Опишите процесс размножения сосны

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 19.09.2024

1. Сосна предпочитает песчаные почвы, но способна расти на скалах, около болот, в долинах рек. Можно говорить о ее неприхотливости к почвам.

2. Очень светолюбива, хорошо уживается с торфяными мхами.

3. На плотных почвах сосна имеет развитый главный корень, а вот на песчаных почвах или вблизи болот отращивает множественные боковые корни.

4. Игловидные листья сосны — хвоинки. Они отличаются толстой кожицей и малым количеством устьиц, расположенных в углублениях. Живут хвоинки два-три года.

5. В хвоинке всего два проводящих пучка.

Цикл развития голосеменных (сосна обыкновенная)

Голосеменные являются растениями разноспоровыми, у них мужские и женские споры развиваются на разных шишках. Сосна — однодомное растение, следовательно, на одном дереве вырастают как женские шишки, так и мужские.

Строение женской шишки сосны

1. Женская шишка содержит внутри ось — видоизмененный стебель, на котором сидят кроющие чешуи. В их пазухах формируются семенные чешуи, имеющие по два семязачатка.

2. Весной образуются красноватые женские шишки, которые через год после опыления станут зелеными, а далее, после созревания, бурыми.

3. Женские шишки расположены поодиночке (или в группе по две-три), на верхушках молодых побегов, но позже они оказываются внизу на основании побегов, так как побеги с мужскими шишками растут, возвышаясь над ними.

Строение мужской шишки сосны

1. Мужские шишки растут группами, они более мелкие, чем женские, имеют цвет желтовато-зеленый. Расположены они сначала у основания побега, затем отрастают вверх.

2. Мужская шишка также имеет ось и сидящие на ней микроспорофиллы — чешуйки.

3. На каждой чешуйке располагаются по два пыльцевых мешка, содержащие микроспоры-пылинки — мужские гаметофиты.

4. Пылинка сосны очень легкая, имеет два воздушных мешка.

Опыление у сосны обыкновенной

1. Пылинка из мужской шишки благодаря движению воздуха попадает на женскую шишку, в которой находятся семязачатки.

3. Чешуи женской шишки смыкаются, шишка покрывается смолой. Оплодотворение произойдет только через год после опыления!

Образование спермиев у сосны обыкновенной

1. Пылинка еще в пыльцевом мешке делится митозом, образуя вегетативную и генеративную клетки.

2. Вегетативная клетка создает пыльцевую трубку. Именно у голосеменных растений впервые в эволюции появилась пыльцевая трубка, которая обеспечила независимость их размножения от воды (спермий пассивно стекает к яйцеклетке по трубке).

3. Генеративная клетка делится на два спермия, один гибнет, второй по трубке проникает к семязачатку.

Образование женского гаметофита сосны обыкновенной

1. В основании семенной чешуи женской шишки имеются по два мегаспорангия — нуцеллуса. Нуцеллус, как и у цветковых, покрыт интегументом (он позже даст семенную кожуру семени) и вместе с ним образует семязачаток.

2. В каждом мегаспорангии из одной спорогенной клетки мейозом образуются четыре мегаспоры, три погибают, а одна делится митозом много раз и образует гаплоидный эндосперм — женский гаметофит голосеменных.

3. Одна из клеток эндосперма станет яйцеклеткой, с которой соединится спермий.

Оплодотворение у сосны обыкновенной

1. Один спермий сливается с яйцеклеткой внутри семязачатка. Спермию не требовалась вода, он проник сюда по пыльцевой трубке.

2. Образуется зигота, из которой формируется зародыш семени.

3. Эндосперм для питания зародыша уже был сформирован из мегаспоры.

4. Образованные семена (с пленчатым крылышком) лежат открыто на семенных чешуях.

Ель. Местообитание и строение

2. Сосновые и березовые леса могут сменяться еловыми лесами, так как ель вытесняет эти деревья на богатых глинистых почвах.

3. У ели преобладают поверхностные боковые корни, главный корень развит слабо.

4. Хвоинки ели на побегах расположены по одной, остаются на ветках по пять–семь лет.

Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда - репетитор ЕГЭ (биология)

Спешу обрадовать, мы добрались до изучения семенных растений! К ним относятся голосеменные и покрытосеменные (цветковые). До этого размножение шло только с помощью спор: у мхов, папоротников, хвощей и плаунов - высших споровых растений. Настало время открыть новую интересную главу этой книги, посвященную растениям, которые размножаются с помощью удивительного изобретения природы - семени.

Голосеменные - распространенная древняя группа растений, включающая небольшое число видов. Главной особенностью данной группы являются "голо" (то есть открыто) лежащие семяпочки и, в дальнейшем, развивающиеся из них семена. Иными словами, у голосеменных растений отсутствуют замкнутые вместилища для семян.

На примере типичного представителя - сосны обыкновенной, относящейся к классу хвойных, поговорим о характерных чертах данного класса и голосеменных растений в целом.

Общие признаки

Все голосеменные представлены древесными формами: деревьями и кустарниками. Травы отсутствуют.

Хвоинки (хвоя) - игольчатые видоизменения листьев. Сохраняются долгие годы, у некоторых сосен до 45 лет. Хвоя лиственниц опадает ежегодно.

Древесина голосеменных обладает большим запасом механической прочности. Это связано с ее особенностями: она состоит из трахеид с окаймленными порами, паренхима развита слабо. Либриформ (древесные волокна) и настоящие сосуды отсутствуют (исключение - гнетовые, имеют сосуды). Клетки-спутницы во флоэме также отсутствуют.

В древесине и коре имеются каналы, заполненные смолой. Однако, есть исключения - у гинкго смола не образуется вовсе.

