Какую функцию выполняет древесина: Какую функцию выполняет луб в стебле растения.какую функцию выполняет древесина в стебле растения.и какую функцию выполняют лубяные волокна в стебле растения.заранее большое вам СПАСИБО!!!!)))…

Биология Строение стебля

Тема: Строение стебля.

Ход урока

1. Организационный момент. Постановка целей урока

Словно основание природы,
Прочность комля в дереве я чту –
Он осуществляет переходы
Кроны в корни, света в темноту.

 Ю.Линник “Земля”  

2. Актуализация знаний

На протяжении нескольких уроков  мы изучаем органы растений.

1. С какими органами растений вы познакомились?

 ( корень, побег, лист)

2. Что называется органом растения?

( Это  часть растения, выполняющая определенную функцию).

3. Какой орган называется  побегом?

( Побег – это сложный орган  растения, состоящий из стебля , листьев и почек.)

4. С каким органом побега мы не знакомы ?

( стеблем).

Нам необходимо с ним познакомиться. Поэтому тема нашего урока:

«Строение  стебля»

3. Изучение нового материала

Стебли у разных растений бывают разнообразные. У деревьев одревесневшие, у трав травянистые.

Вспомните, какое строение имеет стебель?

Предположительные ответы учащихся.

Стебель состоит из узлов и междоузлий.

У некоторых растений междоузлия бывают длинные и стебли называются удлиненные, например.

Если междоузлия короткие, то и стебель – укороченный.

Форма стеблей на поперечном разрезе тоже разнообразная.

Вы познакомились с внешним строением стебля, а для того чтобы узнать, каково внутреннее строение стебля  нам необходимо познакомиться  с микроскопическим строением  стебля.

Снаружи стебель защищен покровными тканями. У молодых растений это — кожица, состоящая из одного слоя клеток с плотными оболочками.  У многолетних растений – многослойная пробка, состоящая из нескольких слоев мертвых клеток заполненных воздухом. Для дыхания  у молодых растений есть 

устьица, а у многолетних растений в пробке образуются чечевички. Под покровной тканью находится кора, образованная разными тканями. Наружная часть коры представлена слоями клеток покровной и механической ткани. Внутренняя часть коры, в составе которой много клеток проводящей ткани, называется лубом. В состав луба входят ситовидные трубки, по которым идет нисходящий ток: органические вещества  передвигаются от листьев к другим органам. Ситовидные трубки- это живые клетки, соединенные в длинную трубку. Кроме этих  клеток в лубе имеются клетки механической ткани — лубяные волокна.

Камбий образован одним слоем живых узких длинных клеток с тонкими оболочками образовательной ткани, за счет деления которых  стебель растет в толщину.

К центру от луба в стебле расположена  другая проводящая ткань — древесина.

 По ней идет восходящий ток: вода с растворенными в ней веществами передвигается от корней к листьям.

Древесина образована разными по форме и величине клетками. Основная ее часть состоит из сосудов,  трахеид и древесных волокон. Сосуды состоят из мертвых клеток с утолщенными стенками, а древесные волокна  из клеток с толстыми  стенками механической ткани.        

Сердцевина расположена в центре стебля слоем рыхлых клеток  основной ткани, в которой откладываются запасы питательных веществ. У некоторых растений  сердцевина занята воздушной полостью (бамбук, георгин, тюльпан).

 Давайте скажем, какие функции выполняет стебель:

1. Опорная ( он является опорой для почек, цветов, листьев и плодов).

2. Проводящая ( проведение органических веществ по луду от листьев- нисходящий поток, проведение минеральных веществ по сосудам древесины- восходящий поток).

3. Зеленые стебли выполняют фотосинтезирующую функцию (образуют органические вещества)

4. Запасающая ( отложение питательных веществ)

Как вы думаете, как стебель растет в длину?

Предположительные ответы учащихся.

За счет деления клеток конуса нарастания.

А за счет, какого слоя стебель растет в толщину?

Предположительные ответы учащихся.

За счет деления клеток камбия.

Во время деления клетки камбия откладываются в основном к древесине. За счет этого и происходит прирост массы древесины. Чем более благоприятные погодные условия, тем крупнее они вырастают. Весной камбий делится более интенсивнее, чем осенью. Так как температура окружающей среды выше и достаточное количество влаги.  

Образованная в течении одного года древесина образует годичное кольцо.

4. Физкультурная минутка

Мышцы дружно разомнём!
Спину выгнем, наклонимся
И присядем, распрямимся.
Рядом с партой пошагаем
И подпрыгнем раза три
Ждёт ученье впереди.
Снова сядем за тетрадки
Будет всё у нас в порядке.

5. Закрепление знаний

Задание 1: На доске записаны следующие пункты:

хыниеда

иптеаин

жвдиеени

ирвзаети

Расшифруйте слова – перевертыши.

Задание 1: дыхание, питание, движение, развитие

Задание 2: На доске записаны следующие пункты:

клеби

ыржи

влугдыео

лилфорлхо

Расшифруйте слова-перевертыши.

Задание 2: белки, жиры, углеводы, хлорофилл

6. Рефлексия

Что вы сегодня узнали на уроке?
Что вам далось легче всего, какую работу понравилось выполнять?
В чем испытали затруднение? Над чем нужно поработать?

Где можно использовать знания, полученные на сегодняшнем уроке?
Вам понравился урок?  

7. Подведение итогов

« Не верю, что все потеряно,
Позеленеют еще города!
Природа нас сотворила,
Значит, проснется и наша душа!»

Спасибо за участие!

Стебель. Типы стеблей. Внутреннее строение стебля.

Стебель

Стебель — это каркас, центральная опора растения, соединяющая его подземные и надземные части. Основные функции стебля:

1) опорная — поддерживает листья, цветки, плоды, почки и развивающиеся из них боковые побеги;
2) проводящая — осуществляет транспортировку веществ между листом и корнем;

На самой верхушке стебля имеется точка роста, которая представлена образовательной тканью. Стебель и каждый его боковой побег имеют конусы нарастания. В точке роста клетки постоянно делятся, образуя новые. Благодаря верхушечной почке растение растет вверх, а боковые почки формируют крону.

По направлению роста стебли бывают прямостоячими (тополь, сосна, береза, пшеница и др.), стелющимися (вербейник монетчатый), лазящими (лианы), ползучими (живучка ползучая, земляника), вьющимися (вьюнок, хмель) (рис.1).

Рис.1 Типы стеблей

Внутреннее строение стебля

На продольном срезе ствола дерева можно рассмотреть его внутреннее строение. Он состоит из 4 слоев: коры, камбия, древесины и сердцевины (рис.2).

Рис.2 Внутреннее строение стебля

Кора

Кора — самый наружный слой ствола. Она состоит из слоев кожицы, пробки и луба.
Молодые побеги снаружи покрыты тонкой прозрачной кожицей (эпидермис). С возрастом кожицу заменит пробка. Клетки пробки мертвые, с толстыми оболочками. Они заполнены воздухом. Это надежно защищает растения от неблагоприятных условий окружающей среды. В коре расположены чечевички. Они хорошо заметны на молодых побегах деревьев как черточки или небольшие бугорки. Через межклетники в чечевичках осуществляется газообмен. Под пробкой находится лубяной слой. Лубяные волокна придают стеблям гибкость и прочность. По ситовидным трубкам луба идет передача растворов органических веществ от листьев ко всем частям растения.

Камбий

Камбий — это слой, расположенный под корой, между лубом и древесиной. Если снять кору с молодого побега, повреждаются оболочки клеток камбия. Потрогав рукой поврежденное место, можно ощутить липкую влагу. Клетки образовательной ткани камбия делятся и откладываются в сторону древесины (больше) и луба (меньше). Прирост древесины за год по толщине стебля называют годичным кольцом (рис.3). В период листопада деление и рост клеток камбия прекращаются. Весной с появлением листьев функции камбия возобновляются. Камбиальное кольцо образуется у деревьев в самом начале формирования стебля. Следовательно, рост стебля в толщину связан с делением клеток камбия.

Рис.3 Образование годовых колец

Древесина (ксилема)

Древесина (ксилема) залегает под камбием к центру от луба (флоэма). Она занимает большую часть побега. Проводящую функцию в древесине выполняют сосуды и трахеиды. По ним в восходящем потоке — от подземных органов к надземным — идет передача воды и растворенных в ней питательных веществ (минеральных и органических). Узкие длинные клетки, соединяясь, образуют сосуд. Оболочки между члениками сосуда разрушаются, и он становится похож на трубку, по которой движется вода. То есть в сосудах древесины нет перегородок, как в ситовидных трубках луба.


Древесина состоит из сосудов, волокон и живых клеток.
Ежегодно из камбия откладывается новый слой древесины. На поперечном спиле дерева видны чередующиеся кольца более светлой и темной древесины. Подсчитав их число, можно определить возраст дерева. На процесс образования и толщину годовых колец влияют условия окружающей среды (рельеф местности, количество влаги, ветер, лесные пожары и др). Узкие годовые кольца свидетельствуют о засушливом лете, а широкие о дождливом (рис.4).

Рис.4 Влияние условий окружающей среды на образование годовых колец

Сердцевина

Сердцевина — центральная часть стебля. Она образована рыхлой паренхимной запасающей тканью. У некоторых видов растений она содержит млечники, смоляные и эфиромасляные ходы. Паренхимные клетки сердцевины запасают питательные вещества. Лубяные и древесные волокна усиливают опорные качества стебля.

Проводящие ткани луба и древесины пересекаются лубо-древесными лучами. Они соединяют все слои стебля друг с другом. По ним питательные вещества доставляются из луба в древесину, из древесины — в луб. В клетках лучей откладываются запасные вещества.

Передвижение (транспорт) веществ по стеблю

Передача веществ по стеблю осуществляется по проводящей системе, состоящей из ксилемы и флоэмы. Ксилема транспортирует жидкость из корней к листьям, а флоэма доставляет питательные вещества, образованные в листьях, в корни и другие части растения. Вода и растворенные в ней минеральные соли, поглощенные корневой системой, поднимаются в надземные органы по сосудам древесины (ксилемы). В процессе фотосинтеза в листьях растений вырабатываются питательные вещества. Растворяясь в воде, они переносятся от листьев во все части растения по ситовидным трубкам луба (флоэма) (рис.5).

Рис.5 Проводящая система стебля

Стебель — осевая часть растения, ее каркас. Он выполняет опорную и проводниковую функции. Стебли деревьев состоят из 3 слоев: кора (защита и проведение органических веществ по лубу вниз), древесина (прочность и проведение воды от корня вверх) и сердцевина (запас питательных веществ). Рост стебля в длину происходит за счет почки роста на верхушке, у боковых побегов — конуса нарастания; а в толщину за счет камбия — образовательной ткани между корой и древесиной.

  Многообразие и видоизменения побегов

Тест на тему: «Стебель»

Лимит времени: 0

0 из 15 заданий окончено

Вопросы:

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4
5. 5
6. 6
7. 7
8. 8
9. 9
10. 10
11. 11
12. 12
13. 13
14. 14
15. 15

Информация

Проверочное тестовое задание включает в себя вопросы с одним и несколькими правильными ответами

Вы уже проходили тест ранее. Вы не можете запустить его снова.

Тест загружается…

Вы должны войти или зарегистрироваться для того, чтобы начать тест.

Вы должны закончить следующие тесты, чтобы начать этот:

Правильных ответов: 0 из 15

Ваше время:

Время вышло

Вы набрали 0 из 0 баллов (0)

Средний результат
Ваш результат

максимум из 20 баллов

Место	Имя	Записано	Баллы	Результат
Таблица загружается
Нет данных

Ваш результат был записан в таблицу лидеров

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4
5. 5
6. 6
7. 7
8. 8
9. 9
10. 10
11. 11
12. 12
13. 13
14. 14
15. 15

1. С ответом
2. С отметкой о просмотре

1. Задание 1 из 15

   Каркас, центральная опора растения, соединяющая его подземные и надземные части

2. Задание 2 из 15

   Благодаря верхушечной почке

3. Задание 3 из 15

   Формируют крону

4. Задание 4 из 15

   Состоит из кожицы, пробки и луба

5. Задание 5 из 15

   Состоит из мертвых клеток, с толстыми оболочками, заполненных воздухом

6. Задание 6 из 15

   Молодые побеги снаружи покрыты

7. Задание 7 из 15

   Отвечает за образование годовых колец (рост стебля в толщину)

8. Задание 8 из 15

   Прирост древесины за год по толщине

9. Задание 9 из 15

   Занимает большую часть побега, состоит из сосудов, волокон и живых клеток

10. Задание 10 из 15

    Центральная часть стебля, запасающая в себе питательные вещества

11. Задание 11 из 15

    Проводящая система стебля состоит из

12. Задание 12 из 15

    Транспортирует жидкость из корней к листьям (восходящий поток)

13. Задание 13 из 15

    Доставляет питательные вещества, образованные в листьях, в корни и другие части растения (нисходящий поток)

14. Задание 14 из 15

    Основные функции стебля

15. Задание 15 из 15

    Выберите верные утверждения

Belinka — ВСЁ ДЛЯ ДРЕВЕСИНЫ

В Азбуке защиты древесины вы можете найти самую разнообразную информацию по защите дерева.

От объяснения терминов, таких как краска, грунтовка, лак или покрытие, до информации о древесине и о том, что такое пропитка и биоциды.

Вы можете подробно прочитать о том, что такое поверхностные краски, лазури и покрывные краски или эмали, и какая между ними существует разница. Вы узнаете, что для защиты древесины необходима как пропитка, так и поверхностное покрытие, и почему компания Belinkа не выпускает универсальных изделий (2 в 1).

Краска, грунтовка, лак или покрытие
Вкратце о древесине
Что такое пропитка?

Разница между пропиточными составами Base, Impregnant и Belbor fix?
Что такое биоциды?
Что такое поверхностные покрытия?
Что такое лазури?
Способы осветления поверхности при помощи покрытия Illumino
Что такое покрывные краски или эмали?
Что лучше использовать – пропитку или поверхностное покрытие?
Существуют ли в компании Belinka универсальные изделия (2 в 1) – поверхностные покрытия с добавлением биоцидов?
Различия между покрытиями Lasur и Toplasur

Краска, грунтовка, лак или покрытие

Для начала необходимо объяснить основные термины, использующиеся для обозначения изделий в лакокрасочной промышленности.

«Краска» — это самый важный и, вероятно, самый распространенный термин для обозначения таких изделий. Зачастую мы также говорим, что дерево или какую-либо другую поверхность мы «красим» или «перекрашиваем».Люди также часто неправильно используют термин «лак» или «лакировка»,который в лакокрасочной терминологии обозначает бесцветное покрытие или нанесение бесцветного покрытия.

Термин «покрытие» — это общее понятие, подразумевающее все виды изделий, предлагаемые производителями лакокрасочных материалов. Данный термин используется также в форме глагола, являющегося синонимом глаголов «окраска» и «лакировка», который, учитывая все вышесказанное, ближе по смыслу и звучит корректнее.

Ознакомьтесь с подробной информацией о других типах покрытий, таких как пропитки, лазури и покрывные краски.

