Почему у хвойных деревьев иголки не опадают зимой

Почему хвойные деревья не сбрасывают иголки?

В какое бы время года не посмотреть на елку или другое хвойное дерево — лесные красавицы всегда радуют глаз своими пушистыми зелеными ветками, тогда как другие деревья в зимний период стоят совсем голыми и будто засохшие. Почему же хвойные растения не сбрасывают иголки и остаются зелеными в любое время года?

Все мы знаем, что деревья поглощают углекислый газ и вырабатывают кислород. Данный процесс называется фотосинтез, и для его протекания растению нужны солнечный свет и вода. Как известно, зимой и с тем и с другим возникают проблемы: световой день становится короче, а вся вода в виде снега лежит на поверхности. Многие деревья решают проблему просто: сбрасывают листья, через которые выпаривается основной объем влаги, и ждут благоприятных условий, то есть весны. Хвойным же деревьям природа подарила ряд удивительных особенностей, которые позволяют им всегда оставаться зелеными.

Растение никак не может повлиять на наличие солнечного света, зато может бросить все силы, чтобы удержать в себе драгоценную влагу. Именно так и поступают хвойные деревья. Их листья, которые мы называем иголками, обладают очень маленькой площадью поверхности, что препятствует испарению большого количества влаги. Кроме того, хвойные лучше удерживают влагу из-за тонкой восковой пленки, которая покрывает их листья-иголки. Удерживающейся влаги им вполне хватает до наступления весны.

Но это не означает, что хвойные деревья вовсе не сбрасывают иголки. За несколько лет такие деревья полностью обновляют свою хвою — это обусловлено накоплением различных ненужных веществ в иголках и необходимостью их обновления. Однако для человеческого глаза данный процесс менее заметен, чем, скажем, осенний листопад крупнолистовых деревьев.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Для чего ёлке иголки?

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 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:

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.

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.

Источник

Почему елка (ель) всегда зеленая? Причины, фото и видео

Лиственные растения умеренного климата сбрасывают на зиму листву. Осенью клены, ясени, березы желтеют или краснеют, листья стремительно изменяют свой цвет, чтобы омертветь и опасть. Но хвойные вечнозеленые растения не вписываются в общий распорядок.

Только лиственница сбрасывает свои иголки, остальные же хвойные – ель, сосна, кедр и прочие, остаются зелеными на протяжении круглого года. Почему общий закон над ними не властен? Оказывается, на данный счет есть собственные закономерные причины. Природа оставляет елям зеленый цвет не случайно.

Лиственные растения и смена времен года

Растения с широкими листьями остаются зелеными летом, а на зиму сбрасывают листья полностью. Они все равно будут бесполезными в морозный период, так как устойчивостью к холоду не обладают, завянут при первых же заморозках. Потому от них проще избавиться, впав на холодное время в своеобразную спячку, чтобы отрастить свежую зелень уже весной.

Формула хлорофилла

Все молодые листики имеют зеленый цвет, который обеспечивается хлорофиллом. За счет данного вещества происходит фотосинтез – процесс, обеспечивающий растения питанием. Он происходит при наличии солнечного цвета, а его «побочным» эффектом становится выделение в атмосферу кислорода. Ночью, когда из-за темноты у растений нет возможности производить фотосинтез, они дышат как самые обычные земные существа, вдыхая кислород и выделяя углекислоту. Только присутствие хорошего освещения позволяет им действовать иначе.

Разрушение хлорофилла в листе при сокращении светового дня

В жарких странах, где нет губительных для листвы заморозков, а солнечного освещения достаточно круглый год, местные растения остаются вечнозелеными. Среди хвойных южным признается разве что кипарис и некоторые сосны, преимущественно горные. В большинстве своем хвойные – типичные северные растения. В суровых широтах лето короткое, солнца меньше. Лиственным выгоднее избавляться от листвы каждый год, чтобы пережить зиму – с ней же сбрасывается лишняя влага, которая могла бы создать угрозу растрескивания ствола на морозе. Из листьев исчезает хлорофилл, они обретают яркие оттенки, затем опадают. Но хвойным растениям нет необходимости впадать в спячку.

Зачем елке иголки?

Тонкие, длинные иголки способны переносить холода, им не угрожают привычные зимние риски. Они представляют собой видоизмененные листья, которые отличаются минимальной поверхностью, компактностью. Это уменьшает полезную площадь, на которой может происходить фотосинтез, однако снижает также риск повреждения холодом, ветрами. Проблемы с малой площадью отдельной иголки для фотосинтеза с легкостью решаются густотой хвои.

Что помогает иголке пережить зиму?

Смолистый сок помогает иголкам не замерзать, не отмирать при пониженных температурах зимой, воды же они содержат меньше, чем листья обычных деревьев, это делает их менее уязвимыми к морозам. Кроме того, каждая хвоинка имеет тонкую, но плотную восковую пленку, которая тоже играет защитную функцию. В сильные морозы часть хвои действительно может отмереть, но это будут исключительно молодые побеги, которые еще не успели создать достаточную защиту от капризов природы.

Почему хвойные деревья всегда зеленые?

Ели не впадают в спячку, хотя рост зимой замедляется, фактически останавливается. Новые побеги появляются в весеннее время, шишки перецветают и формируются летом, когда тепло. Зимой же растение просто продолжает очень медленное существование. Хлорофилл иголки не покидает, они остаются зелеными. Именно по этому хвойные деревья всегда зеленые. Для их поддержания нужно совсем мало полезных веществ, колючая крона не обременительна для дерева, смысла сбрасывать ее нет.

Иголки опадают?

Хвоя заменяется ежегодно, как и листья прочих растений, за год меняется до 70-80 процентов иголок. Процесс не заметен, он происходит постепенно – поэтому ель постоянно выглядит зеленой, пышной. Если хвойное растение массово сбрасывает иголки, процесс говорит о его сильной болезни. Массово пожелтевшая, побуревшая хвоя также говорит об этом. В норме ели, пихты и сосны остаются зелеными постоянно.

Хвойные растения – одни из весьма древних, они развили массу механизмов, позволяющих им успешно выживать в условиях холодного климата. Обладают также целебной смолой, защищающей от ран, обеспечивающей дезинфекцию. На этих деревьях редко поселяются паразиты, а ежегодное созревание шишек, в которых находятся защищенные от неблагоприятных воздействий семена, позволяет им эффективно размножаться, восстанавливать ареал в случае лесных пожаров, прочих происшествий.

Даже срубленная елка остается зеленой на протяжении нескольких недель. Только потом иглы начинают осыпаться, хвоя выглядит уже не такой привлекательной. Лиственное растение же увядает куда быстрее.

Таким образом, зеленый цвет хвоинок обеспечивается хлорофиллом, который содержится в них, обеспечивая фотосинтез и нормальную жизнедеятельность растения. Зелень присутствует круглый год, так как хвойные не связаны с необходимостью сбрасывать крону на зиму, иголки хорошо переносят морозы, не требуют от растения серьезных затрат полезных веществ на свое поддержание. Сосны и ели могут позволить себе роскошь быть вечнозелеными даже в суровом северном климате – вероятно, потому они и являются столь любимым новогодним украшением.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник