Стебель. разнообразие стеблей

Строение побега

Подписи к рисунку раскрывают основные элементы строения побега, принятые в ботанике.

• Стебель служит опорой листьям, подводит к ним воду от корней. Также в стебле хранятся запасы питательных веществ,
• Почка. Сложный орган, зачаток будущих листьев и соцветий,
• Пазуха. Угол, образованный стеблем и прикрепленным к нему листом,
• Пазушная почка. Находится в пазухе у основания листа. Потенциально может развиться в побег,
• Узел. Область на стебле, откуда растет лист. В этом месте обычно образуется нарост. Размещение узлов напрямую относится к расположению листьев на стебле. Различают супротивное, мутовчатое (кольчатое) и очередное листорасположение,
• Междоузлие. Зона стебля от одного узла до другого.

Листорасположение у растений — основные термины и понятия

Каждое растение характеризуется не только индивидуальными размерами, формой листьев и цветов. Систематическим признаком выступает также листорасположение (phyllotaxis). Оно определяется порядком закладки зачатков листа в районе конуса нарастания.

Лист – незаменимый орган растения, с помощью которого осуществляется газообмен, транспирация и процессы фотосинтеза. Именно поэтому у него пластинчатая структура, позволяющая максимально дать возможность клеткам «насытиться» солнечным светом. Для растения это – орган дыхания, в процессе которого происходит гуттация и испарения влаги. В то же время в листовых пластинах происходит задержка жидкости и растворенных в ней питательных веществ.

В основе классификации представителей растительного мира лежит много свойств, в том числе особенность расположения листьев на стебле. Существует строгий порядок их закладки, целью которого является обеспечение доступа к солнечному свету. Одни листья располагаются спиралевидно по часовой стрелке, другие – против.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут

Ботаники заметили и математически выразили даже определенную закономерность – последовательность Фибоначчи, – касающуюся угла их расхождения. Листы могут располагаться под углом 180 градусов (тогда в обороте помещается 2 листа), либо 125 градусов (в обороте — 3 листа), при 154 градусах – 5 листьев, при 115 – 8 листьев.

Общепринятая характеристика листорасположения опирается на три понятия:

• очередное;
• супротивное;
• мутовчатое;
• розеточное.

Ученые связывают столь строгую закономерность расположения листьев на стебле с размерами конуса нарастания, а также особенностями взаимовлияния листовых зачатков друг на друга.

Примечание

Существует также гипотеза, согласно которой каждый зарождающийся листочек создает вокруг себя невидимое энергетическое поле. Оно способно тормозить близкое развитие прочих листовых пластин и стимулировать их развитие на определенном расстоянии.

Зрительно строгость phyllotaxis не всегда заметна. Чаще листва выглядит единым целым. Однако, если в стеблевом узле залегает более одного листа, появляется закономерная «правильность». Так, попарно расположенные (один напротив другого) листья называются противоположными (по-научному, супротивными). Разновидностью являются варианты чередования расположения пар. Такая особенность характерна, например, для клена, сирени, мяты, шалфея. Листья у них – накрест сидящие.

Стеблевой узел может содержать три листовых пластины (олеандр). Тогда тройные кольца чередуются между собой. Такая же особенность характерна для растений с четырьмя, шестью, десятью листьями в узле. Чередование ближайших кружков обязательно. Рассмотренный вариант получил название кольчатого (или кольчаторасположенного).

Интересно, что при мысленном проведении линий, соединяющих все кольчаторасположенные листья между собой, вырисовывается несколько вертикалей, для которых введен специальный термин – ортостихи.

Бывают варианты, что листья просто разбросаны, т.е. в листовом узле он содержится лишь один. Для таких случаев также существует закономерность: при проведении от любого, например, расположенного снизу, листа поочередно соединяющей мысленной линии, она примет винтовой характер. Проекция такой линии на плоскость будет выглядеть спиралью. Эта закономерность обосновывает термин – спиральнорасположенные.

При следовании по спирали снизу вверх неизменно достигается виток, расположенный над первым. Для одних растений, например, липы, такой лист третий по счету (над 2-м находится 4-тый и т.д.). Для других, например, ольхи, четко над первым листом находится четвертый, над вторым – пятый и т.д.

Вертикальные линии, мысленно соединяющие такие прикрывающие друг друга листья, по своей численности будут четко повторять число листьев, которые располагаются между парами перекрывающих.

