Cây thân gỗ

Cây thân gỗ là những thực vật có cấu trúc gỗ trong mô của chúng, mang lại thân cây cứng cáp. Trong các vùng khí hậu lạnh, cây thân gỗ có thể sống qua mùa đông hoặc mùa khô nhờ vào phần thân còn lại trên mặt đất, trái ngược với cây thân thảo sẽ chết đi phần thân trên mặt đất và chỉ mọc lại vào mùa xuân.

Các đặc điểm

Cây thân gỗ bao gồm các loại như cây gỗ, cây bụi và dây leo. Chúng thường là thực vật lâu năm với thân và rễ lớn được củng cố bằng lớp gỗ thứ cấp từ tầng sinh mạch. Gỗ là mô cấu trúc giúp cây thân gỗ phát triển hàng năm, khiến một số loại cây thân gỗ trở thành những cây cao nhất và lớn nhất trên cạn.

Ở các vùng khí hậu lạnh, cây thân gỗ, giống như cây thân thảo lâu năm, thường trải qua thời gian ngủ đông khi không phát triển do nhiệt độ đóng băng và thiếu ánh sáng trong mùa đông. Tương tự, ở vùng cận nhiệt đới và nhiệt đới, cây có thể vào trạng thái ngủ đông trong mùa khô khi lượng mưa giảm. Trong thời kỳ ngủ đông, cây rụng lá nếu là loại rụng lá, trong khi cây thường xanh rụng lá dần và phát triển chậm lại. Cây thân gỗ vùng cận nhiệt đới và hầu hết cây nhiệt đới thường xanh do thời tiết ấm quanh năm.

Trong mùa thu, cây rụng lá ngừng cung cấp dinh dưỡng và nước cho lá, làm cho lá chuyển màu khi chất diệp lục bị phân hủy, nhường chỗ cho màu vàng và cam của carotenoid và xantophile. Các tế bào đặc biệt hình thành để ngắt mạch dẫn giữa lá và thân dưới tác động của hormone ethylen, giúp lá dễ dàng rụng. Cây thường xanh giữ lá suốt mùa đông và chỉ giảm hoạt động. Vào mùa xuân, rễ sẽ cung cấp lại dinh dưỡng cho lá.

Khi mùa sinh trưởng bắt đầu trở lại với thời tiết ấm hoặc ẩm, cây sẽ phát triển lá và hoa mới. Điều này kèm theo sự phát triển của thân mới nhờ lớp mạch gỗ mới đè lên lớp cũ. Ở các vùng khí hậu lạnh, sự phát triển chủ yếu diễn ra vào mùa xuân và đầu mùa hè. Khi mùa đông đến, mạch gỗ mới cứng lại và hóa gỗ hoàn toàn, làm ngừng sự phát triển chiều dài nhưng tăng trưởng đường kính tiếp tục suốt phần đời còn lại của cây.

Hầu hết các cây thân gỗ từ vùng khí hậu lạnh có các vòng gỗ hàng năm rõ rệt, được hình thành bởi sự sản xuất mô mạch mới mỗi năm. Chỉ một số vòng ngoài chứa mô sống như tượng tầng, mạch gỗ, mạch rây và gỗ dác, trong khi các lớp bên trong là gỗ ròng, mô chết màu sẫm, chủ yếu giúp tăng cường độ bền cơ học của cây.

Quá trình phát triển của gỗ

Sự phát triển của thân gỗ chủ yếu do chồi đỉnh ở đầu thân. Các chồi bên (hay chồi nách) bị ức chế bởi hormone auxin từ chồi đỉnh và thường phát triển kém hơn, trừ khi chồi đỉnh bị loại bỏ. Nếu không có chồi đỉnh, các chồi bên sẽ phát triển mạnh mẽ, làm cây phân nhánh nhiều hơn. Vào cuối mùa hè và đầu mùa thu, sự phát triển tích cực từ mùa trước ngừng lại, và chồi mùa đông bắt đầu hình thành khi mùa ngủ đông đến. Tùy thuộc vào loại cây, những chồi này có thể chứa sự phát triển của lá mới, hoa mới, hoặc cả hai.

Các chồi đỉnh trên cây lá kim có sự ưu thế nổi bật hơn so với cây lá rộng, vì vậy cây lá kim thường chỉ phát triển một thân chính duy nhất với ít nhánh bên lớn.

Khi cây thân gỗ trưởng thành, các lá và cành phía dưới thường bị che khuất bởi các cành trên, dẫn đến hiện tượng tỉa cành tự nhiên. Đây là quá trình khi cây không đủ dinh dưỡng để nuôi tất cả các cành, đặc biệt là những cành có khả năng quang hợp thấp do bị che khuất. Do đó, cây sẽ ngừng cung cấp nước và dinh dưỡng cho những cành này, làm chúng từ từ chết đi.

Dưới mặt đất, hệ thống rễ phát triển trong mỗi mùa sinh trưởng tương tự như sự phát triển của thân cây. Rễ kéo dài ra, tăng đường kính và mọc thêm các rễ bên nhỏ hơn. Vào cuối mùa sinh trưởng, các rễ mới hóa gỗ và ngừng dài ra, nhưng tiếp tục mở rộng về đường kính. Khác với phần trên mặt đất, hệ thống rễ vẫn phát triển trong suốt mùa đông với tốc độ chậm hơn, miễn là nhiệt độ trên 2 °C (36 °F).

Cấu tạo mô gỗ

Mô gỗ chủ yếu được cấu tạo từ các tế bào mạch gỗ, với thành tế bào chứa cellulose và lignin. Mạch gỗ là mô vận chuyển nước và dưỡng chất từ rễ lên lá. Hầu hết các cây thân gỗ tạo ra các lớp mạch gỗ mới hàng năm, làm gia tăng đường kính của thân cây. Những lớp mạch gỗ mới hình thành trong tầng sinh mạch và đẩy lớp mạch gỗ cũ về phía trung trụ. Tuy nhiên, ở một số loài một lá mầm như Họ Cau và Chi Huyết giác, các bó mạch dẫn (bao gồm mạch gỗ và mạch rây) phân bố rải rác trong thân cây. Thực vật một lá mầm thường không có sự tăng trưởng thứ cấp như thực vật hai lá mầm, nhưng đường kính thân của chúng cũng gia tăng trong mùa sinh trưởng và ngừng lại trong mùa ngủ đông.

Dưới những điều kiện đặc biệt, cây thân gỗ có thể bị mục nát hoặc chuyển hóa thành gỗ hóa thạch theo thời gian.

Biểu tượng

Biểu tượng của cây thân gỗ, dựa trên tác phẩm Species Plantarum của Carl Linnaeus, là . Biểu tượng này cũng đại diện cho Sao Thổ và chì trong thuật giả kim.

• Thực vật học
• Thực vật có mạch

• Nguyễn Bá (2006). Hình thái học của thực vật. Hà Nội: Nhà xuất bản Giáo dục.
• Trần Thế Bách; Phạm Thanh Loan; Trần Thị Ngọc Diệp (2017). Sách giáo trình về thực vật học. Thái Nguyên: Đại học Thái Nguyên.