Как растут деревья
Дерево растет в высоту, надстраивая новые клетки поверх старых. Если ветка дерева выросла на высоте метра над землей, то она так всегда и останется на той же высоте.
А если в молодое дерево вбить гвоздь, поднимется ли он с ростом дерева вверх?
Вбитый в ствол гвоздь или привязанный к стволу колышек всегда останется на одной и той же высоте. Но дерево растет еще и в толщину, оно способно, постепенно обрастая, вбирать в себя подобные предметы, спустя годы они окажутся внутри ствола.
Может ли продолжать расти дуплистое дерево?
Это случается нередко — дуплистые, выжженные или пораженные болезнью деревья продолжают расти. Вне зависимости от возраста дерева его рост в толщину происходит за счет камбия -однорядного слоя зеленых клеток, расположенных под корой и флоэмой. (Камбий хорошо виден на молодых ветках, если осторожно снять ножом или ногтем их нежную кожицу.) Чтобы ни произошло с сердцевиной дерева, оно будет жить и расти до тех пор, пока цел камбий. Конечно, в конце концов такое дерево упадет, потому что находящиеся внутри слои древесины нужны ему и в качестве опоры.
Зачем дереву нужна кора?
Когда бушует низовой пожар и огонь подбирается к гигантским секвойям, их толстая кора спасает их, защищая от повреждения. Для многих деревьев толстая кора может в какой-то мере служить защитой от огня. Но это лишь один из примеров той защитной роли, которую она играет.
В случае повреждения кора многих хвойных выделяет смолу, которая залечивает рану и не позволяет проникнуть в нее патогенным грибам и другим болезнетворным организмам. Твердая, жесткая кора защищает дерево и не дает укорениться паразитическим растениям. Кроме того, нежный живой слой дерева оказывается как бы прикрытым от солнца и ветра.
Самая замечательная кора — у растений семейства эвкалиптовых, деревьев и кустарников. При повреждении эвкалиптовая кора выделяет смолистые вещества. Она хорошо защищает дерево от огня. Если листья и сгорят, то часто новые могут появиться из так называемых спящих почек, скрытых в коре дерева.
Древесный ствол и его слои
Древесный ствол служит системой «трубопроводов» и опорой. Самый тонкий слой, камбий, наверное, самый важный, поскольку он производит все остальные. Когда клетки камбия делятся, то наружные становятся флоэмой, по которой ко всем частям дерева доставляются сахара. Старая флоэма становится корой. Внутренние клетки камбия становятся ксилемой, по которой в дереве движется вода. Молодые клетки ксилемы образуют заболонь, а старые — сердцевину.
Камбий — тонкий слой образовательной ткани ствола. Здесь берут начало все другие клетки.
Флоэма лежит прямо под корой. По этой волокнистой ткани от листьев вниз перемещаются сахара.
Кора покрывает ствол снаружи, изолируя его и защищая дерево от болезней.
Заболонь — по ней от корней вверх движется вода, она обычно светлее сердцевины.
Сердцевина — это «состарившаяся» заболонь; вместе они образуют ксилему. Сердцевина составляет большую часть ствола.
Как вода поднимается вверх по дереву?
Многие метры бывает отделяют корни дерева от листьев его кроны. Но у дерева нет насоса, как же тогда доставить воду наверх? Но некоторым деревьям это удается проделать, да еще с фантастической скоростью — более 30 метров в час.
Начало этого пути происходит от корневых волосков, всасывающих воду за счет осмотических сил. Клетки корневых волосков содержат растворенные сахара и соли, и вода поступает в них из окружающей почвы, чтобы уравновесить осмотическое давление.
Благодаря этому давлению в корневых волосках и происходит подача воды вверх, от одной клетки к другой, через корни и ствол дерева до самой его вершины.
Напор воды в несколько раз усиливает еще одна сила. Когда растет дерево, происходит испарение воды через его листья. От всего объема проходящей через дерево воды, только 1% потребуется ему для фотосинтеза, а оставшаяся вода просто испаряется. Это создает частичный вакуум, быстро заполняемый водой, поднимающейся от корней.
Как определить возраст дерева, не срубив его
Чтобы определить возраст дерева рубить его не следует. У лесников есть инструмент — специальный полый бур, принцип действия, как у коловорота. Буром просверливают ствол дерева до его сердцевины, а затем вынимают. Внутри него остается столбик древесины, в котором находится полный набор годовых колец.
Определить возраст дерева можно также, измерив его обхват на высоте 1-1,5 м над землей. Средний рост дерева не в густом лесу за год составляет 2,5 см. Следовательно можно сосчитать, что дерево с обхватом ствола в 1 метр растет около 40 лет.
Можно ли узнать возраст веток?
Рост деревьев в высоту идет за счет удлинения веток, у которых растет верхушка. У листопадных деревьев новая почка появляется на конце ветки прежде, чем опадет верхний лист. Весной (во время сезона дождей) эти почки лопаются, и появляются новые облиственные побеги. Место, откуда в каждом сезоне ветка начинает свой рост, легко отличить по рубцу в основании ежегодного прироста, и, сосчитав такие рубцы, можно определить возраст ветки.
Кольца деревьев
Деревья в умеренном климате особенно бурно растут весной, когда тонкостенные клетки, образующие ксилему, бурно увеличиваются. На срезе ствола эти клетки образуют светлые круги — так называемую весеннюю древесину. В конце лета рост замедляется и клетки становятся меньше, а стенки их утолщаются. Клетки этой летней древесины видны на срезе как более темные круги. Каждое кольцо, светлое и темное, соответствует половине сезона роста, и возраст дерева можно определить, сочтя их. Каждая пара соответствует одному году.
Непредвиденные обстоятельства нарушают правильный порядок образования колец. Жестокие засухи, поздние заморозки, нашествия насекомых-вредителей и всякие другие беды могут заставить дерево сбросить все листья после начала сезона роста, и до следующего года рост может не возобновиться. Древесные кольца не всегда симметричны, поскольку их рост на одной из сторон может быть в силу каких-либо причин нарушен. Так что по ширине колец, рубцам и другим признакам ученые могут восстановить многие события в жизни дерева.
Источник
3. Строение стебля
Стебель — осевая часть побега. Он служит опорой для других органов растения, обеспечивает передвижение воды с минеральными и органическими веществами, а также в нём могут запасаться питательные вещества . Выполняемые функции обуславливают особенности строения этого органа.
На поверхности молодых стеблей находится кожица . У многолетних стеблей древесных растений кожица заменяется пробкой. Её клетки мёртвые, в них находится воздух.
Кожица и пробка относятся к покровным тканям. Эти ткани защищают внутренние слои стебля от механических повреждений, проникновения различных микроорганизмов, перепадов температуры. Через покровные ткани происходит газообмен: в кожице — через устьица , а в пробке — через чечевички . Чечевички — это небольшие бугорки с отверстиями. Они состоят из крупных клеток основной ткани с большими межклетниками.
Под кожицей и пробкой находятся клетки коры , относящиеся к разным видам тканей. Снаружи располагаются слои клеток покровной и механической тканей с утолщёнными оболочками и тонкостенных клеток основной ткани, которые могут содержать хлорофилл. Под покровной тканью находится луб .
Луб образован ситовидными трубками, клетками механической ткани (лубяными волокнами) и клетками основной ткани.
Ситовидные трубки представляют собой цепочки удлинённых живых безъядерных клеток, стенки которых имеют множество мелких отверстий (как у сита). Это проводящие элементы луба, которые обеспечивают перемещение растворённых в воде органических веществ (продуктов фотосинтеза).
Лубяные волокна — это клетки механической ткани. Они имеют удлинённую форму, мёртвые, с одревесневшими стенками.
В коре некоторых растений луб имеет хорошо развитые и прочные волокна. Из лубяных волокон липы раньше изготавливали мочало и рогожу, а из лубяных волокон льна и в настоящее время прядут нити и ткут ткани.
Между корой и древесиной находится камбий — тонкий слой клеток образовательной ткани. Клетки камбия постоянно делятся. За счёт этого стебель растёт в толщину и в нём образуются годичные кольца.
Внутренний слой стебля представлен сердцевиной , в которой откладываются про запас органические вещества. Сердцевина образована клетками запасающей ткани. Сердцевина связана с древесиной и лубом сердцевинными лучами , выполняющими проводящую функцию.
У некоторых растений (бузина) в сердцевине много межклетников, она рыхлая и хорошо заметна. У других растений (дуб) сердцевина, наоборот, очень плотная, и отличить её от древесины сложно.
Источник