Определение возраста дерева по годичным кольцам

Годичные кольца деревьев

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

Память у дерева

Многие деревья живут гораздо дольше, чем люди, сохраняя в себе тайны пережитого целых поколений. Но самое главное, что они хранят в себе «карту памяти» природы, которую можно увидеть, сделав разрез ствола дерева. Ведь проще всего узнать о возрасте – это подсчитать годичные кольца деревьев.
На сегодняшний день стараниями и трудами ученых самым популярным методом исследования возраста и условий роста является взятие у ствола дерева небольшого образца, называемого керном. Древесное растение при этом не страдает, а продолжает развиваться.
Между древесиной и корой содержится клеточная ткань, называемая камбием. Годичные кольца и состоят из клеток камбия. Они неравномерно делятся, в зависимости от климата и погодных условий, обволакивая древесину в очень тонкое кольцо, размером не менее одного миллиметра. При делении эти клетки образуют проводящую ткань. По ней движутся соки и питательные вещества. Это происходит весной, когда отступают морозы, почва оттаивает и растение нуждается в питании для дальнейшего роста и развития. Ближе к холодам, когда процесс роста замедляется, стенки проводящих сосудов утолщаются и начинают образовывать более плотные и крепкие годичные кольца деревьев, представляющие собой впоследствии кору дерева. Кора служит механической защитой и придает крепость стволу.

Что определяют по годичным кольцам

По годичным кольцам деревьев определяют возраст дерева. Они находятся в древесине. Самое старшее кольцо расположено в середине среза, потому что каждое новое нарастает на предыдущем.
Кроме этого, по разрезу ствола дерева можно вычислить погодные катаклизмы прошлого и делать прогнозы. Ученые всегда задавались вопросом, почему годичные кольца имеют разную ширину. Наука дендроклиматология объясняет это взаимосвязью между переменой сезонной погоды и ежегодным приростом древесины. Если условия климата были плохими, то и годичные кольца деревьев будут узкими. Широкие кольца появляются, когда природные условия наиболее подходят для роста и развития.


Определение возраста дерева по годичным кольцам, изучение закономерности их роста позволило ученым сделать еще несколько открытий в этой области. Например, выяснилось, что после отмирания листвы, почек или цветов из-за поздних заморозков могут образовываться вторичные кольца, называемые ложными. А также, ширина колец может зависеть не только от погоды, но и условий, в которых растение произрастает. Чем больше света и пространства, тем ствол шире и крепче. Круговые узоры на срезе могут выглядеть ассиметрично, что тоже вполне объяснимо. С солнечной стороны они более широкие, чем с теневой. Излишняя влажность тоже имеет свое влияние на благоприятный рост дерева или, наоборот, его гибель.
Существуют деревья, которые не имеют годовых колец. Например, оливковое дерево. Из-за постоянных благоприятных условий оно находится в непрерывном росте, поэтому годичные кольца не образуются.

Самые старые деревья-гиганты

Ученые всегда были уверены, что долгожителями являются самые высокие деревья с широкими, необъятными стволами. Ведь годичные кольца древесины с течением времени все больше увеличивают толщину ствола. Поэтому секвойи и секвойядендроны, великие деревья-исполины, произрастающие в Северной Америке, довольно долго считались самыми древними.
Гигантский ствол секвойи может достигать ста метров, а диаметр около 8,5 метров. На пне этого дерева можно вполне построить небольшой уютный дом. Также известен случай, когда в месте огромного дупла гигантского древесного великана проложили тоннель длиной 8,7 м., высотой 3 м. и шириной 2,5 м.
Среди этих исполинов и обнаружили секвойю, которой на тот момент было более 2125 лет. Очень долго это дерево считалось самым древним на планете.

Но в середине 20 века с целью научных исследований, спилили древнюю остистую сосну межгорную, которой оказалось более 4900 лет! Специалисты не могли и предположить, что сосне около 5 тысяч лет, ведь его высота была не более 10 метров. Конечно, они пожалели о содеянном, но именно благодаря этому случаю стало понятно, что размеры дерева не всегда соответствуют его возрасту. К изучению остальных сосен-долгожителей относятся теперь более внимательно и бережно, используя для исследования самые современные методики и технологии. Таких сосен–долгожителей наcчитали немало и каждой из них дали собственное имя.
Годичная карта этого уникального древнего древесного растения отличаются своей необыкновенной плотностью, поэтому не видны невооруженным глазом. Оно растет очень медленно и увеличивается в диаметре за 100 лет всего лишь на 2,5см. На сегодняшний день эти сосны считаются самыми древними на нашей планете. Но кто знает о том, что случится еще лет через 50 или 100. Возможно, другие ученые смогут найти деревья еще старше этих.

Определение возраста дерева по годичным кольцам

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

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

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

Самые старые деревья-гиганты

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

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

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

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

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

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

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

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

По годичным кольцам определяют не только возраст дерева

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Как определить возраст дерева?

Автор: Ирина Железняк | Опубликовано: 15 февраля, 2017 в 18:49

Деревья могут жить очень долго. Порой продолжительность жизни дерева достигает нескольких сотен, а то и тысяч лет. Как определить возраст дерева если дата его высадки неизвестна?

Возраст дерева можно определить несколькими способами, все они условно разделены на две группы.

Способы определения возраста дерева:

  1. Не деструктивные – это такие, которые позволяют определить возраст дерева, не нанося ему увечий и не уничтожая его. Сюда мы относим подсчет мутовок, измерение диаметра ствола.
  2. Деструктивные – предполагают, что для определения нужно спилить дерево или нарушить целостность ствола тем самым травмируя растение. Так можно определить возраст дерева по кольцам, а также определить возраст дерева по диаметру ствола.

Как определить возраст дерева по мутовкам на стволе?

Для начала определимся, что такое мутовки.

Мутовки – это ветви, расположенные веерообразно на стволе дерева.

Такой способ определения возраста дерева подходит в основном для деревьев хвойных пород.

В чем же суть метода? Хвойные деревья образуют новые мутовки каждый год жизни, соответственно посчитая их мы сможем примерно понять сколько лет дереву.

Существует два способа такого подсчета:

  1. Нужно посчитать мутовки, которые находятся выше уровня груди человека и прибавить к ним единицу. (единицу прибавляем, что бы учесть нынешнюю крону дерева);
  2. Нужно посчитать все мутовки, находящиеся на дереве и прибавить к получившемуся числу 3 – если меряете возраст сосны, 4 – если определяете возраст ели, 5 – если нужно узнать возраст пихты и 10 – если речь идет о кедре. Разные цифры прибавляем потому, что первые мутовки на разных хвойных появляться в разном возрасте, например, у сосны не ранее чем в три года и так далее.

Этот способ самый простой, но и результат дает не до конца точный. Зато не требует уничтожения дерева.

Как определить возраст дерева по диаметру ствола?

Это еще один способ определения возраста дерева без нанесения ему вреда. Он более сложный чем предыдущий, так как требует определенных знаний и подготовки, но применять его можно, в отличии от первого, к любой породе дерева.

Для того, чтобы определить возраст дерева по диаметру ствола Вам необходимо:

— измерить толщину (обхват) ствола с помощью рулетки. Измерять нужно на уровне не менее одного метра от земли;

— далее необходимо вычислить диаметр ствола (здесь не обойтись без познаний в математике, толщину ствола необходимо разделить на 3,14);

— последний этап — нужно разделить уже вычисленный вами диаметр ствола на средний годовой прирост данной породы дерева. Эту информацию нужно поискать в интернете.

Следует учесть, что прирост дерева зависит от многих факторов, таких как климат, условия, место где растет дерево, потому полученный результат можно оценивать лишь как приблизительный.

Определяем возраст дерева по кольцам.

Это один из наиболее распространённых и достоверных методов определения возраста дерева.

