Mänty materiaalina puuportaat. Puun mekaaniset ominaisuudet
Mäntypuu on vaaleaa, kiiltävää, hartsimaista. Ydin on ruskehtavan punainen, muodostunut 30-35 vuodessa. Kasvavassa puussa ydin suorittaa ensisijaisesti mekaanisen roolin antaen rungolle tarvittavan vakauden.
Siksi puun, josta sydänmätä on kärsinyt, näyttää terveeltä, mutta se menettää markkinoitavuuden. Havupuu on leveää, kellertävää tai punertavanvalkoista. Vuotuiset kerrokset ovat selkeitä. Terva kulkee ohuiden kanavien muodossa, lukuisia, hajallaan yksittäin tai pareittain. Niiden osuus puun tilavuudesta on 0,1-0,7%.
Ytinsäteet ovat 0,5 mm korkeita, tiheämpiä kuin ympäröivä puu. Niitä on yli 3 tuhat per tangentiaaliosa 1 cm2. Ne palvelevat ravinteiden siirtoa ja varastointia.
Mäntyä johtavat ja mekaaniset toiminnot suoritetaan trakeideilla (90-95% puun kokonaismäärästä). Trakeidi on 0,04 mm leveä ja 4-5 mm pitkä. Korkeampien kehitysluokkien (plus) puut muodostavat suurempia trakeideja kuin tainnutetut puut.
Tiheysasteen mukaan mäntypuu jaetaan kerrostaloon (malmi) ja vaippaan. Ensimmäinen on kellertävänpunainen, matala ja tiheä. Toinen on valkoinen, karkeajyväinen, paksulla havupuulla, pienellä hartsikerroksella ja rapeudella. Kondovaya muodostuu vuoristossa tai korkeissa mäntymetsissä kasvavissa puissa, vaippa - puissa, jotka kasvavat alhaisissa, hiekkaisissa paikoissa tai samoissa ja chernozemin kaltaisissa hiekkamuodoissa. mennessä ulkomuoto Siperian seetripuu on samanlainen kuin tuulenpuuta. Se on hieman hartsimainen. Vaikka Siperian setri on fyysisesti ja mekaanisesti välitilassa Siperian kuusen ja Siperian kuusen välillä, sedripuulle on ominaista sen kevyt ja sileä veistäminen eri suuntiin. Setri-puuta käytetään kauniiden tekstuuriensa vuoksi puusepäntyöissä ja huonekalujen tuotannossa.
Mäntykuoren määrä, joka suojaa puuta ulkoiset olosuhteetmuodostaa 10-17% rungon tilavuudesta aivokuoressa. Puun kasviperäisyys aiheuttaa sen ominaisuuksissa suurta vaihtelua. Mäntypuun tilavuuspaino riippuu kasvuolosuhteista. Joten Arkhangelskin alueella sammaleisessa metsässä se on 0,50–0,55 g / cm3; Moskovan alueella - 0,59 - 0,62 ja: Jakutiassa - 0,41 g / cm3.
Mäntypuu on erittäin kestävää. Puristuslujuus kuituja pitkin on 439 g / cm2, staattisella taivutuksella - 793 kg / cm2, kovuudella - 200 kg / cm2 (Neuvostoliiton Euroopan osan keskipiste).
Pohjoisen männyn puulla on erityinen maailmankuulu merkitys. Sen vuosikerroksille on ominaista korkea sisältö myöhäiset paksuseinäiset trakeidit kaikentyyppisissä metsissä, suota lukuun ottamatta. Pohjoisen männyn fysikaalis-mekaaniset ominaisuudet ovat paljon korkeammat kuin Neuvostoliiton Euroopan osan keskustan mänty. Ympärivuorokautinen kasvillisuus (polaaripäivän kanssa) ja Golfvirran myönteinen vaikutus myötävaikuttavat täydellisen mäntypuun muodostumiseen pohjoisessa.
On mielenkiintoista huomata mäntypuun suuri turvallisuus. Joten kaivosten aikana Urartian Teishebainin linnoituksessa Armeniassa, valkoihoinen mänty tukki makasi 2700 vuotta ja sillä oli seuraavat indikaattorit: massapaino - 0,38 g / cm 3, puristuslujuus kuituja pitkin - 200 kgf / cm2, staattisella taivutuksella - 223 kgf / cm 2, pään kovuus - 262 kgf / cm 2. Tätä puun säilyttämistä helpotti savikerros, joka suojaa tukkaa kosteudelta, aiheutti hapen puutetta ja suojasi puuta biologisilta tuhoajilta. Brestin muinaisten rakennusten (XIII luvun) mäntypuiden keskimääräinen tiheys ehdottomasti kuivassa tilassa oli 0,35 - 0,37 g / cm3.
Nykyään mäntypuun pitkäaikaiseen säilyttämiseen käytetään syvää kyllästämistä pienimolekyylipainoisella vesiliukoisella synteettisellä hartsilla ja sitä seuraavalla kovettumisella. Modifiointia tai plastisointia varten mäntypuu kyllästetään (kosteuspitoisuus 9-10%) kaasumaisella ammoniakilla (3%), sitten suoritetaan pietsoterminen käsittely (170 °: ssa) ja tiivistys. Käsittelyn jälkeen vetolujuus kasvaa melkein kaksi kertaa. Mäntypuun modifioinnin aikana selluloosa ja ligniini vaikuttavat erityisesti. Ammoniakin pehmitettyä mäntypuuta voidaan käyttää koneosien, huonekalujen, soittimien, miina-akselien, johdotustarvikkeiden, kovan sahanpurujen, parketin jne. Valmistukseen. Lamellien (parkettilankojen) saamiseksi mäntypuu impregnoidaan SBS-11-hartsilla sekä hartsilla. styreeniin perustuva - modifioinnin jälkeen puu saa vaalean kultaisen sävyn ja kiillon. Turvotusdynamiikka hidastuu useita kertoja.
Skotlantilaisen männyn vuotuisen kerroksen kasvuun liittyy muutos nuorten versojen kudosten biologisessa koostumuksessa. Kambiumproteiinin aktiivisen kehityksen alussa sisältyy jopa 22,7% ehdottomasti kuivakudoksen painosta. Kun kehitys on valmis, proteiinipitoisuus pienenee minimiin. Tärkkelys ja amylaasi ovat myös vähentyneet 15,5%: sta 5,2%: iin. Mutta on kertynyt monooseja, sokereita (jopa 14,7%), jotka myöhemmin kulutetaan nopeasti sekundaaristen kudosten rakentamiseen.
Ahdistettujen mäntyjen ksylemimehussa havaitaan lisääntynyttä monoosien, oligosokereiden ja aminohappojen pitoisuutta verrattuna normaalisti kehittyneisiin mäntyihin. Tällaisten mäntyjen kudoksissa heikkenee myös uusien solurakenteiden rakentamiseksi tarvittavien polymeeriyhdisteiden biosynteesi.
Rikkidioksidilla pilaantumisen seurauksena männyn vuotuisille renkaille on ominaista heikko kasvu ja muodonmuutokset. Ensinnäkin, aivokuoren parenkyymisolut kuolevat. Vakavampi savuisuus johtaa pahan, kambiumin, ytinsäteiden ja hartsikäytävien muodonmuutoksiin ja tuhoutumiseen.
Mäntypuuta käytetään vanerin tuotantoon, massa- ja paperiteollisuuden raaka-aineeksi (hakkeen), se vie maan metsäviennin pääpaikkoihin (viedään puun, ratapölkkyjen, rekvisiittien muodossa). Lentokoneiden ja purjelentokoneiden rakentamisen alkuvaiheessa mänty oli yksi päämateriaaleista.
On mielenkiintoista huomata, että metsätieteellisessä tiedekunnassa kansallinen yliopisto Australiassa Canberrassa käytetään koristeellista pyökkipuua Englannista, eukalyptusta ja akaasiaa Australiasta, amerikkalaista pähkinää Amerikasta, mahonkia Kanadasta, alppilahoa Amerikasta, puuta Uudesta-Seelannista, ja toisen kerroksen yleisöä leikataan Kalifornian mäntyllä.
Siperian setrin pehmeä, vaaleanpunainen puu, kauniin tekstuurin oma, menee lyijykynäjen, soittimien, huonekalujen ja johdoton viilun kuoreen. Maito ei muutu hapana sederisäiliöissä (ruokailuvälineissä) pitkään, koi ei käynnisty seetristä tehdyssä kaapissa, tikkien tärkeät tuoksut pelkäävät punkit ja hyttyset, mehiläiset tuntevat olonsa parhaiten seetripesässä.
Mielenkiintoista on, että iän myötä pineenin pitoisuus puussa kasvaa ja yhden monoterpeenien - karenin - määrä vähenee.
Mäntypuuta käytetään hiilen polttamiseen. 10 m 3: n polttopuusta kasaan saadaan 670 kg hiiltä ja uunissa - 875 kg.
Kok-Cha (Intia) -vihannestuotannossa lehtien lämmittämistä ja kuivaamista varten tarkoitettujen uunien uunista valmistetaan vain männyn oksia.
Puun fysikaalis-mekaanisten ominaisuuksien rakennetta ja sen biostabiiliutta ovat tutkineet monet tutkijat: D. A. Belenkov, I. A. Alekseev, S. F. Negrutsky, I. A. Petrenko, R. S. Stepanov ja muut. Ruotsin puutieteilijät Heningson ja Messon.
Mäntypuun päätyosassa vuotuiset kerrokset ovat selvästi näkyvissä, koska kerroksen kesäosalla on tummempi väri kuin varhaisella keväällä. Tämä johtuu siitä, että keväällä tehdyt trakeidit ovat ohutseinäisiä, suurella sisäisellä ontelolla, joka on täytetty vedellä, ja kesäpuussa trakeideilla on paksut seinät, kapea sisäontelo, tässä puussa esiintyy hartsimaisia \u200b\u200bkäytäviä.
Fyysiset ominaisuudet
Puun fysikaalisiin ominaisuuksiin kuuluvat sen tiheys, kosteus, lämmönjohtavuus, äänenjohtavuus, sähkönjohtavuus, korroosionkestävyys (ts. Kyky kestää aggressiivisten ympäristöjen vaikutusta) samoin kuin sen koristeelliset ominaisuudet (väri, kiilto, haju ja rakenne). Onko sen massan ja tilavuuden välinen suhde mitattuna g / cm3 tai kg / m3. Tämä indikaattori riippuu iästä, kasvuolosuhteista, sen kosteudesta. Tätä indikaattoria ei tarvitse tutkia yksityiskohtaisesti; riittää tietää, että tiheämpi puu kestää paljon kauemmin ja on vähemmän herkkä palautumattomille muutoksille kuin vähemmän tiheä (on kuitenkin huomattava, että puhtauden vuoksi vertaileva analyysi mitataan näytteistä, joiden kosteuspitoisuus on 15%). Tammilla on korkein tiheys, sitten laskevassa järjestyksessä:, vaahtera, lehtikuusi, pyökki, pähkinä, mänty, pärpi, kuusi, kuusi.
Rakentamisessa ja puutuotteiden valmistuksessa käytetyn puun kosteuspitoisuus on osoitus sen laadusta ja kestävyydestä. Käytännössä ne erottavat toisistaan: huonekuiva puun, jonka kosteuspitoisuus on 8–12%; ilmakuiva keinotekoinen kuivaus, kosteuspitoisuus 12–18% (nämä kaksi puutapaa saadaan kuivaamalla puutavaraa kuivauskammioissa); ilmakehän kuiva luonnollinen kuivaus, kosteuspitoisuus 18–23% (saatu paaluihin sijoitetun puun pitkäaikaisen varastoinnin tuloksena kuiviin, tuuletettuihin tiloihin tai alle, ilman suoraa altistumista auringonsäteet), märkä puu, kosteuspitoisuus yli 23%.
Mitä alhaisempi kosteuspitoisuus, sitä vähemmän hajoava. Kuitenkaan ei tulisi pyrkiä käyttämään vähiten kosteutta sahaa. Tosiasia on, että se on erittäin hygroskooppinen: se vapauttaa helposti ylimääräisen kosteuden lämpötilan noustessa ja kosteuden vähentyessä ympäristö ja imee samalla tavalla helposti kosteutta samalla kun alentaa lämpötilaa ja kasvattaa kosteutta. Tämä johtaa väistämättä: ensimmäisessä tapauksessa - puun kutistumiseen (pienennä sen tilavuusmittoja); toisessa tapauksessa sen turpoamiseen (tilavuusmittojen kasvu). Sekä kutistuminen että turpoaminen muuttavat puisen osan tilavuusmittoja epätasaisesti eri suuntiin; seurauksena on puun vääntyminen, muodonmuutokset puurakenteetjoka lopulta tekee niistä käyttökelvottomia. Helpoin tapa estää vääntyminen on, jonka kosteus käytön aikana vastaa toiminnan kosteutta.
Lämmönjohtavuus, äänenjohtavuus. Puu tai palkit pitävät lämmön hyvin. Terve puu voi levittää ääntä hyvin kuituja pitkin: jos puun, kartongin tai palkin takaosaan lyömisen jälkeen kuuluu selkeä soittoääni, se tarkoittaa puun korkeaa laatua; ajoittainen, tylsä \u200b\u200bääni osoittaa sen vaimenemisen.
Puun korroosionkestävyys on erittäin tärkeä rakennuksille ja niistä valmistetuille tuotteille, etenkin sellaisille, joita käytetään pääasiassa ulkona.
On huomattava, että havupuut korroosionkestävämpi kuin lehtipuu, koska havupuu on kyllästetty luonnollisilla hartsimaisilla aineilla.
Väri, kiilto, tuoksu ja rakenne ovat puun fysikaalisia ominaisuuksia, joiden avulla voit määrittää visuaalisesti sen lajit.
Väri pystyy osoittamaan laadun. Esimerkiksi havupuun sinertävä väri osoittaa hajoamisen alkuvaihetta (terveen männyn väri - ruskehtavan keltaisesta hartsilla kyllästetyillä alueilla vaaleankeltaiseen; kuusen väri - vaaleankeltaisesta valkoiseen); pyökkipuun mustat ja tummanruskeat täplät ovat merkki rappeutumisesta (terveen pyökin väri on keltaisesta-beigestä vaaleanpunaiseen-beigeen).
Hajun muutos voi myös osoittaa puun vikoja: jos huoneessa, jossa pyökkiä varastoidaan, on hienojen lehtien hajua jatkuvasti, ja mäntypuun varastointitilan haju on turha - tämä on selvä merkki rappeutumisprosessista. 
Puun rakenne riippuu leikkauksesta, ja tiettyjen laudojen tai tankojen mekaaninen lujuus riippuu katkaisun tyypistä (kuva 6).
Kuva. 6. Tavaratilan poikkileikkauksen ja puun rakenneosat kolmessa osassa: a - tavaratilan poikkileikkauksen komponentit: 1 - kuoren kerros kerros; 2 - kambium; 3 - havupuu; 4 - ydin; 5 - ydin; 6 - sydämen muotoiset säteet; b - mäntypuun rakenne kolmessa osassa: 1 - poikittain; 2 - radiaalilla; 3 - tangentiaalinen.
Mutta värillä, kiillolla ja tekstuurilla on puhtaasti koristeellinen merkitys.
Puu
Sillä on kuiturakenne, ja sen ominaisuudet määrää suurelta osin leikattu taso. Siinä on kolme pääosaa: poikittainen tai pää (kuitujen poikki), säteittäinen - tynnyrin akselia pitkin ja tangentiaalinen - myös säiliötä pitkin, mutta ei aksiaalitasossa.
On pidettävä mielessä, että radiaalisen leikkauksen tangot ja levyt ovat vähemmän alttiita vääntymiselle. Seuraava on lyhyt kuvaus pääpuutyypeistä. Mänty on eniten käytetty rotu. Sen etuna on keveys ja riittävän suuri lujuus, haitat ovat oksaiset, hartsimaiset ja vaikeat koristeelliset pintakäsittelyt. Mäntyä käytetään tuotteissa, jotka liitetään tahnaamalla arvokkaiden lajien viilulla, viimeistelyyn teksturoidulla paperilla ja osiin, jotka eivät vaadi viimeistelyä. Kuusi - huonompi lujuus kuin mänty. Sen etuna on tasainen valkoinen, kestävä. 
Kuusilla on alhaisempi resistenssi, joten paremmin kuin mänty, voidaan liimata ja leikata. - rakenteeltaan homogeeninen, kestävä ja erittäin viimeistelty. Valkoisen värin ansiosta se on maalattu helposti myös herkeimmissä sävyissä. Se on leikattu pähkinä, mahonki ja eebenpuu.
Koivun haittana on muodonmuutos muuttuvan ilmankosteuden vaikutuksesta. Leppä - on homogeeninen rakenne, pehmeä sopii hyvin jalostukseen, samoin kuin koristeeksi pähkinän, mahongan, värjätyn vaahteran alla. Pyökki on viskoosi ja melko kova puulaji, mutta se kutistuu merkittävästi ja on erittäin vääntynyt. Pyökkiviilulla on kaunis rakenne, se on helppo viimeistellä ja sitä käytetään laajasti mänty- ja kuusentuotteiden viiluun. Tammi on kova ja kestävä rotu.
Sitä käytetään kriittisten osien valmistukseen, joissa on merkittäviä mekaanisia kuormituksia. Kaunis piirustus ja väri sallii tammen käytön koristeluun. Tummanvärinen tammi on erityisen arvostettu. Sileän pinnan aikaansaamiseksi vaaditaan huolellista käsittelyä - päällystäminen huokoisilla täyteaineilla ja sitä seuraavalla kiillotuksella, mutta vahaus ja lakkaus pidetään tammiosien pääasiallisena prosessointina.
Puun rakenne.
Kun teet poikkileikkauksen, näet selkeimmin puun rakenteen. Jokaisessa leikkaamattoman puun palkissa on kuori; Kuori on puun iho, jota ei käytetä työssä, ja se on poistettava. Kuoren alla on puiden kasvualue (kambium), jota paljaalla silmällä ei voida erottaa.
Kambiumkerros on hyvin esitelty kasvavan puun tuoreella leikkauksella. Kuoren poistamisen jälkeen avautuu ohut kerros kosteaa, vihertävänväristä kudosta - tämä on kambium. Sen takana on puu, jossa on yksivuotiset renkaat, jota kutsutaan myös sapunaksi. Jokaisen puun keskellä on ydin, jonka väri voi sulautua havupuun kanssa tai olla tummempi.
