Кольца на дереве – Кольцо из дерева и ювелирной смолы 17,25 размер, деревянное кольцо – купить на Ярмарке Мастеров – GRJM3RU

Годичные кольца — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Cross section of Larix.jpg

Годи́чные ко́льца, также годовы́е кольца, годовые слои́[1] — области цикличного прироста тканей у некоторых видов растений, грибов и животных, обусловленных неравномерностью развития организма.

Изучением и анализом годичных колец деревьев занимается наука дендрохронология.

Cross section of Larix.jpg

По количеству колец на спиле судят о возрасте дерева. В исключительных случаях количество колец может не совпадать с настоящим возрастом.

Умеренный климат влечёт к легко разделимым кольцам, тогда как в тропиках они неотличимы[уточнить].

Каждое кольцо состоит из двух частей.

В первой половине вегетации (весенняя) больше откладывается проводящей ткани (тонкая[2], рыхлая, внутри), а во второй (летом и осенью) — механических (толстая

[2], твёрдая, снаружи).

Тропические растения (например драконово дерево) годичных колец не образуют, так как растут круглый год.

Ширина колец[править | править код]

Ширина каждого кольца может косвенно указывать на климат того времени.

Установлены следующие закономерности:

от таксона
от возраста
постепенно расширяются, затем - сужаются
от происхождения
от предков - широкие слои; из семян - развивает узкие слои
от плодоношения
сужение колец до 2-х раз
от освещения
у хорошо освещённого дерева кольца широкие с солнечных сторон, а в густом лесу - сравнительно узкие; для дерева на окраине леса можно определять его направление к лесу по направлению узких колец
от широты и высоты
на крайнем севере или высокогорье - узкие кольца
от почв и климата
неблагоприятные условия утоньшают кольца

По ширине колец устанавливают характер будущей рубки

Ложные кольца[править | править код]

один вегетационный период - два кольца
при повреждении листьев поздними заморозками, градом или насекомыми развиваются новые листья, взамен повреждённых
один вегетационный период - без кольца
более редкий случай, при недостаточном питании либо при подрезке кроны

Годичные кольца животных также наблюдаются в тех тканях и скелетных структурах, которые растут непрерывно, но при этом подвергаются воздействию перепадов температуры при смене сезонов года. К ним относится чешуя рыб, раковины моллюсков, рога и клювы различных животных, плоские кости черепов земноводных, пресмыкающихся и рыб, когти, тонкие кости млекопитающих и птиц, зубы и плавники некоторых рыб[1].

Годичные кольца деревьев, а что мы узнаем

Годы жизни деревьев умеренных и холодных широт можно определить по поперечному спилу их стволов, посчитав годичные кольца (годовые слои). Такой слой, как правило, соответствует приросту древесины за один вегетационный период. Древесина, рождающаяся весной и в начале лета, заметно отличается от более поздней,  появляющейся в конце лета и осенью.

Когда дерево только начинает вегетировать, то в древесине образуется много широкопросветных сосудов. Осенью сосуды формируются узкие, а сама она становится более плотной и темной. Обычно переход от ранней древесины к поздней постепенный, зато переход от поздней к ранней прослеживается  довольно четко, и границы между ними хороша видны невооруженным глазом. Каждому кольцу, как правило, соответствует один год. Хотя иногда возникают так называемые  ложные кольца. Это происходит в том случае, если из-за неблагоприятного лета (засуха или холод), оно начинает вегетировать осенью.

Вот какой случай произошел в Тюри (Эстония) 25 августа 1818 г. Во время грозы молния ударила в 25-метровый дуб; пораженное дерево распилили на части. И тут выяснилось, что концентрические слои  древесины дуба под воздействием молнии отслоились друг от друга и свободно выдвигались наподобие телескопической антенны.

Самые старые деревья-гиганты

Поскольку каждый год толщина ствола увеличивается, то казалось бы, долгожителей надо искать среди толстых деревьев. И, действительно, долгое время самыми старыми считали деревьев-исполинов, произрастающих в Северной Америке,— секвойи и секвойядендроны.

Секвойи — деревья-гиганты: высота — около ста метров, диаметр ствола достигает 8,5 м. Одну такую секвойю пилили семиметровой пилой почти две недели, а чтобы перевезти древесину этого дерева, потребовалось 30 железнодорожных  платформ. Еще два любопытных факта. В  Национальном парке секвойи (США), на пне исполинской секвойи, спиленной в середине XIX века, предприимчивые американцы устроили летнюю танцплощадку, где  одновременно помещались 16 пар танцующих, 20 зрителей и 4 музыканта.

В Йосемитском национальном парке (20 км от Сан-Франциско) произрастает знаменитая секвойя «вахвонах» — великое хвойное дерево. В 1881 г. на месте огромного дупла в ее стволе пробили тоннель длиной 8,7 м, шириной 2,5 м и высотой 3 м.

