Форма листочков с деревьев: Листья деревьев: картинки для детей

Форма листьев растений

Формы листьев, цветов и корней растений весьма разнообразны. Сегодня мы поговорим об одном из главных органов всех зеленых растений. Это лист. Находится он на стебле, занимает на нем боковое положение. Форма листьев значительно варьируется, как и их размеры. К примеру, у ряски, водного растения, они в диаметре около трех миллиметров. До метра может достигать лист виктории амазонской. У некоторых тропических пальм длина его составляет 20-22 м.

Общая характеристика листьев растений

Безлистное дерево представляет собой метлу различных размеров. Нередко трудно определить его вид зимой, когда крона голая. Деревья с листвой, опавшей на зиму, не растут, хотя и остаются живыми. Лишь после их распускания они начинают жить в полной мере и приобретают свою характерную форму. Лист – это не осевой орган, однако он тесно связан со стеблем, который является осью побега.

У псилофитов, наиболее древних наземных растений, не было расчленения тела, привычного нам. В их строении не выделялись корень, лист и стебель. Оно произошло несколько позднее. У современных растений форма листьев и их организация очень пластичны. От стебля и корня эти органы отличаются характерными особенностями. Листья побега являются его боковыми органами. Они образуются поверхностно (экзогенно) как бугорки, расположенные в конусе нарастания. Однако сами листья конуса нарастания не имеют. Они растут основанием. На них не бывает непосредственно других листовых или осевых органов. Рост их ограничивается некоторым отрезком времени.

Листовая пластинка представляет собой расширенную часть листа. Черешок – его стеблевидная узкая часть. Именно с помощью него со стеблем соединяется листовая пластинка. Основание – часть, которой к стеблю прикрепляется черенок. У основания находятся прилистники.

Как правило, строение листьев спинно-брюшное (дорзивентральное). Плоскость симметрии их одна, и она разделяет их на 2 половинки, симметричные друг другу. Однако из этих правил есть множество исключений. К примеру, листья вайи (папоротников) растут верхушкой. Что касается хвои сосны, она увеличивается в размере в течение нескольких лет. У сосны хвоя растет вставочным ростом при основании.

Однако самыми удивительными исключениями из этих правил можно считать листья Вельвичии мирабилис. Это голосемянное растение, которое встречается в Южной Африке (пустыня Калахари). Тумбообразный ствол Вельвичии мирабилис (40 см в высоту и 1 метр в поперечнике) образует только 2 листа. Их длина достигает трех метров. Форма листьев ремневидная, они являются кожистыми. Эти листья отмирают с концов, а у основания постоянно нарастают. В результате этого продолжительность жизни их может превышать 100 лет.

Как классифицировать листья?

Внешнее разнообразие листьев настолько велико, что единую систему классификации, основанную на одном или нескольких признаках, создать невозможно. Существует несколько классификаций, о которых мы сейчас расскажем.

Классификация по черешку

Есть три способа, с помощью которых к стеблю прикрепляются листья. Выделяются растения с черешками и без них. В первом случае листья такого растения называют черешковыми, а во втором – сидячими. Основание у некоторых растений разрастается, охватывая над узлом стебель. В этом случае лист именуют влагалищным. Стебель как будто вложен в него. Если сидячий лист растения опускается по стеблю вниз, его именуют низбегающим. Характерный пример – чертополох. Если же лист растения охватывает стебель, его именуют стеблеобъемлющим.

Сложные и простые листья

Переходим к следующей классификации. Листовые пластинки также могут быть весьма разнообразными по форме, величине, структуре и другим параметрам. Их может быть одна или несколько. Если есть только одна пластинка, листья называют простыми. Форма листьев деревьев в этом случае может быть овальной, округлой, ланцетной, продолговатой, яйцевидной, линейной, обратнояйцевой. Когда же пластинок несколько на одном черешке, речь идет о сложных видах. Расположение листовых пластинок также может быть различным. Форма листьев (сложных) может быть следующей: прерывистоперистосложной, триждыперистосложной, дваждыперистосложной, непарноперистосложной, парноперистосложной, пальчатосложной, тройчатосложной.

Однако и простые листья не так уж и просты. Рассмотрим это на примере известного многим растения монстеры. Ее лист состоит только из одной листовой пластинки, поэтому считается простым. Однако форма его весьма причудлива. Листья данного типа именуют расчлененными. Бывают и другие типы. Если рассечение пластинки не превосходит четверти ее ширины, форма листьев деревьев лопастная. В случае, если она рассечена на треть, ее называют раздельной. Бывает и так, что разрез достигает основной жилки листа. В этом случае форма листьев растений рассеченная.

Число рассечений, форма листовых пластинок и краев

Переходим к следующей классификации. Растения могут различаться и по числу рассечений на листе. Если он разделен на 3 части, его называют тройчато-, если на 5 – пальчато-, если на большее число частей – перисто-(рассеченным, раздельным, лопастным).

Листовые пластинки классифицируют также по форме. Выделяют множество их форм: яйцевидные, округлые, копьевидные, ланцетные, линейные, продолговатые, сердцевидные, стреловидные и др. По этому же основанию классифицировать можно также и края. Самая распространенная форма края листа – цельная (цельнокрайние листья). Однако существует и несколько других видов. Выделяются зубчатые, городчатые, колючезубчатые (шиповатые), пильчатые, извилистые листья по форме края.

Гетерофилия

Знакомо ли вам это понятие? Если нет, то отметим, что листья на одном побеге могут иметь различную форму, окраску и величину. Именно это явление и получило название гетерофилия. Она характерна, к примеру, для стрелолиста, лютика и многих других видов.

Жилки растений

При рассмотрении листовой пластинки растения можно заметить, что на ней имеются жилки. Это проводящие сосуды. Расположение их на листе также может быть различным. Жилкование – это способ расположения листьев. Существует несколько его типов: сетчатое (перистое и пальчатое), дихотомическое, дуговое, параллельное. Для однодольных растений характерно дуговое или параллельное жилкование, а для двудольных – сетчатое.

Предлагаем рассмотреть и сравнить листья дуба и клена, определить их форму.

Листья дуба

Дуб – растение, характерное для умеренного климата. Его можно встретить в различных регионах Северного полушария. Тропические высокогорья – южный предел его произрастания. Листья его кожистые. Они держатся на дереве у вечнозеленых видов несколько лет, а у других видов опадают ежегодно или же остаются на ветвях, постепенно разрушаясь и высыхая. Форма листа дуба является лопастной. Однако иногда встречаются и цельные. Такая форма листа дуба наблюдается у некоторых вечнозеленых видов. У белого, к примеру, листья довольно крупные (до 25 см). У этого вида деревьев продолговато-овальная форма листа. Весной крона приобретает ярко-красную расцветку, а в летнее время меняет свой цвет на ярко-зеленый, в то время как нижняя часть становится белой. Оттенок листьев осенью варьируется. Он может быть от насыщенно-пурпурного до бордового. Формы осенних листьев при этом не меняются.

Красный дуб (иначе его называют северным) – это высокое дерево (до 25 м), имеющее густую крону. Листья его крупные, имеют заостренные лопасти. Название свое это дерево получило из-за листвы, имеющей красноватый цвет осенью и весной.

Листья клена

Родиной клена является Евразия. Это листопадное дерево, имеющее плотную, округлую, широкую крону. В высоту оно достигает 30 метров. Дерево может прожить при благоприятных условиях до 200 лет. Его листья крупные, диаметр их достигает 18 см. Они обладают ярко выраженными жилами. Форма листа клена следующая: у него есть 5 лопастей, завершающихся остроконечными долями. При этом три передние лопасти не отличаются друг от друга, а две нижние несколько меньше. Закругленные выемки имеются между всеми ними. Черешки листьев длинные. Что касается цвета, он также различается в зависимости от времени года. Летом листья темно-зеленые сверху и светло-зеленые снизу. Осенью они приобретают коричневые, красные, бордовые и бурые оттенки.

Итак, мы рассмотрели основные формы листьев. В заключение расскажем об их роли.

Значение листьев

Наиболее важной функцией является образование органических веществ. Большая и плоская листовая пластина улавливает солнечный свет. Именно в листьях протекает процесс фотосинтеза. С их помощью растение также испаряет воду. Оно может менять интенсивность этого процесса, закрывая и открывая устьица. Кроме того, с помощью листьев происходит газообмен. Углекислый газ и кислород поступают через устьица. Кислород нужен для дыхания, а углекислый газ необходим растению для синтеза органических веществ. Во время листопада ненужные вещества удаляются, уменьшается поверхность надземных органов в неблагоприятный период. Растение испаряет меньшее количество воды, крона накапливает меньше снега, а значит, она не сломается.

Лист дерева. Строение, функции и виды листьев. :: SYL.ru

В ботанике листья являются неотъемлемой частью стволовой системы растения. Лист дерева состоит из листовой пластинки (уплощенная часть листа), черешка (стебель) и прилистников (придатки у основания листа). Листья на деревьях бывают различных форм и размеров. Все крона дерева должна занимать достаточно большую площадь поверхности дерева, это важно для поглощения света хлорофиллом в процессе фотосинтеза и углекислого газа (СО2) для производства органических молекул.

Такие разные листья

Как правило, лист дерева состоит из широкой лопасти (пластинки), прикрепленной к стеблю. Листья бывают разные по размеру, форме и некоторым другим характеристикам, включая тип жилкования (расположение вен). Разные типы жилкования характерны для разных видов растений, например, двудольные имеют сетчатое жилкование, у однодольных растений жилкование листьев параллельное. Листья также могут быть простые и составные.

Строение и функции листа

Листья деревьев выполняют ряд важнейших функций, а также содержат воду, которая необходима для преобразования энергии света в глюкозу в процессе фотосинтеза. Листья имеют две структуры, которые сводят к минимуму потери воды – кутикулу и устьица. Кутикула является восковым налетом на верхней и нижней части листьев, которая предохраняет воду от испарения в атмосферу.

Основная функция листа – это производства продуктов питания для растения путем фотосинтеза. Хлорофилл, вещество, которое придает растениям их характерный зеленый цвет, поглощает световую энергию. Внутреннее строение листа находится под защитой эпидермиса. Центральный лист, или мезофилл, состоит из мягкой стенки, его клетки известны как паренхимы. На одну пятую часть мезофилл состоит из хлорофилла, содержащего хлоропласты. Они поглощают солнечный свет, чтобы выделять затем кислород, и, в сочетании с определенными ферментами, добывают из воды водород.