Несколько веков назад в России целенаправленно создавались и охранялись, так называемые, корабельные рощи. Это, прежде всего, требовалось для флота, так как мачты кораблей изготавливали из сосен, отвечающих всем требованиям - корабельных (гладкий, твердый и прочный прямой ствол с минимальным количеством сучков и смолы).

Семяпочки и развивающиеся из них семена лежат "голо", открыто, для них нет закрытых вместилищ, отсутствует завязь. В сравнении с высшими споровыми растениями, размножение семенами ставит голосеменных на более высокий уровень организации.

Голосеменным растениям для размножения не требуется вода, опыление у них происходит с помощью ветра. Этот процесс перестал быть зависимым от капельно-жидкой среды, как было у мхов и у папоротников. Благодаря этому голосеменные получили большое преимущество и смогли расселиться по всей Земле, в том числе в засушливых районах. Они господствовали в юрском периоде, когда климат стал более сухим и жарким.

Обитают голосеменные в местах с холодным климатом и достаточным количеством влаги. Имеются виды, обитающие в жарких странах: растение вельвичия удивительная обитает в пустынях южной Африки.

Строение и жизненный цикл

Жизненный цикл голосеменных состоит из чередования бесполого поколения - спорофита (диплоиден, 2n), и полового поколения - гаметофита (гаплоиден, n). Господствует (доминирует) в цикле спорофит (2n) - это взрослое растение сосны.

Голосеменные относятся к разноспоровым, как и все семенные растения. Они образуют разные споры: крупные женские (мегаспоры) и мелкие мужские (микроспоры). Образуются они в спорангиях, расположенных на спорофиллах, которые собраны в стробилы (шишки) - от лат. strobilus - сосновая шишка.

Мужские шишки (стробилы)

К концу весны у основания молодых побегов образуются мужские шишки (стробилы) - мелкие, собранные в тесные группы, желтого цвета. Чешуи мужских шишек представляют собой микроспорофиллы. Микроспорофиллы - гомологи тычинок, которые крепятся к оси каждой шишки спирально, с нижней стороны, и имеют два пыльцевых мешка - микроспорангия.

Образование мужского гаметофита

Из материнских клеток (2n) в микроспорангии путем мейоза образуются 4 микроспоры (n). Строение микроспоры следующее: она покрыта экзиной (от гр.exo снаружи, вне) - наружная оболочка, изнутри интиной (от лат. intus внутри) - внутренней оболочкой. В составе микроспоры имеются также два воздухоносных мешка, образованных в результате отслоения экзины от интины и возникновения полости между ними.

Микроспора делится, не покидая спорангия, преобразуется в заросток. При делении из ядра микроспоры образуются две клетки. Одна из них превращается в две заростковые клетки (протоллиальные - от греч. проталлиум - заросток) - быстро отмирают и исчезают. Их функция до конца не изучена.

Из другой клетки в ходе митоза также образуются две: антеридиальная, из которой развиваются мужские половые клетки - спермии (неподвижные, без жгутиков в отличие от сперматозоидов), и более крупная вегетативная клетка, из которой в дальнейшем формируется пыльцевая трубка.

Мужской гаметофит сильно упрощен, антеридии отсутствуют. Формируется он прямо внутри микроспоры, которая в итоге превращается в пыльцевое зерно. Совокупность пыльцевых зерен называется пыльца.

При вскрытии (нарушении целостности) микроспорангия, или пыльцевого мешка, пыльца высыпается во внешнюю среду и достигает женской шишки, где, в результате опыления, внутри семязачатка происходит дальнейшее развитие мужского гаметофита.

Образование женского гаметофита

На тех же самых соснах, где расположены мужские шишки, лежат и женские. Весной на верхушке молодого побега появляются мелкие (около 5 мм) красноватые шишки - это женские шишки (стробилы). Состоят они из оси (стержня) , на котором располагаются две чешуи: кроющая и семенная. На верхней стороне у основания семенной чешуи лежат два семязачатка.

Кроющая чешуя представляет собой видоизмененный лист, в его пазухе находится семенная чешуя. Семенная чешуя - видоизмененный боковой побег.

Женские шишки (стробилы)

Именно открыто расположенные семязачатки (семяпочки) служат причиной, по которой этот отдел растений называется - голосеменные.

В женских шишках, в отличие от мужских, каждая чешуя гомологична целой мужской шишке (стробилу). То есть одна чешуя - целой мужской шишке, а не отдельным ее микроспорофиллам (чешуям)!

Молодой семязачаток состоит из нуцеллуса, интегумента и фуникулуса. Нуцеллус (от лат. nucella - орешек) - центральная часть семяпочки, соответствующая мегаспорангию. Интегумент (от лат. integumentum покрывало) - покров семяпочки, вырастающий из ее центральной части - нуцеллуса. В зрелом семени интегумент преобразуется в семенную кожуру. Фуникулус (от лат. funiculus канатик, верёвка) или семяножка - часть семязачатка, соединяющая его с мегаспорофиллом (семенным чешуями).

На интегументе около вершины располагается микропиле (пыльцевход) - через него после опыления пыльцевая трубка проникает в нуцеллус. Между интегументом и нуцеллусом имеется густая жидкость, выступающая из микропиле. Подсыхая, она втягивается внутрь семязачатка и затягивает вместе с собой пыльцу, осевшую на ней.

Образование женского гаметофита

В средней части обособляется спорогенная клетка (2n) (археспориальная - от греч. arche начало и sporá семя). В результате ее митотического деления образуются материнские клетки спор - спороциты (2n), однако и сама археспориальная клетка может выступать в роле спороцита, минуя стадию митоза. Спороциты (2n) делятся мейозом на четыре гаплоидные (n) мегаспоры.

Три мегаспоры отмирают, остается одна, которая многократно делится митозом и формирует эндосперм - запасное питательное вещество. Обратите на этот факт особое внимание: у голосеменных эндосперм гаплоидный (n) и образуется до оплодотворения. Такой эндосперм называется - первичный, он соответствует женскому гаметофиту.

Как и мужской, женский гаметофит весьма упрощен и заключен внутри мегаспоры. На верхушке женского гаметофита (мегагаметофита) образуется архегоний с яйцеклеткой (n). У гнетовых архегонии отсутствуют.

Жизненный цикл

На спорофите (2n) в микроспорангиях из материнских клеток (2n) путем мейоза образуются микроспоры (n). Из микроспоры формируется пыльцевое зерно. Пыльца (пыльцевые зерна (n)) с помощью ветра попадает в женские шишки, где улавливается густой жидкостью между интегументом и нуцеллусом, выступающей из микропиле. Жидкость засасывает пыльцу внутрь семязачатка на нуцеллус (в пыльцевую камеру). После того, как опыление произошло, микропиле зарастает. Чешуи шишки смыкаются и склеиваются смолой.

Семязачатки в этот момент еще не готовы к оплодотворению, так что от момента опыления до оплодотворения проходит около 13 месяцев. За это время в семязачатке формируется эндосперм, женская шишка увеличивается до 3-4 см и приобретает зеленую окраску.

Оказавшись на мегаспорангии, наружная оболочка пыльцевого зерна (экзина) разрывается, из вегетативной клетки в направлении архегония начинает расти пыльцевая трубка. Антеридиальная клетка делится на генеративную (спермагенную) и клетку-ножку антеридия (функция последней до сих пор не изучена). Спермагенная клетка попадает в пыльцевую трубку, а из нее - в архегоний.

Непосредственно перед оплодотворением спермагенная клетка делится на два спермия (n), один из которых отмирает, а другой сливается с яйцеклеткой (n). Образуется зигота (2n), из которой формируется и растет зародыш благодаря эндосперму - запасу питательных веществ.

Окончательно созревают семена к осени на второй год после опыления, к этому моменту женские шишки увеличиваются в размерах до 6 см. Зеленая окраска меняется на серую, чешуйки расходятся, и семена, образовавшиеся из семязачатков, высыпаются. Из семени прорастает взрослое растение - спорофит (2n). Цикл замыкается.

Строение семени

Семенная кожура, защищающая семя от пересыхания и неблагоприятных факторов внешней среды, образована разросшимся интегументом.

Зародыш (2n) формируется в результате митотического деления образовавшейся зиготы. Состоит из зародышевого корешка, стебелька и почечки.

Число семядолей у голосеменных различается - от 2 до 15. Семядоли имеют доступ к запасным питательным вещества (эндосперму).

Запасные питательные вещества накапливаются в эндосперме (n). Особенностью в строении семени голосеменных, по сравнению с семенем покрытосеменных (цветковых) является наличие гаплоидного эндосперма (n). Не забывайте, что эндосперм у голосеменных это производное мегагаметофита (n), исходя из этого становится понятно, почему ткань гаплоидна. У цветковых, в отличие от голосеменных, эндосперм триплоиден (3n).

Фитонциды

Фитонциды (от греч. phyton - растение и лат. caedo - убиваю) - образуемые растениями, биологически активные вещества, убивающие или приостанавливающие размножение других организмов, главным образом - микробов. Обычно выделяются растениями в газообразном виде, к примеру, аллицин у лука и чеснока. Наличие фитонцидов играет крайне важную роль в формировании устойчивости растения к грибным заболеваниям.

Фитонциды имеют медицинское значение, из них изготавливаются некоторые препараты. За лето гектар лиственного леса выделят 2 кг фитонцидов, хвойного - 5 кг, можжевельника - 30 кг! Санатории часто располагаются в сосновых борах, где наблюдается повышенная концентрация фитонцидов. Вдыхание такого воздуха очень полезно при заболеваниях дыхательной системы инфекционной природы (когда возбудителями являются бактерии, грибы).

Значение голосеменных

Трудно переоценить значение голосеменных для человека, они очень важны. Голосеменные - источники высококачественной древесины, продуктов ее переработки. Являются звеном в цепи питания (продуцентами), основой многих биоценозов. Хвойные растения в больших количествах выделяют фитонциды, имеющие медицинское значение. Из смолы хвойных получают канифоль, скипидар, лаки. Кедровых орехи - это семена нескольких видов растений из рода сосна, которые употребляют в пищу.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Сосна обыкновенная считается одним из самых распространенных деревьев зоны умеренного климата Евразии. Кроме того, это растение любят озеленители. Оно растет быстро, отличается прекрасными декоративными качествами, хорошо очищает воздух и выдерживает контрастные перепады температуры и влаги.

Ботаническое описание сосны обыкновенной

Описание систематического положения этого вида следующее:

класс хвойных;
семейство сосновых;
род сосны.

Эта сосна на латыни пишется как Pinus sylvestris, что в переводе означает лесная. Такое название присвоено виду из-за способности образовывать леса, состоящие только из Pinus sylvestris. Причем встречаются такие лесные сообщества, в которых кроме сосны обыкновенной нет больше никаких растений.

Сомкнутый полог взрослых деревьев не позволяет пробиваться вниз солнечным лучам, что подавляет возможность прорастания семян любых видов растений. А отсутствие мхов и лишайников свидетельствует о сухости воздуха, характерной для таких лесов.

Этот вид сосен отличается большой пластичностью по отношению к условиям среды. Pinus sylvestris произрастает в Крыму, на Кавказе, на юге Европы, в Средней Азии, то есть там, где климат близок к субтропическому.

Кроме того, Pinus sylvestris формирует сосновые леса в Скандинавии и в Сибири, где зимы отличаются суровостью и большой продолжительностью.

Этот вид можно встретить в горах на высоте до 2000 м. В экстремальных условиях севера и Сибири эти деревья растут на высоте не более 1000 м, но могут укореняться на скалах и осыпях.

На болотах, в т.ч. и с многолетней мерзлотой, сосна обыкновенная может реализоваться только в состоянии небольшого деревца. Однако возраст у такого экземпляра может быть не меньше, чем у большого дерева, выросшего на черноземе.

Ареал обыкновенной сосны представлен в двух вариантах. Большая часть сосновых лесов сосредоточена в Восточной Европе, в Скандинавии, на севере Европейской части России, в Сибири.

В Западной Европе и на Дальнем Востоке (в т.ч. и в Китае) ареал разорван. Здесь этот вид образует небольшие сосновые или смешанные леса, окруженные лугами, болотами или лесами, состоящими из лиственных видов. Такой островной характер ареала сформировался преимущественно из-за антропогенного фактора.

Древесина этого дерева всегда высоко ценилась, поэтому сосновые леса были вырублены. Оставшиеся участки сильно страдали от пожаров, что привело к замене сосны дубами, березами, осинами и другими видами, выдерживающими пирогенное воздействие лучше, чем хвойные виды.

Ботанические характеристики Pinus sylvestris следующие:

Функцию листьев выполняют хвоинки, т.е. узкие листовые пластинки, покрытые плотным сизовато-зеленым налетом. У молодых экземпляров они длинные – до 5-6 см. У взрослых и стареющих деревьев размеры хвои уменьшаются до 3-4 см. Каждая хвоинка живет от 3 до 6 лет. Отличительной особенностью этого вида является наличие пучка из 2 хвоинок.
Шишки, как и у всех хвойных деревьев, делятся на мужские и женские. Мужские окрашены в светлые желтоватые или розоватые оттенки. Их размер колеблется от 1 до 1,5 см. Женские экземпляры в 3-4 раза больше. Они окрашены в серовато-зеленые оттенки.
Семена имеют небольшое перепончатое крыло, что позволяет им распространяться не только с помощью животных. Величина (до 0,5 см) и питательность семян небольшая. Этот факт определяет стратегию того, как размножается сосна. Существуют 2 стратегии распространения – с помощью животных (преимущественно птиц, а также белок, бурундуков, мышей) и ветра. Спелые женские шишки раскрываются так, что семена сосны с крылышками могут подхватываться ветром и разноситься по снежному насту, льду или по лесной подстилке.
Ствол прямой с чешуйчатой корой. Внизу ствола кора коричневая, а вверху – красноватая. В хороших условиях деревья прямые и высокие. Когда-то эти стволы использовали для строительства парусных кораблей. Под воздействием сильных ветров ствол может деформироваться, принимая причудливые формы. Искривление также наблюдается у тех деревьев, которые реализуют свой филогенез на болоте и мерзлоте. Изгиб может сформироваться и при повреждении верхушки листовертками. Чешуйки на верхней части ствола и на больших ветках выглядят как хлопья, а в нижней – как пластины.
Крона на ранней стадии индивидуального развития конусовидная. Во взрослом состоянии форма кроны меняется. Если дерево растет на открытом пространстве, то формируется широкая крона. Однако ветки располагаются так, что образуются этажи с концентрацией листовых пластинок. Расстояние между этажами такое, что верхние ветки не затеняют нижние. В лесу при боковом затенении крона принимает форму полусферы, которая как у пальмы находится на самом верху.

Отсутствие сезонного листопада заставляет этот вид приспосабливаться с экономии воды зимой. Тонкие листовые пластинки покрыты дополнительным слоем налета. Это позволяет им снижать испарение воды в любое время года. Однако перед наступлением морозов хвоинки покрываются воском, что еще больше снижает испарение воды. Благодаря этому в листьях, несмотря на морозы, всегда происходят реакции фотосинтеза. Защитный слой в виде белой смолы покрывает и почки.

Высоты, которые достигают сосны

Высота сосны зависит от условий произрастания. Если дерево росло на хорошей почве и в климатической зоне с умеренным увлажнением и длительным летом, то оно может достигнуть высоты в 30-40 м. При такой высоте диаметр ствола на уровне в 1,5 м колеблется от 50 до 120 см. Для того чтобы дерево достигло таких показателей, оно не только должно расти в благоприятных условиях. В раннем возрасте оно не должно подвергаться воздействию пожаров и других повреждающих факторов.

Среди сосен есть рекордсмены. Зафиксированы экземпляры, достигшие роста 45 м, диаметра 150 см, возраста 300 лет.

При повреждении в раннем возрасте дерево не сможет развить высокий ствол и хорошую крону. Так появляются экземпляры, которые на хорошей почве вырастают небольшими, искривленными, с деформированной кроной.

Сосна, растущая в неблагоприятных условиях (болото, скалы, длинная морозная зима), никогда не вырастет большой. Средний размер таких экземпляров колеблется от 1 до 10 м. Их диаметр колеблется от 15 до 30 см. Однако они могут жить долго. Зафиксированы случаи обнаружения столетних сосенок.

Как размножается

Существуют 2 ответа на вопрос, как размножается сосна. В природе размножение осуществляется преимущественно семенами. Взрослые деревья, вошедшие в репродуктивный возраст, отличаются большой продуктивностью. С 1 Га соснового леса за год может быть получено более 100 000 000 семян.

Поскольку выпадают они в зимний период, при таянии снега легкие семена разносятся водой. Это способствует их увлажнению и быстрому прорастанию. Кроме того, зимнее созревание и распространение семян связано с тем, что в это время года нет травы и больших листьев, в результате чего семена с крылышками пролетают беспрепятственно на большие расстояния.

Однако существует еще и другой ответ на вопрос как размножается сосна. Дело в том, что при надломе молодой ветки могут появиться корешки. Только для этого черенок должен сразу попасть во влажную почву.

Для того чтобы из такого черенка проросло новое дерево, необходимо сочетание ряда условий. Ветка должна надломиться в период максимальной активности материнского растения, попасть надломом во влажную почву и находиться в такой среде не менее месяца. Если какое-нибудь из этих условий не будет выполнено, прорастание не произойдет.

Вероятность появления нового деревца сосны с помощью черенка крайне мала, корневой поросли у этого вида не существует, поэтому основным способом размножения являются семена.

Жизненный цикл

Биологи под этим термином подразумевают развитие особи от зачатия до размножения. Жизненный цикл Pinus sylvestris не отличается большой сложностью. Он реализуется следующим образом.

Прорастание семени. Сначала прорастает зачаток корня, а потом вверх поднимается побег. Корень и побег должны начать функционировать сразу после того, как закончиться запас питательных веществ. Если проросток не будет поврежден, то дерево начнет развиваться самостоятельно.
Переход от проростка к дереву с видовыми признаками Pinus sylvestris происходит в двухлетнем возрасте. Половозрелого состояния растение достигает в 30-40 лет.
Мужские и женские шишки формируются на одном дереве, но на разных ветках. В мужских шишках образуется пыльца, которая распространяется ветром. Для облегчения этого процесса каждый экземпляр пыльцы имеет 2 воздушных пузырька. Попадая в семязачатки женских шишек, пыльца сохраняется до следующего лета. Происходит это в плотно закрытых зеленых шишках.
На следующее лето пыльца прорастает и сливается с яйцеклеткой. Образуется зигота, из которой формируется семя. Зародыш сосны погружается в гаметофит с накопленными питательными веществами. Так формируется первичный гаплоидный эндосперм.
Чрез 1,5 года после появления молодых шишек происходит выбрасывание семян. Шишки раскрываются в теплые солнечные дни.

Так завершается цикл развития сосны обыкновенной, который, в зависимости от условий, длится несколько десятков лет.

Естественная влажность

Это показатель содержания воды в древесине сразу после спиливания или на корню. Чем больше воды в стволах, тем больше энергии нужно потратить для того, чтобы высушить пиломатериалы.

Все хвойные виды отличаются высоким уровнем естественной влажности. Больше всего воды содержится в пихте и ели. Меньше всего – в лиственнице и сосне.

Естественная влажность сосны составляет в среднем 88%. Большая часть воды сосредоточена в заболони. Лиственница обладает уровнем влажности в 82%. Все остальные хвойные виды содержат более 90% воды. Из лиственных видов таким уровнем обладает только осина.

Уровень влажности объясняет, почему из всех видов хвойных деревьев в наибольшей степени ценится сосна и лиственница. Эти виды содержат мало воды, их стволы прямые и высокие. А древесина сосны по причине своих декоративных свойств еще и ценится как сырье для производства мебели.

Цикл развития сосны

Онтогенез этого вида длится от прорастания до естественной гибели от старости. Длительность этого процесса зависит от условий произрастания. Дело в том, что деревья растут всю жизнь. Однако результативность этого процесса зависит от физиологических возможностей, заложенных в геноме вида, и от условий среды.

Старение деревьев проявляется в усыхании вершины, что ведет к снижению биопродуктивности от уменьшения интенсивности фотосинтеза. Поскольку корни и ствол активно дышат, то есть разрушают сформированную в процессе фотосинтеза биомассу, дерево начинает разрушаться из-за преобладания процессов дыхания над фотосинтезом.

У сосны зафиксирован максимальный возраст в 350 лет. Однако большинство деревьев живут меньше – около 150 лет.

Для того, чтобы понять, как растет сосна, необходимо описать скорость прироста биомассы. Ее относят к быстрорастущим деревьям.

В первый год жизни сосна формирует росток в 5 см. После 3 лет жизни годовой прирост деревца составляет 20 см. Самый быстрый рост наблюдается после 5 лет жизни, что связано с формированием корневой системы. В этот период за год деревце может дать прирост до 1 м.

После достижения репродуктивной стадии развития рост в высоту замедляется. В этот период формируется крона. Для того, чтобы обеспечить продуктами фотосинтеза ствол, корни и шишки, необходимо сформировать максимально большую в данных условиях крону.

На этом этапе активный рост и развитие завершаются. Дерево медленно приращивает биомассу. Все физиологические процессы в этом случае направлены на то, чтобы поддержать физиологическую активность всей биомассы.

Удельный вес дерева

Удельный вес сосны, как и любого дерева, зависит от уровня влажности данного экземпляра. Однако существует усредненные, т.е. стандартные показатели. Для сосны они составляют 500 – 505 кг/м3 при плотности древесины около 0,5 г/см3.

Корневая система

Корневую систему сосны обыкновенной относят к категории стержневой. Это значит, что дерево может глубоко проникать в грунт, обеспечивая наземной части устойчивость и постоянное поступление воды с минеральными веществами.

Однако этот вид может хорошо приспосабливаться к условиям произрастания. В хорошо дренированной почве развивается основной стержень, а боковые ответвления развиты слабо.

Если грунтовые воды расположены глубоко, то дерево компенсирует недостаток влаги за счет разрастания боковых корней. В условиях постоянного переувлажнения стержневой корень развит плохо, однако и боковые корни не разрастаются, что снижает темпы роста дерева. Если дерево расположено на болоте или на почве с мерзлотой, то корень становится мочковатым, а деревце – карликовым.

Посадка и уход в саду

Ценность этого растения для формирования зеленых насаждений основана на таких составляющих, как неприхотливость, быстрый рост на ранних стадиях развития, способность очищать воздух. Несколько деревьев, растущих рядом, способны наполнить среду особым ароматом. Особенно этот аромат хорошо проявляется в жаркую погоду, когда максимально проявляется способность этого вида наполнять среду фитонцидами и смолистыми выделениями из ствола.

Декоративные свойства вида позволяют создать насаждения из могучих деревьев с ажурной кроной. Для того чтобы понять, какого цвета сосна, необходимо представить ее в разном возрасте и состоянии. Молодое деревце – зеленое с синим отливом, а его ствол коричневый. Взрослые большие и раскидистые деревья всегда кажутся светло-коричневыми с красноватым отливом. Особенно красный оттенок хорошо проявляется при ярком солнечном освещении или в лучах закатного солнца.

В саду сосна может выполнять функцию хвойного дерева, украшающего вход в дом, закрывающего детскую площадку, обрамляющего периметр участка. Для садов это дерево используется в качестве вида, лучше всего подходящего доя создания уютной обстановки.

Вырастить этого дерево можно с учетом того, как размножается сосна обыкновенная. Для людей, желающих иметь на своем участке зеленую красавицу с красноватым стволом, есть возможность:

осуществить проращивание семян в открытом или закрытом грунте;
размножить дерево черенкованием;
купить готовый саженец.

Выращивание из семян позволяет обеспечить дереву комфортные условия произрастания на раннем этапе развития. Лучше всего закопать семена в землю на глубину в 1 см ранней весной. Поскольку семена могут съесть грызуны, посев нужно осуществлять с запасом. Если хотите чтобы выросло 1 дерево, закопайте не менее 5 семян. Потом придется лишние ростки убирать.

Чтобы снизить потери, можно проращивать семена в помещении. Делать это нужно так, чтобы при пересадке исключить полностью повреждение корней. Только так деревце можно избежать стресса и замедления роста в раннем возрасте.

Черенкование сосны позволяет ускорить процесс роста деревца, но этот процесс требует соблюдения ряда условий. Срезается черенок у молодого дерева. Обрезке подлежит ветка, выросшая в этом году. Черенок нужно обрезать с пяткой, т.е. с частью ствола.

Срезанные веточки держат в дезинфицирующем растворе около 3 часов. Потом их на 12 часов погружают в раствор со стимулятором роста.

После этого черенки сажают на глубину в 5 см в смесь торфа, песка и дерновой земли (пропорции равные). Веточки сосны могут пустить корни только при условии, что им будет обеспечено постоянное тепло и умеренная влажность. Поскольку черенки должны продолжать фотосинтез, им необходимо обеспечить и доступ света.

Необходимость в этих хлопотах отпадает, если посадить готовый саженец сосны, достигший возраста 4-5 лет. В этом случае ему нужно обеспечить только хорошую землю, полив и подкормку.

Обрезка сосны обыкновенной производится только в раннем возрасте. С ее помощью можно сформировать нужную форму кроны или стимулировать рост. В последнем случае обрезать нужно самые концы побегов. Делают это в конце апреля или в мае, т.е. в период начала активной вегетации.

Однако увлекаться обрезанием не стоит. Сосна может адаптироваться к травмирующему воздействию, но при частых травмах она замедлит рост или погибнет. Это дерево может расти хорошо и долго при минимальном уходе, а может даже без него. Необходимо только снизить воздействие неблагоприятных факторов.

Горная сосна — хвойное дерево с плотной, широкопирамидальной кроной, диаметром до 5 м. Средняя высота растения — 7-8 м, растёт оно медленно, прибавляя в год только до 15 см в высоту и до 12 см в ширину. Продолжительность жизни дерева — 200–300 лет, а вот каждая из хвоинок на ветках не существует больше 5 лет (со временем все они желтеют и опадают).

Способы размножения

Если на участке уже есть одно взрослое дерево горной сосны, то получить ещё несколько не составит труда, главное — научиться правильно размножать материнское растение. Сделать это можно одним из двух способов: семенным или путём черенкования, соблюдая при этом ряд требований к проводимой процедуре.

Важно! Первые шишки появляются на деревьях сосны только к восьмому году выращивания, поэтому если растение вам нужно чисто в декоративных целях, лучше покупать уже взрослые саженцы, возрастом около 5 лет.

Семенами

Способность горной сосны размножаться семенами заслуженно считается самым приемлемым вариантом получения новых, красивых и здоровых растений в домашних условиях. При правильном выполнении процедуры все саженцы сохранят родительские признаки и будут обладать высокой декоративностью.

Пошаговый процесс выращивания будет выглядеть так:

Впрочем, если у вас нет желания рисковать, можно просто хорошо просушить извлечённые из шишек семена в комнатных условиях, а затем для проклёвывания ростков переместить во влажную среду примерно на 5 дней (просто заверните семечки во влажную тряпочку, регулярно проверяя их состояние и не допуская появления плесени).

Если вы всё же решите стратифицировать посадочный материал, тогда после замачивания в воде смешайте семечки с песком (в пропорции 1:3) и отправьте в погреб с нулевой температурой ещё на неделю, по истечение которой останется только высеять их в подготовленные ящики.

Черенками

Важно! Чтобы избавить заготовленные отрезки от большого количества смолистых отложений, рекомендуется выдержать их в воде около 3 ч., после чего продезинфицировать с применением слабого раствора марганцовки или любого покупного препарата, подходящего для этих целей.

Процесс подготовки и посадки черенка горной сосны будет выглядеть так:

Учитывая продолжительный период укоренения практически всех видов сосен, не стоит беспокоить черенки пересадкой в первый год после высадки черенков. Перенести их на постоянное место роста в открытую почву можно будет не раньше, чем на следующую осень, при условии, что вы высадите отрезки весной текущего года.

Видео: размножаем хвойники черенками

Семена

Женские споры несут в себе большой запас питательных веществ, потому крупнее мужских. Они напоминают семязачатки семенных растений. А мелкие мужские споры похожи на пыльцевые зерна.
Семязачатки покрыты несколькими слоями защитной оболочки. Внутренний слой произошел от спор. Таким образом, можно предположить, что семязачатки произошли из спорангиев. И остальные слои защитной оболочки произошли от них же (см. Рис. 1).

Рис. 1. Спорангии семенного папоротника

Микропиле (см. Рис. 2) – узкое отверстие на вершине семязачатка, переходящее в канал.

Рис. 2. Микропиле

Размножение семенами – главный признак, отличающий семенные растения от папоротников. Таким образом, вымершие семенные папоротники – это примитивные голосеменные.

Уход во время прорастания

Сосна — светолюбивое растение, поэтому в течение всего времени прорастания семян или укоренения черенков ящик с молодыми растениями стоит хранить на подоконнике, слегка притеняя ростки от прямого воздействия солнца. Особенно это касается молодых всходов, появляющихся примерно на 14-й день после посева и отличающихся особой нежностью тканей. Для профилактики развития болезней 1 раз в неделю их можно опрыскивать светло-розовым раствором марганцовки, попутно увлажняя поверхность грунта из пульверизатора при его высыхании.

Вскоре после очередного полива может понадобиться рыхление грунта, чтобы земля не стала коркой. Эту процедуру необходимо выполнять максимально осторожно, используя в качестве инструмента зубочистку, которой слегка вспушивают грунт в междурядьях.

Узнайте, как выглядит дерево миндаль.

Болезни и вредители

Из болезней сосен в декоративных посадках чаще всего встречается пузырчатая ржавчина или серянка. Это можно заметить по желтому налету на концах иголочек. Лечению такие деревья не подвергаются, их убирают с участка и уничтожают.

Чтобы предупредить заболевание, необходимо в профилактических целях регулярно обрабатывать деревья препаратами содержащими медь в составе.

Самые распространенные вредители, которые могут напасть на дерево, это тля и гусеницы. В основном они поселяются на краях молодых побегов и повреждают почки и хвою. Их можно удалить специальными инсектицидами, обработав все дерево и растения, которые произрастают вблизи.

Подготовка места для высадки

Как только молодое растение хорошо укоренится и укрепится в рассадной ёмкости, его можно пересаживать на участок, заранее подобрав наиболее подходящее для этого место.

Тут важно учитывать сразу несколько критериев:

умеренную увлажнённость субстрата (горная сосна не переносит заболоченных участков);
достаточную освещённость территории;
наличие оптимально подходящего почвенного состава.

Что касается последнего пункта, то лучше организовывать посадочное место с использованием песчано-глиняной смеси. Размер ямы будет зависеть от размеров корневища растения (обычно посадочное место должно быть в 2 раза больше объёма контейнера), поэтому в среднем к изначальным параметрам стоит прибавить не менее 15–30 см.

Советуем узнать, как пересадить взрослую яблоню на новое место.

На дно ямы укладывают дренажный слой из керамзита или битого кирпича, поверх которого засыпается питательная грунтовая смесь из 3 частей дерновой почвы, 1 части торфа и такого же количества речного песка. На обеднённых грунтах к ним полезно добавить 20–30 г комплексного удобрения и всё тщательно перемешать.

Процесс пересадки ничем не отличается от аналогичных действий при размножении других деревьев: перевалочным способом сосна с земляным комом перемещается из закрытого контейнера в подготовленную для неё лунку, а оставшееся пространство засыпается оставшейся землёй. В завершение посадочных мероприятий остаётся только уплотнить субстрат в приствольной зоне и обильно полить сосну.

Видео: посадка горной сосны

Уход за молодым растением

Уход за молодой горной сосной в открытом грунте начинается вскоре после её пересадки на постоянное место роста и включает полив и подкормку растения. Если речь идёт о молодом саженце, тогда стоит обратить внимание ещё и на правильную подготовку к зимнему сезону, иначе есть все шансы, что неокрепшая сосна его просто не переживёт. Каждый аспект ухода за деревом имеет особенности, о которых не стоит забывать при его культивировании.

Знаете ли вы? Самыми высокими соснами заслуженно считаются деревья разновидности Ламберта, растущие в Северной Америке. Многие из них достигают 70–80 м, что сопоставимо с высотой двух 10-этажных домов.

Полив и подкормка

Увлажнение субстрата особенно важно для молодого растения в период укоренения в открытой почве, поэтому в течение первого месяца после пересадки стоит увлажнять субстрат в приствольной зоне не реже 1 раза в неделю. В дальнейшем частоту поливов можно сократить, больше ориентируясь на погодные условия и естественные осадки.

Удобрение насаждений также важны в первые 3 года после пересадки на открытую местность, а в качестве питательных составов можно использовать готовые минеральные смеси для хвойных пород. Из органических веществ подходящим решением будет только компост, и то если он хорошо перепрел. Избыток азота в земле нежелателен для хвойников, и горная сосна в этом вопросе не исключение.

Важно! Наиболее подходящий период для внесения удобрений — конец весны или начало осени, причём, подкармливая растения дважды в год, второй раз следует использовать половину вносимых весной смесей.

При чрезмерном уплотнении почвы, садоводы рекомендуют выполнять рыхление, но только поверхностное, поскольку корни растения находятся очень близко к поверхности, и их легко повредить.

Видео: удобрения для хвойных

Подготовка к зиме

Зимние холода для горной сосны не страшны, и в естественной среде произрастания она способна спокойно переносить даже суровые северные зимы. Однако, сразу после пересадки на открытую местность молодые саженцы ещё не успевают хорошо окрепнуть, и первые же заморозки могут отрицательно сказаться на молодых ветках.

Чтобы обезопасить саженцы, при подготовке к зиме их связывают вместе и укрывают лапником, что предупредит поломку от налипшего снега и защитит от морозного воздуха. С приходом устойчивого весеннего тепла укрытие нужно разобрать, иначе ветки могут запреть, что также грозит развитием грибковых недугов.

Вам будет интересно узнать, сколько лет живёт вишня.

Применение

Сосна применяется во многих отраслях. Древесина ее имеет мягкую структуру, что дает возможность легко ее обрабатывать и готовить из нее резные украшения для дома, мебель и даже строить дома. Также, это дерево часто используется ландшафтными дизайнерами для украшения участка возле дома или составления альпийской горки.

Многие хвойные деревья обладают лечебными свойствами. Народные рецепты часто включают в состав молодые побеги или шишки сосны. Из них делают настойки, лекарства и лосьоны.

Больше информации можно узнать из видео.

Многие садоводы убеждены, что размножение сосны в домашних условиях возможно только семенами. Однако это абсолютно не так, дерево также можно размножать методом черенкования или прививок. В статье представлены подробные инструкции по размножению этого удивительного хвойного растения всеми возможными способами.

В данной статье мы расскажем кратко о размножении голосеменных растений, об их особенностях и видах. Материал поможет вспомнить и закрепить знания по биологии, изученные в 6 классе, подготовиться к проверочной работе по теме или подготовить дополнительную информацию к уроку.

Схема размножения голосеменных растений

Основным способом размножения голосеменных растений является размножение семенами. Вегетативный способ встречается достаточно редко и практически не используется для распространения данных видов растительного царства.

От покрытосеменных видов они отличаются тем, что не имеют такого органа, как цветок, и не образуют вокруг семени плода.

Схему размножения голосеменных растений демонстрируют, в основном, на примере сосны. С наступлением весны на ветвях этого дерева образуются шишки двух видов:

мужские– имеют зеленовато-жёлтый цвет, располагаются у основания молодого побега;
женские– имеют красноватый оттенок, находятся на вершинах веток.

По своему строению шишка имеет ось и прикреплённые к ней чешуйки. В женском организме на каждой чешуйке созревают два семязачатка, внутри которых находятся яйцеклетки. В мужской шишке образуются два пыльцевых мешочка, в которых зреет пыльца.

которые читают вместе с этой

Рис. 1. Строение женской шишки.

После созревания она высыпается и вместе с ветром разносится на большие расстояния. Попадая на женскую шишку, происходит опыление, в результате которого шишка закрывается и склеивается смолой. Внутри неё пыльца начинает прорастать в пыльцевую трубку, в которой созревают спермии. Этот процесс занимает около года. За это время подготавливаются два спермия, один из которых сольётся с женской яйцеклеткой, а другой погибнет. В результате слияния женских и мужских гамет происходит созревание семени.

Рис. 2. Схема размножения сосны

Образование пыльцевой трубки имеет большое значение в приспособленности голосеменных растений к условиям существования в наземном пространстве.

Развитие семени

После оплодотворения из зиготы начинает развиваться зародыш, а из семязачатка формируется семя.

Зигота содержит диплоидный набор хромосом. Зародыш, который образуется из зиготы, сочетает в себе признаки как отцовского, так и материнского организма. Вокруг него располагаются питательные вещества, которые необходимы для роста и развития. Снаружи находится защитная оболочка, которая оберегает внутреннее содержимое от воздействий окружающей среды. Зародыш со всеми образованиями (корешки, почечки, стебельки, семядоли) называют семенем.

Созревание семени занимает приблизительно полтора года. Изначально зелёные шишки со временем начинают деревенеть и приобретают коричневый цвет. Шишка с созревшими семенами раскрывается, и они выпадают наружу. Раскрытие происходит через 2–3 года после опыления. У сосны для их распространения имеются крылышки, которые легко подхватываются ветром и разносятся на более дальние расстояния.

В отличие от папоротников и мхов для оплодотворения голосеменным растениям не нужна вода. Это объясняет их широкое распространение на планете.

Сосновые шишки обычно небольшого размера 4–5 сантиметров, еловые длиннее – 10–15 сантиметров. В отличие от сосны, созревание семян у ели происходит осенью того же года, что и опыление. В конце зимы – начале весны они высыпаются и разносятся по окрестностям. Семена сибирской сосны (кедра) называют кедровыми орешками, их употребляют в пищу.

Рис. 3. Разновидности шишек.

Что мы узнали?

Основным способом размножения голосеменных растений является размножение семенами. Для этого на деревьях и кустарниках формируются шишки двух видов (мужские и женские). В мужских организмах зреют пыльцевые зёрна, которые ветром переносятся в женские шишки. После попадания пыльцы шишка склеивается и начинается процесс созревания семени. Весь процесс от опыления до созревания длится около 18 месяцев. Созрев, шишка раскрывается, и семена высыпаются наружу. Отличительной чертой голосеменных растений от цветковых представителей является то, что их семя не защищено околоплодной оболочкой. Поэтому отдел данных растений и получил такое название – голосеменные.

Читайте также: