только ива и рододендрон опыляются насекомыми. Насекомые находят в этих цветках кроме пыльцы нектар. Привлечению насекомых у ивы способствует приятный запах её цветков, а у рододендрона яркая окраска венчика.
   

Раннецветущие травянистые растения.

Наиболее распространенными растениями из числа подснежников в наших кедрово-широколиственных лесах являются: весенник звездчатый, адонис амурский, различные виды ветрениц и прострела, хохлатки, лесной мак весенний, джефферсония сомнительная, селезеночники, гусиный лук, ллойдия трехцветковая.

Весенник звездчатый – сем. лютиковые. Растения с почти шаровидным клубнем. Стеблевые листья расположены супротивно, образуя обвертку – покрывало, из середины которого выходит цветок. Чашелистики лепестковидные в числе 5-8, белые. Лепестки – нектарники в 3-4 раза короче листочков околоцветника, наверху двулопастные. Тычинки в неопределённом числе. Пестик сос­тоит из несросшихся плодолистиков. Плодики на коротких ножках, при созревании звёздообразно – отклонённые.

Адонис амурский (горицвет) – сем. лютиковые. Растение с коротким корневищем. В период цветения стебель покрыт плёнчатыми светло-бурыми чешуями. По отцветании раз­виваются перисто-рассечённые листья. Околоцветник венчиковидный, состоит из множества (около 15) листочков золотисто-желтого цвета. Тычинки и пестики многочисленные. Плодики опушенные с крючкообразно загнутым носиком. Установлено, что Адонис амурский по характеру действия и силе не отличается от Адониса весеннего, из которого получают препараты для лечения умеренной декомпенсации сердечной деятельности.

Ветреница – сем. лютиковые. Имеет горизонтально распростёртое корневище. Верхние стеблевые листья образуют под цвет­ком род покрывала. Цветки белые или розоватые. Тычинки и пестики многочисленные, последние - с коротким прямым пли изогнутым столби­ком. Плод – многоорешек.

• 
  Ветреница амурская – растение 7-28 см высоты. Цветки 2.5-3 см в диаметре, листочков околоцветника 6 и более, они уз­кие белые. Доли листочков обвёртки острые перистораздельные или надрезанные. Зацветает в конце марта - начале апреля. Растение явля­ется лекарственным. Траву применяли как тонизирующее нервную систему средство, как болеутоляющее при ревматизме и зубной боли.
  
• 
  Ветреница удская – зацветает позднее - в мае. Отличается от Ветреницы амурской тем, что имеет 5 листочков околоцветника. Доли листочков обвёртки зубчато-лопастные, широкие. Сте­бель покрыт оттопыренными волосками. У обоих видов в цветках много пыльцы, из-за которой их охотно посещают насекомые; возможны случаи опыления ветром. На ночь и в плохую погоду цветоножки сгибаются, цветки поникают, листочки околоцветника закрываются.
  

Прострел – сем. лютиковые. Многолетние растения с длинным корневищем и розеткой прикорневых листьев. Цветки одиночные, околоцветник из 5-6 листочков малинового или различных тонов фиолетового цвета; тычинки и пестики многочисленные. Плодики продолговатые, волосистые с длинным перистым столбиком. Наиболее распространены: прострел китайский, прострел даурский, прострел поникающий.

• 
  Прострел китайский – имеет прямостоящие крупные фиолетовые или тёмно-пурпурные цветки. Листья тройчатые, сег­менты их более или менее глубоко надрезанные на широкие доли. Цветёт в конце апреля - начале мая.
  
• 
  Прострел даурский – цветки бледно-фиолетовые, небольшие, около 2 см длины. Листья перисто-рассечённые, сред­няя доля листьев на конце цельная или с зубцами, из которых боковые мельче конечного.
  
• 
  Прострел поникающий – цветки фиоле­тово-красные или малиновые, около 3 см длины. Прикорневые листья перисто-рассечённые; листья покрывала с линейными долями. Лекарственное растение. В Китае корни применяют как противовоспалитель­ное, кровоостанавливающее и вяжущее средство, a траву – как жаропонижающее и мочегонное средство. В народной медицине прострел исполь­зуют при заболевании суставов.
  