Между ортостихами можно замерить также горизонтальное расстояние. Для каждого растения оно индивидуально. Длина соединяющего отрезка будет равна кусочку спирали, пролегающему между двумя прикрывающими листьями. Такой отрезок имеет свое название – полный цикл.

Следовательно, любой вариант листорасположения определяется числом рядов размещения листьев (ортостих).

Побег

Побег – это надземная вегетативная часть растения. Состоит из осевой части – стебля, на котором расположены листья и почки. На некоторых побегах могут быть размещены также генеративные органы – цветки. Имеет более сложное строение, чем корень.

На стебле побега можно различить узлы и междоузлия. Узел – это место прикрепления одного или нескольких листков к стеблю. Междоузлия – это расстояние между двумя соседними узлами. Между стеблем и листком есть верхний угол, который называется листовой пазухой. Почки находятся на верхушке побега и в листовых пазухах.

Побеги в зависимости от степени вытягивания междоузлий могут быть укороченными или удлиненными. Укороченные побеги состоят фактически из одних узлов. На укороченных побегах у травянистых растений (одуванчик, морковь, свекла и т. п.) листья расположены близко один к другому и образуют прикорневую розетку.

Среди травянистых растений различают растения однолетние, двухлетние и многолетние. Однолетние развиваются и растут на протяжении одного года (одного вегетационного периода). В первый год жизни двухлетние растения (морковь, редька, свекла и т. п.) образуют вегетативные органы, накапливают питательные вещества, во второй – цветут, дают плоды и семена. Многолетние растения живут три и больше лет. Древесные растения – многолетние.

Тест на тему: «Стебель»

Лимит времени:

из 15 заданий окончено

Вопросы:

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4
5. 5
6. 6
7. 7
8. 8
9. 9
10. 10
11. 11
12. 12
13. 13
14. 14
15. 15

Информация

Проверочное тестовое задание включает в себя вопросы с одним и несколькими правильными ответами

Вы уже проходили тест ранее. Вы не можете запустить его снова.

Тест загружается…

Вы должны войти или зарегистрироваться для того, чтобы начать тест.

Вы должны закончить следующие тесты, чтобы начать этот:

Результаты

Правильных ответов: из 15

Ваше время:

Время вышло

Вы набрали из баллов ()

Средний результат
Ваш результат

максимум из 20 баллов

Место	Имя	Записано	Баллы	Результат
Таблица загружается
Нет данных

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4
5. 5
6. 6
7. 7
8. 8
9. 9
10. 10
11. 11
12. 12
13. 13
14. 14
15. 15

1. С ответом
2. С отметкой о просмотре

1. Задание 1 из 15
   • стебель
   • корень
   • лист
   • корневище
   • почка

   Правильно Неправильно

2. Задание 2 из 15
   • образуется крона
   • утолщается стебель
   • растение растет вверх
   • образуются плоды
   • у растения прекращается рост

   Правильно Неправильно

3. Задание 3 из 15
   • верхушечные почки
   • боковые почки
   • спящие почки
   • соцветия
   • корни

   Правильно Неправильно

4. Задание 4 из 15
   • камбий
   • древесина
   • кора
   • сердцевина
   • ксилема

   Правильно Неправильно

5. Задание 5 из 15
   • пробка
   • камбий
   • ксилема
   • флоэма
   • кора

   Правильно Неправильно

6. Задание 6 из 15
   • корой
   • кожицей
   • сердцевиной
   • кожурой
   • околоплодником

   Правильно Неправильно

7. Задание 7 из 15
   • пробка
   • камбий
   • сердцевина
   • древесина
   • луб

   Правильно Неправильно

8. Задание 8 из 15
   • ксилема
   • флоэма
   • годичное кольцо
   • эпидермис
   • камбий

   Правильно Неправильно

9. Задание 9 из 15
   • древесина
   • сердцевина
   • кора
   • камбий
   • луб

   Правильно Неправильно

10. Задание 10 из 15
    • древесина
    • сердцевина
    • камбий
    • луб
    • кора

    Правильно Неправильно

11. Задание 11 из 15
    • ксилемы
    • флоэмы
    • коры
    • пробки
    • сердцевины
    • чечевичек
    • эпидермиса
    • кожицы

