что такое камбий у деревьев

Что такое камбий и какую роль он играет?

С латинского «cambium» переводится как «смена» или «обмен». Из статьи вы узнаете, что такое камбий, какие функции он выполняет. В биологии так называется тонкий слой образовательной ткани, обеспечивающей рост корней и стволов растений.

Камбий – что это за ткань, где расположена?

У растений выделяют две группы тканей: образовательные (меристема) и постоянные. Сколько лет живет растение, столько времени клетки меристемы сохраняют способность к делению. Часть из них не выходит за пределы эмбриональной фазы. Их непрерывное деление обеспечивает растению постоянное нарастание слоев. Камбий – тонкая активная прослойка образовательной ткани (мембрана), расположенная в стеблях (корнях) между лубом и древесным пластом.

Из камбия образуются клетки коры и древесины.

Новые клетки откладываются от мембраны в обе стороны для оформления тканей. Корка, или корковый слой, растущий внутрь, образует вторичную водопроводящую (ксилему или древесину). Сосудистый, растущий наружу, служит основой для формирования вторичной проводящей (флоэмы или луба). Из отмерших клеток флоэмы состоит кора деревьев. Благодаря этому процессу у голосеменных и большей части покрытосеменных двудольных растений формируется прирост в толщину всего комплекса осевых органов.

Возникновение, строение и функции камбия в жизни растений

Камбий возникает из прокамбия или первичной меристемы. Она состоит из тонкостенных клеток, из которых образуются флоэма и ксилема. У класса покрытосеменных двудольных, а также голосеменных, из среднего слоя прокамбия формируется камбий. Сначала образуется в открытых сосудистых пучках. Затем между ними возникает прослойка межпучкового или лучевого.

По мере роста полосы камбиальных пучков соединяются – создается сплошное кольцо. Межпучковый камбий продолжает образовывать новые сосудистые пучки, поэтому кольцо ежегодно дает прирост.

Деление слоя можно описать схематически:

Клетки камбия отличаются вытянутой формой. Они одноядерные, с тонкой целлюлозной мягкой оболочкой. Слой играет важную роль, он выполняет такие функции:

Активность прослойки меняется в зависимости от сезона. В периоды понижения температуры деятельность прекращается, прирост останавливается. Это как раз и является причиной запуска роста нового годичного кольца. Наиболее ярко это явление выражено у древесных культур.

Какие растения не имеют камбиальных клеток?

Отсутствуют у однодольных, однолетних, а также однодневных растений. Однодневные просто не успеют сформировать нужное количество клеток, поэтому необходимость отпала. Класс однодольные в течение жизни сохраняет первичную анатомическую структуру. Их первичные проводящие ткани (метаксилема и метафлоэма) образуются из прокамбия.

У травянистых видов камбий почти не активен. К тому же формировать кору у них нет необходимости.

Источник

Камбий

Особенности и функции камбия

Камбий представляет удлиненные клетки с заостренными скошенными концами. Они сильно вытянуты и на продольном срезе древесины обладают практически правильной прямоугольной формой. Каждая клетка содержит ядро, цитоплазму и другие свойственные вещества. Для камбия характерна тонкая оболочка, потому зимой радиальные стенки утолщаются.

На рост дерева влияют климатические условия и вид породы древесины. Для России самым прочным и надежным является зимний лес, в особенности сосна северных регионов страны. Это твердая и плотная древесная порода, которая устойчива к износу, ударам и механическому воздействию, отрицательному влиянию влаги. Кроме того, сосна отличается эстетичным внешним видом и фактурным рисунком.

Деревянный дом из качественных материалов

Фирма “МариСруб” самостоятельно изготавливает брус и бревно для строительства деревянных коттеджей, дачных домов, бань, беседок и гаражей. Используем отборную зимнюю сосну! Тщательно отбираем сырье, при заготовке и изготовлении пиломатериалов соблюдаем нормы ГОСТ, требования по хранению и транспортировке древесины.

Организуем сушку дерева при помощи конденсационных камер. Конденсационная сушка позволяет равномерно высушить брус или бревно и внутри, и снаружи. А для защиты от отрицательного воздействия влаги и холода, насекомых и ультрафиолета, перепадов температур каждое изделие проходит антисептирование. Также проводим защитную обработку на этапе сборки и отделки сруба, что повышает прочность и увеличивает срок службы дома.

Такая обработка и сушка позволяют получить надежные, долговечные и прочные пиломатериалы, которые в последующем не будут растрескиваться и гнить, покрываться плесенью или грибком. Бревно и брус надолго сохранят природные полезные качества, презентабельный внешний вид и первоначальный цвет.

В компании “МариСруб” вы можете заказать строительство “под ключ” либо отдельные услуги в данной сфере, персональное проектирование или доработку уже готового варианта из каталога компании. Строительство “под ключ” включает создание проекта и изготовление пиломатериалов, монтаж и отделку сруба, возведение кровли и фундамента, подведение инженерных сетей, работы по утеплению и герметизации дома. Гарантируем качественное и своевременное строительство!

Источник

Древесина и ее строение

Без понимания, как устроено дерево, невозможно понять, что такое древесина, получить полные знания о её физических и механических свойствах, а значит, и успешно проектировать и эксплуатировать деревянные конструкции.

Дерево, даже одной и той же породы, не является совершенно однородным, стандартным материалом. Поэтому, обычно, даются некоторые средние характеристики, позволяющие сравнивать свойства различных древесных пород.

Строение дерева

Независимо от породы, растущее дерево имеет:

Корни

Корни служат не только для укрепления дерева в почве и удержания его в вертикальном положении, а самое главное, для питания дерева из почвы водой и питательными веществами, необходимыми для его жизни и роста.

Ствол

У самой земли дерево обычно имеет самый большой диаметр ствола (толщину), постепенно и равномерно уменьшаясь кверху. В живом, растущем дереве, каждый год появляется новый конусообразный слой древесины. Каждый следующий слой выше и большего диаметра.

Крона

Крона дерева состоит из ветвей, несущих на себе листву или хвою. Листья и хвоя поглощают из окружающего воздуха нужные дереву химические вещества. Именно в хвое и в листьях под воздействием солнечных лучей разлагается содержащийся в воздухе углекислый газ на углерод и кислород.

Углерод затем соединяется с веществами, поступающими через корни из почвы и используется для роста и питания дерева. Кислород выделяется в воздух. Излишняя влага, поступающая в дерево из корней, также испаряется через листья и хвою.

Строение ствола дерева

Ствол дерева состоит из:

Ствол дерева состоит из коры, камбия, древесины и сердцевины

Кора дерева

Так как пробковый слой расположен снаружи дерева, то его основная задача — предохранять древесину от высыхания, механических повреждений, морозов, перегрева, резких перепадов температуры и других внешних воздействий.

Также, как и внутренняя часть дерева — древесина, кора ежегодно нарастает в толщину, однако этот прирост очень мал, и к тому же, наружные слои в виде чешуи постепенно отпадают, так как пробка – это мертвые клетки, заполненные воздухом. Поэтому кора никогда не достигает такой толщины, как древесина.

Лубяной слой (луб) коры состоит из незаметных для глаза мелких трубок, по которым вода и питательные органические вещества, выработанные в листьях и хвое, перемещаются вниз по стволу к корням.

Камбий

Между мертвой корой и живой древесиной расположен камбий — очень тонкий сочный слой живых клеток, не видимый невооруженным глазом. Эта живая часть ствола, питаясь нисходящими соками лубяного слоя коры, непосредственно участвует в росте дерева.

Рост дерева в толщину происходит в результате деления клеток камбия. В результате деления клетки камбия, одна из дочерних клеток остается камбиальной, а другая идет или на образование элементов древесины, или на образование коры. Деление клеток камбия в сторону древесины происходит раз в десять чаще, чем в сторону коры, вследствие чего древесина нарастает значительно быстрее коры.

Внутренняя часть клеток камбия (около 90%) образует ксилему — особые проводящие сосуды, по которым минеральные вещества и вода поднимаются от корней дерева, по стволу к его верху. Таким образом, из внутренних клеток камбия формируется заболонь – новый годичный слой древесины.

Поперечный, тангентальный и радиальный разрезы древесины

В годичном слое древесины вначале образуются тонкостенные клетки ранней древесины, которые у хвойных деревьев заметно светлее, чем клетки поздней древесины, у которых стенки толще. Ранняя древесина должна быстро доставлять питательные вещества от корней к листьям; клетки поздней древесины служат, главным образом, для укрепления ствола.

В тропических районах зоны прироста образуются в период смены засухи и дождей. Здесь прирост наблюдается не каждый год. Вечнозеленые тропические деревья, рост которых не прерывается периодом покоя, не образуют годичных колец.

Ширина годичных колец бывает от 1 до 10 мм, и это зависит от возраста дерева, климатических условий, состояния почвы и воздействия вредителей. От этих же условий зависит и доля ранней и поздней древесины в дереве. Как правило, быстрорастущие деревья образуют широкие годичные кольца, а медленно растущие – узкие.

