Деревья растут благодаря постоянному делению клеток в специальных образовательных тканях. Рост дерева происходит одновременно в высоту и в толщину, однако эти процессы обеспечиваются разными частями растения.
В этой статье рассмотрим, как растет дерево, как устроен его ствол и каким образом вода поднимается от корней к самым высоким ветвям.
Дерево растет в высоту, надстраивая новые клетки поверх старых. Если ветка дерева выросла на высоте метра над землей, то она так всегда и останется на той же высоте.
Интересный факт: А если в молодое дерево вбить гвоздь, поднимется ли он с ростом ствола вверх? Вбитый в ствол гвоздь или привязанный к стволу колышек всегда останется на одной и той же высоте. Но дерево растет еще и в толщину, оно способно, постепенно обрастая, вбирать в себя подобные предметы, спустя годы они окажутся внутри ствола.
Строение ствола дерева и его слои
Ствол состоит из нескольких слоев — коры, флоэмы, камбия и ксилемы, каждый из которых выполняет свою функцию. По годовым кольцам можно определить возраст дерева и узнать, в каких условиях оно росло.
Древесный ствол служит системой «трубопроводов» и опорой. Самый тонкий слой, камбий, наверное, самый важный, поскольку он производит все остальные. Когда клетки камбия делятся, то наружные становятся флоэмой, по которой ко всем частям дерева доставляются сахара. Старая флоэма становится корой. Внутренние клетки камбия становятся ксилемой, по которой движется вода. Молодые клетки ксилемы образуют заболонь, а старые — сердцевину.
| Слой и название | Роль | Техническое описание |
|---|---|---|
| Кора (Наружный слой) |
Защита от болезней, солнца и вредителей. | Покрывает ствол снаружи, изолируя внутренние живые ткани. |
| Флоэма (Внутренняя кора) |
Транспорт сахаров от листьев вниз к корням. | Волокнистая ткань, расположенная сразу под внешней корой. |
| Камбий (Живой слой) |
Рост в толщину и создание новых клеток. | Тонкий слой образовательной ткани. Здесь берут начало все клетки ствола. |
| Заболонь (Молодая ксилема) |
Подъем воды и минералов от корней к листьям. | Обычно светлее центральной части, проводит основной поток соков. |
| Ядро (Старая ксилема) |
Опора и механическая прочность. | Составляет большую часть ствола, представляет собой «состарившуюся» заболонь. |
Как вода поднимается вверх по дереву?
Многие метры бывает отделяют корни от листьев его кроны. Но у дерева нет насоса, как же тогда доставить воду и питательные вещества наверх? Но некоторым видам это удается проделать, да еще с фантастической скоростью — более 30 метров в час.
Начало этого пути происходит от корневых волосков, всасывающих воду за счет осмотических сил. Клетки корневых волосков содержат растворенные сахара и соли, и вода поступает в них из окружающей почвы, чтобы уравновесить осмотическое давление.
Благодаря давлению в корнях происходит подача воды вверх. Напор усиливает еще одна сила — транспирация (испарение воды через листья). От всего объема воды только 1% требуется для фотосинтеза, а оставшаяся часть испаряется, создавая частичный вакуум, который вытягивает воду от корней к вершине.
Зачем нужна кора?
Когда бушует низовой пожар и огонь подбирается к гигантским секвойям, их толстая кора спасает их, защищая от повреждения. В случае повреждения кора многих хвойных деревьев выделяет смолу, которая залечивает рану и не позволяет проникнуть в нее патогенным грибам. Твердая кора защищает и не дает укорениться паразитическим растениям. Кроме того, нежный живой слой ствола оказывается прикрытым от солнца и ветра.
Самая замечательная кора — у растений семейства эвкалиптовых. При повреждении их кора выделяет смолистые вещества. Если листья и сгорят, то часто новые могут появиться из так называемых спящих почек, скрытых в коре.
Может ли продолжать расти дуплистое дерево?
Это случается нередко — дуплистые, выжженные или пораженные болезнью деревья продолжают рост. Вне зависимости от возраста, рост в толщину происходит за счет камбия — однорядного слоя зеленых клеток, расположенных под корой и флоэмой. (Камбий хорошо виден на молодых ветках, если осторожно снять ножом или ногтем их нежную кожицу.) Чтобы ни произошло с сердцевиной дерева, оно будет жить до тех пор, пока цел камбий. Конечно, в конце концов такое оно упадет, потому что находящиеся внутри слои древесины нужны ему и в качестве опоры.
Как определить возраст дерева и веток
Чтобы определить возраст дерева рубить его не следует. У лесников есть инструмент — специальный полый бур, принцип действия, как у коловорота. Буром просверливают ствол до его сердцевины, а затем вынимают. Внутри него остается столбик древесины, в котором находится полный набор годовых колец.
Определить возраст дерева можно также, измерив его обхват на высоте 1-1,5 м над землей. Средний рост дерева не в густом лесу за год составляет 2,5 см. Следовательно можно сосчитать, что дерево с обхватом ствола в 1 метр растет около 40 лет.
Возраст веток и ежегодный прирост
Рост деревьев в высоту идет за счет удлинения веток, у которых растет верхушка. У листопадных форм новая почка появляется на конце ветки прежде, чем опадет верхний лист. Весной (во время сезона дождей) эти почки лопаются, и появляются новые облиственные побеги. Место, откуда в каждом сезоне ветка начинает свой рост, легко отличить по рубцу в основании ежегодного прироста, и, сосчитав такие рубцы, можно определить возраст ветки.
Годовые кольца и дендрохронология
Деревья в умеренном климате особенно бурно растут весной, когда тонкостенные клетки, образующие ксилему, бурно увеличиваются. На срезе ствола эти клетки образуют светлые круги - так называемую весеннюю древесину. В конце лета рост замедляется и клетки становятся меньше, а стенки их утолщаются. Клетки этой летней древесины видны на срезе как более темные круги. Каждое кольцо, светлое и темное, соответствует половине сезона роста, и возраст дерева можно определить, сочтя их. Каждая пара соответствует одному году.
Непредвиденные обстоятельства нарушают правильный порядок образования колец. Жестокие засухи, поздние заморозки, нашествия насекомых-вредителей и всякие другие беды могут заставить дерево сбросить все листья после начала сезона роста, и до следующего года рост может не возобновиться. Древесные кольца не всегда симметричны, поскольку их рост на одной из сторон может быть в силу каких-либо причин нарушен. Так что по ширине колец, рубцам и другим признакам ученые-дендрохронологи могут восстановить многие события в жизни дерева.
Вопросы и ответы о росте деревьев
Как растет дерево в высоту?
Рост дерева в высоту происходит за счет деления клеток в верхушечных почках на концах побегов.
Почему дерево растет в толщину?
Рост в толщину обеспечивает камбий — тонкий слой живых клеток под корой.
Как определить возраст дерева?
Возраст дерева определяют по годовым кольцам на срезе ствола или с помощью специального бура.
Что такое годовые кольца?
Годовые кольца образуются из-за сезонного роста древесины и соответствуют одному году жизни.