Идентификация дерева: как использовать дихотомический ключ

Дихотомические ключи обычно используются в науке для идентификации объектов в природе, в том числе деревьев. Пользователи проходят через наборы вопросов с двумя вариантами ответа, что приводит к идентификации выборки.

В дихотомическом ключе вопросы ставятся в виде парных фраз или вопросов, в которых только один может быть правильным. Правильная фраза затем ведет к следующему вопросу или фразе, пока, наконец, после ряда шагов, она не приводит к идентификации элемента, который нужно выключить.

Для идентификации дерева с помощью дихотомического ключа пользователи изучают особенности листьев и расположение листьев, а затем перемещаются по парным фразам до тех пор, пока не дойдут до идентификации дерева, с которого произошел лист.

В этом видео будет показано расположение дихотомического ключа, способы его использования, а также некоторые особенности листьев, используемые в дихотомических ключах для идентификации дерева.

Листья очень характерны для отдельных видов деревьев и обычно используются для идентификации деревьев. Форма листьев, расположение, края и множество других характеристик могут быть приняты во внимание при идентификации образца дерева.

Широколиственные деревья распространены в Соединенных Штатах и характеризуются листьями с широкими лопастями, которые открывают большую площадь для фотосинтеза. Большинство широколистных листопадных, сбрасывают листья осенью.

Вторым основным типом деревьев в Соединенных Штатах является вечнозеленое растение. У них игольчатые или чешуйчатые листья, которые обычно остаются на деревьях круглый год. Игольчатые листья имеют небольшую площадь поверхности для фотосинтеза и толстый восковой налет для предотвращения потери воды, что делает игольчатые вечнозеленые растения хорошо подходящими для районов, где сохранение воды важно для выживания.

Форма листа связана с эволюционной историей вида дерева, и в зависимости от требований экосистемы, потребности листа в максимальном захвате солнечного света при минимизации поглощения тепла и потери воды. Общая форма листьев — это признак, который часто используется для классификации широколистных листьев в дихотомических ключах.

Листья могут быть классифицированы как сердцевидные, треугольные, копьевидные, яйцевидные или обратнояйцевидные. Встречаются листья и другой формы, но эти встречаются чаще всего. Расположение листьев на ветке является еще одной характеристикой, используемой при ключевой идентификации деревьев. Супротивные листья — это листья, расположенные парами в узлах, обычно отображающие соседние ярусы под прямым углом, чтобы свести к минимуму перекрытие. Очередные листья, наиболее часто встречающееся расположение, расположены в шахматном порядке, не прямо друг напротив друга, и часто расположены по спирали вдоль ветки. Мутовчатые композиции имеют три или более листьев, расположенных в одном узле.

Край листа, или край листа, также может содержать признаки, облегчающие идентификацию. Они могут быть гладкими, иметь выступы, зубцы или волнистости. Волнистый или бугристый край называется округлым или извилистым. Опять же, это может быть связано с условиями окружающей среды. В более холодном климате местные деревья, как правило, имеют более крупные и большие зубы.

У широколиственных деревьев листья можно разделить на простые или сложные. Простые листья имеют один листок, черешок или «стебель», и бутон у основания черешка. Сложные листья имеют два и более листочка и почку у основания черешка. Кроме того, некогда перисто-сложные листья имеют по одному главному черешку и листочкам, расположенным по обе стороны черешка. Дважды перисто-сложные листья имеют один главный черешок, а вторичные черешки расположены по обе стороны от главного черешка. Это может быть использовано для проверки разницы между листом и листком; Если нет бутона там, где он прикрепляется к стеблю, это листок, а не лист.

Теперь, когда мы знакомы с некоторыми признаками обычных деревьев и листьев, а также с некоторыми категориями, используемыми для идентификации деревьев, давайте рассмотрим использование ключа.

Прежде чем пытаться идентифицировать образцы листьев, необходимо сначала ознакомиться с признаками и категориями, исследуемыми в самом ключе.

Первый вопрос в ключе спрашивает, является ли экземпляр листа игольчатым или чешуевидным, или же он широколистный. Первые два относятся к категории вечнозеленых, а вторые – к листопадным. Если ответ «игольчатый или чешуйчатый», переходите к ряду 2 ключа. Если он «широколистный», переходим к ряду 3.

Строка 2 относится к игольчатым или чешуйчатым листьям и спрашивает, какой из них лучше всего описывает образец. Игольчатые листья имеют очень маленькую площадь поверхности и толстый восковой налет для предотвращения чрезмерной потери воды. Чешуевидные листья также имеют узкую площадь поверхности, но состоят из мелких отдельных чешуек. Если листья чешуевидные, в ключе указано, что экземпляр – красный кедр. Если листья игольчатые, в ключе указано, что экземпляр – сосна обыкновенная.

Вопрос 3 спрашивает, является ли лист простым или сложным. Простые листья – это листья с одним листочком на черешке или стебле и бутоном у основания черешка. Сложные листья — это листья с двумя или более листочками, черешком и бутоном у основания. Если лист простой, переходите в ряд 4, а если сложный, то в ряд 5.

Четвертый вопрос заключается в том, является ли лист лопастным или нелопастным. Лопастные листья – это листья с выступами, придающими листу форму. Нелопастные листья имеют постоянный краю листа. Если лист лопастный, ключ указывает перейти к ряду 6. Для нелопастных листьев следует проконсультироваться с рядом 7.

Строка 5 следует за вопросом 3 и спрашивает, является ли лист составным на один или два раза. Некогда сложные листья имеют два или более листочка, расположенных перисто-рассеченно с каждой стороны черешка. Дваждысоставной лист имеет один главный черешок, а затем вторичные черешки, расположенные по обе стороны от главного черешка. Это последний вопрос, поскольку однажды составные листья указаны как принадлежащие зеленому ясеню, а дважды составные — как медоносная.

Вопрос 6 посвящен лопастным широколистным листьям. Является ли лист перисто-лопастным или пальчато-лопастным? Перистые доли — это те, где все доли прикрепляются к центральной оси или жилке. И наоборот, у пальчатых листьев все доли расходятся из одной точки. Что касается перисто-лопастных листьев, то листья относятся к дубу буровику. Для пальчато-лопастных листьев ключ переходит к ряду 8.

В строке 7 ключ спрашивает, есть ли у образцов листьев зубцы на краю. Зубцы классифицируются как непрерывные и пильчатые, в отличие от гладкого листа, который не имеет пильчатых или заостренных выступов по краю. Зубчатые образцы ведут к вопросу 9, а незубчатые классифицируются как листья Redbud.

Вопрос 8 заключается в том, имеют ли образцы листьев 3-5 глубоких долей с противоположным расположением листьев или 3-5 неглубоких долей с поочередным расположением листьев. Глубокие доли — это те, которые простираются далеко вглубь поверхности листа, а противоположное расположение листьев наблюдается, когда листья располагаются парами в узлах. Неглубокие доли — это те, которые меньше углубляются в поверхность листа, а альтернативные варианты расположения листьев — это те, в которых листья расположены в шахматном порядке или не расположены прямо друг напротив друга. Глубокие лопасти и супротивное расположение листьев ведут к серебристому клену, в то время как неглубокие лопасти и чередование приводят к платану.

Наконец, в вопросе 9 спрашивается, имеет ли край листа двойные зубцы, эллиптическую форму и асимметричен у основания, или вместо этого у него есть один зубчатый край. Если верно первое, образец идентифицируется как американский вяз, а если лист имеет один зубчатый край, он принадлежит дереву хлопкового дерева.

Теперь используйте листья, изображенные на рисунке, вместе с дихотомическим ключом, чтобы попрактиковаться в идентификации.

После изучения ключа и описанных характеристик может быть проведена полевая идентификация деревьев. Во-первых, выберите дерево, которое нужно идентифицировать. Соберите один репрезентативный образец листьев с дерева и прикрепите его к гербарной бумаге с помощью клея.

Далее отметьте, есть ли у листьев очередное или противоположное расположение на стеблях, и запишите это на гербарном листе. Измерьте диаметр дерева на высоте груди в дюймах, взяв окружность дерева на 4,5 фута выше существующего уклона, и рассчитайте диаметр. Запишите окружность и диаметр.

Обратите внимание, какой тип землепользования наиболее близок к дереву: жилой, небольшой коммерческий, промышленный, парковый или пустырь. С помощью дихотомического ключа определите образцы листьев и запишите породы деревьев на гербарном листе.

Идентификация деревьев имеет множество практических применений, а дихотомические ключи являются полезными и практичными инструментами для быстрой идентификации.

Идентификация деревьев является важным первым шагом в понимании преимуществ, которые конкретные деревья или виды деревьев приносят в общественной среде. Используя данные идентификации деревьев и Национальный калькулятор преимуществ деревьев, ученые и градостроители могут использовать данные о деревьях для принятия обоснованных решений о стратегиях строительства, инфраструктуры или посадки, чтобы максимизировать пользу для здоровья и окружающей среды, а также снизить потребление энергии.

Дихотомические ключи обычно используются для идентификации множества различных типов организмов. Например, их можно использовать для идентификации чего угодно, от видов ядовитых змей до насекомых-вредителей цитрусовых деревьев или видов водных растений. Этот метод может позволить пользователям, незнакомым с образцом, определить идентификацию объектов просто в полевых или лабораторных условиях.

Способность идентифицировать деревья или их вредителей по ключу может быть чрезвычайно полезной в борьбе с вредителями или болезнями. Например, азиатский длиннорогий жук становится все более распространенным вредителем в лесистой местности США. Ключ идентификации насекомых может быть использован для идентификации и отличия их от других местных жуков-усачей, а также для определения видов деревьев, находящихся под угрозой исчезновения в лесистой местности, где был обнаружен этот вредитель. В свою очередь, это может помочь обуздать распространение этого высокоинвазивного вредителя.

Вы только что посмотрели введение JoVE в определение деревьев с помощью дихотомического ключа. Теперь вы должны понять, как работают дихотомические ключи и как применять дихотомический ключ для идентификации дерева. Спасибо за просмотр!