Особенности строения древесины дуба каштанолистного

ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ ДРЕВЕСИНЫ ДУБА КАШТАНОЛИСТНОГО

ВВ. КОРОВИН, В. ПАЙАМНОР

Дуб каштанолистный - Q. castaneifolia С.А. Меу - дерево, достигающее 50 м высоты и 1,5 м в диаметре, с широкопирамидальной кроной, с темной, глубоко растрескивающейся корой и мелко опушенными побегами. Листья продолговато-эллиптические, заостренные или округлые у основания, 7-18 см длины, 3-4 см ширины, снизу мелко опушенные беловатыми звездчатыми волосками, с 8-15 парами параллельных боковых жилок и с 7-12 (14) парами коротких (1/5-1/4 ширины полупластинки) остроконечных зубцов, с черешками 1-1,5 (2) см длины и сохраняющимися прилистниками.

Плоды сидячие, плюски полушаровидные, с длинными, узкими, отогнутыми в стороны или назад чешуйками с уплощенными краями (у некоторых форм базальные чешуйки широкотреугольные и имеют только на конце утонченный оттопыренный кончик); желуди эллипсоидальные, 2-3,5 см длины. Важная лесообразующая порода горных гир-канских лесов (рис. 1).

Ареал дуба каштанолистного - Юго-Западная Азия: восточные склоны Талышских гор; северные склоны Богровдага и Эльбруса (Северный Иран); прикаспийский Дагестан и Азербайджан, а также южные склоны восточной оконечности Главного Кавказского хребта - бывший Исмаиллинский район Азербайджана (рис. 2).

На приморских низменностях кашта-нолистный дуб встречается на дренированных участках в качестве компонента гирканского смешанного леса; лесообразующей породой становится в полосе предгорий и среднегор-ном поясе (500-1200 м). На гребнях гор этого пояса он образует участки чистых дубовых лесов, на пологих склонах - смешанные ду-бово-пароциевые леса. Выше 1200 м над уровнем моря каштанолистный дуб является компонентом буковых лесов, а у своей верхней границы - примесью в насаждениях дуба крупнопыльникового [4].

На северо-западе своего основного ареала (на севере Талыша) роль Q. castaneifo-На как эдификатора леса заметно возрастает: здесь он по площади и по количеству преобладает над другими древесными породами; на востоке ареала (Горган) его участие в лесах падает. По З.А. Новрузовой [5] и Х. Сабети [6], дуб каштанолистный - вид теплолюбивый при значительной экологической пластичности и светолюбивый, приурочен к умереннозасуш-ливым местообитаниям с желтоземовидными оподзоленными лесными почвами различной мощности, часто скелетными.

Цветет в апреле - начале мая одновременно с распусканием молодых листьев, плодоносит на низменностях в августе - сентябре, в горах - в октябре. Обильные урожаи дает через 2-3 года на низменностях и через 3-4 года в горах. Вегетационный период длится 230-300 суток, за это время дуб дает 2-4 ростовых побега. Быстро растет и хорошо возобновляется порослью до 60 лет. К 50 годам достигает высоты 25 м, к 100 - 30 м и 1,3 м в диаметре, к 300 годам - 45 м и 1,5 м в диаметре. Большие деревья в горных лесах образуют досковидные корни.

Рис. 1. Q. castaneifolia С.А. Меу [4]

Рис. 2. Ареал Q. castaneifolia С.А. Меу [4]

Древесина красноватая, без резкого различия между заболонью и ядром. Она легко колется и обрабатывается, обладает высокой прочностью, но растрескивается и коробится при сушке. Используется для строительства жилищ, изготовления сельскохозяйственных инструментов, мебели, бочек, столбов, стропил, изгородей. Плюски содержат до 20 % танина, годного для дубления подошвенных сортов кож, кора - 10-16 %, галлы - до 30 % [1-3, 6-8].

Культивируется в Западной Европе и США; в парках, дендрариях и ботанических садах Ирана, России, Украины, Белоруссии, Закавказья и Средней Азии. Благодаря засухоустойчивости и быстрому росту широко используется в полезащитном лесоразведении в Муганской степи Азербайджана.

Дуб каштанолистный, по данным З.А. Новрузовой [5], характеризуется следующими макроструктурными признаками древесины. Число годичных слоев в 1 см радиуса ствола в среднем горном поясе - 5,8; в нижнем горном поясе - 5,35; на низменности - 4,63. Процент содержания поздней древесины по высотным поясам соответственно - 69,2; 75,03; 78,0. Следовательно, число годичных слоев в 1 см с увеличением высоты над уровнем моря возрастает. Таким образом, лесорастительные условия нижнего и среднего горных поясов способствуют формированию сравнительно узких годичных слоев с большим содержанием поздней древесины. На низменности более

широкие годичные кольца образуются за счет ранней древесины.

Здесь мы видим существенное отличие от дуба черешчатого, у которого в узких годичных слоях преобладает ранняя древесина, состоящая преимущественно из широкопро-светных сосудов. Что же касается увеличения радиального прироста (образование более широких годичных слоев), то у дуба черешчатого оно происходит за счет увеличения содержащей либриформ поздней древесины.

Сравнительно небольшая крепость древесины дуба каштанолистного, растущего на низменности, при высоком доле ранней части годичного слоя объясняется содержанием относительно небольшого количества механических тканей (либриформа, волокнистых трахеид) и значительным количеством проводящих и запасающих элементов (сосудов, осевой паренхимы).

Зависимость между числом годичных слоев в 1 см и объемным весом древесины дуба каштанолистного (а следовательно, и между средней шириной годового слоя и объемным весом) характеризуется положительной связью близкой тесноты.

З.А. Новрузовой [5] выявлена корреляционная зависимость: между содержанием поздней древесины и числом годовых слоев; между объемным весом и пределом прочности при сжатии вдоль волокон, а также между содержанием поздней древесины и числом годовых слоев. Исследования проведены для

всех трех высотных поясов. Сравнение данных показывает, что содержание поздней древесины и ширина годового слоя не всегда могут служить основанием для суждения о крепости древесины той или иной породы. Ширина годичного слоя и содержание поздней древесины являются показателем крепости только для древесины одной и той же или разных пород, выросших в одинаковых лесорастительных условиях. Для древесины деревьев, выросших в различных условиях, эти показатели могут быть ненадежными.

Объемный вес у растений из разных высотных поясов различается незначительно.

По радиусу ствола наименьший объемный вес (0,78 г/см3) в заболонной части, ядровая же часть древесины имеет наибольший показатель (0,81 г/см3). По высоте ствола объемный вес уменьшается от комля к вершине: на высоте 1,3 м - 0,80 г/см3, а на высоте 5 м - 0,78 г/см3.

Данные о средних коэффициентах линейной усушки в радиальном и тангентальном направлениях определены на основе анализа образцов древесины дуба каштанолистного, взятых из всех трех высотных поясов. Результаты говорят о сравнительно большой линейной усушке у древесины дуба, растущего на низменности. Это вполне подтверждает высказанное автором предположение о том, что широкие годичные кольца у дуба кашта-нолистного из низких местоположений образуются за счет ранней древесины, в которой содержится значительное количество проводящих и запасающих элементов и небольшая доля либриформа.

Древесина дуба каштанолистного в радиальном направлении усыхает в 1,5 раза меньше, чем в тангентальном, что, вероятно, объясняется сильной усушкой широких и густо расположенных лучей по ширине [5].

Дуб каштанолистный характеризуется древесиной со слабо выраженной коль-цесосудистостью, иногда с рисунком в виде несколько изогнутого «пламени». Диаметры просветов сосудов в поздней древесине уменьшаются постепенно (рис. 3). Просветы сосудов в годичном слое (или в кольце прироста) расположены одиночно, в ранней древесине образуют один или два слоя крупных

просветов. Сосуды - немногочисленные, на 1 мм2 их восемь - девять.

Очертания просветов - округлые или несколько овальные. Сосуды относительно толстостенные, толщина сосудистых оболочек составляет в среднем 3,5 мкм у ранних и 5 у поздних. Годичные слои обычно выражены более или менее ясно, часто заметна полоска сплюснутых в радиальном направлении элементов древесины. Тяжевая паренхима наиболее обильна в поздней части годичного слоя. У каштанолистного дуба к границе годичного слоя она образует наиболее близко расположенные тангенциальные ряды. В среднем на 1 мм2 приходится 750 клеток паренхимы. Лучи - однорядные, высотой 14 клеток в среднем, и широкие (максимальная ширина лучей 24 клетки). Характерная особенность представителей этой секции - форма пор между клетками лучей и сосудами. Поры - округлые или овальные, часто с узкими окаймлениями, но иногда простые (рис. 4). Редко поры бывают овально вытянутые в вертикальном направлении, подобно порам некоторых видов подрода Егу^тоЬа1апш или вечнозеленых дубов.

Рис. 3. Схематический рисунок поперечного среза древесины Q. castaneifolia

формы, последнее чаще наблюдается в узких годичных кольцах. В широких годичных кольцах расположены поодиночке в один - два слоя на сравнительно большом расстоянии друг от друга. Здесь же, в ранней древесине, встречаются одиночные мелкие сосуды, ширина просветов которых меньше, чем в поздней древесине. Толщина оболочек сосудов превышает толщину оболочек окружающих осевых элементов (рис. 5).