Еще более внушительные размеры у секвойядендрона(веллингтония, мамонтово дерево), диаметр его ствола достигает 10 м, произрастает в Калифорнии на западных склонах Сьерра-Невады.

sekvoyaydendronСреди этих деревьев-гигантов растительного мира и обнаружили секвойю, чей возраст был 2125 лет. Долгое время ее считали самым старым деревом.

Сравнительно недавно пальму первенства среди деревьев-долгожителей секвойя уступила остистой сосне межгорной, произрастающей на каменистых склонах гор Уайт-Маунтина (запад Северной Америки). Никто и не предполагал, что, в общем-то небольшие деревья (высотой до 10 м) имеют столь почтенный возраст. В 1955 г. одну из таких сосен спилили для научных исследований. Когда же по годичным кольцам подсчитали ее возраст, то ученые были крайне удивлены: остистой сосне 4900 лет! Исследователям ничего не оставалось, как пенять на себя за неосмотрительность и пожалеть о содеянном.

Зато остальные сосны-старожилы были изучены с особой осторожностью и с 1958 г. взяты под охрану государства. Среди сосен-долгожителей насчитали немало деревьев, чей возраст перевалил за 4 тысячи лет. Все деревья-четырехтысячники получили  собственные имена: «Альфа» — самое первое обнаруженное дерево в возрасте свыше 4 тысяч, «Патриарх» — самое толстое дерево из остистых сосен (диаметр ствола 3,5 м), «Мафусаил» — самое старое живое дерево, ему 4600 лет (по библейским сказаниям Мафусаил прожил дольше всех среди  людей — 969 лет).

Годичные кольца остистой сосны настолько плотны, что неразличимы невооруженным глазом. Это неудивительно: ведь за сто лет диаметр ствола увеличивается не более чем на 2,5 см. А на одном из участков среза,— длиной всего 12 см,— насчитали 1100 годичных колец. Так что самые древние из остистых сосен появились на Земле тогда, когда в Египте фараоны начали сооружать первые пирамиды.

По годичным кольцам определяют не только возраст дерева

Сегодня, чтобы определить возраст дерева, нет нужды его спиливать. Дендрохронологи — специалисты по «чтению» годичных колец — высверливают буравчиком столбики древесины толщиной с грифель, а затем исследуют их под микроскопом.

А японские изобретатели сконструировали портативный рентгеновский аппарат, с помощью которого можно делать снимки поперечника ствола, не причиняя дереву даже малейшего вреда; по этим снимкам специалисты определяют не только возраст дерева, но и его самочувствие (насколько это слово можно применить к дереву).

Ширина годичных колец дерева меняется год от года, поэтому совокупность всех колец — летопись, в которой знаток может прочитать все: температурные колебания воздуха, количество осадков, лесные пожары, нашествие насекомых-вредителей, гибель соседних деревьев. Ширина каждого отдельного кольца тоже не везде одинакова, она зависит от положения дерева относительно солнца, затенения его  соседними деревьями, от направления ветров и тому подобного.

Да нужно ли расшифровывать древесную летопись? Конечно нужно, ведь она помогает раскрыть некоторые тайны прошлого. Долгое время американских историков волновала загадка скального города, построенного в XIII в. в Меса-Верде (США, Калифорния). Почему жители его покинули? Как поведали годичные кольца бревен, без которых, конечно же, не обходились сооружения древнего города, это случилось из-за многолетней засухи.

Определять возраст деревьев по годичным кольцам впервые предложил Леонардо да Винчи; он же предположил, что их ширина зависит от климата. На связь между приростом годичных колец и  метеорологическими факторами — температурой воздуха и осадками — впервые указали русские ученые А. Н. Бекетов и Ф. Н. Шведов во второй половине XIX века. Американские исследователи из дендрохронологической лаборатории университета штата Аризона установили по годовым слоям остистой сосны, что на западе Северной Америки в 1453, 1601, 1884, 1902, 1941 и 1965 гг. лето было аномально холодным. Данные по 1941 и 1965 гг. совпадают с наблюдениями  метеорологов. Дело в том, что в годы с холодным летом деятельность камбия (соединительной ткани, порождающей древесину) слабая. Повреждение клеток древесины, образовавшихся летом, свидетельствует о вторжении холодных воздушных масс.

Так, исследуя годичные кольца остистых сосен и сохранившихся обломков мертвой древесины этих деревьев, американские ученые составили сводный климатический календарь запада sosna ostistayaСеверной Америки, где вплоть до 6200 г. до н. э. охарактеризован каждый год.

