Происхождение древесины. Особенности роста дерева

Древесина. С давних времен дерево использовали для строительства домов, изготовления мебели, как деко­ративный материал. Из дерева делают музыкальные инструменты, корабли и игрушки. Нередко можно встретить художественную резьбу по дереву, украшающую предметы повседневной жизни, - контейнеры, инструменты или подобные вещи.

Для каждой породы дерева характерны свои показатели прочности, цвет и плотность. Этим и обусловлено большое разнообразие сфер применения такого уникального материала, как дерево. Чтобы раскрыть все его возможности, следует тщательно подходить к выбору породы, подходящей для выполнения поставленной задачи. Между бревном, доской и законченным предметом лежит огромное количество труда, различных технологиче­ских операций и приемов. Древесина это не просто материал. Изучив его происхождение, регион произрастания, узнав, что повлияло на дерево с момента вырубки, вы поймете, что каждое дерево имеет свое собственное «лицо». Первые страницы книги откроют для вас окно в мир деревьев. Вы узнаете, как с ними обращаются, какие процессы проходит древесина, прежде чем с ней начинают работать в мастерских.

Очевидно, что источником древесины является дерево, его ствол и ветви. В основном деревья растут в лесных массивах, поэтому, когда речь заходит о происхождении и развитии дерева, именно лес считается естественной средой их произрастания.

Как появляются и растут леса. Чтобы лучше понять, что такое дерево, необходимо внимательно рассмотреть процесс его роста и формирования. Как и все растения, даже самое высокое дерево начинает свою жизнь с небольшого ростка. Деревья на планете растут практически повсеместно, развиваясь и приспосабливаясь ко внешним условиям и особенностям окружающей среды. Некоторые из них не достигают и полутора метров в высоту, другие же вытягиваются до ста.

Деревья могут прожить очень долгую жизнь. Как правило, «долгожи­тели» растут в горных областях, где холод, снежные и ледяные покровы замедляют стадии развития расте­ния. Возраст некоторых деревьев насчитывает более тысячи лет. Деревья лесов и джунглей на планете представляют собой невероятное разнообразие пород, разли­чающихся своими свойствами. На отдельные характеристики дерева влияет множество факторов, но наиболее велико влияние следующих трех:
- Температура: ни одно растение или дерево не способно расти при температуре ниже О градусов или выше 55 градусов по Цельсию.
- Влажность: вода необходима для роста. Качество и количество воды, взятой из почвы, и дождевой воды составляют необходимые условия для жизнедеятельности дерева.
- Ветер: При сочетании таких внешних факторов воздействия, как сила ветра, влажность воздуха и высота дерева именно ветер становится решающим фактором продолжительности жизни дерева.

Строение дерева. Дерево имеет сложную структуру. Как и у всех живых существ, основным элементом дерева является клетка. Клетки одного вида, выполняющие одни и те же функции, группируются вместе и составляют ткани, которые впоследствии формируют древесную материю, состоящую из множества разных клеток или так называемых элементов дерева. Древесное волокно состоит из наслоения особенных продолговатых клеток, соединенных между собой, которые в свою очередь и составляют основу древесной материи. Процесс одеревенения - это результат множественных трансформаций. В клеточных стенках, образующих древесное волокно, накапливается лигнин. Именно благодаря лигнину клетки дерева становятся такими прочными.

Деревья, растущие в северных районах, живут дольше остальных. Удлиненная продолжительность жизни является результатом воздействия холода, снега и льда, ко­торые замедляют рост дерева, что может быть обнаружено только по прошествии нескольких лет.

Ядро дерева составляют первые, самые старые слои дерева, чья во­доносная система больше не используется, потому что теперь эту функцию выполняет заболонь. Вследствие этого накопленный пигмент, минералы и другие вещества, сердцевина ствола, называе­мая ядром, становятся значительно плотнее, жестче и темнее, что спасает ее от разложения. Однако не у всех деревьев можно найти внутренний стержень-ядро. В зави­симости от породы волокна древе­сины имеют различную длину. Основная древесная ткань содержит следующие составляющие:
- эпидермис или наружный защитный слой;
- опорная, поддерживающая ткань;
- камбий или заболонь.

Последний слой особенно важен, так как его первостепенной задачей является распределение воды, насыщенной полезными вещества­ми, минералами и другими элементами. Вода забирается из почвы и циркулирует по дереву по заболони к листьям, где она в дальнейшем насыщается дополнительными по­лезными веществами в процессе фотосинтеза. Процесс водного обмена можно считать завершенным, когда древесный сок поступает вниз по задней стенке коры дерева, чтобы накопиться и отложиться с целью создания новой ткани. Древесный сок поддерживает жизне­деятельность дерева, являясь катализатором развития и зарождения веток, листьев и плодов.

Листья являются важным органом дерева. Их задача - поглощение необходимого для растения углекислого газа. Если проводить аналогию с человеком, то листья для дерева, подобны человеческим легким, корни можно сравнить с пищеварительной системой, а древесный сок - с кровью.

Структура роста. Со структурой дерева мы будем знакомиться более подробно в продолжении книги, но на данном этапе необходимо пролить свет на некоторые аспекты, помогающие лучше понять процесс развития и роста дерева. Если внимательно взглянуть на поперечный распил, нельзя не заметить его концентрическую структуру. Любое дерево состоит из:
- коры - глухой плотной ткани, ко­торая окутывает ствол и одновременно защищает само дерево от внешних воздействий;
- следующий слой - (внутренний) луб (тонкий слой ткани, по которому по дереву циркулирует сок);
- между лубом и древесиной есть еще один слой - камбий: тонкий слой живых клеток поочередно делящихся в сторону заболони и в сторону луба, обеспечивающий рост дерева в толщину;
- заболонь - физиологически активные слои древесины, примыкающие к камбию;
- ядровая древесина - внутренняя, наиболее старая часть древесины. Она обычно темнее окружающей ее заболони. Ядровая древесина водонепроницаема, устойчива к гниению и паразитам.

В следующей главе мы более подробно рассмотрим все эти составные части дерева, когда будем говорить о свойствах древесины.

Особенности роста.
Хлорофилл – пигмент, окрашиваю­щий листья в зеленый цвет, выполняет еще одну немаловажную функцию: фотосинтез. Влага по корням поступает из почвы, обогащается углекислым газом под воздействием энергии света, которую, в свою очередь, накапливает хлорофилл. Он также дает возможность питательным веществам, отвечающим за рост дерева, всасываться и накапливаться в тканях. Дремотна - "зеркало" того, что происходило с деревом в течение его жизни. Влияние окружающей среды на дерево лучше всего заметно, при взгляде на годовые кольца.

Чтобы наилучшим образом ознако­миться со стадиями развития дерева, надо внимательно рассмотреть ствол в поперечном сечении, желательно в непосредственной близости от корневой системы. В этом случае в глаза бросятся следующие части:
- молодая древесина (весенняя) - первый сформировавшийся слой. Он в основном состоит из крупных сосудов, которые доставляют древесный сок к листьям. Этот слой светлый, мягкий и не очень плотный;
- поздняя древесина (летняя или осенняя) состоит в основном из древесных волокон и узких сосудов. Такая древесина темнее и плотнее весенней.

Вместе молодая и более поздняя древесина образую годовое кольцо дерева. Условия окружающей среды, в которых растет дерево, непосредственно сказываются на его развитии, и их можно прочитать при пристальном рассмотрении годовых колец. Опираясь на данные, полученные после изучения годовых колец, их толщину, цвет и другие характеристики, можно понять, в каких условиях росло дерево.

Деревья, растущие на плодородной почве, часто можно отличить по увеличенной толщине годовых колец, во много раз превышающей размеры колец деревьев, выросших в менее благоприятных условиях. Ко всему прочему, толщина колец отражает скорость роста дерева. У быстрорастущих деревьев всегда наблюдаются ши­рокие кольца, а у медленно растущих деревьев годовые кольца значительно тоньше.

После того как дерево срубают, становится очевидным насколько одинаковы между собой годовые кольца. Деревья, которые подвергались налету холодных ветров лишь с одной стороны, формируют необычную форму колец со смещенным центром, часто такие кольца бывают овальными, шире с одной стороны и тоньше - с другой.

Сезонные изменения тоже оставляют свой отпечаток на развитии дерева, и от них зависит внешний вид колец. В экстремальных условиях, например во время продол­жительной засухи, рост дерева может остановиться, что приведет к формированию ложных годовых колец. Нападение паразитов, огонь или сильный мороз оставляют свои следы на поверхности или внутри дерева.

В зонах с умеренным климатом, основной рост дерева происходит весной, тогда и образуются наиболее крупные сосуды дерева. В начале осени происходит образование более мелких клеток и сосудов. Через несколько недель после образования последних рост дерева останавливается, чтобы вновь возобновиться следующей весной.

ДРЕВЕСНЫЙ РИСУНОК В ЗАВИСИМОСТИ ОТТИПА РОСТА ДЕРЕВА. Медленный рост: Подобное строение харак­терно для деревьев северной зоны, которые вынуждены приспосабливаться к холоду, снегу и льду. В результате скорость их роста замедляется, а продолжительность жизни увеличивается. Годовые кольца в таком случае расположены близко друг к другу.

Быстрый рост: Подобное строение характерно для деревьев, растущих в умеренном климате. Древесина менее плотная, в результате дерево становится более уязвимым перед вредителями и заболеваниями. Такие деревья живут относительно недолго.

Необычная структура: Подобный рисунок говорит о том, что дерево было подвержено внешним влияниям, затронувшим лишь одну из его сторон. К таким внешним воздействиям можно отнести солнце, холод, ветер и др. Подобная ситуация может сложиться как в горной местности, так и в зоне умеренного климата.