Почему листья (иголки) сосны и ёлки не опадают зимой как у других деревьев? Ответьте поразвёрнетей!Спасибо!
Хвойным деревьям приходится выдерживать очень суровые зимы. Температура там ниже 0°С, а зачастую опускается и ниже - 40°С. Зимы приносят суровую засуху, так как грунтовые воды полностью замерзают. Снег лежит очень долго, летом оттаивает лишь тонкий слой почвы, и доступной растениям воды мало.
Хвойные деревья вечнозеленые что бы продолжать вырабатывать питательные вещества. Площадь поверхности одной иголки (их «листа») очень мала, к тому же она покрыта слоем воска. Это задерживает испарение и помогает сохранить воду. К тому же в иголках вырабатывается вещество, не дающее им замерзнуть и погибнуть от мороза.
Высокая плотность деревьев помогает им сохранять тепло. Воздух, захваченный хвоинками и ветвями, образует вокруг каждого дерева своеобразный изоляционный слой. А коническая форма деревьев не дает снегу задерживаться на ветвях, и они не ломаются под его тяжестью.
Зимой хвойные деревья максимально используют солнечный свет. Их форма такова, что солнечные лучи доходят до каждого дерева. Отраженное снегом тепло задерживается между деревьями.
Лиственные раз в год меняют свой зеленый покров, чаще всего это происходит к середине или ближе к концу осенних месяцев. Это связано с тем, что корневой системе лиственных деревьев неоткуда брать питательные вещества, чтобы сохранить свой зеленый покров. Поэтому в силу вступают адаптивные процессы и сбрасывают с себя. Но даже в зимнее время лиственные породы деревьев продолжают постепенно, по крупицам, собирать из почвы питательные вещества, чтобы вновь расцвести и запустить процесс фотосинтеза.
Хвойные же деревья, такие как ель или , сохраняют свой зеленый покров круглый год. Но на самом деле эти деревья меняют его на протяжении всей своей жизни, постепенно избавляясь от ненужной хвои в тот момент, когда это необходимо именно дереву. Связано это с особенностями протекания обмена веществ, присущими только данной разновидности деревьев.
Еще одной особенностью хвойных деревьев является всех необходимых питательных веществ для существования преимущественно благодаря , чем не могут похвастаться лиственные растения. Особый внешний вид хвои позволяет ей потреблять меньшее количество питательных веществ, нежели обычному листу. Поэтому у хвойного дерева отпадает необходимость в частой смене покрова, ведь для его поддержания ему совсем не обязательно иметь подпитку из почвы.
Особая форма хвои препятствует ей испарять воду, что позволяет ей расти и существовать на на протяжении долгого времени. Если же часть хвои отмирает, то на ее месте вырастет новая, так как у дерева всегда есть возможность без особых затрат питательных веществ нарастить себе новую.
Многие лиственные породы остаются зелеными на протяжении всей своей жизни. Но это лишь растениям, которые произрастают в тропическом и субэкваториальном климате. Для почвы тех мест характерно обилие питательных веществ на протяжении всего года, поэтому у растений попросту нет необходимости терять свою листву.
Видео по теме
Хвойные вечнозеленые растения не меняют цвет в зависимости от времени года. Но, если вы внимательно понаблюдаете за осенним лесом, то заметите, что и среди хвойных деревьев есть исключения. Например, хвоя лиственницы осенью желтеет, и на зиму дерево ее сбрасывает.
Вам понадобится
- - металлическая банка;
- - смола хвойного дерева;
- - любой нагревательный прибор.
Инструкция
Чтобы понять, почему хвойные деревья не меняют цвет, нужно рассмотреть функцию листа у деревьев и процессы, происходящие с ними. В период вегетации - активной фазы , именно листья несут функцию питания. В лист поступает влага и соли от корневой системы, в листе осуществляется фотосинтез и, что особенно важно, лист испаряет избыточную воду.
Лист осуществляет и газообмен растения. Отходящие от листа пучки сосудов несут питательные вещества ко всем остальным частям растения. В листе же остаются продукты жизнедеятельности растения, в том числе и соли. В конце концов настает момент от них избавиться, сбрасывает лист.
Покрытосеменные (то есть лиственные) цветковые растения в наших широтах сбрасывают листву осенью. Это явление и называется « ». Для растения это очень удобно, так как осенью движение соков у деревьев останавливается, и испаряющая функция листьев должна быть прекращена. Таким образом, сбрасывание листьев - это еще и приспособление, защищающее растение от потери влаги.
Непосредственно перед листопадом происходит смена цвета листвы. Так происходит потому, что листья теряют хлорофилл, содержащийся в живых клетках листа, а эти клетки отмирают. Но пред тем, как покинуть дерево, листья окрашиваются в различные оттенки желтых и красных цветов.
Окраска осенних листьев обусловлена бактериями и грибками, в большом количестве в мертвой ткани листа. Большое содержание солей, остатки крахмала, целлюлоза, накопленные в листе во время его жизнедеятельности, делают его отличной питательной средой для микроорганизмов.
У хвойных растений все обстоит иначе. Хвоя, в отличии от листьев, испаряет очень мало воды. Возьмите в руки иглу сосны или ели: иглы эти жестки и скользкие, они покрыты слоем растительного воска. Да и смола этих растений - вещество вязкое, медленно испаряющееся. Благодаря таким приспособлениям сосны, например, могут расти в очень засушливой местности.
Вот почему хвойные деревья меняют хвою медленно, постепенно, и не участвуют в . Микроорганизмы тоже не склонны атаковать отмирающую хвою. Проделайте простой опыт: нагрейте небольшое количественно смолы в металлической банке. Вы почувствуете сильный запах , а на дне банки останется . Оба этих продукта и грибков непривлекательны.
Но вернемся к лиственнице. Слегка погладьте рукой ее хвою. Хвоя лиственницы мягкая, воскоподобного слоя на ней нет. Хвоя лиственницы похожа на обычную листву, а ее способность к испарению воды почти такая же, как у лиственных деревьев.
Вот почему лиственница сбрасывает хвою осенью. Но смола у нее имеется, и микроорганизмы не поражают ее хвою. Поэтому хвоя лиственницы, теряя хлорофилл, просто желтеет.
Вечнозеленые растения настолько распространены, что не каждый даже и задумывается: а чем же обусловлено такое природное их свойство. Тем не менее, в обеспечении елей и сосен в зимнее время года задействовано множество процессов.
Редко кто из людей, с легкостью разгадывая простенькую детскую загадку «зимой и летом одним цветом», задумывался: а почему действительно так происходит в мире природы, что хвойные деревья – ель и сосна – вечнозеленые? Нет, почему зеленые, понятно. Все помнят из школьных уроков биологии о таком природном пигменте зеленого цвета как хлорофилл, который является одним из главных участников процесса фотосинтеза, или, как говорят, «дыхания» растения.
Как работает фотосинтез
Листья поглощают из воздуха углекислый газ, через корневую систему в них попадает вода и минеральные соли. Хлорофилл под воздействием света преобразовывает полученные извне ингредиенты в глюкозу, которая и является основной пищей растения. На выработку питания для растения идет лишь незначительное количество поставляемой корневой системой воды, основная же ее масса испаряется через те же самые листья.
В холодное время года, когда земля замерзает, дерево уже не может получить достаточное количество воды, и во избежание чрезмерного испарения влаги через поверхность листвы, вынуждено сбрасывать последнюю.
Ель и сосна такой необходимости не испытывают. Ведь, по своей сути, хвоя этих деревьев - это листья. Они достаточно тонкие, покрыты восковой плотной оболочкой, что сводит к минимуму процент испаряемой ими влаги. Форма листка дерева в виде иголки позволяет максимально сбалансировать процесс поступления и испарения влаги деревом в зимнее время. Процесс фотосинтеза в таком случае становится постоянным.
Хвоя - удивительная разновидность листьев
Неверно было бы считать, что иголки на сосне или ели не опадают. Достаточно пройтись по лесу или парку, чтобы убедиться в ошибочности подобных предположений. Весь фокус в том, что иголки, отжившие свой срок, опадая, одновременно заменяются новыми. Вследствие этого дерево имеет постоянную устойчивую зеленую окраску своих листьев-иголок. Стоит заметить, что замена хвои на дереве происходит не сразу на всех ветвях одновременно. Этот процесс идет постепенно и размеренно.
