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Haben krautige Pflanzen verholzende Teile?

Haben krautige Pflanzen verholzende Teile?


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Haben krautige Pflanzen, insbesondere mehrjährige Pflanzen, verholzende Teile, wie den verholzten Stängel?


Definitionsgemäß nein. Eine krautige Pflanze ist eine Pflanze ohne verholzende Teile. Stauden sterben zum Jahresende bis auf die Wurzeln ab und treiben zu Beginn der nächsten Vegetationsperiode wieder aus, haben aber keine verholzten Teile. Eine Pflanze, die klein und krautig ist, aber verholzte Teile hat, kann als Halbstrauch bezeichnet werden.


1.12: Schlüssel zur Pflanzenklassifizierung

  • Beigetragen von Michelle Nakano
  • Fakultät (Gartenbau) der Kwantlen Polytechnic University
  • Aus dem KPU Zero Lehrbuchkostenprogramm

Dichotome Schlüssel helfen, die Mustererkennung und das Verständnis der beschreibenden Terminologie zu verbessern, die verwendet wird, um wichtige Unterschiede zwischen Pflanzen zu klassifizieren. Der folgende dichotome Schlüssel kann im Freien verwendet werden, um eine Reihe von Pflanzen nach Typ, Wuchsform und Fortpflanzungsmethode zu klassifizieren.

Schlüssel zur Pflanzenklassifizierung

1.b. Pflanzen haben ein wasserleitendes System, das oberirdisches Gewebe mit Wasser versorgt und oberirdisches Wachstum ermöglicht &hellip&hellip&hellip&hellip&hellip&hellip&hellip&hellip&hellip&hellip&hellip&hellip&hellip&hellip&hellip&hellip&hellip.

2.a. Pflanzen, (Nadel- und Blühpflanzen), die sich durch Samen &hellip&hellip vermehren. Spermatophyt (weiter zu 3)

5.b. Holzige Pflanzen mit mehreren Stängeln, die aus der Basis &hellip&hellip&hellip&hellip&hellip&hellip&hellip&hellip hervorgehen. Strauch (weiter zu 7)

7.a. Bäume oder Sträucher, die jeden Herbst ihre Blätter verlieren&hellip&hellip&hellip&hellip&hellip&hellip&hellip&hellip Sommergrün (weiter zu 8)

8.b. Holzige oder krautige Angiospermen, die ein Paar Samenblätter produzieren, haben netzartige Adern


Haben krautige Pflanzen verholzende Teile? - Biologie

2) Gefäßgewebesystem
Funktion: Leitung von Wasser, Nährstoffen, Zucker und Hormonen durch die Pflanze.
Gewebe:
a) xylem - leitet Wasser und Nährstoffe über Wurzeln, Stängel und Blätter.
b) Phloem - leitet Wasser, Zucker, Hormone etc. über Wurzeln, Stängel und Blätter nach unten
bewegt sich von wo produziert (genannt Quellen ) dorthin, wo es nötig ist (angerufen sinkt ).

  • dünne, nicht verholzte Primärzellwände
  • Füllstoff, Lagerung, Schutz, Photosynthese
  • Beispiele: Kartoffelfleisch, Salatblatt
  • ungleichmäßig verdickte, nicht verholzte Primärzellwände
  • Unterstützung beim Gewebewachstum
  • Beispiel: Fäden in Selleriestangen

2 Typen
a) Faser

  • gleichmäßig verdickte, verholzte (zähe) Sekundärzellwände
  • tot bei Reife
  • Unterstützung im reifen Gewebe
  • Beispiele:
    Faser - Bambusrohr
    Sclereide - Samenschale
    Steinzelle - Birnenfrucht
    a) Polysaccharid - ein Polymer oder eine Zuckerkette
      1) Zellulose - bildet eine Matrix aus Mikrofibrillen (Ketten von b -1,4-gebundene Glukose , siehe unten)
      2) Hemizellulose - Füllstoff zwischen Zellulose-Mikrofibrillen (Ketten aus verschiedenen Zuckern)
      3) Pektin - Bindemittel oder Füllstoff mit hohem Anteil an Mittellamellen und Früchten (Ketten
      von Galakturonsäure)

    3) Plasmodesmata - röhrenförmige Plasmamembranverlängerungen durch Zellwände, die sich verbinden
    aneinanderliegende Zellen.

      a) Zytosol - Ein Großteil des Zytoplasmas ist eine wässrige Lösung gelöster Verbindungen
      b) Organellen - spezialisierte Strukturen im Zytoplasma, jede mit spezifischen Funktionen.
        1) Kern - Lage der DNA und eines Teils der RNA
          2) Mitochondrien - der wichtigste Ort der Atmung, der als "Krafthaus" der Zelle bezeichnet wird.
          3) plastid - doppelt membrangebundene Körper zur Speicherung und Photosynthese
            ein)leukoplast - farblose Plastiden
              1) Amyloplast - Stärkespeicher (Ketten von eine -1,4-gebundene Glukose , siehe unten)
              2) Elaioplast - Fett- und Öllagerung
              a) Tonoplast - Membran, die die Vakuole umgibt

            Basenpaarung von Nukleinsäuren zwischen den Doppelsträngen der DNA
            A - T (Adenin-Thymin)
            G - C (Guanin-Cytosin)
            Basenpaarung von Nukleinsäuren zwischen DNA-Strängen und RNA-Strängen
            A - U (Adenin-Uracil)
            G - C (Guanin-Cytosin)

            Meristem - diskrete Regionen oder Zellgruppen, die eine fortgesetzte Zellteilung für die
            Leben der Pflanze oder dieses Organs.

            PFLANZEN ZEIGEN ZWEI WACHSTUMSARTEN
            1) Primäres Wachstum - Längenwachstum, das zu primärem (Kräuter-)Gewebe führt
            als primärer Pflanzenkörper bezeichnet.

            seitlicher Meristem - meristematische Regionen entlang der Seiten von Stängeln und Wurzeln.

            2 Arten von Lateralmeristemen führen zu Sekundärwachstum
            a) Gefäßkambium oder Kambium - ein blattartiges Meristem zwischen Rinde und Holz
            an den Seiten von holzigen Stängeln und Wurzeln entstehen sekundäres Xylem (allgemein genannt Holz ) An
            das innere und sekundäre Phloem auf der Außenseite.
            b) Korkkambium oder Phellogen - lässt die entstehen periderm (allgemein genannt Bellen ).

            LAUB
            1) Photosynthese Ort, an dem hauptsächlich auftritt
            2) Wasserverlust regulieren z.B. durch Öffnen und Schließen der Stomata
            3) Lagerung Ex. Kohlenhydrate und Wasser in Knoblauch, Aloe Vera
            4) Unterstützung Ex. ranken auf traube
            5) Schutz Ex. Stacheln auf Kakteenknospenschuppen
            6) Attraktion Ex. Hochblätter an Weihnachtsstern oder Hartriegel
            7) Vermehrung Ex. bryophyllum mit Pflänzchen auf Blättern

            Endknospe - eine Knospe an der Spitze eines Stängels, die für das Endwachstum verantwortlich ist.

            Achselknospe oder seitliche Knospe - Knospen entlang der Achse eines Stängels Sie wurden während des Wachstums von der Endknospe produziert, sobald sie ausgewachsen sind und einen Seitentrieb bilden, werden sie zu Endknospen des Seitenzweigs.

            Blütenknospe - eine Knospe, die ein Blütenmeristem enthält, das sich zu Blüten entwickelt, die normalerweise größer sind als vegetative Knospen.

            Blattnarbe - eine Narbe, die den früheren Ansatzpunkt eines Blattes oder Blattstiels am Stängel markiert.

            Internodium - der Teil des Stammes zwischen den Knoten

            Knoten - Teil des Stängels, der den Ansatzpunkt von Blättern, Blüten, Früchten, Knospen und anderen Stängeln markiert.

            Linsen - raue Bereiche an Stängeln (und einigen Früchten, z. Kommt nur an jungen Stängeln vor.

            Öffnungsmechanismus
            ein) geöffnet, wenn die Schließzellen geschwollen sind (aufgrund der Wasseraufnahme als Reaktion auf den Kaliumeinstrom)
            B) geschlossen, wenn die Schließzellen schlaff sind (aufgrund von Wasserverlust als Reaktion auf den Kaliumausfluss)

            Täglicher Zyklus
            C-3 und C-4 Pflanzen
            ein) tagsüber geöffnet
            B) Nachts geschlossen
            CAM-Anlagen
            ein) nachts geöffnet
            B) tagsüber geschlossen

            Entwickelt für den Gasaustausch
            ein) CO2 ein und 02 raus für die Photosynthese
            B) CO2 aus und 02 zum atmen
            C) h20 aus während der Transpiration

            MESOPHYLL
            Palisadenparenchym
            ein) Enthält 70-80% der Chloroplasten im Blatt.
            B) Spezialisiert auf Photosynthese - weil es eine große Anzahl von Chloroplasten enthält
            und es tritt in Richtung der Blattoberseite auf
            Schwammiges Mesophyll
            ein) Enthält große Lufträume
            B) Spezialisiert auf den Gasaustausch - aufgrund des großen Luftraums treten auch mehr Spaltöffnungen auf
            die Epidermis der unteren Blattoberfläche


            Was sind nicht verholzende Pflanzen?

            Antworten: Krautige Pflanzen sind nicht-Holzgewächse, wie die meisten Farne und Gräser. Antwort: Ein Kraut, auch Non genannt holzige Pflanze oder krautige Pflanze sind relativ &ldquokurzlebige Triebsysteme, die hat keinen holzigen Stamm&rdquo.

            Und was sind Beispiele für Gehölze? Bäume, Sträucher und Lianen sind typisch Beispiele für Gehölze. Das Holz besteht hauptsächlich aus Xylemzellen, deren Zellwände aus Zellulose und Lignin bestehen.

            Welcher Begriff bezieht sich davon auf nicht verholzende Pflanzen?

            Krautige Pflanzen. Name gegeben an nicht-Holzgewächse. Lebensräume. Region, in der bestimmte Organismen normalerweise leben. Angiospermen.

            Was ist der Unterschied zwischen verholzenden und krautigen Pflanzen?

            Krautige Pflanzen sind Pflanzen mit sehr flexibel Stängel. Ihre Blätter und Stängel sterben am Ende jeder Vegetationsperiode bis auf Bodenniveau ab. Krautige Pflanzen kann ein-, zwei- oder mehrjährig sein. Holzgewächse eine neue Schicht bilden holzig Gewebe jedes Jahr, wodurch der Durchmesser des Stiels vergrößert wird.


            Atlas der Pflanzen- und Tierhistologie

            C ollenchym und Sklerenchym sind Stützgewebe in Pflanzen. Sie bestehen aus Zellen mit dicken Zellwänden, die mechanischen Kräften standhalten. Obwohl beide Gewebe die gleiche Funktion haben, weisen sie unterschiedliche Positionen in der Körperpflanze auf und ihre Zellwände haben eine unterschiedliche Struktur und Textur. Bei Pflanzen mit großen Luftkörpern beruht die strukturelle Stützfunktion jedoch hauptsächlich auf Gefäßgeweben.

            Eckiges Kollenchym. Efeu.
            Lamellenkollenchym. Holunder Stiel.

            C ollenchym ist ein lebendes Gewebe, das aus nur einem Zelltyp besteht, der Collenchymzelle, die eine dicke Zellwand, eine längliche Form hat und deren Hauptachse parallel zur Hauptachse des Organs ist, in dem sie sich befindet. Die dicke primäre Zellwand weist an verschiedenen Stellen der Zelloberfläche verteilte Verdickungen auf, die dem Gewebe eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Belastungen verleihen. Das Fehlen einer Sekundärwand ermöglicht es der Zelle, sowohl in der Oberfläche als auch im Durchmesser zu wachsen. Wie Parenchymzellen können auch Kollenchymzellen die meristematische Aktivität wieder aufnehmen. Manchmal ist es schwierig herauszufinden, ob es sich bei einer Zelle um eine Kollenchym- oder Parenchymzelle handelt, da beide dedifferenzieren können, was zu einer meristematischen Aktivität führt. Kollenchym enthält normalerweise keine Chloroplasten, sondern ist ein durchscheinendes Gewebe, das es Licht ermöglicht, tieferes photosynthetisches Gewebe zu erreichen.

            C ollenchym ist kein weit verbreitetes Gewebe im Pflanzenkörper, da es in der Regel weder in den Wurzeln, mit Ausnahme von Luftwurzeln, noch in Strukturen mit fortgeschrittenem Sekundärwachstum vorhanden ist, wo es durch Sklerenchym ersetzt wird. Collenchym wird als Stützgewebe in wachsenden Organen zahlreicher krautiger und verholzender Pflanzen sowie in reifen Stängeln und Blättern von krautigen Pflanzen, einschließlich derer, die das Sekundärwachstum beginnen, beobachtet. Collenchyma unterstützt das Wachstum von krautigen Stängeln, Blättern und Blüten von zweikeimblättrigen Pflanzen. Es fehlt in den meisten einkeimblättrigen Pflanzen. Bei Stängeln und Blattstielen befindet sich das Kollenchym an peripheren Stellen, wo es seine Funktion besser erfüllt, direkt unter der Epidermis oder durch eine oder zwei Schichten von Parenchymzellen von der Epidermis getrennt. Es bildet einen kontinuierlichen Zylinder oder diskontinuierliche Streifen. Es gibt auch mit Leitbündeln assoziierte Kollenchymzellen, die einige Autoren als eine spezielle Art von Kollenchym bezeichnen, die als faszikuläres Kollenchym bezeichnet wird, obwohl nicht alle Autoren übereinstimmen.

            Lacunäres Kollenchym. Euphorbie Stengel.
            Ringförmiges Kollenchym. Malve Stamm.

            Neben Zellulose enthalten die Zellwände von Kollenchymzellen eine große Menge an Pektin und Hemizellulose und bieten zusammen sowohl Festigkeit als auch Flexibilität. Der Name Collenchym (vom griechischen Wort "colla": Leim, Kaugummi) ist auf diese Merkmale zurückzuführen. Darüber hinaus sind Kollenchymzellen lebendig, sodass sie die Dicke und Zusammensetzung ihrer Zellwände verändern können. Daher ist es ein ausgezeichnetes Stützgewebe für Organe, die ihre Größe und Form ändern, da es auf die Bedürfnisse jeder Struktur der Pflanze reagieren kann.

