В результате чего происходит ветвление кустарников и деревьев
Ветвление растений
Ветвление — образование и характер взаимного расположения новых побегов на стебле, многолетней ветви или корневище. Ветвление, а точнее, его степень, направление роста ветвей и их размеры определяют внешний вид растений, т.е. их габитус.
Типы ветвления
Ветвление растений бывает двух типов: верхушечное и боковое.
При верхушечном ветвлении происходит разделение конуса нарастания на две части, каждая из этих частей дает свой побег. Подобное ветвление называют вильчатым или дихотомическим (при этом конус нарастания побега делится на две точки роста и образуются одинаковые, либо практически одинаковые ветви).
Наиболее часто дихотомическое ветвление можно встретить у некоторых моховидных и плауновидных растений. Затем в процессе эволюции происходит неравномерный рост дочерних ветвей. Какая-то из этих ветвей может заметно перерасти другую.
При боковом ветвлении развитие побегов происходит из пазушных почек. Такое ветвление характерно для большинства современных семенных растений, в том числе и цветковых.
Нарастание таких побегов бывает моноподиальным или симподиальным.
При моноподиальном нарастании конус нарастания главного побега функционирует в течение многих лет. За счет этого происходит надстраивание стебля и увеличения длины оси первого порядка. Оси второго порядка образуются из пазушных почек.
Моноподиальное нарастание побегов
Каждая ось — это результат работы одной верхушечной меристемы.
Моноподиальное ветвление характерно для голосеменных (сосна, лиственница, ель), многим древесным покрытосеменным растениям (клен, дуб, бук, черемуха) и многим травянистым розеточным (клевер, подорожник, одуванчик).
При симподиальном нарастании происходит отмирание верхней части побега и развитие вегетативного побега из верхней пазушной почки, который, как правило, продолжает главную ось (брусника, злаки, осоки, тополь, берёза, ива, багульник и т.д.).
Симподиальное нарастание побегов
Оси, которые возникают при данном типе ветвления, являются результатом деятельности нескольких меристем.
В случае любого повреждения верхушечной почки «эстафета роста» легко подхватывается боковыми побегами и нарастание оси продолжается. Подобные побеги называются побегами замещения.
С направлением роста побегов и их ориентацией связан внешний вид растений. Главным образом, такое разнообразие зависит от особенностей строения стебля.
Побеги разделяют на три категории по направлению роста.
Ортотропные побеги растут вертикально вверх. Эти побеги могут быть прямостоячими, вьющимися (вокруг какой-то опоры), цепляющимися (с помощью усиков) или лазащими (при помощи присосок).
Плагиотропные побеги растут в горизонтальном направлении. Среди них могут встречаться ползучие (укореняющиеся в узлах) и стелющиеся (лежачие не укореняющиеся).
Анизотропные побеги могут менять направление роста. К ним относятся восходящие (приподнимающиеся надземные побеги), а также побеги корневищных трав, у которых верхушечная почка горизонтально нарастающего корневища образует надземный побег.
Растения делятся на травянистые и древесные по своему строению и продолжительности жизни побегов.
Травянистые растения по продолжительности жизни бывают однолетними, двулетними и многолетними:
Ось побега называется стеблем. Как правило, стебель имеет форму похожую на цилиндрическую, хотя, например, у травянистых в поперечном сечении он может быть округлым (1), сплюснутым (2), трехгранным (3), четырехранным (4), многогранным (5), ребристым (6), крылатым (7) и т.п. (как показано на рисунке ниже).
Побег
Строение побега
Организм цветкового растения — это система корней и побегов. Главная функция надземных побегов — создание органических веществ из углекислого газа и воды с помощью солнечной энергии. Этот процесс называют воздушным питание растений.
Побег — сложный орган, состоящий из стебля, листьев, почек образовавшийся в течение одного лета.
Главный побег — побег, развившийся из почки зародыша семени.
Боковой побег — побег, появившийся из боковой пазушной почки, за счёт которого происходит ветвление стебля.
Удлинённый побег — побег, с удлинёнными междоузлиями.
Укороченный побег — побег, с укороченными междоузлиями.
Вегетативный побег — побег, несущий листья и почки.
Генеративный побег — побег, несущий репродуктивные органы — цветки, затем плоды и семена.
Ветвление и кущение побегов
Ветвление — это образование боковых побегов из пазушных почек. Сильно разветвлённая система побегов получается, когда на одном («материнском») побеге вырастают боковые, а на них, следующие боковые и так далее. Таким способом захватывается как можно больше среды для воздушного питания. Разветвлённая крона дерева создаёт громадную листовую поверхность.
Кущение — это ветвление, при котором крупные боковые побеги вырастают из самых нижних почек, находящихся у поверхности земли или даже под землёй. В результате кущения формируется куст. Очень плотные многолетние кусты называют дерновинами.
Типы ветвления побега
В ходе эволюции ветвление появилось у талломных (низших) растений; у этих растений точки роста просто раздваиваются. Такое ветвление называется дихотомическим, оно свойственно допобеговым формам — водорослям, лишайникам, печёночникам и антоцеротовым мхам, а также заросткам хвощей и папоротников.
С появлением развитых побегов и почек возникает моноподиальное ветвление, при котором одна верхушечная почка сохраняет своё господствующее положение на протяжении всей жизни растения. Такие побеги упорядочены, а кроны стройны (кипарис, ель). Но при повреждении верхушечной почки этот тип ветвления не восстанавливается, и дерево теряет свой типичный внешний вид (габитус).
Наиболее поздний по времени возникновения тип ветвления — симподиальный, при котором любая ближайшая почка может развиться в побег и заменить предыдущую. Деревья и кустарники с таким типом ветвления легко поддаются обрезке, формированию кроны и через несколько лет обрастают новыми побегами, не теряя своего габитуса (липа, яблоня, тополь).
Разновидность симподиального ветвления ложнодихотомическое, которое свойственно побегам с супротивным расположением листьев и почек, поэтому взамен предыдущего побега вырастают сразу два (сирень, клён, чебушник).
Строение почек
Почка — зачаточный, ещё не развернувшийся побег, на верхушке которого находится конус нарастания.
Вегетативная (листовая почка) — почка, состоящая из укороченного стебля с зачаточными листьями и конуса нарастания.
Генеративная (цветочная) почка — почка, представленная укороченным стеблем с зачатками цветка или соцветия. Цветочная почка, заключающая 1 цветок, называется бутоном.
Верхушечная почка — почка, расположенная на верхушке стебля, прикрытая молодыми зачатками листьев, налегающими друг на друга. За счёт верхушечной почки побег нарастает в длину. Она оказывает тормозящее действие на пазушные почки; удаление её приводит к активности спящих почек. Тормозные реакции нарушаются, и почки распускаются.
На верхушке зачаточного стебля находится ростовая часть побега — конус нарастания. Это верхушечная часть стебля или корня, состоящая из образовательной ткани, клетки которой постоянно делятся путём митоза и дают прирост органу в длину. На верхушке стебля конус нарастания защищён почечными чешуевидными листьями, в нём закладываются все элементы побега — стебель, листья, почки, соцветия, цветки. Конус нарастания корня защищён корневым чехликом.
Боковая пазушная почка — почка, возникающая в пазухе листа, из которой образуется боковой побег ветвления. Пазушные почки имеют такое же строение, как и верхушечная. Боковые ветви, следовательно, также растут своими верхушками, и на каждой боковой ветви конечная почка также является верхушечной.
На вершине побега обычно располагается верхушечная почка, а в пазухах листьев — пазушные почки.
Кроме верхушечных и пазушных почек, у растений часто образуются так называемые придаточные почки. Эти почки не имеют определенной правильности в расположении и возникают из внутренних тканей. Источником их образования могут быть перицикл, камбий, паренхима сердцевинных лучей. Придаточные почки могут образовываться и на стеблях, и на листьях, и даже на корнях. Однако по строению эти почки ничем не отличаются от обычных верхушечных и пазушных. Они обеспечивают интенсивное вегетативное возобновление и размножение и имеют большое биологическое значение. В частности, при помощи придаточных почек размножаются корнеотпрысковые растения.
Спящие почки. Не все почки реализуют свою возможность вырасти в длинный или короткий годичный побег. Некоторые почки не развёртываются в побеги в течение многих лет. При этом они остаются живыми, способными при определённых условиях развиться в листовой или цветоносный побег.
Спящие почки, очень характерные для лиственных деревьев, кустарников и ряда многолетних трав. Эти почки не превращаются в нормальные побеги в течение многих лет, нередко они спят в течение всей жизни растения. Обычно спящие почки ежегодно нарастают, ровно настолько, насколько утолщается стебель, именно поэтому они не погребаются нарастающими тканями. Стимулом для пробуждения спящих почек служит обычно гибель ствола. При порубке березы, например, из таких спящих почек образуется пневая поросль. Особую роль спящие почки играют в жизни кустарников. От дерева кустарник отличается своей многоствольностью. Обычно у кустарников главный материнский стволик функционирует недолго несколько лет. При затухании роста главного стволика пробуждаются спящие почки и из них формируются дочерние стволики, которые в росте обгоняют материнский. Таким образом, сама кустарниковая форма возникает в результате деятельности спящих почек.
Смешанная почка — почка, состоящая из укороченного стебля, зачаточных листьев и цветков.
Почка возобновления — зимующая почка многолетнего растения, из которой развивается побег.
Вегетативное размножение растений
Ползучие побеги или усы, в узлах которых развиваются маленькие растеньица с листьями и корешками
Клевер, клюква, хлорофитум
С помощью горизонтальных корневищ растения быстро захватывают большую площадь, иногда в несколько квадратных метров. У корневищ постепенно отмирают и разрушаются более старые части, а отдельные ветви разъединяются и становятся самостоятельными.
Брусника, черника, пырей, ландыш
Когда клубней недостаточно, можно размножать частями клубня, глазками-почками, ростками и верхушками клубней.
Из боковых почек на материнской луковице образуются дочерние – детки, которые легко отделяются. Каждая дочерняя луковица может дать новое растение.
Листья сажают во влажный песок, и на них развиваются придаточные почки и придаточные корни
Весной молодой побег пригнуть так, чтобы его средняя часть касалась земли, а верхушка была направлена вверх. На нижней части побега под почкой надо надрезать кору, в месте надреза пришпилить побег к почве и окучить влажной землёй. К осени образуются придаточные корни.
Смородина, крыжовник, калина, яблоня
Отрезанную веточку с 3-4 листьями ставят в воду, или сажают во влажный песок и накрывают, чтобы создать благоприятные условия. На нижней части черенка образуются придаточные корни.
Традесканция, ива, тополь, смородина
Корневой черенок – это отрезок корня длиной 15-20 см. Если отрезать лопатой кусочек корня одуванчика, на нём летом образуются придаточные почки, из них – новые растения
Малина, шиповник, одуванчик
Некоторые растения способны образовывать почки на корнях
Сначала выращивают из семян однолетние сеянцы – дички. Они служат подвоем. С культурного растения нарезают черенки – это привой. Затем соединяют стеблевые части привоя и подвоя стараясь соединить их камбии. Так ткани легче срастаются.
Плодовые деревья и кустарники
С плодового дерева срезают однолетний побег. Удаляют листья, оставляя черешок. Ножом делают надрез коры в виде буквы Т. Вставляют развившуюся почку с культурного растения длиной 2-3 см. Место прививки туго обвязывают.
Плодовые деревья и кустарники
Выращивание растения из клеток образовательной ткани, помещённых в особую питательную среду.
1. Растение
2. Образовательная ткань
3. Разделение клеток
4. Выращивание культуры клеток на питательной среде
5. Получение проростка
6. Посадка в грунт
Орхидея, гвоздика, гербера, Жень-шень, картофель
Видоизменения подземных побегов
Корневище — подземный побег, выполняющий функции отложения запасных веществ, возобновления, а иногда и вегетативного размножения. Корневище не имеет листьев, но имеет хорошо выраженную метамерную структуру, узлы выделяются либо по листовым рубцам и остаткам сухих листьев, либо по листовым рубцам и остаткам сухих листьев, либо по живым чешуевидным листьям и по расположению пазушных почек. На корневище могут формироваться придаточные корни. Из почек корневища вырастают его боковые ответвления и надземные побеги.
Корневища характерны преимущественно для травянистых многолетников — копытень, фиалка, ландыш, пырей, земляника и др., но бывают у кустарников и кустарничков. Длительность жизни корневищ колеблется от двух-трёх до нескольких десятков лет.
Клубни — утолщённые мясистые части стебля, состоящие из одного или нескольких междоузлий. Бывают надземными и подземными.
Надземные — утолщение главного стебля, боковых побегов. Часто имеют листья. Надземные клубни являются вместилищем запасных питательных веществ и служат для вегетативного размножения, на них могут находиться метаморфизированные пазушные почки с зачатками листьев, которые опадают и служат также для вегетативного размножения.
Подземные клубни — утолщение подсемядольного колена или подземных побегов. На подземных клубнях листья редуцированы до чешуек, которые опадают. В пазухах листьев находятся почки — глазки. Подземные клубни обычно развиваются на столонах — дочерних побегах — из почек, расположенных у основания основного побега, выглядят как очень тонкие белые стебельки, несущие маленькие бесцветные чешуевидные листья, растут горизонтально. Клубни развиваются из верхушечных почек столонов.
Луковица — подземный, реже надземный побег с очень коротким утолщённым стеблем (донцем) и чешуевидными мясистыми, сочными листьями, запасающие воду и питательные вещества, в основном сахара. Из верхушечной и пазушных почек луковиц вырастают надземные побеги, а на донце образуются придаточные корни. В зависимости от размещения листьев различают луковицы чешуевидные (лук), черепитчатые (лилия) и сборные или сложные (чеснок). В пазухе некоторых чешуек луковицы есть почки, из которых развиваются дочерних луковицы — детки. Луковицы помогают растению выжить в неблагоприятных условиях и являются органом вегетативного размножения.
Клубнелуковицы — внешне похожи на луковицы, но их листья не служат запасающими органами, они сухие, плёнчатые, часто это остатки влагалищ отмерших зелёных листьев. Запасающий орган — стеблевая часть клубнелуковицы, она утолщена.
Надземные столоны (плети) — недолговечные ползучие побеги, служащие для вегетативного размножения. Встречаются у многих растений (костянка, полевица, земляника). Обычно они лишены развитых зелёных листьев, стебли их тонкие, хрупкие, с очень длинными междоузлиями. Верхушечная почка столона, загибаясь вверх, даёт розетку листьев, которая легко укореняется. После укоренения нового растения столоны разрушаются. Народное название этих надземных столонов — усы.
Колючки — укороченные побеги, имеющие ограниченный рост. У некоторых растений формируются в пазухах листьев и соответствуют боковым побегам (боярышник) или образуются на стволах из спящих почек (гледичия). Характерны для растений жарких и сухих мест произрастания. Выполняют защитную функцию.
Побеги суккулентов — надземные побеги, приспособленные для накопления воды. Обычно с образованием суккулентного побега связана потеря или метаморфоз (превращение в колючки) листьев. Сочный стебель выполняет две функции — ассимиляционную и водозапасающую. Характерны для растений, живущих в условиях длительного недостатка влаги. Стеблевые суккуленты наиболее представлены в семействе кактусовых, молочайных.