    Правильно Неправильно

12. Задание 12 из 15
    • ксилема
    • флоэма
    • древесина
    • луб
    • кора
    • камбий
    • пробка
    • сердцевина

    Правильно Неправильно

13. Задание 13 из 15
    • луб
    • флоэма
    • ксилема
    • древесина
    • сердцевина
    • кора
    • пробка
    • камбий

    Правильно Неправильно

14. Задание 14 из 15
    • дыхание
    • поддерживает листья, цветки, плоды
    • транспорт веществ
    • фотосинтез
    • воздушное питание
    • минеральное питание
    • образование кислорода
    • образование плодов

    Правильно Неправильно

15. Задание 15 из 15

    Выберите верные утверждения

    • тополь имеет прямостоячий стебель
    • вьюнок полевой имеет ползучий стебель
    • горошек мышиный имеет цепляющийся стебель
    • узкие годовые кольца свидетельствуют о дождливом лете
    • ежа сборная имеет стелющийся стебель
    • лубяные волокна придают стеблям гибкость и прочность
    • древесина образована рыхлой паренхимной запасающей тканью
    • проводящие ткани луба и древесины пересекаются лубо-древесными лучами

    Правильно Неправильно

Функции и типы стеблей

Стебель представляет собой осевую часть побега, состоящую из узлов и междоузлий.

Характеризуется отрицательным геотропизмом, положительным фототро­пизмом, радиальной симметрией, неограниченным верхушечным ростом.

Стебель в жизни растений выполняет несколько главных функций:

– проводящая – вода с растворенными минеральными веществами перемеща­ется от корневой системы в листья, а органические вещества из листьев – в другие органы растения;

– опорная (механическая) – стебель держит на себе всю формирующуюся систему побегов.

– запасающая – в стебле откладываются за­пасные питательные вещества (клубни, корневища, стебли кактусов);

– ассимиляционная – молодые стебли, содержащие под эпидермисом хлоренхиму, активно участвуют в фотосинтезе;

– размножение – стебель является органом вегетативного размножения (кор­невища, столоны, клубни);

– защитная – колючки стеблевого происхождения защищают растение от поедания неко­то­рыми животными.

Стебли растений, обитающих в разнообразных условиях, отличаются по сравнению с корнем большим разнообразием морфологического строения.

По поперечному сечению стебли бы­­вают (рис. 6.6): округлыми (калужница болотная, кипрей, крапива), сплю­с­нутыми (мятлик однолетний, мятлик сплюснутый), угловатыми (осоки, мята, тыква), ребристыми (купырь лесной, сныть обыкновенная), бороздчатыми (валериана лекарственная), крылатыми (чина лесная, норичник крылатый) и др.

Рис. 6.6. Поперечное сечение стебля. а – округлый, б – трехгранный, в – четырехгранный, г – многогранный, д – ребристый, е – бороздчатый, ж – плоский, з – крылатый.

По положению стебля в пространстве выделяют (рис. 6.7):

– прямой, или прямостоячий стебель – занимает вертикальное по­ложение, перпендикулярен к по­верхности субстрата (стволы мно­гих деревьев, многочис­лен­ные травянистые: ослинник, зверобой, крапива, пастушья сумка);

– восходящий, или приподнима­ющийся – стебель с лежащим на суб­страте ос­нованием, но с более или менее значительной частью, при­поднимающейся кверху (клевер луговой, сабельник болотный, спорыш птичий, люцерна хме­левая);

– лежачий, или стелющийся – расположен параллельно поверхности суб­страта, т.е. прилегает к нему по всей своей длине и не укореняется в узлах (огурец, арбуз, дыня, вербейник монетчатый);

Рис. 6.7. Виды стеблей по характеру роста. 1 – прямостоячий (пастушья сумка), 2 – приподнимающийся (сабельник болотный), 3 – лежачий (вербейник монетчатый), 4 – плети (живучка ползучая), 5 – вьющийся по часовой стрелке (хмель вьющийся), 6 – вьющийся против часовой стрелки (вьюнок полевой), 7 – лазящий при помощи усов (бриония), 8 – лазящий при помощи корней-присосок (плющ обыкновенный).

