Отдел – ГОЛОСЕМЕННЫЕ (Pinophyta илиGymnospermae )

Класс –ХВОЙНЫЕ или ПИНОПСИДЫ(Pinopsida )

Порядок –ХВОЙНЫЕ(Pinales или Coniferales )

Подсемейство Pinoideae – Сосновые

Вид Pinussilvestris L.– Сосна лесная, или обыкновенная

Сосна обыкновенная (рис.25 – I) – вечнозелёное хвойное дерево 20–40метров высотой. Кора на молодых ветвях серо-бурая, гладкая, на старых красновато-бурая, трещиноватая. Побеги у сосны двух видов: удлиненные и укороченные. Удлиненные побеги покрыты спирально расположенными буроватыми чешуйками, в пазухах которых сидят укороченные побеги. Последние в основании тоже одеты чешуйками, а выше несут листья. Синевато–зеленоватые, игловидные, острые на верхушке листья – хвоинки сидят у сосны попарно, длина их 5–7 см, ширина примерно 2 мм.

С поверхности стебель сосны(рис.25 – III) на покрыт перидермой (рис.25 – III -1). Перидерма – это комплекс, состоящий из трех тканей: пробки, пробкового камбия и слоя живых хлорофиллоносных клеток. Пробка выполняет защитную функцию, она состоит из толстостенных. На более старых ветвях можно видеть чешуйчатую корку, образованную несколькими перидермами.

Под перидермой находится паренхима первичной коры (рис.25 – III -2), клетки которой вытянуты тангентально, то есть параллельно поверхности. Среди клеток этой ткани можно видеть овальные или округлые смоляные ходы (рис.25 – III - 8), выстланные изнутри особыми мелкими тонкостенными живыми клетками, вырабатывающими смолу. Все смоляные ходы образуют связанную систему. Во многих клетках первичной коры имеется крахмал и кристаллы щавелевокислого кальция. Кроме того, в паренхиме первичной коры попадаются отдельные или в небольших группах каменистые клетки с толстыми слоистыми стенками и хорошо заметными радиально пересекающими их поровыми канальцами.

Далее следует небольшой слой флоэмы, которую называют ещё лубом или вторичной корой (рис.25 – III -3). Флоэма состоит из ситовидных трубок, не имеющих у сосны сопровождающих клеток. Ситовидные трубки можно отличить по отсутствию густого содержимого, утолщениям на радиальных стенках. Между слоями мелких ситовидных трубок находятся более крупные округлые клетки лубяной паренхимы. Они содержат крахмал и другие запасные продукты.

За вторичной корой следует камбий (рис.25 – III - 4). Между камбием и флоэмой наблюдается довольно постепенный переход. Внешне клетки камбия и ситовидные клетки флоэмы немного сходны.

Затем концентрическими слоями располагаются годичные кольца ксилемы (рис.25 – III - 5). Они составляют основной массив стебля. Древесина состоит из трахеид. Имеются различия по величине трахеид, которые закономерно повторяются в каждом кольце. В светлой части кольца расположены трахеиды тонкостенные или по-другому, весенние (рис.25 – III -6), с большой полостью, получающиеся от работы камбия весной. В более тёмной части кольца имеются трахеиды толстостенные или осенние (рис.25 – III - 7), с малой полостью, сжатые в радиальном направлении, результат работы камбия летом и осенью. Весенние трахеиды выполняют проводящую функцию, вторые, главным образом, механическую. В массе трахеид легко обнаружить радиальные полоски – седцевинные лучи. Их образуют живые удлиненные паренхимные клетки, расположенные в один ряд. Одни из сердцевинных лучей идут от сердцевины (рис.25 – III - 9) до коры. Это первичные сердцевинные лучи (рис.25 – III - 10). Другие начинаются от какого-либо годичного кольца древесины и иногда не достигают коры. Это вторичные сердцевинные лучи (рис.25 – III - 11). Сердцевинные лучи и во флоэме состоят из одного ряда клеток, однако, более крупных, чем в ксилеме. По сердцевинным лучам осуществляется передвижение веществ в горизонтальном направлении.

В древесине повсюду, но преимущественно в более тёмных осенних участках годовых колец, находятся смоляные ходы. Стенки смоляных ходов выстланы живыми тонкостенными клетками.

В центре стебля находится небольшой участок тонкостенных паренхимных клеток. Это – сердцевина стебля (рис.25 – III - 9).

Таким образом, древесина сосны, как и других хвойных имеет однородную примитивную организацию по сравнению с покрытосеменными; ни сосудов, ни специализированных механических элементов (либриформа) у хвойных нет.А древесинная паренхима представлена только клетками сердцевинных лучей и выстилающими клетками смоляных ходов. Но по сравнению с папоротниками видны прогрессивные черты в строении стели.

Лист сосны (хвоя) (рис.25 – II) сверху покрыт эпидермой(эпидермисом) с толстым слоем кутикулы (рис.25 – II - 1). Все стенки клеток эпидермы сильно утолщены, у старых листьев стенки клеток эпидермы одревесневают. Защитный покров продолжает второй слой клеток покровной ткани – гиподерма или подкожица (рис.25 – II - 3), состоящая из 1-3 слоёв вытянутых по длине клеток с одревесневевшими оболочками. В углублениях на уровне гиподермы располоены устьица (рис.25 – II - 2), под которыми имеется большая воздушная полость. Погружённость устьиц – признак ксероморфности (засухоустойчивости) листьев.

Под гиподермой находится складчатая паренима мезофилла (рис.25 – II - 4). Мезофилл состоит из однородных клеток, стенки которых местами врастают в полость клетки,образуя складки. Это значительно увеличивает площадь прилегающего к стенке слоя цитоплазмы с хлороплатами, а, следовательно, и ассимилирующую поверхность. Складчатую паренхиму пронизывают смоляные ходы (рис.25 – II - 5), они внутри выстланы тонкостенными клетками, выделяющими внутрь смолу, а снаружи имеют обкладку из толстостенных клеток.

За складчатым мезофиллом следует эндодерма с пятнами Каспари (рис.25 – II -6),одревесневшими утолщениями на радиальных стенках клеток эндодермы.

Внутрь от эндоднрмы располагаются участки паренхимной ткани, называемой трансфузионной (рис.25 – II - 7). Здесь есть клетки двух видов: одни из них мертвые, имеют в оболочках окаймлённые поры и проводят воду из ксилемы к хлоренхиме (складчатому мезофиллу), другие – живые бесцветные, по ним пластические вещества поступают во флоэму. Трансфуионная ткань, по-видимому, заменяет разветвления жилки.

Глубже лежат 2 проводящих пучка колотерального типа (рис.25 – II -8). Ксилемная часть, выделяемая красным цветом, обращена к плоской стороне листа, флоэмная, выделяемая синим цветом – к выпуклой стороне листа. Следовательно, плоская сторона хвои является морфологически верхней, а выпуклая – нижней. В первый год жизни хвои в пучках имеется камбий, за счёт которого осуществляется вторичный прирост, главным образом, ксилемы. Потом камбий исчезает (поэтому на рисунке он не представлен).

Между проводящими пучками в центре хвои и по бокам проводящих пучков расположена механическая ткань – склеренхима (рис.25 – II -9). Она представлена толстостенными склеренхимными волокнами.

http://studopedia.ru

Сосна - это не один вид. Существует род Сосна, который входит в семейство Сосновые, которое принадлежит Хвойным. Хвойные же растения в свою очередь относятся к Голосеменным. Обычно, описывая сосну, имеют в виду сосну обыкновенную. Этот вид широко распространен в средней полосе России и хорошо известен. Далее под сосной будет пониматься именно сосна обыкновенная.

Поскольку сосна принадлежит голосеменным растениям, то она не образует цветков и плодов. Ее семена созревают в женских шишках, на внутренних чешуях. Зрелое семя состоит из зародыша будущего растения, питательных веществ семени, защитной оболочки семени и крылышка, чтобы семя могло легко лететь на ветру. Это не то же самое, что у покрытосеменных растений. Сравним с яблоком. Яблоко — это плод, а внутри него находятся семена (темно-коричневые у зрелого яблока). Так вот, у голосеменных семена есть, а плода — нет.

У сосны, как и у большинства хвойных, лист имеет особую игольчатую форму и называется хвоей. Так же как и большинство хвойных, сосна вечнозеленое растение. Особая форма листа и способность сохранять листву в зимнее время связаны. У хвои маленькая поверхность, она защищена восковым налетом, устьица погружены вглубь. Это уменьшает испарение воды листом. Зимой это важно, так как жидкой воды почти нет, и растению важно не испарять воду. Кроме того, снег не задерживается на иголках. Поэтому не ломает под своей тяжестью ветки, как это могло бы быть у деревьев с обычными листьями, если бы они их не сбрасывали на зиму. Однако у сосны старая хвоя опадает и заменяется новой, но не вся вместе. Поэтому дерево всегда остается с листвой. Обычно хвоинки живут по несколько лет.

Для хвойных также характерно образование шишек как органов полового размножения. Обычно у хвойных деревьев на одном и том же растении образуются как мужские, так и женские шишки. То есть хвойные деревья однодомные.

Итак, как голосеменное растение сосна образует семена без плодов. Как хвойное растение сосна вечнозеленая, имеет хвою и шишки. Какие же особенности характерны именно для сосны обыкновенной как вида?

Сосна обыкновенная распространена в Европе и Азии, в основном умеренном климате. Обычно она образует хвойные леса или входит в состав смешанных лесов. Размер взрослых сосен около 30 метров (больше, чем десятиэтажный дом).

Сосна светолюбивое растение. Поэтому, когда сосны растут в лесу, у их стволов есть ветки только в верхней части. То есть там, где много света. Если же сосна растет одна на открытой местности, то у нее есть ветки почти на протяжении всего ствола.

В лесу главный корень сосны проникает глубоко в почву. Может доставать воду из глубины и не мешать корням соседних деревьев. Конечно, есть и боковые корни, которые находятся в верхних слоях почву. Но они не так развиты. А вот на открытой местности, особенно при достаточном количестве влаги в почве, у сосны развиваются мощные боковые корни. Другими словами, сосна очень неприхотливое дерево и может расти в разных условиях. При всем этом сосны лучше растут на песчаных почвах.

Внизу ствол сосны покрыт толстой потрескавшейся корой. Она защищает дерево. Выше по стволу кора более тонкая. Ствол сосны выделяет смолу.

Мужские шишки сосны мелкие и собраны в группы. Женские шишки растут по одной. В конце весны пыльца из мужских шишек разносится ветром. Когда пыльца попадает на женскую шишку, ее чешуи смыкаются. Пыльцевые зерна продолжают развиваться уже внутри женских шишек. Сразу после опыления оплодотворения не происходит. Только через год спермий из пыльцевого зерна достигает яйцеклетки и оплодотворяет ее. Образуется зигота, из которой развивается зародыш нового растения. Вместе с особыми тканями женской шишки зародыш образует семя. В одной шишке развиваются множество семян. После оплодотворения семена зреют еще где-то год. Таким образом, от опыления до выпадения семян проходит где-то два года.

Класс:

http://scienceland.info

Из 12 видов сосен, которые произрастают у нас, сосна обыкновенная встречается чаще всех. Обусловлено это широким ареалом сосны, ее нетребовательностью к почве и высокими характеристиками древесины.

Строение сосны обыкновенной не отличается остальных представителей хвойных и имеет корень, ствол, ветви и хвою, представленную тонкими хвоинками.

Корневая система сосны обыкновенной

Сосна имеет пластичную корневую систему. На сегодняшний день выделено 4 типа корневых систем, которые различаются по строению и форме:

  1. Мощная корневая система, состоящая из развитого стержневого корня и нескольких боковых, что типично для свежей, хорошо дренированной почвы;
  2. Мощная корневая система, представленная слабо выраженным стержневым корнем, но сильно развитыми боковыми, которые располагаются параллельно поверхности грунта. Такая корневая система типична для сухой почвы с глубоким залеганием грунтовых вод;
  3. Слабо выраженная корневая система, которая состоит исключительно из разветвленных коротких корней, проявляется на переувлажненных почвах (болотных и полуболотных);
  4. Неглубокая, но густая корневая система, представляющая своеобразную «щетку» характерна для плотной почвы с глубоким расположением грунтовой воды.

Таким образом, какие корни у сосны, зависит исключительно от характера и структуры почвы, на которой произрастает дерево. А пластичность корневой системы делает сосну необычайно ценной, предоставляя возможность производить искусственное облесение на заболоченных, бедных, сухих и других непригодных почвах. При этом стоит заметить, что расти корневая система сосны обыкновенной начинает при температуре не ниже +3°С. У представителей других хвойных пород этот показатель существенно ниже.

Ствол сосны обыкновенной

Дерево, растущее в густых посадках, имеет стройный, ровный, прямой, высокоочищенный от сучьев ствол. В изреженных насаждениях и в просторных условиях произрастания дерево получается менее высоким, а ствол – более суковатым. Кора в разных частях ствола имеет разную толщину и разный цвет. В нижней части она более толстая, от красно-бурого до почти серого цвета, бороздчатая. А в средних и верхних частях, а также на крупных ветках желтовато-красного цвета, с отслаивающимися тонкими пластинками, тонкая, почти гладкая.

Самый большой прирост по высоте происходит при благоприятных условиях в 30-летнем возрасте. К 80 годам дерево достигает 30 м в высоту.

Ветви и крона сосны обыкновенной

Форма кроны зависит от возраста. В молодости дерево имеет конусовидную крону, которая к старости приобретает широкую, округлую, иногда зонтиковидную форму.

Расположение веток у сосны мутовчатое.

Как правило, 4-5 веток расходятся веером во все стороны, расположившись вокруг ствола на одном уровне. Этаж за этажом к самой вершине поднимаются такие мутовки. При чем каждый год образуется новая. Мутовки помогают определить возраст дерева: сколько мутовок – столько лет сосне. Но определять возраст таким способом можно только у молодых деревьев. У старых экземпляров нижние мутовки отмирают и зарастают, образуя голый ствол.

Почки красновато-бурые, удлиненно-яйцевидные, остроконечные, длиной 6-12 мм, в большинстве смолистые, расположены на конце побега мутовчато вокруг конечной почки, иногда почки появляются на побегах сбоку, но ветвей не образуют. Наибольший прирост по высоте дает в благоприятных условиях в возрасте 15-30 лет, достигая к восьмидесяти годам 30м.

Хвоя сосны обыкновенной

Сосновая хвоя имеет темно-зеленый цвет. Длина хвоинок 4-7 см. Сверху они выпуклые, снизу плоские, жесткие, остроконечные. На дереве хвоинка живет 2-3 года, после чего отпадает вместе с укороченными побегами. Расположение укороченных побегов – спиральное. Они равномерно покрывают главный и боковые побеги. При этом им придается радиальная симметрия. Укороченные побеги, выходящие из пазух чешуек, представляют собой редуцированные листья. Такие чешуйки заметны только на молодых побегах.

Строение укороченного побега – сложное и хорошо различается только после распускания сосновых почек. Состоит он короткого, не более 2 мм, стебля, 2 иголок, между которыми находится спящая почка. Также укороченный побег имеет чешуйки в двух видах, которые плотно охватывают его в виде своеобразной трубки. Эти чешуйки представляют собой редуцированные листья. Заметны они лишь ранней весной на молодом побеге. Позднее – засыхают и отпадают.

Спящие почки сосны обыкновенной отпадают вместе с хвоей. Если хвоя сильно повреждена, например, поломана верхняя часть удлиненного побега или при нанесении вреда насекомыми, при повреждениях верхушечных почек спящие почки на укороченных побегах могут прорасти. В этом случае между иголками может появиться удлиненный побег. Отпадает хвоя ежегодно, но не вся сразу.

Семена сосны обыкновенной

Сосновые семена созревают к сентябрю-октябрю следующего за опылением года. При этом в течение зимы семена остаются в шишках, которые начинают раскрываться только в апреле с достижением температуры в +10°С. Однако на раскрытие шишек действует не столько температура воздуха, сколько уровень влажности. Поэтому в отдельных регионах при одинаковой температуре окружающего воздуха шишки могут начать раскрываться раньше.

Семя сосны обыкновенной созревает в разном возрасте. Зависит это от условий, в которых растет дерево. Например, отдельно стоящие сосенки могут принести семена уже в 10-летнем возрасте. А деревья, произрастающие в густых насаждениях с плотной сомкнутостью крон позже – в 25-30 лет. Количество шишек, так же, как их расположение, зависит от «пола» сосны.

Шишка – видоизмененный побег. Мужские шишки собраны в колосовидные соцветия, каждое из которых состоит из отдельно сидящих шишечек. Нижняя сторона их чешуек имеет 2 пыльцевых мешка, необходимые для созревания галоидной пыльцы. Пыльцевое зерно овальной формы. В его оболочке имеются воздушные пузырьки, благодаря чему пыльца может легко переноситься на довольно большие расстояния. На чешуйках женских шишек имеются семяпочки (семязачатки).

Репродуктивные органы сосны обыкновенной теплолюбивые. И с понижением температуры окружающего воздуха при повышении высоты местности качество семян существенно ухудшается. Опыление происходит в конце мая. В это время сосновая пыльца, разносимая ветром, попадает на семенные чешуйки, вследствие чего они склеиваются смолой. С разрастанием шишки чешуйки одревесневают. После оплодотворения пыльцевые зерна, называемое микроспорами, прорастают и образуют мужские гаметофиты. Их вегетативные клетки образуют пыльцевые трубки, а генеративные – спермии. Макроспоры образуются из семяпочек (макроспорангий) и в результате клеточного деления образуются женские гаметофиты, в которых формируется эндосперм и яйцеклетка. Зигота, которая образовалась после слияния половых клеток, дает зародыш, а семязачаток – семя. Будущие шишки изначально имеют зеленый цвет, а впоследствии становятся коричневыми. В развивающемся зародыше имеется стебелек, корешок, почки и несколько семядолей. Попадая в благоприятные условия, семена сосны обыкновенной прорастают и дают начало спорофиту – листостебельному растению.

В среднем ежегодно сосна обыкновенная дает 500-700 тысяч семян на 1 га, что меньше, по сравнению с елью, в 2 раза, а с лиственницей – в несколько раз.

Сеянцы сосны обыкновенной

Сосновые сеянцы рекомендуется выращивать на легкоглинистых и супесчаных почвах. Крайне редко – на песчаных. Высев семян осуществляют, как правило, весной, но можно и осенью.

Для этого используется ленточная схема 6-строчных посевов. Рекомендуется посевы замульчировать, покрыв их торфяной крошкой, опилками или дробленой корой хвойного дерева. На 1 п.м строки высевается 1,5 г семян. На третью неделю появляются всходы.

Обычно они с 5-7 трехгранными семядолями. Хвоинки – одиночные, спирально сидящие. Парная хвоя образуется на второй год. Такие сеянцы выращиваются в открытом грунте до 3 лет, после чего пересаживаются на постоянное место. Также можно их выращивать в пленочных теплицах на протяжении 1-2 лет.

http://www.udec.ru