Дихотомическое ветвление: описание. Типы ветвлений у растений
В процессе формирования тела растений сформировалось ветвление, т. е. возникла определенная система разветвленных осей. Благодаря ему, у живого организма существенно увеличивается общая площадь соприкосновения с землей, водой и воздушной средой. У низших растений в результате этого процесса формируется система слоевищ или талломов. У высших – корни и побеги. Механизмы ветвления у каждой группы растений существенно отличаются друг от друга.
Общая информация
Главный стебель – это стержень (ось) верхнего порядка, оси второго – это боковые стебли, образованные из боковых почек. Они продолжают также разветвляться и образовывать стержни третьего, четвертого порядка и так далее. Если вершина главной оси ветвится вилкообразно и дает начало двум или большему числу осей следующего порядка, то это дихотомическое ветвление, или верхушечное. Такой тип присущ многоклеточным растениям, обитающим в воде и некоторым теломным растительным организмам. Для других более характерно боковое разветвление, при этом на главном стержне образуются так называемые боковые выросты, дающие начало боковым стержням. В итоге появляется система корней, побегов или талломов.
Разновидности ветвления
Вам будет интересно: Уинстон Черчилль, «Вторая мировая война»: отзывы
Вам будет интересно: Что значит «универсальный»? Смысл слова, синонимы
У живых растительных организмов имеются следующие типы ветвления, которые определяют их внешний вид:
Сравнительная характеристика видов ветвления
Рассмотрим краткую характеристику различных видов ветвления:
Ветвление у высших растений
У теломных растений различают такие типы ветвления, как:
Моноподиальное ветвление
При этом виде ветвления существует главная ось, которая идет вверх от основания тела растения к его верхушке, образуя за счет пазушных почек оси второго порядка. Затем последние в своем развитии также повторяют основную ось, т. е. на осях второго порядка образуются оси третьего, и так продолжается далее.
При этом в течение всей жизни растения главный стебель увеличивается в размерах и растет благодаря верхушечной почке. Увидеть такое ветвление можно у сухопутных растений – пихты, ели, ясеня, дуба, одуванчика, клевера.
Ветвление побегов
Побегом называют вегетативный орган растения, снабженный стеблем, почками и листьями.
Ветвление – это такое действие, в результате которого происходит образование новых (других) побегов. Это осевой орган, поэтому у него есть группа образовательных клеток (апикальная меристема), благодаря которой он растет в длину. Вследствие роста осуществляется постоянное его ветвление. У высших растений в итоге появляются системы корней и побегов, а у низших – разветвленное слоевище. Ветвление побегов дает возможность лучше снабжать растение питательными веществами органической природы и значительно увеличить фотосинтетическую поверхность.
Вильчатое ветвление
Ветвление обуславливает строение надземной части растения. Вильчатое – это особый порядок ветвления, при котором на пике основная ось разделяется на две. Последние развиваются почти одинаково, а главная свой рост прекращает. Вариант дихотомического ветвления встречается у корня, побега или жилковании листа. В последнем случае жилки в листовой пластине ветвятся вильчато. Например, у папоротников или гинкго двулопастного. Верхушечное ветвление присуще грибам, многим водорослям, плауновидным и папоротниковидным и иным живым формам, у которых нет побегов.
В результате процесса ветвления происходит возникновение однотипных элементов растения, которые в той или иной степени воссоздают друг друга и соединены между собой. У высших растений ветвление вильчатое встречается крайне редко.
Типы ветвления стеблей
Вы будете перенаправлены на Автор24
Ветвление – это способ увеличения надземной массы растительного организма, а также площади его поверхности.
Функции и строение побегов
Побег – это надземная часть растения.
В филогенезе побег возник как приспособление к наземному образу жизни в результате видоизменения талломов риниофитов. Возникновение побегов стало одним из крупнейших ароморфозов в истории развития растительного мира. Благодаря плоской форме листьев резко возрастает поверхность фотосинтеза и увеличивается поверхность транспирации. Все это способствовало развитию настоящих корней, как совершенных органов поглощения воды и минеральных солей.
На побеге выделяют несколько составных частей:
В зависимости от исполняемых функций выделяют вегетативные и генеративные побеги. Вегетативные побеги отвечают за процесс бесполого размножения, генеративные побеги несут на себе цветы и плоды, которые являются органами полового размножения. Также вегетативные побеги осуществляют функцию воздушного питания растительного организма.
К другим функциям побега относят фотосинтез. Для поглощения углекислого газа (его концентрация в воздухе составляет не более 0,03 %) и для того, чтобы обеспечить процесс улавливания лучей растительному организму необходима большая поверхность, которая обеспечивается сложным растением побега.
Побеги способны образовывать придаточные корни, с помощью которых растения могут размножаться. На некоторых побегах появляются цветки, семена.
Готовые работы на аналогичную тему
По степени развития междоузльев выделяют удлиненные и укороченные побеги. Междоузлья у укороченных побегов почти не вырастают. У травянистых растений листья сидят очень близко, образуют розетку. К таким растениям относят примулу, подорожник, одуванчик и сенполию. Древесные растения, имеющие такие побеги часто несут цветки и плоды.
Удлиненные побеги в свою очередь характеризуются тем, что при развитии почки у них очень быстро развиваются междоузлья.
Ветвление стеблей и его типы
Ветвление растительного организма достигается с помощью следующих процессов:
Рисунок 1. Типы ветвления стеблей. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Стебель – это прямостоячая часть побега.
Данное определение побега носит условный характер, так как он может иметь разную форму, в зависимости от места обитания.
В зависимости от расположения побега в пространстве выделяют несколько видов побегов: прямостоячие (прямой стебель), вьющиеся, цепляющиеся, стелющиеся, ползучие, побеги в виде усов.
В процессе эволюции выработались основные типы ветвления:
Специализированным типом ветвления называют кущение – приводящее к образованию куста формирование большого числа надземных боковых побегов из узла, расположенного у основания главного побега, оно характерно для растений семейства Злаки и некоторых других растений.
Дихотомическое или вильчатое ветвление является самым примитивным типом ветвления растительных организмов. Оно в данном случае образуется за счет раздвоения апикальной меристемы, которая дает две боковые ветви. Такие типы ветвления характерны для водорослей (например, фукуса), многих мхов (например, маршанции), нескольких плаунов и различных голосеменных и папоротников.
Моноподиальное ветвление происходит за счет нарастания побега в высоту по одной главной оси – моноподии. Эта ось дает боковые ветви, которые также могут ветвиться, но по длине никогда не бывают выше основной оси. Такой тип ветвления характерен для хвощей, голосеменных, многих хвойных растительных организмов.
Симподиальное ветвление отличается тем, что верхушечная почка главного и бокового побега отстает в росте, отсыхает спустя некоторое время продолжает расти за счет пазушной почки. Эта почка ближайшая к верхушке, и она растет в направлении главной оси. Такой тип ветвления. Такой тип ветвления характерен для липы, вяза, ивы.
Симподиальное ветвление дает кроне большое количество осей различных порядков, что способствует развитию большого количества листьев.
Симподиальные растение — это термин, наиболее часто используемый в описании растений тропической и субтропической флоры, а также в научно-популярной литературе по комнатному и оранжерейному цветоводству.
Каждый тип ветвления является элементом эволюционного процесса и способствует адаптации растительного организма к тому или иному комплексу условий обитания. При этом все типы ветвления определяются характером становления меристием (образовательных тканей) и расположением сильных ветвей на материнском побеге.
Что касается ложнодихотомического ветвления, то оно наблюдается у тех деревьев и кустарников, которые обладают супротивными листьями. После отмирания верхушки годичного побега вырастает не один побег замещения, а два супротивных побега. Такой тип ветвления характерен для сирени или клена.
Подводя итог всему вышесказанному, можно сделать вывод о том, что ветвление является прогрессивным типом адаптации растительного организма к различным условиям обитания и путь к использованию собственных резервов организма.