Как не спиливая дерева узнать его возраст по годичным кольцам, определение возраста по обхвату, диаметру

Ученик начальной школы знает, что определить возраст древесных растений можно по их срезу, определив количество годичных колец. Впервые этот способ предложил Леонардо да Винчи. Он же предположил причину, от которой зависит ширина колец, указывая на метеорологические условия. Русские ученые А. Н. Бекетов и Ф. Н. Шведов подтвердили его предположения своими научными исследованиями. Но случилось это уже в 19 веке. А американские исследователи связали особенности рисунка на срезе и аномальные природные явления, сопоставив возраст растений и метеорологическую хронику на западе Северной Америки. Выяснилось, что деревца, начинающие свою жизнь в весенний период имеют узор из годичных колец, заметно отличающийся от тех, что зарождались осенью. Принято считать, что каждому кольцу соответствует один год жизни. Но в процессе исследований ученые выяснили, что некоторые деревья имеют ложные годичные кольца, а у иных их нет вообще.

Деревья и жизнь

Жизнь на нашей планете сформировалась и существует благодаря множеству факторов, и один из них – это подходящий газовый состав атмосферы. А точнее, наличие достаточного количества кислорода. Им нас обеспечивают растения, которые поглощают углекислоту, выдыхаемую большинством живых существ. В настоящее время большинство развитых и цивилизованных стран строго следит за состоянием своих лесов, в том числе создавая национальные парки, где можно встретить очень старые деревья. Интересны они не только с эстетической точки зрения, но и тем, что ученые, исследуя их, получают знания о давно прошедших временах, а сам возраст деревьев определяется с помощью годичных колец. Но что такое годичное кольцо, почему оно образовывается и где помимо деревьев есть еще? В этом мы и разберемся в данной статье.

Дендрохронология

Дендрохронология – это научная дисциплина, которая занимается датированием событий, явлений природы и археологических находок на основании исследований годичных колец древесины или же иных биологических останков, которые таковыми обладают.

К примеру, этот метод наиболее часто используется для определения возраста каких-то предметов или построек из древесины по годичным кольцам.

С тем, что это за наука и чем занимается, мы разобрались. Теперь же давайте рассмотрим, как образуются годичные кольца.

Как мы уже знаем, появляются они в тех деревьях, которые произрастают в зонах с ярко выраженной сезонностью. Проще говоря, летом и зимой они растут не одинаково из-за перепадов температур и прочих условий. Это приводит к тому, что слой древесины, нарастающий зимой, отличается от летнего массой признаков: цветом, плотностью, фактурой и т.п. Если говорить о визуальном проявлении, то на поперечном спиле ствола дерева можно заметить четкую структуру, имеющую форму концентрических колец.

История одной из древнейших крепостей России

Теперь, когда у дендрохронологов появилась ярчайшая метка на годичных кольцах деревьев, открытия стали сыпаться одно за другим. В частности, благодаря «событию Мияке» сотрудники географического факультета МГУ смогли определить точный возраст глинобитной крепости Пор-Бажын в Республике Тыва и даже установить ее предназначение. Эти древние развалины на острове Тере-Хол давно будоражили ученых своей нетронутостью: при раскопках было очевидно, что необычная крепость после завершения строительства совсем не использовалась. Но почему?

Для радиоуглеродного анализа исследователи взяли спилы трех стволов лиственницы, которые были замурованы в основании глинобитных стен Пор-Бажына. В третьем от коры кольце со спила они нашли «событие Мияке». Дальнейшее изучение самого молодого кольца на клеточном уровне позволило ученым определить, что дерево было срублено летом. Так стало понятно, что начало строительства крепости пришлось на лето 777 года. Дальше оставалось только добавить к этому факту исторический подтекст, и «биография» постройки стала совершенно ясна.

«В 779 году случился антиманихейский переворот, в ходе которого правитель был убит. По комплексу данных было высказано предположение, что назначение комплекса было не оборонительным, как считалось ранее, а культовым: это был манихейский монастырь. Если монастырь был построен накануне переворота, то прежние правители им просто не успели воспользоваться, а новым он был уже не нужен — так объясняется главная загадка Пор-Бажына, отсутствие следов его использования», — подытожил профессор географического факультета МГУ, заместитель директора Института географии РАН Андрей Панин.

Где у дерева память?

У деревьев есть «память», и она куда крепче, чем человеческая. А поскольку зеленые великаны живут по несколько сотен и даже тысяч лет, их можно считать настоящей кладовой информации. Каждый видел годичные кольца на спиле ствола – это тайнопись, в которой зашифрована история всей жизни дерева, и посвященный может ее прочесть.

Большую часть ствола дерева составляют клетки, лишенные живого содержимого, по существу – просто трубочки из древесины, по которым от корней к листьям движется вода. Живые клетки сосредоточены в основном между древесиной и корой. Этот слой, камбий, обеспечивает рост дерева в толщину, а также нарастание слоя коры.

У древесных растений умеренных широт в активности камбия наблюдается периодичность. Так, весной и в начале лета клетки камбия усиленно делятся, и в этот период формируется так называемая ранняя древесина. Для ее клеток характерны большие полости и тонкие клеточные стенки, которые способствуют транспортировке воды по тканям дерева. В конце лета активность клеточного деления в камбии снижается. Да и клетки, формирующиеся в этот период, морфологически отличаются от тех, что образуются в начале лета, – у них малые диаметры и толстые клеточные стенки, основная их функция – обеспечение прочности ствола. В местах, испытывающих сильную механическую нагрузку, подобные клетки образуются с самого начала вегетации, в результате чего создается так называемая креневая древесина.

Описанные нами явления в первую очередь характерны для хвойных пород. Те, кто внимательно рассматривал свежий пень сосны или ели, наверняка обращали внимание на светлые концентрические полосы – раннюю древесину, темные концентрические полосы – позднюю древесину, а возможно, наблюдали и темные пятна креневой древесины. У других пород, например у дуба или березы, в строении годичных колец есть своя специфика.

Годичные кольца – зоны цикличного прироста тканей у деревьев, обусловленные неравномерностью развития под воздействием внешних факторов.

Экология СПРАВОЧНИК

Древесину дуба необходимо рассмотреть в качестве примера древесины лиственных пород кольцесосудистого типа. В древесине этого типа имеются очень крупные сосуды, видимые простым глазом, которые располагаются в один, два, три ряда в ранней части каждого годичного слоя, кольцом вдоль его границы (рис. 20). Дуб принадлежит к типу ядровых древесных пород. В его древесине различают периферическую часть, более светлую, называемую заболонной, и центральную, темную, включающую основную массу годичных слоев, называемую ядровой. В этой, более старой древесине, как правило, не остается живых клеток, их живое содержимое с запасными веществами постепенно при образовании ядровой древесины превращается в вещества защитного характера — дубильные, пигменты и другие, а сосуды зарастают выростами соседних живых клеток — тил л а ми, вследствие чего перестают проводить воду. Рассмотренная ранее древесина березы не имеет типичной ядровой древесины, явления старения выражены у нее гораздо слабее. Береза относится к заболонным породам.[ …]

ГОДИЧНЫЕ КОЛЬЦА — зоны прироста древесины у растений или минерализованных образований у животных, возникающие в связи с сезонными изменениями темпа роста тканей. Размеры Г.к. зависят от особенностей окружающей среды в конкретном году. Г.к. используются для определения возрастной структуры популяций, анализа темпов роста отдельных особей и др. расчетов. См. также Дендрохронология.[ …]

Древесина плотная, с четкими годичными кольцами (за исключением энгельхардии и южноамериканских видов ореха).[ …]

Древесина головчатотиссовых не имеет отчетливого разделения на ядро и заболонь, она желтовато- или коричневато-белая. У деревьев, растущих в субтропических областях, годичные кольца плохо заметны, но при выращивании к северу от границы естественного ареала они часто более или менее отчетливые. Смоляные каналы в древесине отсутствуют, иногда имеются лишь в сердцевине. Древесинная паренхима большей частью диффузная. Трахеиды имеют от 1 до 3 спиральных утолщений. На радиальном срезе в трахеидах ранней древесины окаймленные поры преимущественно однорядные, округлые, вход в окаймленную пору щелевидный, иногда крестообразный, в трахеидах поздней древесины оба отверстия щелевидные. Радиальные лучи без лучевых трахеид, большей частью однорядные.[ …]

Годичное кольцо состоит из ранней, или весенней, древесины (с тонкостенными светлыми трахеидами) и поздней, или летней, древесины (с толстостенными темноокрашенными трахеидами). В связи с ослаблением восходящего водного тока в более глубоких годичных слоях ствола происходит отмирание живых клеток и просмоление всех частей кольца.[ …]

Годичные кольца нарастают каждый вегетационный период в результате периодической деятельности камбия и состоят из двух частей: ранней древесины (более светлая, откладывается в первую половину вегетации) и поздней (более темная, откладывается во вторую половину вегетации). В ранней древесине больше водопроводящих элементов, в поздней — механических. Годичные кольца хорошо видны у хвойных и лиственных кольцесосудистых пород (дуб, ясень и др.). У рассеяннососудистых (береза, осина) они плохо видны. Откладывание различных годичных колец древесины характерно для зон с хорошо выраженными сезонами года. Во влажных тропиках, где зима и лето по сумме осадков и температурам почти не различаются, заметных годичных колец нет.[ …]

Внешний вид годичных колец зависит от плоскости, в которой их рассматривают (рис. 2). У торца бревна они имеют вид концентрических окружностей, расположенных вокруг сердцевины. В течение года вырастает только один слой, называемый годичным слоем. Рисунки на поверхности досок, получаемые от годичных колец, зависят от плоскостей, на которых они видны. На радиальной поверхности древесины годичные кольца имеют вид параллельных линий (рис. 2, б). На тангенциальной поверхности (в плоскости, касательной к годичным слоям), как правило, видны концентрические и параболические кривые. Это объясняется природой вторичного утолщения у деревьев, в связи с чем плоскость разреза пересекает несколько годичных колец. Каждое отдельное кольцо прироста не в одинаковой степени проявляется в древесине, потому что интенсивность роста, а следовательно, и плотность формирующейся древесины, неодинаковы на протяжении всего вегетационного периода. Обычно наиболее быстрое увеличение в толщину происходит в начале вегетационного сезона и заметно замедляется к его концу. Та часть кольца, которая образуется весной, когда рост возобновляется, предназначена прежде всего для продвижения сока, поэтому она более пориста и часто обладает малой плотностью. Эта ткань носит название ранней, или весенней, древесины. Древесина, образуемая во второй половине вегетационного периода, называется поздней, или летней, древесиной. Она обычно плотнее и темнее ранней. Это можно заметить, рассматривая ее при небольшом увеличении или даже невооруженным глазом. Летняя древесина хорошо приспособлена для обеспечения прочности ствола и, по всей вероятности, не участвует в передаче сока в такой же степени, как весенняя древесина. Различие между более плотной и более темной летней древесиной данного прироста и более рыхлой и светлой весенней древесиной последующей зоны позволяет разграничивать годичные кольца.[ …]

Пористые виды древесины, в свою очередь, подразделяются на два класса. У некоторых лиственных пород сосуды в весенней древесине намного крупнее сосудов, расположенных в наружной (осенней) зоне годичного кольца, и переход от одной зоны к другой более или менее резок. Такие виды древесины называются кольцепоровыми; к ним, например, относятся дуб, ильм, ясень. В рассеяннопоровых видах древесины (клен, береза и американская липа) размер пор на протяжении всего годичного кольца меняется мало.[ …]

Изменение ширины годичного слоя происходит путем изменения и ранней и поздней его зон. До недавнего времени считалось, что абсолютная величина поздней древесины у слоев различной ширины остается неизменной, и изменение ширины всего слоя происходит лишь за счет ранней части. Лишь недавно по отношению к сосне ( 40), ели (4 ) и лиственнице (42) установлено, что ширина поздней зоны может увеличиваться с увеличением ширины годичного слоя. В подтверждение этого Н. И. Стрекаловский (и) в отношении сосны из бассейна р. Ваги пришел к выводу, что связь между шириной всего годичного кольца и шириной поздней его зоны выражается параболой второго порядка.[ …]

С увеличением ширины годичного слоя, после рубок ухода в дубовых древостоях 27—84-летнего возраста увеличиваются размеры древесных волокон, трахеид и клеток сосудов. Становится наиболее выгодным соотношение между весенней и летней частями годичного кольца. Доля летней толстостенной древесины у дуба достигает 70% за счет сокращения тонкостенной весенней части (Савина).[ …]

