Листья хвойных растений

Категория: Анатомия растений

Листья многих хвойных растений живут в течение нескольких лет. Они приспособлены к недостаточному водоснабжению, особенно в зимнее время, и резким колебаниям летних и зимних температур. Поэтому листья большинства хвойных имеют ксероморфную структуру: они жесткие, мелкие, с малой испаряющей поверхностью. С анатомическим строением листьев хвойных можно ознакомиться на примере сосны.

Строение листа (хвои) сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.)

У сосны обыкновенной жесткие игольчатые листья (хвоя) располагаются парами на укороченных побегах.

Хвою фиксируют спиртом, который частично растворяет содержащуюся в них смолу. Чтобы легче получить поперечные срезы, пары хвоинок зажимают между кусочками сердцевины бузины или втыкают в сердцевину. Тонкие срезы обрабатывают раствором флороглюцина и соляной кислотой.

Рис. 1. Поперечный разрез хвои сосны (схема): эп — эпидермис, у — устьица, г — гиподерма, с.

к. — смоляной канал, с. м. — складчатый мезофилл, энд — эндодерма, п. п. — проводящий пучок, т. т. — трансфузионная ткань, кс — ксилема, фл — флоэма, скл — склеренхима

Поперечный срез листа имеет полукруглые очертания (рис. 89). Снаружи расположен эпидермис с толстой кутикулой. Клетки эпидермиса почти квадратные. Наружные, боковые и внутренние стенки клеток сильно утолщены, у наиболее старых листьев они нередко одревесневают. От небольшой округлой внутренней полости к углам клетки отходят узкие щелевид-ные поровые каналы. Под эпидермисом находится гиподерма, состоящая из одного, а в углах — из двух-трех слоев волокон с утолщенными одревесневшими стенками.

Устьица расположены по всей поверхности листа. Их замыкающие клетки находятся на уровне гиподермы, под околоустьичными клетками. Околоустьичные клетки очень крупные, с сильно утолщенными наружными стенками. Стенки замыкающих и околоустьичных клеток в утолщенных местах одревесневают. Устьичная щель ведет в подустьичную воздушную полость, окруженную клетками мезофилла.

Рис. 2. Часть поперечного среза хвои сосны: эп — эпидермис, з. к. — замыкающая клетка, о. к. — околоустьичная клетка, пд. п — подустьичная полость, г — гиподерма, с. к. — смоляной канал, э. к.—эпителиальные клетки, скл — склеренхима, с. м. — складчатый мезофилл, энд — эндодерма с крахмальными зернами, к. т. п. — клетка транс-фузионной паренхимы с зернами крахмала, к. т. т. — клетка трансфузион-ной трахеиды с окаймленными порами, я — ядро, хл — хлоропласты

Мезофилл однородный, складчатый. Складки возникают вследствие врастания внутренних слоев оболочки в полость клетки, которая при этом приобретает лопастные очертания. За счет складок увеличивается поверхность постенного слоя цитоплазмы, содержащего хлоропласты. Клетки мезофилла соединены плотно, межклетники между ними очень малы.

В мезофилле непосредственно под гиподермой или несколько глубже расположены схизогенные смоляные каналы. Они проходят вдоль листа и заканчиваются слепо вблизи его верхушки. Снаружи смоляной канал имеет обкладку из толстостенных неодревеснев-ших волокон. Внутри он выстлан тонкостенными живыми клетками эпителия, выделяющими смолу.

Проводящая система представлена двумя коллатеральными закрытыми пучками, расположенными в центре хвои под углом один к другому. Ксилема, состоящая из трахеид с узкими полостями, обращена к плоской стороне листа, флоэма — к выпуклой. Таким образом, плоская сторона хвои представляет собой морфологически верхнюю, а выпуклая — морфологически нижнюю стороны листа.

Снизу между пучками находится тяж волокон с толстыми, слегка одревесневшими стенками. Проводящие пучки и примыкающие к ним механические элементы окружены трансфузионной тканью, состоящей из клеток двух типов. Возле ксилемы клетки несколько удлинены, содержимого в них нет, их одревесневшие стенки имеют окаймленные поры. Эти клетки называют трансфузионными трахеидами. Остальные клетки живые, паренхимные, тонкостенные. Они содержат смолистые вещества, нередко в них встречаются зерна крахмала. Трансфузионная ткань, по-видимому, участвует в перемещении веществ между проводящими пучками и мезофиллом.

Проводящие пучки вместе с окружающей их трансфузионной тканью отделены от мезофилла эндодермой, представляющей собой однорядный слой паренхимных клеток с пятнами Каспари на радиальных стенках.

Задание.
1. При малом увеличении микроскопа зарисовать схему строения листа, отметив эпидермис с устьицами, гиподерму, складчатый мезофилл, смоляные каналы, эндодерму, проводящие пучки, механические волокна и трансфузионную ткань.

2. При большом увеличении зарисовать участок хвои с эпидермисом, гиподермой, складчатым мезофиллом, смоляным каналом и эндодермой с пятнами Каспари на

Кроме сосны складчатый мезофилл и смоляные каналы встречаются у ели (виды Picea), кедра (виды Ced-rus), листья которых содержат по одному проводящему пучку.

Один проводящий пучок встречается и у так называемых пятихвойных сосен, например у сибирской (Pinus sibirica (Rupr.) Мауг.) и веймутовой (P. strobus L.), у которых укороченные побеги несут не по две хвоинки, как у обыкновенной сосны, а по пяти.

Лист тиса (Taxus baccata L.) более широкий, складчатого мезофилла в нем нет. На верхней стороне листа хлорофиллоносные клетки несколько вытянуты по вертикали и более узкие, чем на нижней стороне. Смоляной канал без механической обкладки расположен близ флоэмной части единственного проводящего пучка, с двух сторон от которого находится трансфузионная ткань.

Анатомия растений — Листья хвойных растений

Для чего ёлке иголки? – статья – Корпорация Российский учебник (издательство Дрофа – Вентана)

Главная особенность хвойных деревьев, знакомая нам c детства — листья-иголочки, не опадающие ни зимой, ни летом. Однако то, что иголки на ёлках и соснах вечные — неверное утверждение.

Зачем деревьям иголки, когда опадает хвоя и чем отличаются хвойные деревья друг от друга — узнаем вместе в нашей статье.

Ёлки-иголки

Все мы прекрасно знаем, что осенью лиственные деревья избавляются от своей кроны (зачем они это делают — читайте здесь). На фоне этих деревьев с голыми ветками особенно ярко выделяются нарядные ели и сосны, чья хвоя дерзко зеленеет даже под снегом. Почему же хвойные деревья не сбрасывают свои иголки зимой?

Строение иголки

Ответ кроется в особом строении иголок. Хвоя — это разновидность листьев. Каждая иголочка практически полностью повторяет строение стебля. Верхний клеточный слой иголки (эпидермис) покрывает слой воска. Смоляным слоем покрыты и особые почки, венчающие чешуйчатые «макушки» побегов, которые есть у большинства хвойных представителей.

За слоем эпидермиса находится гиподерма, или подкожица. Она представляет собой клетки с толстыми стенками, защищающие иголки от повреждений. Если провести параллель со стволом дерева, то у него такую же защитную функцию выполняет древесина.

У большинства хвойных деревьев гиподерма одревесневает. Такой процесс характерен для ели, сосны и кедра. Наиболее прочную гиподерму имеет пицундская сосна — верхние уголки хвои становятся настолько «деревянными», что её иголки делаются практически несгибаемыми.

Следом за гиподермой располагается следующий слой — паренхима. Это важнейшая ткань иголочки, именно в паренхиме содержатся хлоропласты. Благодаря содержащемуся в них хлорофиллу в ткани протекает фотосинтез. Также в паренхиме находятся особые, окружённые плотными клетками ткани смоляные ходы, имеющиеся не у всех хвойных растений. Клетки ходов вырабатывают смолу.

Рядом с центром хвоинки находятся сосудистые волокнистые пучки, покрытые эндодермой. Внутренние ходы и ткани работают подобно хорошо слаженной системе водоснабжения: от ветки и по всей иголке по одревесневевшим клеткам двигается проводящая вода, а по уцелевшим от одресневения тканям — органические вещества. Одревесневшая ткань называется ксилемой и вода по ней двигается в конец иглы, а «ход» для органических веществ именуется флоэмой и по ней поток идёт в обратном направлении.

Паренхима существует и в проводящем пучке. В большинстве случаев она одревесневшая, наиболее часто она встречается в длинных иголках, служит особым «стержнем» прочным иголкам.

Но есть и зелёная паренхима — это означает, что она работает на синтез.

Зимой и летом одним цветом

Чтобы листок-иголка имел возможность дышать, в хвое есть специальные устьица. Они спрятаны под эндодермой. Глубина их залегания обеспечивает низкий расход испарения влаги в зимнее время, а также в летнее в засушливые периоды.

Из-за особой оболочки хвоинок, глубины залегания устьиц, хвойные деревья испаряют небольшое количество влаги, и это позволяет им перенести долгое время непогоды. Например, живущий в засушливых районах эвкалипт спасается только благодаря своим иголочкам, которые помогают ему сохранить драгоценную влагу.

Обновление хвои происходит не сразу, а постепенно. Причём происходит это не в один год. Часто каждая иголочка на дереве находится несколько лет, пока не опадёт и на её месте не появится новая.

Такие непохожие хвойные

Хвойные не столь разнообразны, как лиственные растения, однако и они различаются по величине, форме, цвету — не только в целом всё растение, но и их иголочки.

Ель

Ель является самым распространённым хвойным деревом. Все мы прекрасно знаем, как она выглядит, хотя некоторые люди путают ель с сосной. Хвоинки у ели вырастают по одной и располагаются на всей поверхности ветвей. По форме иголки четырехгранные, хотя это не особо заметно, кажется, будто хвоинка плоская, с заострением на конце. Особая конструкция иголки придаёт ей жёсткость. А за прочность отвечают два клеточных слоя с твёрдыми оболочками, которые находятся под эпидермисом хвоинки.

Восковой слой у ели очень толстый, особенно этим могут похвастаться канадские виды, имеющие хвою голубого оттенка. Воск выполняет настоящую защитную функцию, так как именно в этом слое растворяются продукты сгорания автомобильного топлива, выбрасываемые в атмосферу. Если уровень загрязнения в атмосфере высок, ель начинает утолщать защитный слой, хвоя становится ярче. Но это не может происходить до бесконечности, и однажды слой распадается, иголки теряют свой яркий цвет, становясь блёклыми и сероватыми, а затем и вовсе опадают.

Иголочки разных елей отличаются друг от друга. Например, у канадской ели хвоя достигает всего сантиметр-полтора длины, тогда как у обычных елей длина иголок, в среднем, составляет три сантиметра.

Сосна

Хвоинки сосны растут сначала таким же образом, как у ели – по одному – и по всей длине побега. Однако позже, через год, в пазухах иголок вырастают ещё и коротенькие побеги, еле различимые глазом. Образуются настоящие пучки из игл, от двух до пятидесяти хвоинок в каждом пучке. В зависимости от количества таких «пучковых» иголок сосны делят на особые группы.

Существуют двух-, трёх- и пятихвойные сосны. Самые распространённые — двуххвойные. Такие сосны произрастают в основном в Европе и Азии. К двуххвойным относится и сосна обыкновенная, которую мы привыкли видеть на просторах нашей страны. По длине хвоинок у сосен также случается «разброс» — есть и короткие иголочки (сосна Банкса, два-четыре сантиметра), есть и настоящие гиганты (североамериканская болотная сосна, полметра).

Больше интересных материалов:

• Что такое дождь?
  
• Почему зимой холодно, а летом тепло?
  
• Почему море соленое?
  
• Почему металл холодный?
  
• Что такое радуга?
  

Трёххвойные сосны практически все «родились» в Америке, а вот пятихвойные появились и из Америки, и из Европы. Чаще всего их хвоя мягкая, длинная и тонкая. Поэтому если, например, такая сосна растёт в неподходящих суровых для неё условиях, дереву приходится несладко.

Случается, что угрозу для сосен составляют не только неблагоприятные погодные условия и природные катаклизмы, но и настоящие птичьи нападения. Например, хвоя вейтмутовой сосны очень нравится воронам. Тонкая, богатая витаминами, она является настоящим спасением для пернатых в зимнее время года. После подобных вороньих атак сосны часто стоят с обломанными ветками и в городе, и в лесной зоне.

Кедр

Сибирский кедр, несмотря на своё «самостоятельное» название, тоже относится к соснам, причём к пятихвойным. Кедровые хвоинки тонкие и короткие, не более пяти сантиметров длиной. Иголочек в пучках много, поэтому кедр приобретает очень мягкий пушистый вид.

Пихта

Своим внешним видом от елей и сосен отличается пихта. Более тридцати видов этого дерева произрастает в Америке и Азии. Сибирскую пихту можно встретить на Урале и в Сибири, а вот на Кавказе растёт пихта Норманна. Также есть отдельные виды, растущие на Дальнем Востоке.

Пихтовая хвоя имеет плоскую форму, иголочки мягкие. Хвоинки строятся на веточке в два ряда. По цвету иголок среди пихт существует разнообразие: есть деревья с беловатыми иголками, есть и с серовато-зелёными. Цвет зависит от расположения и размера устьиц.

Среди хвойных деревьев пихта имеет самые ароматные веточки. Именно из-за этого хвою пихты активно используют в косметической и фармацевтической промышленности.

Какое хвойное дерево сбрасывает зимой иголки?

Особого упоминания заслуживает лиственница. Именно она, в отличие от своих хвойных собратьев, избавляется от колючей кроны в зимний период.

Хвоя лиственницы тонкая и мягкая, похожа на обычные листья. Произрастающая в Сибири и на Дальнем востоке, лиственница на себе испытывает все «прелести» сурового климата. В зимнее время дерево не может позволить себе растерять и малейшие запасы влаги, поэтому избавляется от колючих «испарителей».

Сбрасывание хвои в городских условиях помогает лиственнице очиститься и от вредных веществ, которые накопились в восковом слое её иголок. В неэкологичных районах, где не выдерживают ели и сосны, лиственница спокойно продолжает существовать.

---

#ADVERTISING_INSERT#

Функции игольчатых листьев | Главная Путеводители

Автор Лори Норрис Обновлено 6 декабря 2018 г.

Вечнозеленые хвойные деревья — одни из старейших деревьев в мире, и на то есть веские причины. Иглы обладают несколькими адаптивными качествами, которые позволяют им выживать в местах, где большинству растений трудно, например, в местах с сильным снегопадом или там, где почвы становятся очень сухими. Эти приспособления листьев делают вечнозеленые хвойные удивительно устойчивыми перед лицом условий, которые могут убить их лиственных широколиственных собратьев. Некоторые из этих приспособлений служат нескольким целям, таким как сохранение воды и защита от холода.

Сохраненная вода

Листья игольчатого типа имеют ряд преимуществ, когда речь идет о сохранении воды. Хотя это может показаться нелогичным, учитывая, что форма иголок не способствует сбору воды на поверхности листьев, как это могут скапливаться широкие листья. Однако у иголок есть ямкообразные устьица — отверстия, через которые деревья обмениваются водой и газами, — которые собирают воду и доставляют ее в лист. Кроме того, эти иголки покрыты восковым налетом, предотвращающим потерю воды при транспирации.

Уменьшение урона от снега

Поскольку вечнозеленые хвойные деревья, как правило, растут в районах, где выпадает снег, иголки приспособились уменьшать ущерб от скопления снега. Из-за узкой хвои снегу трудно оставаться на листьях, и он падает на землю. Он накапливается только при наличии густоты хвои. Однако густота листьев также защищает дерево. Внешние деревья в роще могут нести основную тяжесть снегопадов, но внутренние деревья не так сильно накапливают снег, а температура немного выше, что снижает вероятность ущерба, вызванного низкими температурами.

Продленный период фотосинтеза

Игольчатые листья очень узкие, поэтому у них не так много площади поверхности, на которой они могут находиться на солнце. Поскольку растения производят пищу посредством фотосинтеза, процесса, который преобразует свет в энергию для растений, узкие листья могут показаться не лучшим инструментом для достижения этой цели. Однако из-за того, что иголки имеют тенденцию расти массами, фактическая площадь поверхности, подвергающаяся воздействию солнца, больше, чем кажется. Кроме того, вечнозеленые иголки могут фотосинтезировать зимой, если это необходимо, и имеют больше времени в году для сбора энергии, чем деревья, которые теряют листья.

Лучше для сурового климата

Хвоя деревьев уникально приспособлена к более суровым условиям, чем лиственные деревья. Жидкости проталкиваются через открытые участки игл и замораживаются, оставляя внутренние клетки защищенными от замерзания. Центральная жилка листа окружена защитной оболочкой, чтобы она могла продолжать функционировать в суровых условиях. Фотосинтетические клетки защищены восковым покрытием, поэтому они могут продолжать собирать энергию для дерева.

Энергосбережение

Большинство хвойных деревьев и кустарников сохраняют свои листья в течение двух-трех лет, прежде чем сбрасывают их. Они сбрасывают их каждый год, как и их лиственные собратья, но не все сразу. Они также отращивают новые листья каждый год, как лиственные деревья, но экономят энергию, затрачиваемую на то, что удерживают листья в течение нескольких лет, вместо того, чтобы каждый год производить новые листья для всего дерева, как это делают лиственные деревья.

Биография писателя

Лори Норрис профессионально пишет с 19 лет.98, специализирующийся на садоводстве. Она написала статьи для Орегонской ассоциации ландшафтных подрядчиков, главы руководства по сертификации Орегонской ассоциации питомниководов и перевела на испанский язык основные материалы для садовников. Норрис имеет степень бакалавра искусств Линфилд-колледжа.

Морфология растений – хвойные – ландшафтный садовод Red Seal Определение растений и требований к растениям

Часть 1 – Идентификация растений

• Используйте дихотомический ключ для идентификации хвойных деревьев.

Как вечнозеленые, так и листопадные листья имеют характерные широкие лопасти у покрытосеменных и узкие игольчатые, чешуевидные или шиловидные листья у хвойных. На рис. 15.1 показаны различные типы листьев хвойных деревьев. Листья могут располагаться поодиночке на побеге, как у Picea spp. (ель), пучками или группами, как в Larix spp. (лиственница), или пучками (пучками) по 2-5, как у Pinus spp. (сосны). Шиловидная и чешуйчатая листва Juniperus 9.0042 вид. проявляет диморфизм листьев, когда форма ювенильных листьев отличается от зрелых листьев одного и того же растения.

Рисунок 15.1 Типы листьев хвойных.

Нажмите на ссылку для изображений растений.

• • 1.а. листья длинные, игольчатые ………………………………………………….. перейти к 2
  • 1.б. Листья ланцетные, AWL или, похожие на масштаб, перекрывающиеся, а не игольчатые …………………………………………………………………………………… Перейти к 5
  • 2.а. Иглы в пучках или пучках ……………………………………………… .. перейти к 3
  • 2.б. Иглы носится по отдельности ……………………………………………………… перейти к 7
  • 3.а. хвоя в пучках по 2-5 ………………………………………………. перейти на 4
  • 3.б. хвоя опадающая, много в пучке ……………….. Larix decidua [New Tab] ^[1]
  • 4.а. 5 игл в комплекте ……………………………… Pinus strobus [New Tab] ^[2]
  • 4. б. 2 иглы в связке …………………………………………………. позвоните по номеру 10
  • 5.а. чешуи черепитчатые (перекрывающиеся), шишки мелкие, прямостоячие… Туя plicata [Новая вкладка] ^[3]
  • 5.б. чешуи черепитчатые, шишки шаровидные или овальные, при созревании раскрываются вдоль швов………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… перейти на 6
  • 6.а. шишки мелкие, шаровидные; конусообразные чешуи с выступающим концом …………………………………………………. Cupressus nootkatensis [Новая вкладка] ^[4]
  • 6.б. шишки более крупные, овальные, чешуя шишки толстая, глубоко изрезанная …………………………………………….. Sequoiadendron giganteum [Новая вкладка] ^[5]
  • 7.а. иглы жесткие и острые, четырехгранные ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… к 8
  • 7. б. хвоя плоская и гибкая ……………………………………………………. перейти к 9
  • 8.а. хвоя очень острая, новый прирост покрыт голубоватым воском……………………………………….. Picea pungens Glauca Group [New Tab] ^[6]
  • 8.б. хвоя не очень острая, не покрытая синеватым воском ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Picea abies [New Tab] ^[7]
  • 9.а. хвоя тускло-зеленая, 2 см длиной, на коротких штифтах, сохраняющихся после опадения хвои ………………………………………………….. Tsuga гетерофилла [New Tab] ^{[ 8]}
  • 9.б. хвоя блестяще-зеленая, 2 см длиной, на колышках не держится ………………………………………………….. Псевдоцуга Мензиесии [New Tab] ^[9]
  • 10.а. иглы длиной < 7 см …………………………………………………….. перейти к 11
  • 10.б. хвоя > 7 см длиной …………………………………. Сосна черная [Новая вкладка] ^[10]
  • 11.а. хвоя темно-зеленая, 3-6 см длиной, чешуи конусовидные с небольшой отогнутой колючкой ………………………………………………………….. Pinus contorta [New Tab] ^[11]
  • 11.б. хвоя голубовато-зеленая 5-7 см длиной, слегка скрученная, чешуи конусовидные без колючки 12]

---

1. https://plantdatabase.kpu.ca/plant/plantImages/91?image=l ↵
2. https://plantdatabase.kpu.ca/plant/plantImages/1608?image=h ↵
3. https://plantdatabase.kpu.ca/plant/plantImages/178?image=h ↵
4. https://plantdatabase.kpu.ca/plant/plantImages/760?image=l ↵
5. https://plantdatabase.kpu.ca/plant/plantImages/157?image=f ↵
6. https:// plantdatabase.kpu.ca/plant/plantImages/123?image=l ↵
7. https://plantdatabase.kpu.ca/plant/plantImages/119?image=t ↵
8. https://plantdatabase.

   No related posts.