Вкратце о древесине

Древесина – это натуральный композитный материал, который состоит, прежде всего, из целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина.

Древесина обладает многочисленными полезными качествами: помимо того, что это плотный, прочный и эластичный материал, это также натуральный, красивый, разнообразный и простой в обработке материал. Он имеет долгий срок службы и хорошие изоляционные качества.

Помимо своих положительных характеристик, древесина уязвима для внешнего воздействия, чувствительна к УФ-облучению (солнце изменяет цвет древесины и разрушает лигноцеллюлозу),влаге (вызывает деформацию), а также паразитам и вредителям.

Изделия Belinka обеспечивают идеальную защиту древесины от всех вышеперечисленных воздействий.

Что такое пропитка?

Пропитка – это покрытие, содержащие биоциды и, таким образом, предупреждающее поражение древесины.

Она более жидкая, чем поверхностное покрытие, так как ее главное предназначение заключается в как можно более глубоком проникновении в поверхность древесины и обеспечении надежной защиты деревянных элементов от паразитов и вредителей.

Пропитку необходимо использовать для защиты всех внешних деревянных элементов или находящихся во влажных помещениях. Belinkа предлагает три различные пропитки, а именно

Base (с органическими растворителями), Impregnant (на водной основе) и Belbor fix (воднорастворимый концентрат предназначенный для защиты кровельных конструкций).

Пропитка выравнивает поглощающую способность поверхности, что улучшает качество покрытия, адгезию. В этом случае пропитка выполняет функцию грунтовки.

Пропитки сами по себе не обеспечивают комплексной защиты древесины. После нанесения пропитки обязательно наносится еще поверхностное покрытие, защищающее древесину от атмосферных воздействий.

Разница между пропиточными составами Base, Impregnant и Belbor fix?

Все пропиточные составы Belinkа содержат биоциды и предназначены для профилактической защиты древесины от древесных паразитов.

Чем лучше и глубже проникает защитное средство в поверхность древесины, тем выше степень ее защиты. Древесину, которая будет подвергаться климатическим воздействиям, после обработки пропитывающим составом необходимо дополнительно покрыть одним из поверхностных покрытий.

Пропиточные грунтовки Base и Impregnant помимо биоцидов также содержат смолы. Они делают поверхность древесины однородной, за счет чего являются идеальным основанием для поверхностных покрытий, особенно лазурей. Они защищают древесину от грибов гниения, синевы и насекомых-вредителей. Оба изделия бесцветны, поэтому не влияют на окончательный цвет лазурного покрытия. Base обычно используется при обработке деревянных поверхностей покрытиями, содержащими органические растворители (Toplasur или Lasur). При обработке древесины лазурями на водной основе (Exterier), поверхность предварительно покрывается грунтовкой Impregnant.

Belbor fix не содержит смол, поэтому используется исключительно в качестве пропиточного состава. Его функция – защита деревянной кровельной конструкции от поражения древесными паразитами, грибами гниения и синевы. Активный компонент Belbor fix хорошо проникает в поверхность, начинает действовать по прошествии 24 часов и не вымывается из древесины. Стропильные конструкции, которые будут находиться под крышей и не будут подвергаться воздействию влаги или климатическим воздействиям, можно обрабатывать исключительно этим изделием. Карнизные свесы, подверженные климатическим воздействиям, необходимо дополнительно обработать лазурным покрытием на основе органических растворителей (Lasur или Toplasur uv plus). Belbor fix является пропиточным составом на водной основе и не содержит смол, он разрыхляет волокна древесины, подчеркивая при этом неравномерность шлифовки поверхности. По этой причине его не рекомендуется использовать в качестве грунтовки перед нанесением лазурных покрытий на видных местах. Исключением являются только карнизные свесы. Изделие немного окрашено, что может повлиять на окончательный цвет лазурного покрытия.

Что такое биоциды?

Биоциды – это средства для уничтожения вредных живых организмов.

Они подразделяются на фунгициды (защита от грибков, бактерий, микроорганизмов) и инсектициды (защита от насекомых-вредителей, а также от их яиц и личинок).

Группа изделий с биоцидами компании Belinka предназначена для профилактической защиты древесины Base, Impregnant, Belbor fix), а также для лечения уже зараженной древесины (Belocid).

Биоциды – это специальные средства, которые, как правило, добавляются в пропитки. Благодаря своим свойствам они глубоко проникают в поверхность и там оказывают воздействие на древесину за счет своих активных веществ – биоцидов.В зависимости от того, с какими паразитами или вредителями необходимо бороться, подбирается тип биоцида – инсектицид или фунгицид или же комбинация обоих.

Что такое поверхностные покрытия?

Поверхностные покрытия служат для защиты древесины от климатических и механических воздействий, а также для декоративного оформления поверхностей.
Они подразделяются на лазури (полупрозрачные покрытия, сохраняющие видимой натуральную структуру древесины) и покрывные краски или эмали (которые полностью перекрывают дерево).

лазури — выше, покрывные краски — ниже

Что такое лазури?

Лазури – это полупрозрачные покрытия, сохраняющие видимой натуральную структуру древесины.

Они служат для защиты древесины от климатических и механических воздействий, а также для декоративного оформления поверхностей. Лазури также устойчивы к легким чистящим средствам и легким химикатам, а также просты в нанесении. Важнейшими характеристиками лазурей являются паропроницаемость и простота обновления. Лазури Belinkа представлены следующим ассортиментом: Lasur, Toplasur, Toplasur uv plus, Toplasur mix, Interier и Exterier.

При использовании лазури особое внимание следует уделять рекомендуемому расходу выбранного изделия, так как только при соблюдении инструкций по использованию изделий можно добиться качественной и долгосрочной защиты древесины.

В течение первого года после монтажа древесина приспосабливается к окружающему микроклимату, поэтому она деформируется – расширяется и сжимается, как говорится, «дышит». На поверхности покрытия появляются маленькие, как правило, не видимые глазу трещины.В связи с этим по истечении года с момента первой окраски все подверженные нагрузкам деревянные элементы следует еще раз перекрыть выбранным лазурным покрытием.

Способы осветления поверхности при помощи покрытия Illumino

Первый этап: Подготовка поверхности – шлифовка щеткой и шлифовальной бумагой, очистка и удаление отслаивающихся частиц и старой краски, а также, при необходимости восстановление поверхностей.

Второй этап:Нанесение покрытия Belinkа Belles – Illuminа

Третий этап: Нанесение лазурного покрытия желаемого цветового оттенка

Что такое покрывные краски или эмали?

Это поверхностные покрытия, которые служат для декоративного оформления древесины (или металла), а также защищают ее от климатических и прочих воздействий.

После окраски текстура древесины не видна — покрывные краски или эмали полностью перекрывают поверхность, поэтому их можно использовать также для покрытия древесины более низкого качества. Покрывные краски не обладают паропроницаемостью и более требовательны при обновлении.

Обычно эти покрытия используются в комбинации с соответствующей грунтовкой. Выбор грунтовки зависит от типа обрабатываемой поверхности. Линия покрывных красок Belinkа носит название Exterier email, email универсал.

Что лучше использовать – пропитку или поверхностное покрытие?

Правильный ответ – и то и другое.

Пропитки и поверхностные покрытия не замещают, а дополняют друг друга, поэтому их следует использовать вместе. Какая бы древесина ни использовалась, ее обязательно необходимо обрабатывать поверхностным покрытием (лазурью или покрывной краской), так как она в любом случае будет подвержена механическим (внутри помещений) или климатическим (снаружи) воздействиям.

Пропитка используется в том случае, когда древеса подвержена климатическим нагрузкам – воздействию влаги.

Существуют ли в компании Belinka универсальные изделия (2 в 1) – поверхностные покрытия с добавлением биоцидов?

Компания Belinkа строго разделяет пропиточные составы и поверхностные покрытия.

Сначала дерево обрабатывается более жидким по консистенции составом, который проникает глубоко в поверхность и защищает древесину от паразитов и вредителей. После этого на обработанную поверхность наносится еще поверхностное покрытие, защищающее древесину от климатических воздействий. Таким образом, пропитка блокируется, биоциды воздействуют непосредственно внутри древесины и в тоже время не попадают в окружающую среду.

Если бы использовались поверхностные покрытия, содержащие биоциды и защищающие древесину от климатических воздействий, биоциды бы хуже проникали в поверхность древесины, а также частично бы оставались на поверхности. Пользователи имели бы непосредственный контакт с ними, а древесина была бы хуже защищена от заражения. Этот факт особо важно учитывать при выборе покрытия для жилых помещений. В таких помещениях, как правило, пропитка вообще не используется

Экологический и неэкологический принцип использования биоцидов

Экологический способ                 неэкологический способ

Различия между покрытиями Lasur и Toplasur

характеристики	Lasur	Toplasur
область применения	фасадные деревянные поверхности, ограды и т.д. (более мягкие и подверженные деформации породы древесины)	двери, окна, устойчивые к деформации и сильно подверженные климатическим воздействиям породы древесины
степень защиты от ультрафиолета и устойчивость к климатическим воздействиям	высокая (содержит УФ-фильтры и водоотталкивающие вещества)	очень высокая (содержит также пигменты, абсорбирующие УФ-излучение, воски и нейтрализаторы свободных)
блеск	легкий матовый оттенок	глянцевый
вязкость	более низкая – более жидкое покрытие (хорошо впитывается в древесину)	более высокая –тиксотропное покрытие (не капает)
рекомендованный расход при защите внешних поверхностей	1 л на 10-12 м2 (обычно наносится 3 слоя)	1 л на 8-10 м2 (обычно наносится 2 слоя)

Урок 6 класс «Строение стебля»

МБОУ «Темкинская средняя школа»

Открытый урок по биологии

для учащихся 6б класса

«Строение стебля. Многообразие стеблей»

Разработала:

Васильева А.А.

с. Темкино

2019г..

Тема: Строение стебля. Многообразие стеблей

Цель: Сформировать у учащихся знания о внутреннем строении стебля и многообразии стеблей.

Задачи:

1. Образовательные:

• Продолжить формирование знаний о связи строения с выполняемой функцией;

• Сформировать понятия: стебль; сердцевина, древесина, камбий, кора; лубяные волокна; годичное кольцо.

1. Развивающие: продолжить формирование умения сравнивать, находить общее, систематизировать материал, работать с текстом учебника.

2. Воспитывающие:

• продолжить формировать интерес к познанию природных объектов нашей местности;

• продолжить прививать бережное отношение к природе

Методы: 1) Словесные: беседа, объяснение

2) Наглядные: демонстрация изобразительных средств, натуральных объектов

Оборудование: Презентация, побеги, спил дерева, лубянные волокна, побеги дерьев,пробки

Формы: урок-изучения нового

План урока.

1. Организационный момент- 2 мин.

2. Изучение нового – 25 мин.

3. Закрепление- 15 мин.

4. Домашнее задание- 3 мин.

Ход урока.

1. Приветствие учащихся. Проверка готовности к уроку.

2. Мы продолжаем с вами изучать органы растений.

Буквы в теме нашего урока перепутались, давайте попробуем понять, о чем идет речь

Тема: Строение стебля. Разнообразие стеблей

Мы с вами будем говорить о строении стебля. Что мы сегодня должны узнать?

Цель: Изучить как устроен стебель: строение основных слоев, их функции. Мы должны выяснить, какие бывают стебли по направлению роста. Узнаем как можно определить возраст деревьев.

Для начала вспомним, что называют стеблем?

Всегда ли стебли растут вертикально вверх? Как стебли могут располагаться относительно субстрата?

По направлению роста стебли делят на несколько групп. Для того, чтобы узнать на какие именно группы делят, ознакомьтесь с текстом учебника на стр. 46 и запишите название стеблей с примерами

Обсуждение: какие бывают стебли по направлению роста?

Для того, чтобы понять хорошо ли вы поняли материал выполним задание: по картинке определить какой стебель, объяснив свой ответ.

Несмотря на то, что стебли по внешнему виду все разные, но внутреннее строение у них сходное.

Мы уже с вами знаем, что строение связано с функциями. Какие же функции выполняет стебель? (опорная, проводящая, запасающая). Следовательно, в стебле, какие должны быть ткани? (механическая, проводящая (ситовидные трубки и сосуды), запасающая(основная)).

Обратите внимание на рисунок, сколько слоев можете выделить?

Всего 4 слоя, которые можно легко различить на поперечном срезе ветви или спила дерева: кора, камбий, древесина, сердцевина.

Разберем более подробно каждый слой:

1. Начнем с коры. Какую функцию выполняет кора? Какие ткани должны присутствовать ?(параллельно заполняют схему)

Травянистые стебли и молодые стебли снаружи покрыты кожицей.

Клетки кожицы живые или мертвые?

Кожица через некоторое время замещается пробкой, состоящей из мёртвых клеток, заполненных воздухом.

К какому типу ткани будут относится кожица и пробка, если они покрывают стебель? Какова их функция?

Вспомните, что находилось в кожице листьев? (устьица). В пробке устьиц нет, но есть похожи образования – бугорки с отверстиями, через которые осуществляется газообмен. Они называются чечевички и образованы крупными клетками основной ткани с большими межклетниками. Хорошо заметны снаружи стебля у бузины, дуба, черемухи. Находят на побегах

Слой пробки у некоторых деревьев может быть очень толстым, например, у пробкового дуба. Из коры пробкового дуба производят качественные бутылочные пробки, паркет, подошву обуви.

Под пробкой могут находиться клетки основной ткани, содержащие хлорофилл. Какова их функция?

Ниже находится луб, состоящий из лубяных волокон, которые выполняют механическую (опорную) функцию, и ситовидных трубок

Какова функция ситовидных трубок? (проводят органические вещества к различным органам растения)

У некоторых растений лубяные волокна развиты очень хорошо и особенно прочны, например у льна, липы.

В каких отраслях человек использует эти растения? Лен-изготовление ткани, липа – рукоделие (изготовление лаптей, корзин,мочалок). По-другому называют лыко.

А где человек в весенние использует березу и клён?

А что такое сок? Какой он вкус?

Бережное отношение: как надо подрубать? После как надо поступить?

Самый широкий слой – это древесина. На стр.49 во 2 абзаце вы найдете, чем образована древесина. Какие функции она выполняет?

Между древесиной и лубом залегает камбий – тонкий слой клеток образовательной ткани. Если камбий-это образовательная ткань, то какова его функция?

Стебель растет в толщину за счет деятельности клеток камбия. Давайте найдем в учебнике на стр. 50 как откладываются клетки камбия. Каких клеток откладывается больше?

Клетки камбия можно увидеть только под микроскопом, но можно почувствовать, сняв часть коры и проведя пальцем по обнажившемуся месту. Клетки камбия разрушаются и увлажняют древесину

Центральную часть стебля занимает сердцевина. Найдите, какую функцию она выполняет на стр.50

Физминутка.

Я вам читаю утверждение, если оно верное, то вы тянете руки вверх, а если неверное, качаетесь в стороны.

— Лазающий стебель имеет ель.

— Камбий отвечает за рост дерева в толщину.

— Кора расположена в центральной части стебля.

— Древесина выполняет транспортную и опорную функции.

— Сердцевина выполняет запасающую функцию .

Годичные кольца.

Клетки древесины, образовавшиеся за весну и лето, составляют прирост, называемый годичным кольцом прироста. Годичные кольца появляются в результате того, что весной с началом сокодвижения камбий откладывает крупные клетки с тонкими оболочками. В конце лета у большинства деревьев образуются более мелкие клетки древесины с более толстыми оболочками. С глубокой осени и до весны следующего года деятельность камбия прекращается, а весной снова возобновляется. По годичным кольцам древесины можно определить возраст дерева, условия произрастания. Так же можно узнать в какую сторону была обращена определенная часть стебля дерева – южную или северную

Работа с рисунками, определение возраста, условий произрастания.

3. Давайте проверим усвоенные знания с помощью заданий на карточках.

Задание 1. Вставьте пропущенные слова.

1. Наружный слой коры у молодых стеблей представлен

тонкой кожицой.

2. С возрастом кожица заменятся пробкой, которая

состоит из мертвых клеток, заполненных воздухом.

3. Газообмен в кожице осуществляется через чечевички.

4. Внутренний слой коры представлен лубом, в состав

которого входят волокна, ситовидные трубки, и клетки основной ткани.

5. Древесина – плотный, широкий слой стебля, содержащий механические волокна и сосуды

6. За лубом следует тонкий слой образовательной ткани камбий, клетки которой мелкие, узкие, они обеспечивают рост стебля в толщину.

7. Сердцевина занимает центральную часть ствола дерева, в клетках которой откладываются в запас питательные вещества.

Задание 2. Верно ли утверждение?

1. По сосудам древесины передвигаются органические вещества от листьев ко всем органам растения. (-)

2. По ситовидным трубкам от корня к побегу передвигаются минеральные вещества, растворенные в воде. (-)

3. Проводящей тканью растения являются сосуды древесины и ситовидные трубки луба.(+)

4. В стебле существует только восходящий ток жидкости.(-)

5. Стебель выполняет только функцию проведения веществ по растению.(-)

Подведем итог: формулирую вывод на основе наводящих вопросов.

Внутреннее строение стебля:

1. Наружный слой коры покрыт кожицей, которая с возрастом заменяется толстым слоем – пробкой, они выполняют защитную функцию. В пробковом слое находятся чечевички через них происходит газообмен.

2. Луб состоит из лубяных волокон, которые выполняют механическую (опорную) функцию, и ситовидных трубок, которые проводят органические вещества к различным органам растения.

3. Древесина состоит из древесных волокон, которые выполняют механическую функцию, и сосудов, которые выполняют проводящую функцию.

4. Центральную часть стебля занимает сердцевина, в которой запасаются органические вещества.

5. Между древесиной и лубом залегает камбий, который обеспечивает рост стебля в толщину.

Рефлексия: Что нового вы узнали на уроке?

Что вам было особенно интересно?

В чём возникли трудности?

4. Д/з параграф 9.+ сделать мозаику «Строение стебля» или подготовить доклады о березовом соке и применении лыка

Строение дерева. От клеток до корней

Строение растений мы изучали еще в школе. В этой статьей мы решили напомнить, что из себя представляет дерево, и рассказать о каждой из его частей: клетках и тканях, древесине и коре, ветвях и ветках, листьях и корнях.

Материал был взят из первого русскоязычного издания справочника Европейского специалиста по уходу за деревьями (European Tree Worker), который пригодится как владельцам питомников и садовых участков, так и сертифицированным специалистам.

Анатомия дерева

Деревья – это древесные растения большого размера. Они обладают уникальными свойствами, позволяющими им являться доминирующим видом царства растений во многих странах мира. В основе ухода за деревьями (древоводства) лежит глубокое понимание процессов роста и развития деревьев. Только с учетом данного принципа можно профессионально осуществлять уход за деревьями.

• Клетки и ткани

Для всех живых организмов характерна общая организационная структура, состоящая из клеток, тканей и органов. Клетки – это основные «строительные блоки» данной структуры. У растений новые клетки образуются путем деления существующих. Этот процесс проходит в специальных образовательных тканях – меристемах.

Клетки:
1 – Молодая клетка с плазмой и ядром 2 – Рост клетки 3 – Зрелая клетка с большой вакуолью

После деления клетки проходят этап дифференцировки, во время которого изменяется их структура и они приобретают способность к различным специфическим функциями. Клетки с аналогичной структурой и функциями объединяются в ткани.

Затем из тканей формируются органы, которых у растений шесть: листья, стволы, корни, почки, цветы и плоды. И, наконец, органы образуют полностью функциональные организмы – деревья.

Существует два основных типа меристематической ткани:

• первичная меристема, из которой образуются клетки, отвечающие за рост побегов и корней в длину;
• вторичная меристема, из которой образуются клетки, отвечающие за прирост в диаметре.

Поперечное сечение ствола дерева: 1 – Сердцевина 2 – Ядро 3 – Сердцевинный луч 4 – Заболонь 5 – Камбий 6 – Флоэма 7 – Феллоген 8 – Кора 

У деревьев есть две вторичные меристемы: камбий и феллоген.

• Камбий выполняет крайне важную роль: в процессе деления в нем образуются новые клетки, формирующие систему сосудов дерева. Из него генерируются два вида ткани: ксилема во внутренней части и флоэма снаружи.

• Феллоген – это камбий, из которого образуется кора. Ксилема – это часть древесины, состоящая из отмерших и живых клеток. К мертвым клеткам относятся трахеи и трахеиды у хвойных пород и сосуды у лиственных деревьев. Ксилема выполняет три функции: служит механической опорой дерева; обеспечивает передвижение воды и минеральных веществ; обеспечивает хранение питательных веществ.

Когда дерево срубают и рассматривают в поперечном сечении, в ксилеме видны годичные кольца. В зонах умеренного климата данные кольца соответствуют годовому образованию ксилемы в камбии. Они имеют форму круга, так как относительный размер и плотность сосудистой ткани изменяются в течение вегетационного периода. По мере приближения к концу вегетационного периода клетки становятся меньше в диаметре.

Таким образом, благодаря резкой разнице между клетками, образованными в начале сезона (ранняя древесина), и клеткам, сформированными позднее (поздняя древесина), индивидуальный годовой прирост становится различимым.

Сердцевинный луч в древесине

1. Кольцесосудистая древесина2. Рассеяннососудистая древесина

В отношении древесины хвойные и лиственные породы значительно отличаются друг от друга. Кроме того, среди лиственных деревьев выделяются кольцесосудистые (например, Дуб (Quercus), Ясень (Fraxinus)) и рассеяннососудистые виды (например, Липа (Tilia), Бук (Fagus)).

В центре ствола формируется ядровая древесина. Она окружена живой заболонью. Не все проводящие элементы ксилемы служат для передвижения воды. За это отвечает только живая и активная ткань заболони, тогда как другая часть ксилемы, расположенная ближе к центру, является нефункциональной. Такие мертвые клетки образуют ядро – непроводящую ткань, цвет которой темнее, чем у заболони.

Флоэма отвечает за перемещение сахара от листьев к другим частям растения. Кроме флоэмы и ксилемы, сосудистая система дерева включает в себя лучевые клетки. Лучи расходятся в радиальном направлении от центра поперечного сечения через флоэму и ксилему и служат для транспортировки сахаров и их компонентов вдоль ствола. Они помогают ограничивать распространение гнили по древесной ткани и хранить запасы питательных веществ в виде крахмала.

Поперечный разрез ствола

Внешняя часть ветвей и ствола деревьев называется корой. Это защитная ткань, поддерживающая температуру внутренней части ствола, предохраняющая растения от повреждений и уменьшающая потерю воды. Кора состоит из нефункциональной флоэмы, пробковой ткани и мертвых клеток. Для минимизации потери воды ее клетки пропитаны воском и маслами.

Газообмен между живыми тканями дерева и атмосферой происходит с помощью чечевичек, маленьких пор в коре.

Это интересно

Кора различных деревьев имеет разное строение и свойства. Например, кора бука очень гладкая с небольшим количеством пробковой ткани, а кора дуба, наоборот, образует толстые слои феллемы.

Смотрите также: Именно она защищает деревья от воздействия окружающей среды. Что представляет собой перидерма? Как формируется? Как выполняет свои защитные функции? Чем отличается перидерма разных пород?

Ветки – это небольшие ветви, которые служат опорой для листьев, цветов и плодов. Ветви поддерживают ветки, а ствол поддерживает всю крону. Ветви и ветки развиваются из двух типов почек:

• терминальных или верхушечных почек на конце побега;
• боковых или пазушных почек, которые образуются вдоль ветки.

Верхушечная почка является наиболее сильной на ветви или ветке и располагается на конце побега. Она контролирует развитие вторичных почек с помощью гормонов. Обычно вторичные почки не развиваются и остаются в спящем состоянии. Как правило, верхушечная почка является наиболее активной на каждой ветви или ветке и контролирует развитие пазушных почек на том же побеге, которые часто бывают спящими: их рост сдерживается апикальным доминированием терминальной почки.

Формирование ветвей

Побеги с доминирующей верхушечной почкой бывают моноподиальными или симподиальными.

Побеги без апикального доминирования являются ложнодихотомическими.

Гибель верхушечной почки в результате случайного повреждения или обрезки может привести к активизации спящих почек рядом со срезом и, как следствие, к развитию нового побега.

Некоторые побеги развивают придаточные почки, которые формируются вдоль стволов и корней. Они возникают, как правило, в ответ на потерю обычных почек в результате действия регуляторов роста.

Ежегодный прирост: 1 – 1 год; 2 – 2 года; 3 – 3 года

Листья и почки образуются из немного утолщенной части ветки, которая называется узел. Междоузлие – это зона между узлами. На ветке видны листовые рубцы и рубцы верхушечной почки. Они помогают измерять ежегодное удлинение ветки и общий прирост. По своей структуре и функции каждая ветвь дерева сопоставима со всей кроной. Но в то же время ветви – это не просто отростки ствола.

Наоборот, ветви характеризуются уникальной формой присоединения к нему, которая имеет крайне важное значение для практической деятельности в сфере ухода за деревьями, например, для обрезки.

Ветви прочно крепятся к древесине и коре, расположенной под ветвями, но над ними крепление более хрупкое. Годовой прирост слоев ткани в зоне соединения ветви и ствола хорошо заметен и формируется большую часть времени. Плечо или выпуклость вокруг основания ветви называется воротником. В точке разветвления ткани ветви и ствола расширяются на встречу друг другу. В результате, кора приподнимается, образовывая гребень ветви. Если кора в районе разветвления окружена древесиной, она называется включенной корой. Это еще больше ослабляет развилку ствола, поскольку нормальное присоединение ветви к стволу не формируется.

Смотрите также: Рис.1 Правильная обрезка В этой статье мы поговорим об особенностях обрезки у основания ветви и обрезки, параллельной стволу. Вы узнаете, почему в наше время специалисты отдают предпочтение именно первому способу обрезки деревьев.

Листья отвечают за производство питательных веществ для дерева. Они содержат хлоропласт, наполненный зеленым пигментом – хлорофиллом, с помощью которого происходит фотосинтез. Еще одна функция листьев – транспирация, представляющая собой выведение воды через листву посредством испарения.

Строение листа: 1 – Устьице 2 – Кутикула 3 – Эпидермис 4 – Клетки палисадной паренхимы
5 – Клетки губчатой паренхимы

Площадь листьев достаточно большая, что позволяет им поглощать солнечный свет и углекислый газ, необходимые для фотосинтеза.

Внешняя поверхность листа покрыта воскообразным слоем, который называется кутикула. Она служит для минимизации дессикации (высушивания) листа.

Испарение воды и газообмен контролируют устьица – маленькие отверстия на поверхности листа.

Лист обладает развитой системой проводящих тканей, включающей в себя вены, или капиллярные каналы. Вены состоят из тканей как флоэмы, так и ксилемы, и отвечают за транспортировку воды и жизненно необходимых веществ, а также за перенос питательных веществ, которые вырабатываются в клетках листьев, к остальным органам дерева.

Это интересно

Деревья, сбрасывающие листву каждый год, называются лиственными, а те, которые сохраняют ее в течение более чем одного года, называются хвойными или вечнозелеными. Осыпание листьев обусловлено клеточными изменениями и регуляторами роста, формирующими точку отделения органа у основания черешка, или ножки листа.

Точка отделения листьев выполняет две функции:

• обеспечивает осыпание листвы осенью;
• предотвращает высыхание, распространение болезней и повреждение части растения, от которой отрывается лист.

Осенью изменение цвета листвы листопадных деревьев связано с разложением хлорофилла, позволяющим проявиться другим пигментам, содержащимся в листьях. Сокращение продолжительности светового дня в сочетании с холодными ночами приводит к усиленному накоплению сахаров и замедляет выработку хлорофилла. Этот процесс и позволяет другим пигментам, в том числе антоцианинам (красный и пурпурный) и каротиноидам (желтый, оранжевый и красный), проявиться.

Корни деревьев выполняют четыре основные функции:

• фиксация дерева;
• аккумуляция энергии и питательных веществ;
• поглощение веществ;
• транспортировка веществ.

Окончание корня:
1. Одревесневший корень
2. Корневой волосок
3. Корневой кончик
4. Корневой чехлик

Всасывающие корни представляют собой небольшие, волокнистые участки ткани, растущей на окончаниях основных одревесневших корней. У них есть эпидермальные клетки, модифицированные в корневые волоски, которые помогают поглощать воду и минеральные вещества. Корневые волоски живут совсем не долго (3–4 недели весной) и значительно активизируют способность к поглощению веществ с наступлением вегетационного периода весной.

Что касается корневых кончиков, они содержат меристему, где клетки делятся и растут в длину.

Корни растут там, где они могут найти воздух и кислород. Большая часть всасывающих корней находится на расстоянии 30 см от поверхности почвы. Также рядом с поверхностью располагаются горизонтальные боковые корни.

Якорные корни растут вертикально по направлению вниз от боковых корней, обеспечивая надежную фиксацию дерева и увеличивая глубину освоения почвы корневой системой.

Корневая система:
1 – Стержневая корневая система 2 – Мочковатая корневая система 3 – Поверхностная корневая система

Корни многих растений находятся в симбиозе с некоторыми грибами. Результат таких взаимоотношений называется микориза (грибокорень). Симбиоз двух организмов (дерева и грибов в нашем случае) основывается на взаимной пользе: грибы получают питательные вещества из корней и, в свою очередь, помогают корням всасывать воду и жизненно необходимые элементы.

Смотрите также: Грибы внутри тканей корня Сожительство микоризы и растения, как правило, бывает чрезвычайно взаимовыгодно, что обусловлено объединением имеющихся у них различных способностей.

_____________________________________________________________________

Появление первого русскоязычного издания справочника Европейского специалиста по уходу за деревьями (European Tree Worker) в России стало возможным благодаря сотрудничеству НПСА «ЗДОРОВЫЙ ЛЕС» (Россия) с ведущим немецким учебным заведением в области подготовки специалистов по уходу за деревьями – Нюрнбергской школы ухода за деревьями (Германия). 

Строение и функции стебля | Биология

Стебель имеет большое значение в жизни растения. Стебель — опора, связующее звено между всеми органами растения, место для запасания веществ. Для выполнения этих функций в нем хорошо развиты проводящие, механические и запасающие ткани.

Основные функции стебля

Стебель — «ось», побега. Он выполняет опорную функцию, «держит» на себе листья, почки, цветки, плоды и выносит их к свету. Кроме того, по стеблю идет передача воды и питательных веществ от одних органов к другим, то есть стебель выполняет также и транспортную функцию.

У многих трав, всех деревьев и кустарников в стебле откладываются в запас питательные вещества, которые используются для роста почек, цветков и плодов. Следовательно, стебель выполняет еще и запасающую функцию.

Внутреннее строение стебля

Снаружи стебель защищают от внешних воздействий покровные ткани. Самый верхний слой стебля — кожица. Она присутствует только у молодых ветвей. У более старых кожица сменяется другой покровной тканью — пробкой. Под пробкой находится кора. Наружный слой коры представлен зелеными клетками, содержащими хлорофилл, поэтому стебель выполняет еще и фотосинтезирующую функцию. Внутренний слой коры — луб. В стебло в состав луба входят ситовидные трубки, лубяные волокна и запасающие ткани. Лубяные волокна придают стеблю прочность и гибкость.

Следующий за корой слой клеток — камбий. Это образовательная ткань. Клетки камбия живые, в результате их деления образуются клетки луба и древесины. При этом в сторону древесины камбий откладывает клеток больше, чем в сторону коры. Древесина — самый мощный слой, залегающий под камбием. Она, как и луб, состоит из разных клеток. В ее состав входят сосуды и волокна. Все эти образования мертвые. Единственные живые клетки древесины — запасающие.

К центру от древесины расположена сердцевина Клетки сердцевины крупные, тонкостенные. Именно они выполняют запасающую функцию.

Годичные кольца

За счет образовательной ткани, находящейся на верхушке побега, стебель растет в длину. Деление клеток камбия обеспечивает рост стебля в толщину.

У деревьев, произрастающих в условиях умеренного климата, деление клеток камбия начинается весной и заканчивается осенью. Весной образуются более крупные клетки, а к концу лета — узкие, с толстыми оболочками. В результате формируется годичное кольцо — прирост древесины за год. Каждое кольцо состоит из светлого (летнего) и темного (зимнего) слоев. По числу годичных колец на спиле ствола можно определить возраст дерева.

Ствол дерева

Ствол дерева выполняет опорную функцию для кроны и является центральной магистралью по транспортировке питательных веществ. По стволу вода с растворенными минеральными соединениями от корней поднимается вверх к листьям, цветам и плодам (восходящий ток), а с органическими веществами опускается вниз к корневой системе (нисходящий ток). В зимнее время сокодвижение в дереве прекращается, и ствол выполняет функции по хранению влаги и питательных веществ.В основном, ствол у дерева один и расположен вертикально. Уменьшение его толщины происходит к вершине дерева. Нижняя толстая часть называется комлем, верхняя тонкая — вершиной. Часть ствола от основания до первых веток называется штамбом. Увеличение роста ствола вверх осуществляется за счет верхушечной почки, которая является главным побегом всего растения, а в толщину — за счет деления клеток камбия. Древесина, нарастая в толщину, образует годовые кольца, по которым судят о возрасте дерева. Основную массу ствола составляет древесина (50 — 90% объёма всего ствола дерева), которая имеет большое значение в промышленности. Ствол состоит из: — коры; — луба; — камбия; — древесины; — ядра; — сердцевины. Снаружи ствол дерева покрывает кора, состоящая из мертвых пробковых клеток. Она принимает участие в дыхании дерева и предохраняет его внутренние слои от внешних воздействий и от паразитов. К коре примыкает луб, который состоит из живых клеток. Он проводит минеральные вещества от кроны к корням дерева. Камбий представляет собой слой живых клеток, которые постоянно делятся на две стороны, часть к лубу, а большая часть — в сторону древесины. Благодаря ему, обеспечивается рост дерева в толщину. Древесина Основой ствола является древесина, которая занимает около 90 % ствола. Она обеспечивает растениям механическую прочность и питание. На поперечном разрезе заметно, что древесина делится на светлые и темные слои. Светлая часть расположена ближе к краю и называется заболонью, а темная – ближе к центру, и называется ядром. Заболонь является более молодой и эластичной частью ствола, толщина которой зависит от условий произрастания, от породы и др. Ядро является самой прочной и ценной частью древесины. Оно образуется отмершими клетками, отложениями солей, дубильных веществ и др.   Сердцевина находится в центре ствола, формируется в первый год жизни дерева, и залегает по всей его длине. Она представлена рыхлой тканью, состоящей из живых клеток, которые образуются делением клеток верхушечной образовательной ткани при росте дерева в высоту. При распиловке древесина разных пород имеет различную текстуру, а также отличается по своим качествам  Похожие материалы:

Структура древесины: форма и функция

Древесина – сложный биологический материал. Он находится в стеблях и корнях большинства крупных наземных растений. Для материаловеда и инженера он имеет измеримые свойства, для экономиста это возобновляемый природный ресурс, а для потребителя это материал, из которого мы получаем нашу древесину (пиломатериалы), картон, бумагу и множество других реконструированных продуктов. . Но какие бы применения мы ни нашли для дерева, все они вторичны по отношению к его основным биологическим функциям, а именно: проводить воду к листьям живых растений и обеспечивать структурный каркас, удерживающий эти листья на солнце.В то время как древесина образуется в стеблях и корнях как растений с шишками (голосеменные, широко известные как хвойные), так и многих двудольных цветковых растений (покрытосеменные, также называемые лиственными), однодольные цветковые растения, такие как пальмы, имеют твердые стебли и корни, но материал в них не настоящее дерево и совсем другие свойства. Коммерческая древесина подпадает под эти две категории — хвойные и лиственные породы. Хвойные породы — это древесина узких игольчатых деревьев, таких как сосны (Pinus sp), ели (Picea sp) и пихты (Abies sp).Большинство из них высокие вечнозеленые деревья, которые сохраняют свою листву большую часть года. Некоторые из них, такие как лиственница европейская (Larix decidua) и кипарисовик болотный (Taxodium disticum), являются лиственными и полностью теряют листья осенью и остаются безлистными в течение всей зимы. Лиственные породы, с другой стороны, представляют собой древесину широколиственных деревьев, таких как дуб (Quercus sp), ясень (Fraxinus sp) и вяз (Ulmus sp). Лиственные деревья в регионах с умеренным климатом обычно лиственные, но некоторые лиственные породы умеренного пояса, такие как большинство южных буков (Nothofagus sp) и большинство тропических лиственных деревьев, сохраняют свою зеленую листву большую часть года и считаются вечнозелеными.Хвойные и лиственные породы имеют совершенно разные клеточные структуры, если рассматривать их с помощью ручной линзы или микроскопа. Хвойные породы (рис. 1.1) имеют сравнительно простую структуру и более однородны по внешнему виду, чем лиственные (рис. 1.2). Они состоят из меньшего числа типов клеток с длинными заостренными волокнистыми клетками, называемыми трахеидами, обеспечивающими как структурную поддержку, так и проводящие пути в древесине (рис. 1.3). Лиственные породы, с другой стороны, состоят из нескольких различных типов клеток с высокоспециализированными проводящими воду клетками, называемыми сосудами (рис. 1.4) обычно хорошо виден в лупу на поперечном срезе древесины. Функцию структурной поддержки выполняет другая специализированная клетка — волокно. Эти клеточные различия между хвойными и лиственными породами имеют большое значение для потенциального использования древесины. Например, твердая древесина имеет меньше волокнистых клеток, чем мягкая древесина, и они, как правило, короче по длине. Таким образом, твердая древесина менее подходит для производства прочной бумаги, но хорошо подходит для производства гладкой высококачественной писчей бумаги.С другой стороны, диапазон типов ячеек и разнообразие рисунков этих ячеек в древесине означает, что лиственные породы часто имеют более приятный внешний вид и текстуру и, следовательно, более востребованы для изготовления мебели или отделочных материалов. Древесина образуется в тонкой зоне делящихся клеток снаружи ствола или ветки прямо под корой. Известный как сосудистый камбий, его клетки тонкостенные и меристематические. Камбий необходим для дальнейшего роста дерева. По мере того, как крона дерева становится больше с большим количеством листьев и ветвей, ствол должен увеличиваться в диаметре, чтобы выдерживать эту дополнительную нагрузку.За счет камбия к стволу добавляется больше древесины, и ствол утолщается. В умеренном климате циклическое образование новых клеток древесины каждую весну и лето и последующее прекращение камбиальных делений каждую осень и зиму оставляют в древесине знакомый образец, который мы знаем как годичные кольца роста: однако засуха может остановить рост, чтобы возобновить его позже в сезон, создающий ложное кольцо. В изменчивом тропическом климате деревья могут образовывать новые годичные кольца с каждым дождливым периодом. В таких случаях кольца явно не годовые.В некоторых лесах годичные кольца очень отчетливы, а в других плохо выражены (рис. 1.5). Это может быть связано с различиями в типах клеток, образующихся в древесине в случае сложных лиственных пород, или может быть связано с суровостью зимнего сезона, когда дерево растет. Деревья, растущие в более мягком климате с теплыми зимами, не образуют годичных колец, которые были бы такими острыми и отчетливыми, как деревья, растущие в климате с более суровыми и суровыми зимами. В хвойных породах годичные кольца появляются в результате различий в плотности по годам роста.В начале вегетационного периода сосудистый камбий образует трахеиды с большими центральными полостями или просветами и тонкими стенками (рис. 1.6). Эти клетки служат больше для проведения воды, чем для поддержки ствола, и древесина называется ранней древесиной или весенней древесиной. К концу вегетационного периода камбий образует клетки с меньшими просветами и гораздо более толстыми стенками, что соответствует переходу функции от проводящей к преимущественно опорной. Эти клетки образуют позднюю древесину или летнюю древесину.Таким образом, дерево завершает свой многолетний рост цилиндром из прочных толстостенных клеток, которые помогают дереву перезимовать. Переход от ранней древесины в течение вегетационного периода может быть весьма постепенным, как у ели или лучистой сосны, или довольно резким, как у пихты Дугласа. Древесина в центре ствола или стебля часто тверже и темнее по цвету, чем древесина ближе к коре. Эта более темная центральная область известна как сердцевина, и ее клетки мертвы и физиологически неактивны. Наружная часть ствола известна как заболонь и участвует в водном транспорте и других физиологических процессах.Заболонь обычно светлее сердцевины, хотя сердцевина некоторых пород, таких как ясень, пихта, тополь и ель, также довольно светлая. Клетки сердцевины имеют более темный цвет из-за обогащения клеток различными посторонними химическими веществами, известными как экстрактивные вещества. Эти химические вещества проникают как в клеточную стенку, так и в просвет клетки. Небольшие количества предшественников экстрактивных веществ могут быть обнаружены в живых клетках вблизи границы заболони и сердцевины. Экстрактивные вещества играют важную роль в замедлении естественного разложения древесины грибками.Они также обеспечивают некоторую естественную защиту от личинок грызущих насекомых. Сердцевина формируется после нескольких лет роста ствола или ветки. Он образует конус внутри ствола, который медленно распространяется наружу и вверх по мере расширения ствола с возрастом. Формирование сердцевины Pinus radiata и южных сосен Северной Америки начинается, когда дереву около 15 лет: молодые деревья имеют мало сердцевины или совсем не имеют ее, тогда как у старых деревьев может быть значительная часть ствола в сердцевине.Точная причина образования сердцевины неизвестна, но она характеризуется накоплением полифенольных веществ в клетках и общим снижением влажности древесины. Сердцевина представляет значительный интерес, потому что ее цвет делает ее приятной для изготовления мебели, панелей или изделий для рукоделия. В дополнение к своему цвету он может быть более ароматным за счет экстрактивных веществ. Долговечность сердцевины и ее устойчивость к гниению весьма изменчивы. Ядровую древесину, как правило, труднее пропитать консервантами, чем заболонь, а также ее труднее высушить.

Взаимосвязь между структурой, свойствами и функциями натуральной и инженерной древесины

Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций. Мировое производство и торговля лесной продукцией в 2018 году. FAO http://www.fao.org/forestry/statistics/80938/en/ (2018).

Виммерс Г. Древесина: строительный материал для высотных зданий. Нац. Преподобный Матер. 2 , 17051 (2017).

Google Scholar

Балат М.и Бозбас, К. Древесина как источник энергии: потенциальные тенденции, использование древесины и энергетическая политика. Энерг. Источник. Часть A 28 , 837–844 (2006).

Google Scholar

Шостром, Э. Химия древесины: основы и приложения (Elsevier, 1993).

Линг С., Каплан Д. Л. и Бюлер М. Дж. Нанофибриллы в природе и материаловедении. Нац. Преподобный Матер. 3 , 18016 (2018).

КАС Google Scholar

Zhu, H. et al. Древесные материалы для зеленой электроники, биологических устройств и энергетических приложений. Хим. Ред. 116 , 9305–9374 (2016 г.).

КАС Google Scholar

Гибсон Л.Дж., Эшби М.Ф. и Харли Б.А. Клеточные материалы в природе и медицине (Cambridge Univ. Press, 2010).

Мейерс М.А., Чен П.-Ю., Лин А.Ю.-М. & Seki, Y. Биологические материалы: структура и механические свойства. Прог. Матер. науч. 53 , 1–206 (2008).

КАС Google Scholar

Fratzl, P. & Weinkamer, R. Иерархические материалы природы. Прог. Матер. науч. 52 , 1263–1334 (2007).

КАС Google Scholar

Фален, Дж.и Салмен, Л. Структура поперечного сечения вторичной стенки из древесных волокон под воздействием обработки. Дж. Матер. науч. 38 , 119–126 (2003).

Google Scholar

Берглунд, Л. А. и Бургерт, И. Биоинспирированные нанотехнологии древесины для функциональных материалов. Доп. Матер. 30 , 1704285 (2018).

Google Scholar

Хилл, К.AS Модификация древесины: химические, термические и другие процессы Vol. 5 (Джон Уайли и сыновья, 2007 г.).

Эванс, П. Д., Мичелл, А. Дж. и Шмальцль, К. Дж. Исследования деградации и защиты деревянных поверхностей. Wood Sci. Технол. 26 , 151–163 (1992).

КАС Google Scholar

Эванс П., Мацунага Х. и Кигучи М. Широкомасштабное применение нанотехнологий для защиты древесины. Нац. нанотехнологии. 3 , 577 (2008).

КАС Google Scholar

Hill, C.A.S. Модификация дерева: обновление. BioResources 6 , 918–919 (2011).

КАС Google Scholar

Роуэлл, Р. М. в Справочник по инженерным биополимерам, гомополимерам, смесям и композитам (под редакцией Факиров, С. и Бхаттачарья, Д.) 673–691 (Публикации Хансера Гарднера, 2007 г.).

Homan, W.J. & Jorissen, A.J. Разработка модификации древесины. Heron 49 , 360–369 (2004).

Google Scholar

Эстевес Б. и Перейра Х. Модификация древесины путем термической обработки: обзор. BioResources 4 , 370–404 (2008).

Google Scholar

Фукс, В.Настоящий лигнин. I. Ацетилирование древесины сосны. Бер. Немецкий. хим. Гезельш. B 61 , 948–951 (1928).

Google Scholar

Ланде С., Вестин М. и Шнайдер М. Свойства фурфурилированной древесины. Скан. Дж. Для. Рез. 19 , 22–30 (2004).

Google Scholar

Fujimura, T., Uemura, I. & Inoue, M. Исследование высокой прочности древесины с высоким содержанием акрилового полимера (I).Взаимодействие дерева и акрилового высокополимера. Защита дерева. 15 , 62–71 (1989).

Google Scholar

Jiang, F. et al. Нанотехнологии на основе древесины в направлении устойчивого развития. Доп. Матер. 30 , 1703453 (2018).

Google Scholar

Фу, К., Ансари, Ф., Чжоу, К. и Берглунд, Л. А. Нанотехнология древесины для получения прочных, мезопористых и гидрофобных биокомпозитов для селективного разделения смесей масло/вода. ACS Nano 12 , 2222–2230 (2018).

КАС Google Scholar

Ли, Т. и др. Целлюлозные ионные проводники с высоким дифференциальным тепловым напряжением для сбора низкопотенциальной теплоты. Нац. Матер. 18 , 608–613 (2019).

КАС Google Scholar

Guan, H., Cheng, Z. & Wang, X. Хорошо сжимаемые древесные губки с пружинной пластинчатой ​​структурой в качестве эффективных маслопоглотителей многократного использования. ACS Nano 12 , 10365–10373 (2018).

КАС Google Scholar

Чжу, М. и др. Сильно анизотропные, высокопрозрачные древесные композиты. Доп. Матер. 28 , 5181–5187 (2016).

КАС Google Scholar

Foster, E.J. et al. Современные методы характеристики целлюлозных наноматериалов. Хим. соц.Ред. 47 , 2609–2679 (2018).

КАС Google Scholar

Утсуми Ю., Сано Ю., Фуджикава С., Фунада Р. и Отани Дж. Визуализация полых сосудов зимой и наполненных сосудов весной у диффузно-пористых деревьев с помощью криосканирующей электронной микроскопии . Завод. Физиол. 117 , 1463–1471 (1998).

КАС Google Scholar

Гирлингер, Н., Кеплингер, Т. и Харрингтон, М. Визуализация клеточных стенок растений с помощью конфокальной рамановской микроскопии. Нац. протокол 7 , 1694–1708 (2012).

КАС Google Scholar

Agarwal, UP. Рамановская визуализация для исследования ультраструктуры и состава клеточных стенок растений: распределение лигнина и целлюлозы в древесине черной ели ( Picea mariana ). Планта 224 , 1141 (2006).

КАС Google Scholar

Злотников И., Золотоябко Э. и Фратцль П. Модульное картирование биологических композиционных материалов в наномасштабе: теория и практика. Прог. Матер. науч. 87 , 292–320 (2017).

КАС Google Scholar

Сайто, К. и др. Прямое картирование морфологического распределения сирингил- и гваяциллигнина в ксилеме клена методом времяпролетной масс-спектрометрии вторичных ионов. Завод. J. 69 , 542–552 (2012).

КАС Google Scholar

Плаза, Н. З., Пингали, С. В., Цянь, С., Хеллер, В. Т. и Джейкс, Дж. Э. Информирование о повышении долговечности лесных товаров с использованием малоуглового рассеяния нейтронов. Целлюлоза 23 , 1593–1607 (2016).

КАС Google Scholar

Fernandes, A. N. et al. Наноструктура микрофибрилл целлюлозы в древесине ели. Проц. Натл акад. науч. США 108 , E1195–E1203 (2011 г.).

Google Scholar

Zhu, H. et al. Аномальный закон масштабирования прочности и ударной вязкости целлюлозной нанобумаги. Проц. Натл акад. науч. США 112 , 8971–8976 (2015).

КАС Google Scholar

Шмидт Дж. и Калиске М. Модели для численного анализа разрушения деревянных конструкций. англ. Структура 31 , 571–579 (2009).

Google Scholar

Яно Х., Хиросе А. и Инаба С. Высокопрочные древесные материалы. Дж. Матер. науч. лат. 16 , 1906–1909 (1997).

КАС Google Scholar

Дональдсон, Л. А. Лигнификация и топохимия лигнина — ультраструктурный взгляд. Фитохимия 57 , 859–873 (2001).

КАС Google Scholar

Барнетт, Дж. Р. и Бонэм, В. А. Угол микрофибрилл целлюлозы в клеточной стенке древесных волокон. биол. Ред. 79 , 461–472 (2004).

КАС Google Scholar

Weinkamer, R. & Fratzl, P. Механическая адаптация биологических материалов — примеры кости и дерева. Матер. науч. англ. C 31 , 1164–1173 (2011).

КАС Google Scholar

Гордон, Дж. Э. и Мэттис, округ Колумбия, в книге «Новая наука о прочных материалах, или почему вы не проваливаетесь сквозь пол» (AAPT, 1985).

Фанг, С.-Х., Мариотти, Н., Клотье, А., Кубаа, А. и Бланше, П. Уплотнение шпона путем сжатия в сочетании с теплом и паром. евро. Дж. Вуд Прод. 70 , 155–163 (2012).

КАС Google Scholar

Бехта П., Хизироглу С., Шепелюк О. Свойства фанеры, изготовленной из прессованного шпона, как строительного материала. Матер. Дес. 30 , 947–953 (2009).

КАС Google Scholar

Парил, П. и др. Сравнение отдельных физико-механических свойств уплотненной древесины бука, пластифицированной аммиаком и насыщенным паром. евро. Дж. Вуд Прод. 72 , 583–591 (2014).

Google Scholar

Кеплингер, Т.и другие. Универсальная стратегия прививки полимеров к клеточным стенкам древесины. Акта Биоматер. 11 , 256–263 (2015).

КАС Google Scholar

Витас, С., Кеплингер, Т., Райххольф, Н., Фиги, Р. и Кабейн, Э. Функциональный лигноцеллюлозный материал для очистки воды от ионов меди (II): на пути к конструкции древесного фильтра . Дж. Азар. Матер. 355 , 119–127 (2018).

КАС Google Scholar

Чен Ф.и другие. Мезопористая трехмерная древесная мембрана, украшенная наночастицами, для высокоэффективной очистки воды. ACS Nano 11 , 4275–4282 (2017).

КАС Google Scholar

Чжу, М. и др. Плазмонная древесина для высокоэффективного производства солнечного пара. Доп. Энергия Матер. 8 , 1701028 (2018).

Google Scholar

Ли Т.и другие. Анизотропная, легкая, прочная и супертеплоизолирующая нанодревесина с естественно выровненной наноцеллюлозой. науч. Доп. 4 , eaar3724 (2018).

Google Scholar

Ли, Т. и др. Наножидкостная мембрана для регулирования ионов с выровненными нановолокнами целлюлозы. науч. Доп. 5 , eaau4238 (2019).

КАС Google Scholar

Сонг, Дж.и другие. Сильно сжимаемый анизотропный аэрогель с выровненными целлюлозными нановолокнами. ACS Nano 12 , 140–147 (2018).

КАС Google Scholar

Song, J. et al. Супергибкая древесина. Приложение ACS Матер. Интерфейсы 9 , 23520–23527 (2017 г.).

КАС Google Scholar

Kawamata, Y. et al. Кинетический анализ делигнификации древесины кедра при органосольвентной обработке двухфазным растворителем по модели непрореагировавшего ядра. Хим. англ. J. 368 , 71–78 (2019).

КАС Google Scholar

Шен, Ф. и др. Сверхтолстый, малоизвилистый и мезопористый древесно-угольный анод для высокоэффективных натрий-ионных аккумуляторов. Доп. Энергия Матер. 6 , 1600377 (2016).

Google Scholar

Эрмейдан, М. А., Кабейн, Э., Хасс, П., Кетц, Дж. и Бургерт, И.Полностью биоразлагаемая модификация древесины для улучшения размерной стабильности и водопоглощающих свойств за счет прививки поли(ε-капролактона) к клеточным стенкам. Зеленый хим. 16 , 3313–3321 (2014).

КАС Google Scholar

Кабейн Э., Кеплингер Т., Кюннигер Т., Мерк В. и Бургерт И. Функциональные лигноцеллюлозные материалы, полученные ATRP из древесного каркаса. науч. Респ. 6 , 31287 (2016).

Google Scholar

Кабейн Э., Кеплингер Т., Мерк В., Хасс П. и Бургерт И. Возобновляемые и функциональные древесные материалы путем привитой полимеризации в клеточных стенках. ChemSusChem 7 , 1020–1025 (2014).

КАС Google Scholar

Трей С., Джафарзаде С. и Йоханссон М. Полимеризация полианилина на месте в шпоне. Приложение ACS Матер. Интерфейсы 4 , 1760–1769 (2012 г.).

КАС Google Scholar

Donath, S., Militz, H. & Mai, C. Модификация древесины алкоксисиланами. Wood Sci. Технол. 38 , 555–566 (2004).

КАС Google Scholar

Kong, L., Guan, H. & Wang, X. Полимеризация in situ фурфурилового спирта с дигидрофосфатом аммония в древесине тополя для улучшения стабильности размеров и огнестойкости. ACS Сустейн. хим. англ. 6 , 3349–3357 (2018).

КАС Google Scholar

Мерк, В., Чанана, М., Гаан, С. и Бургерт, И. Минерализация древесины путем введения карбоната кальция для повышения огнестойкости. Holzforschung 70 , 867–876 (2016).

КАС Google Scholar

Шин Ю., Лю Дж., Чанг Дж.H., Nie, Z. & Exarhos, GJ. Иерархически упорядоченная керамика посредством золь-гелевой минерализации биологических клеточных структур с использованием шаблона поверхностно-активного вещества. Доп. Матер. 13 , 728–732 (2001).

КАС Google Scholar

Song, J. et al. Переработка объемной натуральной древесины в высокоэффективный конструкционный материал. Природа 554 , 224–228 (2018).

КАС Google Scholar

Ли, Ю.и другие. Лигниноудерживающая прозрачная древесина. ChemSusChem 10 , 3445–3451 (2017).

КАС Google Scholar

Хе, С. и др. Энергосберегающий конструкционный материал на основе древесины, который за счет инженерии пористой структуры позволяет повысить эффективность здания. Малые методы 4 , 1

7 (2020).

КАС Google Scholar

Конг, В.и другие. Вдохновленные мышцами высокоанизотропные, прочные, ионопроводящие гидрогели. Доп. Матер. 30 , 1801934 (2018).

Google Scholar

Chen, C. et al. Цельнодеревянные, малоизвилистые, водные, биоразлагаемые суперконденсаторы со сверхвысокой емкостью. Энергетическая среда. науч. 10 , 538–545 (2017).

КАС Google Scholar

Кекес, Дж.и другие. Восстановление клеточных стенок после необратимой деформации древесины. Нац. Матер. 2 , 810–813 (2003).

КАС Google Scholar

Guindos, P. & Guaita, M. Трехмерная модель древесного материала для имитации поведения древесины с любым типом сучка в макромасштабе. Wood Sci. Технол. 47 , 585–599 (2013).

КАС Google Scholar

Стекло, С.В. и Зелинка С.Л. в Справочнике по дереву : Древесина как конструкционный материал , гл. 4 (Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба, Лаборатория лесных товаров, 2010 г.).

Холбрук, Н. М. Транспортировка воды к верхушкам деревьев. Физ. Сегодня 61 , 76–77 (2008).

Google Scholar

McCulloh, K.A., Sperry, J.S. & Adler, F.R. Транспорт воды в растениях подчиняется закону Мюррея. Природа 421 , 939–942 (2003).

КАС Google Scholar

Ли Ю., Васильева Е., Сычугов И., Попов С. и Берглунд Л. Оптически прозрачная древесина: последние достижения, возможности и проблемы. Доп. Опц. Матер. 6 , 1800059 (2018).

Google Scholar

Росс, Р. Дж. (ред.) Справочник по древесине: древесина как конструкционный материал (Департамент сельского хозяйства, Лесная служба, Лаборатория лесных товаров, 2010 г.).

Густавссон, Л. и Сатре, Р. Изменчивость энергетического баланса и баланса углекислого газа в деревянных и бетонных строительных материалах. Стр. Окружающая среда. 41 , 940–951 (2006).

Google Scholar

Brandner, R., Flatscher, G., Ringhofer, A., Schickhofer, G. & Thiel, A. Перекрестно-клееный брус (CLT): обзор и разработка. евро. Дж. Вуд Прод. 74 , 331–351 (2016).

КАС Google Scholar

Mora Mendez, D. F. et al. Механическое поведение химически модифицированной ели европейской: общая иерархическая модель модификации древесины. Wood Sci. Технол. 53 , 447–467 (2019).

КАС Google Scholar

Ниска К.О. и Сайн М. Древесно-полимерные композиты (Elsevier, 2008).

Чизмадиа Р., Faludi, G., Renner, K., Móczó, J. & Pukánszky, B. Биокомпозиты PLA/древесина: Повышение прочности композита путем химической обработки волокон. Композ. Часть А Прил. науч. Произв. 53 , 46–53 (2013).

КАС Google Scholar

Stamm, A.J. & Seborg, R.M. Лаборатория лесных товаров Обработанная смолой, ламинированная, прессованная древесина (Compreg) (Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба, 1960).

Лайне, К. и др. Измерение набухания и восстановления толщины уплотненной и термомодифицированной массивной древесины сосны обыкновенной. Дж. Матер. науч. 48 , 8530–8538 (2013).

КАС Google Scholar

Камке, Ф. А. Уплотненная лучистая сосна для конструкционных композитов. Мадерас. Cиенц. у. Tecnología 8 , 83–92 (2006).

Google Scholar

Шамс, М.И., Яно Х. и Эндоу К. Деформация сжатия древесины, пропитанной низкомолекулярной фенолформальдегидной (ФФ) смолой I: влияние давления прессования и удерживания давления. J. Wood Sci. 50 , 337–342 (2004).

КАС Google Scholar

Шамс, М. И., Яно, Х. и Эндоу, К. Деформация сжатия древесины, пропитанной низкомолекулярной фенолформальдегидной (ФФ) смолой III: эффекты обработки хлоритом натрия. J. Wood Sci. 51 , 234–238 (2005).

КАС Google Scholar

Фрей, М. и др. Делигнифицированные и уплотненные целлюлозные сыпучие материалы с превосходными свойствами при растяжении для устойчивого проектирования. Приложение ACS Матер. Интерфейсы 10 , 5030–5037 (2018 г.).

КАС Google Scholar

Чжу, М. и др. Анизотропные прозрачные пленки с ориентированными нановолокнами целлюлозы. Доп. Матер. 29 , 1606284 (2017).

Google Scholar

Jia, C. et al. Масштабируемая анизотропная прозрачная бумага непосредственно из дерева для управления светом в солнечных батареях. Nano Energy 36 , 366–373 (2017).

КАС Google Scholar

Фрей, М. и др. Настраиваемая древесина с помощью обратимого сцепления и биоинспирированных механических градиентов. Доп. науч. 6 , 1802190 (2019).

Google Scholar

Гибсон, Л. Дж. Иерархическая структура и механика растительных материалов. JR Soc. Интерфейс 9 , 2749–2766 (2012 г.).

КАС Google Scholar

Ashby, M. F. Выбор материалов в механическом проектировании (Butterworth-Heinemann, 2011).

Гарсия, М., Идальго, Дж., Гармендиа, И. и Гарсия-Хака, Дж. Древесно-пластиковые композиты с улучшенными показателями огнестойкости и долговечности. Композ. Часть А Прил. науч. Произв. 40 , 1772–1776 (2009 г.).

Google Scholar

Guo, H. et al. Биоинспирированная струвитная минерализация для огнеупорной древесины. Приложение ACS Матер. Интерфейсы 11 , 5427–5434 (2019).

КАС Google Scholar

Лю, Дж.и другие. Нанолисты из гексагонального нитрида бора в качестве высокоэффективных огнестойких покрытий для древесины без связующего вещества. Малый 13 , 1602456 (2017).

Google Scholar

Карозио, Ф., Каттика, Ф., Медина, Л. и Берглунд, Л. А. Глиняная нанобумага как многофункциональное огнезащитное покрытие для кирпича и строительного раствора — пример использования древесины. Матер. Дес. 93 , 357–363 (2016).

КАС Google Scholar

Плакетт, Д.В., Даннингем, Э.А. и Сингх, А.П. Выветривание химически модифицированной древесины. Holz как Roh-und Werkst. 50 , 135 (1992).

КАС Google Scholar

Ган В. и др. Плотный, самообразующийся угольный слой позволяет получить огнеупорный древесный конструкционный материал. Доп. Функц. Матер. 29 , 1807444 (2019).

Google Scholar

Мерк, В., Чанана, М., Кеплингер, Т., Гаан, С. и Бургерт, И. Гибридные древесные материалы с повышенной огнестойкостью за счет биоинспирированной минерализации на нано- и субмикронном уровне. Зеленый хим. 17 , 1423–1428 (2015).

КАС Google Scholar

Fu, Q. et al. Наноструктурированные древесные гибриды для огнезащиты, полученные путем импрегнирования глины в клеточную стенку. Приложение ACS Матер. Интерфейсы 9 , 36154–36163 (2017 г.).

КАС Google Scholar

Роуэлл, Р. М., Ибах, Р. Э., МакСвини, Дж. и Нильссон, Т. Понимание устойчивости к гниению, стабильности размеров и изменения прочности термообработанной и ацетилированной древесины. Вуд Матер. науч. англ. 4 , 14–22 (2009).

КАС Google Scholar

Майер, Дж. Наноионика: перенос ионов и электрохимическое хранение в закрытых системах. Нац. Матер. 4 , 805–815 (2005).

КАС Google Scholar

Чен К., Куанг Ю. и Ху Л. Проблемы и возможности солнечного испарения. Дж 3 , 683–718 (2019).

КАС Google Scholar

Стейн, Д., Круитхоф, М. и Деккер, К. Транспорт ионов, управляемый поверхностным зарядом, в нанофлюидных каналах. Физ. Преподобный Летт. 93 , 035901 (2004).

Google Scholar

Weigl, B.H. & Yager, P. Разделение и обнаружение на основе микрофлюидной диффузии. Наука 283 , 346–347 (1999).

Google Scholar

Jia, C. et al. Анизотропные мезопористые микрофлюидные каркасы с масштабируемыми ориентированными нановолокнами целлюлозы. Приложение ACS Матер. Интерфейсы 10 , 7362–7370 (2018 г.).

КАС Google Scholar

Пендергаст М.М. и Хук Э.М. Обзор мембранных нанотехнологий для очистки воды. Энергетическая среда. науч. 4 , 1946–1971 (2011).

КАС Google Scholar

Chen, C. et al. Интеркаляционная псевдоемкость Na ⁺ в связанном с графеном оксиде титана, обеспечивающая сверхбыстрое накопление натрия и длительное циклирование. Нац. коммун. 6 , 6929 (2015).

КАС Google Scholar

Джейкс, Дж. Э. Механизм диффузии через вторичные клеточные стенки в лигноцеллюлозной биомассе. J. Phys. хим. B 123 , 4333–4339 (2019).

КАС Google Scholar

Чен, К. и Ху, Л. Наноцеллюлоза к передовым устройствам хранения энергии: структура и электрохимия. Согл. хим. Рез. 51 , 3154–3165 (2018).

КАС Google Scholar

Chen, C. et al. Вдохновленная природой конструкция с тремя путями, позволяющая использовать высокоэффективные гибкие батареи Li–O ₂ . Доп. Энергия Матер. 9 , 1802964 (2019).

Google Scholar

Peng, X. et al. Иерархически пористые углеродные пластины, полученные из древесины, в качестве бифункциональных электродов ORR/OER. Доп. Матер. 31 , 11 (2019).

Google Scholar

Zhang, Y. et al. Литий-металлический анод большой емкости с малой извилистостью и направляющими каналами. Проц. Натл акад. науч. США 114 , 3584–3589 (2017).

КАС Google Scholar

Луо В. и др. Инкапсуляция металлического Na в электропроводящую основу с пористыми каналами в качестве высокостабильного металлического Na-анода. Нано Летт. 17 , 3792–3797 (2017).

КАС Google Scholar

Chen, C. et al. Высокопроводящие, легкие, углеродные каркасы с низкой извилистостью в качестве сверхтолстых токосъемников 3D. Доп. Энергия Матер. 7 , 1700595 (2017).

Google Scholar

Li, Y. et al. Использование литий-серных батарей большой площади: проектирование анизотропных и малоизвилистых пористых архитектур. ACS Nano 11 , 4801–4807 (2017).

КАС Google Scholar

Song, H. et al. Иерархически пористый, сверхтолстый, «дышащий» древесный катод для литий-кислородных аккумуляторов. Доп. Энергия Матер. 8 , 1701203 (2018).

Google Scholar

Wang, Y. et al. Древесные иерархически пористые электроды для высокоэффективных полностью твердотельных суперконденсаторов. Доп. Функц. Матер. 28 , 1806207 (2018).

Google Scholar

Танг З. и др. Высокоанизотропный многоканальный древесный углерод с оптимизированным легированием гетероатомами для суперконденсатора и реакции восстановления кислорода. Carbon 130 , 532–543 (2018).

КАС Google Scholar

Сюй, С. и др. Гибкий литий-СО ₂ аккумулятор сверхвысокой емкости и стабильной цикличности. Энергетическая среда. науч. 11 , 3231–3237 (2018).

КАС Google Scholar

Черемисинов, Н. П. Справочник по технологиям очистки воды и сточных вод (Баттерворт-Хайнеманн, 2002).

Хаваджи А.Д., Кутубхана И.К. и Ви Дж.-М. Развитие технологий опреснения морской воды. Опреснение 221 , 47–69 (2008).

КАС Google Scholar

Че, В.и другие. Мезопористый фильтр на древесной основе, украшенный наночастицами серебра, для очистки воды. ACS Сустейн. хим. англ. 7 , 5134–5141 (2019).

КАС Google Scholar

Ван, К. и др. Двумерная мембрана и трехмерные объемные аэрогелевые материалы с использованием нисходящей древесной нанотехнологии для мультиповеденческого и многоразового разделения масла и воды. Хим. англ. J. 371 , 769–780 (2019).

КАС Google Scholar

Бай, X. и др. Простое изготовление супергидрофобного древесного ломтика для эффективного разделения эмульсии вода-в-масле. Сентябрь Очист. Технол. 210 , 402–408 (2019).

КАС Google Scholar

Чжу, М. и др. Вдохновленный деревом дизайн для высокоэффективного извлечения воды. Доп. Матер. 29 , 1704107 (2017).

Google Scholar

Сюэ, Г. и др. Прочная и недорогая обработанная пламенем древесина для высокопроизводительного солнечного пара. Приложение ACS Матер. Интерфейсы 9 , 15052–15057 (2017 г.).

КАС Google Scholar

Лю, Х. и др. Высокоэффективное солнечное паровое устройство с многослойными каналами: искусственное дерево с перевернутой конструкцией. Доп.Энергия Матер. 8 , 1701616 (2018).

Google Scholar

Ван Ю. и др. Полностью естественная, высокоэффективная добыча подземных вод с помощью солнечного пара / пара. Доп. Поддерживать. Сист. 3 , 1800055 (2019).

Google Scholar

Jia, C. et al. Богатые мезоструктуры из натурального дерева для выработки солнечного пара. Дж 1 , 588–599 (2017).

Google Scholar

Лю, К.-К. и другие. Композит дерево-оксид графена для высокоэффективного солнечного пара и опреснения. Приложение ACS Матер. Интерфейсы 9 , 7675–7681 (2017 г.).

КАС Google Scholar

Chen, C. et al. Очень гибкое и эффективное устройство для производства солнечного пара. Доп. Матер. 29 , 1701756 (2017).

Google Scholar

Ли, Т. и др. Масштабируемое и высокоэффективное мезопористое устройство для производства солнечного пара на основе древесины: локализованное тепло, быстрая транспортировка воды. Доп. Функц. Матер. 28 , 1707134 (2018).

Google Scholar

Лю, Х. и др. Полупроводниковая декорированная деревянная мембрана с узкой запрещенной зоной для высокоэффективной очистки воды с использованием солнечной энергии. Дж. Матер. хим. А 6 , 18839–18846 (2018).

КАС Google Scholar

Куанг Ю. и др. Высокопроизводительный самовосстанавливающийся солнечный испаритель для непрерывного опреснения воды. Доп. Матер. 31 , 1

8 (2019).

Google Scholar

Хе, С. и др. Вдохновленный природой солеустойчивый бимодальный пористый солнечный испаритель для эффективного и стабильного опреснения воды. Энергетическая среда. науч. 12 , 1558–1567 (2019).

КАС Google Scholar

Siria, A. et al. Гигантское осмотическое преобразование энергии, измеренное в одной трансмембранной нанотрубке из нитрида бора. Природа 494 , 455–458 (2013).

КАС Google Scholar

Ким, С.Дж., Ко, С.Х., Канг, К.Х. и Хан, Дж. Прямое опреснение морской воды путем поляризации концентрации ионов. Нац. нанотехнологии. 5 , 297–301 (2010).

КАС Google Scholar

Ан, Н., Флеминг, А. М., Уайт, Х. С. и Берроуз, С. Дж. Взаимодействия краун-эфира и электролита позволяют обнаруживать нанопоры отдельных абазических участков ДНК в отдельных молекулах. Проц. Натл акад. науч. США 109 , 11504–11509 (2012 г.).

КАС Google Scholar

Вентилятор, р., Huh, S., Yan, R., Arnold, J. & Yang, P. Затворный перенос протонов в выровненных мезопористых пленках кремнезема. Нац. Матер. 7 , 303–307 (2008).

КАС Google Scholar

Чен Г. и др. Высокопроводящая катионная древесная мембрана. Доп. Функц. Матер. 29 , 1

2 (2019).

КАС Google Scholar

Финк С.Прозрачная древесина – новый подход в функциональном исследовании структуры древесины. Holzforschung 46 , 403–408 (1992).

КАС Google Scholar

Ли, Ю., Фу, К., Ю, С., Ян, М. и Берглунд, Л. Оптически прозрачная древесина из нанопористой целлюлозной матрицы: сочетание функциональных и структурных характеристик. Биомакромолекулы 17 , 1358–1364 (2016).

КАС Google Scholar

Чжу М.и другие. Прозрачные и дымчатые древесные композиты для высокоэффективного широкополосного управления светом в солнечных батареях. Nano Energy 26 , 332–339 (2016).

КАС Google Scholar

Li, Y. et al. К прозрачной древесине сантиметровой толщины через манипуляции с интерфейсом. Дж. Матер. хим. А 6 , 1094–1101 (2018).

КАС Google Scholar

Ву, Дж.и другие. Влияние делигнификации на морфологические, оптические и механические свойства прозрачной древесины. Композ. Часть А Прил. науч. Произв. 117 , 324–331 (2019).

КАС Google Scholar

Васильева Е. и др. Рассеяние света структурно-анизотропными средами: эталон с прозрачным деревом. Доп. Опц. Матер. 6 , 1800999 (2018).

Google Scholar

Ли Т.и другие. Древесный композит как энергоэффективный строительный материал: направленное пропускание солнечного света и эффективная теплоизоляция. Доп. Энергия Матер. 6 , 1601122 (2016).

Google Scholar

Ю. З. и др. Прозрачная древесина, содержащая наночастицы Cs _x WO ₃ , для применения в теплозащитных окнах. Дж. Матер. хим. А 5 , 6019–6024 (2017).

КАС Google Scholar

Васильева Е.и другие. Генерация молекул органических красителей, встроенных в прозрачную древесину. Доп. Опц. Матер. 5 , 1700057 (2017).

Google Scholar

Li, Y. et al. Люминесцентное прозрачное дерево. Доп. Опц. Матер. 5 , 1600834 (2017).

Google Scholar

Ган В. и др. Люминесцентные и прозрачные древесные композиты, изготовленные из поли(метилметакрилата) и пропитки наночастицами γ-Fe ₂ O ₃ @YVO ₄ :Eu ³⁺ . ACS Сустейн. хим. англ. 5 , 3855–3862 (2017).

КАС Google Scholar

Ган В. и др. Прозрачные магнитные древесные композиты на основе иммобилизованных наночастиц Fe ₃ O ₄ в делигнифицированный древесный темплат. Дж. Матер. науч. 52 , 3321–3329 (2017).

КАС Google Scholar

Цю З.и другие. Прозрачная древесина с эффектом защиты от инфракрасного тепла и ультрафиолета за счет включения модифицированных наночастиц оксида олова, легированных сурьмой. Композ. науч. Технол. 172 , 43–48 (2019).

КАС Google Scholar

Чжан, Т. и др. Гибкий прозрачный строганный шпон для электролюминесцентных приборов переменного тока. ACS Сустейн. хим. англ. 7 , 11464–11473 (2019).

КАС Google Scholar

Jia, C. et al. Чистая древесина в пользу высокоэффективных строительных материалов. ACS Nano 13 , 9993–10001 (2019).

КАС Google Scholar

Кавасаки Т. и Каваи С. Теплоизоляционные свойства сэндвич-панелей на древесной основе для использования в качестве конструкционной теплоизоляции стен и полов. J. Wood Sci. 52 , 75–83 (2006).

Google Scholar

Цетинер И. и Ши А. Д. Древесные отходы как альтернатива теплоизоляции зданий. Энергетическая сборка. 168 , 374–384 (2018).

Google Scholar

Чен, Л., Сонг, Н., Ши, Л. и Дин, П. Анизотропный теплопроводный композит с каркасами из древесного углерода. Композ. Часть А Прил. науч. Произв. 112 , 18–24 (2018).

КАС Google Scholar

Куанг Ю. и др. Нагретый солнечным светом углеродный абсорбент для эффективной очистки высоковязкой сырой нефти. Доп. Функц. Матер. 29 , 12 (2019).

Google Scholar

Ван, Дж. и др. Сильно анизотропные проводники. Доп. Матер. 29 , 1703331 (2017).

Google Scholar

Ma, L., Wang, Q. & Li, L. Делигнифицированный материал из смеси древесины/каприновой и пальмитиновой кислот с фазовым переходом в стабильной форме для сохранения тепла. Сол. Энергия Матер. Сол. Ячейка 194 , 215–221 (2019).

КАС Google Scholar

Раман А. П., Анома М. А., Чжу Л., Рефаэли Э. и Фан С. Пассивное радиационное охлаждение ниже температуры окружающего воздуха под прямыми солнечными лучами. Природа 515 , 540–544 (2014).

КАС Google Scholar

Тянь, Л. и др. Конструкционный материал с радиационным охлаждением. Наука 364 , 760–763 (2019).

Google Scholar

Донг, А. и др. Цеолитовая ткань посредством шаблонирования клеток древесины. Доп. Матер. 14 , 926–929 (2002).

КАС Google Scholar

Е. Р.и другие. Лазерно-индуцированное образование графена на древесине. Доп. Матер. 29 , 1702211 (2017).

Google Scholar

Ян, Х. и др. Самосветящийся древесный композит для хранения тепловой и световой энергии. Материал для хранения энергии. 18 , 15–22 (2019).

КАС Google Scholar

Хай, Дж., Чен, Ф., Су, Дж., Сюй, Ф. и Ван, Б.Колориметрический датчик с усилением на основе пористой древесины для обнаружения Hg ²⁺ в реакциях восстановления метиленового синего, запускаемых Hg ²⁺ . Анал. хим. 90 , 4909–4915 (2018).

КАС Google Scholar

Chen, C. et al. Масштабируемый и устойчивый подход к сильно сжимаемой анизотропной пластинчатой ​​углеродной губке. Chem 4 , 544–554 (2018).

КАС Google Scholar

Ле, Т.-С. Д., Пак С., Ан Дж., Ли П. С. и Ким Ю.-Дж. Сверхбыстрые лазерные импульсы позволяют в один этап наносить графеновые узоры на древесину и листья для экологичной электроники. Доп. Функц. Матер. 29 , 1

1 (2019).

Google Scholar

Xi, J. et al. Структура прямого канала на древесной основе для высокоэффективного поглощения микроволн. Carbon 124 , 492–498 (2017).

КАС Google Scholar

Юань Ю.и другие. Жесткие, термически стабильные и сильно анизотропные монолиты из углеродного композита на основе древесины для защиты от электромагнитных помех. Приложение ACS Матер. Интерфейсы 9 , 21371–21381 (2017 г.).

КАС Google Scholar

Wang, Y. et al. Высокопроизводительный древесно-углеродный монолитный реактор с малой извилистостью. Доп. Матер. 29 , 1604257 (2017).

Google Scholar

Тампиери, А.и другие. От дерева к кости: многоэтапный процесс преобразования иерархических структур древесины в биомиметические каркасы из гидроксиапатита для инженерии костной ткани. Дж. Матер. хим. 19 , 4973–4980 (2009 г.).

КАС Google Scholar

Chen, C. et al. Безкаталитический рост углеродных нанотрубок in situ в замкнутом пространстве с использованием высокого температурного градиента. Исследования 2018 , 1793784 (2018).

Google Scholar

Ли, Ю.и другие. Сборка «цепного катализатора» in situ в малоизвилистых иерархических углеродных структурах для эффективного и стабильного производства водорода. Доп. Энергия Матер. 8 , 1801289 (2018).

Google Scholar

Джейкс, Дж. Э. и др. Не только древесина — использование древесины в будущем материалов, химикатов и топлива. JOM 68 , 2395–2404 (2016).

КАС Google Scholar

Бургерт И., Cabane, E., Zollfrank, C. & Berglund, L. Биологические функциональные древесные материалы – гибриды и реплики. Междунар. Матер. Ред. 60 , 431–450 (2015).

КАС Google Scholar

Stanzl-Tschegg, S.E. Древесина как материал для биостимуляции. Матер. науч. англ. C 31 , 1174–1183 (2011).

КАС Google Scholar

Сегмель, Дж.С., Лаурия А., Кеплингер Т., Берг Дж. К. и Бургерт И. Отслеживание путей транспорта на короткие расстояния в биологических тканях с помощью сверхмалых наночастиц. Фронт. хим. 6 , 28 (2018).

Google Scholar

Мерк В., Берг Дж. К., Кривка К. и Бургерт И. Направленная кристаллизация сульфата бария, заключенная в иерархических ячеистых структурах. Кристалл. Рост Des. 17 , 677–684 (2017).

КАС Google Scholar

Гирлингер Н. и Шваннингер М. Химическая визуализация клеточных стенок древесины тополя с помощью конфокальной рамановской микроскопии. Завод. Физиол. 140 , 1246–1254 (2006).

КАС Google Scholar

Кеплингер, Т. и др. Интеллектуальные иерархические материалы на биологической основе путем образования гидрогелей, реагирующих на раздражители, внутри микропористой структуры древесины. Доп. Матер. Интерфейсы 3 , 1600233 (2016 г.).

Google Scholar

Сегмель, Дж. С., Студер, В., Кеплингер, Т. и Бургерт, И. Характеристика иерархических целлюлозных каркасов из древесины для многофункциональных применений. Материалы 11 , 517 (2018).

Google Scholar

Синг, Э. XXXVIII. Предлагаемый метод расширения микроскопического разрешения в ультрамикроскопическую область. Лондон Эдинбург Дублин Филос. Маг. J. Sci. 6 , 356–362 (1928).

КАС Google Scholar

Поль, Д. В., Денк, В. и Ланц, М. Оптическая стетоскопия: запись изображения с разрешением λ/20. Заяв. физ. лат. 44 , 651–653 (1984).

Google Scholar

Декерт-Гаудиг Т., Тагучи А., Кавата С. и Декерт В.Спектроскопия комбинационного рассеяния с усилением наконечника — от ранних разработок до недавних достижений. Хим. соц. Ред. 46 , 4077–4110 (2017).

КАС Google Scholar

Шарма, Г., Декерт-Гаудиг, Т. и Декерт, В. Рамановское рассеяние с усилением наконечника — нацеливание на структурно-специфическую характеристику поверхности для биомедицинских образцов. Доп. Наркотик Делив. 89 , 42–56 (2015).

КАС Google Scholar

Кеплингер, Т.и другие. Увеличение наноразмерной текстуры вторичных клеточных стенок. Растительные методы 10 , 1 (2014).

Google Scholar

Фален, Дж. и Салмен, Л. Распределение пор и матрицы в стенке волокна, выявленное с помощью атомно-силовой микроскопии и анализа изображений. Биомакромолекулы 6 , 433–438 (2005).

Google Scholar

Касдорф, К., Кеплингер Т., Рюггеберг М. и Бургерт И. Крупный план ультраструктуры клеточной стенки древесины и ее механики под разными углами среза с помощью атомно-силовой микроскопии. Planta 247 , 1123–1132 (2018).

КАС Google Scholar

Casdorff, K., Keplinger, T. & Burgert, I. Наномеханическая характеристика клеточной стенки древесины с помощью исследований АСМ: сравнение между режимами AC и QI™. Растительные методы 13 , 60 (2017).

Google Scholar

Maire, E. Применение рентгеновской томографии для определения характеристик высокопористых материалов. год. Преподобный Матер. Рез. 42 , 163–178 (2012).

КАС Google Scholar

Степ, К. и др. Использование рентгеновской компьютерной микротомографии для неинвазивного определения анатомических особенностей древесины. Дж. Структура. биол. 148 , 11–21 (2004).

Google Scholar

Brodersen, C.R., Knipfer, T. & McElrone, A.J. Визуализация in vivo заключительных стадий заполнения сосудов ксилемы в стеблях виноградной лозы ( Vitis vinifera ). Новый Фитол. 217 , 117–126 (2018).

КАС Google Scholar

Заунер М., Стампанони М. и Нимц П.Разрушение и механизмы разрушения древесины при продольном сжатии контролируются с помощью синхротронной микрокомпьютерной томографии. Holzforschung 70 , 179–185 (2016).

КАС Google Scholar

Jakob, H., Fengel, D., Tschegg, S. & Fratzl, P. Элементарная целлюлозная фибрилла в Picea abies : сравнение просвечивающей электронной микроскопии, малоуглового рентгеновского рассеяния и широкоугольного результаты углового рассеяния рентгеновских лучей. Макромолекулы 28 , 8782–8787 (1995).

КАС Google Scholar

Фербер, Дж., Лихтенеггер, Х., Рейтерер, А., Станцль-Чегг, С. и Фратцль, П. Углы микрофибрилл целлюлозы в еловой ветке и механические последствия. Дж. Матер. науч. 36 , 5087–5092 (2001).

Google Scholar

Энтвистл, К. М., Eichhorn, SJ & Navaranjan, N. Получение угла микрофибрилл целлюлозы с помощью малоуглового рассеяния рентгеновских лучей от структурно охарактеризованных популяций клеточных стенок мягкой древесины. Дж. Заявл. Кристаллогр. 38 , 505–511 (2005).

КАС Google Scholar

Penttilä, P. A., Rautkari, L., Österberg, M. & Schweins, R. Модель малоуглового рассеяния для эффективной характеристики наноструктуры древесины и поведения влаги. Дж. Заявл. Кристаллогр. 52 , 369–377 (2019).

Google Scholar

Мэнсфилд, С. Д., Ким, Х., Лу, Ф. и Ральф, Дж. Характеристика клеточной стенки всего растения с использованием 2D-ЯМР в растворе. Нац. протокол 7 , 1579–1589 (2012).

КАС Google Scholar

Бергенстроле, М., Берглунд, Л. А. и Мазо, К. Термический отклик в кристаллической Iβ-целлюлозе: исследование молекулярной динамики. J. Phys. хим. B 111 , 9138–9145 (2007 г.).

Google Scholar

Ciesielski, P. N. et al. Наномеханика деформации целлюлозы выявляет молекулярные дефекты, способствующие естественному разрушению. Проц. Натл акад. науч. США 116 , 9825–9830 (2019).

КАС Google Scholar

Чен П., Огава Ю., Нишияма Ю., Ismail, A.E. & Mazeau, K. Механоконверсия и аморфизация Iα в Iβ в нативной целлюлозе, смоделированная изгибанием кристаллов. Целлюлоза 25 , 4345–4355 (2018).

КАС Google Scholar

López, C.A. et al. Крупнозернистая модель MARTINI для микроволокон из кристаллической целлюлозы. J. Phys. хим. B 119 , 465–473 (2015).

Google Scholar

Нэрн, Дж.А. Численное моделирование поперечного сжатия и уплотнения древесины. Древесное волокно. 38 , 576–591 (2007).

Google Scholar

О’Лойнсай, К., Уджен, М., Шоттон, Э., Пицци, А. и Фаннинг, П. Механическое поведение и трехмерный анализ напряжения многослойных деревянных балок, изготовленных с помощью приваренных деревянных дюбелей. Композ. Структура 94 , 313–321 (2012).

Google Scholar

Белхай, К., Чапарро-Гарсия А., Камун С., Патрон Н. Дж. и Некрасов В. Редактирование геномов растений с помощью CRISPR/Cas9. Курс. мнение Биотехнолог. 32 , 76–84 (2015).

КАС Google Scholar

Fu, C. et al. Генетические манипуляции с лигнином снижают сопротивление и улучшают производство этанола из проса. Проц. Натл акад. науч. США 108 , 3803–3808 (2011 г.).

КАС Google Scholar

Ю, З.-Л. и другие. Биоинспирированная полимерная древесина. науч. Доп. 4 , eaat7223 (2018).

КАС Google Scholar

Zorzetto, L. & Ruffoni, D. Спиралевидные композиты, напечатанные на 3D-принтере в стиле дерева, с настраиваемыми и улучшенными механическими характеристиками. Доп. Функц. Матер. 29 , 1805888 (2019).

Google Scholar

Кобаяши К., Акада М., Торигоэ, Т., Имазу, С. и Сугияма, Дж. Автоматическое распознавание дерева, используемого в традиционных японских скульптурах, путем анализа текстуры их данных компьютерной томографии с низким разрешением. J. Wood Sci. 61 , 630–640 (2015).

Google Scholar

Кобаяши К., Хван С.-В., Окочи Т., Ли В.-Х. и Сугияма, Дж. Неразрушающий метод идентификации древесины с использованием данных обычной рентгеновской компьютерной томографии. Дж. Культ. Наследовать. 38 , 88–93 (2019).

Google Scholar

Бартелат, Ф., Инь, З. и Бюлер, М. Дж. Структура и механика интерфейсов в биологических материалах. Нац. Преподобный Матер. 1 , 16007 (2016).

КАС Google Scholar

Какова функция древесины в дереве? — Ответы на все

Какова функция древесины в дереве?

В живом дереве он выполняет опорную функцию, позволяя древесным растениям расти большими или стоять самостоятельно.Он также переносит воду и питательные вещества между листьями, другими растущими тканями и корнями.

Каковы 10 применений дерева?

Ниже я приведу несколько примеров использования древесины, которые доказали свою высокую эффективность.

• Ограждение и украшение садов.
• Используется в производстве мебели.
• Используется при создании искусства.
• Используется в качестве изоляции.
• Используется для отопления.
• Используется для изготовления большинства кухонных принадлежностей.
• Используется для изготовления музыкальных инструментов.
• Используется для изготовления спортивного инвентаря.

Каковы 5 свойств древесины?

Механические свойства древесины включают прочность на растяжение и сжатие (измеряемую в осевом и поперечном направлениях), сдвиг, расщепление, твердость, статический изгиб и ударную вязкость (ударный изгиб и ударная вязкость).

Какова функция дерева?

Пытаясь понять древесину в контексте технологии обработки древесины, мы часто упускали из виду ключевой и основной факт, что древесина эволюционировала в течение миллионов лет, чтобы выполнять в растениях три основные функции: проведение воды от корней к листьям, механическую поддержка корпуса установки и хранение …

Какое значение имеет древесина?

Древесина — важный природный ресурс, один из немногих возобновляемых.Он распространен в нашем быту и хозяйстве, в каркасных домах и мебели; газеты, книги и журналы; мосты и железнодорожные шпалы; столбы забора и электрические столбы; дрова; текстильные ткани; и органические химикаты.

Какова основная функция деревянных лучей?

Древесные лучи, WR, представляют собой полосы коротких горизонтальных клеток, которые проходят в радиальном направлении поперек годичных колец. Функция древесных лучей состоит в том, чтобы хранить и распределять по горизонтали пищевой материал дерева.

Какие два значения древесины?

Каковы преимущества дерева?

Преимущества использования дерева

• Возобновляемый, перерабатываемый, натуральный. Древесина является одним из немногих природных, возобновляемых строительных материалов.
• Углеродный позитив.
• Низкоэнергетическое производство.
• Здоровье и благополучие.
• Огненное представление.
• Натуральный утеплитель.

Формирование древесины у покрытосеменных – ScienceDirect

https://doi.org/10.1016/j.crvi.2010.01.010Получить права и содержание

Abstract

Формирование древесины — это сложный биологический процесс, включающий пять основных этапов развития, включая (1) деление клеток из вторичной меристемы, называемой сосудистым камбием, (2) расширение клеток (удлинение клеток и радиальное увеличение), (3) вторичное отложение клеточной стенки, (4) запрограммированная гибель клеток и (5) образование сердцевины. Благодаря развитию геномных исследований древесных пород, а также генной инженерии в последнее время достигнут прогресс в понимании молекулярных механизмов, лежащих в основе образования древесины.В этом обзоре мы сосредоточимся на двух различных аспектах: процессе лигнификации и контроле угла микрофибрилл в клеточной стенке древесных волокон, поскольку оба они являются ключевыми характеристиками свойств древесного материала.

Résumé

Формирование леса как процесса комплексного развития, подразумевающего несколько основных этапов: (1) деление клеток на часть вторичной меристемы, appelé le cambium ; (2) удлинение клеток; (3) le dépôt d’une paroi secondaire épaisse ; (4) программирование смерти клеток; и (5) лей пропитки par des composés phénoliques conduisant а-ля формирование дю bois de cœur.Благодать на развитие геномных методов и дополнительных работ по характеризации трансгенных растений, определенные молекулярные механизмы, подразумеваемые в формировании дю bois, начатого à être mieux connus. Dans cette revue, два аспекта, важные для обеспечения качества древесины, серонт аппрофондис : лигнификация и контроль угла микрофибрилл целлюлозы в паре волокон древесины.

Ключевые слова

Ключевые слова

Ключевые слова

Microfibril Угол

Целлюлоза

Лигнины

Вторичная соточная стена

Напряжение

POPLAR

Genomics

English MOTS CLÉS

Угол DES Microfibriilles

Cellulose

Lignies

Paroi Secondaire

Bois detension

Peuplier

Génomique

Рекомендованные статьиСсылки на статьи (0)

Copyright © 2010 Académie des Sciences.Опубликовано Elsevier Masson SAS. Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie.Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie.Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Дерево | Encyclopedia.com

Ресурсы

Древесина — это твердое, жесткое, волокнистое вещество, находящееся под корой деревьев, кустарников и других подобных растений. Его основные физические свойства включают прочность, жесткость, твердость и плотность. Например, прочность древесины может варьироваться в зависимости от типа древесины, а также от таких факторов, как возраст, сухость, сжатие и направление волокон; в то время как плотность древесины указывает на степень ее твердости (где самые плотные породы дерева являются более твердыми).

Соединенные Штаты ежегодно импортируют более 1,5 млн тонн и экспортируют более 9,5 млн тонн древесины. Около одной трети территории США покрыто лесами (около 302 миллионов гектаров [746 миллионов акров]), поэтому Соединенные Штаты экспортируют гораздо больше древесины, чем импортируют. По данным Министерства сельского хозяйства США (USDA), вырубка древесины (древесины) является крупнейшим использованием земли в Соединенных Штатах. На Аляске, в Калифорнии и Орегоне больше всего лесов в США. Однако в Джорджии, Орегоне и Монтане больше всего лесных угодий; то есть земля, которую можно использовать для производства деловой древесины.Семьдесят один процент всех лесных угодий находится в частной собственности, а остальные 29% находятся в государственной собственности.

Древесина, также известная как вторичная ксилема, представляет собой соединение тканей деревьев. Вторичная ксилема состоит в основном из клеток, называемых сосудистыми элементами у покрытосеменных, или из немного отличающихся клеток у голосеменных растений, называемых трахеидами. Эти клетки вторичной ксилемы, наряду со специализированными клетками типа паренхимы, состоят из меристематической ткани, называемой сосудистым камбием. По мере того как сосудистый камбий образует новые клетки, внутри него накапливается вторичная ксилема, и дерево увеличивается в диаметре.

Новоизготовленные элементы сосудов и трахеиды — это водоводы от корней растений к их листьям. При первом формировании элементы сосудов и трахеиды живы, но как только они созревают и становятся функциональными, они умирают. Функциональные элементы сосудов или трахеиды встречаются в нескольких слоях клеток позади сосудистого камбия, в водопроводящей части вторичной ксилемы, известной как заболонь.

Паренхима образована сосудистым камбием вместе с сосудами или трахеидами и располагается в определенных точках по периметру сосудистого камбия.По мере роста дерева эти узкие столбцы клеток паренхимы, называемые лучами ксилемы, становятся длиннее и в конечном итоге простираются от сосудистого камбия почти до центра ствола дерева. Функция лучей ксилемы заключается в переносе водного вещества горизонтально по диаметру дерева, под прямым углом к ​​току воды в элементах сосудов и трахеидах. Клетки паренхимы лучей ксилемы живы в своем зрелом, функциональном состоянии.

По мере создания новых элементов сосудов или трахеид старые погребаются под последовательными слоями недавно сформированной ксилемы.По мере того, как дерево становится все больше в диаметре, старые ткани вторичной ксилемы больше не проводят воду. После этого эти непроводящие клетки используются для хранения отходов, таких как смолы. Лучи ксилемы проводят отходы от активно функционирующих клеток вблизи сосудистого камбия к нефункционирующим клеткам ксилемы. Эта заполненная отходами вторичная ксилема называется сердцевиной. К тому времени, когда дерево становится больше примерно от 4 до 8 дюймов (от 10 до 20 см) в диаметре, большая часть его биомассы состоит из сердцевины.Новая заболонь создается в течение каждого вегетационного периода. Однако в течение двух-трех лет эти клетки становятся частью сердцевины. Это сердцевина деревьев, которую собирают для производства пиломатериалов и бумаги, используемых людьми.

Древесина разных пород различается по плотности и прочности из-за размера и плотности сосудистых элементов или трахеид во вторичной ксилеме. Например, сердцевина бразильского железного дерева (Caesalpinia ferrea) имеет очень мелкие сосудистые элементы и чрезвычайно плотна.С другой стороны, сердцевина бальзы (Ochroma пирамидальная) имеет очень крупные элементы сосудов и, соответственно, легкую плотность. Древесина типичных голосеменных обычно мягкая и легкая по плотности, потому что трахеиды не прилегают друг к другу так плотно, как элементы сосудов в ксилеме большинства покрытосеменных.

Размер трахеид и элементов сосудов также различается в пределах одного дерева в зависимости от сезона года, когда они откладывались во время роста. Весной, когда температура воздуха прохладная, а почва обычно обильная, сосудистый камбий деревьев образует клетки ксилемы большого диаметра.По мере снижения влажности и повышения температуры летом сосудистый камбий образует клетки меньшего диаметра. Зимой новых ячеек не делают из-за низких температур. Этот цикл повторяется каждый год и делает видимыми годичные кольца на дереве (кроме тропиков). Эти кольца очевидны, потому что весенняя древесина с ячейками большего диаметра имеет относительно темный вид, а летняя древесина светлее. Это ежегодное повторение разных размеров клеток в годичных кольцах полезно в экологических исследованиях с помощью дендрохронологии.Поскольку размер элементов сосудов или трахеид зависит как от температуры воздуха, так и от воды, дендрохронологи могут определить прошлые периоды засухи, наводнения и несезонного холода или жары, изучая изменения ширины годичных колец.

Элементы сосудов и трахеиды различаются по длине у покрытосеменных и голосеменных растений. Хотя длина отдельных клеток мало влияет на способность деревьев проводить воду, длина клеток имеет большое значение для бумажной промышленности.Длина этих ячеек соответствует длине волокна целлюлозы, которая превращается в бумагу, и влияет на качество производимой бумаги. Из коротких волокон получают бумагу тонкого качества, а из более длинных волокон получают бумагу более грубого качества.

Некоторая древесина может быть произведена очень быстро и, следовательно, обычно является дешевым и легко возобновляемым ресурсом. Из-за этой особенности он до сих пор широко используется в качестве топлива и строительного материала. Древесину можно разделить на два типа: твердую и мягкую.По данным Министерства сельского хозяйства США, около одной трети всей вывозимой древесины в США приходится на твердые породы, а остальные две трети — на хвойные. Каждый тип имеет различные физические свойства.

Лиственная древесина очень плотная и прочная, растет гораздо медленнее и, следовательно, дороже мягкой древесины. Твердые породы используются там, где требуется прочность. Например, большие деревянные корабли прошлого строились из твердой древесины, такой как дуб. Мягкая древесина, например, полученная из хвойных, может использоваться там, где требуется меньшая физическая сила.Их можно использовать при изготовлении небольших конструкций или, что более распространено, при производстве бумаги и целлюлозы. Мягкая древесина, например, полученная из хвойных пород, очень быстро растет, поэтому она относительно дешева и легко возобновляема.

Древесина — универсальный натуральный продукт. Его можно использовать непосредственно в качестве строительного материала или топлива. При незначительной обработке можно производить бумагу и целлюлозу. При большей обработке можно получить ряд коммерчески важных соединений. Разные деревья производят древесину с разными физическими и химическими характеристиками.

КЛЮЧЕВЫЕ ТЕРМИНЫ

Меристема — Группа сходных, недифференцированных дендрохронологических растительных клеток, которые производят клетки, которые дифференцируются и становятся зрелыми тканями.

Паренхима — Несосудистая ткань, состоящая из крупных тонкостенных клеток, которые могут различаться по размеру, форме и структуре клеточной стенки.

Трахеиды — Толстостенные, одревесневшие элементы ксилемы, не имеющие отверстий на поперечных стенках соседних клеток. Вместо этого вода перемещается между клетками трахеид через отверстия сбоку клеточных стенок, известные как окаймленные ямки.

Сосудистый камбий — Недифференцированная растительная ткань, дающая начало флоэме и ксилеме. Элементы сосудов — толстостенные одревесневшие элементы ксилемы с перфорированными или отсутствующими торцевыми стенками. Относительно большие отверстия в поперечных стенах между соседними ячейками обеспечивают непрерывную вертикальную транспортировку воды.

Xylem — Растительная ткань, транспортирующая воду и минеральные вещества вверх от корней.

КНИГИ

Бойер, Джим Л. Лесные товары и наука о древесине: введение.Эймс, ИА: Iowa State Press, 2003.

Эннос, Роланд. Деревья. Вашингтон, округ Колумбия: Smithsonian Institution Press, 2001.

Хаф, Ромейн Бек. Деревянная книга. Нью-Йорк: Ташен, 2002.

Пакенхэм, Томас. Замечательные деревья мира. Нью-Йорк: Нортон, 2002.

Тадж, Колин. Дерево: естественная история того, что такое деревья, как они живут и почему они важны. Нью-Йорк: Crown Publishers, 2006.

Стивен Р. Джонсон

Древесина — клетки, ксилема, элементы и сосуд

Древесина

, также известная как вторичная ксилема , представляет собой смесь тканей, встречающихся в деревьях.Вторичная ксилема состоит в основном из клеток, называемых сосудистыми элементами у покрытосеменных растений, или из немного отличающихся клеток у голосеменных, называемых трахеидами . Эти клетки вторичной ксилемы вместе со специализированными клетками типа, называемого паренхимой , состоят из меристематической ткани , называемой сосудистым камбием . По мере того как сосудистый камбий образует новые клетки, внутри него накапливается вторичная ксилема, и дерево увеличивается в диаметре.

Вновь изготовленные элементы сосудов и трахеиды являются водоводами от корней растений к их листьям.При первом формировании элементы сосудов и трахеиды живы, но как только они созревают и становятся функциональными, они умирают. Функциональные элементы сосудов или трахеиды встречаются в нескольких слоях клеток позади сосудистого камбия, в водопроводящей части вторичной ксилемы, известной как заболонь .

Паренхима образована сосудистым камбием вместе с сосудами или трахеидами и располагается в определенных точках по периметру сосудистого камбия. По мере роста дерева эти узкие столбцы клеток паренхимы, называемые лучами ксилемы, становятся длиннее и в конечном итоге простираются от сосудистого камбия почти до центра ствола дерева.Функция лучей ксилемы заключается в переносе водного вещества горизонтально по диаметру дерева, под прямым углом к ​​току воды в элементах сосудов и трахеидах. Клетки паренхимы лучей ксилемы живы в своем зрелом, функциональном состоянии.

По мере создания новых элементов сосудов или трахеид старые погребаются под последовательными слоями недавно сформированной ксилемы. По мере того, как дерево становится все больше в диаметре, старые ткани вторичной ксилемы больше не проводят воду.После этого эти непроводящие ячейки используются для хранения отходов, таких как смолы . Лучи ксилемы проводят отходы от активно функционирующих клеток вблизи сосудистого камбия к нефункционирующим клеткам ксилемы. Эта заполненная отходами вторичная ксилема называется сердцевиной . К тому времени, когда дерево достигает диаметра более 4–8 дюймов (10–20 см), большая часть его биомассы состоит из сердцевины. Новая заболонь создается в течение каждого вегетационного периода, но в течение двух-трех лет эти клетки становятся частью сердцевины.Это сердцевина деревьев, которую собирают для производства пиломатериалов и бумаги , используемых людьми.

Древесина разных пород различается по плотности и прочности, что обусловлено размером и плотностью сосудистых элементов или трахеид во вторичной ксилеме. Например, сердцевина бразильского железного дерева ( Caesalpinia ferrea ) имеет очень мелкие сосудистые элементы и очень плотная. С другой стороны, сердцевина бальзы ( Ochroma пирамидальная ) имеет очень крупные сосуды и, соответственно, легкую плотность.Древесина типичных голосеменных обычно мягкая и легкая по плотности, потому что трахеиды не прилегают друг к другу так плотно, как элементы сосудов в ксилеме большинства покрытосеменных.

Размер трахеид и элементов сосудов также различается в пределах одного дерева в зависимости от сезона года, когда они были отложены во время роста. Весной, когда температура воздуха прохладная и почва увлажнена обычно обильно, сосудистый камбий деревьев образует клетки ксилемы большого диаметра.По мере снижения влажности и повышения температуры летом сосудистый камбий образует клетки меньшего диаметра. Зимой новых ячеек не делают из-за низких температур. Этот цикл повторяется каждый год и делает видимыми годичные кольца на дереве (кроме тропиков). Эти кольца очевидны, потому что весенняя древесина с ячейками большего диаметра относительно темная на вид, а летняя древесина светлее в цвете . Это ежегодное повторение различных размеров клеток в годичных кольцах полезно в экологических исследованиях посредством дендрохронологии .Поскольку размер элементов сосудов или трахеид зависит как от температуры воздуха , так и от воды, дендрохронологи могут определить прошлые периоды засухи , наводнения и несезонного холода или жары , изучая изменения ширины годичных колец.

Элементы сосудов и трахеиды различаются по длине у покрытосеменных и голосеменных растений. Хотя длина отдельных клеток мало влияет на способность деревьев проводить воду, длина клеток имеет большое значение для бумажной промышленности.Длина этих ячеек соответствует длине волокна целлюлозы, которая должна быть превращена в бумагу, и влияет на качество производимой бумаги. Из коротких волокон получают бумагу тонкого качества, а из более длинных волокон получают бумагу более грубого качества.

.