Сосуды поздней древесины в широких годичных кольцах специфического рисунка не образуют или выстроены в радиальные, иногда с отклонением от радиального направления цепочки; иногда бывают расположены сравнительно равномерно. Характерно изменение диаметра просветов: в зоне перехода от ранней древесины к поздней они сравнительно небольшие, далее, по мере удаления от ранней зоны, диаметр их увеличивается, а ближе к границе прироста снова заметно сужаются. В узких годичных кольцах диаметр просветов поздних сосудов уменьшается по мере приближения к границе прироста. В сравнении с другими видами дуба величина просветов сосудов поздней древесины большая. Оболочки очень толстые, чем микроструктура древесины дуба каштанолистного существенно отличается от древесины других видов дуба. Все сосуды поздней древесины в той или иной степени затилованы.

3 5 4 3 1 2

Рис. 5. Древесина дуба каштанолистного. Поперечный срез в зоне поздней древесины: 1 - сосуды поздней древесины (толщина оболочек существенно больше, чем у других элементов); 2 - волокнистые трахеиды; 3 - либриформ; 4 - осевая паренхима; 5 - однорядные лучи

Рис. 4. Схематическое изображение радиального среза древесины р. са81ашеМ1а; поры в поле перекреста трахеиды и луча

В дополнение к изложенному выше приводим описание наших анатомических препаратов, фрагменты которых показаны на иллюстрациях. Эталоном при описании условно принят дуб черешчатый из Теллермановского лесничества. Образцы из Северного Ирана.

Поперечный срез Крупные просветы ранних сосудов округлые, слегка овальные или неправильной

Зоны либриформа в широких годичных кольцах занимают 40-50 % площади поперечного среза, имеют различную форму, в большинстве случаев вытянуты радиально. В узких годичных кольцах либриформ составляет значительно меньшую долю площади поперечного среза. В широких годичных приростах оболочки волокон очень толстые, просвет волокна обычно меньше толщины одной стенки, что тоже отличает древесину данного вида от прочих. В узких годичных приростах просветы волокон больше толщины стенки.

Осевая паренхима метатрахеальная и диффузная, обильная. Цепочки паренхимных клеток сближенные, но обычно однорядные, часто неполные или прерывистые.

Прогиба границы годичного кольца в зоне прохождения широкого луча не наблюдается, он заметен только в самом луче, возле луча часто можно наблюдать подъем границы прироста.

Терминальная зона выражена неясно. Величина просветов осевых элементов в измерении по радиусу по мере приближения к границе годичного прироста постепенно уменьшается.

Радиальный срез

Поры на радиальных стенках сосудов сомкнутые, расположены очередно или косыми рядами.

Однорядные лучи образованы округлыми или слегка эллиптическими (в зоне скопления либриформа) клетками. Расширение клеток возле сосудов не столь выражено, оболочки лучевой паренхимы толще, чем у других видов дуба.

Широкие лучи состоят из клеток различной величины - внутри луча они меньше, чем по краям. Встречаются кристаллы.

В лучевой и осевой паренхиме образуются кристаллы. Полости некоторых лучевых клеток заполнены ими целиком. Форма варьирует, встречаются призматические и многогранные кристаллы. Кристаллоносные клетки расположены группами. Отдельные кристаллы в широких лучах достигают величины, существенно превышающей высоту двух лучевых клеток.

Обнаруженные нами особенности строения древесины дуба каштанолистного важны для оценки этой древесины как сырья для производства мебели и других изделий. Особенно существенны эти характеристики для отбора спецсортиментов, предназначенных для изготовления винодельческих бочек.

Библиографический список

1. Бадалов, Г.А. Некоторые биологические и экологические особенности дуба каштанолистного / Г.А. Бадалов: тр. Азерб. НИИ лесного хозяйства и агролесомелиорации. - 1969. - Т. 8. - С. 57-62.

2. Медведев, Я.С. Дубы Кавказа / Я.С. Медведев // Вестник Тифлисского ботан. сада. - Вып. 11.

- 1908. - С. 1-46.

3. Медведев, Я.С. Деревья и кустарники Кавказа. 3-е изд. / Я.С. Медведев. - Тифлис, 1919. - 485 с.

4. Меницкий, Ю.Л. Дубы Азии / Ю.Л. Меницкий.

- Л.: Наука, 1984. - 316 с.

5. Новрузова, З.А. Строение и свойства древесины главнейших лесных пород Азербайджана в связи с условиями произрастания / З.А. Новрузова.

- Баку: Издат. АН Азерб.ССР, 1965. - 208 с.

6. Сабети, Х. Деревья и кустарники Ирана / Х. Сабе-ти. - Тегеран, 2001. - 800 с.

7. Сафаров, И.С. Особенности субтропических лесов Талыша / И.С. Сафаров // Тр. Тбилис. ин-та леса.

- Т. 21. - 1974. - С. 128-139.

8. Федоров, А.А. Каштанолистный дуб (Q. castanei-folia Fisch. et Mey.) в Талыше и его использование / А.А. Федоров // Тр. Ботан. ин-та АН СССР, 1949. Сер. 5. - Вып. 2. - С. 255-265.