            Je nach Verdickung ihrer Zellwände gibt es verschiedene Arten von Kollenchym. Winkelkollenchym: Die Verdickungen der Zellwände befinden sich in den Winkeln oder Ecken der Zellen und es gibt keine Interzellularräume. Lamellenkollenchym: Die Verdickungen befinden sich in den äußeren und inneren Tangentialwänden. Lakunarparenchym: Es enthält Interzellularräume und die Zellwandverdickungen befinden sich in der Nähe dieser Interzellularräume. Ringförmiges Kollenchym: Es zeigt eine gleichmäßige Verdickung um die Zelle herum. Es gibt jedoch Zwischenformen, die schwer zu klassifizieren sind.

            S clerenchym,im Gegensatz zum Kollenchym, hat zwei Arten von Zellen, die eine dicke Zellwand aufweisen, mit einer sekundären Zellwand in reifen Zellen. Das Wort Sklerenchym leitet sich von "skleros" (griechisch) ab und bedeutet hart, rau. Reife Sklerenchymzellen enthalten kein Zytoplasma und sind tote Zellen. Sklerenchym hat aufgrund des Aufbaus ihrer Zellwände eine relevante Funktion bei der Unterstützung nicht mehr wachsender Organe. Es schützt die weicheren und anfälligeren Pflanzenteile vor Dehnung, Gewicht, Druck und Biegung. Aus diesem Grund ist Sklerenchym, obwohl es in der Körperpflanze sowohl in primär als auch sekundär wachsenden Organen verteilt ist, am häufigsten in Stängeln und Blättern als in Wurzeln vorhanden.

            Fasern und Sklereiden sind die beiden Zelltypen, die im Sklerenchym vorkommen. Sie unterscheiden sich durch ihre Form, Herkunft und Lage. Fasern sind spindelförmige Zellen, während Sklereiden unterschiedliche Formen haben, obwohl sie typischerweise isodiametrischer sind als Fasern. Der Ursprung dieser beiden Zelltypen ist nicht klar, aber es wird vermutet, dass Fasern durch Differenzierung meristematischer Zellen entstehen, während Sklereiden nach der Verholzung der Zellwand von Parenchymzellen auftreten.

            Fasern sind spindelförmige und längliche Zellen mit scharfen Enden und einer Sekundärwand mit unterschiedlicher Dicke und unterschiedlichem Lignificación. In den Gefäßgeweben werden diese Eigenschaften durch Hormone wie Auxine und Gibberelline moduliert. Reife Fasern können eine so dicke Zellwand haben, dass sie den gesamten inneren Zellraum einnehmen kann. Die meisten der reifen Fasern sind tote Zellen, obwohl einige zweikeimblättrige Pflanzen lebende Fasern im Xylem haben können. Fasern aus Blättern einiger Monokotyledonen sind bei der Herstellung von Kleidung und anderen Stoffen kommerziell wichtig. Wegen ihrer Zugfestigkeit werden Fasern normalerweise in Strängen geordnet und komprimiert, um die kommerziellen Fasern herzustellen.

            Fasern können nach ihrer Lage im Pflanzenkörper klassifiziert werden. Extraxyläre Fasern finden sich im Phloem (Phloemfasern), in der Rinde (kortikale Fasern) und um Gefäßbündel (perivaskuläre Fasern) und Xylarfasern befinden sich im Xylem.

            S clereiden weisen sehr dicke und verholzte Sekundärwände auf, die oft von deutlich sichtbaren Gruben durchbrochen sind. Die Zellform kann isodiametrisch, sternförmig, verzweigt oder mit anderen Morphologien sein. Sie sind unter Angiospermen weit verbreitet, kommen jedoch häufiger in zweikeimblättrigen Pflanzen vor als in einkeimblättrigen Pflanzen. Sie kommen in Stängeln, Blättern, Früchten und Samen vor, sowohl verstreut als auch schichtbildend. Sklereiden werden nach ihrer Form benannt: Astrosklereiden, Brachysklereiden, auch Steinzellen genannt, Makrosklereiden, Osteosklereiden und Trichosklereiden.

            Nicht alle Funktionen der Sklereiden sind bekannt. In vielen Geweben haben sie neben einer mechanischen Funktion auch eine Schutzfunktion gegen Pflanzenfresser. Obwohl spezifischere Funktionen vorgeschlagen wurden, wie das Leiten von Wasser zur Epidermis von Blättern oder sogar als Ausbreitungsmedium für das Licht (das als optische Fasern wirkt), um die Lichtintensität in den Blättern zu erhöhen. Sclereiden treten oft spät während der Entwicklung der Körperpflanzen auf und werden von Parenchymzellen unterschieden, gefolgt von einem intrusiven Wachstum, das es ihnen ermöglicht, die interzellulären Geweberäume zu durchdringen.

            Leroux O. 2012. Collenchym: ein vielseitiges mechanisches Gewebe mit dynamischen Zellwänden. Annalen der Botanik. 110: 1083-1098.


            Haben krautige Pflanzen verholzende Teile? - Biologie

            ZIELE:
            Vergleich verschiedener Pflanzen.
            Anforderungen an Pflanzen erkennen.

            WORTSCHATZ:
            Klassifizierung
            Pflanze

            MATERIALIEN:
            15 Arbeitsblätter zu Angiospermen und Gymnospermen
            15 Beutel (Angiospermen, Gymnospermen und Pollen)
            Angiospermblätter (breitblättrig) (von Bäumen mit flachen Blättern)
            Gymnospermblätter (Nadelblatt) (aus Kiefer, Fichte usw.)
            Was ist ein Baum?

            Das Studium der Pflanzen heißt Botanik oder Pflanzenbiologie. Botaniker glauben, dass die Pflanzen, die heute auf dem Land leben, Nachkommen winziger grüner Pflanzen sind, die vor etwa 350 Millionen Jahren in den alten Meeren lebten. Es gibt über 300.000 Pflanzenarten in mehreren großen Gruppen. Es gibt leicht unterschiedliche Klassifizierungssysteme für Pflanzen, aber die meisten erkennen zwei grundlegende Gruppen, die nicht vaskulär Pflanzen und die vaskulär Pflanzen. Die Gefäßpflanzen können entweder krautig oder holzig sein.

            Krautige Pflanzen haben kein spezielles Holzgewebe für den Wassertransport von den Wurzeln zu den Trieben. Holzgewächse haben leitende Gewebe namens Xylem- und Phloemgewebe. Xylem Gewebe transportiert Wasser und phloem Gewebe transportiert Lebensmittel. Diese Gewebe fehlen in krautigen Gefäßpflanzen und nicht-vaskulären Pflanzen.

            Nichtvaskuläre Pflanzen in der in diesem Lehrplan verwendeten Klassifikation umfassen die Thallophyten (Grünalgen, Braungrünalgen, Braunrotalgen) und Bryophyten (Moose und Lebermoose). Gefäßpflanzen oder Tracheophyten gehören Farne (Filicopsiden), Sphenopsiden (Pferdeschwänze), Gymnospermen (Nadelblätter) und Angiospermen (blühende Pflanzen).

