|
Годичные кольца являются участками цикличного наращивания тканей у некоторых видов растений и грибов. Их появление обусловлено неравномерностью развития организма во время воздействия определенных факторов окружающей среды, в частности, перепадов температур при смене сезонов года. Существует специальная наука дендрохронология, занимающаяся изучением и анализом годичных колец деревьев. Одной из задач дендрохронологии является установление возраста археологических находок. С учетом закономерностей расположения годичных колец, что свидетельствует об изменениях климатических условий в разные годы, можно воссоздать климат прошлых лет и прогнозировать его в будущем. Этим занимается наука дендроклиматология. Рассматривая поперечный спил древесины, можно увидеть, что она состоит из поочередных светлых и темных концентрических колец. 
По количеству годичных колец на спиле дерева в нижней части ствола можно приблизительно судить о возрасте дерева. Точный возраст определить сложно, так как иногда образуются ложные годичные кольца, что связано с приостановлением деления клеток камбия в случае отмирания листьев в весенние заморозки либо при объедании листьев вредителями. Также по количеству годичных колец можно сделать вывод о темпах роста дерева и условиях его жизни в зависимости от того, на каком уровне спил был сделан. Ширина годичных колец неравномерна на разных участках дерева. У деревьев, растущих по отдельности, на вершине годичные кольца уже, чем у основания. А у деревьев в лесу наоборот — годичные кольца на вершине более широкие, чем у основания ствола. Если дерево молодое и интенсивно растет, то годичные кольца широкие. В период зрелости дерева поисходит стабилизация размеров колец. А у старых деревьев годичные кольца узкие, так как у них активность камбия снижена, и прирост древесины за вегетационный период незначительный. Деревья, произрастающие в странах с теплым и жарким климатом, где сезонность не выражена, не образуют годичных колец в связи с тем, что равномерно растут в течение всего года. К таким растениям относятся драконово дерево, которое встречается в тропиках, гевея, произрастающая в лесах тропической Америки, баобаб (типичное дерево африканской саванны). Гевея бразильская используется для получения натурального каучука. Для ее древесины, не имеющей годичных колец, характерно выраженное волокнистое строение, повышающее ее механические свойства и обусловливающее высокую прочность. Под толстой корой баобаба находятся не имеющие годичных колец пористые мягкие ткани древесины. Древесина этого дерева используется во многих сферах, поэтому из-за массовой вырубки баобабы в государствах Южной Африки взяты под охрану. |
Что общего между деревом, динозавром и антилопой? | Научные открытия и технические новинки из Германии | DW
То, что по годичным кольцам на пне можно определить возраст спиленного дерева, знает любой школьник младших классов: летом, когда дерево растет быстро, ствол образует широкое светлое кольцо, зимой же рост замедляется или вовсе прекращается, что проявляется в форме узкого темного кольца.
Менее известно широкой публике то, что такие же годичные кольца свойственны и костям динозавров. Но ученые об этом, конечно же, прекрасно осведомлены, а само наличие колец до сих пор считалось верным признаком и главным доказательством того, что древние ящеры были холоднокровными животными — наподобие нынешних рептилий. Однако теперь по этой логике нанесен сокрушительный удар.
Ученая поясняет: «Эти годичные кольца в костях действительно сравнимы с годичными кольцами деревьев. Как и для стволов деревьев, для костей животных характерны два вида колец: темные и светлые. Темные кольца — это очень тонкие и очень плотные слои костной ткани, образованные в зимние месяцы, то есть в периоды крайне медленного роста.
А в периоды быстрого активного роста, которые начинаются весной, продолжаются летом и завершаются осенью, закладываются светлые кольца — это широкие и более рыхлые слои костной ткани».
Антилопы из Африки, северные олени со Шпицбергена…
Вообще-то профессор Кёлер занимается историей эволюции млекопитающих и изучает преимущественно окаменелые, ископаемые кости вымерших животных. Однако на сей раз объектом ее пристального внимания стали кости современных антилоп и оленей, обитающих в самых разных регионах земного шара. «Один из видов — это северный олень, самый северный из всех, какие есть, он живет на островах архипелага Шпицберген. Это особый островной подвид: малорослые коротконогие животные с густой шерстью. Но поскольку этот подвид оленей очень хорошо изучен, он представлял для нас особый интерес».
Норвежские коллеги прислали испанским исследователям не только кости шпицбергенских оленей, но и подробную информацию о возрасте, поле, гормональном составе крови и особенностях обмена веществ этих животных, а также климатические данные за весь период жизни данных особей.
Кроме того, от немецких коллег из зоологического института Гамбургского университета профессор Кёлер и ее сотрудники получили образцы костей почти всех видов обитающих в Африке антилоп, а от австрийских коллег из Венского университета — кости благородного оленя из Европы, Азии, Северной и Южной Америки, Африки и Австралии. Таким образом, в распоряжении каталонских ученых оказалась обширная коллекция костей, принадлежавших животным практически всех климатических зон.
Заполярье или тропики, горы или долины, — не имеет значения!
«Наши исследования показали, — говорит профессор Кёлер, — что для костей всех, действительно для всех без исключения животных, изученных нами, характерны годичные кольца роста. Где обитали эти животные — на крайнем севере или в тропиках, в горах или в долинах, в пустынях или в джунглях, — не имеет никакого значения, у них у всех кости обязательно имеют годичные слои».
Собственно, это представляется вполне логичным. Однако долгое время ученые были твердо уверены в том, что кости теплокровных (или, как их принято именовать в науке, гомойотермных) животных — млекопитающих и птиц — на протяжении всего года растут равномерно.
Непохоже, чтобы динозавры были холоднокровными!
Впрочем, были и эксперты, не разделявшие эту точку зрения. Они отмечали, что уже гигантские размеры некоторых динозавров плохо согласуются с представлениями об их пойкилотермности. Кевин Пейдиан (Kevin Padian), профессор эволюционной биологии Калифорнийского университета в Беркли и куратор университетского палеонтологического музея, говорит: «Это совершенная бессмыслица.
Динозавры росли очень быстро, а для этого необходим интенсивный метаболизм. У холоднокровных животных такой уровень обмена веществ невозможен».
Американский ученый высоко оценивает работу своих каталонских коллег, и не только потому, что она дает новые, весьма весомые аргументы сторонникам тезиса о теплокровности динозавров: «Это исследование нравится мне тем, что авторы систематично и детально изучили множество различных видов определенной группы млекопитающих и доказали не только сам факт наличия годичных колец в костях теплокровных животных, но и то, что эти кольца образуются вне зависимости от среды обитания».
Годовые кольца предсказывают гибель деревьев
Состояние хвойного леса можно узнать по древесным годовым кольцам, которые можно изучить без особого вреда для самих деревьев.
Годовые кольца могут дать нам массу информации о том, что происходит с деревом. Не так давно мы рассказывали, как по структуре древесины можно оценить, когда дерево особенно страдало от насекомых-вредителей – в результате можно понять, когда случались вспышки вредителей и какие возможные причины были тому виной.
В другой статье, опубликованной в Frontiers in Plant Science, большая группа исследователей из 19 стран, в которую входил Вячеслав Харук из Института леса им. В. Н. Сукачева Сибирского отделения РАН, описывает надежный и доступный способ прогнозирования смертности хвойных деревьев на основе измерения параметров годичных колец. Новый метод позволяет определять вероятность гибели древостоев, сделав анализ всего лишь нескольких десятков образцов древесины.
Авторы работы собрали данные по 7454 погибшим и живым деревьям нескольких десятков видов хвойных и лиственных. Выяснилось, что в ослабленных древостоях задолго, в среднем за два десятилетия до гибели, годичный прирост древесины начинает варьировать от дерева к дереву, древесина прирастает несинхронно. По словам Вячеслава Харука, заведующего лабораторией Института леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, «…у погибших деревьев задолго до их смерти появляются различия в параметрах годичного прироста по сравнению с теми растениями, что выжили».
Чтобы исследовать годичные кольца, не обязательно спиливать дерево. С помощью специального устройства можно без вреда для растения извлечь из ствола небольшой образец – керн, которого достаточно для исследований. Метод работает только для хвойных деревьев, но именно хвойные в последние годы требуют к себе особого внимания. Состояние хвойных лесов ухудшается как в Евразии, так и в Северной Америке. Это связано и с засухами, и с атаками насекомых-вредителей, которые размножаются тем активнее, чем выше температура воздуха.
К примеру, в Средней Сибири в результате недавнего массового размножения сибирского шелкопряда усыхание охватило 800 тысяч гектаров темнохвойных лесов. Пихтарники Красноярского края под воздействием засухи и жука-короеда уссурийского полиграфа, ранее не наблюдавшегося в здешних лесах, погибли на территории около 400 тысяч гектаров. Для защиты лесов нужно уметь вовремя оценить их состояние, но обычно используемые здесь методы основаны на экспертной оценке и на лабораторных биохимических анализах, которые, хотя достаточно точны, всё же требуют значительного времени, затрат и дорогостоящего оборудования.
Метод годовых колец может стать эффективной и удобной альтернативой в деле защиты хвойных лесов по всему миру.
По материалам пресс-службы Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской Академии наук».
Древесные кольца подтвердили климатические изменения
https://ria.ru/20200709/1574117122.html
Древесные кольца подтвердили климатические изменения
Древесные кольца подтвердили климатические изменения — РИА Новости, 09.07.2020
Древесные кольца подтвердили климатические изменения
Исследование годичных колец на древесных срезах за последние 600 лет показало, что экстремальные изменения климата начались в середине прошлого века. Результаты РИА Новости, 09.07.2020
2020-07-09T15:12
2020-07-09T15:12
2020-07-09T15:13
наука
экология
южная америка
земля — риа наука
климат
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.
img.ria.ru/images/153202/22/1532022214_0:101:1920:1181_1920x0_80_0_0_3a7c41dd8b0969e9df9a38bc83b5933c.jpg
МОСКВА, 9 июл — РИА Новости. Исследование годичных колец на древесных срезах за последние 600 лет показало, что экстремальные изменения климата начались в середине прошлого века. Результаты опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.Годичные кольца деревьев — это природный «документ», рассказывающий о климате на планете в тот или иной период. Работая над созданием Южноамериканского атласа засухи (SADA), ученые проанализировали, как за последние шесть веков менялась влажность почвы, в которой растут деревья.Оказалось, что до 1930-х годов засухи в Южной Америке повторялись с определенной периодичностью, потом интервалы между сухими периодами увеличились, а с 1960-х масштабные засухи стали регулярно отмечаться раз в десятилетие. При этом климат начал меняться в сторону потепления.В новом издании SADA освещены климатические изменения в Аргентине, Чили, Уругвае, Парагвае, большей части Боливии, южной части Бразилии и Перу с использованием данных, собранных по срезам 286 деревьев.
Полученные данные подкреплены историческими архивными записями.По словам первого автора статьи, палеоклиматолога Мариано Моралеса (Mariano Morales) из Национального исследовательского совета по науке и технологиям Аргентины, длительные засухи в последние десятилетия привели к сложной ситуации в сельском хозяйстве в этих и соседних странах, а сегодня обстановка складывается таким образом, что многие государственные продовольственные системы оказались под угрозой краха.Авторы отмечают, что экстремальные изменения климата по времени связаны с активизацией деятельности человека в регионе, хотя нельзя все списывать только на антропогенный фактор.»Только один наш Атлас не предоставляет доказательств того, насколько наблюдаемые изменения связаны с естественной изменчивостью климата или с потеплением, вызванным деятельностью человека», — говорит Моралес.»Мы не хотим огульно все климатические изменения приписывать человеку. Существует много естественных факторов изменчивости, которые могут имитировать антропогенное воздействие», — поддерживает его другой автор исследования палеоклиматолог Эдвард Кук (Edward Cook) из Колумбийского университета.
Интересно, что картина в целом по континенту неодинаковая: в то время как в некоторых частях Аргентины и Чили наблюдалась одна из самых сильных засух в истории, в юго-восточной части Южной Америки были аномально влажные условия. И это больше похоже на то, что ведущая роль все-таки принадлежала природным причинам, среди которых исследователи выделяют три основных: циклические сдвиги температур поверхности моря над Тихим океаном и Атлантикой; изменения в поясе западных ветров вокруг Антарктиды, называемом южной кольцевой модой; и феномен ячеек Хэдли, в которых атмосферная циркуляция переносит теплый и влажный воздух от экватора к полюсам, уменьшая широтный температурный градиент.Все эти явления усиливаются на фоне глобального потепления, связанного с антропогенными выбросами парниковых газов.»Это согласуется с идеей, что как влажные, так и сухие аномалии усиливаются с глобальным потеплением», — отмечает климатолог Джейсон Смердон (Jason Smerdon) из Колумбийского университета, также принимавший участие в исследовании.
Ученые надеются, что их результаты позволят лучше понять взаимосвязь природных и антропогенных факторов и прогнозировать долгосрочные климатические изменения.
https://ria.ru/20200509/1571222199.html
https://ria.ru/20200112/1563329634.html
южная америка
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2020
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
https://cdnn21.img.ria.ru/images/153202/22/1532022214_107:0:1815:1281_1920x0_80_0_0_4f62c25c56564bda468ef087478687b2.
jpgРИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
экология, южная америка, земля — риа наука, климат
МОСКВА, 9 июл — РИА Новости. Исследование годичных колец на древесных срезах за последние 600 лет показало, что экстремальные изменения климата начались в середине прошлого века. Результаты опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.Годичные кольца деревьев — это природный «документ», рассказывающий о климате на планете в тот или иной период. Работая над созданием Южноамериканского атласа засухи (SADA), ученые проанализировали, как за последние шесть веков менялась влажность почвы, в которой растут деревья.
Оказалось, что до 1930-х годов засухи в Южной Америке повторялись с определенной периодичностью, потом интервалы между сухими периодами увеличились, а с 1960-х масштабные засухи стали регулярно отмечаться раз в десятилетие.
При этом климат начал меняться в сторону потепления.В новом издании SADA освещены климатические изменения в Аргентине, Чили, Уругвае, Парагвае, большей части Боливии, южной части Бразилии и Перу с использованием данных, собранных по срезам 286 деревьев. Полученные данные подкреплены историческими архивными записями.По словам первого автора статьи, палеоклиматолога Мариано Моралеса (Mariano Morales) из Национального исследовательского совета по науке и технологиям Аргентины, длительные засухи в последние десятилетия привели к сложной ситуации в сельском хозяйстве в этих и соседних странах, а сегодня обстановка складывается таким образом, что многие государственные продовольственные системы оказались под угрозой краха.
9 мая 2020, 17:46Распространение коронавирусаУченые оценили влияние климата на распространение коронавирусаАвторы отмечают, что экстремальные изменения климата по времени связаны с активизацией деятельности человека в регионе, хотя нельзя все списывать только на антропогенный фактор.
«Только один наш Атлас не предоставляет доказательств того, насколько наблюдаемые изменения связаны с естественной изменчивостью климата или с потеплением, вызванным деятельностью человека», — говорит Моралес.
«Мы не хотим огульно все климатические изменения приписывать человеку. Существует много естественных факторов изменчивости, которые могут имитировать антропогенное воздействие», — поддерживает его другой автор исследования палеоклиматолог Эдвард Кук (Edward Cook) из Колумбийского университета.Интересно, что картина в целом по континенту неодинаковая: в то время как в некоторых частях Аргентины и Чили наблюдалась одна из самых сильных засух в истории, в юго-восточной части Южной Америки были аномально влажные условия.
И это больше похоже на то, что ведущая роль все-таки принадлежала природным причинам, среди которых исследователи выделяют три основных: циклические сдвиги температур поверхности моря над Тихим океаном и Атлантикой; изменения в поясе западных ветров вокруг Антарктиды, называемом южной кольцевой модой; и феномен ячеек Хэдли, в которых атмосферная циркуляция переносит теплый и влажный воздух от экватора к полюсам, уменьшая широтный температурный градиент.
Все эти явления усиливаются на фоне глобального потепления, связанного с антропогенными выбросами парниковых газов.
«Это согласуется с идеей, что как влажные, так и сухие аномалии усиливаются с глобальным потеплением», — отмечает климатолог Джейсон Смердон (Jason Smerdon) из Колумбийского университета, также принимавший участие в исследовании.
Ученые надеются, что их результаты позволят лучше понять взаимосвязь природных и антропогенных факторов и прогнозировать долгосрочные климатические изменения.
12 января 2020, 07:30НаукаУченые объяснили резкое потепление климата в РоссииКольца на деревьях показали неучтенные пожары
Как пояснил С. Арефьев, традиционный метод определения времени лесных пожаров основан на датировке нанесенных пожарами ожогов ствола, так называемых пожарных подсушин. На выживших деревьях подсчитывается число годичных колец, образовавшихся после пожара в прилегающей к ожогу части ствола, чаще подсчет ведется на пнях после рубки.
При использовании погибших в результате пожара деревьев применяется метод перекрестной датировки их кольцевых хронологий по фиксированным дендрохронологическим шкалам. Эти методы имеют ряд недостатков. Предложенный учеными новый универсальный метод датировки пожаров основан на расчете статистических параметров годичных колец независимо от наличия у деревьев видимых пожарных шрамов. Для измерения колец и построения дендрохронологических рядов у деревьев отбираются керны древесины, что не требует их рубки.
Работа показала, что что северные редкостойные леса неоднократно подвергались действию пожаров (на разных участках по разному: от одного до трех за столетие). Начало роста новых поколений деревьев обычно приходится на ближайшие после пожаров годы и совпадает с фазой усиленного послепожарного роста сохранившихся экземпляров старших поколений.
На всех обследованных гарях ученые увидели естественное возобновление древесных растений: на свежих (давность пожара 2 года) оно представлено только вегетативно возобновляющейся березой и ее всходами, на старых (12, 17 и 22 года) идет возобновление хвойных пород.
Общее количество жизнеспособного подроста древесных растений на разных участках колебается от 0.7 до 8.3 тыс. шт./га. С увеличением возраста гари количество подроста снижается.
По словам С. Арефьева, это связано с восстановлением живого напочвенного покрова, препятствующего укоренению семян деревьев.
При этом состав подроста и соотношение видов в нем обусловлены наличием деревьев-семенников. Так, если в составе сохранившегося древостоя в редкостойных лесах есть сосна, то она возобновляется лучше лиственницы сибирской. Это приводит к постепенной смене лиственничных насаждений сосновыми. Подавляющая часть подроста на старых гарях жизнеспособна, полагают ученые.
Источник:
Управление стратегических коммуникаций ТюмГУ
Фото: twitter.comЧто можно узнать по годичным кольцам дерева
Если посмотреть на поперечный спил дерева, можно увидеть, что он неоднороден: на поверхности есть круги разных размеров, заметные невооружённым глазом.
В центре располагаются маленькие, а к краям они становятся всё больше. Эти круги — годичные кольца дерева.
Основные факторы образования
Главным фактором образования колец является кардинальная смена температур в течение года. Весной древесина наполняется питательным соком, поэтому образуются крупные клетки, способные доставить необходимое количество влаги до кроны. Осенью клетки становятся мельче и располагаются более плотно, так как их функция иная: придать крепость стволу.
Таким образом, процесс образования характеризуется следующими факторами:
- на образование одного кольца уходит один год;
- кольца образуются из делящейся ткани (камбия), расположенного между древесиной и корой.
- кольцо состоит из внутреннего и внешнего края;
- внутренний край более светлый и рыхлый, он образуется в весенне-летний период, а наружный более тёмный и плотный, он образуется в осенне-зимний период;
- количество колец соответствует возрасту дерева.
Климат и порода дерева
Несмотря на то, что процесс образования колец закономерен, он возможен только в климатических зонах с резким перепадом температур в течении года. Поэтому у тропических деревьев годовые кольца отсутствуют. Лишены их не только экзотические деревья, такие как баобаб или драконовое дерево, но и всем привычная олива.
Следует отметить, что и у деревьев средней полосы кольца выражены с различной интенсивностью: у хвойных пород и широколиственных деревьев видны отчётливо, в то время как у мелколиственных (берёза, осина, липа) малозаметны.
Ложные кольца
Иногда у деревьев наблюдается образование ложных колец, которые нельзя учитывать при подсчёте возраста дерева. Так как определяющим фактором образования является смена температурного режима, то в экстремальных условиях могут образоваться дополнительные кольца. Такими провоцирующими факторами могут быть поздние заморозки, засуха, оттепель.
Строение дерева и древесины
Строение дерева и древесины
- Подробности
- Категория: Дерево и древесина
Строение дерева и древесины
Части растущего дерева.
Дерево состоит из кроны, ствола и корней. Каждая из этих частей выполняет определенные функции и имеет различное промышленное применение (см. рис.).
Различают два понятия: «дерево» и «древесина».
Дерево представляет собой многолетнее растение, а древесина — ткань растений, состоящую из клеток с одревесневшими стенками, проводящую воду и растворенные в ней соли.
Древесину используют в качестве конс
трукционного материала для изготовления различных изделий.
Древесина как природный конструкционный материал получается из стволов деревьев при распиливании их на части.
Ствол дерева имеет более толстую часть у основания и более тонкую — вершинную. Поверхность ствола покрыта корой. Кора является как бы одеждой для дерева и состоит из наружного пробкового слоя и внутреннего — лубяного (см.
рис.).
Пробковый слой коры является отмершим. Лубяной слой служит проводником соков, питающих дерево. Основная внутренняя часть ствола дерева состоит из древесины. В свою очередь, древесина ствола состоит из множества слоев, которые на разрезе видны как годичные кольца. По числу годичных колец определяют возраст дерева. 2 кольца — тёмное и светлое составляют 1 год жизни дерева. Чтобы узнать возраст дерева нужно пересчитать все кольца(тёмные и светлые), разделить это число на 2 и прибавить ещё 3 или 4 года (годичные кольца которых, ещё не сформировались и видны только под микроскопом.
Рыхлый и мягкий центр дерева называют сердцевиной и в поперечном разрезе имеет вид темного пятна диаметром 2-5 мм и состоит из рыхлых тканей, быстро поддающихся загниванию. Это обстоятельство позволило отнести ее к порокам древесины.
От сердцевины к коре в виде светлых блестящих линий простираются сердцевинные лучи.
Они имеют различную окраску и служат для проведения воды, воздуха и питательных веществ внутрь дерева. Сердцевинные лучи создают рисунок (текстуру) древесины.
Камбий — тонкий слой живых клеток, расположенный между корой и древесиной. Только с камбия происходит образование новых клеток и ежегодный прирост дерева по толщине. «Камбий»— от латинского «обмен» (питательными веществами).
Для изучения строения древесины различают три главных разреза ствола (см. рис.).
Разрез 2, проходящий перпендикулярно сердцевине ствола, называют торцовым. Он перпендикулярен годичным кольцам и волокнам.
Разрез 3, проходящий через сердцевину ствола, называют радиальным. Он параллелен годичным слоям и волокнам.
Тангенциальный разрез 1 проходит параллельно сердцевине ствола и удален от нее на некоторое расстояние.
По этим разрезам выявляются различные свойства и рисунки древесины.
Все доски, получаемые на пилораме, имеют тангентальные разрезы, за исключением двух досок, выпиленных из середины бревна, поэтому в практике тангентальные разрезы иногда называют досковыми. Очень важным разрезом при определении древесины является торцовый. На нем видны сразу все основные части древесного ствола: сердцевина, древесина и кора. Для определения породы древесины на практике достаточно изучить макроструктуру небольшого куска дерева, который отпиливают от доски бруска или кряжа. Ориентируясь на годичные кольца, делают тангентальный и радиальный срезы. Все срезы тщательно отшлифовываются вначале крупнозернистой, а потом мелкозернистой наждачной бумагой. Необходимо также иметь под рукой лупу с пятидесятикратным увеличением, баночку с чистой водой и кисть.
В середине ствола многих деревьев хорошо видна сердцевина.
Она состоит из рыхлых тканей, образованных в первые годы жизни дерева. Сердцевина пронизывает ствол дерева до самой вершины, каждую его ветку. У лиственных деревьев диаметр сердцевины чаще бывает больше, чем у хвойных. Очень большая сердцевина у бузины. Удалив сердцевину, можно довольно легко получить деревянную трубочку. Такие трубочки исстари шли у народных музыкантов на изготовление различных духовых инструментов: жалеек, свирелей и дудок. У большинства деревьев сердцевина на торцовом разрезе круглая, но есть породы с иной формой сердцевины. Сердцевина ольхи на торце напоминает форму треугольника, ясеня — квадрата, тополя — пятиугольника, а сердцевина дуба напоминает пятиконечную звезду. На торце вокруг сердцевины концентрическими кольцами расположены годичные, или годовые, слои древесины. На радиальном разрезе годичные слои видны в виде параллельных полос, а на тангентальном — в виде извилистых линий.
Каждый год дерево словно рубашку надевает новый слой древесины, а за счет этого ствол и ветки становятся толще.
Между древесиной и корой расположен тонкий слой живых клеток, называемый камбием. Большая часть клеток идет на строительство нового годичного слоя древесины и совсем незначительная часть — на образование коры. Кора состоит из двух слоев — пробкового и лубяного. Расположенный снаружи пробковый слой защищает древесину ствола от свирепых морозов, знойных солнечных лучей и механических повреждений. Лубяной слой коры проводит воду с выработанными в листьях органическими веществами по стволу вниз. В волокнах дуба происходит нисходящее сокодвижение. Кора деревьев очень разнообразна по цвету (белая, серая, коричневая, зеленая, черная, красная)и по фактуре (гладкая, пластинчатая, трещиноватая и т.д.) Многообразно ее применение. Кора ивы и дуба содержит много дубильных веществ, используемых в медицине, а также в красильном деле и при выделке кожи. Из коры пробкового дуба вырезают пробки для посуды, а отходы служат заполнителем морских спасательных поясов.
Хорошо развитый лубяной слой липы идет на плетение различных хозяйственных вещей.
Весной и ранним летом, когда в почве много влаги, древесина годичного слоя нарастает очень быстро, но ближе к осени рост ее замедляется и, наконец, зимой прекращается совсем. Это отражается на внешнем виде и на механических свойствах древесины годичного слоя: выросшая ранней весной бывает обычно более светлой и рыхлой, а поздней осенью — темной и плотной. Если погода благоприятствует, то вырастает широкое годичное кольцо, а в суровое холодное лето образуются настолько узкие кольца, что их порой едва можно различить невооруженным глазом. У одних деревьев годичные кольца хорошо различимы, а у других они едва заметны. Но, как правило, у молодых деревьев годичные кольца шире, чем у старых. Даже один и тот же ствол дерева в различных участках имеет различную ширину годичных колец. В комлевой части дерева годичные слои уже, чем в середине или в вершинной части. Ширина годичных слоев зависит от места произрастания дерева.
Например, годичные слои сосны, растущей в северных районах, уже годичных слоев южной сосны. От ширины годичных колец зависят не только внешний вид древесины, но и механические свойства. Лучшей древесиной хвойных деревьев считается та, у которой более узкие годичные слои. Сосна с узкими годичными слоями и буровато-красной древесиной называется у мастеров рудовой и ценится очень высоко. Древесина сосны с широкими годичными слоями называется мяндовой. Прочность ее намного ниже рудовой.
Обратное явление наблюдается у древесины таких деревьев, как дуб и ясень. У них более прочной бывает древесина, имеющая широкие годичные слои. А у таких деревьев, как липа, осина, береза, клен и другие, ширина годичных колец не влияет на механические свойства их древесины.
У многих деревьев на торце годичные слои представляют собой более или менее правильные окружности, но есть породы, у которых годичные слои образуют на торце волнистые замкнутые линии. К таким породам относится можжевельник: волнистость годовых колец для него — закономерность.
Есть деревья, у которых годичные слои стали волнистыми из-за ненормальных условий роста. Волнистость годичных слоев в комлевой части клена и вяза повышает декоративность текстуры древесины.
Если внимательно рассмотреть торцевой разрез лиственных деревьев, то можно различить бесчисленные светлые или темные точки — это сосуды. У дуба, ясеня и вяза крупные сосуды расположены в районе ранней древесины в два-три ряда, образуя в каждом годичном слое хорошо различимые темные кольца. Поэтому эти деревья принято называть кольцесосудистыми. Как правило, кольцесосудистые деревья имеют тяжелую и прочную древесину. У березы, осины и липы сосуды очень мелкие, едва различимые невооруженным глазом. Внутри годичного слоя сосуды распределены равномерно. Такие породы называют рассеяннососудистыми. У кольцесосудистых пород древесина бывает средней твердости и твердой, у рассеяннососудистых может быть разная. Например, у клена, яблони и березы она твердая, а у липы, осины и ольхи — мягкая.
Из корня по сосудам вверх к почкам и листьям подается вода с минеральными солями, происходит восходящее сокодвижение. Перерезая ранней весной сосуды древесины, заготовители собирают березовый сок — пасоку. Таким образом заготовляют сок сахарного клена, идущий на выработку сахара. Есть деревья с горьким соком, например осина.
Одновременно с приростом нового годичного слоя внутри ствола происходит постепенное отмирание более ранних годичных слоев, находящихся ближе к сердцевине. У некоторых деревьев отмершая внутри ствола древесина окрашивается в другой цвет, обычно более темный, чем вся остальная древесина. Отмершую древесину внутри ствола принято называть ядром, а породы, в которых оно образуется, — ядровыми. Слой живой древесины, расположенный вокруг ядра, называют заболонью. Древесина заболони более насыщена влагой и менее прочна, чем выдержанная древесина ядра. Древесина ядра мало растрескивается, более устойчива к поражению различными грибками.
Поэтому ядровая древесина ценилась всегда больше, чем заболонь. Насыщенная влагой древесина заболони при высыхании сильно растрескивается, разрывая заодно и ядро. Заготавливая небольшое количество древесины, некоторые мастера предпочитают сразу же перед сушкой стесывать с кряжа слой заболони. Без заболони ядровая древесина высыхает более равномерно.
К ядровым породам относятся: сосна, кедр, лиственница, можжевельник, дуб, ясень, яблоня и другие. У другой группы деревьев древесина в центральной части ствола почти полностью отмирает, но не отличается от заболони по цвету. Такую древесину называют спелой, а породу спелодревесной. Спелая древесина содержит меньше влаги, чем живая древесина, — ведь восходящее сокодвижение происходит только в слое живой древесины. К спелодревесным породам относятся ель и осина.
К третьей группе относят деревья, древесина которых в центре не отмирает и ничем не отличается от заболони.
Древесина всего ствола полностью состоит из заболонных живых тканей, по которым происходит восходящее сокодвижение. Такие древесные породы называются заболонными. К заболонным породам относятся береза, липа, клен, груша и другие.
Быть может, вы обращали внимание на то, что в березовой поленнице иногда попадаются поленца с бурым пятном в середине, очень похожим на ядро? Вы теперь знаете, что береза — безъядровая порода. Откуда же у нее появилось ядро? Дело в том, что это ядро не настоящее, а ложное. Ложное ядро в столярных изделиях портит внешний вид, его древесина имеет пониженную прочность. Отличить ложное ядро от настоящего не так уж трудно. Если у настоящего ядра граница между ним и заболонью идет строго по годичному слою, то у ложного она может пересекать годичные слои. Само же ложное ядро приобретает порой самую разнообразную окраску и причудливые очертания, напоминающие то звезду, то венчик экзотического цветка.
Ложное ядро образуется только у лиственных деревьев, таких, как береза, клен и ольха, а у хвойных его не бывает.
На торцовой поверхности древесного ствола у некоторых пород деревьев отчетливо видны светлые блестящие полоски, идущие веерообразно от сердцевины к коре, — это сердцевинные лучи. Они проводят в стволе воду в горизонтальном направлении, а также запасают питательные вещества. Сердцевинные лучи более плотные, чем окружающая их древесина, и после смачивания водой становятся хорошо заметными. На радиальном разрезе лучи видны в виде блестящих полосок, черточек и пятен, на тангентальном — в виде черточек и чечевичек. У всех хвойных деревьев, а также у лиственных — березы, осины, груши и других — сердцевинные лучи настолько узки, что почти не заметны вооруженным глазом. У дуба и бука, наоборот, лучи широкие и хорошо видны на всех разрезах. У ольхи и лещины (лесного орешника) часть лучей кажутся широкими, но если посмотреть на один из них через лупу, то нетрудно обнаружить, что это вовсе не широкий луч, а пучок очень длинных тонких лучей, собранных вместе.
Такие лучи принято называть ложноширокими лучами.
На древесине березы, рябины, клена и ольхи часто можно видеть коричневые пятнышки, разбросанные хаотично, — это так называемые сердцевинные повторения. Это заросшие ходы насекомых. На продольных срезах сердцевины повторения видны в виде штрихов и бесформенных пятен коричневого или бурого цвета, резко отличающихся от цвета окружающей древесины.
Если на торцовом срезе древесину хвойных пород смочить чистой водой, то у некоторых из них появятся светлые пятнышки, расположенные в поздней части годичных колец. Это смоляные ходы. На радиальном и тангентальном разрезах они видны в виде светлых черточек. Смоляные ходы есть у сосны, ели, лиственницы и кедра, но отсутствуют у можжевельника и пихты. У сосны смоляные ходы крупные и многочисленные, у лиственницы — мелкие, у кедра — крупные, но редкие.
Вы не раз, наверное, замечали на стволах хвойных деревьев, имеющих повреждения, наплывы прозрачной смолы — живицы.
Живица — ценное сырье, находящее разнообразное применение в промышленности и в быту. Чтобы собрать живицу, заготовители намеренно перерезают смоляные ходы хвойных деревьев.
Древесина некоторых широко распространенных лиственных деревьев средней полосы лишена яркости окраски и броского текстурного рисунка, которые встречаются у экзотических деревьев, привозимых из южных стран. Она под стать среднерусской природе — цвета ее приглушенны, незатейлив и сдержан текстурный рисунок. Но чем больше всматриваешься в древесину наших деревьев, тем больше тончайших цветовых оттенков начинаешь различать в ней.
При беглом взгляде на древесину березы, осины и липы может показаться, что у всех этих деревьев одинаковая белая древесина. Но, внимательно приглядевшись, нетрудно обнаружить, что у березы древесина имеет легкий розоватый оттенок, у осины — желтовато-зеленый, а у липы — желтовато-оранжевый. И конечно же, не только за отличные механические свойства любимым и традиционным материалом у русских резчиков стала липа.
Теплый и мягкий цвет ее древесины придает фигуркам и другим резным изделиям необыкновенную живость. У большинства хвойных деревьев текстурный рисунок выражен очень четко. Это объясняется контрастной окраской поздней и ранней частей древесины в каждом годичном слое. Благодаря крупным сосудам, расположенным вдоль годичных слоев и хорошо видимым невооруженным глазом, красивый текстурный рисунок имеют лиственные деревья — дуб и ясень.
Каждая древесная порода имеет свой запах. У одних запах сильный и стойкий, а у других слабый, едва уловимый. У сосны и у некоторых других древесных растений запах сердцевины очень стойкий и может сохраняться долгие годы. Очень стойкие и своеобразные запахи у древесины дуба, вишни и кедра.
У деревьев средней полосы мягкую податливую древесину имеют липа, осина, ольха, ива, ель, сосна, кедр и другие. Твердая древесина у березы, дуба, ясеня, клена, лиственницы; такие, как самшит, фисташка, дзельква и кизил, растут только в южных областях Кавказа и Европы.
Чем тверже древесина, тем быстрее затупляются и ломаются режущие инструменты. Если плотник рубит постройку из лиственницы, то ему приходится затачивать топор гораздо чаще, чем при работе с елью или сосной, чаще разводить и затачивать пилу. Работая с твердой древесиной, резчик по дереву встречается с теми же трудностями. Затачивая инструменты, он учитывает твердость древесины и делает угол заточки менее острым. Работа с твердой древесиной отнимает больше времени, чем с мягкой. Но мастеров всегда привлекала возможность наносить на твердой древесине тончайшие порезки, ее красивый глубокий цвет и повышенная прочность. Об этом хорошо знали народные мастера. Там, где требовалась особая прочность, отдельные детали делали из твердой древесины. В сенокосную пору крестьянину не обойтись без деревянных граблей. Грабли должны быть легкими, поэтому черенок для них делали из сосны, ели или из ивовой рогульки. От колодки и зубьев требовалась прочность. На них шла в основном древесина березы, груши и яблони.
Взгляните на старые ступени крыльца, половицы или настилы переходных железнодорожных мостов, усеянных многочисленными сучками. Кажется, что сучки вылезли из досок. Но это не так: сучки остались на месте, но стерлась окружавшая их древесина. Такой стойкостью к стиранию сучки обязаны не только смолистостью, но и особому положению в доске. Ведь каждый сучок обращен наружу торцом. А с торца, как известно, у древесины повышенная прочность и меньшая стираемость. Поэтому особо прочные деревянные мостовые исстари дорожных дел мастера выкладывали из торцовых шашек.
Есть у древесины свойство, которого нет у других природных материалов. Это раскалываемость, или расщепляемость. При раскалывании древесина не режется, а расщепляется вдоль волокон. Поэтому расколоть бревно можно даже деревянным клином. Хорошо раскалывается прямослойная упругая древесина хвойных пород сосны, кедра и лиственницы. Среди лиственных деревьев легко раскалываются дуб, осина и липа.
Дуб хорошо раскалывается только в радиальном направлении. Раскалываемость зависит от состояния древесины. Слегка увлажненная или свежесрубленная древесина раскалывается лучше, чем пересохшая. Но слишком увлажненная, мокрая древесина раскалывается с трудом, так как становится слишком вязкой. Если вам приходилось рубить дрова, то вы, вероятно, замечали, как легко и споро колется мерзлая древесина.
Раскалываемость древесины имеет практическое значение. Раскалыванием древесины получают заготовки спичек, клепки для бондарной посуды, в обозном деле — заготовки для спиц и ободов, в строительстве — кровельную щепу, гонт и штукатурную дрань. Из тонких полос расщепленной сосны крестьянские умельцы плели корзины для грибов и белья, а между делом мастерили для ребятишек из щепы забавные фигурки оленей и коньков.
Если лучинку из сухого дерева согнуть в дугу, а затем отпустить, она мгновенно распрямится. Древесина — упругий материал. Но ее упругость во многом зависит от породы дерева, строения и влажности.
Тяжелая и плотная древесина с высокой твердостью всегда более упруга, чем легкая и мягкая. Выбирая ветку для удилища, вы стараетесь подбирать такую, которая была бы не только прямой, тонкой и длинной, но и упругой. Вряд ли найдется такой рыболов, который пожелает сделать удилище из ветки ломкой бузины или крушины, а не из гибкой и упругой ветки рябины или орешника. Американские индейцы предпочитали делать удилища из упругих веток кедра. Трудно себе представить историю человечества без древнего оружия — лука. А ведь изобретение лука было бы невозможно, если бы у дерева отсутствовала упругость. Для лука требовалась очень прочная и упругая древесина, и чаще всего его делали из ясеня и дуба.
Благодаря все той же упругости древесина применяется там, где нужно смягчить отдачу. С этой целью под наковальню подкладывали массивную деревянную колоду, из дерева делали рукоятку молота. Прошло не одно столетие со времени изобретения огнестрельного оружия. Ушли в прошлое кремневые ружья и винтовки, оружие стало совершенным, но по-прежнему деревянными остались приклад и некоторые другие части.
Где найдешь такой материал, который бы так надежно гасил отдачу при выстреле? Давно замечено, что прямослойная древесина более упругая, чем свилеватая. Даже древесина одного дерева в разных частях имеет различную упругость. Например, зрелая древесина ядра, расположенная ближе к сердцевине, более упруга, чем молодая, расположенная ближе к коре. Но если древесину намочить или распарить, то упругость ее резко понизится. Согнутая полоска древесины после высыхания сохраняет полученную форму.
Чем влажнее дерево, тем выше его пластичность и ниже упругость. Пластичность противоположна упругости. Большое значение пластичность имеет в производстве гнутой и плетеной мебели, спортивного инвентаря, в корзиноплетении, обозном и бондарном деле. Высокую пластичность после вываривания в воде или пропарки приобретают вяз, ясень, дуб, клен, черемуха, рябина, липа, ива, осина и береза. На изготовление гнутой мебели идут заготовки из клена, ясеня, вяза и дуба и плетеной — из ивы и орешника.
Из березы, вяза, черемухи, клена и рябины гнут упряжные дуги. Дуги из этих деревьев получаются очень прочными, но если нужно, чтобы они были полегче, в дело идут ива и осина. Древесина хвойных деревьев имеет низкую пластичность, поэтому ее почти не применяют для гнутых или плетеных изделий. Исключение составляет сосна, тонкая щепа которой идет на плетение кузовков и лукошек, а также корни сосны, ели, кедра и лиственницы, идущие на плетение корневушек.
Насыщенная влагой древесина разбухает, увеличиваясь в объеме. Во многих изделиях из дерева разбухание — отрицательное явление. Например, разбухший ящик письменного стола почти невозможно задвинуть или выдвинуть. С трудом закрываются после дождя створки открытого окна. Чтобы древесина не разбухала, деревянные изделия чаще всего покрывают защитным слоем краски или лака. С разбуханием древесины мастера постоянно ведут борьбу. Но для бондарной посуды это свойство оказалось положительным. Ведь при разбухании клепок — дощечек, из которых набирают бондарную посуду, щели между ними исчезают — посуда становится водонепроницаемой.
Раньше, когда зимой суда становились на ремонт, их деревянную обшивку по традиции конопатили льняной или конопляной паклей. Прежде всего расходилось очень много ценного сырья, к тому же в сильные морозы пакля становилась хрупкой и работать с ней было очень трудно. Вот тут-то на выручку пришла так называемая древесная шерсть — очень тонкие стружки. Древесной шерсти нипочем морозы, она легко заполняет все щели обшивки. А когда судно спустят на воду, древесная шерсть разбухает и плотно закупоривает самые мельчайшие щели в обшивке.
Породы древесины определяют по их следующим характерным признакам: текстуре, запаху, твердости, цвету.
Деревья, имеющие листву, называют лиственными, а имеющие хвою — хвойными.
Лиственными породами являются береза, осина, дуб, ольха, липа и др., хвойными породами — сосна, ель, кедр, пихта, лиственница и др.
Лиственницей называют дерево за то, что она, как и лиственные породы, на зиму сбрасывает хвою.
Жизненно важные признаки планеты
Светлые и темные кольца дерева. Предоставлено: пользователь Flickr Creative Commons Аманда Тромли.
Если вы посмотрите в окно, вы можете сказать, дождливо ли сейчас или солнечно. прямо сейчас , но это мало что говорит о климате вашего региона — средних погодных условиях в этом районе за длительный период времени (30 лет и более ). Однако это большое дерево на заднем дворе ведет подробные климатические записи на протяжении десятилетий.
Деревья могут жить сотни, а иногда даже тысячи лет.В течение этой долгой жизни дерево может испытывать различные условия окружающей среды: влажные годы, засушливые годы, холодные годы, жаркие годы, ранние заморозки, лесные пожары и многое другое.
Но как деревья отслеживают эту информацию?
Цвет и ширина годичных колец могут дать снимки прошлых климатических условий.
Если вы когда-нибудь видели пень, то наверняка замечали, что на его вершине есть серия концентрических колец. Эти кольца могут сказать нам, сколько лет дереву и какая погода была в течение каждого года жизни дерева.Светлые кольца представляют древесину, которая росла весной и в начале лета, а темные кольца — древесину, которая росла в конце лета и осенью. Одно светлое кольцо плюс одно темное кольцо равняется одному году жизни дерева.
Поскольку деревья чувствительны к местным климатическим условиям, таким как дождь и температура, они дают ученым некоторую информацию о местном климате той области в прошлом. Например, годичные кольца деревьев обычно становятся шире в теплые влажные годы и тоньше в годы, когда холодно и сухо.Если дерево переживало стрессовые условия, например засуху, оно вряд ли могло вообще вырасти в те годы.
Ученые могут сравнить современные деревья с местными измерениями температуры и осадков с ближайшей метеостанции. Национальная метеорологическая служба ведет погодные записи в Соединенных Штатах с 1891 года, но очень старые деревья могут дать подсказки о том, каким был климат задолго до того, как были записаны измерения.
Эта область — изучение климата прошлого — называется палеоклиматологией.
Поскольку мы не можем вернуться в прошлое, чтобы узнать о климате прошлого, палеоклиматологи полагаются на естественные источники климатических данных, такие как годичные кольца деревьев, керны, пробуренные из антарктического льда, и отложения, собранные со дна озер и океанов. Эти источники, называемые косвенными данными, могут расширить наши знания о погоде и климате с сотен до миллионов лет.
Информация, полученная от прокси, в сочетании с погодой и климатической информацией со спутников НАСА, может помочь ученым смоделировать основные климатические явления, которые сформировали нашу планету в прошлом. И эти модели также могут помочь нам сделать прогнозы относительно того, каких климатических моделей следует ожидать в будущем.
Ссылки по теме
Чтобы узнать больше о другом важном способе, которым ученые изучают историю климата Земли, см. «О ледяных кернах» (внешний сайт).
Получите более глубокое погружение в науку о кольцах деревьев в Лаборатории исследования годичных колец Университета Аризоны.
Живой лес: что годичные кольца говорят нам о жизни дерева
Деревья — отличные хранители записей, они так много рассказывают нам о прошлом. Они также являются стойкими организмами, пережившими людей и животных. Некоторым из самых старых деревьев в мире тысячи лет, например, сосне щетинистой. Они пережили серьезные изменения окружающей среды, климатические изменения и многочисленные исторические события. Сегодня стоят деревья, которые старше, чем истеблишмент этой страны, как замечательно.
Мы можем многому научиться у деревьев, но сначала мы должны их понять.
Каждый год на деревьях образуются новые годичные кольца (также называемые годичными кольцами).
Эти годичные кольца говорят нам не только о возрасте дерева, но и о климатических условиях в течение жизни дерева. Деревья добавляют новый слой древесины между корой и стволом каждый вегетационный период. Образующаяся весной древесина растет быстрее и легче, состоит из более крупных ячеек. В конце лета рост замедляется, поэтому древесина имеет более мелкие клетки и темнее.Одно светлое кольцо и одно темное кольцо обозначают один год жизни дерева. Кроме того, молодой саженец будет расти быстрее, чем зрелое дерево. Таким образом, годичные кольца могут становиться все меньше по мере старения дерева.
Поскольку деревья чувствительны к климатическим условиям, таким как температура, влажность и солнечный свет, их рост реагирует на эти факторы. Более широкие годовые кольца могут указывать на теплый и влажный год, тогда как более широкие годичные кольца на деревьях могут указывать на холодное и засушливое время года. Кроме того, более тонкие годичные кольца могут указывать на бедствие, вызванное огнем, вредителями или болезнями.
Прочтите 3 вещи, которые вы должны знать об изменении климата
Многие факторы влияют на рост дерева, изменяя форму, толщину, цвет и однородность колец, поэтому годичные кольца будут читаться по-разному. Такие факторы, как порода деревьев и географическое положение, могут влиять на размер и рост годичных колец. У долгоживущих видов, таких как дуб, будут более узкие годичные кольца, в то время как у таких видов, как ива и осина, будут более широкие кольца из-за их короткого жизненного цикла.
Ознакомьтесь с этой временной шкалой, чтобы увидеть жизнь дольковой сосны и факторы, влияющие на годовые кольца дерева.
Как годичные кольца определяют время и историю климата
Большинство из нас в детстве узнали, что возраст дерева можно определить, посчитав количество его колец. Кольца деревьев, растущих в умеренном климате, действительно могут определять их возраст по годичным кольцам, а также помогают определять возраст древесины, из которой строятся здания или деревянные предметы.
Возраст деревянных предметов может быть определен путем перекрестного датирования — процесса сопоставления образцов колец между образцами древесины известного и неизвестного возраста.
Концентрические кольца разной ширины отмечают годовой прирост деревьев. Фото Питера Брауна, Исследовательское агентство Rocky Mountain Tree-Ring Research.
О чем говорят годичные кольца
Базовые модели широких или узких колец фиксируют годовые колебания роста деревьев. Таким образом, шаблоны часто содержат историю погоды в том месте, где выросло дерево, в дополнение к его возрасту. В засушливых средах, таких как Ближний Восток или Юго-Запад США, годовые кольца деревьев обычно отражают влажные или засушливые годы, а в более прохладных районах (высокие широты или большая возвышенность) ширина кольца часто является показателем температуры.
Археологи использовали кольцевые узоры в строительной древесине, чтобы оценить даты строительства некоторых из самых известных зданий в мире, включая скальные жилища в национальном парке Меса-Верде (возраст около 1000 лет) и церковь Рождества Христова в Вифлееме (около 1500 лет) Старый).
Руины Утесного дворца в Меса-Верде были построены в 1200-х годах людьми предков пуэбло, но были заброшены в конце века. Фото Кена Лунда, использовано по лицензии Creative Commons.
Что находится в базе данных NOAA годичных колец?
Национальные центры экологической информации NOAA (NCEI) содержат Международный банк данных древесных колец (ITRDB), который содержит данные о ширине колец для лесов по всему миру, а также данные о ширине колец для старых зданий и даже для редких скрипок Страдивари. ITRDB содержит данные о ширине колец деревьев в более чем 4600 местах на шести континентах, предоставляя истории роста деревьев со всего мира. Регулярно добавляются новые материалы от ученых-полевых специалистов.
Ученые-климатологи сравнивают записи роста деревьев с местными метеорологическими данными. Для мест, где существует хорошее статистическое соответствие между ростом дерева и температурой или осадками в период перекрытия, ширину кольца можно использовать для оценки прошлой температуры или количества осадков за время жизни дерева.
Во многих частях света деревья могут отражать историю климата на сотни лет, а некоторые — на 1000 лет и более.Полученные в результате истории климата расширяют наши знания о естественной изменчивости климата, а также создают основу для оценки изменения климата, вызванного деятельностью человека. NCEI архивирует эти реконструкции климата в дополнение к измерениям годичных колец.
Взгляд в прошлое
Данные годичных колец использовались для восстановления засухи или температуры в Северной Америке и Европе за последние 2000 лет. Например, реконструкции засухи на основе годичных колец для юго-запада Америки указывают на период продолжительной засухи в конце 1200-х годов.Археологи считают, что засуха была одной из причин того, что люди предков пуэбло покинули знаменитые скальные жилища в Меса-Верде, чтобы никогда не вернуться.
Сильная засуха на юго-западе США в конце 1200-х годов, вероятно, способствовала тому, что люди предков пуэбло покинули Меса-Верде (отмечена открытым кружком).
Карты засух за 1275–1290 годы, восстановленные из записей годичных колец, показывают, что за 16-летний период с 1275–1290 годов произошло только два влажных года.Изображение предоставлено Climate.gov, основано на реконструкциях летней засухи из Атласа смешанной засухи, любезно предоставлено NOAA и Куком и др., 2010, Journal of Quaternary Science, 25 (1), 48-61. DOI: 10.1002 / jqs.1303.
годичных колец | Знание дерева | Буклет | Лесная академия
Кольца годового роста
Жизнь на дереве может быть тяжелой! Засуха, сильные дожди, пожары, эпидемии насекомых и болезней, травмы, истончение, загрязнение воздуха — все это оставляет свой след на годовых кольцах деревьев.
Деревья — первоклассные биологические индикаторы. Их годовые кольца раскрывают события, произошедшие в нашей среде.
Хотите узнать больше о годовых кольцах?
В самое сердце дерева!
- Наружная кора защищает дерево от экстремальных температур, непогоды, насекомых и грибков. У березы очень тонкая, а у пихты Дугласа внешняя кора может быть толщиной в один фут.
- Флоэма (луб) также называется внутренней корой.Он передает содержащийся в листьях сок, содержащий пищу, к различным частям дерева.
- Камбий представляет собой тонкий слой клеток, производящих флоэму с одной стороны и заболонь с другой.
- Заболонь — это живая древесина в дереве, через которую необработанный сок поднимается от корней к листьям.
- Ядро состоит из старых клеток. Это мертвая часть дерева, которая, тем не менее, обеспечивает прочность конструкции.Если бы воздух мог достичь этих клеток, сердцевина быстро сгнила бы.
- Сердцевина — центральное ядро дерева.
У березы очень тонкая, а у пихты Дугласа внешняя кора может быть толщиной в один фут.Хотите узнать больше о росте деревьев в диаметре?
Увеличение диаметра
Каждый год дерево образует новые клетки, расположенные в виде концентрических кругов, называемых годичными кольцами или годичными кольцами роста.
Эти годовые кольца показывают количество древесины, произведенной за один вегетационный период.
В Канаде и на севере США вегетационный период начинается весной.Сначала камбий производит множество крупных клеток с тонкими стенками, из которых формируется весенняя древесина (ранняя древесина). Если вы посмотрите на поперечный разрез дерева, это кольцо светлого цвета.
Затем к концу лета рост замедляется. Клетки, производимые в это время года, имеют небольшие размеры с толстыми стенками. Они образуют летнюю древесину (позднюю древесину), которая выглядит более темным кольцом на поперечном срезе дерева.
Таким образом, один год роста представлен кольцом, состоящим из светлой части и темной части.Более темная древесина зимой не образуется, как некоторые считают, потому что камбий зимой совершенно неактивен.
В следующем году добавляется новое кольцо из двух частей. Старые кольца находятся ближе всего к центру дерева. Дерево растет в диаметре, потому что оно производит новые клетки по окружности, а не потому, что старые клетки становятся больше.
Старые годовые кольца образуют сердцевину неактивных клеток: это мертвая часть дерева. Живая часть включает только самые последние звонки.В зависимости от возраста и породы дерева эта часть имеет ширину от 1,5 до 7,5 см. Мертвый лес — самая большая часть дерева. Часто он приобретает более темный цвет.
Что происходит в местах с одинаковым климатом круглый год, где сезоны не останавливают рост?
Деревья в тропических странах
Годовые кольца обычно существуют на деревьях, рост которых прекращается из-за климатических условий в какой-то момент в течение года. В нашей стране это отключение вызывает зима. В других странах сейчас сухой сезон.Рост снова начинается весной или в сезон дождей.
Но что происходит с деревьями, растущими в странах, где нет чередования периодов роста и отдыха?
Например, страна, где круглый год идут дожди! Помните, что все деревья растут, добавляя последовательные кольца. Таким образом, на такой территории начало и конец периода роста могут произойти в любое время года, в зависимости от местных условий.
Некоторым деревьям в тропических лесах, например окоуме (габунам), удается образовывать несколько десятков очень тонких колец за год, и никогда не бывает одинакового количества из года в год.Часто бывает трудно, даже невозможно отличить их невооруженным глазом. В таких случаях определить возраст дерева крайне сложно.
Что вы знаете о росте деревьев?
Рост деревьев
Деревья растут в двух направлениях
С весны до конца лета рост деревьев разный. Весной рост идет быстрее. Кроме того, удлинение стебля и рост диаметра начинаются и заканчиваются в разное время, при этом рост диаметра продолжается дольше.
Не все виды деревьев растут одинаково
Дубы и все другие долгоживущие виды медленно растут в нашем климате. С другой стороны, ивы и осины имеют короткий жизненный цикл, но компенсируются интенсивным ростом. Годовые кольца у них шире.
Часто мы говорим о чтении между строк. Это означает, что кто-то может понять вещи, о которых четко не сказано.
Можете ли вы прочитать между кольцами и объяснить условия, которые влияли на дерево на протяжении всей его жизни?
Чтение между кольцами
Поперечный разрез дерева показывает гораздо больше, чем его возраст! Рост диаметра особенно чувствителен к колебаниям окружающей среды: влажности почвы и воздуха, температуре и солнечному свету.Очень широкие кольца обычно указывают на хороший год выращивания. Дерево, видимо, получило все необходимое.
Скорость роста дерева можно сравнить с ростом ребенка. Молодой саженец растет намного быстрее взрослого дерева. На поперечном разрезе более старого дерева видны кольца, которые в начале его жизни были довольно широкими (в центре), но постепенно уменьшались. Старое дерево дает очень узкие кольца, его диаметр и высота растут значительно медленнее.
Внимательно посмотрите изображения и прочтите пояснения, чтобы понять, что могло вызвать поперечное сечение.
Узкие кольца означают не только отсутствие солнца или воды.
Лесной пожар мог повредить крону дерева и замедлить его рост. Тот же эффект может иметь дефолиация насекомыми или грибами.
Через несколько лет дерево окрепло и вернулось к нормальному росту.
Первые десять лет у этого дерева были тяжелые времена! Может быть, кто-то помог ему, спилив большие деревья вокруг, чтобы было больше света.
Не все деревья имеют свое сердце в нужном месте! Это дерево показывает рост вне центра.Если дерево находится в месте, подверженном сильным ветрам, его древесина будет расти быстрее (более широкие кольца) на стороне, противоположной ветру, чем на стороне, обращенной к ветру.
Это поперечное сечение может быть также получено от наклонившегося дерева. Дерево образовало реактивную древесину (сжатую древесину), которая позволила ему выпрямиться. Более широкие кольца находятся на нижней стороне наклонного ствола, потому что там рост был быстрее.
Вы видите волны? Посмотрите на внешнюю кору. А филиала здесь не было?
Действительно ли годичные кольца указывают на возраст?
Вы когда-нибудь встречали старый пень и начинали считать кольца? В пословице говорится, что годичные кольца указывают на возраст дерева, но так ли это на самом деле?
Эти годичные кольца говорят вам, сколько лет дереву, и не только.
Деревья — это дневники окружающей среды. Они могут жить сотни или тысячи лет. Каждый год приносит с собой новые обстоятельства и впечатления. И поскольку дерево переживает все, что природа бросает на него в течение года, оно записывается в годичные кольца дерева.
Дендрохронология — это наука, изучающая эти переживания. Он позволяет датировать события и изменения окружающей среды путем изучения годичных колец деревьев. Ученые веками изучали годичные кольца деревьев и использовали эти данные, чтобы больше узнать о климате, атмосферных изменениях и местной географии.
Эти годичные кольца указывают на возраст дерева, а также оставляют подсказки, которые помогут вам понять, в каких климатических условиях пережило дерево.
Если вы посмотрите на пень, вы можете увидеть, что верхняя часть ствола имеет ряд колец. Он начинается с одного маленького кольца в середине, за которым следует континуум кругов, каждый из которых охватывает предыдущий.
Центральный кружок указывает на первый год роста.Каждое последующее кольцо указывает другой год, а также климатические условия того времени. Эти годичные кольца растут под корой, и кора выталкивается наружу, пока дерево растет.
Годовые кольца образуются потому, что деревья производят новые клетки каждый год. Эти слои роста действуют как временная шкала подробного отчета о его росте за это время. Деревья учатся выживать в различных климатических условиях, и годичные кольца помогают нам понять, как это сделать.
Кольца дерева указывают возраст дерева В Соединенных Штатах сезон вегетации деревьев начинается весной.Когда вы смотрите на образец дерева, это время года показывает светлая, бледная древесина.
В конце лета рост замедляется, в результате чего стены становятся меньше, а древесина темного цвета.
Годичный цикл состоит из светлого бледного дерева, которое росло в начале года, и темного дерева, которое росло в конце года. Когда дерево срублено, вы заметите чередование светлых и темных древесных колец. Подсчитайте темные кольца, и вы получите возраст дерева.
К счастью, вам не нужно рубить дерево, чтобы изучить его годичные кольца.Скучный инструмент используется для получения образца дерева для анализа годичных колец. Он выделяет части дерева, ввинчивая его в дерево, чтобы получить прямой, непрерывный образец керна. Это Т-образный инструмент, и профессиональная компания по обслуживанию деревьев, с которой вы работаете, будет иметь его под рукой.
Ваш арборист в Портленде может взять образец. Они будут знать, как закрыть отверстие от выделений пробы, чтобы сохранить дерево живым. Они также смогут определить мертвые деревья, с которыми нужно работать, и не повредить здоровые.
Подсчитайте годичные кольца, и вы обнаружите, что на некоторых деревьях насчитывается до тысячи колец. Присмотритесь внимательнее, и вы увидите разные формы, размеры, последовательности и зазоры, которые указывают на условия, в которых прошло дерево.
Кольца дерева указывают на экологическую историюУ типичного дерева есть годичные кольца с разными вариациями, которые отражают историю его жизни. Многослойный рост указывает на климатические условия, такие как засуха, пожар, нападение насекомых, наводнение и многие другие стихийные бедствия, которые мы не смогли бы отследить самостоятельно.
Изменение годичных колец происходит из-за различных условий, с которыми сталкивается каждое дерево. Деревья чувствительны к климату, поэтому они помогают определить состояние окружающей среды в определенное время. Вот почему всегда полезно брать образцы из более чем одного дерева, чтобы сравнить и исключить отдельные варианты.
В трудный год дерево образует тонкое кольцо, сигнализирующее о медленном росте.
Это указывает на холодный и засушливый год. Когда у него есть благоприятные условия для роста, получается толстое кольцо из-за добавленной ткани, которую дерево производит для быстрого роста.Толстое кольцо указывает на более теплый влажный год с обильными осадками. Постоянство годичных колец означает постоянный климат на протяжении всех этих лет.
Тонкие кольца также могут образовываться из-за скученности деревьев, что ограничивает рост дерева. Деревья, у которых достаточно места для быстрого роста прямо, будут иметь широкие равномерно расположенные кольца.
Узкие кольца для нескольких сезонов также могут указывать на засуху из-за отсутствия воды в течение длительного периода времени.
При дефолиации насекомых образуются также узкие кольца.Каждый вид насекомых оставляет разные следы своего присутствия, и это может помочь понять продуктивность насекомых и зараженность.
Узкие кольца также указывают на ущерб от лесного пожара. Когда деревья повреждаются, они образуют границы вокруг ткани, чтобы предотвратить заражение.
Если дерево продолжает жить, ткань становится новым слоем древесины вокруг ствола дерева. Поврежденная кора и внешность — это лесной рубец. Хотя лесные рубцы различаются в зависимости от вида, все они приводят к образованию узких колец из-за препятствия для роста.
Кольца на дереве, которые с одной стороны шире, означают, что что-то прижалось к дереву, когда оно росло. Дерево начинает наклоняться, потому что оно производит древесину, которая реагирует на другие предметы.
Поскольку деревья могут жить тысячи лет, ученые используют деревья для определения событий прошлого. В то время как постоянно высаживаются новые деревья, ученые могут сосредоточиться на старых деревьях, чтобы понять, на что был похож климат еще до того, как были записаны измерения.
Через годичные кольца деревьев мы можем понять возникновение природных явлений, и это может помочь нам понять будущее потенциальных экологических обстоятельств.
Хотя мы не можем контролировать погоду, наши профессионалы в Mr.
Tree могут предложить посадку и уход за вашими деревьями, чтобы обеспечить долгую и здоровую жизнь. Как арбористы в Портленде, мы используем экологически безопасные методы и целостный подход, чтобы обеспечить процветание всех аспектов вашего озеленения. Чтобы узнать, какие другие профессиональные услуги предлагаются, посетите https://www.mrtreeservices.com/.
Хроники колец: что говорят нам деревья
Эти годичные кольца деревьев также показали, что в течение шести десятилетий, с 1568 по 1634 год, из-за естественных климатических изменений произошло шесть десятилетий расширения субтропиков, которые вытеснили климат пустыни на север.Из-за расширения зон с жаркой и сухой погодой Османская империя начала приходить в упадок, династия Мин распалась, а колония Джеймстаун в Вирджинии была заброшена, что, по словам доктора Труэ, предполагает, что, по крайней мере, отчасти они были связаны с климатом. «То, как общество политически справляется с засухой, также является частью общей картины», — сказала она.
Прочие источники — озерные отложения; образцы керна льда; коралл; отолит, или ушная кость рыбы; и даже раковины живых и давно мертвых геоуток, крупного двустворчатого моллюска со змеиным отростком — добавляют к более широкой картине.
«У нас есть дайверы, высасывающие древних геоуток со дна океана», — сказал Брайан Блэк, профессор дендрохронологии, который также специализируется на морских организмах. В сочетании с давно мертвыми оболочками геодуков данные могут быть получены на многие тысячи лет назад. Ракушкам с побережья Исландии уже 1000 лет. «Они показывают, что прошлый век был беспрецедентно теплым», — сказал доктор Блэк.
Эксперты используют информацию о кольцах ракушек в сочетании с данными о кольцах деревьев, чтобы понять, как климат влияет на продуктивность океана и видовой состав рыбы, чтобы помочь руководителям рыболовства.«Суть в том, чтобы знать о климатических ударах и их значении для рыболовства», — сказал д-р Блэк.
Даже звезды отдают деревьям некоторые из своих секретов.
Солнце и другие звезды испускают излучение, называемое галактическими космическими лучами, или G.C.R., которое реагирует в атмосфере с азотом и изменяет уровни углерода 14, который поглощается всем живым существом и становится индикатором уровней космических лучей.
Прошлые всплески G.C.R. из-за солнечных вспышек или других источников в значительной степени являются загадкой, но вызвали большой интерес исследователей, потому что, если они произойдут сейчас, они могут уничтожить спутники связи и другие технологии.Событие 774-775 годов, впервые обнаруженное на деревьях японского кедра и с тех пор обнаруженное во всем мире, является самым сильным событием космических лучей в летописи годичных колец, по величине больше, чем событие Кэррингтона, солнечная буря 1859 года, и, по-видимому, отмеченное живыми людьми. в то время.
«В этом году также явилось на небесах красное распятие после захода солнца», — так англосаксонские хроники сообщили об этом событии в середине восьмого века.
Скорее всего, это была огромная солнечная вспышка. «Это беспрецедентно, ничего подобного нет», — сказала Шарлотта Пирсон, профессор лаборатории годичных колец.«Мы пытаемся выяснить, что это такое и чем это вызвано, но мы все еще не уверены».
Читая кольца — Центр полевых цветов леди Берд Джонсон
Сейчас и тогда
В наши дни дендрохронологи обычно отказываются от цепных пил и пробуют деревья с помощью инструмента, называемого инкрементным сверлом: тонких трубок с резьбой от 16 дюймов до 3 футов в длину. Ввинчивание конца с резьбой в дерево требует значительной силы мышц; Для того, чтобы вынуть буровой станок, необходимо позаботиться о сохранении сердцевины — деревянного цилиндра диаметром примерно с карандаш, на котором записаны данные о росте дерева от самых молодых колец под корой до самых старых в середине.
Исследователи говорят, что если дерево здоровое, то керна не повреждает его: сок запечатывает отверстие так же, как когда дятел сверлит ствол.
«Это немного похоже на кровь», — комментирует Труэ. «Вы прокалываете кожу, а затем вытаскиваете образец». Директор дендрария Центра полевых цветов Филип Шульце отмечает, что во влажном климате, таком как в Остине, скважина может позволить грибку проникнуть в дерево. Из-за этого риска и того факта, что многие из самых старых деревьев Центра — это дубы с гнилыми сердцевинами, он датирует деревья путем подсчета колец крупных ветвей, которые он обрезает, и экстраполяции оттуда.
Что делает исследование колец деревьев настолько привлекательным, так это то, что деревья являются чувствительными регистраторами своей окружающей среды. Доктор Пак Уильямс, профессор обсерватории Земли Ламонт-Доэрти Колумбийского университета, называет их «датчиками влажности почвы in situ». Их кольца роста также фиксируют повреждения от сильных штормов, таких как ураганы, резкие годовые колебания температуры, наводнения в результате цунами и других катастрофических явлений. Истории об окружающей среде, которые исследователи читают в этих кольцах, углубляют наше понимание истории человечества.
НАВЕРХ Доктор Валери Труэ в лаборатории исследования древесных колец ФОТО Джефф Ноткин ВНИМАНИЕ: инкрементный сверлильный станок и два стержня. ФОТО Ханнес Гроб / Creative Commons (CC BY-SA 2.5)
Например, Труэ говорит, что кольца европейских деревьев свидетельствуют о трех столетиях климатической нестабильности (исключительно теплые и засушливые периоды, чередующиеся с холодными и влажными) между 250 и 550 годами нашей эры, проливая свет на распад Римской империи. Она отмечает, что устойчивые колебания климата сокрушили бы сельское хозяйство и запасы продовольствия, что способствовало бы краху империи.В Центральной Азии история с древовидными кольцами показывает, что период между 1211 и 1225 годами, когда Чингисхан и его конница завоевали Азию, был более влажным, чем когда-либо за предыдущие 1000 лет. Обилие осадков, вероятно, дало коннице Хана поддержку, резко повысив продуктивность полузасушливых пастбищ региона.
Взгляд в прошлое также помогает нам подготовиться к будущему.
Кое-что из того, что наблюдают исследователи, относится непосредственно к садам и садоводству. Уильямс указывает на свидетельства четырех мегапроадов на юго-западе в 900-х, 1200-х и 1500-х годах, периоды, которые он характеризует как «феноменально засушливые условия, продолжающиеся десятилетия или даже столетия, в отличие от всего, что мы делаем. испытали недавно.То есть до чрезвычайно засушливых лет с 2000 по 2018 год.
Уильямс сравнил картину потери влаги в почве, выявленную в данных по годичным кольцам за последние засушливые годы, с наступлением средневековых мегазадов. Его анализ показал тревожное сходство: современный засушливый период показывает резкое снижение влажности почвы, очень похожее на первые 19 лет каждой средневековой мегазасухи. По словам Уильямса, на самом деле тенденция к высыханию последних лет более серьезна, чем все, кроме одного из мегаполисов.
Если, как предполагают годичные кольца деревьев, регион приближается к новой мегазасухе, это означает серьезные последствия для постоянно нехватки воды на Юго-Западе.
