Анатомические особенности строения психрофитных растений семейства вересковых

Специфика природных условий Севера и, в частности, экстремальные значения абиотических факторов, такие, как непрерывное освещение в период вегетации, слабая интенсивность света, обусловленная широтой и усугубленная постоянной облачностью и туманами, не могли не сказаться на морфологических, эколого-физиологических и биологических признаках, свойствах и особенностях северных растений. По совокупности данных показателей выделили отдельную экологическую группу холодостойких растений – это растения психрофиты.

К ним относят виды, произрастающие в тайге, тундре, высокогорьях. Сюда же могут относиться растения, живущие в условиях холодного, плохо прогревающегося даже летом, сфагнового болота.

Среди психрофитных растений встречаются представители таких семейств: осоковые, гвоздичные, крестоцветные, сложноцветные, большое количество видов семейства вересковые

Растения тундры живут в очень суровых условиях, что накладывает особый отпечаток на их облик. Большинство выше названных растений обитают в нашем районе и являются удобным объектом для наблюдений и исследований.

Необходимость экологизации школьного биологического образования в настоящий момент ни у кого не вызывает сомнения – ведь и возникновение, и решение экологических проблем тесно связано с биологией, ее прикладными и теоретическими аспектами.

Задачей же школьного курса биологии является, прежде всего, формирование диалектико-материалистических взглядов на природу и на взаимодействие общества и природы; овладение учащимися знаниями и умениями для рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды, оценки природной и хозяйственной обстановки в своей местности, воспитание норм и правил поведения в природе.

Все вышесказанное и обуславливает актуальность выбранной темы исследования.

Цель исследования:

- изучить некоторые анатомические особенности строения психрофитных растений семейства вересковых;

Объект исследования: психрофитные растения семейства вересковые.

Гипотеза: психрофитные растения имеют ряд морфо-анатомических особенностей, связанных с условиями их произрастания. Исходя из целей, объекта, предмета и гипотезы исследования необходимо решить следующие задачи:

1. Проанализировать литературу и обобщить методический опыт по проблеме исследования.

2. Выяснить какие растения семейства вересковые относятся к группе психрофитных растений. Изучить их экологию и биологию.

3. Изучить анатомические особенности строения стеблей и листьев некоторых психрофитных растений семейства вересковые.

Глава I. Характеристика физико-географических условий Красноселькупского района Ямало-ненецкого автономного округа (ЯНАО)

На северо-востоке Западно-Сибирской равнины, в бассейне крупной реки Таз, располагается один из самых примечательных районов Ямало-Ненецкого автономного округа (ЯНАО) – Красноселькупский. Уникальность его положения в том, что почти в течение столетия здесь находился географический центр нашего государства: еще в начале XX века уроженец Тобольской губернии великий ученый Д.И. Менделеев определил, что географический центр Российской империи находится в верховьях реки Таз. Позже, на территории Красноселькупского района, располагался центр Советского Союза, в честь этого 24 августа 1983 года на правом берегу Таза, в полутора километрах ниже реки Малая Ширта, был установлен памятный знак.

Правда, в настоящее время географический центр Российского государства сместился к востоку – в центральные районы Красноярского края. Сейчас можно отметить другую уникальность Красноселькупского района – это одно из немногих мест Тюменского Севера, которое еще слабо затронуто процессом нефтегазового освоения и в значительной степени сохранило первозданную природу и традиционный образ жизни коренного населения.

Красноселькупский район расположен в юго-восточной части ЯНАО. С севера на юг он протянулся на 500 километров, с запада на восток – более чем на 350 километров. Площадь района – 106,8 тыс.кв.км., что составляет 14,2% территории ЯНАО.

Рождение Красноселькупского района совпало с появлением на карте страны Тюменской области. Он образован Указом Президиума Верховного Совета РСФСР 10 августа 1944 года в ЯНАО

1.1 Геологическое строение и рельеф, геокриологические условия

Геологическая история Западно-Сибирской равнины, на территории которой размещается Красноселькупский район, до недавнего времени представлялась относительно простой. Это гигантская чаша, дно и стенки которой состоят из горных пород, образовавшихся 500-250 млн лет назад. Ее глубина достигает 4-5 км, и только на юге в районе Верхнее-Тазовской возвышенности она равна 2,0-2,5 км. Дно представляет собой складчатый фундамент Западно-Сибирской платформы. Она образована, в основном, магнетическими (изверженными) и метаморфическими (преобразованными) породами. Этот платформенный чехол сформирован гигантским циклом осадконакопления. Он начался в континентальных условиях, продолжился в морских и заканчивается снова в континентальных. Преобладают озерно-аллювиальные песчано-глинистые и озерные, преимущественно глинистые, отложения. Однако на значительных площадях можно встретить валуны и гальку. Невольно возникает вопрос: какая же сила оказалась способной перенести камни на практически ровной поверхности? Такой силой, по мнению ученых явился лед. Глобальные похолодания, захватившие Землю в конце неогена (700тыс. лет назад) закончились только около 10 тыс. лет назад. В этот период лед то наступал, покрывая всю современную территорию района, то отступал, оставляя на поверхности свои следы – валуны, гальку и тому подобное. От ледникового периода на больших пространствах еще сохранилась масса межморенных остаточных приледниковых озер, а в южной части – термокарстовых и просадочных озер. Современный рельеф территории Красноселькупского района обусловлен геологическим развитием, тектоническим строением и влиянием различных экзогенных (поверхностных) рельефообразующих процессов. Основные орографические (рельефные) элементы находятся в тесной зависимости от тектонического строения плиты, перекрытой мощным чехлом рыхлых отложений. Хотя слои в чехле залегают почти горизонтально, тектонические движения местами нарушили эту горизонтальность и образовали огромные впадины и своды, в которых обычно накапливались нефть и газ. На поверхности рельеф местности осложнен небольшими поднятиями (возвышенностями). Но все-таки низменные территории преобладают. Вот здесь-то и встречаются в изобилии знаменитые сибирские болота, многочисленные озера и извилистые реки.

Основные микроформы рельефа – бугры пучения и термокарстовые озера связаны с широким распространением многолетней мерзлоты, которая оказывает решающую роль в формировании современного рельефа.

Мерзлотные формы рельефа распространены повсеместно – от междуречий до пойм – и проявляются в морозобойном трещинообразовании, пучении и термокарсте. Процесс трещинообразования преобладает в торфяниках и минеральных грунтах, где имеются линзы и прослои льда в сочетании с низкими температурами. Данный процесс чаще наблюдается на возвышенных участках, с которых сдувается снег, в результате чего талая вода быстро замерзает в трещинах, разрушая почву и образуя полигональные формы. Полигоны имеют формы четырех-пяти- и шестиугольников, покрытых мхами и лишайниками и окаймленных кустарничками.

В бассейне Таза широко распространены торфяники. Их образование связано с процессами морозобойного растрескивания и пучения. Причем бугристые торфяники не однородны: выделяются плоско- и крупнобугристые. Плоскобугристые торфяники господствуют в лесотундре на водораздельных пространствах. Высота торфяников 2-3 м., склоны пологие, реже крутые.

Для северной тайги более характерны крупнобугристые торфяники, с максимальной высотой до 10 метров. Среди плоско- и крупнобугристых торфяников много термокарстовых озер. Другу от друга они часто "отгорожены" узкой бровкой торфа с линзами льда, протаивание которых приводит к спуску воды из озера. На дне спущенных озерных котловин талые отложения подвергаются промерзанию и пучению с образованием булгунняхов. Такие формы встречаются в бассейне Таза практически повсеместно, кроме поймы.

Нередки случаи заторфовывания термокарстовых озер. На их месте образуются заболоченные понижения – хасыреи. Кроме хасыреев типичной формой рельефа являются и аласы (поляна, луг, открытая небольшая равнина). Аласовый рельеф развит обычно вблизи истоков рек. Аласы имеют глубину до десяти-двадцати метров, на дне располагаются сточные, заросшие по берегам озера.

Все сказанное подтверждает, что поверхность территории, на которой размещается Красноселькупский район, довольно сложна, а процесс ее формирования и преобразования не закончился.

Суровый климат и отрицательные среднегодовые температуры способствовали широкому развитию на территории района многолетней ("вечной") мерзлоты. "Вечная мерзлота" - это мерзлые толщи горных пород, неоттаивающие на протяжении длительного времени – от нескольких лет до десятков и сотен тысяч лет. Мерзлотному состоянию способствует отрицательная температура воздуха в течение года.

Вечная мерзлота начала формироваться в конце неогена – начале четвертичного периода (около 700 тысяч лет назад), а ко времени максимального оледенения (10 000лет назад) она была распространена уже на всей территории Красноселькупского района. И, несмотря на то, что ледниковая эпоха давно закончилась, вечная мерзлота здесь в том или ином виде сохранилась, хотя характер ее залегания неодинаков.

В пределах Красноселькупского района выделяются две крупные мерзлотные области, последовательно сменяющие одна другую с севера на юг и различающиеся между собой характером залегания:

1. Слитного залегания современной и древней вечной мерзлоты.

Область слитного залегания современной и древней вечной мерзлоты распространена на севере района;

2. Разобщенного залегания современной и древней вечной мерзлоты. Южнее, в районе северной и средней тайги в виде "перелетков", или островов. Перелеток – сохранившийся в течение года слой мерзлотного грунта среди оттаявшего массива многолетней мерзлоты.