Хохлатка – сем. маковые. Цветки в простых или ветвистых кистях, жёлтые, розово- или сине-фиолетовые. Чаше­листиков два рано опадающих. Лепестков 4, один лепесток наружного круга имеет шпорец. Тычинок у хохлатки две, у каждой из них средний пыльник нормальный, а боковые - половинки. Пестик из двух пло­долистиков с большим головчатым рыльцем. Плод стручковидная коробочка. Опыляется пчёлами, которые сосут нектар из шпорца.

• 
  Хохлатка бледная – двулетнее растение с вертикальным слабо развитым корневищем. Листья рассечены на узкие доли, пе­ристые. Цветки жёлтые с коротким шпорцем. Зацветает в апреле-мае.
  
• 
  Хохлатка дымянковолистная – растение с небольшим шаровидным клубнем. Листья трижды или четырежды тройча­тые. Цветки розово-фиолетовые с тупой шпорой.
  
• 
  Хохлатка расставленная – растение с шаровидным клуб­нем. Цветки фиолетово-розовые или синеватые с приятным запахом. Прицветники клиновидные, спереди гребенчато надрезанные. Листья дважды тройчатые. Хороший ранний медонос. Лекарственное растение.
  
• 
  Хохлатка обманчивая – клубень небольшой находится глубоко в почве. Листья дважды тройчатые. Кисть малоцветковая. Цветки фиолетово-лиловые, реже синие без запаха или со слабым запахом. Прицветники цельнокрайние. Население Сибири клубни растения применяют при детской эпилепсии. В Китае их включа­ют в состав порошков вяжущего действия, а также употребляют в ка­честве болеутоляющего, кровоостанавливающего, тонизирующего, моче­гонного средства.
  

Лесной мак весенний – сем. маковые. Растение имеет толстое корневище. Стебель 20-40 см высоты, подкорневые листья длинночерешковые, перистые; стеблевые на корот­ких черешках, перистопятираздельные. Чашечка из двух чашелистиков, рано опадающих. Цветок крупный, 2-4 см в диаметре из четырёх золо­тисто-жёлтых лепестков. Тычинок много, пестик один с двулопастным рыльцем. Плод стручкообразная коробочка. Все части растения содержат оранжевый млечный сок. Цветет в мае.

Джефферсония сомнительная – сем. барбарисовые. Растение 10-40 см высоты с коротким корневищем. Все листья прикорневые, на длинных черешках с сердцевидным основа­нием и широкой выемкой на верхушке. Весной они красноватые, позже зелёные. Цветки на безлистных цветоносах, одиночные крупные бледно-сиреневые; лепестков и тычинок 6, пестик 1. Плод коробочка, раскрывающаяся косой щелью. Цветёт в апреле - мае.

Селезёночник – сем. камнеломковые. Неболь­шие растения, растущие группами по сырым местам, в особенности около ручьёв. Листья почковидные, округлые, продолговатые или кли­новидные, голые или опушенные. Цветки мелкие, зеленоватые или желтые, реже красновато-бурые. Околоцветник четырёхлистный, тычинок восемь, пестик из двух плодолистиков. В цветках имеется нектарник дисковидной формы. Открытые, содержащие нектар, цветки селезёночника доступны короткохоботным насекомым: мухам, комарам, жукам. Привлечению насекомых способствует яркая желтая окраска прицветных листьев, делающая соцветия хорошо заметными.

• 
  Селезёночник очереднолистный – растение без надземных бесплодных побегов. Стебель 5-15 см высоты с 1-3 листья­ми, прикорневые листья на длинных черешках, округло-почковидные. Растение голое или с белыми редкими волосками. Является лекар­ственным растением. Настой травы принимается при желту­хе, а наружно как кровоостанавливающее и ранозаживляющее средство.
  
• 
  Селезёночник побегоносный – растение до 20 см высоты, имеет надземные бесплодные побеги, которые заканчива­ются розеткой листьев. Растение опушено беловатыми, красноватыми или рыжеватыми волосками.
  