            Gymnospermen (NADELBLATT) (zu denen Ginkgos gehören) oder Koniferen (nur die kiefernartigen Bäume) sind hauptsächlich zapfentragende Pflanzen. Es gibt nur etwa 550 Arten von lebenden Nadelbäumen. Gymnospermen produzieren nicht eingeschlossene Samen, die sich auf der Oberseite von Schuppen befinden, die normalerweise Teile von Zapfen sind. Die meisten Nadelbäume sind verholzende Pflanzen und sind normalerweise groß mit Blättern, die normalerweise immergrüne Nadeln oder Schuppen sind. Nadelbäume sind heute die am häufigsten vorkommenden Gymnospermen. Kiefern, Fichten, Tanne, Zedern, Mammutbäume, Mammutbäume und Eiben sind Nadelbäume. Nadelbäume bedecken große Gebiete in Nordamerika, China, Europa und Australien. Die Blätter von Nadelbäumen sind lang und dünn und werden oft als Nadeln bezeichnet. Obwohl der Name immergrün für diese Pflanzen häufig verwendet wird, ist er nicht korrekt, da die Nadeln nicht für immer auf Nadelbäumen bleiben.

            Nadelbäume haben männliche und weibliche Fortpflanzungsstrukturen, die als Schuppen bezeichnet werden. Schuppen sind in größere Strukturen gruppiert, die als männliche und weibliche Zapfen bezeichnet werden. Männliche Zapfen bilden männliche Gametophyten, die Pollen genannt werden. Weibliche Zapfen bilden weibliche Gametophyten, die Eier genannt werden. Später enthalten die weiblichen Zapfen Samen, die sich auf ihren Schuppen entwickeln. Jeder Samen ist von einer Samenhülle bedeckt, aber der Samen wird nicht durch den Zapfen geschützt. Da die Samen "nackt" oder auf der Außenseite der Schuppen sitzen, werden Koniferen Nacktsamenpflanzen oder Gymnospermen genannt ("Gymno" bedeutet nacktes Sperma bedeutet Samen).

            Angiospermen (BREITE BLÄTTER) ) (blühende Pflanzen) produzieren eine Samendecke für die Fortpflanzung und sind die häufigsten kleinen Pflanzen und Bäume. Sie werden in Gruppen einkeimblättrige (Gräser) und zweikeimblättrige (größere Blütenpflanzen) eingeteilt.

            Angiospermen produzieren spezialisierte Strukturen, die Blumen genannt werden, in denen sich Samen entwickeln. Angiospermen sind die dominierenden Mitglieder der Weltflora. Angiospermen sind blühende und fruchtbildende Pflanzen. Die Angiospermen können in Monokotyledonen und Dikotyledonen unterteilt werden. Samen und Früchte können unterschiedlich modifiziert werden, ein Faktor, der häufig bei der Samenausbreitung hilft. Wind, Tiere (einschließlich des Menschen) und Wasser sind die wichtigsten Ausbreitungsmittel.

            Angiospermen oder Blütenpflanzen sind die dominierende Gruppe der Gefäßpflanzenwelt. Der Begriff Angiosperm wurde entwickelt, um eines der definitivsten Elemente von Blütenpflanzen zu beschreiben, nämlich die Einschließung der potentiellen Samen in einem hohlen Fruchtknoten. Die Angiospermen gelten im Vergleich zu den Gymnospermen und anderen Tracheophyten (Pflanzen und Bäume) als fortgeschritten. Blühende Pflanzen kommen in einer Vielzahl von Lebensräumen vor, einschließlich Salz- und Süßwasser. Die Grundnahrungsmittelversorgung der Welt wird aus den Samen und Früchten von Angiospermen (Reis, Weizen, Mais) und Fasern, Holz, Medikamenten und anderen Produkten von großem wirtschaftlichen Wert gewonnen.

            Das Diagramm unten dient nur zur Information des Instruktors und zeigt einen visuellen Unterschied zwischen Angiospermen und Gymnospermen.

            Hinweis: Wenn im Klassenzimmer Proben von Jahrringen, Zapfen oder anderen Baumteilen vorhanden sind, versuchen Sie, diese in den Unterricht zu integrieren.

            1. Lesen Sie „Was ist ein Baum?“, um die Diskussion über Pflanzen zu beginnen. Die Geschichte geht nur über Gymnospermen und Angiospermen. Sie könnten also über die anderen oben genannten Pflanzen sprechen.

            2. Besprechen Sie mit den Schülern die Bedürfnisse von Pflanzen, die Wasser, Luft, Boden, Licht, Raum und gemäßigte Temperaturen umfassen. Sie können das Arbeitsblatt überarbeiten und mit den Kindern besprechen, warum oder warum nicht jede Pflanze eine Pflanze ist. Bitten Sie die Schüler für jedes Kästchen, die folgenden Fragen in Gedanken zu beantworten, bevor sie mit Ja oder Nein antworten. Bewegt es sich? (nein) Macht es sein eigenes Essen? (ja) Kann es im Dunkeln leben? (nein) Braucht es Erde, um groß zu werden? (ja) Ist es grün? (Jawohl)

            3. Fragen Sie die Schüler, wie Sie feststellen können, wie alt ein Baum ist. (Zähle die Ringe). Das helle Holz ist das schnellere Wachstum im Frühling und Sommer und das dunkle Holz ist das dichtere Holz im Herbst und Winter, wenn der Baum ruht oder langsamer wächst. Im Labor gibt es Baumabschnitte (Baum-„Cookies“), die Sie verteilen und die Schüler die Ringe zählen lassen können. Die Schüler können mit „Cookies“ handeln, um sie zu zählen und zu überprüfen.

            4. Sie können vorschlagen, dass Sie zu Hause nachsehen, ob Samen oder Zapfen vorhanden sind, damit sie in Gymnospermen und Angiospermen eingeteilt werden können.

            5. Im Kit sind auch einige Pollen enthalten. Viele Kinder haben von Pollen als etwas gehört, auf das Menschen allergisch sind, aber die meisten wissen nicht, dass Pollen vom männlichen Teil des Baumes produziert wird. Der gelbe Pollen in Tüten stammt von Kiefern. Sie produzieren so viel, dass, wenn es regnet, wenn Pollen produziert werden, viele Pfützen wegen all des Pollens ein gelbes Aussehen haben.

            6. Der weibliche Teil der Pflanze produziert den Samen. Bei Angiospermen ist der Samen geschützt, normalerweise mit Früchten. Die Gymnospermen haben keinen Schutz und sie kommen aus dem Kegel.

            7. Wenn die Schüler jeden der Samen identifizieren, gehen Sie beschreibende Begriffe für jeden einzelnen durch. Dies hilft den Kindern, sich zu konzentrieren. Ihr Kit enthält Folgendes:
            Gymnospermen: Pondersosa-Kiefer, Douglasie, Redwood, Zedernrose
            Angiospermen: Eukalyptus, Erle, Riesengrat, flüssiger Bernstein, Pollen

            8. Gib Schülernadelblätter und breite Blätter, die Sie zum Sortieren gesammelt haben. Versuchen Sie, die Bäume zu identifizieren, bevor Sie sie verwenden, damit Sie die Schüler identifizieren können. Machen Sie ein Kunstprojekt von Angiosperm vs Gymnosperm wie unten.


            Inhalt

            Gefäßpflanzen

            Die Morphologie von Gefäßpflanzen besteht aus zwei wesentlichen Teilen:

            • Triebsystem (was über dem Boden sprießt, das sind der Stamm und die Blätter).
            • Wurzelsystem (was unter der Erde wächst).

            Beide Systeme sind in ihrer Funktion aufeinander angewiesen, da das Sprosssystem das Wurzelsystem für Wasser und Mineralien und das Wurzelsystem das Sprosssystem für Nahrung und Energie benötigt. Wenn eine Pflanze eines der Systeme verliert, kann sie nachwachsen.

            Unter den vielen Geweben und Organen haben Gefäßpflanzen 4 Hauptorgansysteme: den Stängel, die Wurzeln, die Blätter und die Fortpflanzungsorgane. Der Stängel hält die Blätter und verbindet sie durch zwei Gewebe namens Xylem und Phloem mit den Wurzeln. Die Wurzeln halten die Pflanze an Ort und Stelle und nehmen Wasser und Nährstoffe aus dem Boden auf. Die Blätter wachsen aus dem Stängel und ihr Zweck ist die Photosynthese. Die Form und Struktur eines Blattes hängt von der Pflanze selbst ab. Die Fortpflanzungsorgane ermöglichen es der Pflanze, sich je nach Pflanze sowohl ungeschlechtlich als auch sexuell zu vermehren.

            Reproduktion

            Die Pflanzenreproduktion unterscheidet sich stark von der Tierreproduktion. Im Gegensatz zu Tieren verwenden Pflanzen ein System namens Generationswechsel, bei dem jede Art 2 Formen hat, den Sporophyten und den Gametophyten. Diese beiden Formen können identisch (isomorph) sein, wie bei bestimmten Algenarten, oder unterschiedlich (heteromorph), wie bei Angiospermen. Im Generationswechsel ist der Sporophyt das diploide Stadium, dh er hat 2 Chromosomensätze, und der Gametophyt ist das haploide Stadium, dh er hat nur einen Chromosomensatz. In den meisten nicht-vaskulären Pflanzen ist der Gametophyt dominant, und der Sporophyt ist für seine Ernährung vom Gametophyten abhängig. Bei Samenpflanzen ist das Gegenteil der Fall, der Sporophyt ist dominant und die Gametophyten sind verkleinert. Bei den meisten Angiospermen sind die Gametophyten auf nur wenige Zellen reduziert.

            Im Allgemeinen produziert der Sporophyt Strukturen, die Sporangien genannt werden und Sporen produzieren. Sporen sind haploide Zellen, die sich zu Gametophyten entwickeln. Die Gametophyten produzieren Gametangia, das sind Strukturen, die Gameten produzieren. Es gibt 2 Arten von Gametangien: Archegonien und Antheridien. Archegonien produzieren und enthalten die weiblichen Gameten, während Antheridien männliche Gameten produzieren und enthalten. Antheridien und Archegonien sind nicht immer in Pflanzen zu finden, die manche, wie zum Beispiel Angiospermen, auch nicht haben. 2 Gameten verschmelzen zu einer Zygote, die sich dann zu einem reifen Sporophyten entwickelt.

            Produktion von homosporen Sporen

            Homosporöse Organismen sind Organismen, die nur eine Art von Sporen produzieren. Die Sporen, die sie produzieren, entwickeln sich zu Gametophyten, die hermaphroditisch sind (sowohl männlich als auch weiblich).

            Heterosporöse Sporenproduktion

            Heterosporöse Organismen sind Organismen, die 2 Arten von Sporen produzieren, Megasporen und Mikrosporen. Sie werden in Megasporangien und Mikrosporangien produziert und entwickeln sich zu Megagametophyten bzw. Mikrogametophyten. Die Megaspore ist die größere der 2 Sporen und ist die weibliche Spore, und die Mikrospore ist kleiner und ist die männliche Spore. Heterosporie wird häufig in Samenpflanzen wie Kiefern gefunden.

            • Moos: Bryophyten
            1. Zerstreuung- Sporen werden in günstigen Umgebungen wie feuchtem Boden oder Baumrinde verbreitet, wo sie keimen und zu haploiden Gametophyten (gametenproduzierende Pflanzenstruktur) heranwachsen können.
            2. Protonemata- Vielversprechende Sporen entwickeln eine Masse grüner, verzweigter, einzelliger Filamente, die Protonemata genannt werden. Protonemata haben große Oberflächen, die die Wasser- und Mineralabsorption verbessern, um die Keimung fortzusetzen. Haploid. Beachten Sie, dass die sich entwickelnden Gametophyten durch Rhizoide und nicht durch Wurzeln verankert sind.
            3. Knospung- Knospen sind Pflanzenstrukturen, die Gametophyten hervorbringen. Diese werden von den haploiden Protonemata durch mitotische Teilung produziert.
            4. Männlicher Gametophyt- Enthält innere Strukturen, die als Gametangien bekannt sind, genauer gesagt Antheridien, in denen Spermien produziert und aufbewahrt werden.
            5. Weiblicher Gametophyt- Enthält innere Strukturen, die als Gametangia bekannt sind, genauer gesagt Archegonien, in denen Eier produziert und aufbewahrt werden.
            6. Düngung- Unter günstigen Bedingungen schwimmen die begeißelten Spermien durch einen Wasserfilm zu Eiern (produziert von weiblichen Gametangien).
            7. Zygotisches Stadium- Eine diploide Zygote entwickelt sich innerhalb des Archegoniums und entwickelt sich zu einem Sporophytenembryo.
            8. Sporophytisches Stadium- Einem jungen diploiden Sporophyt wächst ein langer Stiel (Seta), ebenfalls aus dem nährstoffabhängigen Archegonium.
            9. Reife- Betrachtet man die gesamte Pflanze, ist der reife Sporophyt oben (Seta + Kapsel) und am Fuß des weiblichen Gametophyten befestigt.
            10. Wiederholung- Meiose tritt innerhalb der Kapsel (Sporangium) auf, wo sich haploide Sporen entwickeln. Nach der Kapselreife springt der Deckel ab und die Sporen werden freigesetzt, um die vorherigen Schritte zu wiederholen.
            • Farne: Pterophyten
            1. Zerstreuung- Sporangien setzen haploide Sporen frei. Die meisten Farnarten produzieren einen einzigen Sporentyp (botanischer Zustand, bekannt als Isospory oder Homospory), der sich zu einem bisexuellen photosynthetischen Gametophyten entwickelt.
            2. Protonemata- Gleiche Funktion wie im Mooslebenszyklus.
            3. Bisexueller Gametophyt- Antheridien und Archegonien werden produziert, jedoch in verschiedenen Regionen des reifen haploiden Gametophyten. Beachten Sie, dass es bei den meisten Farnarten einen Grund gibt, warum ein Gametophyt zu unterschiedlichen Zeiten Spermien und Eier produziert.
            4. Düngung- Wie im Mooslebenszyklus.
            5. Sporophytisches Stadium- Im Gegensatz zu Moosen wachsen diese echten Blätter aus einem Archegonium-Gametophyten.
            6. Reifes sporophytisches Stadium- Sori befinden sich auf der Unterseite der Fortpflanzungsblätter des Sporophyten. Jeder Sorus ist eine Ansammlung von Sporangien.
            7. Wiederholung- Wie im Mooslebenszyklus.
            • Gymnospermen-Kiefern
            1. Mikrosporozyten und Megasporozyten - Mikrosporozyten und Megasporozyten befinden sich auf Zapfen, die Strobili genannt werden und sind die Vorläufer von Mikrosporen bzw. Megasporen. Viele Nadelbäume haben Strobili mit Mikrosporen an den unteren Zweigen des Baumes und die Strobili mit Megasporen an den höheren Zweigen, um die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, von anderen Bäumen bestäubt zu werden, da Pollenkörner im Allgemeinen nicht gerade nach oben fliegen.
            2. Meiose - Die Mikrosporozyten teilen sich durch Meiose, um ein Pollenkorn zu bilden, das aus 4 Zellen besteht: 2 Prothallialzellen, einer generativen Zelle und einer Röhrenzelle. Der Megasporozyt teilt sich zu 4 Megasporen. 3 der Sporen werden zerstört, so dass nur 1 Megaspore übrig bleibt.
            3. Bestäubung - Die Pollenkörner werden (meist durch Wind) zum Megasporangiat Strobili transportiert und keimen zu Pollenschläuchen. Die Röhre wächst langsam zum Megagametophyten (gekeimte Megaspore).
            4. Düngung - Etwa ein Jahr nach der Bestäubung teilt sich die generative Zelle in eine sterile und eine spermatogene Zelle. Diese spermatogene Zelle teilt sich in 2 Spermien und der Mikrogametophyt ist nun reif. Nach etwa 15 Monaten erreicht der Pollenschlauch den Megagametophyten, eine Samenzelle befruchtet die Eizelle und die andere wird zerstört.
            5. Zerstreuung - Samen werden freigesetzt und normalerweise durch den Wind verbreitet.
            6. Keimung - Samen keimen, um Sporophyten-Sämlinge zu bilden.
            7. Wiederholung - Der Sämling wächst zu einem reifen Sporophyten heran und produziert Strobili.
            • Angiospermen - Blumen
            1. Mikrosporogenese und Megasporogenese - Mikrosporogenese: In der Anthere werden Mikrosporozyten gebildet. Diese teilen sich meiotisch, um 4 haploide Mikrosporen zu bilden. Megasporogenese: In der Eizelle wird ein einzelner diploider Megasporozyt produziert. Es durchläuft dann eine Meiose, um 4 haploide Megasporen zu bilden, die sich normalerweise in einer Reihe von 4 Zellen befinden. 3 der Megasporen degenerieren normalerweise, und die einzige verbleibende Zelle ist normalerweise die Zelle, die am weitesten von der Mikropyle entfernt ist.
            2. Mikrogametogenese und Megagametogenese - Mikrogametogenese: Die Mikrospore teilt sich mitotisch, um eine vegetative Zelle (auch Röhrenzelle genannt) und eine generative Zelle zu bilden. Bei den meisten Angiospermen tritt dieses zweizellige Stadium auf, wenn der Mikrogametophyt aus der Anthere freigesetzt wird. Bei den anderen Angiospermen teilt sich der generative Zellkern vor der Freisetzung in 2 Samenzellen und bildet das dreizellige Stadium. 'Megagametogenese: Der Megasporenkern teilt sich dreimal, um 8 Kerne zu bilden. Diese bilden 2 Gruppen von 4, eine am Mikropylar-Ende und eine am Chalazal-Ende (gegenüber). 1 Kern aus jeder Gruppe geht in die Mitte der Zelle und wird als Polarkern bezeichnet. Die 3 verbleibenden Kerne am Mikropylarende bilden den Eiapparat, eine Eizelle und 2 Synergiden. Die 3 Kerne am Chalazalende bilden die Antipoden. Die Zelle mit den Polarkernen wird als Zentralzelle bezeichnet. Diese 7 Zellen (2 Synergiden, eine Eizelle, 3 Antipoden und eine Zentralzelle) und 8 Kerne bilden den reifen Megagametophyten, der als Embryosack bekannt ist.
            3. Bestäubung - Staubbeutel werden geöffnet, um Pollenkörner freizusetzen. Die Pollenkörner werden auf verschiedene Weise zur Narbe transportiert, beispielsweise durch Wind oder Insekten. Wenn sich die generative Zelle des Pollenkörners nicht bereits geteilt hat, tut sie es und bildet den reifen Mikrogametophyten. Das Pollenkorn bildet einen Pollenschlauch und beginnt zu wachsen.
            4. Doppeldüngung - Der Pollenschlauch wächst zum Eierstock und erreicht eine Samenanlage. Die Tube gibt ihren Inhalt in ein Synergid ab. Im Gegensatz zu Gymnospermen werden beide Samenzellen bei der Doppelbefruchtung verwendet, einem Prozess, der nur für Angiospermen gilt. Eine Samenzelle dient zur Befruchtung des Eikerns, während die andere die Polkerne befruchtet. Die Verschmelzung der 2 polaren Kerne und der Samenzelle bilden einen triploiden (mit 3 Chromosomensätzen enthaltenden) Kern, der als primärer Endospermkern bezeichnet wird.
            5. Fruchtbildung - Der primäre Endospermkern teilt sich, um das Endosperm zu bilden, und die befruchtete Eizelle bildet den Embryo. Die Eierstockwand und die dazugehörigen Teile dehnen sich aus, um die Frucht zu bilden. Die Fruchtwand (Ovarwand) dehnt sich zu 3 Schichten aus, dem Exokarp, dem Mesokarp und dem Endokarp.
            6. Zerstreuung - Samen werden durch eine Vielzahl von Methoden verbreitet.
            7. Keimung - Der Samen keimt zu einem Sporophyten
            8. Wiederholung - Die reifen Sporophytenblüten verursachen Mikrosporogenese und Megasporogenese.

            Evolution und Paläobotanik


            III. Taxonomie – Pflanzenklassifikation

            Auf unserem Planeten leben mehr als 350.000 verschiedene Pflanzenarten. Da regelmäßig neue Arten entdeckt werden und andere aussterben, ändert sich diese Zahl ständig (Kew Gardens). Wissenschaftler gruppieren Pflanzen mit gemeinsamen Merkmalen, um die Identifizierung und Untersuchung von Pflanzen zu erleichtern. Diese Art der Organisation, die auf den Merkmalen von Organismen basiert, wird als Taxonomie bezeichnet.

            Die Klassifizierungshierarchie ist wie folgt:

            1. Königreich
            2. Stamm
            3. Klasse
            4. Befehl
            5. Familie
            6. Gattung
              1. Spezies
                1. Sorte oder Sorte

                Königreich Plantae ist in zwei Arten von Landpflanzen unterteilt:

                Nichtvaskulär&mdashNichtvaskuläre Pflanzen sind auch bekannt als Moosen. Diese Pflanzen haben kein internes System zum Bewegen von Wasser und müssen daher in einer feuchten Umgebung leben. Because they do not have a vascular structure, they are often small. Liverworts (Figure 3&ndash1), hornworts(Figure 3&ndash2), and mosses (Figure 3&ndash3) are bryophytes.

                Vascular&mdashVascular plants contain internal vessels that can move water and nutrients throughout the plant. This system allows plants to grow quite large and to survive in many different types of ecosystems. Vascular plants are by far the most abundant type of plant on the planet. Vascular plants can be further divided into seed-producing and non-seed-producing plants. Non-seed-producing vascular plants (such as ferns and horsetails) reproduce through spores (Figure 3&ndash4). Seed-producing vascular plants can be further divided into gymnosperms und angiosperms.

                • Phylum Gymnosperm&mdashGymnosperm comes from the Greek word &ldquogymnospermos,&rdquo which means &ldquonaked seed.&rdquo Gymnosperms produce seeds like angiosperms, but those seeds are not contained in a ripened ovary they form at the tips of scales or leaves that are sometimes modified into cones. Conifers are the largest group of gymnosperms, and they bear seeds in cones. Some gymnosperms have fleshy coats or tissues surrounding seeds (yews and ginkgoes, for example).
                • Phylum Angiosperm&mdashAngiosperms are flowering plants that produce seeds contained in a fruit (a ripened ovary). Fruits have evolved to attract animals that help to disperse seeds. In addition, some fruits decompose, adding organic matter to the soil that the new plant can use to grow. Angiosperms comprise the vast majority of land plants. Flowering plants can be further divided into two classes: Monokotyledonen und dicots. Some of their differences are listed in Table 3&ndash1. We will talk more about monocots and dicots when we discuss plant anatomy and reproduction.

                Table 3&ndash1. Differences between monocots and dicots.

                Class Monocots

                Class Dicots

                Embryo with single cotyledon

                Embryo with two cotyledons

                Pollen with single furrow or pore

                Pollen with three furrows or pores

                Flower parts in multiples of three

                Flower parts in multiples of four or five

                Major leaf veins parallel

                Stem vascular bundles scattered

                Stem vascular bundles in a ring

                Roots that are adventitious

                Roots that develop from radicle

                Secondary growth often present

                Examples: asparagus, corn, ginger, grasses, iris, lilies, onions, palms, tulips

                Examples: apples, beans, cabbage, elms, oaks, peppers, peas, potatoes, roses, spinach, squash

                What&rsquos in a name?

                All plants have a Latin scientific name consisting of two parts, the Gattung und der Spezies. This naming method is called binomial nomenclature, and it is the only consistent and dependable way to reference plants. Common names, while popular, have several shortcomings:

                1. Some plants have multiple common names and may be called by different common names in different states and regions. For example, the evergreen shrub Kalmia latifolia is called mountain laurel, mountain ivy, Virginia ivy, mountain kalmia, and kalmia laurel. The deciduous tree Liquidambar stryaciflua has been called American sweetgum, sweet-gum, red gum, star-leaved gum, or alligator-wood.
                2. The same common name is sometimes applied to several different plants. For example, tea or tea plant could be Kamelie sinensis, Chenopodium ambrosioides (auch bekannt als Dysphania ambrosioides), Ilex glabra, or others.
                3. Some plants may have no common name.

                With binomial nomenclature, it is clear you are referring to a specific plant. The first part is the generic name, which describes the genus, and the second part is the species. For the sweet gum tree Liquidambar styraciflua, the genus is Liquidamar and the species is styraciflua. A genus is a group of related species. Genera, the plural of genus, are grouped into families, families into orders, and on up the hierarchy of taxonomic classification. The scientific name is capitalized and underlined or written in italics. In some cases, the genus may be abbreviated to the first letter followed by a period. Zum Beispiel, Euonymus americanus, strawberry bush, may be abbreviated as E. americanus.

                The second part of the scientific name is called the bestimmtes Beiwort. The epithet describes the species, which is the next level of classification. Individual plants within a species have many common characteristics, yet are distinct from other species in the same genus. Specific epithets are often derived from a description of a flower or leaf, the area where the plant was discovered, or the plant's habitat sometimes epithets also honor a person. Epithets are written in lowercase letters and are underlined or italicized (Table 3&ndash2).

                Table 3&ndash2. Examples of epithets and their translations.

                There are several small, inexpensive dictionaries on the market and websites that give the pronunciation of and a short definition for many Latin terms. Understanding the translation makes it easier to remember the scientific name. There are even sites on the Internet that spell botanical Latin names out phonetically. See the "For More Information" section at the end of this chapter for suggestions.

                Two additional terms used in identifying plants are &ldquovariety&rdquo and &ldquocultivar.&rdquo A variety is a naturally occurring subset of a species with distinctive features that are true to type, meaning that when propagated sexually, through seeds, the offspring have the same characteristics as the parent plant. The varietal name is also an epithet, added after the name of the species and preceded by the abbreviation "var." For example, Cercis canadensis div. alba is a white flowering redbud that was discovered in the wild. &ldquoAlba&rdquo means white, and seeds from this variety grow into plants that have white flowers.

                A cultivar, as the name suggests, is a variety that has been cultivated by humans. Cultivars are selected for one or more unique traits and are usually propagated vegetatively to maintain these traits. If a new type of tomato were developed by cross­pollination in a breeding program, it would be a cultivar. A cultivar name follows the species name and is enclosed in single quotation marks each word begins with a capital letter. Zum Beispiel, Cornus florida 'White Cloud' is White Cloud flowering dogwood. It is not necessary to use the single quotes if the word "cultivar" precedes the cultivar name.

                How are plants different from animals?

                • Plants use pigments in their leaves and stems to capture sunlight and create their own food through a process called photosynthesis.
                • As a product of this food production (photosynthesis), plants produce oxygen.
                • Parts of a plant, like the tips of shoots and roots (meristems), are capable of growth throughout the plant&rsquos life.
                • Plants will respond to environmental stimuli such as animal damage or drought stress, but their response may not be evident immediately. For example, a tree that has been stressed by boring beetles might not show evidence of this infestation for several weeks or even months later.
                • Plants will grow to seal off a wound in response to injury, such as removal of a branch or bud.

                Growth Habits

                Plants vary with respect to their growth and developmental cycles. Annuals complete their entire life cycle, from seed germination to seed production, and die in one growing season. Examples of annuals are corn, beans, marigolds, and zinnias. Biennials complete their life cycles in two growing seasons. In the first season, they start from seeds and produce vegetative structures and food storage organs. During the winter, a hardy evergreen rosette of leaves persists. During the second season, they flower, produce fruits and seeds, and die. Some examples of biennials are carrots, hollyhocks, celery, beets, and onions. Annuals and biennials are herbaceous plants, meaning their aboveground tissue dies back and they do not have a persistent aboveground woody stem.

                Perennials live for more than two growth seasons, up to several years, decades, or even centuries. After they reach maturity, they can produce flowers and fruit each year. Perennial plants can be either herbaceous or woody plants. Herbaceous perennials die down to the ground each winter and grow new stems from their persistent root system each spring. Several herbaceous perennials that do not tolerate cold are treated as annuals. Many bedding plants are perennial in the wild but are treated as annuals in the garden. Perennial woody plants have stems that live through the winter.

                Trees are perennial woody plants that usually have one main trunk and are more than 15 feet tall at maturity. Shrubs are perennial woody plants that may have one or several main stems and are usually less than 15 feet tall at maturity.

                A vine is a plant that develops long trailing stems that grow along the ground until they become supported by another plant or structure and begin to climb. Some vines have adaptive structures that help them climb: climbing hydrangea (Hydrangea anomala Untersp. petiolaris) develops aerial roots, and garden peas have tendrils. Vines can be annuals like sweet peas or perennials like Virginia creeper (Parthenocissus quinquefolia).

                Figure 3–1. A snakeskin liverwort (Conocephalum conicum).

                Figure 3–1. A snakeskin liverwort (Conocephalum conicum).

                Figure 3–2. A hornwort.

                Figure 3–3. Moss, a bryophyte.

                Figure 3–3. Moss, a bryophyte.

                Figure 3–4. Ferns and horsetails (foreground) reproduce by spores.

                Figure 3–4. Ferns and horsetails (foreground) reproduce by spores.


                MATERIALEN UND METHODEN

                Study sites

                Field work was conducted at the Inner Mongolia Grassland Ecosystem Research Station, Chinese Academy of Sciences (IMGERS), which is located in Xilinhaote area on the Inner Mongolia Plateau (43.95°N, 116.07°E). The mean annual temperature and precipitation of Xilinhaote area is ∼2.3°C and ∼286 mm, respectively. The mean annual sunshine time and mean daily solar radiation intensity of Xilinhaote area is ∼2970 h and ∼1.59 kJ cm −2 day −1 , respectively. The vegetation in Xilinhaote area is typical semi-arid Inner Mongolia Steppe, and mainly consists of herbaceous plants, such as the grasses Leymus chinensis und Stipa grandis. The woody plant, Caragana microphylla (referred to as ‘Caragana’), is encroaching into these grasslands. Caragana plants are legume shrubs, which are relatively resistant to grazing animals (Zhang et al., 2006). In the study area, the herbivorous insects on Caragana plants were mainly the beetle species Mylabris speciosa, Mylabris sibirica, Epicauta gorhami, Epicauta erythrocephala und Labidostomis bipunctata, which mainly prefer to feed on the flowers or pods of Caragana plants (H.G. and C.M., unpublished data), and thereby have strong negative effect on seeding of Caragana Pflanzen. In the study area, the parasitic plant on Caragana plants was Cuscuta chinensis (referred to as ‘Cuscuta’), which generally prefers legume plants as hosts (Marvier, 1998 Pennings and Callaway, 2002 H.G. and C.M., unpublished data), thereby debilitating Caragana Pflanzen.

                In 2012, we conducted field work at three adjacent sites with different grazing management treatments within the IMGERS: the first site (∼3 hectares in size) was a mature grassland community that had been fenced to exclude grazing from large herbivorous animals for 33 years (since 1979), following long-term grazing by local livestock (grazing intensity: ∼two sheep unit ha −1 this site is referred to as the ‘33-year non-grazed site’) the second site (∼3 hectares in size) had been fenced to exclude grazing from large animals for 7 years (since 2005), following a long-term grazing by local livestock (grazing intensity: ∼two sheep unit ha −1 this site is referred to as the ‘7-year non-grazed site’) and the third site had been grazed by local livestock all the time (grazing intensity: ∼two sheep unit ha −1 this site is referred to as the ‘currently grazed site’). The three study sites are geographically close to each other and have relatively uniform environmental conditions and plant species compositions, and experienced similar relatively high level grazing by domestic animals before applying the grazing management treatments (Bai et al., 2010 Xie et al., 2016). No other management measures were applied to these study sites.

                Aboveground biomass

                At each study site, we surveyed the aboveground biomass of the herbaceous plants and Caragana plants, respectively. In August 2012, we randomly located 10 1×1 m sampling plots within each study site, with a distance of ≥20 m between plots. In each plot, we harvested the aboveground biomass of the herbaceous plants and Caragana plants, respectively. Biomass was dried at 65°C to a constant weight and weighed.

                Flower and pod damage by herbivorous insects on Caragana Pflanzen

                In the flowering season, April 2012, we set up five parallel transects (120 m each) with a distance of ≥20 m between transects at each study site, and randomly chose six branches of Caragana plants (from six Caragana plants) along each transect (in total 30 branches for each site) to count the number of herbivorous insects on each flower in the field, and then calculated the average number of herbivorous insects per flower for each branch (30 averages per study site). We also randomly sampled 100 flowers from Caragana plants (∼30 Caragana plants) along each of the transects to count the number of flowers with damage by herbivorous insects, and then calculated the percentage of flowers damaged by herbivorous insects for each transect (five replicates per study site). We visited the study sites again in August 2012, when the pods of Caragana plants had matured. At each study site, we set up five parallel transects (120 m each) with a distance of ≥20 m between transects, and randomly sampled 100 pods from Caragana plants (∼30 Caragana plants) along each transect to count the number of pods with damage by herbivorous insects, and then calculated the percentage of pods damaged by herbivorous insects for each transect (five replicates per study site).

                Infection rates of the parasitic plant Cuscuta An Caragana Pflanzen

                At each study site, we studied the infection rates of the parasitic plant Cuscuta An Caragana Pflanzen. In August 2012, we set up five parallel transects (100 m each) within each study site, with a distance of ≥20 m between transects. Along each transect, we sampled Caragana plants approximately every 10 m (10 Caragana plants sampled per transect), and counted the number of Caragana plants infected by Cuscuta, and then calculated the infection rate of Cuscuta plants on Caragana plants for each transect (five replicates per study site).

                Datenanalyse

                Data analyses were performed with JMP9 statistical software (SAS Institute, 2010). We used ANOVAs to test the differences of means among the grazing management treatments for all variables (all data met the assumptions of normality and homogeneity of variances), and then performed post-hoc Tukey's HSD tests to explicitly compare the means between the grazing management treatments for all the variables.


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                Department of Botany, Institute of Ecology and Earth Sciences, University of Tartu, Lai 40, Tartu, 51005 Estonia

                Department of Biology, University of Regina, 3737 Wascana Parkway, Regina, Saskatchewan, S4S 0A2 Canada

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                Climate Impacts Research Centre, Department of Ecology and Environmental Science, Umeå University, Abisko, 981 07 Sweden

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                Climate Impacts Research Centre, Department of Ecology and Environmental Science, Umeå University, Abisko, 981 07 Sweden

                Abstrakt

                Most studies consider aboveground plant species richness as a representative biodiversity measure. This approach inevitably assumes that the partitioning of total plant species richness into above- and belowground components is constant or at least consistent within and across vegetation types. However, with studies considering belowground plant richness still scarce and completely absent along vegetation gradients, this assumption lacks experimental support. Novel DNA sequencing techniques allow economical, high-throughput species identification of belowground environmental samples, enabling the measurement of the contributions of both above- and belowground plant components to total plant richness. We investigated above- and belowground plant species richness in four vegetation types (birch forest, heath, low alpine tundra, high alpine tundra) at the scale of herbaceous plant neighborhoods (dm) using 454 sequencing of the chloroplast trnL (UAA) intron to determine the plant species richness of environmental root samples and combined it with aboveground data from vegetation surveys to obtain total plant species richness. We correlated the measured plant species richness components with each other and with their respective plant biomass components within and across vegetation types. Total plant species richness exceeded aboveground richness twice on average and by as much as three times in low alpine tundra, indicating that a significant fraction of belowground plant richness cannot be recorded aboveground. More importantly, no consistent relationship among richness components (above- and belowground) was found within or across vegetation types, indicating that aboveground richness alone cannot predict total plant richness in contrasting vegetation types. Finally, no consistent relationship between plant richness and the corresponding biomass component was found. Our results clearly show that aboveground plant richness alone is a poor estimator of total plant species richness within and across different vegetation types. Consequently, it is crucial to account for belowground plant richness in future plant ecological studies in order to validate currently accepted plant richness patterns, as well as to measure potential changes in plant community composition in a changing environment.

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