Ветви у большинства деревьев растут со склоном вниз

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 19.09.2024

Может показаться, что все интересное с деревьями произошло в далеком прошлом. Тысячи лет назад они были свидетелями библейских событий и участниками языческих ритуалов, десятки миллионов лет назад формировали залежи каменного угля, которыми мы пользуемся до сих пор.

Ствол этот может ветвиться (а может и не ветвиться), корни могут вырастать прямо из его ветвей (впрочем, тут мы забегаем вперед), у дерева может иметься кора, а под ней особый слой — древесина.

Чтобы дать более узкое определение дереву, придется углубиться в ботанику и вспомнить, что образовательные ткани могут быть в любых частях растения, некоторые из них были еще у зародыша (и они называются первичными), а другие появились уже гораздо позже (эти будут вторичными).

Так вот, настоящее дерево в узком смысле должно иметь вторичные образовательные ткани в стволе и расти вширь именно за счет них. Если судить так, то пальмы, древовидные папоротники и бамбук деревьями считаться не будут, хотя под первое определение они прекрасно подходят.

В этом тексте деревьями называются все растения одноименной жизненной формы независимо от строения стебля.

Они ходят (ну, почти)

При перечислений отличий растений от животных никогда не обходится без напоминания: животные умеют перемещаться целиком, а растения в лучшем случае двигают отдельные свои части.

Все потому, что корни прочно удерживают растительный организм в земле, а жесткие клеточные стенки не позволяют сильно изменять форму ветвей и прочих частей тела (так что перекати-поле не в счет, тем более что они образуются из растений нескольких видов уже после их отмирания).

Деревья бросают вызов этому утверждению — но увы, не добрасывают. Пальма с говорящим названием сократея обнаженнокоренная ( Socratea exorrhiza ), что растет в Южной и Центральной Америке, якобы перемещается на 20 метров в год благодаря досковидным корням, вырастающим в нижней части стебля. То же, как считалось, делает ириатея вздутая ( Iriartea ventricosa ).

Исследователи фотографировали стволы и корни молодых растений этих видов в разных положениях, в том числе после того, как на ствол что-то упало и нарушило рост дерева на прежнем месте. Получалось, будто корни необычной формы позволяют пальмам обходить препятствия и даже возвращать стебель в вертикальное состояние, если он по какой-то причине упадет.

Однако никто до сих пор не снимал на видео движения сократеи или ириатеи, так что пока все схемы перестановки стебля и корней этих растений умозрительны. Кроме того, более поздние исследования показали , что число корней-досок, по крайней мере, у сократеи не зависит от условий, в которых она растет (болотистости местности, крутости склона, наличия препятствий и так далее), что ставит под сомнение их спасительную функцию обхода препятствий.

Более вероятно, что выросты внизу стебля поддерживают его, позволяя отказаться от чрезмерного утолщения в этом месте. Чем крупнее растение, тем больше у него таких подпорок, выяснили биологи из Коста-Рики.

Однако все это не значит, что корни-доски и другие неподземные корни — неинтересные выросты. Они действительно дают возможность перемещаться по меньшей мере нескольким видам тропических растений Старого света — фикусам.

В их число входит бенгальский фикус ( Ficus bengalensis ), часто именуемый, вместе с подобными ему по образу жизни видами, баньяном. Но баньян — это скорее жизненная форма, а не систематическая категория.

Бывший воздушный корень становится для фикуса подпоркой, источником воды и минеральных веществ — словом, выполняет функции стебля. Настоящие ветви от него тоже отрастают.

Они воюют и вступают в союзы

Баньян — мирная жизненная форма. Он дает приют множеству животных, на его ветвях могут селиться другие растения. Но фикусы далеко не всегда так добры к окружающим.

Тот же бенгальский фикус может превратиться в душителя. В таком случае его воздушные корни заметно растут не только в длину (к земле), но и в толщину, обвивая ствол растения-хозяина.

Близко расположенные корни фикуса срастаются и в буквальном смысле душат дерево, на котором расположились. Когда его ствол отмирает, остается прочный витой футляр из корней фикуса. Эта жестокая операция позволяет последнему в кратчайшие сроки, без построения высокого ствола, очутиться в вершинах чужих крон, там, где больше всего света.

Схема развития фикуса-душителя: вначале фикус развивается на кроне дерева хозяина, затем его воздушные корни достигают земли, оплетают ствол хозяина и сжимают его, пока хозяин не отомрет Жизнь растений. Т. 5, ч. 1. М., 1980

Инженерное решение в духе Шухова: зачем строить громоздкую башню-ствол, когда можно быстро собрать ее легкий и не менее прочный аналог. После удушения конкурента, кстати, тот же фикус может принять вид баньяна или самого обычного вечнозеленого дерева.

Деревья способны не только соперничать с другими организмами, но и сотрудничать с ними. Правда, чтобы заметить это сотрудничество, нередко необходимо покопаться в земле.

Если в ловле солнечного света (он упадет на любого, кто под него подставится) каждый лист сам за себя и конкуренция тут вполне обоснованна, то при поглощении воды и всего растворенного в ней из почвы такая стратегия не работает. Одни элементы оказываются более доступными для одних существ, другие — для других.

Мощная система внутреннего транспорта, присущая большинству деревьев, — сосуды и ситовидные трубки — способна обеспечить всем необходимым даже самые отдаленные от источника питания части организма. Главное, чтобы такой источник был. Порой его приходится искать за пределами собственного организма.

Самый очевидный кандидат на роль добытчика воды — корень. Он всасывает воду не по всей своей длине, а лишь в ограниченной зоне, которая так и называется — зона всасывания. На ее протяжении он покрыт выростами клеток покровной ткани — корневыми волосками, необходимыми для увеличения площади поверхности.

Суммарная площадь гиф заметно превышает площадь корневых волосков, поэтому и воду из земли они высасывают эффективнее. Гифы тоньше и подвижнее (их рост не ограничен, в отличие от роста корневых волосков) и за счет особых производимых ими кислот могут извлечь из почвы минералы (в частности, соединения фосфора ), не доступные корням.

Строение корня дерева с микоризой (слева) и без нее (справа) Крамер П.Д., Козловский Т.Т. Физиология древесных растений. М., 1983

Как мы уже сказали, гифы извлекают для растения из почвы то, что само оно достать не в состоянии. Взамен грибы берут у деревьев органические вещества, так как сами не способны их производить.

Они разговаривают

Особенно часто корни объединяются у хвойных вроде обыкновенной ели. Обычно срастаются молодые корни, у старых для такого уже слишком толстая кора.

Такие союзы превращают несколько деревьев в единую систему транспорта воды и того, что в ней растворено. Но у них есть и другие цели: лучше закрепить деревья в грунте (хотя это можно сделать и ветвлением корней) и, главное, произвести обмен сигналами между несколькими организмами либо разными частями одного растения.

Также Вольлебен предполагает, что через сросшиеся корни деревья обмениваются электрическими сигналами. Однако его книга не научный и даже не научно-популярный труд, поэтому ко многим сведениям в ней стоит относиться с осторожностью .

Тем не менее, совсем отбрасывать идею общения деревьев с самими собой и друг с другом не стоит: оно, несомненно, происходит, просто мы еще не вполне понимаем, с помощью каких механизмов.

Известно, что при ранении клетки авокадо ( Persea americana ) подают электрические сигналы , и это, видимо, помогает другим частям дерева подготовиться к атаке со стороны насекомых (в природе чаще всего именно они наносят повреждения).

Если на время согнуть ствол дерева, его рост замедлится — вероятно, из-за гидравлических сигналов, которые передались по проводящей ткани. У деревьев, как и у других растений, есть свои гормоны и свой набор летучих веществ , выделяемых в воздух при различных ситуациях.

Химические сигналы грибов и растений при формировании микоризы Paola Bonfante and Natalia Requena / Current Opinion in Plant Biology, 2011

Большинство деревьев слишком велики, чтобы их можно было комфортно выращивать в лаборатории и ставить на них физиологические эксперименты. Впрочем, то же касается и многих травянистых растений.

Чаще всего в роли подопытного выступает небольшое (а потому практичное) и невзрачное крестоцветное — резуховидка Таля ( Arabidopsis thaliana ).

Впрочем, в последние годы появился мощный кандидат на роль модельного организма-дерева — тополь волосистоплодный ( Populus trichocarpa ) и некоторые другие представители того же рода. Его геном расшифрован, он быстро растет и так же быстро (порой всего за пять лет) достигает половой зрелости.

Но поскольку это все же дерево, ряд физиологических экспериментов на нем проводить трудно, и в основном волосистоплодный тополь интересует генетиков и молекулярных биологов.

Они спят и бодрствуют

О листопаде и годичных кольцах роста знают все, но не каждый задумывается, что это далеко не полный список периодических явлений в жизни дерева.

Как, вероятно, и всем остальным организмам, деревьям присущи циркадные ритмы — циклические перемены в процессах жизнедеятельности с периодом примерно сутки. Это касается как организма в целом, так и отдельных его частей.

Записи дендрографа, показывающие сжатие стволов сосны смолистой днем после их набухания ночью (Пд — полдень, Пн — полночь). Верхняя запись показывает отсутствие ежедневного сжатия и набужания ствола в течение последних дней недели, когда преобладала пасмурная и дождливая погода Крамер П.Д., Козловский Т.Т. Физиология древесных растений. М., 1983

Шишки сосны увеличиваются вечером и ночью, а днем их диаметр не меняется или даже снижается. Объем костянок вишни зависит от времени суток: плод содержит много воды, ее доля изменяется при колебаниях влажности, и это заметно. Даже диаметр древесного ствола может меняться при разном содержании водяных паров в воздухе.

Полуденное (Пд) сокращение диаметра плодов вишни после их расширения ночью (Пн), когда исчезал водный стресс. Стрелками показано время полива. Крамер П.Д., Козловский Т.Т. Физиология древесных растений. М., 1983

Дело тут не только во внешних факторах. Есть и гены циркадных ритмов. Они определяют, когда активнее синтезировать различные вещества (например изопрен ), когда открывать и закрывать устьица на листьях или цветки. Сами они экспрессируются с разной интенсивностью днем и ночью.

Основные циркадные гены у растений — это Circadian Clock Associated 1 ( CCA1 ), Late Elongated Hypocotyl ( LHY ) и Timing of CAB expression 1 ( TOC1 ). LHY встречается в нескольких вариантах, и у тополей второй, LHY2 , по-видимому, важнее , чем LHY1 .

Если мы как следует разберемся в жизни отдельного дерева, то оно, несомненно, покажется нам весьма внушительным и сложно устроенным организмом.

Все они являются факторам транскрипции, то есть определяют, сколько копий РНК снимется с того или иного гена. Ген TOC1 главенствует над всеми ними, определяя доступность их самих для считывания.

Циркадные ритмы деревьев (и растений в принципе) не обязаны совпадать со сменой темного и светлого времени суток. Более того, их можно насильно сдвигать.

Формирование цветочных бутонов, рост новых побегов в длину и всех — в ширину, начало и окончание периода покоя у деревьев зависят от долготы дня . Короткий день провоцирует уход на покой, а преобладание светлого времени суток — выход из него, например распускание почек.

Однако разные виды неодинаково реагируют на изменение режима освещенности: кому-то, например сосне смолистой ( Pinus resinosa ), вдобавок к длинному световому дню для пробуждения почек после зимнего сна нужно еще пройти через период пониженной температуры, а кому-то, например тополю Populus robusta , это не требуется.

Весной травянистый покров более развит и густ на северных окраинах полян, лучше прогреваемых солнцем. В жаркий период лета, наоборот: с северной стороны полян трава выгорает, жухнет, а с южной, затененной, бурно растет.

У отдельно стоящих деревьев, пней, больших камней, строений трава растет гуще с южной стороны. В жаркий день трава с северной стороны от предмета (камня, дерева и пр.) дольше сохраняется свежей, влажной, иногда с каплями росы. И, напротив, с южной стороны выпавшая роса подсыхает быстрее. В сильную жару почва с южной стороны от предмета более сухая, трава вялая. А если жара стоит несколько дней подряд, то с южной стороны трава высыхает и становится менее густой, сочной, чем с северной. И грибы в сухую погоду чаще встречаются с северной стороны от деревьев, кустов, пней.

Рис. 19. Ориентирование по местным приметам

На северных склонах выпавшая утром роса сохраняется дольше. Ягоды на северных склонах холмов поспевают позже, так как им достается меньше тепла и света. Даже если внимательно рассмотреть отдельную ягоду, можно заметить такую закономерность – сторона ягоды, обращенная к югу, нередко более красная, спелая. Но если на ягодах этот признак бывает выражен слабо и поэтому им надо пользоваться осторожно, то на плодах он просматривается в большей степени. Например, многие плоды приобретают окраску зрелости – краснеют или желтеют раньше на ветках, обращенных к югу. На цветущих кустарниках с южной стороны цветов больше, и распускаются они зачастую раньше, чем с северной.

Помочь сориентироваться могут лесные просеки. В больших лесных массивах обычно просеки ориентируются в направлении север – юг и запад – восток. Нумерация кварталов лесных массивов в бывшем СССР идет с запада на восток и далее на юг. Поэтому ребро между двумя наименьшими цифрами обычно указывает на север. Но этот способ требует многократного подтверждения, так как иногда квартальные столбы устанавливаются небрежно, или случайно сдвигаются (рис. 20).

Рис. 20. Ориентирование по квартальным столбам

Наиболее точны способы определения сторон света, связанные со стаиванием снежного покрова ранней весной. Почва оголяется раньше на склонах, обращенных к югу, за счет более интенсивного нагрева. В оврагах, лощинах, отдельных ямах быстрее оттаивает северная сторона, попадающая под прямые солнечные лучи.

И, наоборот, на южной стороне снег застаивается, так как путь прямым солнечным лучам перекрывает срез обрыва. Такое же подтаивание можно наблюдать в следах человека или животного, оставленных в снегу.

Корни деревьев и пней оголяются раньше с южной стороны, сильнее освещаемой лучами солнца. Лунки от стаявшего снега у одиноко стоящих деревьев, пней, камней вытянуты в южном направлении. Снег прилипает к подтаявшему камню с северной стороны. Иней и лед с северной стороны поднимаются выше по стволу дерева. У северной опушки леса почва освобождается из-под снега на 10…20 дней позднее, чем на южной. Остатки снега на северных склонах сохраняются дольше, а в высоких широтах и горах иногда застаиваются до самого лета. На кронах отдельно стоящих деревьев снежные шапки стаивают раньше с южной стороны. На скалах, отдельно стоящих камнях с южной стороны висят многочисленные сосульки, в то время как с северной их еще нет. И наоборот, когда южная сторона камней уже совершенно высыхает, на северной появляются запоздалые сосульки (рис. 21).

Рис. 21. Ориентирование по таянию снега

При ориентировании по одним только местным приметам ни в коем случае нельзя делать выводы о расположении сторон света по одному-двум наблюдаемым признакам.

Торопливость может привести к серьезным ошибкам. Наблюдения следует суммировать, копить, окончательные выводы делать лишь после многократного подтверждения первоначально полученного результата. И даже во время движения, внимательно осматриваясь по сторонам, надо беспрерывно искать приметы, подтверждающие или опровергающие выбранное направление движения. Только в этом случае можно рассчитывать на удачу.

Снизьте высоту

Садоводы обычно мечтают о компактных плодовых деревьях. Но большинство взрослых яблонь и груш на наших дачах – великаны. А ведь высоту этих растений можно контролировать!

За небольшими деревьями гораздо проще ухаживать и легче собирать урожай. Малогабаритные кроны хорошо освещаются и проветриваются, что положительно сказывается на плодах и на здоровье дерева.

Цель

При помощи обрезки и формировки снизить рост дерева примерно на 30%:

Взрослая груша, яблоня на сильнорослом подвое –до 3,5–4 м
Яблоня на среднерослом подвое – до 3,0–3,5 м
Вишня и слива – до 2,5–3 м

Акселераты

Если молодое дерево уже доросло до указанных границ, то необходимо остановить его стремление ввысь. Надо срезать его верхушку с переводом на хорошую боковую ветвь на нужной высоте (например, у яблони на среднерослом подвое это будет примерно 2,5 м от земли). Для сохранения пропорций кроны остальные ветви укорачивают приблизительно на ⅓ длины на боковые ответвления или почки, направленные наружу.

Если боковые ветви дерева разного размера, длинные укорачивают до размера коротких. Срез в этом случае делают на ветку или почку, направленную вверх.

Взрослые верзилы

Если необходимо снизить крону зрелой (около 10 лет) яблони или груши, то выберите 5–6 удачных основных ветвей, равномерно смотрящих в разные стороны в виде трёх ярусов, и удалите верхушку дерева (на рисунке она изображена красным) над верхней боковой ветвью. После этого крона нуждается в прореживании – крупные ответвления, растущие вертикально на нижних сучьях, или полностью вырезают, или переводят на горизонтальные ветки. Затем заботятся о том, чтобы нижние ветки немного приподнялись и не легли на землю – их укорачивают на боковые, растущие вверх.

Ветераны-богатыри

Нет – острым углам

Цель

Убрать из кроны источники возможных проблем – ветви, отходящие от ствола под острым углом (менее 40°).

Что делать?

Добавьте воздуха

Если хозяева плодового дерева вообще не занимаются обрезкой либо делают её неправильно, то во многих случаях его крона со временем сильно загущается и превращается в непролазные кущи. Это не только некрасиво и неудобно для сбора плодов – загущённое дерево хуже растёт, плохо плодоносит, чаще и тяжелее болеет.

Цель

Как добиться?

С первых лет жизни дерева нужно стараться сделать так, чтобы крупные ветви не росли параллельно друг другу на разной высоте. Для этого часть из них удаляют или срезают на боковые ветви или почки, направленные в разные стороны. Лучше вырезать слабо развитые, оголённые, повреждённые, перекрещивающиеся и растущие вертикально ветки. Иногда выгоднее убрать один крупный сук, чем десяток мелких, – ведь многочисленные раны в кроне могут стимулировать рост вертикальных побегов, загущающих крону.

Если в вашем распоряжении имеется запущенное взрослое дерево, к которому годами не прикасались пилой и секатором, не пытайтесь привести его в порядок за один приём. Снизьте крону, а основную часть прореживания перенесите на следующий год. Мероприятия по исправлению очень старых деревьев разделите не меньше чем на 3 года.

Пила не нужна?

Однажды весной я пожаловалась дяде, опытному садоводу, что никак не могу дождаться плодоношения от пятилетней груши. Он посоветовал перевести растущие под острым углом ветви в горизонтальное положение.

Под каждой ветвью груши я вбила в землю прочный колышек и притянула их вниз веревками. Растяжки сняла поздней осенью. А следующей весной моему удивлению и радости не было предела! Моя груша обильно зацвела и дала первые плоды.

С тех пор делаю растяжки на всех молодых деревцах. Причём начинаю этим заниматься на второй-третий год после посадки. Хочу предупредить, что отгибать веточки надо крайне осторожно. Первая попытка привела к тому, что ветку я от усердия отломила. Сейчас пользуюсь пеньковым шпагатом. С ним удобно работать, и он почти незаметен среди летней зелени. Снимаю растяжки, только когда ветки станут более прочными и примут нужное мне положение.

Несложный приём помогает ускорить плодоношение на пару лет. На горизонтальных ветках активнее закладывается урожай будущего сезона. К тому же деревья получаются более низкими и раскидистыми, ухаживать за ними удобнее.

Ирина Кудрина, Воронеж

Комментирует Валентин Чистяков, агроном:

– Изменение положения плодовой ветви в пространстве всегда влияет на её рост и плодоношение. Устремлённые в небо части растут быстрее, но хуже плодоносят. Чем ближе ветка к горизонтали, тем слабее рост, зато больше плодовых почек.

Советую опробовать данный способ на одной-двух ветках. Лучше начать с растущих под опасно острым углом к стволу молодого деревца. Удобнее всего делать это в середине лета, когда новые веточки сформировались, но ещё не одревеснели. Если они плохо гнутся, можно сделать в их нижней части две-три неглубокие насечки. Постепенно вы наберётесь опыта и примете взвешенные решения насчёт остальных частей дерева.

Высота деревьев измеряется у модельных деревьев, выбранных из деревьев на ППП. Высоты измеряются в десятых долях метра не более чем у пяти деревьев преобладающей породы, если ее доля превышает 50% от общего количества деревьев на ППП, не более чем у трех деревьев каждой составляющей породы, если ее доля превышает 20%, и у одного дерева составляющей породы с долей, равной или меньше 20% и для каждой единичной породы (рис. 3). Модельные деревья распределяются равномерно по диапазону диаметров, измеренных на ППП.

Рис. 3. Схема выбора моделей для измерения высоты

Высота дерева определяется как расстояние между верхушкой дерева и основанием ствола (рис. 4).

Рис. 4. Измерение высоты деревьев

Непригодны в качестве модельных деревья, поврежденные стволовыми, кроновыми и верхушечными сломами (высота деревьев с запасной верхушкой, однако, измеряется), а также деревья согнутые, раздвоенные или деревья, у которых главная ось ствола разветвлена ниже, чем 7 м над землей, и сухостой. Непригодны также деревья с углом наклона больше 30 градусов от вертикали. Если ППП находится, например, в еловом насаждении, в котором у большинства деревьев присутствует какой-нибудь вид слома, то следует измерять высоту только несломанных деревьев, или, в порядке исключения, высоту деревьев с верхушечными сломами и высоту деревьев с запасными (даже многократными) верхушками.

Необходимым условием измерения высоты является то, чтобы с места измерения была хорошо видна верхушка дерева, место начала живой кроны, сухой кроны и основание дерева.

При измерении высоты с помощью измерительных приборов следует соблюдать следующие основные правила:

- вешку помещают возле ствола на его воображаемую середину так, чтобы сохранилось расстояние между серединой дерева и измерительным прибором;

- расстояние до дерева приблизительно должно равняться высоте дерева, и оно никогда не должно быть меньше, чем примерно 2/3 высоты измеряемого дерева (с уменьшением расстояния ниже величины, равной высоте дерева, погрешность измерения значительно возрастает);

- на склоне измеряют прибором по горизонтали или со склона вниз;

- при измерении лиственных деревьев измеряют так называемую точку пересечения оси ствола (даже воображаемой) и кривой контура кроны (рис. 5);

- у наклоненных деревьев расстояние измеряют с местонахождения прибора до места под верхушкой дерева (рис. 6).

При измерении высоты нужно избегать ошибок. Например, ошибок при измерении высоты наклоненных (то есть стоящих под углом) деревьев (рис. 6). Чем меньше будет расстояние измерительного прибора от наклоненного дерева, тем больше может быть ошибка измерения высоты. Наклоненные деревья можно измерять, но следует, учитывая угол наклона, вычислить действительное расстояние верхушки дерева от основания. Это расстояние в данном случае отличается от простого превышения верхушки дерева над основанием ствола.

У лиственных пород особенно важно измерять высоту с как можно большего расстояния от измеряемого дерева (Рис. 5). Чем меньше расстояние между измерительным прибором и основанием измеряемого дерева, тем больше будет погрешность измеренной высоты лиственного дерева.

Рис. 5. Неправильный и правильный способы измерения высоты лиственных деревьев

Помимо модельных деревьев, которые впоследствии используются для моделирования и расчета высот для всех остальных деревьев, надо измерить высоту деревьев со стволовым или кроновым сломом. Высота измеряется или глазомерно оценивается к месту слома и при обработке данных используется для уточненного расчета объемов сломанных деревьев.

Рис. 6. Неправильный и правильный способы измерения высоты у наклоненных деревьев

У модельных деревьев, выбранных для измерения высот, при необходимости измеряют также высоту начала живой кроны. Под началом живой (зеленой) кроны подразумевается у хвойных пород высота мутовки, в которой находятся по крайней мере две живые ветви, и если эта мутовка является составной частью более или менее компактной кроны (рис. 7). Если мутовка с двумя живыми ветвями значительно отделена от расположенной выше зеленой кроны, в качестве начала принимается только начало компактной зеленой кроны.

У лиственных деревьев за нижний край живой (зеленой) кроны принимается место первого раздвоения оси ствола или место, где начинается компактная живая крона, причем не принимаются во внимание растущие отдельно небольшие ветви или волчки (побеги), вырастающие на стволе под кроной.

Рис. 7. Начало живой кроны хвойных и лиственных деревьев

У модельных деревьев, выбранных для измерения высот, при необходимости измеряют высоту до максимального диаметра кроны.

Читайте также: