Какими становятся деревья зимой

Что происходит зимой с деревьями и почему опадают листья

Здравствуйте уважаемы читатели Блога Андрея Ноака. Предлагаю вам сегодня отдохнуть и прочитать интересную статью — что происходит с деревьями зимой. Для нашей страны зима проявляется во всех ее качествах с месяца сентября и до месяца июня 🙂 , если не считать отдельные небольшие участки — счастливчики нашей страны. Там лето может длиться более полугода!

Но хотелось бы сначала поздравить данный блог, эта запись так сказать у него юбилейная — сотая. За один год здесь было опубликовано 100 статей. На достигнутом мы останавливаться не будем и постараемся писать интересных статей еще больше!

Как получаются морозобойные трещины зимой

Каждый вид деревьев произрастает и характерен для определенных климатических поясов, к примеру тропические деревья не смогут произрастать при тех же температурах что и горные ели. Но иногда и деревья растущие в одном климатическом поясе, могут травмироваться от холода или даже погибать.

Например, когда солнце светит сильно в морозные зимние дни, стволы деревьев нагреваются на солнечной стороне, с противоположной стороны стволы остаются холодными. Такой перепад температуры вызывает напряжение в древесине, которое может привести к разрыву волокон. Так образуются глубокие раны, которые в большинстве случаев не заживают. Данные раны называют морозными трещинами. Древесина с наличием таких глубоких трещин при переработке образует пиломатериалы с более низкими потребительскими свойствами.

Хвойные и лиственные деревья зимой

Сбрасывание листвы у лиственных деревьев осенью в наших широтах является защитным механизмом, опадание листьев перед зимой происходит не потому что возраст листьев большой, а потому что само дерево защищается от грядущих морозов. При этом само дерево не страдает, на данный момент накопилось достаточно питательных веществ, чтобы пережить зиму, листья уходят, дерево впадает в спячку. Сбрасыванию листьев у деревьев осенью также происходит и по второй причине, для снижения нагрузки на ветки при выпадении снега. При этом листва опадает с пользой для корней древесины, здесь листва служит как бы утеплителем, и снижает вместе с снежным покровом нагрузку на корни древесины.

Дуб, клен, береза и другие лиственные деревья имеют красивые желтые цвета листьев, а позже теряют их. Хвойные же деревья (ель, сосна) в зиму идут с сохраненными зелеными иглами. На самом деле иглы это видоизмененные листья, которые на дереве могут находиться до десяти лет.

Часто иглы покрыты восковым слоем, который защищает их от холода и высыхания и является как бы изолирующим слоем. Зимой, когда вода замерзает в почве и корни не могут впитывать воду, этот изолирующий слой защищает также иглы от высыхания и холода. Поэтому они остаются зелеными и остаются на дереве.

Лиственные деревья, обесцвечиваются осенью, потому что у них снижается количество зеленого пигмента, и из за снижения сегмента происходит закупоривание подачи питательных веществ к листьям, листья опадают. Зеленый сегмент снижается по причине сокращения световых дней, и наступления холодов.

Очистка воздуха деревьями

Не стоит забывать что листья и хвоя деревьев также служат гигантскими фильтрами, один гектар леса может фильтровать до 70 тонн пыли, к примеру гектар соснового леса забирает до 30 тонн пыли из воздуха в год. При этом кроме очистки воздуха от пыли, деревья производят кислород как и все зеленые растения.

Функции лесов и парков, как «зеленых легких», особенно вблизи городов и городских агломераций жизненно важно. В листьях деревьев на свету происходит фотосинтез. Зеленый краситель листьев, так называемый хлорофилл, поглощает из атмосферы углекислый газ и перерабатывая его получает для себя питательные вещества.

К примеру 100 летний бук выделяет в час до 1,7 кг в час кислорода. Это примерно сумма кислорода необходимая для 50 человек в час чтобы дышать. Без деревьев наш воздух был бы совершенно грязным. Леса и деревья очищают наш воздух, фильтруют вредные частицы для нас. Но основными легкими планеты Земля являются тропические леса, которые простираются на несколько градусов к северу и югу от экватора.

Источник

Что происходит с деревьями зимой

Содержание статьи

• Что происходит с деревьями зимой
• Почему осенью листопад
• Как меняется зимний день

Как деревья переносят зиму

С наступлением зимы деревья переходят в состояние покоя. Обмен веществ внутри ствола затормаживается, видимый рост деревьев приостанавливается. Но процессы жизнедеятельности полностью не прекращаются. В период длительного зимнего покоя происходят взаимные превращения веществ, правда, с гораздо меньшей интенсивностью, чем летом (Журнал «Химия и жизнь», «Растения зимой», В.И. Артамонов, февраль 1979).

Рост деревьев зимой идет, хотя внешне он практически не проявляется. В холода активно развивается так называемая образовательная ткань, из которой впоследствии возникают новые клетки и ткани дерева. У лиственных пород зимой происходит закладка зачатков листьев. Без таких процессов переход растений к активной жизнедеятельности с приходом весны был бы невозможен. Фаза зимнего покоя – непременное условие нормального роста деревьев в вегетационный период.

Способность деревьев погружаться в состояние покоя развивалась в ходе длительной эволюции и стала важнейшим механизмом приспособления к неблагоприятным и суровым внешним условиям. Сходные механизмы включаются и в другие сложные периоды жизни деревьев, в том числе и летом. К примеру, в сильную засуху растения могут сбрасывать листву и почти полностью прекращать свой рост.

Особенности зимнего покоя у деревьев

Сигналом к переходу в особое зимнее состояние для большинства деревьев становится сокращение длины светового дня. За восприятие таких изменений отвечают листья и почки. Когда день заметно укорачивается, в растениях происходит изменение соотношения между веществами, которые стимулируют процессы обмена и роста. Дерево постепенно готовится к замедлению всех жизненных процессов.

В состоянии вынужденного покоя деревья остаются до конца зимнего периода, постепенно готовясь к полному пробуждению. Если в конце февраля срезать в лесу ветку березы и поместить ее в воду в теплом помещении, через некоторое время почки станут набухать, готовясь дать побеги. А вот если подобную процедуру проделать в начале зимы, береза очень долго не будет распускаться, ведь она уже полностью готова к покою.

Длительность периода зимнего покоя различна для разных видов деревьев и кустарников. У сирени этот период весьма короток и часто оканчивается уже к ноябрю. У тополя или березы фаза глубокого покоя длится гораздо дольше, до января. Клен, липа, сосна и ель способны находиться в состоянии глубокого вынужденного покоя на протяжении четырех-шести месяцев. После зимовки деревья медленно, но неуклонно начинают восстанавливать жизненные процессы, возобновляя свой рост.

Источник

Какими становятся деревья зимой

Растения зимой

Совершенно безжизненными кажутся нам деревья зимой. А между тем и зимой, в самые трескучие морозы, жизнь не вполне покидает растения. Они в это время лишь отдыхают, накапливают силы, чтобы с наступлением весны сбросить зимние оковы. «То, что мы называем сном природы,— писал С.Покровский,— есть лишь особая форма жизни, полная глубокого смысла и значения». Такая форма жизни растительных организмов называется состоянием покоя.

В состоянии глубокого покоя в зимнее время года у деревьев и кустарников резко заторможен обмен веществ и прекращается видимый рост. Однако это не значит, что в нем полностью остановились все процессы жизнедеятельности. Некоторые из них идут и во время зимнего покоя. Например, крахмал превращается в сахара и жиры, сахара расходуются в ходе дыхания (правда, интенсивность его в 200—400 раз меньше, чем летом. Происходят в это время и процессы роста, только они никак не проявляются внешне. Состояние покоя — период особенно интенсивной деятельности так называемой образовательной ткани, или меристемы, из которой возникают новые клетки и ткани.

Как у вечнозеленых деревьев и кустарников зимой, так и у листопадных закладываются зачатки листьев в вегетативных почках и элементы цветков — в почках цветочных. Без этого предстоящий весной переход растительного организма к активной жизнедеятельности был бы попросту невозможен. Вот почему для большого числа растений, и прежде всего для всех многолетних форм, покой — обязательное условие нормального роста в период вегетации.

Способность погружаться в состояние покоя выработалась у растений в ходе эволюции — это важное приспособление к периодическому наступлению неблагоприятных внешних условий. Это лишний раз подтверждается тем фактом, что деревья и кустарники не только зимой перестают расти, но и летом. Например, в засуху некоторые из них сбрасывают листья и совершенно прекращают рост — точно так же, как и глубокой осенью.

Такой покой получил название вынужденного. В вынужденном покое лесные растения находятся и в самом конце зимы — в это время такое их состояние объясняется только неблагоприятными внешними условиями. Если в январе-феврале срезать в лесу березовую ветку, принести ее в комнату и поставить в воду, то листовые почки вскоре тронутся в рост и дадут побеги. Однако если такую же ветку срезать или принести в теплое помещение в октябре или ноябре, то она не распустится очень долго. В это время растение находится в состоянии так называемого глубокого покоя, которого не может нарушить даже наступление самых благоприятных для роста условий.

Глубокий покой — необходимая фаза развития растений, сменяющая период вегетации. Продолжительность периода покоя у разных деревьев и кустарников различна. Одни растения — бузина, жимолость, крушина, сирень, черная смородина — отличаются коротким периодом покоя; у них глубокий покой в естественных условиях заканчивается уже в октябре. Если выращивать их в оранжерее, то они ведут себя как вечнозеленые растения: почки, которые должны были дать побеги весной будущего года, распускаются уже в ноябре, задолго до того, как растение сбросит старые листья. Возможно, эти растения в прошлом и на самом деле были вечнозелеными.

В процессе эволюции, по мере похолодания климата, деревья приспособились к новым условиям и стали сбрасывать на зиму листья, но сохранили способность проходить период покоя при относительно высокой температуре.

Значительно дольше — до января — продолжается период покоя у березы бородавчатой, боярышника, тополя белого. А самый длительный — у липы мелколистной, клена татарского, ели сибирской, сосны обыкновенной. Зимующие почки липы, например, неспособны прорастать на протяжении почти полугода. У дуба, бука и ясеня почки находятся в покоящемся состоянии всю зиму, вплоть до конца апреля.

Для деревьев и кустарников сигнал к покою

В состояние глубокого покоя деревья и кустарники впадают очень рано — тогда, когда погода, казалось бы, еще позволяет им нормально расти. Например, в Европейской части России многие из них переходят еще в июле-августе. Сигналом к покою служит для них уменьшение длины светового дня. Изменение длины дня воспринимают листья, а в отсутствие их — почки. Когда дни становятся короче, в растениях изменяется соотношение между фитогормонами, стимулирующими и ингибирующими процессы роста. В листьях увеличивается содержание наиболее важного природного ингибитора роста — абсцизовой кислоты, которая тормозит синтез гидролитических ферментов (амилазы, протеиназы и других), необходимых для распускания почек, прорастания семян и других процессов вегетации растений. Из листьев абсцизовая кислота транспортируется в почки и «усыпляет» их.

Возможно, есть и другие ингибиторы, которые при переходе растений в состояние покоя выполняют ту же функцию. Одновременно в тканях растений уменьшается содержание естественных стимуляторов роста, например гиббереллинов.

Некоторые южные деревья и кустарники, если пытаться выращивать их в северных широтах, не приживаются здесь лишь по той причине, что в новых для себя условиях не улавливают вовремя сигнал к погружению в состояние покоя: ведь они привыкли к совсем иной длительности светового дня. Когда же они, наконец, разберутся, что зима на носу, то оказывается уже поздно: ткани, застигнутые морозами в состоянии активного роста, гибнут.

А зная факторы, от которых зависит вступление в состояние покоя, можно добиться, чтобы эти растения перезимовали и на севере. Для этого можно, например, каждый день, еще до наступления сумерек, закрывать их светонепроницаемыми чехлами. Укорачивая таким образом естественный световой день, мы заставим растение своевременно начать подготовку к зиме.

Многие читатели, вероятно, обращали внимание на то, что деревья и кустарники, растущие вблизи уличных фонарей, дольше других не сбрасывают осенью листву. Впервые это заметил в начале нынешнего столетия австрийский физиолог Г. Молиш. Он пытался объяснить это явление особенностями испарения воды листьями. На самом же деле поздний листопад у растений, освещенных фонарями, объясняется именно искусственным продлением светового дня.

На переход в состояние покоя оказывает влияние и температура

Для некоторых видов (преимущественно южного происхождения — ясеня, конского каштана, сирени, вишни) понижение ночных температур является главным сигналом к покою. В естественной обстановке понижение температуры обычно происходит как раз в то время, когда заметно укорачивается световой день.

Неудивительно, что жизненный ритм растений регулируется совместным действием этих двух факторов. Изменение освещенности, воспринимаемое растениями через посредство системы фитогормонов, служит первым стимулом к перестройке физиологических процессов, которая затем завершается под действием температурных сдвигов.

Низкие температуры просто необходимы некоторым деревьям и кустарникам во время покоя: лишь после значительного охлаждения (не менее чем до 0°С на протяжении 3—4 недель) они впоследствии могут нормально возобновить свой рост. Это было известно еще в глубокой древности, например, Плиний в своей «Естественной истории» писал:

Своевременно наступающие холода весьма способствуют укреплению деревьев, которые тогда превосходно развиваются, а в противном случае, если их ласкают австры (теплые южные ветры), истощаются, и особенно в пору цветения.