Похожие исследования проводили и в бывшем Советском Союзе. При Ботаническом институте АН Литвы раньше была дендроклиматохронологическая лаборатория. В ней-то и создали дендрошкалу, охватывающую 900 лет. По кольцам старого кедра, обнаруженного на Алтае, ученые установили, какой климат был в этих местах с 1020 по 1979 г. По дендрошкале кедра хорошо видно, как влияют на климат 11 -летние циклы солнечной активности. А еще подметили 80—90-летние  ритмы, причину которых пока окончательно не выяснили.

А в журнале «Nature» за 1976 появилось сообщение о новом методе определения климата прошлых веков по годичным кольцам. Установлено, что соотношение изотопов углерода, кислорода и водорода в земной атмосфере находится в зависимости от ее температуры. Так что, подсчитав изотопный состав каждого кольца древесины, можно рассчитать среднегодовые температуры давно прошедших лет. Только для этого надо установить количественную зависимость между изотопным составом годичных слоев и известной среднегодовой температурой.

Над созданием древесного термометра трудились ученые Англии, ФРГ, США. Свои исследования они проводили в Англии, где раньше всех стали регистрировать температуру  окружающей среды — около 300 лет назад.  Недалеко от мест регистрации температур исследовали древние дубы и пихты и проанализировали содержание изотопов в кольцах. Так проградуировали шкалу древесного термометра. Изучение деревьев-старожилов помогло узнать, какая погода была несколько столетий назад, когда даже понятия не имели о том, что тепло и холод можно измерять.

Но не только о климате прошлых столетий могут поведать годовые кольца хвойных растений. Американские ученые установили, что в них записаны и крупные извержения вулканов. Ведь при извержении в верхние слои атмосферы выбрасывается большая масса вулканического пепла и пыли, которая может оставаться в атмосфере два-три года. Мельчайшие твердые частички задерживают солнечные лучи, поэтому на земле холодает.

Исследуя остистые сосны, ученые подтвердили извержение вулкана Этна в 44 г. до н. э. Только это извержение было зафиксировано в годичных кольцах деревьев в 42 г. до н. э.: два года потребовалось, чтобы пригнать облако вулканической пыли и пепла от Сицилии к Америке.

Дата извержения Этны хорошо известна ученым, а вот насчет еще одного крупного извержения вулкана Санторин, уничтожившего минойскую культуру на о. Крит, у историков был спор. Одни считали, что  извержение вулкана Санторин было между 1700 и 1450 гг. н. э., другие — между 1500 и 1300 гг. до н. э. По годичным кольцам остистых сосен дендрохронологи установили, что извержение вулкана Санторин произошло между 1628 и 1626 гг. до н. э.

Лет десять назад американский ученый-ботаник А. Г. Джайкоби предположил, что по годичным кольцам деревьев, произрастающих в районах с сейсмической активностью, можно определить, когда произошло землетрясение и даже какой силы оно было.

В своих рассуждениях он основывается на том, что землетрясение обычно изменяет условия, в которых рос лес: повреждается корневая система, изменяется снабжение деревьев грунтовой водой и так далее. Естественно, эти факторы сказываются на росте дерева и должны быть записаны в годичных кольцах. Действительно, землетрясения отмечаются темными кольцами, расширенными с одной стороны.

Советский ученый Н. В. Ловелиус предположил, что в кольцах деревьев-старожилов должна быть информация о взрывах сверхновых звезд в Галактике. Он изучал спилы двух таких деревьев: арчи (древовидного можжевельника) и амурской лиственницы. Когда подсчитали годовые слои у арчи, обнаруженной высоко в горах Средней Азии, то стало ясно, это растение появилось на свет в 1163 г. и прожило 807 лет. За это время произошло три взрыва сверхновых звезд — в 1572, 1604, 1700 гг. и эти взрывы оказали влияние на биосферу Земли. Взрыв сверхновых замедлил рост деревьев: причем угнетение достигало максимума на 15—16 год после взрыва, 30 лет спустя у деревьев рост нормализовался. Какие физиологические процессы нарушаются под воздействием взрыва сверхновых, пока не установили.

Читая летопись колец, можно извлечь и другую информацию. Например, деревья могут рассказать о степени загрязнения атмосферы в различные годы. Американские физики по годичным кольцам определяют последствия ядерных испытаний. Химики, анализируя химический состав годичных колец, изучают распределение рассеянных элементов в разные периоды.

Каждый раз, перечитав в очередной раз любимую книгу, мы находим в ней что-то для себя новое, чего раньше не замечали. Так и с летописью годичных слоев: пройдут годы и, может быть, кто-то прочитает ее по-новому и откроет для нас совершенно иное содержание этой деревянной летописи, написанной Природой.

В. Петришин

О чем могут рассказать годичные кольца деревьев

 

Актуальность исследования — дата рождения человека фиксируется в свидетельстве о рождении. А как определить возраст дерева, если нигде в источниках не зафиксирована дата посадки? Есть множество методик определения возраста дерева, но самым дешевым и простым способом является метод определения возраста по годичным кольцам древесины. Прирост годичных колец зависит от разнообразных факторов среды и относится к признакам, по которым можно определить солнечную активность, влажность почвы, ее плодородие, засоление, температуру, влажность воздуха и др. По толщине колец можно проследить все серьезные экологические изменения в течение жизни дерева. Поэтому прирост годичных колец — четкий индикационный признак состояния среды в предыдущие годы.

Гипотеза перед началом исследования я сделал предположение, что по годичным кольцам деревьев можно определить причины, повлиявшие на величину годового прироста древесины (на толщину колец).

Цель исследования — изучить факторы, влияющие на годовой прирост древесины (на толщину годичных колец деревьев).

Задачи исследования — изучить способы взятия образцов древесины для исследования и определить влияние климатических и экологических условий на годовой прирост древесины.

Объект исследования — образцы древесины (керны) хвойных и лиственных пород деревьев, растущих в окрестностях г. Долгопрудного.

Почему образуются годичные кольца — каждый год у дерева вырастает наружный слой древесины в виде кольца, поэтому его и называют годичным. Сосчитав число колец, мы точно узнаем возраст дерева.

Каждое годичное кольцо состоит из двух частей: светлой и рыхлой (это внутренняя часть кольца) и более темной и плотной (наружная часть). Эти две части одного и того же кольца образовались в разное время: светлая и более рыхлая — весной и летом; темная — осенью. Зимой в нашем климате дерево не растет. В тропическом климате, где нет зимы, дерево растет все время, и у большинства тропических деревьев нет заметных годичных слоев.

Между древесиной и корой дерева расположена особая ткань, состоящая из живых клеток, способных к делению и росту. Эту ткань называют камбием. Она образует вокруг древесины очень узкое кольцо, которое можно увидеть лишь с помощью лупы. При делении клеток камбия образуются как древесинные клетки, так и клетки коры. Но клетки, которые вырабатывают камбий, различны. В одном случае создаются клетки, из которых состоит проводящая ткань, то есть такая, по которой движутся различные соки дерева и питательные вещества; в другом — ткани механические, придающие крепость стволу.

Весной, когда прекращаются морозы и оттаивает земля, дерево просыпается: начинается движение соков, распускаются листья, происходит цветение, появляются новые побеги. В это время дерево нуждается в ускоренной передаче из корней к ветвям воды и питательных веществ. Поэтому камбий вырабатывает много клеток для построения проводящей ткани, состоящей из широкопросветных сосудов, в которых может поместиться большое количество необходимых соков. Они-то и создают внутреннюю, весеннюю часть годичного кольца. К осени образуются узкопросветные сосуды, которые придают прочность стволу, Клетки механической ткани имеют утолщенные стенки, полости у них значительно меньше. Эти клетки создают наружную уплотненную, осеннюю часть годичного кольца. На следующий год вновь образуются сперва клетки проводящей ткани, а затем механической.

Таким образом, границей между древесиной двух смежных лет является линия соприкосновения клеток, образовавшихся осенью предыдущего года, с клетками, отложенными весной следующего года. На срезе дерева она видна невооруженным глазом. А еще лучше граница между соседними годичными слоями древесины заметна под микроскопом.

Закономерности роста годичных колец — ширина колец с освещённой стороны дерева больше, чем с теневой, поэтому по пням, оставшимся от одиноко стоящих деревьев, можно определить, где север и юг. У видов, начинающих расти под пологом леса (в наших лесах это, например, ель, дуб), как правило, можно наблюдать закономерное изменение ширины колец в первые годы их жизни: пока молодое деревце живёт в тени, кольца узкие, когда света начинает доставаться больше — они становятся шире. Естественное выпадение и вырубка соседних деревьев также влияют на ширину колец — при образовании «окна» рядом с растущим деревом, оно начинает активно расти, прибавляя в росте как в высоту, так и в толщину.

Иногда возникают так называемые ложные кольца: при удвоении годичных колец в результате отмирания листвы из-за весенних заморозков или при объедании её гусеницами и последующем распускании спящих почек. Наряду с удвоением колец древесины иногда происходит и их выпадение. Чаще всего это бывает у угнетенных растений в естественных насаждениях, а также при ослаблении питания растения в результате сильной обрезки или истощения почвы.

Дендроклиматология по годичным кольцам на основании ряда закономерностей их сложения можно реконструировать климаты прошлого и прогнозировать их в будущем. Такое направление называется дендроклиматология. Предметом её изучения является взаимосвязь между колебаниями климата и приростом древесных растений. Узкие кольца образуются в годы, когда условия для дерева были плохими (угнетение под пологом старшего поколения, засуха, болезнь, нападение насекомых и др.), а широкие — в хорошие годы, когда дерево получало больше света после удаления соседних деревьев, или когда выпадало достаточно осадков.

Исследование годичных колец деревьев — один из способов определения возраста дерева заключается в их валке и подсчете количества годичных колец на срезе. Данный способ обладает рядом недостатков, среди которых следует выделить большую трудоемкость процесса заготовки керна, сопровождающуюся необходимостью валки модельных деревьев, причем поваленные модельные деревья, как правило, оставляются в лесу без дальнейшего использования.

Поэтому в настоящее время основным способом определения возрастных характеристик дерева является взятие небольшого цилиндрического образца (керна), при котором дерево продолжает расти. Керн древесины из ствола растущего модельного дерева извлекается при помощи специального устройства, называемого бурав возрастной.

Конструкция бурава возрастного была предложена М. Р. Пресслером (M. R. Pressler) еще в 80-ых годах 19 века (рис. слева). Тем не менее и в настоящее время классический вид бурава остается неизменным (рис. справа).

Рис. 1. Конструкция бурава возрастного

 

Основу бурава составляет полая трубка (поз. 1), на одном конце которой находится режущая часть (поз. 2), как правило, имеющая винтовую нарезку, на другом конце устанавливается рукоятка (поз. 3), обеспечивающая ее вращение. Экстрактор (поз. 4) — специальное приспособление, с помощью которой извлекается керн дерева.

Методика взятия керна (рис. 2) — для исследования были выбраны следующие породы деревьев: ель, сосна, лиственница, дуб, осина, вяз. Для исключения влияния фактора освещенности на результаты исследования все образцы отбирались с южной стороны ствола дерева.

Рис. 2. Методика взятия керна

 

После взятия керна в отверстие от бура забивается деревянный чопик, смазанный садовым варом, что позволяет защитить повреждённое место от проникновения воздуха, воды, бактерий, грибков и насекомых.

Каждый керн укладывался в пластиковую трубочку подходящего диаметра, на которую наклеивался маркировочный ярлык с указанием породы дерева и описанием окружающей местности. В домашних условиях определялось количество годичных колец у каждого дерева, велся подсчет их ширины и производился анализ полученных результатов.

Подсчет количества и ширины годичных колец — это самая ответственная процедура исследования. К внешнему краю керна прикладывается измерительная лупа — при десятикратном увеличении границы годичных колец становятся отчетливо видны. С помощью измерительной шкалы, встроенной в лупу, определяется ширина годичных колец с точностью до 0,1 мм. Подсчет производится последовательно от самого последнего (внешнего) до самого первого кольца (на другом конце керна), фиксируя ширину каждого измеренного кольца в соответствующей строке таблицы.

Для большей наглядности в таблицу заносились величины годового прироста, начиная с 2000 г., хотя возраст деревьев, выбранных для исследования, превышал 40 лет.

 

Таблица 1

Результаты измерений динамики годового прироста деревьев в ширину (мм/год)

 

Построение графиков — на основании полученных данных о приросте строятся графики динамики роста деревьев по годам. По вертикали откладываются значения ежегодного прироста деревьев в миллиметрах — суммарно для широколиственных пород и хвойных пород; по горизонтали — отмечаются года.

Рис. 3. Прирост кольцев деревьев в ширину за год

 

Интерпретация данных — анализируя полученные графики, я отметил годы с максимальными и минимальными приростами, выделил длительные периоды замедленного и ускоренного роста деревьев. Затем я попытался связать эти спады и подъемы с какими-либо внешними факторами. К таким факторам, в частности, относятся климат, экологическая обстановка в районе произрастания деревьев, наличие или отсутствие большого числа насекомых-вредителей.

В сети интернет я нашел сведения о климатических условиях в Московском регионе за годы, по которым проводился анализ роста деревьев. Мне удалось выяснить, чем объясняются спады роста после 2002, 2006 и 2010 годов:

Лето 2010 года — в Московском регионе был зафиксирован самый продолжительный период аномально жаркой погоды за всю историю метеонаблюдений. Жара сопровождалась небывало интенсивным смогом в Москве и лесными пожарами в Подмосковье. На графиках хорошо видно, что в 2010 году был зафиксирован максимальный прирост древесины, начиная с 2005 года, сменившийся затем спадом, который продолжался у лиственных деревьев до 2014 года, а у хвойных деревьев продолжается до сих пор. Стоит отметить, что лиственные деревья быстрее восстановились после пожаров и засухи по сравнению с хвойными деревьями.

Зима 2005–2006 годов в январе 2006 года в Московском регионе были зафиксированы самые продолжительные морозы за последние 20 лет. С 17 по 25 января среднесуточная температура воздуха не превышала -20ºС. Ночью морозы опускались до -37ºС. На графиках это отмечено снижением годового прироста древесины в 2006 и 2007 годах. Причем особенно сильно это заметно по лиственным деревьям.