Tästä riippuen havupuut jakautuvat, jolloin ytimellä ei ole selkeää rakennetta ja solut sijaitsevat yhtä tiheästi kuin havupuun paju, ja äänellä, jossa ydin on selvästi erotettavissa. Joskus sappeaa kutsutaan ytimeksi.
Vahvoihin havupuuihin kuuluvat kaikki havupuut (mänty, setri, kuusi, juusto, lehtikuusi) ja jotkut lehtipuut (tammi, poppeli).
Useimmat jalopuu muodostavat joukon havupuuta tai ydinvapaata: sarvipalkki, leppä, vaahtera.
Rungon pääosat ja sen pääosat: 1 - kuori; 2 - havupuu; 3 - ydin; 4 - ydin; osiot: I - kasvot; II - säteittäinen; Sh - tangentiaalinen 
Puulajit: a - havupuu; b - ääni
Puun mikrorakenteen, toisin sanoen puurakenteiden järjestelyn tiheys, lisäksi puun makrorakenne, jota edustavat vuosirenkaat ja ydinastiat, vaikuttavat koostumuksen luomiseen ja mahdollisuuteen käyttää tätä tai toista palkkia työssä.
Makrostruktuuriin sisältyy myös erilaisia \u200b\u200bsolmuja, kasvua ja kehittymättömiä versoja (silmiä), jotka ohjaavat vuosirenkaat ja muodostavat erilaisia \u200b\u200bfrissejä.
Puu, jossa vuosirenkaat, vaaka- ja pystysuorat astiat ovat selvästi erotettavissa, näyttää olevan mielenkiintoisin jalostettava.
Puurakenne
Puu on hyvin heterogeeninen koostumus ja alueellinen rakenne. Kuoren ja ytimen välissä sijaitseva puu kasvaa, paksenee runko, nk. Kambiumista. Erityinen ohut kudos, erittäin ohut, silmälle näkymätön, (kuoren) välissä.
Kambiumissa jakamalla solut syntyy uusia eläviä soluja, jotka ovat hyvin pitkänomaisia \u200b\u200bvarren runkoa pitkin (prosenchymal, ts. Kuitumainen) ja joiden keskimääräinen pituus on 3,5 mm ja paksuus 0,05 mm mäntyssä ja pituus 1,2 mm ja paksuus 0,02 mm koivussa. Nämä solut sisältävät (kuten kaikki kasvisolut) itsessään nestemäisen sytoplasman, jossa on ytimiä, tyhjiöitä, mitokondrioita, kloroplasteja jne. 
Uusien solujen ulkokerrosten kasvaessa sisäkerrosten solut kuolevat vähitellen, koska niiden seinämiin muodostuu valtava määrä huokosia (rei'ityksiä) entsyymien kemiallisen vaikutuksen vuoksi, ja muuttuvat siten ns. Trakeideiksi - pystysuoraan elementteihin kanavien kautta, jotka voivat kulkea itsensä läpi. ravinteiden vesiliuokset rungossa rungosta puun juureen.
Evoluutioprosessissa monilla puilla (erityisesti koivulla) on uudentyyppisiä johtavia elementtejä - henkitorve (suonet), jotka on muodostettu monista segmenteistä (0,2–0,5) mm, samanlaisia \u200b\u200bkuin henkitorve, mutta rei'itetty reikiin veden johtavuuden parantamiseksi. .
Yhdistettynä toisiinsa tuhannet segmentit muodostavat ylöspäin suuntautuvan läpimitan, jonka halkaisija on yleensä paljon suurempi kuin trakeiden halkaisija. Havupuulajit koostuvat vain trakeideista, mutta lehtipuulajit koostuvat erittäin monista pienistä trakeideista ja pienistä mutta suurista aluksista (henkitorvista).
Prosenkymaalisten (pitkänomaisten ja yleensä kuolleiden) solujen lisäksi puu sisältää merkittävän määrän (jopa 5% havupuissa ja jopa 10% lehtipuissa) parenhimaalisten (elävien pitkänomaisten, tavallisten) solujen määrän, jolla on synteesin, kertymisen ja kulutuksen ominaisuudet (proteiinit, hartsit, terpeenit, eteeriset öljyt) ja muodostaen ytinsäteitä, tervapäästöjä jne. Kambiumin suurin aktiivisuus havaitaan keväällä mehun virtauksen aikana. Solut muodostetaan siten suuriksi (toisin sanoen varhaisilla trakeideilla on suuri poikkileikkaus). Lehtien muodostumisen jälkeen kambiumin toiminta häviää ja pysähtyy syksyyn mennessä.
Siksi syksyn (myöhään) henkitorvet ovat pieniä, niiden leikkaus on tummempi, ja siksi ne ovat usein selvästi näkyvissä silmän kautta samankeskisinä ympyröinä - vuosirenkaisina (kasvukerroksina). Puun renkaiden määrä määrää puun ikän. Trooppisilla alueilla, joilla talvi ja kesä eivät eroa lämpötilasta, puirenkaita ei ole. Puurenkaiden läsnäolo, niiden tortuositeetti ja rungon etelä- ja pohjoispuolella olevat erot ovat puun arvokkain koriste-ominaisuus. Vuotuinen rakenne ei vaikuta polttoaineen ominaisuuksiin, vain henkitorven ja verisuonen halkaisija on tärkeä. Jos trakeetit ovat pieniä - puu on tiheää, raskasta, helposti piikittyvää (koivu, tammi, lehtikuusi, pyökki, saarni, piikkipalkki).
Jos henkitorvet ovat suuria - puu on löysä, kevyt, viskoosinen leikattaessa ja halkaistuina (mänty, kuusen, kuusen, lehmän). Trakeien ja verisuonten prosenttisymiaalisolujen kuivatut seinät (joiden osuus mäntyä on 93 painoprosenttia ja koivun 65 painoprosenttia) ja jotkut parenkyymat hartsien ja hajuaineiden muodossa. Trakeidin soluseinät (rakenteellisena luurankona) edustavat polttopuuta polttoaineena.
Muista, että prosenkymaalisten solujen seinämät koostuvat mediaanilevystä ja sen vieressä olevista primaarikuoreista molemmilla puolilla, jotka koostuvat mikrofibrilleistä (miselleistä) - nippuista, joissa on 30–40 polymeeriselluloosamolekyyliä, joista jokainen koostuu tuhansista monomeeriyksiköistä (renkaista).
Mikrofibrilla on vettä turpoavaa, nauhamaista muodostelmaa, joka on useita mikrometriä pitkä (tuhannesosa millimetriä) ja useita nanometriä pitkä (miljoonasosa millimetristä). Toissijainen kuori koostuu kolmesta kerroksesta, jotka muodostavat fibrillit - niput mikrokuituja.
Fibrillien poikittaiskoko on noin 400 nanometriä. Fibrillien ja mikrofibrillien väliset raot ovat hyvin pienet (alle 1 nm), mikä määrää puun hygroskooppisuuden. Kun solu vanhenee, sen seinät kyllästetään ligniinillä, ja sen ligifikaatio tapahtuu - tiheyden, kovuuden lisääntyminen ja plastisuuden vähentyminen.
Ligniini on luonnollinen polymeeri, jonka tiheys on 1250 - 1450 kg / m3, amorfinen kellanruskea aine, joka muodostuu polymeroimalla erilaisia \u200b\u200baromaattisia alkoholeja, liukenematta veteen ja orgaanisiin liuottimiin, mutta muutettu liukoiseen tilaan hydrosulfiittiliuoksissa (tekniikka selluloosan tuottamiseksi sulfiittimenetelmällä) .
Ligniini saostuu selluloosan mikrofibrillien väliin ja tarttuu niihin. Samankaltainen rooli on hemiselluloosapitoisilla hydrolysoituvilla polysakkarideilla, jotka myös sementoivat soluseinää.
Joten jos puun elävä haara (tai runko) pakotetaan antamaan kiinteä muoto taivuttamalla (esimerkiksi ympyrä tai siksak), niin kun tämä haara kasvaa muodonmuutostilassa, se muuttuu puumaiseksi (ts. Soluseinät ovat kyllästettyjä ligniinillä ja hemiselluloosilla) säilyttää tämän ennalta määrätyn muodon ikuisesti, mikä voi olla teknologian perusta (muotoiltujen tuotteiden valmistus). Oikea puu sisältää aina vettä - ns. Vapaata solujen onkaloiden sisällä (henkitorven, verisuonten) ja ns. Sitoutuneita soluseinämiin (turvonneissa mikrofibrilleissä).
Sitoutuneen veden määrä on yleensä 30 painoprosenttia ehdottomasti kuivaa puuta. Kun kosteus poistetaan kennoseinämistä (puun kosteuspitoisuus alle 30%), kennoseinät alkavat kuivua - kutistua ja muodonmuutos. Seurauksena on, että puu kutistuu (kutistuu) lineaaristen mittojen vähentyessä pääasiassa kuitujen (trakeidi) poikki.
Mäntypuun päätyosassa vuotuiset kerrokset ovat selvästi näkyvissä, koska kerroksen kesäosalla on tummempi väri kuin varhaisella keväällä.
Tämä johtuu siitä, että keväällä valmistetut trakeidit ovat ohutseinäisiä, suurella sisäisellä ontelolla, joka on täynnä vettä, ja kesällä trakeideilla on paksut seinät, kapea sisäontelo, tässä puussa esiintyy hartsimaisia \u200b\u200bkulkuvärejä.
Männän keskiosaa kutsutaan ytimeksi ja koostuu kuolleista soluista. Ytimessä ei ole vesivirtaa. Männyn ydinpuumaali on maalattu ruskeaksi.
Puun ulkorengasta (30–40 vuosikerrosta) vettä johtavilla trakeideilla kutsutaan sapunapuuksi, jonka suuruus riippuu männyn iästä, kasvuolosuhteista ja muista luonnollisista tekijöistä. Ylikypsissä mäntymetsissä havupuu on aina suhteellisen pienempi kuin kypsyvissä ja kypsissä mäntymetsissä.
Mäntypuun säteittäinen leikkaus sisältää ytinsäteet kapeina nauhoina, ne kulkevat rungon keskeltä kaarnaan (rungon keskustasta reunaan) ja koostuvat elävistä parenhimaalisoluista, joilla on ohuet seinät. Ydinsäteiden parenhimaalisissa soluissa tallettuu tässä paksuista soluista tulevien ravintoaineiden (tärkkelys, rasvat) varastot.
Ensisijaiset säteet ovat ytimestä tulevat ytinsäteet ja toissijaiset, jotka kambium muodostaa puun kasvun aikana - Ne ja muut ovat erittäin tärkeitä mäntypuun hartsijärjestelmän muodostuksessa ja toiminnassa.
Tavallinen mänty
Mänty on puu, joka parhaimmissa kasvuolosuhteissa saavuttaa 30–40 metrin (joskus jopa 45) korkeuden ja yli metrin halkaisijan. Kruunu on poikkileikattu pyöristetyllä tai litteällä, korkealla koholla. Haaroittuminen on vääntynyt, mutta runkoissa ja paksuissa oksissa tällainen valheellisuus peitetään yksittäisten haarojen kehittymisen ja kuolleiden ja pudonneiden oksien jälkien kasvattamisen perusteella. Kuitenkin jopa 30–40-vuotiaisiin puun ikä voidaan määrittää melko tarkasti selvästi näkyvin kuorien avulla, kun otetaan huomioon, että yksi kuori muodostuu vuosittain.
Leimahtaa liekkeihin
Mänty ovat vanhoja, mahtavia
Havupuuverkot
Ja kannet ovat kultakudottuja.
S. Yesenin.
Varoitus: saat kuvakoko (/kuvat / sivut/2pg1_67_67..php rivillä 128)
Varoitus: saat kuvakoko (/kuvat / sivut/3pg1_67_67..php rivillä 128)
Teoksen teksti lähetetään ilman kuvia ja kaavoja.
Täysversio teokset ovat saatavilla PDF-välilehdessä "Työtiedostot"
esittely
Viheralueiden rooli on erittäin suuri. Ne vähentävät ilman pölyisyyttä ja kaasujen saastumista, suorittavat tuulenpitävän toiminnan, vaikuttavat fytosidisesti, torjuvat melua, vaikuttavat lämpötilaan ja ilmankosteuteen. Ensimmäiset puut ilmestyivät maan päälle noin 350 miljoonaa vuotta sitten. Valtavat alueet peitettiin metsällä, mutta sitten ihmiset tuhosivat merkittävän osan niistä. Metsä on monimutkainen luonnollinen muodostuminen (biokenoosi). Sen koostumus ei sisällä eläviä organismeja, vaan myös niiden elinympäristöä - maakerrosta, ilmakehää. Nykyään ihminen vaikuttaa voimakkaasti metsään. Tämä vaikutus on hyvin monimuotoinen. Siellä on raivauksia, tulipaloja, joukkomatkailua, karjan laiduntamista, ilman pilaantumista myrkyllisillä kaasuilla ... Ja miten metsä reagoi tähän? Mitä muutoksia siinä tapahtuu? Kuinka vaarallisia ne ovat metsälle? Ihmisen puuttumista metsän elämään ei voida lopettaa. Se on väistämätöntä ja jatkuu, mutta kaikkien tulee pyrkiä aiheuttamaan metsälle mahdollisimman vähän haittaa. Mitä tähän tarvitaan? Tärkeä rooli metsän elämässä pelataan kerros ilmakehää, jossa metsäkasvit ja muut elävät organismit kehittyvät, ilman mitä metsää ei voida kuvitella. Ilmakehä toimii hiilidioksidin, hapen lähteenä ja täydennetään kasvien vapauttamalla hapolla ja hengityksen aikana muodostuneella hiilidioksidilla. Metsään asukkaille elintärkeitä aineita tulee metsään, ja kasvit ja eläimet imevät ne uudelleen näihin aineisiin. Tätä järjestelmää kutsutaan metsän biogeocenoosiksi. Ilmakehän pilaantuminen aiheuttaa suurta vahinkoa biogeocenoosille. Metsän päävihollinen on rikkidioksidi tai muuten rikkidioksidi. Mäntymetsät kärsivät siitä eniten. Mäntyistutukset - pölyn ilmanpuhdistimet, jotka riippuvat neuloista, niiden määrästä ja pinnasta. Hyvin kehittyneessä aikuisessa mäntyssä neulojen kokonaispituus on yli 200 km. Tämä määrittää puun korkean suodatuskyvyn.
Työn aiheena on ”mänty ympäristösaasteiden indikaattorina”. Pidämme tätä aihetta ajankohtaisena, koska ympäristön ja kansanterveyden ylläpitäminen on aikamme kiireellisimpiä ongelmia.
Tällaisen työn merkitys on myös se, että usein ei ole luotettavaa tietoa, on tarpeen selventää ja etsiä uusia tosiseikkoja. Tutkimuksen tarkoituksena on selvittää mäntyneulojen tila ilmakehän pilaantumisen arvioimiseksi
Opiskelukirjallisuus tutkimusaiheesta
Mäntyneuloja tutkitaan kaupungin eri osissa: liittovaltion moottoritien M5 varrella, metsäpuistoalue, lähellä teollisuusaluetta, Turgoyak-järven läheisyydessä.
Analysoi ja tiivistä tutkimustulokset
Tee johtopäätös saatujen tietojen perusteella
Oletimme, että tavallista mäntyä voidaan käyttää bioindikaattorina ilmakehän pilaantumisen arvioimiseksi.
Tutkimuksen kohteena oli tavallisen männyn neulat.
Tutkimuksen aiheena on saastumisen taso.
Tutkimustyö on jaettu kahteen osaan: teoreettinen ja käytännöllinen. Teoreettisessa osassa opiskelemme kuntosalien ominaisuuksia, mukaan lukien tavallinen mänty.
Käytännöllisessä osassa käytettiin kokeellisia tutkimusmenetelmiä: kokeilu, havainto, teoreettinen analyysi, jonka tulosten perusteella teimme vastaavat johtopäätökset.
Luku 1. Tehtävän teoreettinen perusta
Gymnosperm-osastolla on yli 700 kasvilajia. Gymnospermissa ei ole vain juuria, varret ja lehdet, vaan myös siemeniä, jotka on muodostettu erityisissä elimissä - käpyissä. Kuntosalipermien siemenet makaavat käpyjen vaakoilla avoimesti "alasti" - tästä seuraa tämän laitoksen nimi.
Gymnosperm-osasto koostuu useista luokista, joista havupuuku (noin 560 lajia) on nyt kukoistava. Gymnospermit kasvavat pääasiassa pohjoisosissa maapallo. Havupuut muodostavat valtavia metsiä Uralissa, Kaukasuksen, Keski-Aasian ja Siperian vuorilla.
Gymnosperms ovat hyvin vanhoja kasveja, joiden jäänteitä löytyy paleozojaisen aikakauden Devon-ajan kerroksista. Havupuiden kukoistus kuuluu juurakauteen. Tämä on suurin ja yleisin kuntosalinpermien ryhmä. Tällä hetkellä nämä ovat pääasiassa puita (korkeintaan 100 metriä), pensaita, puumaisia \u200b\u200bviiniköynnöksiä ja jopa epipyyttejä.
Monopodiaalinen haarautuminen. Useimpien havupuiden lehdet ovat jäykkiä neuloja (neuloja). Neulat sijaitsevat varressa spiraalina (yksittäisinä) tai kootaan kimppuina, mittamuotoisiksi - päinvastoin, ne eivät kuulu epäsuotuisaan kauteen. Ulkopuolella lehdet peitetään paksulla kynsinauhalla - kerroksella erityistä ainetta, jonka erittävät pehmytkudokset - iho. Vatsat upotetaan lehtikudokseen, mikä vähentää veden haihtumista, neulojen korvaaminen tapahtuu asteittain koko kasvin elinkaaren ajan. Havupuuissa toissijainen ksyleemi (puu) on voimakkaasti kehittynyt, ja se käsittää 90-95% trakeideista. Kuori ja ydin ovat huonosti kehittyneet. Juurilla (pää- ja sivupinnoilla) on tavanomainen rakenne puille, joilla on mykorrizaa (sienen ja sienen sienen symbioosi), alaiset juuret ovat harvinaisia. Kaikkien kuntosolujen erityispiirre on munasolujen esiintyminen ja siementen muodostuminen. Ovuolit sijaitsevat avoimesti, ja siksi niitä kutsutaan gymnospermeiksi. Munasoluista kehittyvät siemenet.
Kehityssyklissä kaksi gametofyytin ja hallitsevan sporofyytin sukupolvea vaihtuvat peräkkäin. Evergreen havupuut, lehtikuustoa ja metasequoiaa lukuun ottamatta. Monissa havupuissa, puussa ja lehdissä on tervakäytäviä, jotka sisältävät eteerisiä öljyjä, hartseja ja balsamia.
Havupuut muodostavat luonnonmaisemat - taigan - mantereiden laajoille alueille. Niiden merkitys luonnon ja elämän elämässä taloudellinen aktiivisuus mahtava mies. Koska biogeocenoosit ovat tärkein komponentti, niillä on valtava vedensuojaus ja eroosionesto. Havupuut tarjoavat suurimman osan rakennuspuusta ja ovat lähtökohtana monipuoliselle metsäteollisuudelle. Havupuusta saadaan viskoosia, silkkiä, niittejä, palsamia ja hartseja, kamferia, alkoholia ja etikkahappoa, tanniiniuutteita jne., Samoin kuin ruokaa ja vitamiineja. Setri- ja siperialaisen männyn siemenet sisältävät jopa 79% öljyä, lähellä Provencalia ja mantelia. Lääketieteelliselle teollisuudelle havupuut ovat lähtöaineena vitamiineille ja lääkkeille. Joidenkin havupuiden neulat, siemenet ja nuoret versot ovat välttämättömiä talviruokaa eläimille (erityisesti hiuksille) ja lintuille. Metsäpuuta käytetään kalliiden käsityötuotteiden valmistukseen ja huonekaluteollisuudessa hyönteiset eivät juuri vaikuta siihen.
Mänty on tärkein metsää muodostava laji. Alueittain (114240,8 tuhatta hehtaaria) se vie toisen sijan, toiseksi vain lehtikuusi. Tavallisella mäntyllä ja sen muodostuvilla metsillä on valtava valikoima ja laaja kasvualue. Mänty-suvussa (Pinus L.) on noin 100 lajia, jotka kasvavat pohjoisen pallonpuoliskon lauhkean alueen maissa sekä eteläisten leveysasteiden vuorilla (Euroopassa, Aasiassa, Pohjois-ja Etelä-Amerikassa).
Yleinen nimi on peräisin latinalaisesta pin - rock, mountain, latina selvestris - metsä sylva - metsästä.
Tämä suku on jaettu kahteen osa-suvun: kaksioksiset havimännät siipisillä siemenillä (Diploxylon) ja viidenhavupuut, tai setri siipitön siemen (Haploxylon). Subduo-bifidi sisältää mänty, Eldar, Pizunda ja muut; sub-five-havupuu - Siperian setri, korea mänty, Weymouth mänty.
Yleisin männyntyyppi Venäjällä on tavallinen mänty (Pinussilvestria). Tämän lajin yhteisiä piirteitä ovat lyhennettyihin versoihin sijoitetut pareittain neulat, tasainen, kupera poikkileikkausneula, vahvat palavat kartiot, joilla on ominaiset paksunnetut vaa'an päät, puolitoista vuotta niiden kypsymisestä, erityinen siementen ja siipien yhdistelmä ja muut. Nämä merkit ovat ominaisia \u200b\u200bkaikille mäntyille, jotka kasvavat sen laajan valikoiman eri osissa.
Mänty tavallinen - ikivihreä, ohut havupuu, jonka korkeus on 40 metriä, halkaisija 1,5 metriä, ja muunnetut oksat. Puun kuori on punertavanruskea, ruskehtava keltainen kärkeen, halkeileva, ohuesti kuoriva. Nuoret oksat ovat paljaita, vihertäviä, sitten harmaanruskeita; silmut 6–12 mm pitkät, terävät, punertavanruskeat, soikean kartiomaiset, hartsiset, sijaitsevat päärokon ja sivuttaishaarojen kärjessä. Sivun munuaiset kerätään huokosiin, joka ympäröi suurempaa keskimmäistä munuaista.
Kaikkia mäntypuita läpäisevät lukuisat suuret hartsikäytävät, jotka venyvät pystysuunnassa ja ovat yhteydessä toisiinsa ydinsäteissä sijaitsevilla vaakasuorilla käytävillä. Hartsi valuu luonnonkuoren halkeamista ja keinotekoisista viiltoista ja täyttää vahingot, mistä se koostuu. biologinen arvo. Haavasta virtaavaa hartsia kutsutaan hartsiksi (sanoista “parantua”, “parantua”).
Juurijärjestelmä, jolla on syvä meneva pääjuuri.
Lehdet (neulat) ovat harmaanvihreitä, pareittain järjestettyjä, jäykkiä, puolisylinterimäisiä, teräviä, 5–7 cm pitkiä. 2 mm leveä, lyhennettyjen versojen yläosassa.
Hernettä pienempiä harmaankeltaisia \u200b\u200banterin (urospuolisia) käpyjä kehittyy keväällä nuorten pitkien versojen juuresta, peittävien lehtien akselilta ja kuolevat nopeasti. Samojen puiden nuorten versojen päissä näkyy punaisia \u200b\u200bsoikeita naaraspuolisia käpyjä, 5-6 mm pitkät ja 4 mm leveät, lyhyillä jaloilla, jotka koostuvat piiloasteikoista, joiden sinusissä istuu siemenvaa'at munasolujen kanssa. Naispuoliset kävyt hedelmöityksen jälkeen kasvavat, saavuttavat pituuden 2,5-7 cm ja leveyden 2-3cm. Ensimmäisenä vuonna he ovat vihreitä, toisella he ovat rignified ja muuttuvat ruskeiksi. Siemenet 3-4 mm pitkät, mustanruskeita tai harmahtavia, pitkänomaisia, soikeita ja siipi 3 kertaa pidempi kuin siemen. Kukkii toukokuussa tuulen pölyttämässä. Siemenkartat kypsyvät toisena vuonna.
Ympäristöolosuhteiden vaikutus kasvien elämään ja rakenteeseen
Kaikki, mikä ympäröi kasvia ja jolla on suora tai epäsuora vaikutus siihen laajassa merkityksessä, on sen elinympäristö. Luontotyypin yksittäisten osien rooli kasvien elämässä ei ole sama. Jotkut näistä elementeistä ovat elintärkeitä, toiset vaikuttavat kasviin, mutta eivät ole välttämättömiä, toiset ovat välinpitämättömiä. Luontotyypin elementtejä, jotka vaikuttavat kasvien elämään, kutsutaan ympäristötekijöiksi. Niille on ominaista epäjohdonmukaisuus, toisin sanoen toiminnan suuruuden muutokset ajan myötä. Ympäristön elementistä, jota esiintyy jatkuvasti ylimäärin, tulee ympäristön muodostava tekijä, joka määrittelee ympäristön kokonaisuuden erityispiirteet.
Minkä tahansa ympäristötekijän toiminnan luonne riippuu sen koosta. Kertoimella on optimaalinen arvo ja kriittisellä (sen minimi- ja maksimiarvot), jonka yläpuolella on aktiivinen elintärkeä toiminta. Monet kasvit eri olosuhteet Luontotyypit ovat erilaisia \u200b\u200bmorfologisissa ja anatomisissa luonneissa.
Evoluutioprosessissa on ilmestynyt kasveja, jotka ovat sopeutuneet samanlaisiin olosuhteisiin yleiset piirteet ulkomuoto, kasvurytmi, anatomiset rakenteet. Kasvien reaktioiden yhdenmukaisuus toiseen tai toiseen ympäristötekijä antaa sinun yhdistää ne ympäristöryhmiin.
Jokainen ekologinen ryhmä voi sisältää kasveja, joilla on erilaisia \u200b\u200belämänmuotoja. Toisaalta saman elämänmuodon kasvit voivat kuulua eri ekologisiin ryhmiin.
Bioindikaatiomenetelmät
Epäpuhtauksilla, kuten rikkidioksidilla, typpioksidilla, hiilivedyillä ja muilla, on voimakas vaikutus fytokenoosiin. Niistä tyypillisin on rikkidioksidi, joka muodostuu rikkiä sisältävien polttoaineiden palamisessa (lämpövoimalaitosten, kattiloiden, väestön lämmitysuunien sekä liikenteen, etenkin dieselin, työ).
Kasvien kestävyys rikkidioksidille on erilainen. Rikkidioksidin merkityksetön esiintyminen diagnosoidaan hyvin jäkälillä - ensin tuuheat, sitten lehti- ja lopuksi leikkausmuodot katoavat.
Korkeampien kasvien havupuilla on lisääntynyt herkkyys SO 2: lle. Monille kasveille määritetään elintärkeän toiminnan rajat ja rikkidioksidin suurimmat sallitut pitoisuudet ilmassa. Suurimman sallitun pitoisuuden arvot: Lugovoin timoteille, tavallinen lila - 0,2 mg / m3; mansikka 0,5 mg / m3.
On myös muistettava, että rikkidioksidia kertyy vähitellen samoin kuin niiden vuorovaikutusta muiden epäpuhtauksien kanssa, mikä lisää kielteisiä vaikutuksia. Tällaiset kasvit kuten vehnä, kuusi, puutarha mansikka, syyläkoivu ovat herkkiä muiden ilmassa olevien epäpuhtauksien (esimerkiksi kloorivety, fluorivety) pitoisuuksille.
Puuvilla, voikukka, perunat, ruusut, tupakka, tomaatit, viinirypäleet ovat vastustuskykyisiä fluorivetylle ilmassa, ja ristiinnauhe, umbellate, kurpitsa, geranium, neilikka, kanerva ja kovakukininen ovat vetykloridia. Venäjän metsävyön olosuhteissa uskotaan, että mäntymetsät ovat herkeimpiä ilman pilaantumiselle. Tämä määrittelee männyn valinnan tärkeimmäksi ihmisen toiminnan vaikutuksen indikaattoriksi, joka on tällä hetkellä hyväksytty ”biodiagnostiikan standardiksi”. Informaatio teknogeenisestä pilaantumisesta on neulojen morfologisia ja anatomisia muutoksia sekä elinkaarta. Metsien kroonisessa pilaantumisessa rikkidioksidilla havaitaan vaurioita ja ennenaikaista neulojen putoamista.
Saastumattomissa metsäekosysteemeissä suurin osa neuloista on terveitä, niissä ei ole vaurioita, ja vain pienellä osalla neuloista on vaaleanvihreät täplät ja mikroskooppikokoiset nekroottiset kohdat, jotka ovat tasaisesti hajallaan koko pintaan. Vaurioita tapahtuu saastuneessa ilmakehässä ja mäntyneulojen elinikä lyhenee.
Saasteiden vaikutuksesta männyn lisääntyminen on estetty. Puussa käpyjen lukumäärä vähenee, kartioissa normaalisti kehittyneiden siementen määrä vähenee, naaraspuolisten käpyjen koot muuttuvat huomattavasti (jopa 15-20%). Ilman pilaantumisen bioindikaattori voi olla puiden vuosittainen kasvu korkeudella, joka saastuneilla alueilla voi olla 20-60% alhaisempi kuin vertailussa. Informaatio teknogeenisestä pilaantumisesta on neulojen elinajanodote (1-5 vuotta tai enemmän).
Bioindikaatiolla tarkoitetaan ympäristön tilan arviointia elävien organismien (kasvit, eläimet) reaktion avulla. Bioindikaation ydin on, että tietyt ympäristötekijät luovat mahdollisuuden tietyn lajin olemassaololle. Lajeja, joiden avulla voit tunnistaa ympäristön erityispiirteet, kutsutaan indikaattoreiksi. Bioindikaation avulla voidaan arvioida ympäristön tilan muutoksia ja ennustaa näiden muutosten suunta. Ympäristön pilaantumisen astetta tutkittaessa on tärkeä organismien reaktio pilaaviin aineisiin. Tämän reaktion havainnointijärjestelmää kutsutaan biologiseksi seurannaksi. Havupuut ovat erittäin herkkiä ympäristön pilaantumiselle. Rikkidioksidi vaikuttaa niihin erityisen vakavasti. Mäntyneulojen elinikä on 3-4 vuotta. Tänä aikana se kertyy niin paljon rikkidioksidia, että se voi merkittävästi ylittää raja-arvot.
Mäntyjen rikkidioksidin vaikutuksen alaisena tapahtuvat seuraavat muutokset:
Neulojen elinikä lyhenee;
Ampuu kuolee; - pienentää puirenkaiden leveyttä;
Kruunu ohenee;
Kudosnekroosia esiintyy (nekroosi).
Pidetäänkö nämä merkit.
Lehdet (neulojen putoaminen) mäntyssä tapahtuvat syksyllä. Vihreät neulat sijaitsevat tämän vuoden viime vuoden versoissa ja keltaiset vanhemmissa, jotka ovat jo yli 3 vuotta vanhoja. Lisäksi männyn kruunu ohenee, ilmaantuu monia kuivia oksia, peitettynä harvinaisilla lyhyillä neuloilla. Kasvi absorboi rikkikaasua vatsan läpi, liukenee solujen nestemäisessä vaiheessa (sytoplasma) ja aiheuttaa elävien kudosten myrkytyksen (kaavio nro 1).
Fytotoksinen (luonnollinen tai kemiallinen ainevahingollista kasvillisuutta) on erittäin riippuvainen ilman kosteudesta ja lehtien kylläisyydestä vedellä. Kostuneet neulat imevät rikkidioksidia useita kertoja enemmän kuin kuivia. Kasvi kerää intensiivisesti rikkiä kudoksiin. Nuoret neulat imevät rikkidioksidia aktiivisemmin kuin vanhat. Siksi mäntyneulojen ikä osoittaa pilaantumisen asteen. Rikkipitoisessa kaasussa 1: 1 000 000 mäntyneuloja putoaa. Fotosynteesi on täysin pysähtynyt. Kudosnekroosin (nekroosin) esiintyminen ilmenee useammin mäntyneuloilla epäpuhtauksien vaikutuksesta. Seuraavat nekroosityypit erotetaan:
marginaalinen nekroosi (neulojen reunoja pitkin);
mediaani nekroosi (neulojen keskellä);
pistenekroosi - lehtikudoksen kuolema täplien muodossa, jotka ovat sironneet neulojen koko pintaan.
Kruunun kutistuminen tapahtuu kuivumisen tai rappeutumisen (defoliaation) seurauksena, kun altistuminen epäpuhtauksille (rikkidioksidi mukaan lukien) johtaa puun yläosan tuhoutumiseen.
On kätevä tapa määrittää neulojen ikä kuorien avulla.
Usein kysytään: ”Miksi sinun on käytettävä eläviä esineitä ympäristön laadun arvioimiseksi, kun se on helpompaa tehdä fysikaalis-kemiallisilla menetelmillä? Bioindikaatio (biologisesti merkittävien kuormitusten määrittäminen elävien organismien ja niiden yhteisöjen reaktioiden perusteella) on välttämätöntä kolmessa tapauksessa:
1. Kerrointa ei voi mitata.
2. Kerrointa on vaikea mitata.
3. Kerroin on helppo mitata, mutta vaikea tulkita; selventää, tulkita.
Luonnonsuojelun kannalta on tärkeämpää saada vastaus kysymykseen siitä, mitä seurauksia ympäristölle tämä tai toinen pitoisuuden pitoisuus johtaa. Bioindikaatiot ratkaisevat tämän ongelman, jolloin voit arvioida biologiset seuraukset ihmisen aiheuttama muutos Keskiviikko. Bioindikaation merkitys johtuu myös ympäristön laadun määrittämisen nopeudesta, yksinkertaisuudesta ja alhaisista kustannuksista.
Bioindikaattorit ovat biologisia kohteita, joita käytetään arvioimaan ympäristön tilaa.
Bioindikaattorien tyypit:
1. Herkkä. Se reagoi nopeasti indikaattorien merkittävän poikkeaman kanssa normista.
2. Kertyvä. Kertyy vaikutuksia ilmeisiä rikkomuksia. Bioindikaattoreita kuvataan käyttämällä kahta ominaisuutta: spesifisyyttä ja herkkyyttä.
Matalalla spesifisyydellä bioindikaattori reagoi useisiin tekijöihin, korkealla spesifisyydellä vain yksi.
Matalalla herkkyydellä bioindikaattori reagoi vain tekijän voimakkaisiin poikkeamiin normista, korkealla herkkyydellä se reagoi pieniin poikkeavuuksiin.
Väestön herkkyys ilman pilaantumisen vaikutuksille riippuu monista tekijöistä, kuten ikä, sukupuoli, yleinen terveys, ravitsemus, lämpötila ja kosteus jne. Vanhukset, lapset, kroonista keuhkoputkentulehdusta, sepelvaltimoiden vajaatoimintaa ja astmaa kärsivät potilaat ovat alttiimpia.
Maailman terveysjärjestön (WHO) mukaan kehon yleisellä reaktiojärjestelmällä ympäristön pilaavien aineiden vaikutuksiin on seuraava muoto (lisäys 1):
(1) - kuolleisuus;
(2) - esiintyvyys;
Koostumusongelma ilmakehän ilma ja sen pilaantuminen ajoneuvojen päästöistä on yhä tärkeämpää.
Suoran toiminnan tekijöistä (kaikki paitsi ympäristön pilaantuminen) ilman saastuminen on varmasti ensisijainen, koska ilma on kehon jatkuvan kulutuksen tuote.
Yksi erittäin haitallinen autojen pakokaasujen osa on lyijy. Tämä elementti on myrkyllisin. Noin 200 tuhatta tonnia lyijyä pääsee ilmakehään vuosittain.
Lyijyoksidit kerääntyvät ihmiskehoon ja pääsevät siihen eläin- ja kasviperäisten ruokien kautta. Lyijy ja sen yhdisteet kuuluvat erittäin myrkyllisten aineiden luokkaan, jotka voivat aiheuttaa merkittävää haittaa ihmisten terveydelle. Lyijy vaikuttaa hermosto, joka johtaa älykkyyden laskuun ja aiheuttaa myös muutoksia fyysisessä aktiivisuudessa, koordinaatiossa, kuulossa, vaikuttaa sydän- ja verisuonijärjestelmään, johtaen sydänsairauksiin. Lyijymyrkytys (saturnismi) on etusijalla ammatillisissa päihteissä.
kappale 2 Pilottityö
Nyt on todettu, että havupuut ovat herkempiä ilmansaasteille kuin lehtipuu. Havupuiden lisääntynyt herkkyys liittyy neulojen pitkään käyttöikään ja kaasujen imeytymiseen, samoin kuin neulojen massan laskuun. Usein tai jatkuvasti altistuessaan myrkylliset yhdisteet kerääntyvät vähitellen havupuiden kudoksiin, mikä johtaa neulojen kuolemaan. Normaaleissa olosuhteissa mäntyneulat putoavat 3 - 4 vuoden kuluttua, lähellä ilmansaasteita - paljon aikaisemmin (1 - 2 vuoden kuluttua).
On olemassa monia ihmisen luonteen lähteitä, jotka aiheuttavat ilman pilaantumista sekä biosfäärin ekologisen tasapainon häiriöitä. Näistä merkittävin on kuitenkin moottoriajoneuvot.
Mäntymetsät ovat herkeimpiä ilman saasteille, etenkin autojen pakokaasuille, sekä yritysten ja huoltoasemien ilmaan aiheuttamiin aineiden päästöille. Tältä osin meillä oli tehtävä: arvioida ilman saastumisen astetta neljällä alueella, jotka eroavat toisistaan \u200b\u200bajoneuvojen aiheuttamien ruuhkien ja sijainnin mukaan kaupungin yrityksiin.
Tutkimusmenetelmät jaettiin 3 vaiheeseen:
Vaihe 1 - paikkojen tunnistaminen työn suorittaminen,
Vaihe 2 - mäntyneulojen tilan määrittäminen, tietojenkäsittely,
Vaihe 3 - mäntyneulojen elinkaaren määrittäminen, tietojenkäsittely.
Vaihe 1. Tunnistetut työalueet.
Teiden läheisyyteen valittiin 4 kohdetta, jotka olivat ilmansaasteiden vastakkaisilla alueilla:
"KB heitä. V. P. Makeeva ”(liite 2).
(Liite 3)
Osa nro 3 - Turgoyak, tie Cosmos-leiriin metsävyöhykkeellä (250 m tieltä metsään) (liite 4)
(Liite 5)
vaiheessa. Tutkimusmenetelmä ”Mäntyneulojen tilan määrittäminen ilman pilaantumisen arvioimiseksi”
Tarkoitus: Käytä visuaalisen ja kvantitatiivisen arvioinnin menetelmää mäntyneulojen (Pinussilvestris) tilan määrittämiseen ilman pilaantumisen arvioimiseksi.
Varustus: mäntyneulat, digitaalinen mikroskooppi, laskin, tietokone.
Saastumattomissa metsissä suurin osa mäntyneuloista on terveitä, niissä ei ole vaurioita, ja vain pienellä osalla neuloista on vaaleanvihreät täplät ja pienet tummat pisteet, jotka ovat hajallaan neulojen yli. Saastuneessa ilmakehässä esiintyy vaurioita ja neulojen elinikä lyhenee.
Ilmakehän puhtausasteen määrittämiseksi otetaan toisesta tai kolmannesta elämävuodesta 200-300 neulaa useista sivuttaisista versoista kruunun keskiosassa 10-15 puusta. Kerätyt neulat jaetaan vaurioitumismerkkien mukaan: ehjät, täplät, kuivumisen merkit ja neulojen lukumäärä kussakin ryhmässä ja jokaisella tutkitulla alueella lasketaan. Tutkimustiedot syötetään taulukkoon. Johtopäätös tehdään ilman pilaantumisen asteesta.
Jos männyneulat ovat tahrattomia, ilmaa pidetään täysin puhtaana; jos neuloissa on harvinaisia \u200b\u200bpieniä kohtia, ilma on puhdas. Jos on neuloja, joissa on usein pieniä pisteitä, voidaan puhua pilaantuneesta ilmasta ja mustien ja keltaisten pisteiden läsnä ollessa - vaarallisesti likaisesta ilmasta.
3 vaihe. Määritimme mäntyneulojen tilan.
Tunnistettu neulojen vaurioitumisen aste
Saman pituiset versot otettiin 4 puun oksista. He keräsivät kaikki neulat ja analysoivat visuaalisesti sen kuntoa. Neulojen vaurioaste määritettiin värinmuutoksella, mukaan lukien kloroottisten pisteiden, nekroottisten pisteiden ja nekroosin läsnäolo (liite 6).
Kuvio 1. Neulavaurio ja kuivausluokka
Neulavaurioluokka:
1 - neulat ilman täpliä,
2 - neulat, joissa on pieni määrä laikkuja,
3 - neulat, joissa on paljon mustia ja keltaisia \u200b\u200bpisteitä, joista osa on suuria, neulojen koko leveydellä.
Kuivausneulojen luokka:
1 - ei kuivia laikkuja,
2 - 2-5 mm: n kärki kutistuu,
3 - kolmasosa neuloista kuivui,
4 - kaikki neulat ovat keltaisia \u200b\u200btai yli puolet sen pituudesta on kuiva.
Laskelmatulokset on lueteltu taulukossa.
|
Neulojen tila |
Osa nro 1 Turgoyakskoe-moottoritie |
Osa nro 2 ohitustie |
Tontti numero 3 turgoyak-kylä, tie metsävyöhykkeellä |
Osa nro 4 Federal Highway M5, Pekingin piiri |
|||||||
|
Määrä neulat |
% neuloja kokonaismäärästä |
Neulojen lukumäärä |
% neuloja kokonaismäärästä |
Määrä neulat |
% neuloja kokonaismäärästä |
Neulojen lukumäärä |
% neuloja alkaen yhteensä |
||||
|
Neulat tutkittu |
|||||||||||
|
männyn neulaset |
|||||||||||
|
- 1 luokka neulat ilman täpliä |
|||||||||||
|
- 2 luokkaa (muutamalla paikalla) |
|||||||||||
|
- 3 luokkaa (jossa on paljon mustia ja keltaisia \u200b\u200bpisteitä) |
|||||||||||
|
Neulojen kuivaus |
|||||||||||
|
- 1 luokka (ei kuivia laikkuja) |
|||||||||||
|
- 2 luokkaa (kutistunut kärki 2-5 mm) |
|||||||||||
|
- 3 luokkaa (kolmasosa neuloista kutistui) |
|||||||||||
|
- 4 luokkaa (kaikki neulat ovat keltaisia \u200b\u200btai yli puolet sen pituudesta on kuiva). |
|||||||||||
Neulojen vauriot ja kuivuminen on esitetty liitteissä 7-10.
Saatujen tietojen perusteella voidaan päätellä, että mäntyneulojen vaurioitumisaste ja kuivuminen osioilla 4 (liittovaltion moottoritie M5) ja nro 2 (ohitustie Miassin teollisuusalueella) on suurempi kuin osiossa nro 1 ( Turgoyak-moottoritie), ja tämän vuoksi ilman pilaantumisen aste tällä alueella on alhaisempi. Saastumisen syyt johtuvat todennäköisesti tosiasiasta, että paikan 4 lähellä on Miass DRSU: n ABZ (asfaltti-betonitehdas), huoltoasema "SALAVAT" ja parkkipaikka raskaille kuorma-autoille "Beijing", lähellä tontin numeroa 2 - yritys "Cedar", 2 huoltoasemaa, CJSC "Techservice".
Kohteet 1 ja 3 ovat puhtaat, koska lähellä ei ole yrityksiä, eikä metsässä ole suurta autovirtaa.
Pölyisimmät, likaisimmat oksat ja männynneulat alueilla nro 1 ja nro 4 (liite 11), jakso nro 2 oleva mänty on saanut tartunnan kananmunista (liite 12).
Tutkimuksen tuloksena selvisimme, että puut, joissa on vaurioituneita mäntyneuloja, sijaitsevat lähellä moottoritietä ja vähemmän vaurioituneita mäntyneuloja - kauempana tiestä. Tavallisen männyn neuloilla on suuri kerääntymiskyky. Myrkyllisten aineiden kertyessä havaitaan morfologisia muutoksia, jotka osoittavat ilman pilaantumista. Jos ilma on voimakkaasti saastunutta, männyneuloissa esiintyy vaurioita ja puun elinikä lyhenee. Jos ajoneuvojen lukumäärä kasvaa, tämä johtaa ei-toivottuihin seurauksiin - männyn kaltainen kasvi ei pysty olemaan saastumisolosuhteissa. Metsien säilyttämiseksi on tarpeen ryhtyä toimenpiteisiin niiden suojelemiseksi, mukaan lukien siirtyminen ympäristöystävälliseen polttoaineeseen.
johtopäätös
On olemassa monia ihmisen luonteen lähteitä, jotka aiheuttavat ilman pilaantumista, samoin kuin häiriöitä biosfäärin ekologisessa tasapainossa. Näistä merkittävimmät ovat kuitenkin kaksi: liikenne ja teollisuus, mäntymetsät ovat herkeimpiä ilman pilaantumiselle.
Tämän tutkimuksen työ antaa meille mahdollisuuden kehittää opiskelijoiden ympäristöajattelua, kehittää tietokonetaitoja ja käyttää Internet-resursseja.
Tehtävät ratkaistiin, tavoite saavutettiin. Hypoteesi vahvistui.
Tätä projektia voidaan käyttää biologian luokissa visuaalisena ja opetusmateriaalina.
Jos meille on tarkoitettu hengittää ilmaa yksin,
Yhdistäkäämme ikuisesti,
Pelastakaamme sielumme
Sitten selviämme maan päällä.
N. Starshinov
Luettelo käytetyistä lähteistä ja kirjallisuudesta
Alekseev, V.A. 300 kysymystä ja vastausta ekologiasta [Teksti] / Yaroslavl: Development Academy, 1998
Arnold, O. Ekologia: epätavanomainen näkymä ongelmaan [sähköinen resurssi] / O. Arnold // - Biologia. - 2015. - nro 10 - http://bio.1september.ru/topic.php?TopicID\u003d5&Page\u003d1
Bodnaruk, M.M. Biologia: lisätietoja oppitunneille ja luokan ulkopuolinen toiminta biologiassa ja ekologiassa 10-11 luokka [Teksti] / Volgograd: Opettaja, 2008
ZlygostevAleksey. Ilmakehän kerros [sähköinen resurssi] / http://dendrology.ru/books/item/f00/s00/z0000041/st012.shtml
Zorina, T.G. Koululaiset metsästä [Teksti] / M .: Metsäteollisuus, 1987
Kriksunov, E.A., Pasechnik, V.V., Sidorin, A.P. Ekologia: luokka 9: Oppikirja kattaville oppilaitoksille [Teksti] / M .: Drofa, 1995
Trass, H.H. Kaupunkien ilmakehän bioindikaatiot. Kaupunkijärjestelmien ekologiset näkökohdat [Teksti] / Minsk: Science and Technology, 1984
Schuberg R. Maan ekosysteemien pilaantumisen bioindikaatio [Teksti] - M., 1988
Ympäristön seuranta: opetusapu [Teksti] / tekijä-sävellys. T.Ya. Ashikhmina, - Kirov: LLC -painotalo Staraya Vyatka, 2012
Tietosanakirja lapsille. Osa 17. Biologia [teksti] / M .: Avanta +, 2000
Liite 1
Kehon reaktio ilman epäpuhtauksiin
(1) - kuolleisuus;
(2) - esiintyvyys;
(3) - fysiologiset oireet taudista;
(4) - tuntemattoman organismin elintärkeiden toimintojen muutokset;
(5) - epäpuhtauksien kertyminen elimiin ja kudoksiin.
Liite 2
Osa nro 1-Turgoyakskoe-moottoritie, 50 metrin päässä käännöksestä GRT: n nimeltään "suunnittelutoimisto" V. P. Makeeva
Liite 3
Osa nro 2 - Miassin kaupungissa ohitustie Kedrin ja CJSC Techservicen alueella kahden huoltoaseman välillä
Liite 4
Osa 3 - Turgoyak, tie Cosmos-leiriin metsävyöhykkeellä (250 m tieltä metsään)
Liite 5
Osa nro 4 - liittovaltion valtatie M5, Pekingka, 2,5 km Miassin eteläosasta
Liite 6
Lasketaan oikea määrä neuloja
Liite 7
Osa nro 1-Turgoyakskoe, moottoritie 50 metriä käännöksestä GRC: lle
"KB heitä. V. P. Makeeva
Liite 8
Osa nro 2 - Miassin kaupungissa ohitustie Kedrin ja CJSC Techservicen alueella kahden huoltoaseman välillä
1. luokan neulojen vauriot (ilman pisteitä)
Luokan 2 neulavauriot (pienellä määrällä pisteitä)
Luokan 3 neulavauriot (joissa on paljon mustia ja keltaisia \u200b\u200bpisteitä)
Liite 9
Osa nro 3 - Turgoyak, tie Cosmos-leiriin metsävyöhykkeellä (250 m tieltä metsään)
1. luokan neulojen vauriot (ilman pisteitä)
Luokan 2 neulavauriot (pienellä määrällä pisteitä)
Luokan 3 neulavauriot (joissa on paljon mustia ja keltaisia \u200b\u200bpisteitä)
Liite 10
Osa nro 4 - liittovaltion valtatie M5, Pekingka, 2,5 km Miassin eteläosasta
1. luokan neulojen vauriot (ilman pisteitä)
Luokan 2 neulavauriot (pienellä määrällä pisteitä)
Luokan 3 neulavauriot (joissa on paljon mustia ja keltaisia \u200b\u200bpisteitä)
Liite 11
Osa nro 1-Turgoyakskoe, moottoritie 50 metriä käännöksestä GRC: lle
"KB heitä. V. P. Makeeva
Osa nro 4 - liittovaltion valtatie M5, Pekingka, 2,5 km Miassin eteläosasta
Liite 12
Osa nro 2 - Miassin kaupungissa ohitustie Kedrin ja CJSC Techservicen alueella kahden huoltoaseman välillä
Osassa näkyy varhainen ja myöhäinen henkitorvi, joka suorittaa johtavia ja mekaanisia toimintoja. Varhaiset henkitorvet ovat melkein aina neliömäisiä, niissä on suuri sisäontelo, ja säteittäisissä seinämissä on reunustettuja huokosia, joiden poikkileikkauskuva on 2 kahden hampaan haaruketta. Heikkolaatuisissa (paksuissa) osissa voit nähdä, että reunustautuneiden huokosten kohdalla henkitorven seinät näyttävät haaroittavan, eikä paksuneminen toruksen hampaiden välillä ole näkyvissä.
Myöhäiset henkitorvit ovat paksuseinäisiä, tasoitetut sädettä pitkin, niiden reunustetut huokoset ovat harvinaisia.
Leikkauksessa voit myös huomata ytinsäteet tummien kaistaleiden muodossa, jotka ulottuvat säteittäissuunnassa ja edustavat säteen suuntaan pidennettyjen solujen rakennetta.
Pystysuorat hartsikanavaväylät, joita ympäröivät vuoraussolut ja joihin liittyy kerros eläviä (mukana olevia) soluja, joissa on ravinteita, ovat selvästi näkyvissä myöhäisessä puussa. Oheisen parenhyymin solujen välissä on solujenvälisiä tiloja, vuoraussoluja ympäröi kerros kuolleita soluja. Pystysuoran hartsikanavan välys poikkileikkauksessa on noin 80% sen halkaisijasta.
Riisi 1. Mäntypuun poikkileikkaus:
1 - myöhäiset henkitorvet; 2 - varhaiset henkitorvet; 3 - ydinpalkki; 4 - pystysuora hartsikerros; 5 - reuna-aika; 6 - vuosikerroksen raja.
Pystysuoran hartsikanavan halkaisija poikkileikkauksessa on yhtä suuri kuin:
Radiaalinen leikkaus
Säteittäisessä osassa pitkien solujen muodossa olevat henkitorvit ovat selvästi erotettavissa. Varhaisessa puussa ne ovat leveitä ja niissä on säteittäisissä seinissä monia suuria reunustavia huokosia 2 samankeskisen kirkkaan pisteen muodossa. Myöhäiset henkitorvit ovat kapeita, niissä on vähän rajareunoja, ja ne ovat pienempiä kuin varhaisissa henkitorvissa, ja sisemmän ympyrän sijasta niissä on viisto rako.
Trakeidit ylittävät ytinsäteet. Ne näyttävät tummilta raidoilta ja koostuvat reuna- (kuolleista) soluista, joissa on pienet reunatut soluhuokoset, jotka johtavat vettä kerrosta kerrokseen sädettä pitkin ja keskisuurille (eläville) soluille, joilla on yksinkertaiset huokoset, jotka näyttävät suurilta kirkkailta pisteiltä.
Joskus pystysuora hartsikäytävä, ontto kanava, joka on vuorattu epiteelillä kalvoilla, tulee poikkileikkauksen poikki.
Kuva. 2. Mäntypuun radiaalinen leikkaus:
1 - varhaiset henkitorvet; 2 - reunatut huokoset; 3 - pystysuora hartsikerros; 4 - myöhäiset henkitorvet; 5 - ytimen palkki
Tangentiaalinen leikkaus
Leikkauksessa ydinsäteet nähdään leikkautuneina eripituisten pystysuorien ketjujen muodossa.
Säteissuurten seinien trakeidit ovat rajoittaneet huokoset haarukoiden muodossa.
Leikatut hartsikanavat voidaan nähdä suurissa ytinsäteissä pystykaran muodossa. Nämä ovat vaakahartsikäytäviä, jotka koostuvat samoista elementeistä kuin pystysuorat. Ne yhdistävät eri vuosikerrosten pystysuorat hartsikäytävät. Joskus tangentiaalista leikkausta pitkin voit nähdä pystysuoran hartsivaiheen pituussuuntaisen rahrechin.
Kuva. 3. männyn puun tangentiaalinen leikkaus:
1 - vaakahartsin kulku ydinpalkissa; 2 - varhaiset henkitorvet; 3 - reunatut huokoset; 4 - ydinpalkki; 5 - pystysuora hartsikerros.
Vaakasuoran hartsikanavan halkaisija tangentiaaliosassa on yhtä suuri.