Это подтверждают и эксперименты. Например, если один и тот же куст черники осенью разделить на две части и одну выращивать всю зиму в теплице, а другую оставить в естественной обстановке, то та половина куста, которая провела зиму, в тепличных условиях, будет летом расти значительно хуже. По этой же причине грушевые и персиковые деревья, постоянно выращиваемые в обогреваемой оранжерее, часто погибают.

В тропиках, казалось бы, идеальном месте, где круглый год тепло, большинство листопадных растений умеренной зоны растет ничуть не лучше, чем у себя дома. И здесь дело опять-таки в том, что «тепличные» условия не позволяют им погрузиться в состояние покоя, необходимое, чтобы накопить силы для бурного развития в сравнительно короткий период вегетации.

Природные антифризы

Растениям, которые укрыты снегом, под его теплой шубой не так уж холодно. Но как противостоят морозам деревья и кустарники зимой, обнаженные ветви которых насквозь пронизывает холод? Почему не гибнут их почки и побеги? Устойчивость к низким температурам создается главным образом благодаря внутренним изменениям в клетках, и прежде всего изменениям их химического состава.

Роль антифриза — вещества, которое снижает температуру замерзания растворов, находящихся в клеточных вакуолях, играют сахара: они накапливаются в клеточном соке во время подготовки растения к зиме. Важную защитную функцию выполняют сахара и в цитоплазме: они предохраняют ее белки от коагуляции (свертывания) при понижении температуры. Чем больше сахаров накопили растения в своих клетках, тем лучше они подготовлены к действию низких температур.

Хорошо известно, что если у плодовых деревьев, например яблонь, плодоношение летом было особенно обильным, то зимой они оказываются менее морозоустойчивыми. В этом случае питательные вещества расходуются в основном на формирование плодов, а про запас сахаров откладывается мало. Неудивительно, что такие деревья легче вымерзают.

Плохо переносят морозы и те растения зимой, которые осенью интенсивно росли — например, вследствие длительной теплой погоды или в результате обильной подкормки азотом. Причина здесь та же: растения к зиме плохо подготовлены , их питательные вещества использовались на рост вегетативных органов (стеблей, листьев), а не откладывались в виде запасных углеводов.

Падает морозостойкость весной, когда сахара начинают использоваться в процессах жизнедеятельности, превращаться в другие соединения. Поэтому так опасны весенние заморозки, хотя температура при этом далеко не достигает уровня зимних морозов, которые деревья и кустарники прекрасно перенесли. Но устойчивость к морозам объясняется не только накоплением сахаров тканях. Как показали исследования известного нашего физиолога растений, члена-корреспондента АН И. И. Туманова и его учеников, формирование морозоустойчивости — сложный, ступенчатый процесс.

Закаливание озимых злаков и плодовых деревьев начинается в осенние солнечные дни, когда еще довольно интенсивно идет фотосинтез, а процессы дыхания уже ослаблены. Благодаря этому в тканях и накапливаются сахара и другие защитные вещества, клетки становятся беднее водой. После этого цитоплазма готова к прохождению второй фазы& закаливания, которая проходит при регулярно повторяющихся слабых морозах (от —2 до —5°С). В это время изменяется ультраструктура цитоплазмы, перестраивается ферментный аппарат клеток, в результате чего они приобретают способность переносить значительное понижение температуры. Теперь растению холода не страшны.

Ростки под снегом

В феврале, когда нередки сильные морозы, можно, раскопав снег в широколиственном лесу, обнаружить пробившиеся сквозь опавшую листву бледно-желтые ростки со свернутыми листьями, а иногда и бутонами. Осенью этих ростков здесь не было. Дело в том, что в широколиственном лесу почва зимой не промерзает. Это объясняется наличием в ней большого количества перегноя и глубоким снежным покровом, создающими прекрасную теплоизоляцию. Благодаря этому температура почвы здесь всю зиму остается около 0°С. В такой почве остается незамерзшая влага, доступная для растений.

Что же касается питательных веществ, столь же необходимых для роста, то подснежное развитие растений происходит за счет готовых, отложенных ранее запасов. Например, у медуницы и ветреницы эти запасы находятся в корневищах, у пролески и гусиного лука — в луковицах, у чистяка — в клубнях. Интенсивное использование этих отложенных про запас питательных веществ в процессе дыхания способствует повышению температуры самого растения.

Часто вокруг него даже протаивает снег. Например, в феврале начинают расти под снегом побеги мать-и- мачехи, заложенные еще осенью. Если в это время откопать растение, то можно увидеть, что вокруг него в снежном покрове протаяла крошечная пещерка.

Еще трещат суровые морозы, а под снегом уже начинается весна.

Источник