Лето 2002 года — в Московском регионе был длительный период жаркой и сухой погоды, продолжавшийся с конца июля до середины сентября. Жара сопровождалась интенсивным смогом в Москве и торфяными пожарами в Подмосковье. На графиках видно, что после 2001 года произошло падение годового прироста древесины, которое продолжалось до 2004 года.

Моё исследование показало, что анализируя годовой прирост, можно «прочитать» историю жизни дерева; структура годичных колец и величина годового прироста зависят от множества факторов, основными из которых являются климатический и экологический факторы; наблюдая за динамикой изменения годового прироста можно определить, каким был климат и экологическая обстановка в районе произрастания дерева в прошлом;

Мы должны бережно относиться к природе и выбирать такие методы исследования и использования, которые причиняют ей наименьший ущерб.

 

Литература:

 

  1.                Большая российская энциклопедия — М.: «Научное издательство», выпускается с 2002 г.
  2.                Лесная энциклопедия: В 2-х т./Гл. ред. Воробьев Г. И.; Ред. кол.: Анучин, Н.А., Атрохин В. Г., Виноградов В. Н. и др. — М.: Сов. энциклопедия, 1985.
  3.                Лесотаксационное оборудование компании Haglof Sweden [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://www.haglof.ru (доступ свободный).
  4.                Основы лесного хозяйства, таксация леса и охрана природы: Учебник для вузов по спец. «Лесоинженерное дело» / Л. К. Калинин, В. С. Моисеев, И. В. Логвинов, А Г. Мошкалев. М. — Агропромиздат, 1985.
  5.                Петров В. В. Рассказы о лесных растениях. М.: Изд-во Московского университета, 1971
  6.                Курапова И. И. Мои первые опыты. М.: Баласс, 2014.
  7.                Интернет-ресурсы

О чем рассказывают годичные кольца деревьев?

Дендрохронология – относительно молодая наука, хотя о том, что ширина годичных колец у деревьев может меняться в зависимости от погоды, писали еще древние греки. В XIX веке этот показатель имел чисто практическое значение: работникам лесного хозяйства было важно понимать, насколько при различных условиях прирастает древесина, чтобы решить, на каком этапе ее выгоднее всего заготавливать. Ответ на этот вопрос давно получен, и сегодня перед дендрохронологией стоят совсем другие задачи.

Одной из самых важных, если не основной, является изучение влияния климата на рост деревьев. Ширина годичных колец, форма клеток, химический состав древесины способны рассказать исследователю многое о том, какими были погодные условия в тот момент, когда они формировались. Каждое годичное кольцо представляет собой слой древесины, который успел появиться за время одного вегетационного сезона (от весны до осени). Все они имеют четкие границы, что дает беспрецедентную возможность очень точной датировки.

Торф или льды Гренландии хранят сходную информацию. Однако в этом случае изучаемые временные отрезки измеряются не годами, а десятилетиями или столетиями. Фактически каждое дерево представляет собой своеобразный дневник, в котором записываются все изменения климата, происходившие в определенном регионе, включая засухи, сильные морозы и т. п.
Однако отследить их бывает тем проще, чем тяжелее условия, в которых растет дерево. Именно поэтому исследователи предпочитают работать с материалом, полученным высоко в горах или на Крайнем Севере – там, где проходит граница распространения древесной растительности. На первый взгляд может показаться, что в Беларуси отсутствуют столь же экстремальные условия, а потому и особых перспектив у дендрохронологии нет. Однако ведущий научный сотрудник Института экспериментальной ботаники НАН РБ Максим Ермохин знает, что это не так. На верховых болотах, которыми столь богата Беларусь, выжить деревьям бывает ненамного легче, чем в лесотундре.

1.jpg

Именно в таком месте, расположенном на территории заказника «Прилепский», удалось обнаружить самое старое дерево в Беларуси среди тех, чей возраст точно установлен. Речь идет о 400-летней сосне. При этом было бы ошибкой представлять себе зеленого великана с раскидистой кроной. На самом деле диаметр ее ствола составляет всего 30 сантиметров. Это объясняется тем, что дереву пришлось выживать в очень тяжелых условиях, где одним из главных факторов, сдерживавших его рост, был недостаток кислорода в почве, вызванный избыточным увлажнением.

Ученые смогли получить так называемый керн (этим термином обозначают фрагмент ствола цилиндрической формы диаметром 5–8 мм, который извлекают с помощью специального инструмента, что позволяет изучить годовые кольца, не срубая дерево). Благодаря этому появилась возможность узнать, как год за годом менялся климат начиная с 30-х годов XVII века.

2.jpg

По словам Максима Ермохина, изучение заболоченных сосновых лесов позволило получить неожиданные результаты. Так, на территории Беловежской пущи вплоть до 1940-х годов прирост был очень незначительным, что свидетельствует об избыточном увлажнении территории. Он увеличился с резким уменьшением количества осадков в южных регионах Беларуси. Началось естественное разболачивание территории. На фоне этого проведение осушительной мелиорации в 1960–1970-х годах привело не к увеличению прироста, а, наоборот, к его резкому падению в 1980-х годах в результате переосушения.  В это же время наблюдалась и массовая гибель деревьев. Прирост у деревьев восстановился только к середине 1990-х годов.

В результате таких колебаний фактически изменились типы леса, и деревья, которые раньше росли на болотах, стали реагировать на климат так же, как растущие на суходоле.
Те, кто занимается дендрохронологией, также любят изучать деревья, которые произрастают на границе своего ареала. В Беларуси это прежде всего ель, граб, ольха серая, пихта белая. Для пихты и граба главным лимитирующим фактором являются зимние температуры, для ели и ольхи серой – летние, а также количество осадков.

Но что делать, если достаточно старые деревья не сохранились? Отчасти компенсировать имеющиеся пробелы позволяют образцы, которые предоставляют археологи и реставраторы. Однако в данном случае главная проблема заключается в том, что далеко не всегда можно с уверенностью сказать, откуда именно прибыла древесина, использованная при строительстве (синхронность роста колец сохраняется лишь в радиусе 200 км).

4.jpg

На данный момент в Беларуси непрерывная дендрохронологическая шкала сосны, позволяющая достоверно датировать различные объекты, составляет 700 лет. Шкала дуба достигает XI века. Продлить ее удалось во многом благодаря образцам, которые литовские исследователи в 1970–1980-е гг. взяли в Сморгонском гравийном карьере и впоследствии смогли датировать. 

Однако и это далеко не предел. Группа ученых под руководством Максима Ермохина продолжает поиск древесных остатков на территории верхового болота, расположенного в Крупском районе. С их помощью они надеются установить, как изменялся климат на территории Беларуси за последние 4500 лет. Верховое болото ценно еще и тем, что оно прекрасно консервирует все древесные остатки. Если извлечь их и затем соотнести с уже имеющейся шкалой, то появляется возможность продлить ее в далекое прошлое.

Фото из архива Максима ЕРМОХИНА

Поделиться в соц. сетях: Предыдущая Следующая

Дендрохронология. Что могут рассказать деревья

годичные кольца на спиле твола

На первый взгляд может показаться, что дерево – безмолвный истукан, отрешенно возвышающийся  посреди леса или улицы, равнодушный и безучастный к кипящей вокруг него жизни. Но на самом деле это живое существо, которое не просто растет где-нибудь в лесу,  у дороги или во дворе. Оно именно живет и находится в тесной связи со всем, что его окружает. Каждое дерево ведет своего рода летопись происходящих вокруг него событий.

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.

 

Что помнит дерево?

“Летопись” дерева

Изучением годичных колец деревьев занимаются разные науки, но в наибольшей степени они представляют интерес для дендрохронологов. Для них годичные кольца – это летопись, которую дерево вело в течение жизни, своего рода дневник,  или, точнее, ежегодник,  хранящий информацию о том, что происходило с деревом и вокруг него. Засуха, суровая зима, нападение вредителей, пожар, изменение гидрологического режима почвы, рубки, неправильный уход, механическое повреждение ствола – обо всем этом можно узнать, читая летопись дерева. О времени каждого события дерево  расскажет с точностью до года.

Годичные кольца могут  не только поведать специалисту  о сегодняшнем состоянии дерева, но и предсказать рост дерева в будущем. При помощи дендрохронологической экспертизы  можно установить причину гибели дерева, и если оно стало жертвой строительных работ и прокладки коммуникаций, списать вину на засуху или другие природные причины никак не удастся. По рисунку годичных колец также определяют место и время рубки дерева.

Дендрохронологическая информация находит применение в  лесоводстве, лесозащите, экологии, климатологии, археологии, истории искусства и архитектуры, криминалистике.

 

Дендрохронология – способ оценки временных интервалов путем исследования годичных колец деревьев.

 

В практических целях

Впервые данную методику использовал в начале XX века основатель современной дендрохронологии американский астроном Эндрю Дуглас при датировке ископаемой древесины из построек индейцев пуэбло, и затем она получила широкое распространение в археологии. С ее помощью можно достоверно определить год постройки любого деревянного сооружения.

Интересны примеры использования дендрохронологической информации в искусствоведении. Так, например, И. Бауху и Д. Экштейну удалось установить, что картина, приписываемая Рубенсу и ранее датировавшаяся 1620 годом, написана на дубовой доске, изготовленной из дерева, срубленного не ранее  1635 года, поэтому не могла быть написана Рубенсом и в лучшем случае принадлежит его школе.

В наши дни одним из комплексов, пригодных для любого рода работ, связанных с использованием дендрохронологической информации, является прибор LINTAB и прилагаемый к нему аналитический пакет программ TSAP-Win, разработанные немецким физиком Франком Ринном. Однако сама по себе эта установка еще не обеспечивает успеха в исследованиях. Поэтому человек, пробующий работать с LINTAB, должен иметь представление о факторах изменчивости годичных колец.

 

Линтаб (LINTAB) – прибор для “чтения” дендрохронологической информации

Что такое годичное кольцо? Подробный разбор

В статье рассказывается о том, что такое годичное кольцо, как оно образовывается, где его можно встретить, какая наука занимается изучением колец.

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.

Определение

что такое годичное кольцо

Годичными кольцами, или годовыми слоями, называют области цикличного прироста тканей у растений и еще некоторых видов живых существ, к примеру, грибов и моллюсков. Их появление обусловлено климатическим перепадом температур и некоторыми другими факторами. Теперь нам известно, что такое годичное кольцо.

Но наиболее характерные и ярко выраженные годичные кольца наблюдаются у древесных растений многолетнего типа. Особенно тех, что произрастают в зоне умеренной широты, когда периоды летне-весеннего роста камбия чередуются со временем покоя в осенне-зимней части года. Если говорить о внешнем виде колец, то каждое из них делится на две части: темную и светлую. Хвойные деревья интересны тем, что их годичные кольца видны наиболее четко, так как древесина, что образовалась позже, имеет ярко выраженный темный оттенок. Теперь мы знаем, что такое годичное кольцо. Их изучением занимается такая наука, как дендрохронология.

Дендрохронология

 как образуются годичные кольца

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.

Процесс образования

что можно определить по годичным кольцам

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.

Что можно определить по годичным кольцам?

что такое годичные кольца в биологии

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 спилено дерево, послужившее материалом для предмета.

Животный мир

Как уже было сказано, годичные кольца встречаются не только у деревьев, но и в животном мире. Найти их можно в тех тканях или структурах скелета, которые растут непрерывно, но при этом подвержены климатическому воздействию, сезонным перепадам температуры. Это чешуя, кости и плавники некоторых видов рыбы, раковины моллюсков различного типа, клювы и кости птиц, рога животных, кости некоторых млекопитающих. Так что теперь нам известно, что такое годичные кольца в биологии. По ним ученые определяют все то же самое, что и в случае с деревьями: возраст, особенности климата того периода и прочее.

У всех ли деревьев есть так называемые "годичные кольца"?

Годичные кольца - зоны замедления роста - различимы у растений и на скелетных элементах животных только в том случае, если замедления роста имеют место в жизни организма. В субтропиках и тропиках различимы зоны засушливых и влажных периодов, они не обязательно годовые, их может быть 2 в году. В биотопах с константными условиями различают, например, кольца размножения, когда организм не растёт, потому что энергию тратит на производство половых продуктов или воспитание детёнышей. На литорали внимательные и дотошные специалисты различают даже приливно-отливные кольца у моллюсков, и кольца больших распреснений, связанных с тайфунами. У однодольных не бывает колец, так как нет камбия, расположенного по кругу, у них другой механизм утолщения стебля. Не ищите годичные кольца на настоящих пальмах или бамбуке! Итог. Колец нет у растений, растущих во влажном тропическом лесу.

годичные кольца есть даже у животных.

У всех. Годичные кольца на спиле дерева (рис. 21)-своеобразная летопись условий роста и развития растения. В благоприятные, то есть в теплые и богатые осадками, годы годовой прирост ствола дерева больше, чем в неблагоприятные, холодные и засушливые. Еще Леонардо да Винчи обнаружил прямую связь между шириной годичных колец и осадками. Двумя столетиями позже, в XVIII веке, шведский естествоиспытатель Карл Линней установил существование зависимости между шириной колец деревьев, растущих на севере Европы, и температурой воздуха в летние сезоны. В середине нашего столетия рядом ученых была замечена также связь между шириной колец деревьев и продолжительностью солнечного сияния. Вместе с тем оказалось, что метеорологические условия произрастания деревьев сказываются не только на ширине годичных колец, но и на плотности весенней и летней древесины каждого кольца. Для анализа плотности древесины колец понадобилась разработка специальной методики, основанной на использовании рентгеновских лучей. Таким образом, изучая годичные кольца на срезе дерева, можно судить о климате прошлых лет, его изменениях.

У каждого дерева ДОЛЖНЫ быть такие кольца! У одного было115 колец! ! (Считала сама!)

Из моих познаний все

нет не у всех, но в нашем климате все с годичными кольцами.

0 0 vote
Article Rating
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments