Как береза готовится к зиме

Обновлено: 05.10.2024

Растения заранее готовятся к зиме. Чтобы пережить зиму, они вырабатывают ряд приспособлений.
В теплый период второй половины лета, когда заканчивается рост растений в высоту и толщину, закладывается верхушечная почка. Молодые однолетние побеги должны до холодов одревеснеть. Покровная кожица молодых побегов из зеленой становится побуревшей или серой. В это же время начинается процесс закаливания растений. Продукты фотосинтеза не расходуются на рост побегов, а накапливаются в тканях дерева как запасные защитные вещества и расходуются следующей весной на образование новых побегов и листьев.

Чем больше будет запасных веществ, в первую очередь крахмала, тем выносливее, морозоустойчивее будет растение, так как температура замерзания клеточного сока в деревьях с большим количеством запасных веществ значительно ниже, чем у деревьев с малым запасом. Это относится не только к древесным растениям, но и кустарникам.

Сбрасывание листьев на зиму, прекращение роста и вступление в состояние покоя одеревеневших побегов — все это также приспособление растений к зиме. На побегах остаются только те почки, которые выдерживают зимнюю стужу до —35—40°С. В холодное время крахмал (как запасное вещество) у клена и дуба превращается в сахар, а у хвойных, березы и липы — в масла.

Наличие толстой опробковевшей коры на побегах смягчает резкие колебания зимней температуры, а весной предохраняет растение от солнечных ожогов.

С листопадом жизнь внутри растения не затухает. Еще активнее идет процесс гидролиза крахмала. Продукты фотосинтеза начинают накапливаться в тканях, как запасные защитные вещества. Чем больше будет запасных веществ, в первую очередь крахмала, тем выносливее и морозоустойчивее будет растение. Интенсивность обмена веществ с наступлением похолоданий резко падает. И у деревьев наступает период покоя. Но корни продолжают усиленно расти. Единственное препятствие для их роста - снижение температуры почвы и ее замерзание.

Чем плавнее снижается температура, тем более подготовленным дерево уходит в зимнюю спячку. Пробуждаться дерево начинает весной, когда увеличивается световой день и повышается температура.

Низкие температуры – существенный фактор, определяющий распространение разных представителей флоры. Холод ограничивает продвижение видов на север и вверх в горы и отрицательно влияет на растения зимой: при значительном понижении температуры снижаются темпы роста и развития видов, что может привести к их гибели. В чем же секрет морозоустойчивости растений?

Тактика действий

Чтобы освоиться в условиях северных зим, в растениях заложены две основные тактики выживания: избегать охлаждения или адаптироваться к действию холода. Для этого они используют разные способы защиты от низких температур, которые связаны с динамикой биоритмов роста и развития с учетом сезонных изменений погоды и долготы дня

Мы не часто задумываемся над тем, что в наших лесах встречаются такие стойкие к сильным морозам растения, как:

Бузина красная (Sambucus racemosa)

Береза пушистая (Betula pubescens)

Ель обыкновенная (Picea abies)

Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris)

Это неудивительно, так как комплекс процессов подготовки к зиме у них происходит на физиологическом уровне – незаметно для глаз, хотя отдельные признаки мы все же замечаем. Целый ряд важных приспособлений, позволяющих видам шагнуть на север, связан с динамикой биоритмов роста и развития с учетом сезонных изменений погоды и долготы дня.

Смотрите также:

Зимние проблемы деревьев

Сильные морозы (для определенных пород), а также резкая смена температур вызывают нарушение физиологических процессов у растений.

Следует различать свойства растений, характеризующие реакцию растений в холодных условиях:

холодостойкость – реакция на низкие температуры;
морозостойкость – реакция на отрицательные температуры;
зимостойкость – весь комплекс факторов, с которыми растение встречается зимой.

Листопад

Это один из важных механизмов приспособления к холоду. С наступлением осени в основании черешка образуется специальный отделительный слой, и листья опадают. Как правило, к этому времени они уже не способны выполнять свою главную функцию – фотосинтез.

Листопад — один из важных механизмов приспособления к холоду

После разрушения главной фабрики фотосинтеза – хлорофилла – пластиды меняют свой цвет с зеленого на оранжевый, красный, желтый. Растения готовятся к зимнему покою, у них замедляются все физиологические процессы, даже дыхание переходит на экономный режим.

Листопад позволяет деревьям и кустарникам уменьшить испарение и сохранить влагу, которую невозможно добыть из холодной и тем более мерзлой почвы. Именно поэтому лиственные растения, способные сбрасывать листву, дальше продвигаются на север. Самые морозоустойчивые среди хвойных – листопадные лиственница сибирская (Larix sibirica) и лиственница Гмелина (Larix gmelinii). Эти растения составляют основу древостоев северной тайги, растут на вечной мерзлоте.

Одна из самых морозостойких хвойных пород – лиственница сибирская – сбрасывает свою хвою на зиму

Весной растения пробуждаются. Находящиеся в состоянии глубокого покоя – реагируют на увеличение продолжительности светового дня. Для видов с неглубоким покоем достаточно первых теплых дней, чтобы почки тронулись в рост. Поэтому для них опасен возврат весенних заморозков.

У брусники и черники почки укрыты листовым опадом и мхом

Закаливание растений

Одновременно с погружением в состояние покоя идет еще один важный процесс – закаливание. Он происходит в растениях постепенно с наступлением холодов. Закаливание связано с подготовкой к воздействию отрицательных температур: клетки растения обогащаются сахарами и постепенно выводят лишнюю воду из своих протопластов (содержимого растительной клетки).

На высоте 2500 м в Альпах бодяк колючейший принимает розеточную форму роста

Делается это для того, чтобы предотвратить образование кристаллов льда, способных нанести необратимые повреждения клетке. Именно поэтому обезвоженные к зиме деревья так страдают от иссушающего действия мороза и ветра. Получается, что для деревьев страшен не только мороз сам по себе, но и угроза высохнуть на морозе.

Закаливание должно быть постепенным. Именно поэтому резкое понижение температуры осенью губительно для растений. Особенно плохо, если резкие перепады случаются без снежного покрова.

Солнце также вызывает трудности у растения зимой: вынуждает его активнее жить, дышать и терять при этом влагу. Из-за этого появляются солнечные ожоги. Особенно чувствительны к таким процессам вечнозеленые и зимнезеленые виды. Чтобы пережить солнечную активность зимой им нужен снежный покров.

Смотрите также:

Уход за деревьями зимой

Неравномерный нагрев ствола дерева с южной и северной стороны, а также внутри и снаружи, еще больше усугубляет действие мороза – в результате на стволе образуются вертикальные трещины. Морозоустойчивые деревья и кустарники часто имеют хорошо развитый защитный слой коры. Он служит изолятором, сглаживающим перепады температур в стволе.

Закаливание может быть недостаточным, если нарушен ритм развития (например, из-за поздней пересадки, обрезки, удобрения) либо были плохие погодные условия: холодная поздняя весна, летняя засуха.

Как растения защищают почки

Чувствительность органов растения зимой уменьшается неравномерно:

максимальное снижение наблюдается в почках (причем цветочные почки более чувствительны, чем вегетативные);
далее идут цветки и листья, корневища и корни, стебли и камбий в стволе.

Вегетативные почки – основа для дальнейшего развития растения – уязвимы в морозный период. По стратегии их защиты растения делятся на несколько групп.

фанерофиты – высокие формы древесных растений (деревья и кустарники), у которых почки находятся высоко над землей. Поэтому часто они покрыты чешуями или опушены, как у рябины, или клейкой смолой, как у многих хвойных или у каштана.

хамефиты – более низкие кустарники и кустарнички прячут почки, расположенные невысоко над землей, в самом снегу. Как, например, брусника ( Vaccinium vitis-idea ), береза карликовая (Betula nana) или кедровый стланик ( Pinus pumila ), у которого к зиме ветки сами прижимаются к почве за счет работы специальных клеток.

гемикриптофиты – травянистые растения и полукустарнички, у которых почки находятся в поверхностном слое почвы, – укрывают их еще слоем лесной подстилки. Высокогорные растения из этой группы так называемые подушковидные полукустарники и розеточные травянистые растения имеют компактную форму роста.

Сообщества подушковидных растений на горе Тейде

геофиты – самые практичные растения. К ним, в частности, относятся луковичные эфемероиды (тюльпаны, нарциссы, подснежники). Они скрывают почки в самой земле. Им не страшны перепады температуры, поэтому многие селятся на горных лугах и в степях, где снежный покров зимой временами бывает скудным.

гидрофиты – водные растения – пережидают стужу, спрятав почки в воде или на дне. Например, как эффектная белая кувшинка ( Nymphea alba ), у которой корневища с почками расположены на дне водоемов.

Корневища с почками возобновления у кувшинки белой зимуют на дне водоема

терофиты – однолетние растения. Отцвели в свое время, как маки-самосейки ( Papaverrhoeas ), покрасовались, сформировали семена – и больше их ничто не волнует до следующего сезона. Семена могут находиться в глубоком покое, пока не будет условий для следующего цикла роста и развития. Стратегия терофитов эффективна не только для спасения от холода, но и для пережидания любого другого неблагоприятного фактора.

Смешение стратегий

Такие кустарники-фанерофиты, как лох серебристый ( Elaeagnus argentea ), роза бедренцоволистная ( Rosa pimpinellifolia ) и роза морщинистая ( R. rugosa ), дерен белый ( Cornus alba ) и дерен отпрысковый ( С. stolonifera ), обладают способностью давать многочисленные столоны в верхнем слое почвы (как у гемикриптофитов) с множеством почек возобновления на них, что обеспечивает долгую жизнь кусту даже при обмерзании отдельных надземных побегов.

Физиологически более морозостойкие виды меньше нуждаются в плотной чешуе у почек или толстой коре (в морфологической защите).

Старые раны от сломанных ветвей. Что с ними делать?

Случаются ситуации, когда раны на дереве, полученные, например, в результате слома крупных ветвей сильным ветром, не удалось обработать сразу после их возникновения. Прошло несколько месяцев. Что же делать?

Кора дерева. Какое покрытие выбрать для защиты

Арбо-Флекс – защита от термических повреждений

Многие проблемы можно решить, если кора дерева будет защищена специальным составом, однако традиционные средства имеют ряд недостатков.

Деревья в засыпанном снегом лесу кажутся омертвевшими и полностью безжизненными. Однако это далеко не так. Даже в лютые трескучие морозы жизнь не покидает эти величественные растения. В зимний период деревья отдыхают и накапливают энергию, чтобы с наступлением теплых дней скинуть с себя зимние оковы.

Содержание статьи

Что происходит с деревьями зимой
Почему осенью листопад
Как выглядит зимний лес

Как деревья переносят зиму

Рост деревьев зимой идет, хотя внешне он практически не проявляется. В холода активно развивается так называемая образовательная ткань, из которой впоследствии возникают новые клетки и ткани дерева. У лиственных пород зимой происходит закладка зачатков листьев. Без таких процессов переход растений к активной жизнедеятельности с приходом весны был бы невозможен. Фаза зимнего покоя – непременное условие нормального роста деревьев в вегетационный период.

Способность деревьев погружаться в состояние покоя развивалась в ходе длительной эволюции и стала важнейшим механизмом приспособления к неблагоприятным и суровым внешним условиям. Сходные механизмы включаются и в другие сложные периоды жизни деревьев, в том числе и летом. К примеру, в сильную засуху растения могут сбрасывать листву и почти полностью прекращать свой рост.

Особенности зимнего покоя у деревьев

Сигналом к переходу в особое зимнее состояние для большинства деревьев становится сокращение длины светового дня. За восприятие таких изменений отвечают листья и почки. Когда день заметно укорачивается, в растениях происходит изменение соотношения между веществами, которые стимулируют процессы обмена и роста. Дерево постепенно готовится к замедлению всех жизненных процессов.

В состоянии вынужденного покоя деревья остаются до конца зимнего периода, постепенно готовясь к полному пробуждению. Если в конце февраля срезать в лесу ветку березы и поместить ее в воду в теплом помещении, через некоторое время почки станут набухать, готовясь дать побеги. А вот если подобную процедуру проделать в начале зимы, береза очень долго не будет распускаться, ведь она уже полностью готова к покою.

Длительность периода зимнего покоя различна для разных видов деревьев и кустарников. У сирени этот период весьма короток и часто оканчивается уже к ноябрю. У тополя или березы фаза глубокого покоя длится гораздо дольше, до января. Клен, липа, сосна и ель способны находиться в состоянии глубокого вынужденного покоя на протяжении четырех-шести месяцев. После зимовки деревья медленно, но неуклонно начинают восстанавливать жизненные процессы, возобновляя свой рост.

Читайте также: