Строение дерева: как устроено дерево от корней до кроны

Из каких частей состоит дерево

Дерево — многолетнее растение с одним прочным одревесневшим стволом, который несёт крону высоко над землёй. Высота даёт ему главное преимущество: листья оказываются над соседями и получают больше света. Цена этой высоты — сложная система труб, по которым вода поднимается на десятки метров вверх.

Разберём дерево снизу вверх.

Корни. Держат дерево в земле и всасывают воду с растворёнными солями. Корневая система у крупного дерева часто шире кроны, но большая её часть лежит неглубоко, в верхнем слое почвы, где больше воздуха и питательных веществ. Всасывают воду не толстые корни, а тончайшие молодые кончики с корневыми волосками. Многим деревьям помогают грибы: их нити оплетают корешки и добывают для дерева воду и соли в обмен на сахара. Так живут, например, берёза с подберёзовиком.

Ствол. Держит крону и соединяет её с корнями двумя встречными потоками. Об устройстве ствола — ниже.

Крона. Ветви, листья и почки. В листьях на свету идёт фотосинтез: из воды и углекислого газа получаются сахара. Почки — зачатки будущих побегов, листьев и цветков; в высоту дерево растёт именно из верхушечных почек.

Форму кроны задаёт то, как ведут себя почки. У ели верхушечная почка сильно подавляет боковые, поэтому дерево тянется вверх ровным конусом. У дуба или яблони боковые почки дают мощные ветви, и крона разрастается вширь. Если у молодой ели сломать макушку, одна из боковых веток постепенно загнётся вверх и займёт место вершины.

Ствол дерева в разрезе

На спиле ствола видно несколько слоёв. Идём снаружи к центру.

Слой ствола	Что делает
Корка (наружная кора)	мёртвый слой пробки, защищает от холода, солнца, насекомых и потери воды
Луб	живой слой под коркой; по его ситовидным трубкам сахара из листьев идут вниз, к корням и в запас
Камбий	тонкий, в несколько клеток, слой, которые постоянно делятся: внутрь откладывают древесину, наружу — луб
Заболонь (молодая древесина)	светлая часть древесины; по её сосудам вода с солями поднимается от корней к листьям
Ядро (старая древесина)	центр ствола, у многих пород темнее; воду уже не проводит, но держит вес дерева
Сердцевина	узкая рыхлая полоска в самом центре, остаток молодого побега

В обиходе корой называют всё, что снимается со ствола, — вместе с лубом. Поэтому когда говорят «олень объел кору», пострадал прежде всего луб, а это опасно для дерева.

Древесину образуют клетки с толстыми стенками, пропитанными веществом лигнином. Именно лигнин делает древесину твёрдой. Клетки, по которым идёт вода, к моменту работы уже мёртвые: от них остаются полые трубки, соединённые друг с другом в длинные цепочки.

Годичные кольца

Камбий работает не равномерно. Весной, когда дереву нужно много воды для молодых листьев, он откладывает крупные клетки с тонкими стенками — это светлая, рыхлая ранняя древесина. Ближе к концу лета клетки становятся мелкими и толстостенными — получается тёмная, плотная поздняя древесина. Зимой камбий отдыхает. На спиле видна резкая граница между тёмной полосой прошлого года и светлой полосой следующего. Пара «светлая + тёмная» и есть одно годичное кольцо.

По кольцам узнают не только возраст. Широкое кольцо — год был тёплым и влажным, узкое — засушливым или холодным. Рубцы в кольцах выдают пожары, а подряд идущие узкие кольца — годы, когда дерево затеняли соседи. Учёные сверяют рисунок колец старых брёвен с живыми деревьями и так датируют деревянные постройки.

У деревьев влажных тропиков, где сезонов почти нет, чётких колец часто не бывает: камбий там работает круглый год.

Как вода поднимается к листьям

Насоса у дерева нет, а вода поднимается на высоту многоэтажного дома. Работает это так.