– ползучий – сходный с лежачим, но укореняющийся в узлах: – плети (живучка ползучая, клевер ползучий) – стебель укореняется в каждом узле с образованием розеточных побегов;

– усы (земляника, лапчатка ползучая) – стебель укореняется толь­­ко в конечном узле;

– столоны (картофель, сед­мичник европейский) – подземный стебель, заканчивающийся клубнем или луковицей;

– цепляющийся – стебель прикрепляется к опоре с помощью прицепок или крючков (подмаренник цепкий, малина);

– вьющийся – стебель обвивается в виде спирали вокруг опоры (вьюнок по­левой, фасоль, хмель вьющийся, горец вьюнковый);

– лазящий (лазающий) – стебель прикрепляется к опоре с помощью усов (горох, виноград девичий) или придаточных корней-присосок (плющ обыкновенный);

– плавающий – стебель располагается на поверхности воды, но не укрепляет­ся на дне водоема (водокрас) и др.

По внешнему виду, консистенции, механической прочности и особенностям внутреннего строения стебель может быть очень разнообразным.

Все морфологические признаки стебля являются важными диагностическими признаками и используются для определения различных видов растений.

Источник

Образования годичных колец

У деревьев, которые живут в климате с сезонными изменениями, в стебле формируются годичные кольца – на поперечном срезе наблюдается чередование темных и светлых концентрических колец. По ним можно определить возраст растения.

За вегетационный период растения, образуется одно годичное кольцо. Светлые кольца – это кольца древесины, имеющей большие тонкостенные клетки, сосуды (трахеиды) большого диаметра, которые образуются весной и при активном делении клеток камбия. Летом клетки немного мельче, имеют более толстые клеточные стенки проводящей ткани. Темные кольца получаются осенью. Клетки древесины мелкие, толстостенные, имеют больше механической ткани. Темные кольца функционируют больше как механическая ткань, светлые – как проводящая. Зимой клетки камбия не делятся. Переход в кольцах постепенный – от весенней к осенней древесине, резко обозначенный – при переходе от осенней к весенней. Весной деятельность камбия возобновляется и формируется новое годичное кольцо.

Толщина годичных колец зависит от климатических условий в данный сезон. Если условия были благоприятными – светлые кольца широкие.

Годичные кольца незаметны у тропических растений, так как они растут на протяжении всего года почти равномерно.

Внутреннее строение листа

Внутренняя структура листовой пластинки приспособлена для фотосинтеза, газообмена и испарения воды. Вся поверхность листа покрыта прозрачной эпидермой, большинство клеток которой не имеет хлоропластов. Эпидерма верхней стороны листовой пластины содержит восковой кутикулярный слой, препятствующий испарению воды и отражающий солнечные лучи, на нём могут присутствовать железистые волоски и трихомы. Трихомы удерживает влагу и препятствуют её испарению. Эпидерма выполняет несколько функций:

• защита от излишнего испарения;
• регуляция газообмена для дыхания и фотосинтеза;
• выделение воды и некоторых веществ;
• впитывания воды (у некоторых растений, не у всех).

Слой эпидермы на нижней стороне большинства листьев содержит щелевидные отверстия (устьица), с расположенными по бокам замыкающими клетками. При равном освещении обеих сторон листа, устьица образуются на обеих из них. У плавающих в воде листьев устьица есть только на верхней эпидерме. Устьица регулируют газообмен и испарение, они связаны с межклетниками основной ткани листа.

Эпидерма листа традесканции

Основная ткань между верхней и нижней эпидермой называется мезофиллом. Мезофилл – важнейшая ткань листа, в её клетках сосредоточены хлоропласты и происходит фотосинтез. Она перемежается жилками различных размеров. Клетки мезофилла покрыты тонкой оболочкой, они не имеют одревесневшей клеточной стенки.

Большинство листьев папоротников и цветковых растений имеет два различных типа мезофилла:

• верхний, столбчатый (палисадный) – состоящий из одного или нескольких (чаще двух) рядов плотноупакованных бочкообразных или цилиндрических вытянутых клеток хлоренхимы (паренхима с хлоропластами). Они расположены прямо под эпидермой вертикально по отношению к ней. Листья, растущие на солнце, содержат до 5 слоёв палисадного мезофилла, в теневых листьях есть только 1 слой. Некоторые растения, например виды Эвкалиптов из-за особого расположения их листьев по отношению к свету (боком) содержат столбовидную хлоренхиму ближе к краям листовой пластинки.
• губчатый – пространство между столбчатой хлоренхимой и нижним эпидермисом заполнено рыхлой паренхимой, между клетками которой имеется множество воздушных пространств. Эти воздушные полости взаимосвязаны с устьицами и участвуют в газообмене и выведении водяного пара из листа. Увеличение межклеточных пространств достигается различными путями: в одних случаях клетки сохраняют округлую форму, в других образуют выросты.

Расположение устьиц преимущественно на нижней стороне листа объясняется не только положением губчатого мезофилла. Потеря воды листом в процессе транспирации идёт медленнее через устьица, расположенной в нижней, а не в верхней эпидерме. Кроме того, главным источником углекислого газа в атмосфере является «почвенное дыхание» — выделение СО₂ в результате жизнедеятельности многочисленных живых существ, населяющих почву.

Абсолютная толщина палисадной и губчатой ткани и число слоёв клеток в них различны, в зависимости от освещения и других причин. Даже у одной особи, например на одном кусте сирени, листья, выросшие на свету, имеют более развитый мезофилл, чем теневые листья.

Внутреннее строение листьев может меняться. Если нижняя сторона листьев получает достаточно света, то и на ней образуется столбчатый мезофилл. У многих листьев однодольных растений мезофилл не дифференцируется на столбчатый и губчатый, а состоит из одинаковых клеток. Встречаются уклонения от типичной плоской структуры листа и тогда клеточное строение тоже меняется. У некоторых растений-ксерофитов обе стороны листа имеют одинаковую эпидерму и мезофилл. У многих суккулентов листья цилиндрической формы с радиальной симметрией. У некоторых злаков имеется особенно высокоспециализированный тип мезофилла – корончатый. Здесь клетки мезофилла окружают проводящие пучки, примыкая к ним по радиусу. В промежутках между клетками имеются большие межклетники, против которых с обеих сторон имеются устьица.

Строение почек

Почка представляет собой спящий зачаток побега, междоузлия которого сильно сокращены.

Морфологические различия почек весьма значительны:

1. Вегетативные. Зачаточные стебель, листья и конус нарастания прикрыты чешуйками.
2. Генеративные. Будущие соцветия в спящем состоянии. В них также присутствует зародышевый побег.
3. Смешанная. Сочетает свойства вегетативной и генеративной почки. Характерна для плодовых деревьев – яблони, сливы, вишни.
4. Верхушечная. Здесь происходит активное деление клеток, рост побега. Не образует листьев и соцветий.
5. Пазушная. Появляется в узлах у основания листа и потенциально становится побегом.
6. Придаточная. Имеет схожую с пазушной функцию, но закладывается в междоузлиях или корневой системе. К примеру, у домашней бегонии такие почки формируются по краям листа.
7. Спящая. Служит своеобразным резервом. Такие почки долгие годы неактивны и распускаются только если повреждена верхушечная почка. Обычны у деревьев умеренного пояса, приспособленных к сезонным изменениями климата.
8. Почка возобновления. Появляются в конце периода вегетации, осенью. Зимуют в спящем состоянии, весной дают новые побеги.

Листопад

Листопад

Это одновременное сбрасывание листьев на период неблагоприятных условий. Основными причинами листопада является изменение продолжительности светового дня, снижение температуры. При этом усиливается отток органических веществ из листка к стеблю и корню. Наблюдается осенью (иногда, в засушливые годы, летом). Листопад является приспособлением растения для защиты от чрезмерной потери воды. Вместе с листьями удаляются разные вредные продукты обмена веществ, которые в них откладываются (например, кристаллы оксалата кальция).

Подготовка к листопаду начинается еще до наступления неблагоприятного периода. Снижение температуры воздуха приводит к разрушению хлорофилла. Другие пигменты становятся заметными (каротины, ксантофиллы), поэтому листья изменяют окраску.

Клетки черешка около стебля начинают усиленно делиться и образуют поперек его отделительный слой из паренхимы, который легко расслаивается. Они становятся округлыми, гладкими. Между ними возникают большие межклетники, которые позволяют клеткам легко отделяться. Лист остается прикрепленным к стеблю лишь благодаря сосудисто-волокнистым пучкам. На поверхности будущего листового рубца заранее образуется защитный слой пробковой ткани.

У однодольных растений и травянистых двудольных не образуется отделительный слой. Лист отмирает, постепенно разрушается, оставаясь на стебле.

Опавшие листья разлагаются почвенными микроорганизмами, грибами, животными.

Вегетативное размножение растений

При вегетативном размножении дочернее растение образуется из части старого. В биологии такого рода размножение называют бесполым. В искусственной форме широко применяется садоводами.

В таблице ниже схематически представлены основные виды вегетативного размножения.

Способ размножения	Рисунок	Описание	Примеры
Естественное
Корневищами		Старый отводок погибает, стебель с придаточными корнями становится дочерним растением.	Пырей, ландыш, ирис
Луковицами		У донца зарождаются маленькие луковки, готовые стать самостоятельными растениями.	Нарцисс, тюльпан, лилия
Усами		Особый побег на верхушке усика укореняется и начинает развиваться.	Земляника, лютик ползучий
Черенками		В природе сломанная ветка может пустить корни.	Ива, тополь
Корневыми отпрысками		На корнях развиваются особые почки, с которых начинается новое растение.	Осина, сирень, осот
Клубнями		У клубня часть почек превращается в корнеподобные столоны, где возникают новые клубни.	Картофель
Листьями		У отломившегося листа, при благоприятных условиях, появляется придаточная почка, дающая жизнь растению.	Фиалка
Искусственные
Делением		Куст или дерновина разделяется, разделенные части развиваются в полноценные кусты.	Ирис, сирень, малина
Отводками		Ветви пригибаются, присыпаются землей. Когда отводок пускает корни его отделяют и пересаживают.	Крыжовник, смородина
Прививка		Приращение части одного растения к другому.	Плодовые кусты и деревья

Фотосинтез

Интенсивность фотосинтеза оценивается через количество углекислоты, ассимилированной листьями. Этот показатель фотосинтетической деятельности виноградного растения зависит от ряда внешних и внутренних факторов: освещенности, температуры, влагообеспеченности, поступления питательных веществ и углекислоты, сорта, вида, возраста листьев, возраста кустов, агротехнических приемов и др.
Фотосинтез возможен только на свету. Компенсационная точка светового фактора, т. е. величина освещенности, когда количество углекислоты, поглощаемой при фотосинтезе и выделяемой при дыхании, одинаково, в зависимости от сорта и вида колеблется в пределах 300… 1 500 лк. Наиболее низкий уровень компенсационной точки характерен для вида V. riparia. По мере увеличения освещенности увеличивается и интенсивность фотосинтеза —  эта зависимость имеет вид гиперболической кривой. Световая насыщенность фотосинтеза у винограда разных видов наступает при разных уровнях освещенности, начиная с 30…40 тыс. лк. Несмотря на невысокие показатели светового насыщения, необходимо иметь в виду, что по мере удаления листьев от поверхности в глубь кроны значительно снижается освещенность. У затененных листьев внутри кроны при загущении не только слабая интенсивность фотосинтеза, но они тратят большее количество пластических веществ на дыхание, особенно при повышенных температурах. Поэтому важны приемы, регулирующие световой режим виноградника.
Оптимальной температурой для фотосинтеза является 28…32° С. При температуре выше 35° С и ниже 6° С фотосинтез прекращается.
Важнейшим фактором фотосинтеза является и водный режим. При недостатке влаги интенсивность ассимиляции резко падает. В засушливые годы в растении плохо накапливаются запасные и защитные вещества, медленно созревают ягоды, плохо вызревают побеги, в результате снижается морозо- и зимостойкость растений. При относительной влажности воздуха ниже 50% и влажности почвы ниже 45% Ш1В существенно снижается интенсивность фотосинтеза.
На интенсивность фотосинтеза влияет концентрация углекислоты в воздухе. С повышением концентрации СО2 до 0,1% происходит крутой подъем интенсивности фотосинтеза, дальнейшее ее повышение, однако, менее эффективно. Отмечено также, что повышение концентрации СО2 резко усиливает эффективность использования влаги. Внесение в почву виноградника органических удобрений способствует увеличению концентрации СО2 в приземном слое воздуха и стимулирует фотосинтез.
На интенсивность фотосинтеза влияют и элементы минерального питания. Недостаток или избыток некоторых из них может тормозить фотосинтез.
Для сохранения интенсивности фотосинтеза на высоком уровне необходим постоянный отток продуктов ассимиляции из листьев. Поэтому на кустах с увеличением нагрузки урожаем интенсивность фотосинтеза повышается. И, наоборот, с увеличением листовой поверхности интенсивность фотосинтеза снижается. Поэтому листья плодоносных побегов отличаются более высоким уровнем фотосинтеза.
В фотосинтезе листьев винограда существует суточная и сезонная динамика. В более теплых районах виноградарства в течение дня наблюдаются два пика интенсивности фотосинтеза: первый пик — в дополуденные часы, затем — спад в середине дня и второй пик — после полудня. Установлено, что для листьев разных ярусов пики интенсивности наблюдаются в разное время дня.
Фотосинтетическая активность листьев разных ярусов на побеге меняется в течение вегетации, зона максимальной интенсивности фотосинтеза смещается в акропетальном порядке. Меняется и направление перемещения ассимилятов от листьев разных ярусов. Количество листьев, работающих для нисходящего оттока ассимилятов, увеличивается: перед цветением один лист, расположенный выше соцветия, направляет ассимиляты вниз, после цветения — четыре, в начале созревания ягод — девять и т. д. К периоду созревания нижние 3…4 листа практически прекращают снабжать грозди углеводами, вместе с тем их наличие ухудшает микроклимат в зоне гроздей. Поэтому рекомендуется их в этот период удалять.
Благодаря фотосинтезу нижних 8…10 листьев формируется масса гроздей, а на вышерасположенных лежит накопление сахаров и формирование качества. Из этого можно сделать вывод: для накопления сахаров имеют значения листья пасынков. Все изложенное необходимо учитывать при проведении операций с зелеными частями куста.

Видоизменения листьев, примеры растений

Исходя из функций, возложенных на листья, как на орган растения, многое зависит от формы их пластины. Чем крупнее и ровнее свободная поверхность, тем эффективнее фотосинтез и испарение влаги. Поэтому у большинства представителей флоры листья гладкие, округлые, в меру тонкие и упругие.

Однако в ходе эволюции некоторые виды должны были приспособиться к индивидуальным условиям своего произрастания. Они изменились настолько, что стали вовсе не похожими на типичный лист. Причины данного явления следующие:

1. В засушливой местности растение вынуждено сохранить свою влагу внутри. Поэтому ему необходимо уменьшить испарение в поверхности. При таких погодных условиях листовая пластина в процессе своей эволюции настолько сокращается, что превращается в колючку, что практически исключает испарение влаги. Кроме того, колючие видоизмененные органы исполняют дополнительную функцию – защитную, например, от съедения животными. Типичный пример – виды кактусов. При этом в кактусе не исключается фотосинтез. Просто он протекает в клетках стебля, которые располагаются практически на поверхности.
2. Встречается и частичное превращение листьев в колючки, например, у барбариса, шиповника, розы и др.
3. Другой способ приспособления растения к засушливой местности заключается в превращении листьев в надежные запасники влаги. Такие толстые и сочные органы появились у алоэ, агавы и других. Запасы влаги надежно защищены снаружи восковым налетом на листьях. Здесь гораздо меньше устьиц, чем у обычного листа.
4. Видоизменение листа в усик – еще один вариант приспособленческой реакции растения на среду обитания. Усики необходимы тем растениям, которые для своего роста вынуждены цепляться за опоры. С помощью этого их стебель поднимается вверх, удерживаясь в вертикальном положении весь период роста. Пример: горох, чина, многие представители семейства бобовых.
5. Полезные функции исполняются и такими видоизмененными листьями, как чешуйки. В них – необходимый запас питательных веществ. У отдельных растений чешуйки прячутся внутри почки, обеспечивая их защиту. Типичным примером растения с чешуйками вместо листьев является репчатый лук.
6. Видоизмененная форма листьев помогает отдельным видам защититься от поедания насекомыми. В таком случае они превращаются в аппараты для ловли вредителя. Типичный пример – росянка.

У росянки верхнее покрытие листа представлено волосками, между которыми выделяется вязкая жидкость. Цветок своими лепестками привлекает насекомых. Садясь на лист, оно приклеивается лапками к жидкости, после чего лист сворачивается.

Транспирация листьев и её виды

Определение

Транспирация – это физиологический процесс, при котором происходит испарение воды растением.

Биология рассматривает транспирацию как жизненно необходимый процесс для растения, поскольку он обеспечивает:

• постоянное движение воды через корни, стебли и листья;
• регуляцию температурного и водного режима растения;
• предотвращение перегревание растения;
• разгрузку проводной системы растения от переизбытка воды.

Транспирационный коэффициент – это эффективность использования воды растением, которое измеряется количеством воды (в граммах), использованной для построения 1 г сухого вещества.

Пример

Кукуруза имеет коэффициент 250–400, просо – 200-300, рожь – 500–800.

Около 90% воды, которую потребляют корни, в форме водяного пара попадает в атмосферу. Процесс транспирации происходит преимущественно в устьицах. Интенсивность транспирации зависит от открывания и закрывания устьиц растением. Водяная пара через межклеточники губчатого мезофилла растения попадает к устьицам и через щели устьиц испаряется в атмосферу.

Интенсивность транспирации немало зависит от интенсивности фотосинтеза, а также от факторов, среди которых:

• биологические особенности растения;
• температура почвы, воздуха, тела растения (если она выше +30-35 °C, устьица могут закрыться);
• влажность воздуха;
• общие условия роста растения;
• освещение (чем лучше освещение, тем интенсивнее транспирация);
• концентрация углекислого газа (повышение влияет на закрытие устьиц в большинстве растений);
• потеря растением воды (если тургор критически низкий, то щель устьица уменьшается).

Виды транспирации:

Внешнее и внутреннее устройство

Листья растений весьма разнообразны по форме и внутреннему строению, однако почти всегда в них можно различить листовую пластинку, черешок и основание, которым они прикрепляются к стеблю.

Листовая пластинка состоит из кожицы, мякоти и жилок.

Строение мякоти

Мякоть находится под кожицей и называется паренхимой. Мякоть осуществляет основную функцию — фотосинтез. Мякоть состоит из двух типов тканей: столбчатой и губчатой.

Столбчатая ткань состоит из вытянутых клеток расположенных вертикально и прилегающих к верхней кожице органа. Именно эта ткань осуществляет фотосинтез за счет находящихся в клетках хлоропластов. Они же придают пластине характерный зеленый цвет.

Губчатая ткань состоит из клеток округлой формы, расположенных рыхло. Между ними образуются межклетники заполненные воздухом. В межклетниках накапливаются пары жидкости, поступающие из клеток. Губчатая ткань, также осуществляет фотосинтез. Помимо этого, она служит для газообмена и транспирации.

Примечание

Количество слоев клеток столбчатой и губчатой тканей зависит от количества света, падающего на растение. В листьях выросших на свету, столбчатая ткань развита сильнее, чем у листьев, выросших в условиях затемнения.

Строение жилок

Жилки — это проводящие пучки листа. Они осуществляют перенос органических веществ и воды.

Жилки состоят из:

• волокон — сильно вытянутых клеток с толстыми стенками, придающих прочность;
• ситовидных трубок (луба), состоящих из живых клеток, вытянутых в длину и соединенных друг с другом отверстиями, проводящими органические вещества (например, сахар);
• сосудов, также называемых древесиной, по которым перемещается вода и растворенные в ней минеральные вещества.

Примечание

Жилкование — это расположение проводящих пучков внутри пластины.

Существует множество типов жилкования, например:

1. Перистое — в середине находится основная жилка, от которой отходят боковые. Типичные носители: яблоня и береза.
2. Дуговое — главные пучки образуют дуги от одного края до другого. Встречается у подорожника и ландыша.
3. Пальчатое — все жилки отходят от одной точки у основания листа. Можно увидеть у клена или герани.
4. Вильчатое — пучки располагаются вдоль, каждая жилка делится на две, не пересекаясь при этом друг с другом. Характерно для древних растений, например папоротника.
5. Параллельное — жилки проходят вдоль листа от основания до конца почти параллельно.

Строение листовой кожицы

Верхняя кожица (эпидерма) — один из видов покровной ткани растений.

Кожица состоит из одного слоя живых, разных по размерам и форме, плотно сомкнутых друг с другом часто прозрачных клеток.

Функции кожицы:

• защищает от механических повреждений;
• предотвращает пересыхание;
• защищает орган от проникновения вредоносных бактерий и вирусов.

За счет прозрачности кожицы солнечный свет беспрепятственно попадает в мякоть листовой пластины.

Поверхность кожицы часто имеет наружный восковой слой, волоски или различные наросты. Эти приспособления усиливают защитные функции.