Как растут деревья? — Растения — В мире животных — Детям
Главная / Детям / В мире животных / Растения / Как растут деревья?
Как и всему живому, деревьям для роста требуется питание. Как дерево его получает? Из почвы растение получает воду и минеральные соли. Из воздуха — двуокись углерода, а зеленые листья дерева перерабатывают солнечную энергию в крахмал, сахар и целлюлозу. При этом в атмосферу выделяется кислород. То есть происходит химический процесс, обеспечивающий рост и развитие дерева.
Между древесиной и корой дерева существует тонкий слои клеток — камбий. В этом слое создаются новые клетки. Те, которые возникают на внутренней части камбия, образуют древесину, на внешней — кору.
Диаметр дерева увеличивается постоянно, но этого не происходит с корой. Она лопается, отмирает и отваливается. Дерево растет ввысь и в ширину. На кончике каждой ветки имеются клетки, которые делятся. Они образуют новые листочки, а также сами веточки удлиняются. Со временем рост веток замедляется.
Новые клетки становятся твердыми, похожими на чешуйки, постепенно превращаясь в почку. Эти почки легко обнаружить на дереве зимой. Весной почки раскрываются или опадают, и отросток снова начинает расти.
На срезе дерева видны последовательно расположенные светлые и темные полосы. Светлые полосы состоят из больших по размеру клеток, образовавшихся весной и ранним летом. Темные полоски состоят из меньших клеток, расположенных очень плотно. Они и образовались в конце лета. По их размеру можно определить объем древесины, образовавшейся за год, а количество колец соответствует возрасту дерева.
Чтобы растение было здоровым, ему, оказывается, не достаточно хорошего питания и освещения. Очень важны отношения между растениями в сообществе. Деревья растут значительно лучше, если на их корнях поселяются грибы: подберезовики — в березовом лесу, белые — в дубраве, а маслята — в ельнике. Такое взаимно полезное содружество называется симбиозом.
Листья и корни некоторых деревьев, например черемухи, ели, сосны, дуба выделяют вещества, угнетающие рост их соседей.
Что такое оплодотворение?
После того как зерна пыльцы попали на рыльце пестика, то есть после опыления, зерно пыльцы разбухает и прорастает, образуя пыльцевую трубку. Постепенно она достигает семяпочки в завязи цветка. У растений может быть одна или несколько семяпочек. В нижней части пыльцевой трубки образуются спермин. Затем происходит так называемое двойное оплодотворение: один из спермиев сливается с яйцеклеткой,…
Какие бывают тополя?
Весна для жителей городов средней полосы России обычно связана с душистым и смолистым запахом молодой листвы тополей. Эти деревья весьма неприхотливы, они быстро растут. Листья тополей улавливают, задерживают пыль, фильтруют и очищают загазованный городской воздух, поэтому тополя можно так часто встретить на улицах российских городов. Весной на тополях появляются соцветия-сережки. На мужских деревьях сережки более…
Как в лесу узнать крушину?
И в лесу, и в парках, вы, быть может, видели этот кустарник или небольшое дерево с разноцветными ягодами: зелеными, красными, черными.
Это крушина. Среди других пород крушину всегда можно узнать благодаря некоторым ее особенностям. Зимой — по почкам, которые совершенно лишены защитных чешуек. Зачатки будущих листьев зимуют совершенно «голыми», они лишь покрыты бурыми пушистыми волосками….
Что такое омела?
Во многих домах Европы и Соединенных Штатов на Рождество вывешивается ветка омелы. Этот обычай восходит к древности. Кельты, жители Британских островов, были строго организованы под руководством жрецов, которые у них назывались друидами. Друиды учили, что все, что растет на дереве, — дар небес. Среди самых священных из этих даров была омела. Друиды отрезали омелу золотым…
Какие бывают тыквы?
Если лето было достаточно теплым в средней полосе России, к осени на огородах созревают огромные, почти до метра в диаметре, желтые тыквы. Их почти не едят, это скорее забава для огородников. Многие любят пшенную кашу с тыквой, но чаще эти плоды идут на корм скоту.
Цветки тыквы привлекают насекомых не только пыльцой и нектаром. Крупные,…
Как растет гранат?
Невысокие гранатовые деревца очень красивы во время цветения. Они почти сплошь покрыты пунцово-красными цветками. В бутоне лепестки цветков скомканы, как у мака. Днем все цветки раскрыты, и над ними кружатся рои пчел. Цветки гранатов недолговечны, но они распускаются поочередно, и дерево стоит в цвету 2-3 месяца. После опыления мужские цветки с тычинками опадают, а из…
Что такое батат?
Это растение кормит жителей всех теплых стран. Его часто сравнивают с картофелем, потому что в батате много крахмала, и так же, как у картофеля, клубни батата образуются на корнях растения. Батат — сладкий на вкус и поэтому его называют «сладким картофелем». Батат — многолетнее травянистое растение с длинными ползучими стеблями и с крупными цветками в…
Как растет хлопок?
Родина хлопка — тропические районы Азии, Африки, Америки.
Поэтому люди, живущие в районах с умеренным климатом, не знают о нем ничего, кроме того, что из него делают ситец, фланель и другие хлопчатобумажные ткани. Культурный хлопчатник — травянистое растение высотой от 70 см до 2 м. На его стебле множество веток, и поэтому он выглядит, как…
Чем знаменит эвкалипт?
Эвкалипт — одно из самых высоких деревьев в мире. Он может соперничать с американской секвойей и ливанским кедром. А в Австралии, где растет больше всего видов эвкалипта, нет дерева выше эвкалипта. Его прямые стометровые стволы украшают влажные австралийские леса. Эвкалипты растут и в пустынях Центральной Австралии, но это уже кустарники высотой 2-3 метра. Эти деревья…
Как питается повилика?
Повилика — известное вьющееся растение-паразит и встретить его можно на всех континентах. Ученые насчитали более 150 видов повилик. Одни виды паразитируют на различных растениях; смородине, табаке, хмеле, тыквенных и бобовых культурах.
Как растут деревья — Животный мир
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.
Как растут деревья и леса?
Фото предоставлено Мэттом Дювалем
Искусство и наука сбора деревьевЗдоровье деревьевКрис Тайлс
В этом месяце мы собираемся запачкать руки, исследуя, как растут деревья и как деревья взаимодействуют в лесу. Моя цель — помочь вам понять, как это связано с деревьями, которые вы видите в своем лесу, и почему типы деревьев меняются со временем. Понимание биологии деревьев также важно, если вы хотите сажать деревья (например, какие деревья лучше всего растут на типах почвы и солнечных условиях, с которыми вы работаете?).
Как и любому другому растению, деревьям для выживания нужны солнце, вода и питательные вещества.
В том-то и дело, что в любом месте доступно ограниченное количество солнца, воды и питательных веществ, и деревьям, которые растут в этом районе, приходится конкурировать за эти ресурсы. Те деревья, которые могут конкурировать или адаптироваться к этим условиям, будут процветать. В противном случае они склонны к гибели.
Деревья могут приспосабливаться к условиям, в которых они находятся, изменяя способ своего роста.
Например, подумайте о том большом дубе, растущем на открытом поле фермы. У этого дуба есть все солнце, которое он хочет, только для себя. В результате получаются длинные вытянутые ветки с большим количеством листьев, которые используют солнце. Однако, если бы тот же дуб рос в более тесном лесу, он не стал бы тратить ценную энергию на выращивание длинных ветвей и большого количества листьев, которые были бы только затенены окружающими деревьями. Вместо этого он направляет свою энергию на то, чтобы стать высоким и худым, чтобы быстрее вставать на солнце.
Хотя некоторые деревья приспособились расти в более неблагоприятных почвенных и световых условиях, большинство деревьев хорошо растут только в относительно специфических условиях. Почвы различаются по количеству доступных питательных веществ, поэтому некоторые деревья приспособились к жизни в более песчаных почвах, которые менее богаты питательными веществами. Это не означает, что эти адаптированные к песку деревья не будут расти на более богатых питательными веществами почвах, но это означает, что теперь они могут превзойти тех, которые не могут справиться с песком.
Следующая часть этого уравнения — то, как деревья заменяют друг друга. Дерево (или деревья) умирает от старости, плохого здоровья или стихийного бедствия, а другие маленькие деревья ждут своего часа, чтобы воспользоваться вновь появившимися ресурсами. Давайте посмотрим, что это означает для конкретных деревьев в лесу. Основываясь на том, где расположены ваши леса, лесники могут довольно точно предсказать путь, по которому пойдут ваши деревья.
Например, в северо-восточной части Висконсина обычно встречаются почвы, которые считаются мезогенными (умеренное количество воды/влажности) и богаты питательными веществами. Если бы у вас было открытое поле (полное солнце), первыми деревьями, которые начали бы расти, были бы осина и белая береза. Со временем у вас будет лес с этими осинами и белой березой, но, поскольку им нужно много солнца, чтобы расти, они не могут вырастить под собой маленькие осины и белые березы. Вместо этого выращивают сахарный клен, липу, белый ясень, гикори и вязы, чтобы воспользоваться преимуществами более тенистых условий выращивания. По мере отмирания осины и березы следующей стадией леса будут эти деревья, если только не случится что-то (пожар, ураган или что-то еще), что повалит почти все деревья и откроется, которые снова будут на полном солнце, где осина и береза процветать. Этот процесс называется преемственностью.
Будет сложнее, но я избавлю вас от крови. Лесники хорошо разбираются в требованиях к различным деревьям и лесным процессам.
Они могут помочь вам понять, какие деревья будут лучше всего расти в вашем лесу и как это может измениться со временем. Если вы хотите узнать больше о любой из этих концепций, ознакомьтесь с этими тремя публикациями:
How Forest Trees Grow
Forest Succession
Forest Trees of Wisconsin (описываются некоторые характеристики каждого дерева).
Откуда взялись деревья?
Это статья из серии «Любопытные дети» для детей. Разговор просит детей присылать вопросы, на которые они хотели бы получить ответ от эксперта. Приветствуются любые вопросы – серьезные, странные или дурацкие!
Откуда взялись деревья? — Грейс, 6 лет, Уэст-Пимбл.
Отличный вопрос. Это так хорошо, что мы должны ответить на него в трех частях.
Зззз. Матильда БраунПервая часть ответа состоит в том, что деревья происходят от других деревьев!
Каждое дерево начинается со спящего семени.
Это причудливый способ сказать, что семя уснуло.
Семя начинает расти после намокания. Затем он может вырасти в дерево. Если вы хотите узнать, как это происходит, вы можете посмотреть эту статью.
Что случилось? Матильда БраунДеревья производят семена, из которых затем могут вырасти другие деревья. Итак, у каждого дерева есть мать и отец, а семена — их дети.
Все семена разные
Вторая часть ответа заключается в том, что не все семена вырастают в деревья. Некоторые семена вырастают в деревья, а другие семена вырастают в другие виды растений. Это потому, что разные виды растений дают разные виды семян. Семена маргариток могут вырасти только в маргаритки, а семена сосен могут вырасти только в новые сосны.
Это все из-за удивительного химического вещества под названием ДНК. ДНК означает дезоксирибонуклеиновую кислоту, но все называют ее просто ДНК.
Читать больше: Объяснитель: Теория эволюции
ДНК подобна набору инструкций, которые говорят семени, как расти и в какое растение превратиться.
Каждый человек, каждое растение и каждое животное имеют свою собственную ДНК, которая лишь немного отличается от ДНК любого другого растения или животного. Это означает, что ДНК дает каждому человеку, каждому животному и каждому растению свои особые инструкции.
Когда дерево дает семя, оно делает что-то очень важное. Он помещает часть ДНК в семя. Это ДНК почти совпадает с ДНК материнского и отцовского деревьев. Это означает, что семя вырастет в дерево того же типа, что и его мать и отец.
Откуда появились первые деревья?
ДНК каждого растения или животного немного отличается от ДНК его родителей. Здесь мы подходим к третьей части ответа: в течение длительных периодов времени растения и животные могут меняться, они эволюционируют.
Это может произойти, например, когда небольшое растение производит семена с ДНК, имеющей инструкции по выращиванию более крупных растений. Тогда эти более крупные растения преуспевают и дают больше семян. У некоторых из этих семян есть ДНК с инструкциями для еще более крупных растений.
Это происходит много раз, и в конце концов у вас могут быть большие деревья.
Самые первые растения на суше были крошечными. Это было очень давно, около 470 миллионов лет назад. Затем, около 350 миллионов лет назад, многие виды мелких растений начали эволюционировать в деревья. Так образовались первые великие леса мира.
Это рисунок того, как выглядел один из первых лесов. Деревья очень отличаются от большинства деревьев в наших лесах. ВикимедиаС тех пор многие виды растений превратились в деревья. Вот некоторые из них.
Это гигантская секвойя — самое большое живое существо на Земле. Это тип дерева, называемый хвойным деревом. Посмотрите, какой он высокий!
Гигантская секвойя. Грег ДжорданЭтот ниже — древовидный папоротник. Большинство папоротников маленькие, но некоторые из них превратились в деревья.
Древовидный папоротник.