1. Лист испаряет воду. Через мелкие отверстия-устьица на нижней стороне листа вода уходит в воздух. В жаркий день крупное дерево испаряет очень много воды.
2. Испарение тянет воду из сосудов. На место ушедших молекул подтягиваются новые из жилок листа, а за ними — из веток и ствола.
3. Столб воды не рвётся. Молекулы воды сильно сцеплены друг с другом, и в тонких трубках древесины вода держится непрерывной нитью от листьев до корней.
4. Корни всасывают новую воду. Натяжение передаётся вниз, и корневые волоски забирают воду из почвы. С водой приходят растворённые соли.
5. Сахара идут навстречу. По лубу вниз и в стороны растекаются сахара из листьев: ими питаются корни, камбий, почки и плоды.

Главная сила здесь — испарение с листьев. Поэтому летом, когда листья есть, сок в стволе идёт вверх быстро, а зимой у голых лиственных деревьев почти стоит.

Чем отличаются хвойные и лиственные деревья

Признак	Хвойные (сосна, ель)	Лиственные (дуб, берёза)
Листья	иглы-хвоинки, у большинства живут несколько лет	плоские листья, у наших деревьев опадают на зиму
Проводящие клетки древесины	трахеиды — узкие клетки, вода перетекает через поры	крупные сосуды, открытые трубки из клеток
Смола	есть смоляные ходы, смола затягивает раны	обычно нет
Семена	в шишках, открыто на чешуях	внутри плода: жёлудь, орех, крылатка
Древесина	в основном мягкая и лёгкая	бывает и мягкой, и очень твёрдой

Лиственница стоит особняком: она хвойная, но сбрасывает хвою на зиму, как берёза листья.

Интересные факты

Берёзовый сок. Ранней весной, когда листьев ещё нет и испарять воду нечему, берёза гонит сок вверх за счёт давления в корнях: они накачивают воду с запасёнными за зиму сахарами. Поэтому сок течёт только несколько недель перед распусканием листьев. Потом за подъём воды берутся листья, и корневое давление уже не играет главной роли.

Кольцо на коре губит дерево. Если снять кору вместе с лубом по кругу ствола, вода ещё будет подниматься по древесине, и крона какое-то время останется зелёной. Но сахара перестанут доходить до корней. Корни ослабнут без питания, и через некоторое время дерево погибнет. Так раньше сушили деревья на корню перед рубкой.

Зачем берёза сбрасывает листья. Зимой вода в почве замерзает, и корни не могут её взять. Широкие листья продолжали бы испарять воду, и дерево бы пересохло. Кроме того, на листве копился бы снег и ломал ветви. Перед листопадом дерево забирает из листьев ценные вещества, зелёный хлорофилл разрушается, и становятся видны жёлтые пигменты, которые были в листе всё лето. У основания черешка растёт пробковый слой, и лист отваливается по нему, как по линии отрыва. Хвоя с её восковым налётом и маленькой поверхностью теряет воды гораздо меньше, поэтому ель и сосна зимуют зелёными.

Качели не уедут вверх. Ствол растёт в толщину, но не вытягивается по всей длине. Нижняя ветка через годы остаётся на той же высоте, и качели, подвешенные к ней, дети достанут и через десять лет.

Как запомнить строение дерева

Вопросы для самопроверки:

• Какой слой ствола делает дерево толще? Камбий: каждый год он откладывает новую древесину внутрь и новый луб наружу.
• По какому слою идёт вода, а по какому — сахара? Вода с солями — вверх по древесине, сахара — вниз по лубу.
• Почему весенняя древесина светлее летней? Весной камбий строит крупные клетки с тонкими стенками, к осени — мелкие и плотные.
• Что заставляет воду подниматься? Испарение из листьев тянет вверх непрерывный столб воды в сосудах.

Про орган, где дерево делает себе пищу, подробно рассказано в статье о строении листа. Общая схема любого растения — корень, стебель, лист, цветок — разобрана в статье о строении растения, а из каких клеток всё это сложено — в статье о строении клетки.