Деревья в зимнем сне

В течение большей части учебного года деревья находятся в периоде покоя. Хвойные вечнозеленые деревья сохраняют зимой свои зеленые листья в виде игл-хвоинок (ели, сосны, пихты) или чешуек (туя и другие растения из семейства кипарисовых). Недаром про ель и сосну говорят «зимой и летом одним цветом». А вот у большинства лиственных древесных растений кроны к зиме обнажаются, листья опадают, поэтому эти деревья называют листопадными. К листопадным деревьям относится и лиственница – редкое исключение среди хвойных. И у вечнозеленых, и у листопадных деревьев жизненные процессы зимой замедляются: деревья как бы впадают в спячку, ожидая прихода весны. Но и в это время года деревья играют в природе значительную роль.

Зимой многие животные находят прибежище в кронах и стволах деревьев. Остающиеся зимовать в наших краях птицы, а также не впадающие в спячку звери находят на деревьях корм – плоды, семена, кору, ветки и почки. Насекомоядные птицы добывают насекомых, спрятавшихся на зиму под корой и в ее трещинах. В лесах и парках зимой на деревьях мы можем увидеть белок, а из птиц – снегирей, синиц, дятлов, поползней, пищух и др.

Умение узнавать деревья зимой для зоолога не менее важно, чем для ботаника. Ведь при наблюдении за животными полагается отмечать все особенности местообитания объекта наблюдений, и прежде всего растительность.

Каждое растущее дерево является живым даже тогда, когда оно «спит». Деревья, знакомые нам с лета по листьям, и зимой могут о многом рассказать. Опытный натуралист по видовому составу деревьев может узнать, какие в этом месте природные условия, какие травы могут расти летом, какие животные здесь могут встретиться, какое происхождение имеет данное насаждение. В зимние месяцы, как ни в какое другое время, хорошо видна структура древесных насаждений – в отличие от лета местность просматривается на большое расстояние, хорошо видны ярусы древостоя, пространственная мозаичность лесных массивов.

Умение распознавать виды деревьев во все сезоны необходимо не только ученым-биологам, но и представителям многих других профессий, так или иначе связанных с миром природы, например лесоводам, специалистам по городским зеленым насаждениям или экспертам-экологам, решающим вопрос о правомерности рубки деревьев на той или иной территории. Ведь при недостаточном уровне знаний под топор при рубке деревьев, часто проводимой в зимнее время, могут попасть представители ценных и редких пород, не узнанные экспертом.

Когда мы гуляем в зимнем лесу и не можем распознать, какие деревья находятся вокруг нас, это напоминает положение человека, оказавшегося в незнакомом городе среди людей, говорящих на незнакомом языке. Любитель природы, хорошо умеющий определять деревья летом по листьям и не умеющий узнавать те же деревья зимой, когда они стоят без листвы, уподобляется незадачливому герою известного рассказа М.М. Зощенко, который не смог узнать на свадьбе свою невесту без пальто, в котором та приходила на свидания.

Поздней осенью, зимой и ранней весной, то есть в то время, когда проходит большая часть учебного года, из представителей растительного мира родного края мы можем видеть в природе и показывать ребятам только деревья и кустарники, тогда как более низкорослые растения зимой покрыты слоем снега, а часто и вовсе лишены своих наземных частей. Поэтому для учителя-биолога умение распознавать древесные растения в безлистном состоянии имеет особое значение.

Для того чтобы правильно узнавать деревья, необходимо разбираться в терминах, описывающих особенности внешнего строения древесных растений. Единая терминология необходима ботаникам для свободного обмена сведениями: когда ботаник читает грамотно составленное описание растения, сделанное другим ботаником, он даже без рисунков может достаточно ясно представить себе, как выглядит это растение. Когда же иной любитель природы, не владеющий научной терминологией, спрашивает, какое дерево он видел вчера в парке, то даже опытный ботаник может прийти в замешательство от «самодеятельных» терминов и не сообразить, о чем идет речь, хотя это могла быть самая обычная, известная порода.

Самым главным, ключевым ботаническим понятием в описании строения древесных растений является побег – стебель вместе с расположенными на нем листьями и почками. Побег включает в себя узлы (участки стебля, откуда отходят листья и почки) и междоузлия, соединяющие соседние узлы. На генеративном побеге в отличие от вегетативного помимо листьев и почек есть цветки или соцветия (или их зачатки). В дендрологии (науке о древесных растениях) побегом называют собственно ось побега, то есть стебель, хотя с ботанической точки зрения это неправильно. Таким образом, понятие «побег» применительно к древесным растениям имеет двоякое значение.

Побеги древесных растений нарастают в длину (или в высоту), а также ветвятся, образуя систему побегов. Новые побеги весной могут развиваться из верхушечных почек, а также из боковых (пазушных) почек, расположенных в пазухах листьев – в углу между основанием черешка листа и стеблем (рис. 1). Почка тоже является побегом, но этот побег зачаточный: в его состав входят очень короткая ось с верхушкой («конусом нарастания»), состоящей из клеток, которые будут активно делиться в период роста побега, а также зачатки листьев (из них крупнее те, что находятся дальше от конуса нарастания) и наружные защитные (покровные) почечные чешуи. У деревьев и кустарников в типичном случае наружные почечные чешуи, имеющие листовое происхождение, обычно видоизменяются, становясь жесткими и не проницаемыми для влаги, что защищает зачаточные побеги от иссушения зимой. Часто почки пропитаны смолистыми клейкими веществами, что придает им дополнительную защиту. По липким почкам можно узнать конский каштан и некоторые виды тополей, например популярный в городском озеленении тополь бальзамический.

Деревья различаются по количеству и характеру расположения почечных чешуй. Например, у всех ив имеется только одна чешуя, одевающая почку как колпачок. У липы две почечные чешуи (из которых одна заметно больше другой), у вяза их значительно больше (и они расположены двумя рядами), у дуба множество чешуек, расположенных по спирали. Наружные чешуи обычно одевают почку полностью, до самого основания (в этих случаях говорят, что почки сидячие), но у ольхи покровные чешуи не доходят до основания почечной оси и почки сидят как бы на ножках: такие почки называют черешчатыми.

У разных пород деревьев размеры и формы почек очень разнообразны. Очень крупные почки у конского каштана и ореха маньчжурского (более 1 см в длину), очень мелкие почки у бархата амурского, а у робинии (белой акации) боковые почки вообще скрыты под поверхностью листового рубца. На одном и том же дереве, на одном и том же побеге могут быть разные по форме и размерам почки. Цветочные почки многих деревьев отличаются от листовых (например, у вяза), верхушечные почки часто отличаются от боковых (например, у ореха маньчжурского, кленов, ясеней). Обычно в каждой пазухе листа формируется только одна почка. В тех редких случаях, когда в узле находится несколько почек, их называют сериальными (у сливы домашней часто по 2–3 почки в узлах).

Цвет почек имеет значение для распознавания видов ясеня: например, у ясеня обыкновенного (высокого) почки черные, а у ясеня пенсильванского, широко применяемого в городском озеленении, почки имеют коричневый цвет.

Под пазушной почкой мы находим плоскую площадочку, она как будто срезана острым ножом и располагается часто на небольшом выступе («листовой подушке»). Это листовой рубец – место, оставшееся от листа: здесь черешок листа сочленялся со стеблем и в этом месте осенью произошло отделение листа благодаря так называемому разделительному слою (пробковой ткани, нарушающей контакт между листом и стеблем). Форма и размер листового рубца довольно постоянны для каждого вида и используются в определении древесных растений в безлистном состоянии. Так, ясени легко отличаются от кленов по широкому полукруглому листовому рубцу (у кленов он довольно узкий в виде скобки). Важно иметь в виду, что шириной рубца в определителях называют протяженность его вдоль оси побега. При супротивном расположении почек листовые рубцы либо соприкасаются друг с другом (конский каштан, клены), либо нет (ясени). Почка может находиться строго над листовым рубцом (например, у ивы), а может быть довольно заметно смещенной в сторону (у вяза).

На поверхности листового рубца можно найти (а если не видно, то следует «освежить» листовой рубец – аккуратно срезать тонкий поверхностный слой лезвием бритвы) одну или несколько «точек». Это листовые следы – остатки сосудисто-волокнистых пучков, которые весной и летом обеспечивали прочность черешка и передвижение воды с растворенными в ней минеральными солями от стебля к листу и отток образованных листом углеводов в стебель. Особенности листовых следов (их число, форма, взаимное расположение) также используются для определения. Например, у кленов на листовом рубце видны три следа, а у ясеней многочисленные рубцы сближены друг с другом и выстроены в дугу или полукруг.

Почки на побегах располагаются, как и листья, в строго определенном для каждой породы порядке: супротивном (друг напротив друга) или очередном (рис. 2). Супротивно расположенные почки характерны для ясеней, кленов, конских каштанов и бархата; у этих деревьев каждая пара почек расположена под углом 90° к соседним парам почек (расположение «крест-накрест»). У бархата бывает и кососупротивное расположение почек, когда почки находятся не строго друг против друга. У большинства же деревьев расположение почек (и, соответственно, боковых ветвей) очередное, спиральное. Если провести линию вверх по побегу последовательно от почки к почке, то получится спираль, в которой положение почек закономерно повторяется через определенное число оборотов (витков). Почки, располагающиеся строго друг над другом в этой спирали, образуют ряды, число которых также является строго определенным для каждого вида дерева. У видов березы, вяза и липы почки располагаются на побеге двумя рядами. Почки ольхи расположены на побегах двумя или тремя рядами. У ив, тополей, дуба, а также у черемухи, рябины и других розоцветных деревьев почки расположены, как говорят ботаники, по формуле «2/5» (5 рядов почек и 2 витка, через которые повторяется положение почек на побеге). Расположение почек повторяет расположение листьев на побеге – тех самых листьев, в пазухах которых и образовались почки. Порядок расположения почек определяет расположение боковых побегов, которые образуются из этих почек. А расположение ветвей в пространстве достаточно хорошо видно даже издалека, поэтому многие деревья легко распознаются с расстояния (тем более с помощью бинокля). Так, например, у кленов и ясеней боковые ветки отходят парами, у вязов и лип боковые ветки располагаются поочередно в одной плоскости, а у дубов и ив боковые ветки расходятся в разных направлениях.

Различают удлиненные побеги (междоузлия ясно выражены, почти в каждом узле формируется почка) и укороченные (узлы тесно сближены, междоузлия очень короткие, из почек часто формируется только верхушечная). Многочисленные укороченные побеги (наряду с удлиненными, от которых они отходят) всегда имеются у лиственниц, тополей, берез, всех розоцветных деревьев (яблони, вишни, груши, сливы, черемухи, рябины, боярышника). Укороченные побеги часто несут генеративные (цветочные) почки. По многочисленным укороченным побегам, например, легко издалека отличить тополь от липы. Сильно укороченные побеги с одной лишь верхушечной почкой, случается, путают с черешчатыми почками. Распознать укороченные побеги можно по сближенным листовым рубцам с листовыми следами, а также по расположению на ветках: укороченные побеги отходят от удлиненных побегов предыдущих лет, в то время как черешчатые почки ольхи сидят на побегах только последнего года, то есть на самых молодых побегах.

Однолетние (годичные) одревесневшие побеги обычно имеют снаружи тонкий пробковый слой, защищающий растения от иссушения, проникновения инфекции и повреждений. Пробковый слой, однако, не является сплошным: в нем обычно имеются отверстия-разрывы («чечевички»), через которые может осуществляться газообмен. Толщина годичных побегов, цвет и блеск их наружного слоя, относительное количество и цвет чечевичек могут служить отличительными признаками древесных растений. У некоторых деревьев годичные побеги имеют опушение (например, у ивы белой, ивы козьей), а у тополя белого годичные побеги покрыты снаружи белым войлоком. У клена ясенелистного (американского) годичные побеги снаружи имеют восковой слой, легко стирающийся ногтем.

С возрастом, по мере роста побегов в ширину, пробковый слой сменяется более грубыми покровными тканями. На стволах взрослых деревьев обычно образуется корка, иногда очень толстая. Наружный слой коры взрослых стволов имеет цвет, свойственный данной породе. По коре мы, например, всегда отличим березу (белый цвет) от черемухи обыкновенной (птичьей) с темным стволом, от рябины со светло-серым цветом коры и от серо-зеленого ствола осины. Черемуху Маака легко узнать по гладкой оранжевой коре, наружный слой которой часто отслаивается от ствола лоскутами. Характер коры очень часто имеет определительное значение. Например, у дуба черешчатого кора с глубокими трещинами, а у дуба красного кора долго остается гладкой (то же самое относится к ольхе черной и ольхе серой). В то время как у большинства деревьев кора твердая, жесткая, у бархата амурского кора мягкая и упругая благодаря толстому слою пробки (у этого же дерева кора обладает характерным эфирным запахом при растирании).

Процессы роста и ветвления у дерева происходят ежегодно. В результате с возрастом формируется ствол, то есть главная ось, в типичном случае вертикальная, и крона, являющаяся системой соподчиненных ветвей. У многих видов деревьев крона имеет характерную форму. У пирамидальных тополей ветви поднимаются кверху, у взрослых лиственниц боковые ветви первого порядка располагаются ярусами (мутовками) почти горизонтально, приподнимаясь на концах, у березы бородавчатой и некоторых ив ветви поникают книзу («плакучая» форма кроны), а у взрослых лип ветви в верхней части кроны поднимаются кверху, тогда как в средней части кроны ветви горизонтальны, а нижние ветви поникают. Ветвление у каждой породы имеет свои пределы: например, у дуба, вяза и липы ветвление достигает 6–8 порядков, заметно меньше порядков ветвления у ясеней, орехов, конского каштана. Рисунок кроны индивидуален у каждой породы, и по нему можно узнавать деревья. Образно говоря, рисунок кроны напоминает письмо, в котором, перефразируя слова известной песни, «в каждой строчке только почки». Научившись определять деревья по форме кроны, можно во многих случаях узнавать деревья не только в природе, но и на картинах художников, на фотоснимках.

На некоторых листопадных деревьях можно зимой видеть шишки (у лиственницы), сережки (у березы, а также у ольхи, у которой к тому же видны черные соплодия-«шишечки»), плоды-крылатки (у кленов и ясеней), характерные соплодия липы с крылышком, сморщенные остатки плодов рябины, боярышника, яблони ягодной. Все эти «визитные карточки» позволяют узнавать деревья со значительного расстояния.

Местообитание дерева во многих случаях само по себе является подсказкой для определения породы. Например, когда мы видим высокое мощное дерево в пойме реки, то, если мы знакомы с экологией древесных растений, сразу приходят на память ива белая, ольха черная и некоторые другие влаголюбивые виды. В городском парке средней полосы России мы увидим иноземные деревья-интродуценты (конский каштан, бархат, орех маньчжурский, белую акацию), которые не встретятся нам в девственном лесу.

Деревья распознаются обычно не по одному признаку, а по совокупности особенностей веток, почек, коры, ствола, органов размножения. Отдельные признаки могут повторяться у разных видов и родов деревьев, но для каждого вида дерева характерна своя комбинация признаков. Например, дуб черешчатый узнается по толстому, кряжистому стволу, коре с глубокими трещинами, толстым боковым ветвям, спирально расположенным на годичных побегах почкам со множеством почечных чешуй, причем у верхушки побега находится несколько сближенных почек. Липу мелколистную (сердцевидную) можно узнать по более или менее стройному стволу, опущенным нижним ветвям (у взрослых деревьев), ветвлению побегов в одной плоскости и очередно (двурядно) расположенным яйцевидным почкам с двумя покровными чешуями, из которых одна заметно больше другой. Ну а березу, как известно, можно легко узнать зимой по ее белому стволу с темными крапинами; только надо помнить о том, что в природе встречаются различные виды берез. Береза бородавчатая (повислая) отличается в безлистном состоянии от березы пушистой прежде всего поникающими ветками, на которых заметны маленькие «бородавки» и нет опушения, а также оттенком наружного слоя коры и большей трещиноватостью коры ствола.

Б.М. Каплан,
методист лаборатории ботаники ЦСЮН,
г. Москва

Другие записи

10.06.2016. Ряска
Представители семейства рясковых (Lemnacea) - таксономически и экологически изолированной группаы растений класса однодольных - считаются самыми маленькими цветковыми растениями на Земле. И не напрасно…
10.06.2016. Росянка крупнолистная - Drosera rotundifolia L.
Ключевые слова: Биология, ботаника, свойства растений, лекарственные растения, биологически активные вещества, применение в фармакологии, медицина, траволечение, дикорастущие растения, росянка крупнолистная,…
10.06.2016. Растения реагируют на прикосновение
По материалам журналаВ мире науки, 1990, N 7Реакция растений на прикосновение - очень любопытное явление. Оно достаточно хорошо известно для тропической мимозы стыдливой, эндемика США венериной мухоловки,…
10.06.2016. Мачок, или глауциум желтый - Glaucium flavum Crantz
Ключевые слова: Биология, ботаника, свойства растений, лекарственные растения, биологически активные вещества, применение в фармакологии, медицина, траволечение, дикорастущие растения, мачок, мачок желтый,…
10.06.2016. Ландыш майский - Convallaria majalis L.
Многолетнее травянистое растение из семейства лилейных с горизонтальным тонким корневищем. Надземная часть растения высотой до 30 см состоит из 2- 3 прикорневых листьев и безлистной трехгранной цветочной…