Но подойдет он вам лишь в том случае если определить нужно возраст уже срубленного дерева, так как определяется возраст ствола по спилу. Для этого вам необходимо всего лишь посчитать кольца, которые имеются на спиле ствола дерева. Кольца эти образуются каждый год, потому их и называют годичные кольца соответственно количество колец=возрасту дерева. Определить возраст дерева по кольцам можно даже если самого дерева уже нет, по пню, который от него остался. Начинать подсчет необходимо с цента и двигаться к краям. На спиле вы увидите светлые (образованные весной) и темные кольца (образовавшиеся летом) считать нужно либо только светлые, либо только темные. Если кольца плохо различимы можно их закрасить синькой или чернилами, так будет удобнее их считать. Следует учесть, что дерево при воздействии на него неблагоприятных факторов окружающей среды, может несколько лет не образовывать годовые кольца, так что результат подсчета тоже будет приблизительным. Ну и если возраст дерева несколько сотен лет, то подсчет займет у вас не мало времени).

Определение возраста дерева с использованием лесного бура Пресслера.

Этот метод тоже подразумевает нарушение целостности ствола, но в отличии от предыдущего метода не требует спила дерева. Вам необходимо ввинтить бур в ствол дерева от коры до сердцевины на высоте примерно один-полтора метра и таким образом получить образец древесины на котором также можно посчитать годичные кольца. Такой метод позволяет сохранить дерево, так как после таких вмешательств, растение, как правило, полностью восстанавливается. Не рекомендуют применять такой способ лишь для молодых особей так как они после такой процедуры могут погибнуть.

Бур Пресслера специальное устройство, которое естественно есть не у каждого. Для того, чтобы определить возраст дерева таким способом можно использовать трубчатое сверло, если у вас есть такое в хозяйстве. Следует учесть, что длинна сверла должна быть не менее чем три четверти от диаметра ствола.

Как видно из описанного выше определить возраст дерева можно разными способами, но все они дадут вам лишь приблизительный результат. Знать точный возраст дерева можно только узнав точный период его высадки.

Ирина Железняк, Собкор интернет-издания «AtmWood. Дерево-промышленный вестник»

Насколько информация оказалась для Вас полезной?

О чем могут рассказать годичные кольца деревьев

Рубрика: Биология

Дата публикации: 05.02.2019 2019-02-05

Статья просмотрена: 3457 раз

Библиографическое описание:

Шишкин, Ф. В. О чем могут рассказать годичные кольца деревьев / Ф. В. Шишкин, С. А. Харченко. — Текст : непосредственный // Юный ученый. — 2019. — № 2 (22). — С. 51-55. — URL: https://moluch.ru/young/archive/22/1374/ (дата обращения: 15.08.2021).

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Рис. 1. Конструкция бурава возрастного

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

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

Рис. 2. Методика взятия керна

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

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

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

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

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

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

Рис. 3. Прирост кольцев деревьев в ширину за год

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

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

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

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

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

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

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

Определение возраста плодовых деревьев

Введение

Для подсчета стоимости работ по обрезке сада часто приходится определять возраст обрезаемых плодовых деревьев. Случаются разногласия с заказчиком, указывающим неверный возраст своих насаждений. Причем, без всякого злого умысла. Например человек, посадивший яблоню 10 лет назад, считает ее 10-летней. На самом деле ей не менее 11 лет, а может быть и 13 — 15, ведь сажали ее саженцем, уже имеющим какой-то возраст на тот момент. Иногда заказчик затрудняется вспомнить возраст своих деревьев. В этих случаях, исполнитель быстро может вычислить возраст плодового дерева с точностью +/- 1 год. Для этого можно воспользоваться тремя приведенными ниже методами (реально, в садоводстве используется только метод подсчета годичных приростов).

Определение возраста саженцев плодовых деревьев

1-летний саженец плодового дерева обычно имеет высоту 0,7 — 1,0 м, диаметр в 10 см от корневой шейки 1,0 — 1,3 см. Ствол саженца возрастом 1 год не имеет боковых ветвлений, а также следов их удаления — заросших и зарастающих срезов. Длина его корней 25 — 35 см.

Саженцы выращенные условиях субтропиков (юга России), при хорошем питании и водоснабжении, могут давать ветвления в первый год жизни. Их ствол зачастую толще 1,5 см. Случается, что их продают, как саженцы 2-летнего возраста. Такой посадочный материал может быть не районирован для средней полосы России, т.е. может просто замерзнуть зимой. Определить такие саженцы на глаз не специалисту затруднительно. Лучше покупать посадочный материал у проверенных поставщиков.
Подробнее об этом можно прочитать в статье о выборе саженцев плодовых деревьев.

2-летние саженцы имеют высоту около 1,5 м, диаметр около 2,0 см. Ствол 2-летнего саженца должна иметь 1-3 боковых ветвления. Сами боковые побеги ветвлений не имеют. Длина его корней 30 — 40 см.

3 — 4 летние саженцы имеют выраженный центральный проводник и 4 — 6 боковых ветвей, которые станут скелетными ветвями будущего дерева. Подсчитав количество ветвлений на одной из скелетных ветвей и прибавив к нему единицу, получаем точный возраст саженца. Ствол диаметром около 3 см. Корневая система с развитыми скелетными корнями.

Сейчас саженцы с открытой корневой системой практически не продают и оценить размеры и состояние корней скорее всего не удастся.

Определение возраста дерева методом подсчета годичных приростов

1 — годичный наплыв между 1-летней и 2-летней древесиной
2 — годичный наплыв между 2-летней и 3-летней древесиной
3, 5 — приросты прошлого года (однолетние побеги)
4 — прирост позапрошлого года (двухлетний побег)
6 — трехлетний побег

Этот метод используется в садоводстве, в т.ч. и нами. Менее точный (+/- 1 — 2 года), но безвредный для растения и самый быстрый. Метод определения возраста дерева путем подсчета годичных приростов годится для любых плодовых и некоторых лесных древесных пород. К осени у основания однолетнего побега образуется наплыв в виде кругового кольца. Подсчитав такие кольца на самой старой скелетной ветви, можно определить возраст дерева. Начинают счет с вершины ветви, определяя границу между прошлогодним и позапрошлогодним приростами. Затем между двух- и трехлетним побегами и так далее. У места отхождения ветви от ствола определяют ее полный возраст, прибавляют к нему 2 года и получают возраст всего дерева. Найти годичные кольцевые наплывы на ветках старше 3 лет может оказаться затруднительно. В этом случае подсчитывают количество ветвлений, также образующихся ежегодно. Трудность в том, что побег может ветвиться более 1 раза за год. Или побег, образованный при ветвлении, может погибнуть и исчезнуть. В первом случае можно приписать дереву лишние годы, во втором ошибиться в меньшую сторону. Тем не менее, метод достаточно точен, чтобы отличить, например, 15-летнюю яблоню от 20-летней. В отдельных случаях удается установить возраст дерева с точностью до года.

Подсчет годичных колец на спиле штамба дерева

Подсчет годичных колец на спиле штамба дерева под первой скелетной ветвью применяется при лесозаготовках и в дендрохронологии (науке об определении возраста природных явлений по следам в тканях деревьев).
В садоводстве не применяется, так как дерево для его реализации придется спилить.

Определение возраста дерева с помощью буравчика Преслера

Специальным буравчиком, представляющим собой полую трубку, высверливают столбик древесины толщиной с карандаш. На нем можно подсчитать годичные кольца также, как на спиле ствола. Метод почти безвреден для дерева — отверстие зарастает в тот же год. Это метод, также, применяется крайне редко. Во-первых, не у каждого садовода имеется упомянутый буравчик; во-вторых, далеко не каждый владелец сада разрешит сверлить свои яблони.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий
Adblock
detector