• 
  Селезёночник шероховатосемянный – расте­ние имеет длинные бесплодные побеги с розеткой крупных листьев. Стеблевые листья более мелкие округло-яйцевидные, расположены супротивно. Цветки немногочисленные в правильном округлом щитке.
  
• 
  Селезёночник ветвистый – растения более или менее опушенные. Стебель в нижней части ветвится. Прицветные листья зе­лёные. Цветки плоские с красным сильно выпуклым диском.
  
• 
  Селезеночник волосистый – растение хорошо опушено прицветные листья ярко-желтые. Цветки бокальчатые, с зеленоватым невыпуклым диском.
  

Гусиный лук – сем. лилейные. Небольшие растения с луковицами, от которых отходят прикорневые листья. Цветки желтые, малочисленные; без обвертки в основании соцветия, состоят из двух кругов листочков околоцветника - по три в каждом. Тычинок шесть также располагаются по три в два круга. Пестик один из трёх плодолистиков. Цветки без запаха, но имеют нектарники и поэтому охотно посещаются насекомыми: мухами, жуками, которые их опыляют.

• 
  Гусиный лук мелкоцветковый – растения с очеред­ными листьями. Цветки собраны в кисть. Рыльце пестика трёхраздельное.
  
• 
  Гусиный лук гиенский – растения с безлистным стеблем и узким (до 2 мм) прикорневым листом. Луковица с мелкими луковичками при основании. Цветки собраны в зонтик. Рыльце голов­чатое.
  
• 
  Гусиный лук Накая – у растений более широкий при­корневой лист (7-10 мм), стебли также безлистные; в основании их находится луковица без луковичек. Соцветие зонтик.
  

Ллойдия трёхцветковая – сем. ли­лейные. Растения 15-25 см высоты с луковицей без чешуевидных влага­лищ. Прикорневой лист один, стеблевой - до 5 мм ширины. Цветки белые, листочки околоцветника располагаются по три в два круга, тычинки также двумя кругами по три в каждом. Пестик один. Плод коробочка.

Адаптации подснежников, обеспечивающие их ранневесенний рост и развитие:

1. 
   Все подснежники имеют в почве многолетние органы- корневища, клубни, луковицы. В этих органах откладываются в запас органические вещества, а в почках ещё осенью завершается формирование всех частей цветка будущего года. Достаточный запас питательных веществ в подземных органах, раннее заложение почек, наряду со своеобразным тепловым режимом почвы в смешанном лесу – всё это и обусловливает быстрый рост и развитие ранневесенних травянистых растений. Ритм развития этих растений связан с распусканием листьев на деревьях. Ранневесенние растения светолюбивы и, когда смыкается полог леса, они отмирают. Побеги желтеют, а затем погибают, и жизнь переключа­ется под землю.
   
2. 
   Цветение подснежников происходит в тот период, когда ещё ма­ло насекомых опылителей. В связи, с чем у растений в процессе эво­люции выработалось ряд замечательных приспособлений, способствую­щих осуществлению успешного опыления. Цветки у большинства ранневесенних растений крупных размеров, нередко яркой окраски, что де­лает их заметными для опылителей. Часто встречающаяся белая окраска лепестков у самых ранних весенних растений (сенник, ветреницы, ллойдия в др.) имеет своеобразное приспособительное значение. Счи­тают, что белые чашеобразные щетки при помощи фокусировки солнеч­ных лучей могут аккумулировать тепло внутри себя, а это способству­ет ускорению созревания завязи. Согласно другой точки зрения, по­вышенная температура внутри цветка по сравнению с температурой ок­ружающего воздуха, привлекает в холодное время насекомых, «стремя­щихся согреться», увеличивая тем самым эффективность опыления растений.
   
3. 
   В связи с малым количеством опылителей ранней весной, существует опасность остаться неопыленными и не образовать семян. Поэтому ранневесенние растения наряду с семенным размножением способны интенсивно размножаться вегетативно – корневищами, клубнями, луковицами.