Лабораторна робота № 3 Визначення особливостей мікроскопічної будови деревини

1. Мета роботи : встановити особливості мікроскопічної будови деревини хвойних, кільцесудинних та розсіяносудинних листяних порід.

2. Прилади та інструменти : зразки зрізів деревини різних порід, мікроскоп.

3.Порядок виконання роботи

3.1. Встановити в мікроскоп скло з препаратами. Визначити поперечний, радіальний та тангенціальний розрізи пород деревини, що спостерігається.

3.2.Зарисувати мікроскопічну будову деревини на поперечному, радіальному та тангенціальному розрізах та визначити наявні анатомічні елементи.

Деревина сосни або ялини. На поперечному розрізі (рис.1): ранні (1) та пізні (2) трахеїди, границя між річними шарами (3), серцевинні промені (4), вертикальний смоляний хід (5); на радіальному розрізі (рис.2): серцевинні промені (1) – ранні (2) та пізні (3) трахеїди, обрамлені пори (4); на тангенціальному розрізі (рис.3): серцевинні промені (1), горизонтальний смоляний хід (2) та трахеїди (3) (ранні або пізні).

Рис.1. Поперечний розріз деревини сосни (ялини).

Рис.2.Радіальний розріз деревини сосни (ялини).

Рис.3.Тангенціальний розріз деревини сосни (ялини).

Деревина дуба. На поперечному розрізі (рис. 4): великі (1) та дрібні (2) судини, границя між річними шарами (3), широкі (4) та вузькі (5) серцевинні промені, волокна лібриформу (6), деревинна паренхіма (7); на радіальному розрізі (рис.5): серцевинні промені (1), судини (2), волокна лібриформу (3), тяжі деревної паренхими (4); на тангенціальному розрізі (рис.6): судини (1), широкі (2) та вузькі (3) серцевинні промені, волокна лібриформу (4) та тяжі деревної паренхими (5).

Рис.4. Поперечній розріз деревини дуба.

Рис.5. Радіальний розріз деревини дуба.

Рис.6. Тангенціальний розріз деревини дуба.

Деревина берези. На поперечному розрізі (рис.7): судини (1) та їх групування, волокна лібриформу (2), границя між річними шарами (3), серцевинні промені (4); на радіальному розрізі (рис.8): судини (1) та драбинчасті перфорації (2) у них, волокна лібриформу (3), серцевинні промені (4); на тангенціальному розрізі (рис.9): судини (1), волокна лібриформу (2) та серцевинні промені (3).

Рис.7.Поперечний розріз деревини берези.

Рис.8.Радіальний розріз деревини берези.

Рис.9. Тангенціальний розріз деревини берези.

Деревина граба (або вільхи). На тангенціальному розрізі (рис.10): несправжньоширокі (1) та вузькі (2) серцевинні промені, судини (3) та волокна лібриформу (4).

Рис.10.Тангенціальний розріз деревини граба.

Короткий огляд мікроскопічної будови деревини

Деревина стовбура в дереві, яке росте, виконує три основні функції: провідну, механічну та запасаючу. Тому в деревині хвойних та листяних порід можна знайти анатомічні елементи, які виконують перераховані функції.

Будова деревини хвойних порід

Деревина хвойних порід має доволі просту та одноманітну будову. В цьому легко переконатися за схемою будови деревини сосни, наведеної на рис. 11. У склад деревини хвойних порід входять трахеїди та паренхімні клітини. Провідну функцію виконують ранні трахеїди, механічну – пізні трахеїди і запасаючу функцію – паренхімні клітини.

Рис.11. Схема будови деревини сосни:

1 – річний шар; 2 – ранні трахеїди; 3 – пізні трахеїди; 4 – серцевинний промінь; 5 – вертикальний смоляний хід; 6 – обрамлені пори; 7 – променеві трахеїди.

Трахеїди – це витягнуті за довжиною клітини з заокругленими або косозрізаними кінцями; вони займають майже весь об’єм деревини. У ранній зоні річного шару видно велико порожнинні тонкостінні клітини, частіше всього з квадратним поперечним перерізом – це ранні трахеїди, які утворилися на початку вегетаційного періоду; ранні трахеїди на своїх радіальних стінках, головним чином біля заокруглених кінців, мають обрамлені пори. На радіальному розрізі обрамлена пора має вигляд двох концентричних кіл, між якими іноді просвічується третє.

В кінці вегетаційного періоду утворюються товстостінні вузькопорожнинні пізні трахеїди. На поперечному розрізі вони мають вид прямокутників, стиснутих у радіальному напрямку. Пізні трахеїди мають рідко розташовані щілиноподібні обрамлені пори, які зустрічаються на радіальних та тангенціальних стінках. Зона ранніх трахеїд у межах одного річного шару поступово переходить у зону пізніх трахеїд. Чітка границя спостерігається між пізньою деревиною одного річного шару та ранньою деревиною другого шару (границя річних шарів).

Паренхімні клітини у деревині всіх хвойних порід входять у склад серцевинних променів і у деяких порід оточують смоляні ходи.

Серцевинні промені у хвойних порід за допомогою мікроскопа знаходять на всіх трьох розрізах. Серцевинні промені видно на поперечному розрізі як смужки, які складаються із клітин, розташованих перпендикулярно до границі річного шару. На радіальному розрізі промені помітні у вигляді достатньо довгих смужок, які перетинають під прямим кутом трахеїди. На тангенціальному розрізі серцевинні промені представлені ланцюжками клітинок, які розташовані вздовж трахеїд.

Смоляні ходи. В деревині деяких хвойних порід (сосна, кедр, модрина, ялина) частіше всього в пізній зоні річного шару зустрічаються більш-менш великі вертикальні заповнені смолою канали – смоляні ходи. Смоляні ходи складаються з трьох шарів клітин: внутрішнього шару вистилаючих клітин епітелію, мертвих клітин, заповнених повітрям та клітин (живих) супроводжуючої паренхіми. Вертикальні смоляні ходи на поздовжніх розрізах мають вид довгого паралельного трахеїдам каналу з прилягаючими до нього паренхімними клітинами. Крім вертикальних, є горизонтальні смоляні ходи, які складаються тільки з епітелію і шару мертвих клітин і розташовані у багаторядних (за шириною) серцевинних променях. Горизонтальні смоляні ходи частіше всього можна спостерігати на тангенціальних розрізах.

Будова деревини листяних порід

У деревині листяних порід, яка відрізняється від хвойних більш складною будовою, на кожну функцію приходиться по два, а іноді і більше анатомічних елемента.

Провідну функцію у деревині листяних порід виконують судини. Залежно від характеру розташування судин по ширині річного шару розрізняють породи з кільцесудинною та розсіяносудинною деревиною.

Рис.12. Схема будови деревини дуба:

1 – річний шар; 2 – судини; 3 – велика судина ранньої деревини; 4 – дрібна судина пізньої деревини; 5 – широкий серцевинний промінь; 6 – вузькі серцевинні промені; 7 – лібриформ.

Схеми мікроскопічної будови типових представників кільце- судинних (дуб) та розсіяносудинних (береза) порід наведені на рис.12 та 13. Великі судини у кільцесудинних порід розташовуються у ранній зоні в один-два ряди. Дрібні судини розташовуються у пізній зоні, вони зібрані в групи, які утворюють той чи інший характерний рисунок. У розсіяносудинних порід судини частіше за все дрібні і розподілені рівномірно по всьому річному шару, іноді вони зібрані в групи по дві чи більше судин.

Судини являють собою вертикальні трубки, складені з члеників

тонкостінних широкопорожнинних клітин. Нижні та верхні стінки цих клітин частково або повністю розчиняються. При цьому утворюються прості (з одним або двома отворами) або драбинчасті перфорації (ряд щільовидних отворів). Членик з простою перфорацією притаманний великим судинам деревини дуба. Перфораційна пластинка у цьому випадку розташована майже перпендикулярно до стінок судин.

Рис.13. Схема будови деревини берези

1 – річний шар; 2 – судини; 3 – серцевинні промені; 4 – лібриформ.

Драбинчаста перфорація звичайно зустрічається у судин в деревині берези та вільхи.

Судини між собою сполучаються крізь округлі або багатогранні обрамлені пори в стінках. Порожнини судин іноді бувають закупорені тілами – виростами паренхімних клітин. Крім судин у деяких порід (наприклад, у дуба), провідну функцію виконують також судинні трахеїди, які являють собою перехідний елемент між типовими трахеїдами та члениками судин.

Волокна лібриформу складають основну масу деревини листяних порід і виконують механічну функцію. Волокна лібриформу являють собою сильно витягнуті за довжиною вузькопорожнинні клітини з товстими стінками, у яких є рідко розташовані прості щілиноподібні пори. Іноді зустрічаються волокнисті трахеїди (наприклад, у груші). Волокна лібриформу, волокнисті і судинні трахеїди за зовнішнім виглядом дуже подібні.

Паренхімні клітини виконують запасаючу функцію і утворюють дві системи – горизонтальну (серцевинні промені) та вертикальну (деревинна паренхіма).

Серцевинні промені по ширині можуть складатися з одного або декількох рядів паренхімних клітин. Широкі серцевинні промені дуба включають до 30 рядів. У деяких порід (вільха, граб) зустрічаються несправжньоширокі серцевинні промені, які являють собою пучок вузьких променів, близько розташованих один від одного і відділених тільки волокнами лібриформу або трахеїдами (судин між вузькими променями нема). По висоті серцевинні промені включають також декілька (іноді десятки) рядів клітин. На тангенціальних зрізах вузькі однорядні серцевинні промені помітні у вигляді вертикальних, розташованих уздовж волокон ланцюжків клітин.

Багаторядні промені мають вигляд веретина або чечевиці.

Деревна паренхіма у листяних порід розвинена значно краще, ніж у хвойних. На поздовжніх розрізах часто можна бачити окремі вертикальні ряди паренхімних клітин; крайні клітини загострені, і вся сукупність клітин виглядає як волокно, розділене перетинками. Таке утворення носить назву тяжа деревної паренхіми. Крім того, зустрічається веретеноподібна паренхіма, яка відрізняється від паренхімних тяжів відсутністю поперечних перетинок.