Opracował zespół: Leokadia Witkowska-Żuk, Tomasz J. Wodzicki, Stefan Zajączkowski,Jacek Adamczyk, Bogusław Bogaciński, Wojciech Ciurzycki, Katarzyna Marciszewska, Katarzyna Matyjewska, Artur Obidziński, Mirela Tulik, Jacek Zakrzewski Samodzielny Zakład Botaniki Leśnej Wydział Leśny SGGW w Warszawie Warszawa Rok akademicki 2014/2015
Imię i nazwisko Grupa Numer miejsca Numer mikroskopu Dzień tygodnia i godzina odbywania ćwiczeń Materiał roślinny Preparaty, obserwacje mikroskopowe Wykonanie rysunków i opisów Studiowanie literatury A Po ćwiczeniach wpisz nazwę łacińską gatunku i rodziny
Do samodzielnego opracowania Opracuj na podstawie podanej literatury i wiadomości uzyskanych na wykładzie następujące zagadnienia: 1. Charakterystyka taksonomiczna nadgromady (typu) nasienne - Spermatophyta. 2. Charakterystyka taksonomiczna gromady nagozalążkowe - Pinophyta (Gymnospermae). 3. Charakterystyka taksonomiczna klas: miłorzębowe - Ginkgoopsida, iglaste - Pinopsida (Coniferopsida). 4. Charakterystyka rzędów: Taxales i Pinales. 5. Charakterystyka rodzin: miłorzębowate - Ginkgoaceae, cisowate - Taxaceae, sosnowate - Pinaceae i cyprysowate - Cupressaceae. Literatura podstawowa: Szweykowska A., Szweykowski J. Botanika cz. II. Systematyka. 2003 i wydania późniejsze. PWN. Tomanek J., Witkowska-Żuk L. Botanika leśna. wyd. VII. 2008. PWRiL. Literatura uzupełniająca: Seneta W., Dolatowski J. Dendrologia. 2002 i wydania późniejsze. PWN. Seneta W. Drzewa i krzewy iglaste w Polsce. 1987. PWN. Bellon S., Tumiłowicz J., Król S. Obce gatunki drzew w gospodarstwie leśnym. 1977. PWRiL. Biologia świerka pospolitego. pod. red. A. Boratyńskiego i W. Bugały. 1998. PAN ID Kórnik. Bogucki Wydawnictwo Naukowe. Biologia sosny zwyczajnej - pod red. S. Białoboka, A. Boratyńskiego i W. Bugały. 1993. PAN ID Kórnik. Wyd. Sorus. Jodła pospolita - pod red. S. Białoboka. 1983. PAN ID Kórnik. PWN. Limba - pod red. S. Białoboka. 1971. PAN ID Kórnik. PWN. Cis - pod red. S. Białoboka. 1975. PAN ID Kórnik. PWN. Amann G. Drzewa i krzewy. 1994. Multico. H. Pirc. Drzewa od A do Z. 2006. KDC, Warszawa. Systematyka wybranych gatunków roślin nagozalążkowych Gromada nagozalążkowe (nagonasienne) - Pinophyta (Gymnospermae) Klasa miłorzębowe - Ginkgoopsida Rodzina miłorzębowate - Ginkgoaceae Rodzaj miłorząb - Ginkgo Miłorząb dwuklapowy - Ginkgo biloba Klasa iglaste (szpilkowe) - Pinopsida ( Coniferopsida, Coniferae) Rodzina cisowate - Taxaceae Rodzaj cis - Taxus Cis pospolity - Taxus baccata Rząd cisowce - Taxales 22
Rząd sosnowce - Pinales ( Coniferales) Rodzina sosnowate - Pinaceae Pinus mugo (P. montana, P. mughus) - subsp. mugo - subsp. uncinata (P. uncinata, P. uliginosa) Podrodzina jodłowe - Abietoideae Sosna drzewokosa (s. błotna) - Pinus x Rodzaj jodła - Abies rhaetica Jodła pospolita - Abies alba (A. pectinata) Limba syberyjska - Pinus cembra var. sibirica Jodła kaukaska - Abies nordmanniana (P. sibirica) Jodła olbrzymia - Abies grandis Sosna bośniacka - Pinus heldreichii (P.leucodermis) Jodła jednobarwna (j. kalifornijska) - Abies Sosna przybrzeżna - Pinus pinaster concolor Sosna pinia - Pinus pinea Jodła grecka - Abies cephalonica Jodła koreańska - Abies koreana Sosna żółta - Pinus ponderosa Jodła szlachetna - Abies procera Rodzina cypryśnikowate - Taxodiaceae Rodzaj cypryśnik - Taxodium Rodzaj świerk - Picea Cypryśnik błotny - Taxodium distichum Podrodzaj - Picea Sekcja - Picea Rodzaj metasekwoja - Metasequoia Świerk pospolity - Picea abies (P. excelsa) Świerk syberyjski - Picea abies subsp. obovata Metasekwoja chińska - Metasequoia glyptostroboides Świerk kaukaski - Picea orientalis Sekcja - Omorika Rodzaj sekwoja - Sequoia Świerk serbski - Picea omorika Sekwoja wieczniezielona - Sequoia Podrodzaj - Cassicta sempervirens Sekcja - Pungentes Świerk kłujący - Picea pungens Rodzaj mamutowiec - Sequoiadendron Świerk Engelmanna - Picea engelmannii Mamutowiec olbrzymi - Sequoiadendron Sekcja - Sitcha giganteum (Sequoia gigantea) Świerk sitkajski - Picea sitchensis Rodzaj jedlica - Pseudotsuga Jedlica Douglasa (daglezja) - Pseudotsuga menziesii (P. taxifolia) odmiana zielona - v. viridis odmiana sina - v. glauca Rodzaj Szydlica - Cryptomeria Szydlica japońska - Cryptomeria japonica Rodzina cyprysowate - Cupressaceae Podrodzina cyprysowe - Cupressoideae Rodzaj cyprys - Cupressus Rodzaj choina - Tsuga Cyprys wieczniezielony - Cupressus Choina kanadyjska - Tsuga canadensis sempervirens Choina zachodnia (ch. amerykańska) - Tsuga heterophylla Rodzaj cyprysik - Chamaecyparis Cyprysik groszkowy - Chamaecyparis pisifera Podrodzina modrzewiowe - Laricoideae Cyprysik nutkajski - Chamaecyparis nootkatensis Rodzaj modrzew - Larix Cyprysik Lawsona - Chamaecyparis lawsoniana Modrzew europejski typowy (m. pospolity) - Larix decidua subsp. decidua (L. europaea) Podrodzina żywotnikowe - Thujoideae Modrzew europejski polski - L. decidua subsp. Rodzaj żywotnik - Thuja polonica (Larix polonica) Podrodzaj Euthuja Modrzew syberyjski - Larix sibirica (L. russica) Żywotnik zachodni - Thuja occidentalis Modrzew japoński - Larix kaempferi Żywotnik olbrzymi - Thuja plicata (L. leptolepis) Podrodzaj Biota Modrzew eurojapoński (m. pośredni) - Żywotnik wschodni - Thuja orientalis Larix x eurolepis Modrzew amerykański - Larix laricina Podrodzina jałowcowe - Juniperoideae (L. americana) Rodzaj jałowiec - Juniperus Jałowiec pospolity - Juniperus communis Jałowiec halny (j. pospolity odm. halna) - Podrodzina sosnowe - Pinoideae Rodzaj sosna - Pinus Podrodzaj Strobus (Haploxylon) Sosna limba - Pinus cembra Sosna amerykańska (wejmutka) - Pinus strobus Sosna rumelijska - Pinus peuce Podrodzaj Pinus (Diploxylon) Sosna smołowa - Pinus rigida Sosna Banksa - Pinus banksiana Sosna czarna - Pinus nigra Sosna pospolita - Pinus sylvestris Sosna górska (kosodrzewina, kosówka) - Juniperus communis subsp. alpina (J. communis var. saxatilis, J. nana) Jałowiec sawina (j. kozacki, j. sabiński) - Juniperus sabina Jałowiec wirginijski - Juniperus virginiana 23
Rodzina Miłorzębowate - Ginkgoaceae Rodzaj miłorząb - Ginkgo Miłorząb dwuklapowy (m. chiński, m. dwudzielny) - Ginkgo biloba [Chiny]. Obejrzyj okazy naturalne i porównaj z załączonymi rysunkami. Wprowadź objaśnienia: długopęd, krótkopęd, liście, kwiat żeński, zalążki, nasienie, mięsista osnówka, nasienie bez osnówki. Na rysunku dowolnego liścia zaznacz grubszą linią jeden rozgałęziony nerw. 24
Klasa iglaste - Pinopsida Cykl rozwojowy Cykl rozwojowy na przykładzie sosny. Opisz rysunek, symbolem R! zaznacz gdzie zachodzi mejoza. B C D E F A G A - B - H N I C - E - J G - I - L - K M L D - F - H - J - K - M - N - 25
Rozwiąż samodzielnie (używając ołówka) załączony test*, a następnie sprawdź poprawność odpowiedzi i popraw długopisem dostrzeżone błędy. *Źródło: Pałczyński A., Jasnowska J. 1993. Atlas botaniczny. Ćwiczenia. PWN. Rośliny nagozalążkowe 1 Rośliny nagozalążkowe, do których należą nagozalążkowe drobnolistne... [łac.], reprezentuje 2 w naszej florze klasa iglastych... [łac.], obejmująca rośliny drzewiaste z liśćmi w postaci szpilek oraz systemem korzeniowym palowym pochodzenia zarodkowego. W budowie anatomicznej na podkreślenie 3 zasługuje występowanie przyrostu.... Nagozalążkowe wytworzyły nowy rodzaj organów, służących 4 do rozmnażania, to jest....iglaste mają męskie kwiaty zebrane w kłosy, a kwiaty żeńskie - w kwiatostany 5 w formie.... Nowym filogenetycznie utworem jest zalążek, w którym z tkanki archesporialnej (podobnie 6 7 jak u paprotników różnozarodnikowych) tworzy się... przez podział....następnie rozwija 8 się brylaste, wielokomórkowe przedrośle żeńskie, określane tu jako...... z komórkami jajowymi w uproszczonych rodniach. Przedrośle nie opuszcza zarodni (makrosporangium), którą w zalążku stanowi 9 10.... Nowym dodatkowym tworem jest osłonka, okrywająca od zewnątrz....ziarna pyłku powstają w kwiatach męskich z tkanki archesporialnej w workach pyłkowych i (podobnie jak u paprotników 11 12 różnozarodnikowych) są..., zaś worki pyłkowe odpowiadają.... Przedrośla męskie 13 rozwijają się w pylnikach z... w obrębie ścian zarodników i są zredukowane do kilku komórek. 14 Dojrzałe ziarno pyłku przenoszone przez wiatr na zalążek stanowi....... Gdy znajdzie się pod 15 osłonką zalążka, wytwarza ono......, w której z podziału jądra generatywnego powstają 16...... ; proces płciowy nie wymaga już obecności wody. Jeden plemnik zapładnia komórkę jajową, 17 18 a z powstałej zygoty rozwija się.... Cały zalążek przekształca się w.... Tkanką odżywczą 19 20 jest..., powstałe z woreczka zalążkowego, zaś osłonka przekształca się w....... 21 Nasiona roślin iglastych ukryte są najczęściej w szyszce, złożonej ze zdrewniałych.... Pokolenie 22 23 powstałe w wyniku procesu płciowego, czyli..., odgrywa u nagozalążkowych rolę... ). 26
Budowa kwiatów, szyszek, nasion i siewek Pęd z kwiatostanami męskimi i żeńskimi sosny zwyczajnej - Pinus sylvestris (sosnowate - Pinaceae). Na rysunku wprowadź objaśnienia: pęd dwuletni z zeszłorocznymi igłami, rozwijający się pęd tegoroczny, kwiatostany żeńskie, kwiatostany męskie. 27
Przekrój podłużny przez kwiat męski sosny zwyczajnej - Pinus sylvestris (sosnowate - Pinaceae). Na rysunku wprowadź objaśnienia: oś kwiatu męskiego, łuska pręcika, worek pyłkowy, ziarno pyłku. Budowa ziarna pyłku sosny zwyczajnej - Pinus sylvestris (sosnowate - Pinaceae). Na rysunku wprowadź objaśnienia: komórka wegetatywna, komórka generatywna, intyna, egzyna, worki powietrzne. 28
Budowa szyszki na przykładzie jodły pospolitej - Abies alba i sosny czarnej - Pinus nigra (sosnowate - Pinaceae). Porównaj budowę szyszki jodły i sosny. Narysuj łuskę nasienną i wspierającą z szyszki jodły (widok z góry i z dołu). Zaznacz miejsce występowania nasion. Na rysunku szyszki sosny wprowadź objaśnienia: łuska nasienna, tarczka (apophysis), piramidka (umbo). szyszka jodły pospolitej szyszka sosny czarnej Budowa szyszki cyprysika groszkowego - Chamaecyparis pisifera i szyszkojagody na przykładzie jałowca pospolitego - Juniperus communis (cyprysowate - Cupressaceae). Narysuj w powiększeniu szyszkę i szyszkojagodę. 29
Budowa nasienia na przykładzie cisa pospolitego - Taxus baccata (cisowate - Taxaceae), sosny zwyczajnej - Pinus sylvestris i limby europejskiej - Pinus cembra (sosnowate - Pinaceae). Narysuj i opisz nasiona wymienionych gatunków. cis nasienie w osnówce, ornitochoria sosna zwyczajna nasienie z aparatem lotnym w postaci skrzydełka, anemochoria limba europejska nasienie ciężkie, jadalne, bez apartu lotnego, barochoria, zoochoria Budowa siewki na przykładzie jodły pospolitej Abies alba i sosny pospolitej Pinus sylvestris Narysu siewkę jodły, opisz rysunki obu siewek wprowadzając objaśnienia: korzeń, hypokotyl, liścienie, pąk szczytowy, igły młodociane (pojedyncze). siewka jodły pospolitej siewka sosny pospolitej 30
Budowa pędów wegetatywnych drzew i krzewów iglastych Pęd roczny drzewa iglastego na przykładzie cisa pospolitego - Taxus baccata (cisowate - Taxaceae), sosny zwyczajnej - Pinus sylvestris i modrzewia - Larix sp. (sosnowate - Pinaceae). Wierzchołkowy fragment pędu cisa pospolitego. Wprowadź objaśnienia: długopęd, igły, pąk szczytowy, pąki boczne. Fragment długopędu sosny zwyczajnej. Wprowadź objaśnienia: liście łuskowate długopędu, pochewka z błonkowatych łusek, krótkopęd, liście właściwe w postaci igieł osadzonych na krótkopędzie. Pęd roczny z fragmentem pędu dwuletniego modrzewia. Wprowadź objaśnienia: pęd roczny, pęd dwuletni, krótkopęd z wieloletnim przyrostem, pąk szczytowy długopędu, pąk szczytowy krótkopędu, pąki boczne długopędu. 31
Rodzaj cis - Taxus (cisowate - Taxaceae) Cis pospolity - Taxus baccata [środkowa i zachodnia Europa, północny Iran i Kaukaz, Azja Mn., północna Afryka, w Polsce wschodnia granica zasięgu]. Gatunek pod ścisłą ochroną Opisz cechy charakterystyczne pędu cisa. Nasienie w osnówce patrz str. 30. Po zajęciach narysuj obszar naturalnego występowania cisa pospolitego na terenie Polski. Gdańsk Szczecin Koszalin Olsztyn Bydgoszcz Białystok Poznań Warszawa Zielona Góra Łódź Wrocław Lublin Katowice Kraków Rzeszów 32
Podrodzina jodłowe - Abietoideae Rodzaj jodła - Abies Jodła pospolita - Abies alba (A. pectinata) [góry środkowej i południowej Europy, w Polsce północna granica zasięgu.] Po zajęciach narysuj obszar naturalnego występowania jodły pospolitej. Gdańsk Szczecin Koszalin Olsztyn Bydgoszcz Białystok Poznań Warszawa Zielona Góra Łódź Wrocław Lublin Katowice Kraków Rzeszów 33
Jodła kaukaska - Abies nordmanniana [Azja Mn., Kaukaz] Jodła olbrzymia - Abies grandis [Ameryka Płn.] Jodła jednobarwna (j. kalifornijska) - Abies concolor [Ameryka Płn.] Dla zainteresowanych - korzystając z podanej literatury opracuj samodzielnie charakterystykę gatunków: Jodła grecka - Abies cephalonica [góry Płw. Bałkańskiego], Jodła koreańska - Abies koreana [góry Płw. Koreańskiego], Jodła szlachetna - Abies procera [Ameryka Pn.]. Rodzaj świerk - Picea Świerk pospolity - Picea abies (P. excelsa) [środkowa i północna Europa] 34
Narysuj po zajęciach obszar naturalnego występowania świerka pospolitego. Wprowadź zasięg historyczny i aktualnie przyjmowany. Gdańsk Szczecin Koszalin Olsztyn Bydgoszcz Białystok Poznań Warszawa Zielona Góra Łódź Wrocław Lublin Katowice Kraków Rzeszów Świerk kaukaski - Picea orientalis [Azja Mn., Kaukaz] Świerk serbski - Picea omorika [Bośnia, Hercegowina] 35
Świerk kłujący - Picea pungens [Ameryka Płn.] Korzystając z podanej literatury opracuj samodzielnie charakterystykę gatunków: Świerk sitkajski - Picea sitchensis [Ameryka Pn.] Świerk syberyjski - Picea abies subsp. obovata [pn.-wsch. Europa, pn. Azja], Świerk Engelmanna - Picea engelmannii [Ameryka Pn.]. Rodzaj daglezja ( jedlica) - Pseudotsuga Daglezja zielona (jedlica Douglasa) odmiana zielona i odmiana sina - Pseudotsuga menziesii var. viridis i var. glauca [Ameryka Płn.] Rodzaj choina - Tsuga Choina kanadyjska - Tsuga canadensis [wsch. część Ameryki Płn.] Dla zainteresowanych - korzystając z podanej literatury opracuj samodzielnie charakterystykę gatunku: Choina zachodnia (ch. amerykańska) - Tsuga heterophylla [zach. część Ameryki Płn.] 36
Podrodzina modrzewiowe - Laricoideae Rodzaj modrzew - Larix 1. Modrzew europejski typowy (m. pospolity) - Larix decidua subsp. decidua (L. europaea) [śr. i zach. Europa, w Polsce stanowiska naturalne tylko w Tatrach] 2. Modrzew europejski polski - Larix decidua subsp. polonica (L. polonica) [śr. i pd.-wsch. Polska, Rumunia, Słowacja, Ukraina] 3. Modrzew japoński - Larix kaempferi (L. leptolepis) [Japonia] 4. Modrzew eurojapoński (m. pośredni) - Larix x eurolepis Po zajęciach narysuj obszary naturalnego występowania modrzewia europejskiego i polskiego. Gdańsk Szczecin Koszalin Olsztyn Bydgoszcz Białystok Poznań Warszawa Zielona Góra Łódź Wrocław Lublin Katowice Kraków Rzeszów Korzystając z podanej literatury zapoznaj się z morfologią i występowaniem gatunków: Modrzew amerykański - Larix laricina [Ameryka Pn., głównie Kanada], Modrzew syberyjski - Larix sibirica (L. russica) [płn.-wch. Rosja, Ural, zach. Syberia] 37
Rodzaj cedr - Cedrus Cedr atlaski - Cedrus libani subsp. atlantica [góry Atlas, pn. Afryka] Korzystając z podanej literatury zapoznaj się z morfologią i występowaniem gatunku. Podrodzina sosnowe - Pinoideae Rodzaj sosna - Pinus Sosna zwyczajna (s. pospolita) - Pinus sylvestris Po zajęciach narysuj obszar naturalnego występowania sosny zwyczajnej. Gdańsk Szczecin Koszalin Olsztyn Bydgoszcz Białystok Poznań Warszawa Zielona Góra Łódź Wrocław Lublin Katowice Kraków Rzeszów 38
Sosna górska (kosodrzewina, kosówka) - Pinus mugo (P. montana, P. mughus) - subsp. mugo, - subsp. uncinata (P. uncinata, P. uliginosa). Po zajęciach narysuj obszar naturalnego występowania kosodrzewiny. Gdańsk Szczecin Koszalin Olsztyn Bydgoszcz Białystok Poznań Warszawa Zielona Góra Łódź Wrocław Lublin Katowice Kraków Rzeszów Sosna błotna (s. drzewokosa) - Pinus x rhaetica Korzystając z podanej literatury zapoznaj się z morfologią i występowaniem gatunku. 39
Sosna czarna - Pinus nigra [środkowa i południowa Europa] Sosna Banksa - Pinus banksiana [Ameryka Płn.] Sosna smołowa - Pinus rigida [Ameryka Płn.] Sosna limba (limba europejska) - Pinus cembra 40
Po zajęciach narysuj obszar naturalnego występowania sosny limby. Gdańsk Szczecin Koszalin Olsztyn Bydgoszcz Białystok Poznań Warszawa Zielona Góra Łódź Wrocław Lublin Katowice Kraków Rzeszów Sosna wejmutka (s. amerykańska) - Pinus strobus [Ameryka Płn.] Dla zainteresowanych - korzystając z podanej literatury opracuj samodzielnie charakterystykę gatunków: Sosna rumelijska - Pinus peuce [góry Płw. Bałkańskiego], Sosna pinia - Pinus pinea [rejon Morza Śródziemnego], Sosna przybrzeżna (s. nadmorska) - Pinus pinaster [rejon Morza Śródziemnego], Sosna bośniacka - Pinus heldreichii (p. leucodermis) [pd. Włochy, Płw. Bałkański], Limba syberyjska - Pinus cembra var. sibirica (P. sibirica) [Rosja, Syberia do Mongolii], Sosna żółta - Pinus ponderosa [zach. rejony Ameryki Pn.], 41
Rodzaj żywotnik - Thuja Żywotnik zachodni - Thuja occidentalis [wschodnia część Ameryki Płn.] Żywotnik olbrzymi - Thuja plicata [zachodnia część Ameryki Płn.] Korzystając z podanej literatury opracuj samodzielnie charakterystykę bioty wschodniej - Biota orientalis (Platykladus orientalis, Thuja orientalis) [góry północnych Chin, Korei i Mandżurii]. Rodzaj cyprysik - Chamaecyparis Cyprysiki w Polsce uprawiane są wyłącznie w ogrodach, w polskim leśnictwie zupełnie nie mają znaczenia. W ogrodach najczęściej spotykamy odmiany, czasem trudne do rozpoznania nawet dla znawców, a gatunki, w czystej postaci botanicznej, prawie wyłącznie w kolekcjach ogrodów botanicznych i arboretach. Cyprysik groszkowy - Chamaecyparis pisifera [Japonia] Korzystając z podanej literatury opracuj samodzielnie charakterystykę gatunków: Cyprysik Lawsona - Chamaecyparis lawsoniana [pd.-zach. Ameryka Płn.] Cyprysik nutkajski - Chamaecyparis nootkatensis [Płn.-zach. Ameryka Płn.] 42
Rodzaj cyprys - Cupressus Cyprys wieczniezielony - Cupressus sempervirens [obszar śródziemnomorski] Dla zainteresowanych - korzystając z podanej literatury opracuj samodzielnie charakterystykę gatunku. Rodzaj jałowiec - Juniperus Jałowiec pospolity - Juniperus communis Zaobserwuj budowę pędu i układ igieł na łodydze. Na załączonym rysunku opisz układ igieł u jałowca pospolitego. Korzystając z podanej literatury opracuj morfologię i występowanie gatunków: Jałowiec pospolity odm. halna - Juniperus communis subsp. alpina (J. communis var. saxatilis, J. nana) [Pireneje, Alpy, Tatry, Sudety, w Polsce poza wysokimi górami ma 2 stanowiska niżowe w okolicach Ełku i Pucka] Jałowiec sawina (j. kozacki, j. sabiński) - Juniperus sabina [góry środkowej i południowej Europy, w Polsce tylko w Pieninach] Dla zainteresowanych - korzystając z podanej literatury opracuj samodzielnie charakterystykę rodziny Taxodiaceae. Zapoznaj się z cechami taksonomicznymi, występowaniem i znaczeniem wybranych gatunków: cypryśnik błotny - Taxodium distichum [Ameryka Płn.], sekwoja wieczniezielona - Sequoia sempervirens [Ameryka Płn.], mamutowiec olbrzymi - Sequoiadendron giganteum [Ameryka Płn.], metasekwoja chińska - Metasequoia glyptostroboides [Chiny], 43