Кислород, освобожденный из зеленых листьев, используется для дыхания растений и животных. Водород, полученный из воды, в сочетании с углекислым газом участвует в ферментативных процессах фотосинтеза в виде сахаров, которые являются основой растительного и животного мира. Кислород попадает в атмосферу через специальные поры на поверхности листьев.

Хотя кутикула выполняет важную функцию защиты от чрезмерной потери влаги, листья не могут быть непроницаемыми, потому что они должны также позволить впитываться углекислому газу. После того как CO2 проникает в лист через устьица, он перемещается в клетки мезофилла, где и происходит фотосинтез с последующим производством глюкозы.

От чего зависит цвет листьев?

За цвет отвечают хлорофиллы, зеленые пигменты, которые обычно присутствуют в гораздо большем количестве, чем другие. Осенью производство хлорофилла замедляется, так как дни становятся короче и прохладнее. Постепенно хлорофилл разрушается и исчезает, и начинают проявляться цвета других пигментов. Они включают каротин (желтый), ксантофилл (бледно-желтый), антоцианин (красный, сине-фиолетовый) и бетацианин (красный). Танины придают например, дубовым листьям их темно-коричневый оттенок.

Жизнь листа

Лист дерева является в основном короткоживущей структурой. Даже когда они сохраняются в течение двух или трех лет, например, хвойные и широколиственные вечнозеленые растения, то после первого года приносят всему дереву не такую большую пользу, как в начале. Опадать начинают листья у основания черешка листа. Обычно это происходит осенью, хотя на этот естественный биологический процесс могут оказывать влияние и другие факторы, например, опадение может быть обусловлено повреждениями, связанными с насекомыми, болезнями или засухой.

Ближе к осени лист дерева претерпевает некоторые возрастные изменения, так как дни становятся все короче, а солнечного света все меньше. В результате зона черешка начинает смягчаться до тех пор, пока листик не отпадет. На стебле образуется целительный слой, который затягивает рану, оставляя своеобразный шрам.

Составные части листа

Основной лист покрытосеменных растений состоит из основания листьев, прилистников, черешка, и лезвия (пластины). Основание листьев слегка расширено в том месте, где лист прикрепляется к стеблю. Парные прилистники, при их наличии, находятся на каждой стороне листа основания и напоминают чешуйки, колючки, или структуры, напоминающие сам лист. Черешок представляет собой стебель, который соединяет лезвие с основанием листьев. Лезвие является основной фотосинтетической поверхностью растения.

Виды и формы листьев

Форма листьев деревьев может быть различной. В природе могут встречаться простые и сложные листья. Когда только одно лезвие соединено с черешком, то лист называется простым, он также, в свою очередь, может быть рассечен по краям самыми разными способами. Такие листья могут быть целые и ровные, а также они могут иметь зубчатые или пильчатые поля. Также края могут быть закругленные или фестончатые. Большое разнообразие встречаются на вершине и в основании листа. Есть листья, у которых нет черешка и они прикрепляются непосредственно к стеблю, а некоторые листья могут не иметь прилистников.

По типу расположения виды листьев деревьев можно выделить следующие: очередные, парные (напротив) и мутовчатые. При очередном расположении листья равномерно распределяются по стеблю, попеременно образуя восходящую спираль. В парном расположении листья растения находятся друг напротив друга. Растение имеет мутовчатый тип расположения, когда три или более листьев исходят из одного узла.

Иголки – это тоже листья

Форма листьев является основным инструментом для идентификации видов растений. Хвойные виды растений, такие как ель, пихта, и сосна, произрастающие в холодных условиях, имеют листья в виде иголок. Игловидные листья помогают в снижении потерь воды. В жарком климате такие растения, как кактусы, имеют суккулентные листья, которые также помогают экономить воду. Многие водные растения имеют листья с широкой пластинкой, плавающей на поверхности воды, при этом густая воскообразная кутикула на поверхности листьев отталкивает воду.

Касательно распределения растений на Земле климат является определяющим фактором, именно поэтому зоны растительности почти всегда соответствуют климатическим зонам. От особенностей климата и окружающей среды в полной мере зависит многообразие видов и форм растительности. Листья, которые в первую очередь являются фотосинтетические органами, также приспосабливаются к климатическим условиям наиболее оптимальным способом.

Форма листьев – Декоративные качества и свойства деревьев

Форма листьев у некоторых растений настолько оригинальна, что является основным декоративным качеством всего растения, например изящная разрезная листва японских кленов, оригинальная клещевино-видная листва диморфанта, пальмовидная листва аралии маньчжурской, ореха маньчжурского, айланта, пальчатосложные листья конского каштана и дикого винограда, рассеченнолистные формы обычных древесных пород: березы, клена серебристого, ольхи серой, акации желтой, бузины черной и др. Растения, обладающие такой изящной формой листьев, для лучшего восприятия тонкости их рисунка лучше сажать отдельными экземплярами поближе к дорогам и местам отдыха. Форма листовой пластинки оказывает большое влияние на фактуру всей листовой массы растений и на получающийся на земле теневой рисунок, который в общей картине ландшафта имеет также немаловажное значение.

Лист и плоды, вяза гладкого;  и желудь дуба крупноплодного

Простые, цельные листья круглой или почковидной формы (осина) создают грубокрапчатую поверхность листовой массы и дробнопятнистый рисунок падающих от нее теней. Сердцевидные, яйцевидные и эллиптические листья (ильм, сирень, жимолость) дают мягкий средний тон всей листовой массе и наиболее удобны для образования спокойного фона. Раздельные и рассеченные листья создают интересный теневой рисунок как внутри кроны, так и на поверхности почвы. Благодаря этому деревья с такими листьями наиболее пригодны для посадок в углублениях и бухтах древесно-кустарниковых групп и массивов, где они значительно увеличивают игру светотеней.

Благодаря выемчатости края листа у дуба даже на небольшой высоте отдельные листья неразличимы и сливаются в одну общую бахромчатую листовую массу. Такое же впечатление создают клены, листья которых обладают еще более глубокими лопастями. В этом отношении особенно выделяется полевой клен, листва которого создает самую красивую и самую плотную мозаику по сравнению со всеми другими нашими отечественными породами. Дланевидные, пальчато и перистосложные листья (ясень, рябина, бархат) создают листовую массу тонкой ажурной структуры и наиболее пригодны для солитерных посадок и создания небольших рыхлых групп, расположенных на близком расстоянии от зрителя, так как при большом удалении рисунок листьев и рисунок теней от них не может быть прочтен. Растения с тонкоразрезной или рассеченной листовой пластинкой (разрезнолистная береза, карагана древовидная Лорберга) образуют очень тонкую ажурную крону и интересны в ландшафте как выставочные солитеры.

«Деревья и кустарники в ландшафтной архитектуре», Л.И.Рубцов

Форма листьев деревьев картинки с названиями

Вроде бы живет ребенок в этом мире, с детства ходит гулять в парк, слышит от мамы названия деревьев, собирает листья в букеты, а к шести-семи годам оказывается, что он из всех деревьев запомнил одну березу, и то потому, что ствол белый и не похож ни на какой другой. А про листья и не спрашивайте, мало кто из ребятишек ответит, чьи же листики валяются под ногами, от какого деревца. Уделим внимание этой теме, поучим и закрепим названия деревьев и то, как выглядят их листочки. А летом снова в парк – повторять и еще раз повторять.

Картинки деревья и их листики

Для начала рассмотрим с ребенком изображения. На рисунках дерево, его листья и семена. Пусть малыш сам своими словами опишет, какое дерево, какой у него ствол, какие листочки, их особенности. Смотрим и запоминаем.

И еще один набор карточек про деревья:

Теперь можно перейти к закреплению материала. Предложите ученику раскрасить листья деревьев.

Раскраски

А теперь можно потренироваться самостоятельно нарисовать листья деревьев.

Ребенку сложно запомнить то, что ему не интересно, так заинтересуйте его! Соберите букет самых красивых осенних листьев, где каждый листочек выбран с душой и любовью, и поставьте его дома. Или сделайте из них поделку-аппликацию. И названия лучше закрепятся в памяти вашего чада.

Известно около 60065 вида деревьев. Они по виду листьев разделяются на лиственные и хвойные.

Интересные факты: 1. Самые высокие деревья вида секвойя, их высота может быть до 115,55 м. 2. Баобаб — самое толстое дерево в мире — в диаметре оно 15,9 м. 3. Ель, растущая в горах на западе Швеции, считается самым старым деревом в мире. Её возраст около 9550 лет.

Здесь Вы можете бесплатно скачать картинки самых различных листьев деревьях, которые только могут встречаться на нашей Планете.

Плакат

Ваш ребенок познакомится с такими листьями деревьев, как — липа, каштан, можжевельник, лавровый лист, рябина, магнолия, клен, лист шелковицы, дуб, маклюра, карликовая пальма, пекан, лист хурмы, церцис, сосна, тополь, красное дерево, сассафрас, секвойя, красная ель, магнолия трехлепестная, ликвидамбар, платан, лиственница, каркас, боярышник, тсуга, гикори, падуб, ольха красная, белый ясень, осина, кипарис, американская липа, бук, береза, орех, катальпа, вишня, расный кедр, белый кедр, кофейное дерево, тополь дельтовидный, кизил, американский вяз, пихта, ива, тис, ель дуглас, лист абрикоса, жёлтый тополь, тупело, грецкий орех. Чтобы скачать бесплатно картинки листья деревьев — нажмите на картинку ниже, чтобы распечатать:

Вы можете использовать этот материал с листьями деревьев в качестве плаката. Разместите его на стене на уровне глаз ребенка, время от времени подходите к плакату и изучайте какие листочки изображены на плакате. Кроме того, Вы можете распечатать второй экземпляр с листочками деревьев и разрезать его на карточки и сопоставлять листья деревьев на плакате и на карточках.

Какие бывают формы у листочков?

По своей форме листья очень разнообразны. Посмотрите на картинки какое разнообразие листочков.

713

Почему на деревьях листья разной формы?

Совсем недавно гуляли с восьмилетним племянником по лесу, и точно таким вопросом он сначала поставил меня в ступор, а после заставил порассуждать на эту тему.

Тогда я сравнил разные виды деревьев с разными национальностями людей, которые различаются не только по цвету кожи, но и по менталитету и темпераменту.

Как если бы берёза была россиянином и украинцем, клён был бы испанцем и чеченцем, ель – финном или латышом, а пальма или монстера жителем Африки 🙂

На самом деле (как подсказал мне позднее журнал “Наука и Жизнь”) размер листа зависит от климатических условий – температуры и влажности.

В тропиках много растений с большими листьями, такие листья они “могут себе позволить” поскольку в этих широтах много дождей,

лист не высохнет и растение не погибнет.

Там, где солнечно, жарко и сухо, растут растения с небольшими листьями, потому что в этих областях для растений главное не перегреться, и при этом не потерять много воды.

Там, где солнечно, жарко и влажно, листья будут большими: здесь растения могут тратить сколько угодно воды на охлаждение.

В климатических зонах где очень холодно, листья деревьев и растений в целом, снова будут маленькими. Потому-что в холодных краях главным ограничителем служит не дневная температура самого жаркого месяца, а ночная температура самого холодного – говоря иначе, растения больше боятся не перегреться, а замерзнуть.

ИМХО разная геометрия листа дерева может быть связана с количеством испаряемой с его поверхности влаги. Кроме того листья разной формы по разному рассеивают солнечный свет

. Например в тени дуба (дубравах) другие деревья не растут (темно), а вот под клёнами можно встретить кусты и деревца более меньших размеров. Оригинальная форма кленового листа пропускает сквозь себя достаточно света и для них.

Урок 5. такие разные листья? – Окружающий мир – 1 класс

Окружающий мир, 1 класс

Урок 5. Такие разные листья?

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

1.Виды листьев наиболее распространённых пород деревьев

2.Разнообразие окраски осенних листьев

Глоссарий по теме:

Берёза – лиственное дерево с белой (реже тёмной) корой и с сердцевидными листьями.

Клён – дерево с широкими, у большинства видов резными листьями.

Осина – лиственное дерево, родственное тополю.

Лист – орган воздушного питания, газообмена и фотосинтеза растений в виде тонкой, обычно зелёной пластинки

Основная и дополнительная литература по теме урока

:

1.Окружающий мир 1 кл.:учеб.пособие для общеобразоват. организаций. В 2 ч. / А. А. Плешаков. — М.: Просвещение, 2017. – С.28-29.

2.Окружающий мир. Тетрадь учебных достижений. 1 кл.:учеб.пособие для общеобразоват. организаций / А. А. Плешаков, З. Д. Назарова. — М.: Просвещение, 2017. – С.8-9.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

1. По окраске, форме и размерам листьев можно определить виды деревьев.

2.Лист клёна – осенью листья окрашиваются в разные цвета — от золотистого до красного

3.Лист берёзы- с одного края имеет зубчики, а с другого закруглён. Он похож на капельку очень яркого зелёного цвета. Осенью листья берёзы становятся жёлтыми. Берёза является символом нашей страны. Она неприхотлива, растёт в любой почве. Берёзу можно встретить в лесу, в поле и в парках. Весной, когда на всех деревьях набухают почки, на берёзе появляются цветы – серёжки.

4.Форма листа осины округлая, с плавными волновыми зубчиками черешок длинный.

Осенью имеет красноватый, бордовый цвет.

5. Рябина – дерево с красивыми перистыми листьями, которые по своей форме отличны от листьев других деревьев. Растёт рябина в садах, лесах, парках и скверах – от крайнего севера до средней полосы северного полушария, а всё потому, что никакие морозы ей не страшны.

6. Ели – высокие и стройные деревья с пушистыми ветками, покрытыми хвоей. Ель обыкновенная европейская – самое высокое дерево в Европе, она достигает высоты 70 метров. Если у деревьев листья осенью желтеют и опадают, то почти у всех хвойных листья-хвоинки остаются зелёными и зимой.

7. А какие красивые осенью листья у деревьев в парке! Во время прогулки по скверу, вы видите много деревьев с разной листвой. Здесь Вы можете увидеть различные краски от жёлтого до красно-бурого.

Примеры и разбор заданий тренировочного модуля:

1. Подберите к каждому названию дерева его листок.

Правильный ответ:

Клён
Сосна
Рябина

2. Впишите пропущенные слова: «Листья _______различаются _______, формой, а осенью ещё и _____________».

Правильный ответ: «Листья деревьев различаются размерами, формой, а осенью ещё и цветом».

описание дерева, виды, размножение, применение

Это дерево с пышной кроной часто используют в парках, украшают им аллеи дворцовых ансамблей. Граб (лат. Cárpinus) уже несколько сотен лет применяется человеком для хозяйственных нужд благодаря древесине, которая по прочности сравнима с черным деревом. Сильные морозы не переносит, поэтому в России его можно встретить только в южных регионах. Осенью граб дерево приобретает неповторимые оттенки, изумрудные листья сменяются на багряно-красные, розовые и золотистые. А различия в форме кроны у разных сортов делает его фаворитом ландшафтных дизайнеров, которые высаживают его в частных владениях и на улицах городов.

Описание растения

Название растения происходит от слова gerep — резать, царапать (вероятно, из-за заостренных листочков и плотности древесины). Дерево относится к семейству березовых, лиственное. Достигает высоты 20-30 метров, ствол в диаметре небольшой, до 40 см. Чаще всего встречается граб с цилиндрической формой кроны, которая отличается пышностью и натуральной красотой.

Размер листьев зависит от сорта дерева. Бывает длиной от 5 до 15 см. По краю они оформлены зубчиками, цвет насыщенный, зеленый. С тыльной стороны лист покрыт мягкими ворсинками, снаружи он гладкий, с сеткой прожилок. Буйство цвета в осенний период заставляет смотреть на граб с восхищением.

Весной описание граба дополняется образованием сережек. Они отличаются по внешнему виду: мужские вырастают максимально до 6 см, женские до 15. В конце осени появляются плоды — небольшие, 3-5 мм в диаметре, орехи темно-бурого цвета. Плодоносить начинает с 15-20 летнего возраста. Срок жизни дерева от 150 до 300 лет.

По характеристике дерево считается декоративным. Крона легко поддается стрижке и долго держит форму. Обильная листва не только привлекательно выглядит, но и хорошо фотосинтезирует, очищает воздух в округе. В домашних парках защищает от шума с улицы и ветра.

Корневая система развита, имеет много ответвлений, находится близко к поверхности земли. Грунт для дерева должен быть насыщен известью, пропитан влагой. Отлично растет как на солнечной, так на теневой стороне. Кроме того, свойства граба приносит пользу человеку в быту.

Польза граба

Полезные свойства имеют листья граба. Они не используются в медицинских целях, но питательны и полны микроэлементов. Содержат:

• кислоты аскорбиновую, кофейную и галловую;
• дубильные вещества;
• биофлавоноиды;
• альдегиды;
• кумарины.

Семена растения насыщены полезными жирами. Заваренные на кипятке цветки растения применяют для нормализации работы сосудов головного мозга. Перед применением необходимо проконсультироваться с врачом.

Местонахождение и произрастание

Древесина граба имеет более 50 разновидностей. Растение произрастает на северных континентах.

Самый многочисленный вид с ценной древесиной — граб европейский. Можно встретить его на территории Европы, на Кавказе и в Азии. Некоторые виды растут на Балканах, в Иране, России (южные регионы) и Северной Америке. Еще в Беларуси, Закавказье и на Украине. Пользуется популярностью в Прибалтийских странах. Граб кустовидный распространен в Японии, Китае. Встречается в Корее.

Поверхность земли, где растет граб должна быть сухой, дерево предпочитает:

• солнечные стороны склонов;
• опушки лесов;
• каменистый грунт;
• нижнюю и среднюю части гор.

Для нормального роста необходима плодородная, увлажненная почва. На болотистой местности и в грунте с высокой кислотностью дерево не вырастет. Предпочитает засушливые, известковые местности под прямыми солнечными лучами.

Растение не восприимчиво к паразитам, хорошо переносит снижение температуры, но не ниже 15 градусов. После засухи может подвергнуться наступлению жука-заболонника. Может погибнуть от гниения, если почва будет переполнена влагой или от высыхания верхушки в жарком климате. На территории Северной Америки граб встречается на склонах у рек, выглядит как кустарник.

Разновидности граба

Всего существует свыше 50 видов граба.

Граб обыкновенный среди всех видов распространен чаще. Больше всего разновидностей находится в Азии. В России произрастает лишь 3 вида дерева граб. От родины зависят характеристики древесины, которая несмотря на свою прочность, без обработки быстро теряет свойства. Поэтому для внешней отделки не используется. На просторах интернета можно увидеть изделия из изумрудного граба, шоколадного, белого. Надо понимать, что, например, граб изумрудный – это окрашенный в зелёный брусок. Дерево пропитывают специальным веществом, которое придаёт нужный цвет. Натуральные разновидности имеют естественные деревянные оттенки древесины.

Граб европейский

Второе его название – обыкновенный. Самый распространённый вид, произрастающий на европейской части континента. Взрослые экземпляры достигают 30 метров в высоту. Крона цилиндрической формы, густая. На стволе ребристая поверхность, ширина до 40 см, кора светло-серая. Ветки тонкие, листочки округлые (вытянутые). Зацветать начинает в мае, продолжается до середины июня. Плоды приносит обильно, орехи созревают к середине осени. До 5 лет вырастает очень медленно, ускорить процесс можно, насыщая почву удобрениями. Взрослое растение, пригодное для использования должно быть не моложе 20 лет.

Древесина светлого оттенка иногда с серым или желтоватым. Гнется плохо, имеет высокую плотность. Формы деревьев могут отличаться (кроной, очертанием листьев). В естественной среде можно встретить граб с пирамидальной шапкой листвы. Растет в Европе (исключая Скандинавию и Испанию). В Прибалтике и странах СНГ в европейской части.

Грабовые леса практически не встречаются. Дерево растет рядом с хвойными и лиственными растениями. Применяется при декоративных посадках.

Граб черный

Второе его название — восточный. Небольшого размера 5-8 метров высотой. Крона густая, яйцевидная. Ствол искривленный, со светло-серой корой. Листья насыщенного зеленого цвета, осенью становятся желтыми. Произрастает на Кавказе, в Крыму. Также в Европейских странах и Малой Азии, в Иране. Любит солнечные склоны, лесные опушки, сухую каменистую почву. Светолюбивый вид, спокойно переносит сухость. Выносливо, растет медленно, доживает до 100-150 лет.

Хорошо поддается стрижке. Дает много побегов, ветвится и создает густую крону, которой можно придать любую форму. Поэтому используется часто в декоративных целях, в виде живой изгороди и прочих украшений парка. Черным древесину делает специальный метод окрашивания. Магический темный оттенок достигается путем пропитки древесины нигрозинами (семь из анилина, нитробензола и соляной кислоты). Со временем цвет остается таким же насыщенным, не стирается, не красится. Продается брусками.

Граб кавказский

Отличается внешним видом плодов, которые мельче, чем у других видов. Легко спутать его с грабом обыкновенным. В высоту достигает 35 метров. В верхней половине кроны листья более светлые, нижняя часть имеет темную листву. Можно наблюдать дерево на Кавказе, в Крыму. Также в Азии и Иране. Растет на максимальной высоте — 2000 м над уровнем моря. Первым появляется в местах, где погиб или сгорел лес.

На Кавказской и Крымской местности ценится как дерево, которое скрепляет каменистую поверхность и не дает сыпаться камням. /обработку ножницами кавказский граб переносит благоприятно. Обрастает плотной кроной. Используется в топиарном искусстве, листва почти не пропускает свет, подходит для изгородей и живых стен.

Древесина прочная, негибкая. Из нее создают изумрудный граб — крашеные насквозь бруски зеленого цвета, используемые в прикладном искусстве. Насыщенный изумрудный цвет граба достигается путем пропитки специальными веществами, рецептом обладают немногие профессионалы. Такое дерево не красится и не стирается, используется для изготовления колец, ожерелий и др.

Граб каролинский

Скромных размеров дерево, до 12 м. Встречаются крупные кустарники с широко раскинутыми ветками. Крона плетеного вида. Кора без неровностей, пепельно-серого или бурого серого цвета. Листики мелкие, заостренные, у стебля круглые. Цвет листвы летом синевато-зеленый, осенью багряно-красный, оранжевый.

Растет на востоке Северной Америки. Предпочитает близость водоемов (берега рек, окраины болот). В странах СНГ выводится искусственным путем в декоративных целях. Древесина плотная, устойчивая, износостойкая.

Граб сердцелистный

В России произрастает только в Приморском крае. В мире можно наблюдать ее в Китае, Корее. А также в Японии. Максимально в 400 м над уровнем моря. Селится у основания гор. Высота достигает 15 м. Ширина ствола 25 см (средний показатель). У взрослых деревьев ствол выглядит так, будто обвит змеями. Молодые растения с гладкой темно-серой корой. На ней имеются светлые новообразования – чечевички. Они создают газообмен внутри ствола. С годами кора растрескивается и обрастает мхами и лишайниками.

Листья похожи на стилизованное сердце. Длина их до 12 см, ширина 6. Первая листва проявляется к концу апреля, к середине осени желтеет. Стрижку переносит так же хорошо, как и его родственники. Используется совместно с декоративными кустарниками и деревьями для создания живых перегородок.

Граб Турчанинова

Небольшое кустистое дерево, вырастает до 5 м. Место рождения: Китай и Корея. Листья мелкие, широкие, овальные, 3-5 см. Считается редким, имеет декоративные свойства. Крона шарообразная, легко поддается ножницам. Особенностью данного вида является круглогодичная смена оттенка листвы. От бронзовых весной, до зеленых летом и желто-оранжевых с крапинками осенью. Листочки глянцевые с зазубринами по краю.

Граб виргинский

Вариация каролинского граба. Его родина Северная Америка. Имеет внешний вид куста, вырастает до 4 м. Крона шарообразная, ветви раскидистые. Растет долго, сохраняет ухоженный вид. Его широко применяют в ландшафтном дизайне. С помощью стрижки граб легко обретает нужную форму. Дизайнеры используют это свойство для создания зеленых конструкций, изгородей, композиций с цветами и деревьями.

Размножение

Молодые саженцы получают при помощи вегетативных техник и выращивая их из семян. Размножают дерево граб следующими способами:

• Семена. В осенний период отобрать семена, хранить посадочный материал можно до 3 лет. За месяц до планируемой посадки замочить их в воде или влажной тряпочке. Положить в теплое место и ждать появления первых всходов. Они должны проклюнуться примерно через две недели. После того как всходы станут 2-3 см в длину, можно пересадить в горшок на время, пока растение не окрепнет. Далее, отправить на постоянное место. Этот способ долгий и не всегда заканчивается успехом.
• Черенки. От крепкого побега срезать черенок длиной до 20 см. Отрезанное основание обеззаразить в марганцовке. Опустить в емкость с водой и дать постоять 2-3 дня. Высадить в подготовленный увлажненный грунт. Дождаться появления нескольких первых листочков и пересадить на постоянное место. Этот способ самый простой и быстрый.
• Отводки. Рядом с корнем дерева выкопать борозды. Удобрить их, увлажнить и переложить туда молодые побеги с соседнего граба, на которых выполнены надрезы. Вариант наименее жизнеспособный.

Пересаживать растение рекомендуется не позднее, чем за месяц до наступления первых заморозков, либо по весне до того, как появятся первые почки на черенках.

В естественных условиях дерево размножается самостоятельно. Ветер переносит пыльцу, которую содержат цветки граба с мужского дерева на женское.

Посадка

Лучшее время для посадки дерева – конец сентября, начало октября. Принцип такой же, как и при пересадке. Надо успеть до первых заморозков или до появления почек весной. Соседние растения должны находиться друг от друга на расстоянии 30-40 см. глубина лунки для посадки 50-60 см. В посадочную яму предварительно вливают 10 литров воды, через сутки можно приступать к высаживанию дерева. Технология:

1. На дно лунки положить слой перегноя.
2. Засыпать следующим слоем дренаж, который будет препятствовать попаданию излишней влаги к корням, препятствуя загниванию.
3. Установить саженец в вертикальное положение и присыпать почвой.
4. Утрамбовать грунт, полить водой.
5. Присыпать землей до основания саженца, мульчировать сеном или обложить камнями.
6. После периодически обильно поливать раз в 3-4 дня для скорейшей адаптации растения.

Перед наступлением холодов саженцы рекомендуется укрыть от ветра и снега. Для этого надевают на них специальный мешок или укрывают мешковиной и ветками. Необходимо следить за отсутствием сорняков в прикорневой зоне. Первую обрезку можно делать только через 2 года.

Обрезка

Стандартная обрезка подразумевает удаление погибших веток, увядших листьев, мертвых цветков граба, уничтожение лишних побегов. Кроме этого, деревья оформляют художественными способами, выстригают нужную форму кроны. Раз в 6 месяцев рекомендуется прореживать растение.

Болезни и вредители

Дерево граб не восприимчиво к появлению паразитов. Его не берут бактерии и грибки. В период эпидемий может заболеть или подхватить следующие напасти:

• Гусениц шелкопряда. Страдает пышная листва дерева и молодые побеги. Личинки гусеницы откладывают прямо под кору граба. Помочь смогут химические средства: “Актара”, “Децис”.
• Суховершинность. Выражается в иссушении верхних веток и листьев, характерно для взрослых растений старше 60 лет.
• Гниение сердцевины. Сигналом болезни служат темные пятна на коре. Болезнь быстро распространяется и ведет к гибели дерева.

Место для дерева лучше выбирать на умеренно влажной почве, под солнечными лучами для профилактики некоторых болезней.

Значение и применение

Несмотря на твердость, древесину граба трудно применять для отделочных материалов. Она плохо впитывает пропитку маслами и другими необходимыми для сохранения дерева веществами. Готовые изделия покрывают толстым слоем лака и защитными средствами.

Применение граба довольно широко: его используют для изготовления материалов для пола, паркетных досок, киев (для бильярда), производственных станков.

Ядра в древесине граба нет, плотность равномерна. Цвет светлый, однородный, возрастные кольца тонкие, хаотично расположенные. Влажность свежего сруба 55%, это значит что дерево сильно усыхает. Обрабатывать граб лучше до фактического применения, перед сушкой.

Растяжка, сдавливание и изгиб у граба на 25% выше дубовых показателей. Древесина граба применяется в виде крепежа. Также из нее создают музыкальные инструменты, кухонную утварь. Из ценной породы получаются прекрасные подарочные шкатулки, игрушки, предметы интерьера.

Из дерева делают ручки сельхозинвентаря, клюшки для гольфа. Древесина граба устойчива к ударам, негибкая, не боится износа.

Интересно: Эзотерики считают, что граб влияет на течение мыслей в голове. Иметь изделие из этого дерева рекомендуется тем, кто еще не разобрался в себе. Оно побуждает совершать благие поступки, направляет на верные действия. Наполняет энергией и бодрит от одного прикосновения. Аксессуары из этой породы дерева успокаивают нервную систему, убирает склонность к депрессиям и меланхолии. Для их изготовления используют мореный граб: белый, изумрудный, черный и пр.

Почему листья разной формы?

В мире насчитывается более 60 000 различных видов деревьев и сотен разных форм листьев – но почему разные формы?

Типы широколистных листьев

Широколистные могут быть простыми или сложными.

Простые листья

Есть около 25 различных форм простых листьев. Простые листья целые и нераздельные .Их края могут быть разными; гладкие, такие как бук, зубчатые, например, лайм (см. изображение), или лопастные, например, боярышник.

Составные листья

Есть 4 различных формы сложных листьев. Сложные листья разделены на вплоть до центральной жилки на отдельные листочки. Это либо перистые, , такие как ясень (см. Изображение), бузина или рябина, либо пальчатые , такие как конский каштан. Перисто-сложные листья имеют форму пера, где листочки прикреплены попарно вдоль центральной жилки.Пальчатые листья имеют три или более листочков или лепестков, расходящихся из одной точки.

Типы хвойных листьев

Хвойные деревья имеют чешуйчатые листья или иголки.

Деревья с чешуевидными листьями принадлежат к семейству кипарисовых	К деревьям с хвоей относятся сосны, ели, ели, кедры и лиственницы

Иглы могут быть

разной формы и размера и могут располагаться на ветках по-разному.Иглы могут быть расположены по отдельности , например, пихта Дугласа, в гроздьях , например, лиственница, в пар , например, сосна обыкновенная, в тройках , например, сосна Монтерей, или в пятерках , например Белая сосна.

Композиция из листьев деревьев

Листья деревьев расположены как «однослойные», так и «многослойные».
В монослое листья расположены так, что ни один лист не превышает , и, следовательно, ни один лист не затеняет другие листья на дереве.Такое расположение типично для деревьев, образующих «кустарниковый слой» лесного массива, то есть деревьев, которые вырастают от 1,5 до 4,5 м в высоту, таких как кизил.
В многослойном , есть листа выше и ниже других листьев на дереве. Это типично для деревьев, которые образуют светлый «слой полога» в лесной местности.

Почему разные формы?

Форма листа определяется равно его основной функцией фотосинтеза и его непосредственной окружающей средой .Лист должен поглощать углекислый газ и солнечный свет, в то же время он должен иметь возможность ограничивать поступление тепла, минимизировать риск замерзания и контролировать потерю воды – другими словами, это баланс .

«Акт балансировки» и форма листа

Деревья, растущие в полузасушливых (жарких и холодных) и сухих субгумидных средах , обычно имеют игольчатых листьев. Они имеют толстое внешнее покрытие кутикулы и поры в форме ямок, которые ограничивают потерю воды, что позволяет хвойным деревьям расти в более сухих почвенных условиях, чем деревья с широкими плоскими листьями.Меньшие поры ограничивают потерю воды, но они также ограничивают потребление углекислого газа – баланс.
Круглые листья , такие как бук или известь, более эффективно поглощают солнечный свет, но также более склонны к повреждению ветром, поэтому более округлые листья, как правило, на меньше , чем широкие листья других форм. Более крупные листья обычно имеют лопастных или обрезных , например, дуб или клен, потому что их форма лучше противостоит ветру – баланс.
Листья, подверженные риску регулярного замораживания , как правило, имеют форму иглы .Иглы имеют уменьшенную площадь поверхности, следовательно, снижается риск повреждения от замерзания. Листья при без риска замерзания , как правило, большие , такие как тропическая пальма, и могут иметь площадь поверхности до 1,0 м² – баланс.

Сводка

Существует универсального решения . Форма листьев дерева – это , определяемая его функцией и окружающей средой , она определяется эволюцией и совершенством .Дерево не может позволить себе быть менее 100% эффективным, если это так, оно просто проиграет ему конкуренцию и вымрет. Это разные штрихи для разных людей!

Ссылки: http://www.psu.edu, https://prezi.com, https://www.woodlandtrust.org.uk

листов | Определение, составные части и функции

лист , в ботанике – любой обычно уплощенный зеленый отросток стебля сосудистого растения. Являясь основными участками фотосинтеза, листья производят пищу для растений, которые, в свою очередь, питают и поддерживают всех наземных животных.С ботанической точки зрения листья являются неотъемлемой частью стеблевой системы. Они прикреплены непрерывной сосудистой системой к остальной части растения, так что свободный обмен питательными веществами, водой и конечными продуктами фотосинтеза (в частности, кислородом и углеводами) может переноситься к его различным частям. Листья закладываются в верхушечную почку (растущую верхушку стебля) вместе с тканями самого стебля. Некоторые органы, внешне очень отличные от обычного зеленого листа, образованы таким же образом и на самом деле представляют собой видоизмененные листья; Среди них – острые колючки кактусов, иглы сосен и других хвойных деревьев, а также чешуя стебля спаржи или луковицы лилии.

Функция листа

Узнайте, как замыкающие клетки, устьица, эпидермис и мезофилл листа регулируют транспирацию.

Узнайте, как структура листьев влияет на их функцию.

Encyclopædia Britannica, Inc. Посмотрите все видео к этой статье

Основная функция листа – производить пищу для растений путем фотосинтеза. Хлорофилл, вещество, придающее растениям характерный зеленый цвет, поглощает световую энергию. Внутренняя структура листа защищена эпидермисом листа, который является продолжением эпидермиса стебля.Центральный лист, или мезофилл, состоит из неспециализированных клеток с мягкими стенками, известного как паренхима. Почти пятая часть мезофилла состоит из хлоропластов, содержащих хлорофилл, которые поглощают солнечный свет и в сочетании с определенными ферментами используют лучистую энергию для разложения воды на элементы, водород и кислород. Кислород, выделяемый зелеными листьями, заменяет кислород, удаляемый из атмосферы дыханием растений и животных, а также сгоранием. Водород, полученный из воды, соединяется с углекислым газом в ферментативных процессах фотосинтеза с образованием сахаров, которые составляют основу как растений, так и животных.Кислород попадает в атмосферу через устьица – поры на поверхности листа.

фотосинтез

Зеленые растения, такие как деревья, используют углекислый газ, солнечный свет и воду для производства сахаров. Сахар дает энергию, которая заставляет растения расти. В процессе образуется кислород, которым дышат люди и другие животные.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Подробнее по этой теме

покрытосеменных: Листья

Основной лист покрытосеменных состоит из основания листа , двух прилистников, черешка и пластинки (пластинки).В …

Морфология листа

Обычно лист состоит из широкой расширенной пластинки (пластинки), прикрепленной к стеблю растения стеблевидным черешком. У покрытосеменных растений листья обычно имеют пару структур, известных как прилистники, которые расположены с каждой стороны от основания листа и могут напоминать чешуйки, колючки, железы или листоподобные структуры. Однако листья весьма разнообразны по размеру, форме и другим различным характеристикам, включая характер края лопасти и тип жилкования (расположение жилок).Когда непосредственно на черешке вставляется только одна пластинка, лист называют простым. Края простых листьев могут быть целыми и гладкими или могут быть лопастными по-разному. Грубые зубцы зубчатых краев выступают под прямым углом, а зубцы пильчатых краев направлены к вершине листа. Кренуляты с закругленными зубцами или зубчатыми краями. Края простых листьев могут быть лопастными по одному из двух типов: перистыми или пальчатыми. На перисто-лопастных краях листовая пластинка (пластинка) вдавлена ​​одинаково глубоко с каждой стороны средней жилки (как у белого дуба, Quercus alba ), а на пальчато-лопастных краях пластинка изрезана по нескольким основным жилкам (как у белого дуба, Quercus alba ). красный клен, Acer rubrum ).Также встречается большое разнообразие форм основания и вершины. Лист также может быть уменьшен до колючки или чешуи.

Жилки, которые поддерживают пластинку и транспортируют материалы к тканям листа и из них, исходят через пластинку от черешка. Типы жилкования характерны для разных видов растений: например, двудольные, такие как тополь и салат, имеют сетчатое жилкование и обычно свободные жилковые окончания; однодольные, такие как лилии и бамбук, имеют параллельное жилкование и редко имеют свободные жилковые окончания.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Модификации листьев

Целые листья или части листьев часто модифицируются для выполнения особых функций, таких как лазание и прикрепление к субстрату, хранение, защита от хищников или климатических условий или отлов и переваривание добычи насекомых. У деревьев с умеренным климатом листья – это просто защитные чешуйки почек; Весной, когда рост побегов возобновляется, они часто демонстрируют полный цикл роста от чешуек почек до полностью развитых листьев.

Колючки также являются модифицированными листьями. У кактусов колючки представляют собой полностью преобразованные листья, которые защищают растение от травоядных, излучают тепло от стебля в течение дня и собирают конденсированный водяной пар в течение более прохладной ночи. У многих видов семейства молочайных (Euphorbiaceae) прилистники видоизменяются в парные прилистниковые шипы, а лезвие полностью развивается. У окотилло ( Fouquieria splendens ) лезвие отваливается, а черешок остается в виде шипа.

кактус рыболовный крючок

кактус рыболовный крючок ( Mammillaria ).

Гэри М. Штольц / США. Служба охраны рыб и дикой природы

Многие пустынные растения, такие как Lithops и алоэ, дают сочные листья для хранения воды. Наиболее распространенной формой запасающих листьев являются суккулентные основания листьев подземных луковиц (например, тюльпана и крокуса ), которые служат либо для хранения воды, либо для хранения пищи, либо для того и другого. Многие непаразитарные растения, которые растут на поверхности других растений (эпифиты), например, некоторые из бромелиевых, поглощают воду через специальные волоски на поверхности своих листьев.В водном гиацинте ( Eichhornia crassipes ) вздутые черешки удерживают растение на плаву.

алоэ

Студенистая внутренняя часть листьев алоэ ( Aloe vera ), суккулентного растения.

Raul654

Листья или их части могут быть изменены для обеспечения опоры. Усики и крючки – самые распространенные из этих модификаций. У огненной лилии ( Gloriosa superba ) кончик листовой пластинки удлиняется в усик и обвивается вокруг других растений для поддержки.У гороха посевного ( Pisum sativum ) последний листок сложного листа развивается как усик. У настурции ( Tropaeolum majus ) и Clematis черешки наматываются вокруг других растений для поддержки. У кэтбриера ( Smilax ) прилистники функционируют как усики. У многих однодольных растений основания листьев в оболочке расположены концентрически и образуют псевдостебель, как у банана ( Musa ). У многих эпифитных бромелиев псевдостебель также функционирует как резервуар для воды.

усиков

усиков кетбриера ( Smilax rotundifolia ). Прилистники удлиняются и обвиваются вокруг других растений для поддержки.

Runk / Schoenberger — Grant Heilman Photography, Inc.

Плотоядные растения используют свои сильно модифицированные листья для привлечения и улавливания насекомых. Железы в листьях выделяют ферменты, которые переваривают пойманных насекомых, а затем листья поглощают азотистые соединения (аминокислоты) и другие продукты пищеварения. Растения, использующие насекомых в качестве источника азота, обычно растут на почвах с дефицитом азота.

растение тонкого кувшина

Листья плотоядного растения тонкого кувшина в форме кувшина ( Nepenthes gracilis ).

© So happy / Fotolia

Старение

Листья – это, по сути, недолговечные структуры. Даже если они сохраняются в течение двух или трех лет, как у хвойных и широколиственных вечнозеленых растений, они вносят небольшой вклад в растение после первого года. Опадание листвы, будь то первая осень у большинства лиственных деревьев или через несколько лет у вечнозеленых растений, является результатом образования слабой зоны, опадающего слоя, у основания черешка.Слои опадения также могут образовываться, когда листья серьезно повреждены насекомыми, болезнями или засухой. В результате зона ячеек на черешке размягчается, пока лист не опадет. Затем на стебле образуется заживляющий слой, закрывающий рану, оставляя рубец на листьях, который является характерной чертой многих зимних веток и помогает в идентификации.

осенняя листва

Пигменты, отличные от хлорофилла, придают этому кленовому листу осеннюю окраску.

© Corbis

Узнайте, почему листья меняют свой цвет осенью

Узнайте, почему листья лиственных деревьев меняют цвет осенью.

Contunico © ZDF Enterprises GmbH, Майнц См. Все видео к этой статье

У многолетних растений опадание листьев обычно связано с приближением зимнего покоя. У многих деревьев старение листьев вызвано сокращением продолжительности светового дня и падением температуры к концу вегетационного периода. Производство хлорофилла у лиственных растений замедляется по мере того, как дни становятся короче и прохладнее, и в конечном итоге пигмент полностью разрушается. Желтые и оранжевые пигменты, называемые каротиноидами, становятся более заметными, а у некоторых видов накапливаются антоциановые пигменты.Танины придают листьям дуба и некоторым другим растениям тускло-коричневый цвет. Эти изменения пигментов листьев ответственны за осеннюю окраску листьев. Есть некоторые признаки того, что длина светового дня может контролировать старение листьев лиственных деревьев за счет своего воздействия на метаболизм гормонов; как гиббереллины, так и ауксины замедляют опадание листьев и сохраняют зелень листьев в условиях короткого осеннего дня.

The Editors of Encyclopaedia Britannica Эта статья была недавно отредактирована и обновлена ​​Мелиссой Петруццелло, младшим редактором.

Узнайте больше в этих связанных статьях Britannica:

форм листьев оптимизируют солнечный свет – Биологическая стратегия – AskNature

Улавливает, поглощает или фильтрует энергию

Естественно доступны многие формы энергии, включая кинетическую, потенциальную, термическую, упругую, лучистую, химическую и другие. Все живые системы нуждаются в энергии для выполнения своих многочисленных действий, и они разработали стратегии использования одной или нескольких форм энергии. Чтобы наиболее эффективно и рационально улавливать энергию, живые системы должны максимально увеличить их воздействие, используя стратегии, соответствующие данной форме энергии.Например, некоторые растения увеличивают площадь своей поверхности, доступную для улавливания лучистой энергии солнца, в то время как у других есть стратегии фокусировки рассеянного света на фотосинтезирующих областях.

Распределить энергию

Естественно доступны многие формы энергии, включая кинетическую, потенциальную, термическую, упругую, лучистую, химическую и другие. Всем живым системам требуется энергия для выполнения своих многочисленных функций. Энергия – это не физический объект, который можно удерживать, поэтому ее также нельзя толкать, тянуть или переносить.Однако его можно передавать или трансформировать. Например, золотистая улитка имеет трехслойный панцирь, который рассеивает или передает силы от кусающего ее хищника, тем самым сводя к минимуму повреждение ее мягкого тела внутри панциря.

Изменить размер / форму / массу / объем

Многие живые системы изменяют свои физические свойства, такие как размер, форма, масса или объем. Эти модификации происходят в ответ на потребности живой системы и / или меняющиеся условия окружающей среды.Например, они могут делать это для более эффективного передвижения, спасения от хищников, восстановления после повреждений или по многим другим причинам. Эти модификации требуют соответствующей скорости и уровня отклика. Для изменения любого из этих свойств требуются материалы, позволяющие такие изменения, сигналы для внесения изменений и механизмы для управления ими. Примером может служить рыба-дикобраз, которая защищает себя от хищников, делая глотки воды или воздуха, чтобы надуть свое тело и поставить шипы, встроенные в кожу.

Adapt Phenotype

Живые системы со временем развиваются в ответ на давление отбора.Селективное давление – это факторы окружающей среды, которые снижают репродуктивный успех некоторых людей в популяции. Генетический состав (генотип) – это один из способов, с помощью которого живые системы смягчают давление отбора, но другой – адаптируемые фенотипы. Фенотип – это наблюдаемая характеристика, которую можно рассматривать как выражение генотипа в сочетании с модификациями, вызванными окружающей средой или условиями развития. Люди, популяции или экосистемы, фенотипы которых способны снижать воздействие селективного давления, могут выжить.Некоторые растения, например, изменяют форму своих листьев в ответ на изменение условий окружающей среды. Оливковое дерево имеет разную форму листьев в солнечную погоду по сравнению с тенистыми участками дерева, но в следующем году те же самые почки могут развить листья другой формы.

Массивная база данных из 182 000 листьев помогает прогнозировать семейные деревья растений

История растения запечатлена в его листьях. У дерева, растущего в холодной среде с большим количеством воды, чаще будут большие листья с множеством зазубренных зубов по краям.Но если один и тот же вид обитает в теплом и сухом регионе, его листья, вероятно, будут меньше и более гладкими.

Атлас, в котором прослеживаются формы 182 000 листьев из 141 семейства растений и 75 мест по всему миру, обещает улучшить способность ученых читать эту историю. Используя этот атлас, исследователи обнаружили, что одна форма листа точно предсказывала, где лист был собран в 14,5% случаев, а семейство растений правильно в 27,3% случаев. Это намного лучше, чем предсказания, сделанные с использованием обычных методов для описания формы листа.

Исследователи надеются, что этот подход поможет им узнать больше о силах, формирующих листья растений, и даже получить представление о древнем климате, анализируя формы окаменелых растений. «Это потрясающий набор данных, – говорит Дэн Пеппе, палеоботаник из Университета Бэйлора в Вако, штат Техас. «Мы все ближе и ближе подходим к автоматизации измерения формы листьев и используем это для определения таксономии растений и реконструкции климата».

Результаты были опубликованы 20 июня на bioRxiv, сервере, на котором размещены биологические препринты.Морфолог растений и ведущий автор Дэн Читвуд также представил исследование на встрече Botany 2017 в Форт-Уэрте, штат Техас, 27 июня.

Формирование данных

Читвуд, ранее работавший в Центре науки о растениях Дональда Дэнфорта в Сент-Луисе, штат Миссури, и его коллеги собрали воедино данные из своей собственной работы по конкретным группам растений, таким как виноград и томаты, а также несколько больших наборов данных из проектов, нацеленных на каталогизировать более широкий спектр видов и местонахождений растений.

Затем они использовали топологический метод, называемый стойкой гомологией, для анализа формы каждого листа. Этот метод присваивает каждому пикселю изображения значение в соответствии с плотностью пикселей вокруг него. Команда разбила каждый лист на 16 частей и проанализировала структуру ценностей в каждой из них. Исследователи использовали полученный каталог форм листьев для поиска таксономических и географических взаимосвязей между видами.

Конечная цель

Читвуда – реконструировать “морфопространство” листа: полный каталог возможных форм листа.«Если бы вы могли измерить все листья, которые существовали в настоящее время, и все листья, которые когда-либо существовали, было бы это полностью случайным?» он спрашивает. «Или будут какие-то листья, которые так и не появятся? Это потому, что растения не могут их производить? ”

Стойкая гомология использовалась для сопоставления всего, от сетей нейронов до структуры музыкальных фраз, и Читвуд надеется, что это может обеспечить единый метод анализа всех частей растения. Другие стремятся применить тот же метод в своих собственных исследованиях.Морфолог растений Янник Штедлер из Венского университета хочет использовать эту технику для анализа своей растущей библиотеки рентгеновских изображений цветов. Он надеется, что это поможет ему преодолеть камень преткновения с помощью обычных морфологических методов, многие из которых включают размещение ориентиров – точек на структурах, повторяющихся у разных видов – на изображениях.

Эти техники хорошо подходят для животных, говорит он, у которых обычно есть очевидные ориентиры: точка, в которой встречаются две кости, угол глаза, кончик носа.Но цветы часто имеют гладкую изогнутую поверхность, что затрудняет определение конкретных ориентиров. «Это была ужасная проблема с листьями и цветами», – говорит Штедлер. «Это сдерживало нас».

Лист за листом

Палеоботаники, такие как Пеппе, надеются найти способы автоматизировать анализ окаменелых листьев – процесс, который в настоящее время требует кропотливой работы по ручному нанесению ориентиров на окаменелостях для анализа.

В рамках других проектов анализируются особенности растений, включая листья, плоды и цветы, чтобы исследователи и любители могли быстро идентифицировать их в полевых условиях.Проект под названием Pl @ ntNet, например, собрал миллионы изображений, представленных пользователями со всего мира через приложение для мобильных телефонов, говорит ботаник Пьер Бонне из Французского центра сельскохозяйственных исследований по международному развитию в Монпелье, Франция. На данный момент в рамках проекта было проанализировано 580 000 изображений 13 000 видов растений с использованием методов машинного обучения.

Pl @ ntNet лучше определяет растения, чем атлас Читвуда, говорит один из сотрудников Бонне, ученый-компьютерщик Алексис Жоли из Французского института исследований в области компьютерных наук и автоматизации в Монпелье.Он добавляет, что команда еще не использовала Pl @ ntNet для изучения разнообразия форм листьев.

Читвуд надеется использовать результаты своих топологических методов в алгоритмах машинного обучения, чтобы увидеть, могут ли они улучшить его таксономические и географические прогнозы. Но, по его словам, он больше заинтересован в понимании формы листьев, чем в классификации растений.

Было время, когда казалось, что попытки понять морфологию растений утихают, – говорит Штедлер. Но эта область переживает возрождение отчасти благодаря широко распространенным усилиям по характеристике свойств растений, особенно сельскохозяйственных культур, и понимания того, как на них влияют генетика и окружающая среда.

«Морфология возрождается», – говорит Штедлер. «Вот куда мы направляемся. И я думаю, особенно вместе с генетическими данными, у нас очень светлое будущее ».

Эта статья воспроизводится с разрешения и была впервые опубликована 7 июля 2017 года.

Эволюция и развитие формы листа | Накапливающиеся глюки

Листья бывают невероятно разнообразной формы: от простых листьев с одинарными лопастями до более сложных форм, состоящих из более мелких листочков.Как такое разнообразие форм генерируется лежащим в основе генетическим механизмом? Хотя у нас все еще нет полного ответа, исследование, недавно опубликованное в Science, приблизило нас на шаг вперед, выявив ген, ответственный за формирование листочков в сложных листьях.

Чтобы выяснить, какой ген определяет, станут ли листья простыми или сложными, группа исследователей обработала семена Caradmine hirsuta химическим веществом, вызывающим мутации, а затем искала изменения в листьях растений, выращенных из этих семян. C. hirsuta обычно имеет сложные листья, в то время как его близкий родственник, модельное растение Arabidopsis thaliana , имеет простые листья. Ища мутировавшие растения C. hirsuta с листьями, которые были похожи на листья A. thaliana , команда надеялась обнаружить ген, ответственный за различие.

Стратегия отлично сработала. После обнаружения растений C. hirsuta с простыми листьями, команда смогла идентифицировать ответственный ген.Ген, который они назвали СНИЖЕННАЯ СЛОЖНОСТЬ ( RCO ), не присутствовал в геноме A. thaliana , что подчеркивает важность работы с разными видами вместо привязки к модельным организмам. «Если бы мы не сравнивали два растения, мы бы никогда не обнаружили эту разницу, поскольку невозможно найти ген там, где его нет», – сказал профессор Милтос Циантис из Института исследований селекции растений им. Макса Планка, возглавлявший исследование.

RCO возник в результате дупликации одного гена у предка C.hirsuta и A. thaliana для получения кластера из трех генов. После дупликации три гена разошлись, следуя собственному эволюционному пути; например, LMI1 (один из других генов в кластере) и RCO активны в разных местах листа, показывая комплементарные паттерны экспрессии. Хотя у его предков были все три гена, A. thaliana потеряли два из них в ходе своей эволюции, оставив только LMI1 .

RCO активен на краю развивающихся листьев между участками, где будут расти листочки. Ограничивая рост в этих областях, он изменяет форму листа, ломает край и превращает простой лист с одной пластинкой в ​​сложный лист, состоящий из листочков. Этого не происходит с растениями, у которых отсутствует рабочая копия RCO , таких как A. thaliana или мутанты C. hirsuta , созданные командой. «Листья Arabidopsis простые и цельные, потому что рост не подавляется геном RCO », – пояснил Циантис.

Растение A. thaliana (слева) и C. hirsuta (справа)

Но арабидопсис все еще имеет один из генов из кластера – LMI1 – так почему же этот ген не меняет форму? листья? Отличается ли RCO от других генов в кластере? Основное различие, как обнаружила команда, заключается в том, как и где экспрессируются гены. Трангенные растения C. hirsuta с мутированной версией RCO и нормальной копией LMI1 все еще давали простые листья, но когда команда сконструировала мутанты RCO с копией LMI1 , которая была экспрессирована, где RCO , как правило, растения вновь обрели свои сложные листья.Аналогичным образом, экспрессия LMI1 в домене RCO в A. thaliana трансформировала его простые листья в сложные листья, даже несмотря на то, что этот вид не имеет копии гена RCO . Другими словами, хотя гены не идентичны – LMI1 обычно делает что-то немного другое в другой части листа – они достаточно похожи, чтобы LMI1 мог заменить RCO , если он выражен в правильное место.

Итак, это говорит нам о том, как эти маленькие растения в своем уголке жизни развили листья различной формы, но можем ли мы действительно обобщить их на другие виды? Чтобы выяснить это, исследователи выбрали LMI / RCO -подобных генов из эволюционно различных растений (розида и ранункулида) и протестировали их эффект при экспрессии в домене RCO в A.Талиана . Во всех случаях, кроме одного, полученные растения имели сложные листья, что позволяет предположить, что способность этих генов подавлять рост, вероятно, возникла до разделения между эвдикотами и другими семенными растениями.

Исследователи также показали, что RCO , похоже, не влияет на распределение ауксина в листе, гормона растения, который играет центральную роль в развитии и формировании рисунка, включая зубчатость листа. Вместо того, чтобы контролировать форму листа, изменяя структуру ауксина, он выполняет свою задачу, просто регулируя скорость роста.Разделение между формированием паттерна (контролируемым ауксином) и ростом (контролируемым RCO ) предлагает интересные возможности для эволюции развития растений и, вероятно, станет ценным открытием для будущих исследований в этой области.

Ссылка
Влад и др. Эволюция формы листа посредством дублирования, регуляторной диверсификации и потери гена гомеобокса. Наука 343 (6172): 780-783. (2014) doi: 10.1126 / science.1248384

Изображение предоставлено
Изображение листа принадлежит пользователю Debivort на Викискладе.
Изображение A. thaliana и C. hirusta было включено в пресс-релиз MPI и © MPI f. Исследования в области селекции растений / Лемпе.

От листьев к облакам: выясняя, как выбросы деревьев формируют воздух вокруг нас

Фото любезно предоставлено ARM Climate Research Facility

Исследователи проекта GoAmazon получили этот вид с вершины башни Эдди Флакс в пологе, где они измерили выбросы деревьев.

Когда он смотрел на Амазонку сверху, блестящие листья образовывали волны листвы.Ветер кружил в них, создавая водовороты и лужи зелени. С этой точки зрения некоторые люди, возможно, только что видели деревья. Но со своего высокого места Колби Джардин, исследователь Национальной лаборатории Лоуренса Беркли Министерства энергетики (DOE), увидел нечто большее – сложный экологический цикл леса. Начиная с выбросов, производимых листьями до облаков высоко над головой, каждый компонент влияет на все остальные.

Джардин был частью проекта «Зеленый океан Амазонки» или проекта GoAmazon Управления науки Министерства энергетики США, который был направлен на лучшее понимание круговорота воды в бассейне Амазонки.Взяв данные с покачивающейся узкой платформы выше 10-этажного здания, Джардин надеялся изучить одну часть этой системы – то, как тропические листья производят выбросы.

«Вы действительно чувствуете, каково быть листом в верхнем куполе», – сказал он.

Амазонка – самый большой и самый разнообразный тропический лес в мире, простирающийся в девяти странах. В то время как антропогенные выбросы загрязняют воздух в сухой сезон, воздух над Амазонкой в ​​сезон дождей является одним из самых чистых мест на Земле.

Этот контраст делает его идеальным местом для Джардин и других исследователей, чтобы изучить, как деревья выделяют выбросы и какое влияние эти выбросы оказывают на климат.

Деревья и другие растения производят от сотен до тысяч летучих органических соединений (ЛОС). Эти химические вещества на основе углерода легко испаряются из жидкости или твердого вещества в воздух при гораздо более низких температурах, чем большинство химических веществ. Например, ваш нос ощущает ЛОС, когда вы чувствуете запах сосен. Другие летучие органические соединения созданы человеком, например, те, которые производят «запах новой машины».«В то время как антропогенные летучие органические соединения преобладают в городских районах, летучие органические соединения, производимые деревьями, играют важную роль в Амазонке.

В течение нескольких минут или часов после того, как деревья высвобождают их, летучие органические соединения вступают в реакцию с озоном и другими химическими веществами в атмосфере. Они группируются вместе, чтобы стать более крупные соединения или вступают в реакцию с антропогенными выбросами дизельных транспортных средств или электростанций, работающих на ископаемом топливе. В обоих случаях они образуют вторичные органические аэрозоли (SOA), твердые или жидкие частицы, взвешенные в газе.

От образования смога до влияния на формирование облаков , SOA управляют рядом атмосферных и климатических процессов.Взаимодействие между аэрозолями, ЛОС и другими биологическими выбросами создает одну из самых больших неопределенностей в климатических моделях. Управление науки Министерства энергетики поддерживает исследования ЛОС из деревьев и SOA, которые они образуют.

Большое влияние крошечных частиц

Для соединений, которые часто действуют менее двух часов, прежде чем вступить в реакцию с чем-то другим, летучие органические соединения имеют большое влияние. Это особенно верно в тропиках, где от 30 до 50 процентов деревьев выделяют летучие органические соединения.Через SOA, в которые они превращаются, ЛОС влияют на погоду и климат двумя основными способами.

Повышение надежности моделей

Модели земных систем пытаются собрать все эти данные – от образования ЛОС до образования облаков – в попытке имитировать сложные экосистемы.

«Модель, конечно, хороша ровно настолько, насколько хороша информация, которую она представляет, – сказал Скот Мартин, исследователь Гарвардского университета, который является одним из руководителей GoAmazon. «Полевые измерения дают нам представление о процессе.Они создают основу, на которой может быть построена модель ».

Разработчики моделей помещают полевые и экспериментальные данные непосредственно в модель, а также используют их для тестирования результатов модели.

Хотя большинство моделей имеют очень упрощенные версии влияние ЛОС и SOA, данные GoAmazon и аналогичных исследований могут существенно улучшить их. Диапазон данных – от почти нетронутых условий во влажный сезон до загрязнения в сухой сезон – позволяет разработчикам моделей гораздо более точно учитывать SOA .Сезон дождей на самом деле является исходной точкой, которую они могут использовать, чтобы понять, как антропогенное загрязнение изменило эти циклы.

Во-первых, SOA составляют большую часть крошечных частиц в атмосфере. Они влияют на количество солнечного света, поглощаемого или рассеиваемого атмосферой, и, следовательно, на количество света и тепла, достигающего поверхности Земли.

Во-вторых, водяной пар конденсируется на SOA. Иногда частица собирает достаточно воды, чтобы превратиться в облачную каплю. Если он продолжит расти, он может стать каплей дождя, упавшей на землю.В рамках проекта GoAmazon решалась проблема сбора данных о летучих органических соединениях, SOA и их влиянии на погоду. Команда GoAmazon собрала данные с января 2014 года по декабрь 2015 года, используя Центр климатических исследований для измерения атмосферной радиации (ARM), пользовательский объект Управления науки.

Что происходит, когда дерево дышит?

Чтобы составить карту роли биологических ЛОС в тропических лесах, ученые должны понять, как и почему деревья производят их. Легче сказать, чем сделать.

Количество факторов, определяющих производство ЛОС, ошеломляет.Сезон, виды деревьев, возраст листьев, концентрация углекислого газа в воздухе вокруг дерева, свет и температура – вот лишь некоторые из них. Кроме того, заводы не только выделяют летучие органические соединения; некоторые даже принимают некоторые летучие органические соединения.

Еще одна проблема – это просто получение данных внутри и над пологом леса. Один из основных способов отбора проб воздуха для исследователей – это полеты на нестандартных самолетах, набитых сложными инструментами, прямо над куполом.

В отличие от моделей, “измерения с самолетов предоставляют [данные] о реальной атмосфере”, – сказал Цзянь Ван, ученый из Брукхейвенской национальной лаборатории Министерства энергетики США.

Чтобы понять уровни изопрена (основного летучих органических соединений) чуть выше купола, команда GoAmazon выполнила восемь различных исследовательских полетов как во влажный, так и в сухой сезон. Их данные показали, что уровень выбросов изопрена был в три раза выше, чем показали спутниковые данные, и на 35 процентов выше, чем предсказывали модели. В частности, они обнаружили, что ни модели, ни спутники не учитывают разную высоту или разнообразие видов растений в Амазонке.

«Мы должны знать, кто такие игроки и каковы их источники», – сказал Джардин.

У Джардина и его команды был дополнительный подход – они целыми днями сидели на вершине узкой башни, возвышающейся из джунглей. После прогулки по лесу перед восходом солнца они каждые 10 минут брали пробы газов с разных уровней башни. Затем они проанализировали содержимое с помощью специального инструмента, который использует химические массы для их идентификации.

Отслеживая различия, они обнаружили, что деревья производят гораздо больше изопрена в течение дня, чем ночью, и в сухой сезон, чем в сезон дождей.Чем больше солнечного света и выше температура, тем больше изопрена выделяют растения. Команда также обнаружила, что чем большему стрессу подвергались листья, тем больше изопрена они производили.

Оба исследования показали, насколько сложным является влияние на производство ЛОС деревьями. Учет этих влияний имеет важное значение для улучшения данных, которые используются в климатических моделях.

Исследование башни также показало, что в особо стрессовых обстоятельствах ЛОС могут вступать в реакцию с кислородом внутри самих растений.Предыдущие исследования, в которых Джардин участвовал с иглами лоблоловой сосны и листьями манго, показывают, что это явление распространяется не только на Амазонку. Тот факт, что предприятия могут производить вторичные продукты, является еще одним фактором, который необходимо учитывать в моделях. Кроме того, это указывает на потенциальную важность ЛОС внутри самих растений. Они действительно могут помочь растениям справиться со стрессовыми факторами окружающей среды.

Что нужно, чтобы стать вторичным органическим аэрозолем

Когда деревья выбрасывают в воздух выбросы, возникает еще больше взаимодействий.Какие ЛОС образуют какие SOA, зависит от уровня ЛОС, газов, с которыми ЛОС реагируют, и от того, как много они смешиваются. Летучие органические соединения часто могут реагировать с кислородом и другими химическими веществами несколько раз, когда они перемещаются в атмосфере, каждый раз производя разные продукты. «Важно знать, что произойдет с летучими органическими соединениями и SOA, когда они будут транспортированы [далеко] от источников», – сказала Алла Зеленюк-Имре, исследователь Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории Министерства энергетики США (PNNL). Эти преобразования влияют как на характеристики SOA, так и на то, как они влияют на формирование облаков.

Для изучения этих реакций ученые используют как полевые, так и лабораторные исследования. Полевые исследования, такие как GoAmazon, предлагают реальные данные. Но ученые часто не могут полностью проанализировать эти химические реакции в полевых условиях.

«Фундаментальные лабораторные исследования могут помочь понять и интерпретировать более сложные данные наблюдений», – сказала Нга Ли «Салли» Нг, исследователь из Технологического института Джорджии. «И лабораторные, и полевые исследования действительно дополняют друг друга».

Исследование 2015 года, проведенное Нг, расширило понимание учеными роли изопрена в образовании SOA.Раньше большинство ученых считали, что уровни оксидов азота, которые часто образуются в автомобилях, грузовиках и электростанциях, работающих на ископаемом топливе, определяют уровни SOA. Ее исследование показало, что изопрен и химические вещества, образующиеся в результате этого, были даже более важными, чем уровни оксида азота сами по себе. Именно сложные взаимодействия между летучими органическими соединениями (включая изопрен) и оксидами азота оказали наибольшее влияние на характеристики SOA.

С тех пор другие лабораторные исследования изучали, как ЛОС взаимодействуют с различными загрязнителями от сжигания ископаемого топлива, включая сульфаты и аммиак, производимые в сельском хозяйстве.В обоих исследованиях биологические ЛОС покрывались антропогенными выбросами. Это коренным образом изменило как то, как VOC стали SOA, так и сами характеристики SOA.

На основе этих результатов лабораторных исследований проект GoAmazon изучил, как эти взаимодействия проявляются в реальном мире. В частности, исследовательская группа глубоко изучила взаимосвязь между выбросами растений и антропогенным загрязнением.

Чтобы добраться туда, где были данные, они пролетели на самолете прямо через плавающий столб загрязнения из города Манаус, который находится глубоко в Амазонии.Ученые обнаружили, что ЛОС реагируют с кислородом в несколько раз быстрее и интенсивнее внутри загрязненной зоны, чем за ее пределами. Кроме того, загрязнение коренным образом изменило процесс превращения ЛОС в SOA. Исследователи измерили ряд химических соединений внутри шлейфа, которые отсутствовали за его пределами.

На земле ученые взяли пробы воздуха на большой поляне, окруженной тропическим лесом. Подвергая окружающий воздух воздействию высоких концентраций газов, которые вступают в реакцию с летучими органическими соединениями внутри контейнера, они имитировали результаты производства SOA за несколько дней или месяцев.Они обнаружили, что в сухой сезон было в четыре-пять раз больше SOA, чем во влажный. К удивлению, они также обнаружили, что существует значительно больше SOA, чем можно произвести с помощью одних только летучих органических соединений. Этот результат предполагает, что летучие органические соединения – не единственные газы, играющие важную роль в образовании SOA – это еще один пробел в нашем понимании.

В воздухе

Фото любезно предоставлено ARM Climate Research Facility

Для сбора данных о летучих органических соединениях и вторичных органических аэрозолях в атмосфере команда GoAmazon собрала данные с вершины башни Эдди Флакс.

Действительно, когда SOA уносятся в атмосферу, все становится лучше.

«Аэрозоли действуют как семена, образующие облака», – сказал Нг. Если на них конденсируется достаточное количество водяного пара, они со временем могут превратиться в капли дождя.

Но прежде, чем пойдет дождь, должно произойти многое. Размер SOA, из чего они сделаны, как они движутся и как долго они находятся в воздухе – все это определяет, насколько хорошо они поглощают или выделяют воду.

В одном из исследований GoAmazon было рассмотрено, как частицы на основе углерода (в основном естественные) и неуглеродные (в основном созданные человеком) по-разному поглощают и выделяют воду.Предыдущие лабораторные исследования показали, что способ улавливания водяного пара частицами зависит в основном от концентраций загрязняющих веществ, взаимодействующих с SOA. Но в реальном мире это гораздо больше зависело от концентраций самих SOA и других аэрозолей.

Другое исследование GoAmazon предоставило результаты, противоречащие общепринятым представлениям. Ученые не думали, что мельчайшие аэрозоли могут повлиять на образование облаков. Они просто были недостаточно большими. Но исследование показало, что эти крошечные частицы на самом деле могут сделать штормы на Амазонке более интенсивными, облака – больше, а вероятность выпадения дождя – выше.

«Это исследование открывает новую дверь к пониманию того, как аэрозоли влияют на облака и погоду в этих теплых и влажных регионах», – сказал Цзивен Фан, другой ученый PNNL.

Хотя исследование не определило, возникли ли эти крошечные аэрозоли из летучих органических соединений, этот вопрос рассматривается в последующем исследовании. Расширение знаний ученых о влиянии SOA на формирование облаков помогает ученым проследить, как погодные и климатические системы меняются с течением времени.

Сплетенные экологические связи Амазонки, от деревьев до облаков, продолжают удивлять ученых.

Как сказал Жардин, «смотреть на интерфейсы этих систем очень сложно, но это также то, где большая часть возможностей».

Управление науки является крупнейшим спонсором фундаментальных исследований в области физических наук в Соединенных Штатах и ​​работает над решением некоторых из наиболее актуальных проблем нашего времени. Для получения дополнительной информации посетите https://science.energy.gov .

Шеннон Брешер Ши – старший писатель / редактор Управления науки, Шеннон[email protected].

Садовые направляющие | Список форм для идентификации листьев

композиция из пяти осенних листьев вяза. изображение Солодовникова Елена с сайта Fotolia.com

Одна из самых отличительных черт любого растения, будь то дерево, куст, кустарник или цветок, – это его листья. Листья бывают разных оттенков и размеров, но одна вещь, которая была хорошо задокументирована, – это количество разных форм, которые принимают листья. Изучение некоторых из наиболее распространенных форм листьев – хороший способ начать учиться распознавать различные растения простым взглядом.

Лопастные

Лопастные листья состоят из трех-пяти выступов, выходящих из центральной, основной части листа.

Одним из лучших образцов растения с лопастными листьями является клен. Листья колеблются от 6 до 14 дюймов в длину и, что характерно для лопастных листьев, часто имеют такую ​​же ширину, как и длину.

К другим растениям с лопастными листьями относятся сладкое дерево, тюльпан-тополь и виноград.

• Одна из самых отличительных характеристик любого растения, будь то дерево, куст, кустарник или цветок, – это его листья.
  
• Листья колеблются от 6 до 14 дюймов в длину и, что характерно для лопастных листьев, часто имеют такую ​​же ширину, как и длину.

Треугольный

Треугольный лист, как следует из названия, имеет форму пирамиды. Часто треугольный лист имеет не плоское основание на стороне стебля, а наклонную сторону, так что лист напоминает наконечник стрелы.

Треугольные листья часто встречаются на травах. Некоторые примеры включают картофель с уткой и стрелу арум.Листья виноградных лоз, таких как вьющаяся конопля, также имеют треугольную форму.

Эллиптический / яйцевидный

лист вяза 3 изображение Александра Ошвинцева с Fotolia.com

Эллиптические или яйцевидные листья, как следует из названия, имеют овальную форму с острыми или закругленными точками. Края листьев могут быть зубчатыми или гладкими, и это одна из наиболее распространенных форм листьев, которые можно найти на деревьях, кустарниках и цветах. Эти термины используются для описания формы листьев, которые растут на одном листе на стебле, в отличие от листочков овальной формы, которые растут вместе с несколькими листьями на стебле (см. Следующий раздел).

• Треугольный лист, как следует из названия, имеет форму пирамиды.
  
• Края листьев могут быть зубчатыми или гладкими, и это одна из наиболее распространенных форм листьев, которые встречаются на деревьях, кустарниках и цветах.

Примеры растений с яйцевидными листьями включают вяз, синий бук, кизил, падуб и сплошной сорняк.

Перистые

Перистые листья с двумя рядами листочков на лицевых сторонах стебля.Листочки обычно имеют яйцевидную форму, их длина и количество различаются в зависимости от растения.

Бузина, болотная роза, трубчатая виноградная лоза и ясень имеют перистые листья.

Двуноперистые

Двуноперистые листья имеют один стебель, из которого вырастает несколько стеблей, каждый со своими перистыми листьями.

Многие папоротники двулепестковые, их также называют дважды обрезанными. Эти дважды срезанные папоротники часто имеют мягкий вид и состоят из бесчисленных крошечных листочков.