Диапазон распространения

Ареал хвойных растений обширный. Встречаются вечнозелёные деревья в:

  • северном полушарии, вплоть до Северного полярного круга;
  • Европе и Азии;
  • Центральной и Южной Америке;
  • несколько видов хвойных деревьев эндемичны для Африки и тропиков.

Хвойные леса растут лучше там, где долгая зима со средним или высоким годовым количеством осадков. Северный евразийский хвойный лес называют тайгой, или бореальным лесом. Оба термина описывают вечнозелёный лес с многочисленными озерами, болотами и реками. Хвойные леса также покрывают горы во многих частях света.

Признаки и особенности хвойных деревьев

Одни хвойные растения похожи на кусты, другие вырастают высокими, например, гигантская секвойя.

Признаки хвойных деревьев, они:

  • производят семенные шишки;
  • имеют узкие игольчатые листья, покрытые восковой кутикулой;
  • развивают прямые стволы;
  • отращивают ветви в горизонтальной плоскости.

Эти деревья, как правило, вечнозелёные, что означает, что они не сбрасывают всю хвою сразу и непрерывно фотосинтезируют.

Листья большинства хвойных деревьев напоминают иголки. Деревья сохраняют иглы в течение 2-3 лет и не сбрасывают каждый год. Вечнозелёные растения беспрерывно участвуют в фотосинтезе, что увеличивает потребность в воде. Плотно закрывающиеся устья и восковое покрытие уменьшают потерю влаги. Структура иглоподобной листвы уменьшает сопротивление воздушным потокам и замедляет испарение, а густо расположенные иглы защищают живые организмы, живущие в пределах роста хвойных деревьев: насекомых, грибы и мелкие растения.

Размножение хвойных деревьев просто по сравнению с покрытосеменными. Пыльца, которая производится в мужских шишках, переносится ветром, попадает на женские шишки на другом дереве и оплодотворяет их.

Предлагаем ознакомиться  Козырек для крыльца из поликарбоната

У хвойных растений семена развиваются в шишках

После оплодотворения в женских шишках развиваются семена. Для созревания семян требуется до двух лет, после чего шишки упадут на землю, семена высвободятся.

Чем отличаются хвойные деревья от лиственных

Тип листьев и способы производства семян отличают лиственные и хвойные насаждения. Дерево лиственное, когда оно теряет листья в один из сезонов года. Деревья, у которых листья опадают, особенно осенью, и они стоят голые зимой, называют лиственными. Хотя у них больше нет зелёного покрова, эти деревья все еще живые.

Сезонная смена листвы

Листья лиственных деревьев меняют цвет, во время листопада становятся красноватыми, желтоватыми или слегка оранжевыми. Эти деревья также относят к лиственным породам с твёрдым стволом, а у хвойных растений древесина мягкая.

У хвойных деревьев покров не опадает осенью или зимой, и растения несут семена в структурах, называемых шишки. Поэтому они голосеменные (имеют голые семена), а лиственные растения – покрытосеменные (плод покрывает семена). Кроме того, большинство хвойных деревьев изобилуют в регионах с более холодным климатом.

Болезни и вредители

Вечнозелёные и лиственные деревья страдают от болезней и насекомых вредителей, но загрязнение воздуха золой и другими токсичными веществами наносит больший ущерб хвойным деревьям, а не лиственным.

Лиственные насаждения растут в ширину и широко распускают листья, чтобы поглотить солнечный свет. Они более округлой формы, чем хвойные деревья, которые имеют форму конуса и растут вверх, а не вширь, и приобретают треугольную форму.

Строение мужской шишки сосны

На тех же ветках, на которых расположены женские, находятся и мужские шишки. Они располагаются не на верхушке молодого побега, а у их основания. Мужские шишки мелкие, овальные, жёлтые и собраны в тесные группы.

§ 22. Голосеменные

Каждая мужская шишка состоит из оси, на которой также расположены чешуйки. На нижней стороне каждой чешуйке по два пыльцевых мешочка, в которых созревает пыльца — совокупность пылинок, в которых позже образуются мужские половые клетки — спермии.

Предлагаем ознакомиться  Лечение инсульта еловыми шишками

Почему хвойные деревья не замерзают зимой

Узкое коническое хвойное дерево не накапливает снег, ветви не промерзают в климате с коротким летом, длиной и суровой зимой.

Помогают снегу легко соскальзывать:

  • мягкие и гибкие ветви;
  • длинные, тонкие, игольчатые листья.

Уменьшает транспирацию и контролирует потерю влаги в морозную погоду:

  • минимальная площадь поверхности листьев;
  • воскообразное покрытие хвои.

Хвоя, как правило, темно-зеленая, поглощает зимний солнечный свет, который слаб в высоких широтах.

Хвойные деревья в основном вечнозелёные, процесс производства питательных веществ возобновляется, как только теплая благоприятная погода возвращается весной.

Строение зрелой шишки сосны

Оплодотворение у сосны происходит через год после попадания пыльцы на женские шишки. А высыпаются семена ещё через полгода, в конце зимы. К этому времени зрелая женская шишка становится бурого цвета и достигает 4-6 см.

Когда чешуи зрелой женской шишки раздвигаются, становится видно, что семена лежат попарно на верхней стороне чешуй, у их основания. Семена лежат, открыто, голо. Каждое семя сосны снабжено прозрачным пленчатым крылышком, обеспечивающее перенесение его ветром.

Интересные факты про хвойные растения

Хвойные растения бывают всех цветов радуги, а не только зеленого, хвоя окрашивается в красный, бронзовый, желтый или даже синий цвет.

На цвет хвои влияет температура среды обитания, например, туя «Рейнгольд» желто-красная летом и превращается в бронзовую зимой, а криптомерия японская «Элеганс» зеленовато-красная в тёплый сезон и становится бронзово-красный в холода.

Хвойные растения встречаются разных размеров, начиная с 30-сантиметрового можжевельника обыкновенного сорта Compacta, и заканчивая 125-метровыми секвойями, которые являются самыми высокими и большими деревьями в мире, растут в Калифорнии.

Хвойные растения приобретают разные формы, например:

  • плоскую и стелются по земле (можжевельник горизонтальный);
  • стрелы (болотный кипарис);
  • многоуровневую (кедр);
  • глобуса (туя западная Globose).
Предлагаем ознакомиться  Как выглядит растение хвощ

У хвойных есть два типа листвы: игольчатая и чешуйчатая. У можжевельника ювенильный покров игольчатый, взрослая листва — чешуйчатая (со временем она меняется от иголок до чешуек).

Хвойные деревья защищают себя от грибковой инфекции и заражения насекомыми, поскольку они могут выделять специальную ядовитую для микроорганизмов и членистоногих смолу.

Процесс опыления и оплодотворения у сосны. (Цикл развития)

Размножение: половое — семенами.

Размножение осуществляется в два этапа: процесс опыления и процесс оплодотворения.

У хвойных растений семена развиваются в шишках

Цикл развития голосеменных

Процесс опыления

  • Пыльца оседает на семязачатки женской шишки.
  • Пыльца проникает внутрь семязачатка через пыльцевход.
  • Чешуи смыкаются и склеиваются смолой.
  • Подготовка к оплодотворению.
  • Пыльца, прорастая, образует спермии и пыльцевую трубку.

Оплодотворение происходит в семязачатке через 12 месяцев после опыления.

  • Спермий сливается с яйцеклеткой, в результате чего образуется зигота.
  • Из зиготы развивается зародыш.
  • Из всего семязачатка — семя.

Шишка растёт и постепенно одревесневает, цвет её становится бурым. Следующей зимой шишки раскрываются и семена высыпаются. Они могут долго находиться в состоянии покоя и прорастают только в благоприятных условиях.

Очень своеобразно выглядят проростки сосны, когда они только что появились из семени. Это маленькие растеньица, у которых стебелек короче спички и не толще обыкновенной швейной иглы. На верхушке стебелька — пучок лучеобразно расходящихся во все стороны очень тонких иголочек-семядолей. Их у сосны не одна и не две, как у цветковых растений, а гораздо больше — от 4 до 7.

У хвойных растений семена развиваются в шишках

Проросток семени сосны

Таким образом, растения, относящиеся к отделу голосеменных, отличаются от всех остальных растений тем, что производят семена. Внутреннее оплодотворение, развитие зародыша внутри семязачатка и появление семени — главные биологические преимущества семенных растений, давшие им возможность приспособиться к наземным условиям и достигнуть более высокого развития, чем бессемянные высшие растения.