Однако, если рассматривать общий поперечный распил, то видно, что наиболее важную роль в годичном кольце играет поздняя древесина.

Древесина

Для строительства основное промышленное значение имеет древесина, (состоящая из заболони и ядра), которая в растущем дереве занимает большую часть ствола.

Заболонь (или оболонь) – молодая, не омертвевшая еще часть древесины, находящаяся ближе к поверхности дерева. Состоит из живых, физически активных древесных клеток. Служит для проведения воды от корней вверх по стволу в крону и для отложения запасных питательных веществ.

Ядро – наиболее старая по возрасту часть древесины, расположенная ближе к сердцевине, состоящая из омертвелых клеток, не принимающих участия в жизни дерева. Однако, это самая прочная и устойчивая часть древесины, заключающая в себе наибольшее количество смол, камедей и пр. Ядро имеет более темную окраску, а в свежесрубленном дереве и меньшую влажность, чем заболонь.

У всех молодых деревьев, независимо от породы, древесина состоит только из заболони. У некоторых пород деревьев с течением времени отмирающие клетки, отложения смолы и дубильных веществ образуют ядро. Образование ядра начинается у разных пород в разном возрасте. У дуба, например, это происходит довольно рано – в возрасте 8-12 лет, у сосны значительно позднее – на 30-35 год жизни дерева.

Превращение древесины в ядровую начинается тогда, когда в стволе образуется достаточно широкая заболонь, способная подавать влагу от корней в крону. Внутренняя часть ствола освобождается от выполнения этой задачи, живые элементы древесины отмирают, влагопроводящие каналы блокируются, уменьшается содержание влаги в древесине.

В отмерших клетках ядра отлагаются такие субстанции, как красители, смолы, жиры, дубильные и каучукообразные вещества. Древесина пропитывается дубильными и красящими веществами, в результате чего темнеет, становится тяжелее, тверже, способна лучше противостоять вредителям. У нее возрастает стойкость к гниению, несколько увеличивается плотность.

Закупорка водопроводящих путей древесины ядра имеет как положительное значение, так как она становится практически непроницаемой для воды и воздуха, так и отрицательное, так как при пропитке древесины антисептиками, ядро обычно не пропитывается.

Граница между ядром и заболонью обычно не проходит целиком по одному годичному кольцу. По разнице окраски заболони и ядровой древесины и по образованию последней деревья подразделяются на следующие группы:

1. Деревья с ядровой древесиной (дуб, сосна, лиственница). У этих деревьев темное ядро отделено от более светлой заболони цветовой гранью.

Спил сосны

2. Деревья с преобладанием ядровой древесины (ель, красный бук, пихта). У этих деревьев содержание влаги в ядровой древесине ниже, чем в заболонной, но цветом они не отличаются.

Спил ели

Спил берёзы

Сердцевина

Сердцевина – внутренняя, центральная часть ствола, состоящая из рыхлых малопрочных тканей, образованных в первые годы жизни дерева.

Микроструктура древесины

Микроструктуру хвойной древесины лучше всего понять, рассматривая три взаимно перпендикулярных разреза ствола:

Разрезы ствола дерева: 1- поперечный; 2- радиальный; 3- тангентальный

На поперечном (торцевом) разрезе дерева видно, что в центре ствола находится сердцевина. Вокруг сердцевины, занимая практически всю площадь поперечного разреза, располагаются концентрические слои древесины — годичные слоя (кольца прироста). Это название вызвано тем, что толщина ствола ежегодно увеличивается на один слой, нарастающий по окружности ствола, поэтому по количеству годичных слоев, видимых на поперечном разрезе ствола или пня, судят о возрасте дерева.

На каждом из трех разрезов ствола годичные слои выглядят по-разному. На торцевом они образуют более или менее правильные окружности, на радиальном – прямые, слегка волнистые линии, а на тангентальном – кривые конусообразные полосы.

На разрезах можно наблюдать сердцевинные лучи, которые служат для проведения питательных соков, поступающих от листьев или хвои через лубяной слой коры внутрь ствола, а также для хранения питательных веществ.

На каждом из разрезов сердцевинные лучи образуют характерный для каждой породы рисунок.

На поперечном разрезе они видны как узкие полоски (их не следует смешивать с трещинами), направленные от коры к сердцевине. Лучи могут быть длинными, соединяющими сердцевину с корой, и тогда они носят название первичных сердцевинных лучей в отличие от вторичных, которые не доходят до сердцевины. Их размеры неодинаковы у разных пород дерева.

На радиальном разрезе лучи хорошо заметны в виде светлых или широких ленточек, а на тангентальном – наблюдаются в виде темных черточек, имеющих острые концы и направленных вдоль волокон.

Сердцевинные лучи у бука на разрезах: а — поперечном; б — радиальном; в — тангентальном

На наружной окружности древесина ствола замыкается корой и слоем камбия, находящегося между корой и древесиной.

Древесина состоит из клеток, которые образуют проводящие, опорные и запасающие ткани.

Основной объем у хвойных пород (90-95%) занимают ранние и поздние трахеиды. Они представляют собой сильно вытянутые веретенообразные омертвевшие клетки с одревесневшими оболочками и с кососрезанными концами.

Ранние трахеиды образуют раннюю древесину в каждом годовом слое. Клетки ранних трахеид внутри имеют широкую внутреннюю полость, а их тонкие стенки пронизаны множеством окаймленных пор. Благодаря такому строению клеток, ранние трахеиды выполняют проводящие функции — проводят воду и питательные вещества в крону дерева.

Поздние трахеиды входят в состав поздней древесины и являются механическими элементами. В отличие от ранних трахеид, стенки поздних сильно утолщены за счет резкого уменьшения внутренней полости клетки. Это позволяет им образовывать опорные ткани, обеспечивающие прочность ствола.

Из запасающих клеток образуются узкие сердцевинные лучи и смоляные ходы. Древесные клетки хвойных, вследствие содержания в них смолы, называются смоляными клетками. Эти клетки соединены в длинные вертикальные ряды. Смоляных клеток нет только в древесине тиса. У сосны, ели, лиственницы и кедра имеются, кроме того, вертикальные и горизонтальные смоляные ходы.

Схема микроскопического строения древесины сосны: 1 — годичный слой; 2 — сердцевинные лучи; 3 — вертикальный смоляной ход; 4 — ранние трахеиды; 5 — поздние трахеиды; 6 — окаймленная пора; 7 — лучевая трахеида

Схема микроскопического строения древесины дуба: 1 — годичный слой; 2 — сосуды; 3 — крупный сосуд ранней древесины; 4 — мелкий сосуд поздней древесины; 5 — широкий сердцевинный луч; 6 — узкие сердцевинные лучи; 7 — либроформ

На поперечных срезах лиственных пород можно увидеть водопроводящие сосуды. Кольце-сосудистыми называют породы, у которых в ранней древесине расположены мелкие и крупные сосуды по концентрическим окружностям. Их типичным представителем является дуб.

У кольце-сосудистых пород водопроводящие сосуды располагаются по концентрическим окружностям

У рассеянно-сосудистых лиственных пород сосуды равномерно распределены по ширине годичного слоя. Представителем таких пород является грецкий орех.

У рассеянно-сосудистых пород водопроводящие сосуды равномерно распределены по ширине годичного слоя

В хвойных породах, идущих главным образом на строительство, таких как сосна, ель, кедр, идущие вдоль ствола сосуды сплошь заполненные смолой. Это так называемые смоляные ходы. У древесины пихты и тиса смоляных ходов нет.

Особенности строения древесины хвойных и лиственных пород обуславливают их технические (физические и механические) свойства.

Источник

Камбий у деревьев? Что это?

Очень часто встречаются деревья или травянистые растения с объемными стволами и стеблями. Почему деревья растут вширь? Что такое камбий, читайте в статье.

Камбий

Что такое камбий? Это очень тонкий слой образовательной ткани, то есть живых клеток, которые способны делиться и расти в толщину. Результатом этих процессов является образование клеток древесины и луба. В процессе развития камбий откладывает лубяные клетки снаружи, а древесные – внутри. Он расположен под корой.

Что такое камбий и где он расположен? Это клетки образовательной ткани. В слое располагаются друг над другом, а по отношению к стволу – между древесиной и корой. В умеренном климате в зимний период камбий замирает, а в весенний – его деятельность возобновляется. Сначала он пробуждается в молодых частях дерева, а потом – в старых.

Строение клетки камбия

Что такое камбий, и каково строение его клетки? Она имеет небольшой размер, удлиненную четырехгранную форму. Концы клетки скошены. Длина бывает разной: у двудольных растений – полмиллиметра, у голосеменных растений – три с половиной миллиметра. Клетка густо заполнена зернистой плазмой с веретенообразным ядром в центре. Иногда в ней содержится крахмал. Оболочка не одеревеневшая, мягкая и очень эластичная. Но на зиму ее стенки утолщаются. Клетки с таким описанием образуют от одного до трех слоев, но настоящим камбием считается толь один слой.

Как образуется камбий?

Он состоит из материнских клеток: продольных, достигающих в длину нескольких миллиметров и имеющих скошенные концы, и коротких лучевых, которые сгруппированы в лучах сердцевины и проходят через камбий.

Что такое камбий и сколько слоев клеток он содержит? У камбия только один слой клеток, представляющий собой пластинчатые клетки одного из рядов камбиальной зоны. Эти клетки имеют большое сходство с клетками других слоев, поэтому отличить их невозможно. Тем не менее, образующие камбий клетки существенно отличаются тем, что способны повторно делиться при благоприятных погодных условиях.

Результатом регулируемых процессов развития дерева является последовательное образование клетками камбия других клеток различного назначения. Это очень тонкая организация. Соседние клетки должны обмениваются между собой, ведь они производят новые клетки своего типа в определенное время. Камбий живет, пока дерево живо.

Размножаясь, клетка камбия делится пополам. Одна клетка тонкостенная, она располагается с внешней стороны ствола, другая – одеревеневшая, с толстыми стенками, направляется к сердцевине. Широкие клетки, имеющие тонкую оболочку, камбий образует весной. Поэтому древесину этого времени года называют весенней. В вегетативный период, когда развиваются листья и побеги, происходит образование камбием сплюснутых клеток с толстыми стенками. Образованная в это время древесина называется летней. За вегетативный период образуются годичные слои, по которым можно определить возраст дерева.

Строение внутренней части стебля

Травянистые растения и деревья имеют неодинаковое строение этой части стебля. Что такое камбий у деревьев? Двудольные растения имеют образовательную ткань, которая называется камбием, за счет которой они растут в толщину. Примером являются такие деревья, как клен, липа и другие. У растений однодольных камбия нет, поэтому их толщина почти не увеличивается.

Древесные двудольные растения образуют концентрические слои: древесину, камбий, луб. В центре стебля находится сердцевина, клетки которой выполняют функцию накопления питательных веществ. Клетки периферической части сердцевины более мелкие, а их стенки – толстые.

Камбий однодольных и двудольных растений

Что такое камбий у растений? У однодольных представителей флоры его почти нет. Имеющийся прокамбий превращается в первичные проводящие ткани. Двудольные растения обладают способностью из прокамбия образовывать камбий, дающий начало проводящим тканям вторичного назначения. Как результат – формирование вторичного строения стебля.

Что такое камбий у растений? Фото смотрите ниже. Камбий стеблей двудольных травянистых растений обладает активностью один вегетационный период. Как только наступает осень, его клетки превращаются в постоянные ткани. Камбий стеблей древесных растений обладает активностью всю жизнь, пока не умрет дерево. Но зимой и осенью для камбия наступает период покоя.

Травянистые двудольные растения: анатомия стебля

Анатомическое строение этих растений в структурном плане бывает первичным и вторичным. Формирование первичной структуры происходит на ранней стадии развития стебля.

Но она быстрыми темпами переходит во вторичную стадию, так как камбий в это время начинает свою деятельность. Вторичное строение характеризуется тремя типами: пучковым, переходным и непучковым.

Пучковое строение растений

Характеризуется закладыванием камбия отдельными пучками, которые располагаются в стеблях в один ряд по кругу. Происходит образование сплошного камбиального кольца при сохранении пучкового строения. Этому процессу предшествует образование межпучкового камбия, который в соединении с первичным пучковым образовал кольцо. Иногда пучковый камбий слабо выражен, что не позволяет четко отличить первичное строение от вторичного.

Непучковое строение растений

Характеризуется тем, что вне зависимости от первичной структуры стебля, под влиянием вторичных изменений может образоваться растение с одинаковой структурой: общим камбиальным кольцом.

Анатомическое строение однолетних стеблей древесных пород и травянистых растений похожее: проводящая система имеет не пучковое строение. Их отличительной чертой является формирование покровной ткани в результате активной деятельности камбия.

Когда камбий начинает свою работу, в стеблях образуются различные элементы вторичного происхождения, что приводит к постепенному исчезновению первичных. Что такое камбий по биологии? В переводе с латинского языка, это обмен клеток в стеблях растений между лубом и древесиной.

Ксилема (древесина) и флоэма (луб) формируются камбием по времени не одинаково, в результате чего долей ксилемы является масса ветвей и ствола, а долей флоэмы – кора, причем ее тонкий слой. Такое распределение клеток происходит потому, что одной клетке луба при распределении соответствует гораздо больше клеток древесины. Так распорядился камбий.

Источник