Степень некротизации древесины зависит от величины инфекции: при проникновении гриба в один корень происходит некроти-зация небольшой части годичного кольца, а при проникновении в несколько корней — всего кольца.[ …]

Линия 1—Iя, разделяющая годичные кольца, выделяется потому, что волокнистые клетки по мере приближения к наружному краю становятся несколько приплюснутыми тангенциально. В последующем кольце за ними расположены клетки значительно большего диаметра, причем различия по форме в поперечном сечении позволяют разграничивать пределы двух колец, когда древесину рассматривают поперек волокна при достаточно больших увеличениях.[ …]

Однако возрастание поздней древесины с расширением годичного кольца небезгранично, и рассчитывать на улучшение качества древесины при высокоинтенсивном разреживании нет оснований. Для ослабления отрицательного влияния сильных степеней разреживания на качество древесины в лесоводстве существует метод бокового прикрытия или своеобразного «окутывания» стволов наиболее ценных деревьев главной породы сопутствующими древесными и кустарниковыми породами или деревьями главной породы, но с меньшей высотой. Из более низких деревьев создается второй ярус или выполняющий полог, который способствует очищению стволов от сучьев, защищает почву от зарастания светолюбивой сорной растительностью и оказывает благоприятное влияние па формирование прироста деревьев верхнего полога. Этот метод может применяться в лесорастительных условиях, пригодных для формирования сложных насаждений.[ …]

Рубки ухода улучшают качество древесины еще и тем, что изменяют анатомическое ее строение, способствуя образованию более крупных клеток. Соотношение между ранней и поздней частью годичного кольца при рубках также может измениться в лучшую сторону, т. е. в пользу последней (Савина и др.).[ …]

Обогащение смолистыми ядровой древесины растущего дерева может происходить за счет передавливания смолистых из смоляных ходов заболони в ядро. Отмирающие при образовании ядра смоляные ходы последнего годичного кольца отделяются от живых ходов заболони тиллами, т. е. разросшимися клетками, закрывающими канал и не позволяющими смолистым уходить в ядро.[ …]

Можно использовать также образцы древесины с годичными кольцами, взятые приростным буравом (керны) от внешних слоев до внутренних. Использование приростного бурава особенно желательно при проведении дипломных и научно-исследовательских работ, т.к. это исключает гибель и порчу деревьев при большом количестве материала и обеспечивает достаточную повторность. Просверленное отверстие надо заделывать кусочком пластилина, смолы.[ …]

Лёт с конца мая до июля. Самки втачиваются в древесину и проделывают в ней входной горизонтальный ход на глубину 3— 6 см, затем ход ветвится по годичным кольцам, нередко окольцовывая тонкие стволики. От горизонтального хода вверх и вниз идут косые ходы длиной 1—2 см, где самка откладывает по 35— 40 яиц. Личинки не выгрызают ходов; они питаются грибками, развивающимися в маточных ходах. Через полтора месяца появляются молодые жуки, которые зимуют в ходах или под опавшими листьями. В течение года развивается одно поколение.[ …]

Отлуп — внутренняя трещина, расположенная по годичному слою и подымающаяся вдоль ствола на высоту. Различают частичный и полный отлуп, когда трещина охватывает целое кольцо. При отлупе на распиленной древесине остается желобообразная выемка, и к резьбе такая древесина непригодна. Поэтому при отборе древесины на резное изделие ее нужно тщательно осмотреть.[ …]

Экспериментально доказано, что лучевую ткань древесины можно проследить до видимых на тангенциальных разрезах камбия лучевых зародышевых клеток камбия, в результате деления которых образуется луч. По мере продвижения через годичные кольца лучи расходятся, так как ствол дерева имеет радиальную симметрию. Между более старыми лучами в камбии возникают новые лучи, необходимые для обеспечения нормального расстояния между лучами. Способ образования новых лучей был изучен у хвойных деревьев [5].[ …]

В некоторых случаях некроз охватывает не только годичные кольца древесины, по и сердцевину (по этому признаку заболевание получило название чернь древесины).[ …]

У большинства хвойных в стволе имеются ясно выраженные кольца прироста древесины, вызванные сезонной периодичностью активности камбия, что связано со сменой времен года. Эти кольца различимы на поперечных срезах ствола, ветвей, а также корней. Лучше всего они выражены у хвойных умеренных и холодных широт. Каждое кольцо соответствует приросту за один вегетационный сезон. Поэтому по числу этих годичных колец прироста на распиле ствола, проведенном на высоте шейки корня, можно довольно точно определить возраст дерева. Более того, на основании ряда признаков строения кольца прироста можно делать определенные выводы о климатических условиях прошлого. Изучение колец прироста хвойных (так же как древесных двудольных) является основным методом дендрохронологии и дендроклиматологии.[ …]

Основную массу ствола гинкго, как и у хвойных, составляет древесина, сердцевина развита слабо, кора узкая. Годичные кольца выражены довольно хорошо, хотя и не так четко, как у большинства хвойных. Трахеиды вторичной ксилемы имеют 1—2 ряда округлых окаймленных пор в супротивном, реже, в очередном расположении. Сердцевинные лучи однорядные, низкие. Существенным отличием от подавляющего большинства хвойных является отсутствие у гинкго способности к образованию смолы.[ …]

Так, в нижней части ствола твердость больше, чем в верхней. Годичные кольца имеют значительно большую твердость, чем межкольцевые образования. Кроме этого, древесина имеет более твердую структуру в корневище, сучьях и наростах (капах).[ …]

Данные приведены в табл. 20, в которой показана ширина ранней и поздней зон годичного кольца в допожарной и послепожарной частях древесины сосны по измерениям шести слоев до пожара и шести слоев после пожара (для Емецкой гари взят последний пожар — 1921 г.).[ …]

И. С. Мелехов нашел, что в борах-зеле-номошниках увеличение ширины годичного слоя вблизи раны, нанесенной огнем, происходит путем заметного увеличения ширины поздней части кольца, а на стороне, противоположной ранению,— за счет увеличения ранней древесины годичного слоя.[ …]

Большинство исследователей отмечают значительное сокращение ширины годичного кольца при длительной подсочке. При этом наблюдается прямо пропорциональная зависимость между снижением прироста и повышением нагрузки деревьев каррами. Сокращение прироста древесины происходит по всей длине ствола. В непосредственной близости от ранения прирост снижается настолько значительно, что может происходить даже выпадение годичных колец древесины.[ …]

Продольные каналы в большинстве случаев встречаются только в поздней древесине годичного кольца. Они довольно крупны (до 0,3 мм в диаметре) и у различных видов деревьев размер их колеблется. Поперечные каналы находятся только в сердцевинных лучах и поэтому расположены радиально, поперек волокон. По сравнению с продольными каналами, они малы и их часто не заметно, даже при помощи лупы.[ …]

В этом типе леса стволы всех древесных пород дают наивысший процент деловой древесины и наиболее ценные по качеству сортименты для экспорта. Клепка для винных бочек считается лучшей из дубовых лесов на сухих грудах. Сухие груды представляют древостой II бонитета. Они растут на почвах с грунтовыми водами, залегающими значительно глубже («на несколько саженей»). Рост леса более медленный, зато очень равномерный, с равномерными по ширине годичными кольцами.[ …]

Широко распространена как в Сибири, так и в Европейской части России. Древесина светло-красноватого оттенка, однородная, без ядра, с неясной границей между годичными кольцами и малозаметными сердцевинными лучами. Текстура выражена не четко, но при тангенциальном срезе имеет красивый волнистый вид. Режется трудно, особенно в пересушенном виде, но чисто обрабатывается. Успешно используется в токарных изделиях. Во влажной атмосфере быстро загнивает.[ …]

У кольцепоровых твердых пород проявляется большая зависимость между шириной кольца и прочностью, чем у рассеяннопоровых пород. Этого и следовало ожидать, так как годичный слой первой содержит внутреннюю зону легкой проводящей ткани более или менее постоянной ширины и наружную зону, состоящую из механических тканей переменной ширины. Именно по этой причине кольцепоровая древесина вторичного прироста с широкими кольцами считается более качественной для таких целей, при которых важны прочность и сопротивление удару. С другой стороны, Пауль [б] определил, что величина прироста относительно мало влияет на прочность древесины ясеня, если только деревья, из которых она была взята, не росли в сырых местностях; плотность древесины, выросшей в сырых местах сравнительно низка. Древесина, сформировавшаяся при медленном приросте, вызванном большим возрастом, также сравнительно слаба.[ …]

Большое значение в лесном хозяйстве имеет влияние системы рубки на формирование древесины определенных технических качеств. В этом отношении приходится признать, что выборочная рубка в большинстве случаев ведет к ухудшению качеств древесины. При ступенчатости полога разновозрастного древостоя увеличивается суковатость. При неравномерной вырубке древостоев остающиеся на корню приспевающие деревья откладывают почвенно-световой прирост эксцентрически нарастающими годичными кольцами. Помимо этого, ширина годичных слоев в нижних частях стволов часто резко увеличивается по сравнению с относительной шириной слоев в средней и верхней частях стволов. Это влечет за собою увеличение так называемого сбега ствола, что является техническим недостатком. К этому надо добавить ухудшение древесины под влиянием валки спелых стволов.[ …]

При зимних повреждениях, связанных с невызрева-нием, в первую очередь и чаще всего страдает древесина ветвей. Внешним признаком подмерзания древесины является ее побурение. Анатомические и микрохимические исследования показали, что в побуревшей древесине трахеи и трахеиды частично или полностью заполняются камедеобразными бурыми веществами. Камедеобразные вещества образуются главным образом за счет пластического материала, преимущественно крахмала, в живых клетках, откуда они попадают в сосуды. Стенки клеток древесины размягчаются, и из них также образуется камедь. В камедь может переходить и межклеточное вещество. Побурение древесины у груш при зимних повреждениях вызывается не образованием камеди, а какими-то превращениями крахмала и накоплением дубильных веществ (И. Туманов). При переходе крахмала в камедь дерево лишается значительной, а при сильной степени подмерзания древесины — большей части запасных питательных веществ. Закупорка сосудов камедью значительно затрудняет передвижение воды и питательных веществ, усвояемых корнями. Нормальная подача воды у сильно подмерзших деревьев восстанавливается только после образования нового годичного кольца древесины.[ …]

Число смоляных ходов на 1 см2 поперечного сечения дерева неодинаково и зависит от бонитета, ширины годичных колец и других условий. Чем шире годичные кольца, тем больше ходов приходится на 1 см окружности годичного кольца, но тем меньше ходов приходится на 1 см2 площади поперечного сечения дерева. Это объясняется тем, что чем уже слои, тем относительно меньше на единицу площади приходится ранней древесины, обычно лишенной смоляных ходов.[ …]

В верхневычегодских горельниках-зеленомошниках у большинства поврежденных огнем деревьев ширина годичного слоя в нижних частях стволов увеличивается за счет увеличения ранней и поздней его зон. При этом увеличение процента поздней зоны годичного слоя наблюдается как в молодом (45—50 лет), так и в более старом возрасте сосняка. Заметное уменьшение общей ширины годичного слоя с соответствующим уменьшением и ранней и поздней его зон наблюдалось в немногих случаях (не более 4 — 5 случаев из 25). Оно особенно сказалось у двух неповрежденных деревьев после первого пожара (модели № 205 и 219) и у сильно поврежденного дерева после второго пожара (модель № 252). Характерно уменьшение ширины годичных слоев за счет абсолютного снижения ширины ранней и поздней зон годичного кольца над серединой подсушины. В нижней части поврежденных деревьев ширина годичных слоев увеличивается не только на задетой, но и на не задетой огнем стороне. Интересен факт после-пожарного возрастания процента поздней древесины на А и Ч2 высоты над основанием дерева (модель № 204, частично № 252), который доходит до 26 и даже 30 (у модели № 252 после первого пожара).[ …]

Сердцевинные лучи представляют собой лентообразные структуры, которые, по-видимому, возникают на наружной поверхности древесины (рядом с корой)1 и проникают на различную глубину внутрь ствола, по направлению к сердцевине. При раскалывании древесины вдоль волокон в радиальном направлении можно видеть широкие ленты лучей, перпендикулярных оси ствола (рис. 2, б). На торцах бревен (рис. 2, а) они принимают форму линий различной ширины и протяженности, обычно проходящих под прямым углом к годичным кольцам. При тангенциальном распиле дерева лучи принимают еще и другую форму. Ленты как бы перерезаны поперек, т. е. виден только их торец (рис. 2, б). Лучи в этой плоскости могут быть заметны лишь в виде штрихов, обычно как чечевицеобразное скопление линий, или совсем незаметны.[ …]

Описание поперечного разреза л и к в и д а м-бара смолоносного (1ляшс1атЬаг з1угааИиа Ь.). На поверхности А показаны части двух годичных колец. По мере того как образовывалась ксилярная ткань, камбий диагонально передвигался справа налево через плоскость рисунка. Вследствие этого часть одного кольца с поздней древесиной видна справа вверху, а ранняя древесина последующего кольца слева, внизу рисунка.[ …]

Ниже луба находится камбий — тонкий слой клеток образовательной ткани, обеспечивающий рост стебля в толщину. Под ним располагается древесина с сосудами и механическими волокнами. По сосудам перемещаются вода и минеральные соли, а волокна придают древесине прочность. При нарастании древесины образуются годичные кольца, по которым определяется возраст дерева.[ …]

Внешние признаки. Порода ядровая, заболонь узкая желтовато-белая, резко отграничена от ядра, окраска которого варьируется от светлой до темно-бурой. Годичные слои хорошо видны на всех срезах. На поперечном разрезе ранняя древесина состоит из одного или нескольких рядов крупных сосудов, образующих кольцо.[ …]

Есть еще одна область, где ель играет особую роль,—это изготовление музыкальных инструментов (скрипок, пианино, альтов и контрабасов). Для этой цели используют древесину особо правильного сложения с годичными кольцами одинаковой ширины. Такая ель, которую можно распознать в лесу, носит название «резо-нансовой». Кроме того, подобно другим сосновым, ель широко применяют во многих промышленных отраслях — в строительстве, целлюлозно-бумажном производстве и др.[ …]

Подобно археоптеридопсидам, кордаитовые карбона, произраставшие в пределах так называемой еврамерийской флористической области палеозойского времени, не имели годичных колец. Это свидетельствует об отсутствии ярко выраженных сезонных изменений в климате и в числе других признаков является основанием для интерпретации климата области их обитания как тропического. Настоящие годичные кольца наблюдаются в древесинах пермских кордаитовых, произраставших в пределах Ангариды и Гондваны.[ …]

Камбий возникает в конусе нарастания из прокамбия, в виде нескольких слоев клеток, расположенных радиальными рядами между образовавшимися из прокамбия первичными ксилемой (древесиной) и флоэмой (лубом). В первый же год камбий образует вторичную древесину, которая составляет главную часть первого годичного слоя; он непосредственно примыкает к узкому слою первичной древесины и составляет ее продолжение. Клетки камбия живые, удлиненные, несколько сплюснутые по радиусу (рис. 14, А, Б, В), но среди них есть и группы коротких клеток. Размеры их увеличиваются с возрастом, до периода сформирования древесины, различного у разных пород. Оболочки нежные, состоят из целлюлозы и пектиновых веществ. Увеличение кольца камбия по окружности по мере роста древесины происходит или путем деления продольными радиальными перегородками (у лиственных) (рис. 14, Д), или путем особого «скользящего» роста (возникновение косых перегородок и рост концами (рис. 14, Г). В период начала интенсивного деления клеток камбия накапливается много слоев из клеток, еще не успевших дифференцироваться, богатых клеточным соком, с очень нежными оболочками, — образуется камбиальная зона, в которой невозможно отличить собственно камбий; переход камбия и к древесине и к лубу постепенный. Этот период легко узнать: с дерева легко снимается кора. В период покоя дерева камбий занимает очень узкую прослойку между лубом и древесиной. Граница камбия хорошо заметна со стороны древесины, а со стороны луба — плохо. Кора снимается трудно.[ …]

В центре поперечного среза находится темное округлое пятно (рис. 1), это сердцевина ствола, начало возникновения жизни дерева, она и стареет раньше, с сердцевины обычно начинается загнивание древесины, образование дупла. Далее идут увеличивающиеся в диаметре годичные слои. Крайний внешний слой — это кора, далее к центру расположен слой камбия — питомник живых клеток. Весной, когда растение пробуждается от зимнего отдыха, клетки начинают делиться, формируя новое годовое кольцо. Каким оно будет, зависит во многом от характера лета — дождливого или сухого, прохладного или жаркого.[ …]

На радиальных стенках трахеид видны окаймленные поры. В вей-мутовой сосне они обычно расположены в один ряд, хотя иногда встречаются спаренные поры, особенно в случае ненормального строения древесины. Окаймленные поры достигают наибольшего размера и более всего заметны в весенней древесине годичного кольца i и становятся постепенно менее заметны по мере приближения к его наружному краю. С уменьшением размера пор меняется и форма их отверстия, которое становится приплюснутым. Отверстие расположено под углом к вертикали и редко выходит за пределы окаймления поры (заштрихованные площади над окаймленными порами на радиальных стенках продольных трахеид и под ними указывают на месторасположение утолщений).[ …]

Мальчевский показал, что, применяя дополнительное освещение древесных пород электрическим светом, более богатым красно-оранжевыми лучами, чем естественный свет солнечных лучей, можно получить три годичных кольца древесины в течение 14 месяцев.[ …]

Дерево растет. Весной камбий образует множество новых клеток. Летом и, особенно, к осени активность камбия уменьшается, клетки становятся мельче, а их стенки толще. Эти как бы сжатые клетки составляют темные круги — годичные кольца. Ежегодно лесные красавицы надевают новые халаты (обертываются ими сверху донизу), только в отличие от человека халаты не меняют, сколько халатов (колец), столько и лет дереву. В некоторых породах годичные кольца выделяются более отчетливо (сосна, дуб и т.д.) и видны простым глазом, а в иных еле заметны. Чем ближе к вершине, тем моложе древесина и тем меньше годичных слоев, поэтому возраст дерева нужно определять по срезу у корня. По мере роста дерева старые годичные кольца приобретают твердость и плотность. Чем ближе к коре, тем древесина рыхлее. Молодые слои еще не омертвели, и по ним снизу вверх движутся питательные вещества, обеспечивающие рост дерева. Эти слои называются заболонью. Слои, прилегающие к сердцевине, называются ядром. Ядровая древесина имеет более темную окраску, большую прочность и содержит меньше влаги, чем заболонь. Эта особенность имеет практическое значение при выборе древесины для выполнения изделий в зависимости от их назначения и способов обработки. Заболонь хорошо поддается резанию, но менее стойка. Ядровая древесина чище обрабатывается и изделие из нее более прочное.[ …]

Если пиломатериалы готовят из бревен, то нужно знать, как правильно распилить бревно. Если распиливать бревна поперечным способом, пиломатериалы окажутся резко отличающимися друг от друга по качеству и внешнему виду. Те, что взяты из середины ствола, называются сердцевинными. На них годичные кольца расположены к плоскости спила как бы под прямым углом. Древесина этих досок наиболее прочна и устойчива.[ …]

У яблонь в этот срок раствор гиббереллина ростовых процессов не вызвал, если не считать одной почки у яблони Башкирский красавец, распустившейся 29 сентября. Выросли побеги до 1—2 см. Распустились генеративные почки, которые вскоре засохли. В результа. те анатомических исследований было установлено, что однолетние побеги не только дали вторичный прирост, но и образовали новое годичное кольцо. Древесина этого кольца отличалась высокой активностью цитохромоксидазы, что наблюдается обычно весной. Температура воздуха в это время доходила до+19°С.. Листопад прошел у опытных растений с большим опозданием (до двух недель).[ …]

Годичные кольца

В местах, где происходит периодическая смена климата, у деревьев появляются круги в стволе. Процесс происходит, благодаря камбию, расположенному под корой. Это живые клетки, которые обеспечивают рост посредством своего деления.

Зимой растение спит. Жизненные процессы в нем малоактивны. Бурная деятельность активизируется весной и продолжается все лето. В это время камбий образует множество новых клеток, причем окраска летних существенно отличается от цвета весенних. В результате внутри ствола появляется тонкая светлая и более широкая темная полоса.

Темные круги представляют собой годичные кольца. В некоторых породах деревьев они выделяются более четко, в других еле видны. От того, в каких условиях находилось растение, зависит их толщина.

Хвойные деревья — подсчет количества прожитых лет по мутовкам и коре

Особенности вычисления времени жизни некоторых хвойных деревьев позволяют это сделать достаточно точно и легко, не применяя механизмы. У сосны, ели, кедра, пихты достаточно произвести подсчет мутовок, расположенных на стволе.

Как определить возраст дерева таким образом? Очень просто! Прежде всего, необходимо знать, что такое мутовка.

Мутовкой именуют напоминающее веер расхождение веток. Они находятся на стволе. Пересчитайте их. Теперь к имеющемуся значению следует прибавить 3, если объект вашего внимания — сосна, 4 — для ели, в случае пихты и кедра — 5 и 10, соответственно.

Данные показатели обозначают тот возраст, по достижению которого у конкретного вида дерева формируется первая мутовка. Полученное в результате суммирования число следует считать возрастом дерева.

Немаловажным признаком зрелости растений считают их кору. Значение имеет строение и окраска. У молодых деревьев кора обычно светлее и более гладкая. Для сосен и елей такая поверхность ствола актуальна в течение шести-семи десятков лет жизни, шероховатой она буде только в нижней части — примерно до уровня метра от корней.

По истечении еще одного такого же временного промежутка — в возрасте 130-150 лет, гладкая кора останется только на верхней половине ствола дерева, а в нижней покроется трещинами. Кору старых растений обычно покрывают лишайники и мох.

Процесс образования

Как мы уже знаем, появляются они в тех деревьях, которые произрастают в зонах с ярко выраженной сезонностью. Проще говоря, летом и зимой они растут не одинаково из-за перепадов температур и прочих условий. Это приводит к тому, что слой древесины, нарастающий зимой, отличается от летнего массой признаков: цветом, плотностью, фактурой и т.п. Если говорить о визуальном проявлении, то на поперечном спиле можно заметить четкую структуру, имеющую форму концентрических колец.

READ Технология шип-паз при соединение древесины

Можно сказать, что в этом году кольцо аномально мало. Если мы измерим ширину каждого кольца дерева, мы сможем генерировать ряд с годовыми значениями его роста. Каждый год этой серии мы можем вычесть то, что мы ожидаем, что дерево вырастет в этом году в соответствии с его возрастом, то есть за каждый год мы будем иметь представление о том, было ли у этого дерева больше или меньше ожидаемого роста. Если это сделано для многих разных деревьев, мы можем получить серию средних значений роста в этой области.

Это называется хронологией, и именно это мы попытаемся связать с климатом, как мы увидим позже. Но как мы можем считать кольца, не сокращая деревья? Обычно это делается для сверления деревьев с помощью шнека, что позволяет нам вытащить небольшое деревянное ядро. Свернув параллельно земле и указывая на центр, извлеченное ядро ​​будет с небольшим успехом забирать все кольца роста с момента рождения дерева.

Приростный бурав Пресслера (возрастной)

О том, как определить возраст дерева по стволу, не нанося ему никаких значимых повреждений, наши предки озаботились еще в 19-м веке. Если рубить растение не нужно или невозможно, следует применить специальный инструмент, взяв пробу древесины с его помощью.

Бурав состоит из конического, полого внутри цилиндра с резьбой на одном конце. Другой край имеет четыре грани. Именно на этой стороне фиксируется ручка, одновременно выполняющая функцию футляра. В составе инструмента также присутствует пластина с желобками.

Фрагмент древесины, взятый для пробы, называют керном. Для извлечения такого фрагмента из дерева бурав располагают под прямым углом к стволу, затем вкручивают в него.

По мере погружения инструмента в древесину, последняя заполняет полость трубки. После внедрения бура на необходимую глубину, через отверстие на ручке в инструмент вставляют желобчатую пластинку. Посредством поворота бурава в обратную сторону, его извлекают из ствола.

На керне можно легко подсчитать число годичных слоев. Однако всегда следует учитывать то, на каком расстоянии от корней была взята проба. Определить возраст дерева более точно вы сможете, лишь прибавив к цифре, полученной при подсчете колец, число лет, необходимое для достижения высоты, на которой изъят керн. Это зависит от породы растения и условий его развития.

Возрастной бурав позволяет извлекать керн длиной до 35 см, что означает — таким способом можно определить возраст дерева по диаметру ствола, не превышающему 70 см.

У представителей пород, растущих очень медленно, а также у обитателей густо заселенных растениями затененных зон годичные слои тонкие и трудноразличимы. В таких случаях используют оптическое таксационное устройство (УОТ).

Данный прибор снабжен окуляром и линзой. В него помещают керн и, фокусируясь, рассматривают увеличенную оптикой структуру древесины.

Также известно несколько способов определения возраста деревьев без применения каких-либо инструментов.

Что можно определить по годичным кольцам?

В основном – это возраст. Каждое кольцо соответствует одному году, по его толщине и фактуре можно судить о том, какой тогда был год с климатической точки зрения: примерная температура, количество осадков, их частота и прочее. Используют этот метод и для определения возраста каких-то древних деревянных изделий: их распиливают, смотрят на количество колец, а затем сравнивают с образцом, возраст которого известен. Таким образом, можно узнать, когда было послужившее материалом для предмета.

И все деревья будут чувствительны к изменчивости климата? Необходимо найти область, в которой деревья страдают от некоторых экстремальных погодных условий. Например, мы никогда не будем тренироваться в городе, так как эти деревья всегда поливаются, хотя дождь не дождется.

Тем не менее, эти участки считаются пределом: на большой высоте или где деревья получают воду только от осадков, это будет нашей целью. Когда у нас будет наша серия, мы сравним ее с измеренными значениями климатической переменной, которые могут быть более важными в этой области, чтобы ограничить рост деревьев. Если при сравнении обеих серий одна из ширины колец сохраняет хорошее сходство с одним из наблюдаемых значений, можно сказать, что оба ряда коррелированы. Если мы предположим, что гипотеза о том, что изученные деревья всегда были чувствительны к той же переменной, что мы видели ранее, и что они также всегда делали это таким же образом, мы сможем использовать нашу полную серию роста для восстановления прошлых изменений климатической переменной, когда прямых мер не было.

Абсолютная шкала времени

Повторяемость изменений в приросте деревьев подобна повторяемости в активности Солнца. Одним из первых это заметил профессор физики Одесского университета Федор Шведов: он сопоставлял ширину годичных колец и количество осадков в 1881 году, а через десять лет опубликовал свои наблюдения в журнале «Метеорологический вестник».

Дендрохронологией первым занялся американский астроном Эндрю Дуглас, директор обсерватории Аризонского университета. На рубеже XIX–XX веков он начал собирать базу колец деревьев, пытаясь найти в них закономерности и построить временную шкалу. В числе его заслуг датировка деревянных балок из руин древних пуэбло (поселений одноименного индейского племени) на юго-западе США: с X по XIV век.

В дальнейшем последователям Дугласа удалось построить абсолютные дендрохронологические шкалы, уходящие на тысячи лет назад. Например, для США история ведется по сосне остистой, которая произрастает в Белых горах (самому древнему дереву 4600 лет). Используя перекрестное датирование этой породы, американский специалист Чарльз Фергюсон смог создать шкалу, охватывающую более 7000 лет. И с ней до сих пор сверяются специалисты всего мира.

Определяем возраст по годичным кольцам

Определить, сколько лет дереву можно по окружностям на спиле у основания его ствола или на оставшемся от него пне. В идеале у растений образуется по одному кольцу в год. Однако природные негативные факторы могут способствовать появлению нескольких колец или их отсутствию в одном году. Если они выражены не четко, на спил необходимо нанести раствор анилина, синьку или разбавленные чернила.

Менее радикальный способ, позволяющий обойтись без спила — использование бура Пресслера.

Его длина должна приблизительно соответствовать диаметру дерева. Процесс не требует распила:

• держим инструмент на уровне груди;
• вкручиваем его в ствол до сердцевины;
• вытаскиваем пробу и считаем количество темных полос на ней.

После эксперимента дереву необходимы небольшие лечебные процедуры по замазыванию высверленного отверстия.

Спиленное или срубленное

Как определить возраст дерева по кольцам, называемым годичными, вероятно, слышали многие. Достаточно посчитать их количество, обычно довольно хорошо заметное на месте спила ствола.

Для более точного определения лучше сделать срез дважды, максимально близко к корням, затем отшлифовать. Рассматривать следует через лупу или микроскоп. Иногда кольца недостаточно ярко выражены, тогда можно воспользоваться химическим “проявителем”. Подойдет спиртовой раствор анилина, жидкость из двухлористого железа, синька, даже обычные разведенные водой чернила, марганцовки

Есть некоторые тонкости для различных пород. В данном случае то, как определить возраст дерева по годичным кольцам, зависит от принадлежности растения к лиственным или хвойным видам. Если дерево из широколистных пород, лучше производить спил по диагонали, это увеличит ширину обычно тонких и трудноразличимых колец.

Деление

Следующий момент. Камбий – это клетка, способная делиться. Процесс происходит за счет цитоплазмы.

Клетки камбия способны делиться только полярно. По одну сторону — образуя древесину, а по другую – кору растения. Само деление происходит непропорционально. Поэтому дерево содержит меньше коры, чем древесины. Если бы деление клеток шло пропорционально, то после деления кора и древесина были бы в одинаковом количестве.

Во время деления один элемент разделяется на два. Затем один из новых элементов становится материнской клеткой, а другой — снова делится пополам, превращаясь в луб или древесину. Окончательный переход зависит от того, к какой части растения примыкают делимые клетки.

Во время деления древесина откладывается по направлению к центру ветки. А луб — к краю.

Как определить возраст дерева по диаметру ствола

Такой метод существует, но его сложно назвать корректным без детального понимания факторов, влияющих на рост и формирование конкретного растения. Показатели будут зависеть от его вида, местности, условий окружающей среды данного региона и участка произрастания дерева в частности.

Можно рассмотреть подобный вариант на примере дуба.

Для этого потребуется или специальная мерная вилка, или придется обойтись мягкой рулеткой, сантиметром портного.

У данного вида измерение осуществляют на расстоянии 1,3 м от земли.

По длине окружности диаметр вычисляется при помощи математической формулы, известной со времен средней школы: D (диаметр) = L (длина окружности) / Пи (постоянная величина, значение равно 3,14).

READ Где используется древесная зола?

Для следующего шага потребуется информация о среднем годовом приросте измеряемого вида дерева. Для дуба он составляет около 44 мм.

Чтобы рассчитать возраст, диаметр следует разделить на коэффициент прироста (в данном случае — 44).

Такие вычисления не очень достоверны, они имеют погрешность до 15 %, так как значение годового прироста каждого дерева — показатель очень индивидуальный и зависимый от множества внешних факторов.

Саженцы плодовых деревьев

Отдельно следует обсудить распознавание зрелости саженцев.

Растение, взошедшее летом, обычно достигает за год высоты 70-100 см, диаметр ствола на расстоянии 10 см от корней не превышает 1-1,3 см. Годовалый саженец еще не дал боковых ответвлений. Соответственно, будут отсутствовать и следы их удаления. Корни не длиннее 35 см, но, обычно, и не короче четверти метра.

Особенное внимание надо обратить на саженцы, родом из субтропических зон. Они способны начать ветвиться уже в первый год при благоприятных условиях. Недобросовестные продавцы могут выдать их за более зрелое растение, но, в итоге, южный саженец не перенесет зиму средней полосы.

Самые старые деревья мира: гиганты, которым хочется поклониться

Фотограф из США Бет Мун (Beth Moon) путешествует по странам и континентам и фотографирует самые старые деревья нашей планеты с 1999 года. Первым деревом, которое сфотографировала Мун, был дуб в английском графстве Линкольншир. Вскоре после этого дерево было повреждено грозой. Мун восприняла это, как знак. С того дня она стала собирать фотографии старейших деревьев мира, которые были опубликованы в двух замечательных книгах.

Хлопковое дерево (Ceiba pentandra), Палм-Бич, Флорида, США. Фотограф Бет Мун проводит возле каждого дерева по несколько дней, чтобы сделать снимок при наиболее благоприятном освещении.

Плантация «Дубовая Аллея» в Вачери, Луизиана, США. Фотограф утверждает, что общение со старейшими деревьями планеты помогло ей глубже понять и прочувствовать историю человечества.

Драцена киноварно-красная на острове Сокотра, Йемен. Каждой фотосессии предшествует тщательное планирование.

Адениум, или роза пустыни, на острове Сокотра, Йемен. Бет Мун разбивает палатку возле выбранного дерева, чтобы обязательно увидеть его в лучах рассвета и заката.

Боуторпский дуб в графстве Линкольншир – один из старейших дубов в Англии. Это дерево стало первым в «древесной» серии Мун.

Деревья для Бет Мун – не просто живописные объекты для фотосъёмки, а нечто большее. Сквозь них она ощущает связь с природой и со временем.

Аллея баобабов на Мадагаскаре.

Баобаб Bufflesdrift Baobab, возраст которого насчитывает около 800 лет, недалеко от Лепхалале, Лимпопо, ЮАР. Как и многие деревья в коллекции Мун, этот экземпляр считается одним из старейших в стране.

Остатки остистой сосны в Калифорнии.

Генерал Шерман – секвойя, возраст которой насчитывает около 2000 лет.

Алоэ дихотомическое в Южной Африке.

Тетрамелес голоцветковый (Tetrameles nudiflora) на руинах храма Та Прум в Камбодже.

Самые долгоживущие виды

К долгоживущим деревьям всегда было особое отношение: их почитали как святыни, оберегали, просили у них о помощи. Все растения, попавшие в перечень самых древних, имеют собственные имена и защищены законом тех стран, где их посчастливилось сохранить.

Среди деревьев-долгожителей на удивление не много экзотических видовых названий. Большинство из них широко распространены и встречаются в любой точке России.

Основные виды деревьев, способные жить более 1000 лет:

1. Ель обыкновенная. Привычное растение скорее ассоциируется с Новым годом, чем с тысячелетней историей. Однако самое старое в мире хвойное дерево является именно обыкновенной елью. По оценкам ученых, она растет в швейцарской провинции Доларна больше 9500 лет.

2. Секвойя. Представители этого рода гигантов способны жить более 5000 лет. Самая старая секвойя на сегодняшний день является и самым высоким деревом мира (84 м). Генерал Шерман – так называют американского долгожителя, по приблизительным оценкам, обитающего на Земле более 2500 лет.

3. Тис. Отдельные представители рода способны доживать до 3000 лет. Так на территории России в районе Сочи существует реликтовый заповедник, где обитают тисы ягодные, возрастом около 2000 лет. А их родственник из северного Уэльса, растет на территории сельской церкви более 4000 лет.
4. Баньян. Дерево тысячи стволов, у которого кроме главного стебля имеется множество дополнительных в виде укоренившихся свисающих побегов. Отростки постепенно утолщаются и тоже превращаются в полноценные стволы. В результате со временем вокруг центрального ствола образуется целый лес, генетически являющийся одним растением. Самому старому баньяну на территории Индии около 3000 лет, а долгожителю Шри Ланки вскоре исполнится 2300 лет.
5. Баобаб. Огромное дерево в виде колонны, способное запасать влагу в стволе, может доживать до 5000 лет. Баобабы по праву считаются еще и самыми толстыми деревьями (обычно около 10 м в диаметре). Старейший представитель рода по имени Чайник Ифати действительно своей формой напоминает причудливую кухонную утварь и имеет уже около 1200-летнюю историю.

   
   В список «Самые старые деревья на Земле» входит баобаб Чайник Ифати.

6. Сосна. Способна жить и развиваться более 1200 лет. Самая долгоживущая сосна на Земле (4900 лет) обитает в невероятно суровом климате на высоте 3 тыс. м в горах США. До такого почтенного возраста она дожила в условиях скудного грунта и постоянной засухи.

Долгим сроком жизни могут похвастаться и самые привычные растения, обитающие в лесах, садах и парках по всему миру. До тысячи лет они не доживают, но иногда удивляют солидным возрастом, на много большим, чем предсказывают дендрологи.

Средний срок жизни некоторых деревьев:

READ Что такое маркетри по дереву?

По данным современной науки, самыми долгоживущими являются клональные колонии – целые рощи сравнительно «молодых» деревьев (не старше 2 тысяч лет), растущих из одной древней корневой системы. Такой корень может жить более 100 веков, постоянно воспроизводя молодое потомство. Причем колонии могут образовывать разные породы деревьев: сосны, дубы, ели и даже тополя.

Самые известные и изученные долгоживущие корневые клоны находятся на территории Швеции (Старый Тикко и Старый Расмус), США (Пандо), Австралии (сосны Хуон в горах Тасмании). Возраст таких растений устанавливают исходя из срока жизни всей колонии, производя генетические и радиоуглеродные исследования.