Опадание хвои может происходить у разных видов сосны или ели с разной периодичностью. Минимальным сроком жизни хвоинки принято считать двенадцать месяцев. Более частое сбрасывание хвои говорит о том, что с деревом не все в порядке. Хвоя у большинства видов елей не опадает по несколько лет, а рекордсменом можно считать так называемую сосну остистую, хвоя которой удерживается на дереве до 43-45 лет.
Видео по теме
Источники:
- Почему ель зимой и летом одним цветом?
Своеобразными "легкими планеты" являются растения. Особую роль для очищения атмосферы играют хвойные насаждения. Здесь сразу приходят на ум сосны и ели. Еще в школе дети узнают о свойствах этих деревьев, их видах, формах, агротехнике посадки и возделывания. Сравнение ели и сосны заслуживает вашего внимания. Окунитесь в увлекательный хвойный мир. Ведь далеко не каждый может с ходу ответить, чем отличается сосна от ели.
Вам известно, что эфирные масла хвойных деревьев убивают болезнетворные микробы, лечат инфекции, очищают воздух в помещениях. Вы, наверное, заметили, что вдоль дорог и в экологически неблагополучных местах стараются высаживать хвойные растения. Это снижает вредное воздействие опасных загрязнений в воздухе.
Все люди с детства восхищаются запахом свежей хвои. Именно этот терпкий аромат наполняет дом накануне волшебного новогоднего вечера. Именно под Новый год украшают хвойное дерево или ветки ели и сосны.
Места произрастания
Пород хвойных деревьев очень много, некоторые из них очень схожи друг с другом или совсем разные. Так чем отличается сосна от ели, есть ли у них особенности, присущие только одному виду? Что ж, начнем знакомство с вечнозелеными красавицами. Сравнение ели и сосны стоит начать с описания мест их обитания. Сосна числится в семействе сосновых и классе хвойных. Обширные территории занимают сосновые насаждения в северном полушарии. Сосны любят холодный и влажный климат. Эти вечнозеленые пушистые деревья считаются долгожителями, их век может достигать 350 лет. Взрослые сосны довольно высокие - до 75 м в высоту. На юго-западе Соединенных Штатов растет сосна, которой исполнилось 6000 лет, вот уж воистину долгожитель. А чем же отличается сосна от ели в плане обитания?
Ель тоже относят к семейству сосновых, классу хвойных. Это вечнозеленое растение довольно высокое, имеет пушистую пирамидальную крону. Еловые насаждения заполонили Восточную Европу, Центральную и Северо-Восточную Азию, Китай, Северную Америку. Очень много лесных массивов состоит именно из этой породы. Продолжительность жизни елей чуть короче, нежели сосен. Но некоторые виды живут до 300 лет и вырастают до 50 м в высоту.
Требования к почвам
Особых требований к почве у сосны нет. Зоной их произрастания могут быть болота, сухие пески, меловые склоны, гранитные скалы и овраги. Соснам не страшно чрезмерное количество влаги. В то же время могут приживаться в песчаных и каменистых почвах, где низкое содержание гумуса. Этим растениям не страшны заморозки, засухи, ветра, ураганы. Главное, что требуют сосны, - это достаточное количество прямых солнечных лучей. Растения категорически не переносят тень и затемнения. Чем отличается сосна от ели по условиям произрастания?
Еловые посадки, в отличие от сосновых, легко выносят тень. Ели часто растут в смешанных лесах под укрытием других деревьев. Особых требований к почвам у елей также нет. Им подходят даже бедные на питательные вещества каменистые, подзолистые и известковые почвы. В отношении влаги ель любит серединку, без крайностей.
Корневая система
У сосны мощная стержневая корневая система, один главный корень, который уходит глубоко в землю. От этого центрального корня отходит много боковых корешков. С помощью такой мощной корневой системы сосны легко достают воду из глубины и проникают в труднодоступные участки земли.
А какая корневая система у ели чем отличается от сосны? Корни елей имеют стержневой тип. Он характеризуется слабым главным корнем, который через 10 лет жизни растения отмирает. После этого основной упор на сбережение равновесия растения в почве и подпитывание водой приходится на боковые корни. Иногда они не справляются с этой задачей, и сильный ветер способен вывернуть одинокие ели "с корнем". Корневая система ели напоминает наземную часть дерева, основное количество корней располагается на поверхности.
Ветки ели и сосны, хвоя
Сосны характеризуются мутовчатым расположением веток. Что это значит? У них есть несколько центральных веток, образующих скелет, от них в разные стороны в виде веера расходятся другие веточки.
Сосну от ели можно отличить даже визуально. У ели крона имеет конусообразную форму, с опущенными вниз ветками, закрывающими ствол. Также ель имеет мутовчатое расположение веток. С каждым годом вырастает новая мутовка.
Хвоя сосны длинная и узкая, хвоинки расположены парами. В таком же виде они и опадают осенью, когда происходит самое обильное сбрасывание "иголок". Хвоя сосны на ветках держится 2-3 года и достигает более 4 см в длину.
К еловым веточкам крепятся игловидные хвоинки. Хвоя ели имеет четырехгранную форму и темно-зеленый окрас. Еловые хвоинки держатся на ветках 5-10 лет. Хвоя ели мелкая, острая и густая. Она состоит из одиноких иголочек (у сосны по две). Ярко выраженного листопадного периода у ели нет. Наблюдается постепенное опадание и замена еловой хвои.
Шишки ели и сосны
Шишки этих двух хвойных растений также имеют свои отличия. Бывают мужские и женские сосновые шишки. Весной на молодых веточках вырастают светло-желтые соцветия. Это и есть мужские шишечки, они совсем маленькие, как горошина. Женские шишки изначально такие же маленькие, только расположены на конце веточки по одной. Поначалу их трудно разглядеть в густой сосновой хвое. Взрослая шишка сосны напоминает юлу. Семена созревают на второй год после опыления.
Шишки ели также бывают мужскими и женскими. Они развиваются по-разному. Женские шишки имеют вначале ярко-красный окрас и размер в лесной орех. Они расположены на верхушке кроны. Мужские шишечки имеют желтоватый оттенок, в них созревает пыльца. Взрослые шишки висят опущенными вниз и похожи на сигары. Первые семена созревают в 20-летних деревьях и старше.
Применение ели и сосны в строительстве
Строители предпочитают использовать сосновую древесину. Ее ствол более прямой, без дефектов и сучков. Сосновая древесина мягкая, ее легко пропитать антисептиками. Также она легко поддается механической обработке.
Ель имеет сучковатую древесину, ее тяжелее пропитать антисептиками. Она имеет свойство сильно впитывать воду, поэтому совершенно не подходит для внешних работ. Еловую древесину пускают для внутренней отделки.
Обобщение
Стоит еще вспомнить о коре хвойных деревьев. Ель имеет гладкую кору серо-коричневого цвета. Молодая кора сосны серо-зеленоватый цвета, с возрастом принимает красновато-коричневый оттенок. Если обобщить все вышесказанное, то можно сделать вывод, что ель от сосны визуально легко отличить. Форма ели напоминает конус. Сосновые же ветки тянутся кверху и начинают расти с середины ствола. Вот почему в сосновом лесу всегда светло, а в еловом - темно. Ель имеет мелкую и крепкую хвою, а сосна - длинные и редкие парные иголки. Для новогодних праздников чаще используют сосну. Она обладает сильным запахом и длительной стойкостью.
Это правда и не правда, одновременно. В том виде, в котором мы их привыкли видеть нет, и название у них совсем другое – иголки и только назначение преобразование солнечного света в хлорофилл объединяет листья и иголки между собою. Поэтому листья есть у всех представителей семейства хвойных. А к ним относятся елки и у сосны, туя и лиственница и даже могучий, достигающий в высоту 50 метров кедр. Просто как вы уже догадались, листья хвойных деревьев выглядят не совсем привычно. У семейства хвойных листья тонкие, жесткие и длинные, в виде иголок покрытых чешуйками.
Действительно в литературе при описании хвойных растений иногда можно встретить утверждение, что листья на елках никогда не опадают, но это тоже неправда.
Иголки зимою засыхают, оставаясь зелеными, весною, у основания такой иголки отрастает новая, а засохшая часть осыпается, но впечатление при этом действительно такое, что иголки не опадают. Зайдите в хвойный лес, у вас под ногами будет слой иголок толщиной минимум в 5 сантиметров. Листья елок и сосен называются хвоей, отсюда произошло и название вечно зеленых растений — хвойные.
