У ели, как и у сосны, на поперечном разрезе ствола отчетливо выделяются годичные кольца древесины. Одни годичные кольца более широкие, другие - более узкие. Широкие образуются во влажные годы, благоприятные для роста ели, узкие - в засушливые, неблагоприятные. Особенно узкие кольца соответствуют крайне засушливым, критическим для ели годам. Если тщательно исследовать пень старой ели, можно высчитать, в какие именно годы была сильная засуха. Следовательно, ель как бы записывает погоду. И если дерево старое, эти "записи" охватывают не только предшествующие десятилетия, но даже целые столетия. В Московской области однажды решили проверить правильность показаний ели. Для этого взяли данные метеорологических наблюдений на протяжении более чем 100 лет и выяснили, в какие годы была засуха. Затем то же самое стали определять по стволам ели. Данные метеорологов и результаты исследования еловых деревьев полностью совпали.
Ширина годичного кольца у ели определяется не только количеством осадков. Она в сильной степени зависит также от условий освещенности, в которых растет дерево. В лесу, например, годичные кольца будут более узкими, чем на открытом месте.
Иногда по кольцам на пне ели можно проследить "биографию" самого дерева, условия его жизни в разные периоды. Допустим, в центре пня мы видим только одни узкие годичные кольца, а затем сразу начинается древесина с широкими кольцами. Это значит, что сначала ель росла в лесу и была затенена соседями, а затем окружающие деревья вырубили (или они сами погибли). Ель очутилась на свободе и стала расти при лучшем освещении.
Ель требовательна не только к влажности почвы, но и к ее плодородию. Это дерево не растет на крайне бедных питательными веществами верховых (сфагновых) болотах и на бесплодных песках.
Очень чувствительна ель к поздневесенним заморозкам, они губят ее молодые, только что появившиеся, еще не окрепшие побеги. В начале лета вам, возможно, приходилось видеть поврежденные заморозками молодые елочки где-нибудь на открытом месте (на вырубке, на большой поляне среди леса и т.д.). Молодые побеги их засохшие, бурые, словно подпаленные огнем.
Хвоинки ели живут на ветвях довольно долго - обычно до пяти - семи лет. Они значительно короче, чем у сосны. Стебель покрыт ими густо, но все же можно рассмотреть, что располагаются они поодиночке. Концы хвоинок очень колючие. Недаром еловыми ветвями покрывают на зиму декоративные растения на клумбах, чтобы предохранить их от повреждения мышами. Колючих иголок мыши остерегаются.
У ели густая, плотная крона, создающая сильное затенение. Под пологом елового леса царит таинственный полумрак. Там, где молодые ели растут очень густо и затенение особенно сильно, в лесу нет никаких растений. Только толстый слой сухой опавшей хвои покрывает почву. Здесь не могут существовать даже самые теневыносливые лесные травы и мхи.
В еловом лесу из-за сильного затенения погибают и молодые деревца (подрост) почти всех древесных пород. Однако молодняк самой ели очень долго сохраняется в этих условиях. Впрочем, он имеет чахлый, сильно угнетенный вид. Деревца меньше роста человека, похожи по форме на зонтик, крона у них словно приплюснутая, очень рыхлая. Живые ветви совсем тонкие, с редкой короткой хвоей. Стволик - как лыжная палка. Если острым ножом срезать такой стволик в нижней части, то на поперечном разрезе можно увидеть необыкновенно узкие годичные кольца, почти неразличимые простым глазом. Подсчитать их удается лишь с помощью сильной лупы. Почему они такие узкие понятно. В глубокой тени деревце почти не вырабатывает органических веществ, а следовательно, не может производить много древесины. Если вы попробуете заняться подсчетом годичных колец у такой елочки, чтобы определить, сколько ей лет, вас ждет удивительный сюрприз. Деревцу может быть 40-50 и даже 70-80 лет. Так долго борется за жизнь в глубокой тени леса подрост ели. Поразительная живучесть и теневыносливость! Сверстники этой елочки, выросшие при нормальном освещении, - мощные деревья высотой 20-25 м. А она лишь убогий карлик.
Интересно, что хилые деревца-зонтики не потеряли способности стать настоящими деревьями. В благоприятных условиях они могут вырасти в высокие стройные ели. Нужно только дать молодым елочкам достаточно света, освободить от затеняющего материнского полога.
Несколько слов еще об одном "секрете" ели - ее способности реагировать на изменение погоды.
В старом еловом лесу кроны деревьев начинаются не у земли, а довольно высоко. Ниже крон на стволах обычно можно видеть длинные и тонкие отмершие сучья, лишенные хвои. Они отходят во все стороны в горизонтальном направлении. Эти, казалось бы, ничем не примечательные сухие прутья имеют, однако, одну интересную особенность: они меняют свое положение в зависимости от изменения влажности. Если погода сырая, дождливая, веточки располагаются горизонтально или даже слегка изогнуты кверху, как сабли. Но когда долго нет дождя, ветки поникают и изгибаются в обратную сторону. Зная эту особенность ели, можно по фотографии, сделанной в еловом лесу, сказать, какая была погода во время съемки - дождливая или сухая.
Теперь о так называемом цветении ели. Слово "цветение" по отношению к хвойным деревьям употреблять не совсем правильно: у них не бывает настоящих цветков. Но тем не менее нередко говорят о цветении ели, сосны и других голосеменных растений. А говорят так потому, что весной на их ветвях появляются органы размножения, отчасти напоминающие цветки и выполняющие сходные функции.
Ель цветет в мае, примерно в то время, когда и черемуха. Цветение у нее заметное, красочное. На концах ветвей в верхней части кроны появляются ярко-красные величиной с наперсток женские шишечки, торчащие вверх. Это ранняя стадия той самой еловой шишки, большой и бурой, которую мы видим осенью. Каждая женская шишечка до своего появления на свет находится внутри особой почки и составляет все ее содержимое. Перед цветением почка сильно увеличивается, набухает и наконец сбрасывает свои защитные покровы рыжеватый остроконечный колпачок. Только теперь женская шишечка полностью освобождается. Строение ее, если не вдаваться в ботанические детали, несложно: в середине находится стержень, на нем сидит множество тонких нежных чешуек, напоминающих лепестки цветков (есть еще и другие чешуйки, более мелкие). Если аккуратно разломить юную шишечку и рассмотреть отдельный "лепесток", то на его внутренней поверхности можно увидеть в лупу два крохотных бугорка. Это семяпочки, которые впоследствии превращаются в семена. Через полторы-две недели после появления на свет шишечки меняют свое положение на ветках: они уже не торчат вверх, а свешиваются вниз.
Мужские шишечки мельче женских, имеют красную или зеленовато-желтую окраску. Они также состоят из стержня и сидящих на нем чешуек, но только чешуйки здесь другого строения: на наружной стороне каждой из них можно увидеть с помощью лупы два продолговатых мешочка - вместилища пыльцы. Кроны некоторых елей в период цветения бывают украшены множеством ярко-красных мужских шишечек, красиво выделяющихся среди зеленой хвои. "Пылит" ель очень обильно. Порошкообразная пыльца далеко разносится вокруг, оседает на различных предметах. Посмотришь в это время на листья лесных трав - они как бы припудрены сверху еловой пыльцой.
Наблюдать вблизи мужские и женские шишечки ели трудно: ведь они находятся в кроне дерева, высоко над землей. Однако их можно увидеть совсем близко, если вам удастся найти весной лежащее на земле взрослое дерево ели, поваленное ветром предыдущей осенью или зимой (именно поваленное, но не сломанное на некоторой высоте). Почки такого дерева нормально распускаются, и вы сможете без труда рассмотреть во всех подробностях шишечки обоего пола.
У ели, в отличие от сосны, шишки созревают в первый же год. В них образуются мелкие крылатые семена, похожие на семена сосны. Выпав из шишки, они точно так же крутятся в воздухе, подобно пропеллеру. Вращение их очень быстрое, а падение замедленное. Подхватываемые ветром, семена могут улететь от материнского дерева на расстояние примерно в 2-3 раза большее, чем высота самого дерева. Рассеивание семян происходит у ели в конце зимы, в сухие солнечные дни.
Семена ели дают начало крохотным проросткам, которые очень похожи на всходы сосны. В лесу проростки ели довольно редки. Объясняется это тем, что тонкий, слабый корешок молодого растения часто не в состоянии пробить мощный слой сухой опавшей хвои. Зато много всходов бывает там, где этого препятствия нет - на гнилых, лежащих на земле стволах деревьев, на пнях, на недавно обнажившихся участках почвы и т.д. - словом, всюду, где не накапливается хвоя. Чтобы резко увеличить количество всходов ели под пологом леса, лесоводы применяют особый прием - сдирание подстилки.
Ель имеет широкое применение в народном хозяйстве. Ее древесина в больших количествах идет, например, на изготовление бумаги. В наш век бурного прогресса цивилизации потребность в бумаге исключительно велика и ее нужно огромное количество. Статистики подсчитали: за один год во всех странах мира вырабатывают столько бумаги, что, если из нее сделать один целый лист обычной толщины, он будет иметь фантастические размеры - в него можно завернуть весь земной шар, как головку сыра! В мировом производстве бумаги большая часть приходится на долю ели. Из древесины ели вырабатывают также целлюлозу, искусственный шелк и многое другое, она широко применяется в строительстве. Еловая древесина - незаменимый материал для изготовления некоторых музыкальных инструментов (из нее делают, например, верхние деки скрипок).
Ель является также важным поставщиком дубильных веществ, необходимых при выделке кожи. Эти вещества в нашей стране получают главным образом из еловой коры. Другие отечественные растения в качестве источников дубильных веществ имеют гораздо меньшее значение (используется кора дуба, ивы, лиственницы, корневище травянистого растения бадана и т.д.)
Дуб (Quercus robur). Это дерево - олицетворение мощи, крепости, силы. Особенно могучи одиночные старые дубы, растущие где-нибудь среди луга. Ствол такого дуба невысок и не очень прям, но зато очень толст в самом низу. Извилистые ветви широко раскинулись во все стороны, нижние почти касаются земли. Крона дерева напоминает шар. В лесу дуб выглядит совершенно иначе. Здесь он высокий, с узкой, сжатой с боков кроной, которая никогда не спускается до земли, а наоборот, расположена на довольно большой высоте. Ствол такого дерева более или менее прямой. Все это - следствие конкуренции за свет, которая проявляется между деревьями в лесу тем сильнее, чем ближе стоят они друг к другу.
В диком состоянии дуб растет в СССР на большой территории - от Ленинграда на севере почти до Одессы на юге и от государственной границы на западе до Урала. Область его естественного распространения имеет форму широкого клина, направленного с запада на восток.
Тупой конец этого клина упирается в Урал в районе Уфы. На всей этой огромной территории дуб далеко не всюду образует леса. Иначе говоря, дубовые леса имеют гораздо меньшее распространение, чем сам дуб. Эти леса мы находим только в наиболее благоприятных для дуба почвенно-климатических условиях. В доисторические времена дубовых лесов было значительно больше, чем сейчас, но и тогда они встречались далеко не всюду, где способен расти дуб. Это общее правило в растительном мире. Так бывает и у многих других растений. В пределах области естественного распространения (ареала) какого-либо растения оно отнюдь не везде растет массово.
Дубовые леса были широко распространены в древней Руси. Дубравы некогда подступали с юга к самой Москве. Стены Московского Кремля первоначально были дубовыми, и деревья для них вырубали поблизости от города. Однако теперь дубовых лесов осталось мало. Основная масса наших дубрав давно уничтожена. Депо в том, что эти леса занимают очень благоприятные для земледелия почвы - достаточно влажные, хорошо дренированные, богатые питательными веществами. Поэтому, когда нашим предкам нужны были пахотные земли, они в первую очередь вырубали именно дубовые леса.
В различных районах нашей страны дуб растет по-разному. Прямоствольный великан, высотой более 30 м - таким мы видим его в дубравах лесостепи, например в знаменитой Теллермановской роще близ города Борисоглебска Воронежской области. Недаром этот лесной массив был объявлен Петром I "корабельной рощей". Отсюда брали лучшую древесину для постройки русского флота. По-иному выглядит дуб под Москвой. Здесь он довольно корявый и невысокий - не более 22-23 м - и годится большей частью только на дрова. Еще севернее, например в Вологодской области, дуб растет в виде приземистого деревца или даже кустарника.
Интересно, что в прошлом дуб и на севере рос в виде крупных деревьев. В толще наносов на дне северных рек европейской части СССР иногда находят погребенные черные стволы таких дубов (это так называемый морёный дуб).
Лучше всего развивается дуб в Западной Европе, где климат более мягкий и теплый, чем у нас. Здесь известны деревья-великаны в возрасте 1500-2000 лет. Под Москвой самый старый дуб имеет возраст около 800 лет. Этот уникальный дуб - ровесник Москвы - сохранился в Горках Ленинских.
Ранней весной, до распускания листьев, дуб хорошо переносит временное затопление водами рек, чего не выносят многие другие древесные породы. В поймах рек, т.е. на пологих низких берегах, которые ежегодно заливаются вешними водами, нередко развиваются дубовые леса (пойменные дубравы). Во время разлива реки по такому лесу можно проехать на лодке: слой воды достигает метра. Но после того, как спадет вода, деревья одеваются листвой, и под ними появляются травы. В некоторых пойменных дубравах на почве пышно разрастается ландыш. Подобные ландышевые дубравы встречаются, например, в пойме реки Хопер близ города Борисоглебска. Весной в таком лесу можно видеть удивительную картину: почва под деревьями на большой площади сплошь покрыта ландышем, и среди зелени листьев рассыпано бесчисленное множество белых душистых цветков.
На территориях, не заливаемых весной водами рек, дуб часто растет в сопровождении других лиственных деревьев: липы, клена, ясеня, ильма, дикой яблони и др. Однако его обычно больше, чем остальных деревьев. В северо-западных районах страны, начиная примерно от Москвы, дуб и его спутники неплохо уживаются с елью, местами образуя елово-дубовые леса, но дуб здесь не чувствует себя хозяином. Нередко он вытесняется более жизнеспособной в этих условиях елью.
Дуб очень живуч. Он способен давать поросль от пня. После того как срубят дерево (конечно, не очень старое), на коре пня вскоре появляется множество молодых побегов. Когда они достаточно подрастут, на них можно видеть необычные гигантские листья. Сами побеги тоже очень сильные длинные и толстые. Ведь все соки, которыми корни прежде снабжали целое дерево, теперь идут только в молодые побеги.
Поросль на пне развивается из так называемых спящих почек. Это почки необычные. Они остаются живыми десятки лет, но при этом не распускаются, как бы дожидаясь подходящего случая. Такие почки первоначально образуются на еще тонком, совсем молодом стебельке. С течением времени стебель утолщается и превращается в ствол, но почка не "утопает" в толще древесины. Она ежегодно подрастает ровно настолько, насколько утолщается ствол, и всегда оказывается на его поверхности. Спящие почки в любой момент готовы распуститься. Они, как мы уже видели, быстро трогаются в рост после того, как срублено дерево.
Эти почки пробуждаются и в том случае, когда дуб, который всю жизнь рос в лесу, вдруг оказывается на свободе. Ствол его на открытом месте словно обрастает зеленью, на нем появляется масса коротких побегов с листьями. Это так называемые водяные побеги. Они тоже возникают из спящих почек.
А вот еще пример, показывающий, насколько живуч дуб.
Иногда в конце весны, когда дуб только распустился, на него набрасываются целые полчища гусениц и уничтожают всю листву. Дубы становятся совершенно голыми, безлистными, как зимой. Можно подумать, что деревья уже погибли. Но это не так. Через некоторое время они покрываются новой листвой. Это тронулись в рост покоящиеся почки, которые при нормальном развитии должны были бы распуститься только на следующий год.
Дуб имеет очень твердую и тяжелую древесину. О ее строении и других особенностях можно рассказать много интересного. Посмотрите на поверхность спила какого-нибудь свежего пня дуба и обратите внимание на цвет древесины. Почти вся поверхность пня, за исключением узкого наружного кольца, имеет довольно темную, коричневатую окраску. Следовательно, ствол дерева состоит в основном из более темной древесины. Это так называемое ядро. Древесина ядра уже отслужила свой век и не участвует в жизни дерева - по ней не проходят никакие жидкости. Темный цвет ее объясняется тем, что она пропитана специальными веществами, которые как бы консервируют ткани и препятствуют развитию гнили. Ядровая древесина дуба имеет специфический запах. Его ясно ощущаешь, когда проходишь мимо штабеля свежих дубовых бревен. Такой же запах имеют и дубовые бочки. Ядро - наиболее ценная для поделок часть ствола, из этого материала делают мебель, паркет, бочки и т.д.
Посмотрим теперь на более светлый, почти белый наружный слой древесины. На пне он выглядит как довольно узкое кольцо. Название этого слоя - заболонь. Именно по этому слою поднимается вверх по стволу тот почвенный раствор, который поглощают корни, - вода с небольшим количеством питательных солей. Заболонь - деятельная, активная часть древесины, имеющая большое значение в жизни дерева. Однако доля ее в общей массе древесины невелика.
Посмотрим теперь внимательно и с возможно более близкого расстояния на слой заболони. Если пень достаточно гладкий, здесь нетрудно заметить множество мельчайших дырочек, точно уколов тонкой иглой. Это перерезанные поперек тончайшие трубочки-сосуды, которые идут вдоль ствола. Именно по ним и поднимается почвенный раствор. У дуба по сравнению с другими деревьями сосуды имеют большой диаметр, их без труда можно видеть простым глазом. У многих других древесных пород они видны только в сильную лупу или микроскоп. Пропускная способность сосудов дуба довольно велика. Было подсчитано, что только за один жаркий летний день по сосудам в стволе старого дуба проходит вверх около 100 л почвенного раствора.
Рис. 3. Поперечный срез древесины дуба под микроскопом
Сосуды расположены на поверхности пня не беспорядочно. Они образуют скопления в виде тонких концентрических колец (рис. 3). Каждое кольцо состоит из очень многих сосудов, тесно сближенных друг с другом. На пне хорошо видно, что одно кольцо сосудов отделено от другого тонким слоем однородной древесины. Такое чередование слоев связано со сменой времен года. В конце весны - начале лета образуется кольцо сосудов, а в конце лета - начале осени формируется слой однородной древесины, лишенный видимых сосудов. На следующий год все повторяется вновь. И так много десятков, а иногда и сотен лет.
По кольцам сосудов на пне можно подсчитать возраст дуба. Счет надо вести, конечно, от центра ствола: здесь появились самые первые по времени кольца сосудов, когда дерево только начинало свою жизнь.
Сосуды у дуба хорошо видны не только на пне, т.е. на поперечном срезе древесины. Их нетрудно разглядеть и на продольном срезе. Посмотрите внимательно на плитку дубового паркета или на поверхность дубовой мебели, например стола. Вы увидите много тонких параллельных линий темного цвета. Эти линии собраны в узкие полосы. Между полосами - слои "нерасчерченной", однородной древесины. Вероятно, вы уже догадались, что тонкие линии - это разрезанные вдоль сосуды, а полосы из линий - кольца сосудов, разрезанные в том же направлении.
Не лишены интереса и ветви дуба. Тонкие веточки дуба, даже если на них нет листьев, легко узнать. Характерная их особенность - то, что на самом конце побега располагается целая группа почек. У других наших лиственных деревьев такого не бывает. Отдельная почка имеет яйцевидную форму и покрыта снаружи многими защитными чешуйками. Почки каждой древесной породы имеют свои отличительные признаки, и по ним можно даже зимой узнать любое дерево; для этого достаточно одной маленькой веточки.
Весной дуб распускается поздно, одним из последних среди наших деревьев. Он явно не торопится. Поспешность ему бы только повредила: ведь молодые листья и стебли этого дерева, которые едва появились на свет и еще не успели как следует вырасти, очень чувствительны к холоду, они погибают от заморозков. А весной заморозки бывают иногда довольно поздно.
Цветет дуб тогда, когда у него еще совсем маленькие листья и деревья кажутся одетыми в тонкое зеленое кружево. Когда говоришь о цветении дуба, это почти всегда вызывает недоумение: "Разве у дуба бывают цветки?" В представлении многих цветки обязательно должны быть крупными и красивыми. А у дуба они очень мелкие и невзрачные. Мужские, или тычиночные, цветки собраны в своеобразные соцветия - тонкие желтовато-зеленые повисающие сережки, которые немного напоминают сережки орешника. Эти сережки целыми пучками свешиваются вниз с ветвей и почти не отличаются по цвету от юных, совсем еще маленьких листьев.
Женские, или пестичные, цветки дуба найти труднее. Они совсем малы не больше булавочной головки. Каждый цветок имеет вид едва заметного зеленоватого зернышка с малиново-красной верхушкой. Эти цветки располагаются поодиночке или по два-три на концах особых тонких стебельков. Именно из них к осени образуются знакомые всем желуди. От весны до осени желуди проходят сложный путь развития. После цветения сначала разрастается маленькая чашевидная обертка-плюска, а затем и сам желудь. Только поздней осенью желуди полностью созревают и опадают на землю. А плюска еще некоторое время остается на дереве.
Дуб имеет редкую способность давать два поколения побегов в один сезон. Первое поколение образуется весной. Из почек появляются нормальные стебли с листьями, какие в это время вырастают и у всех других деревьев. Но проходит несколько недель, и весенний побег как бы достраивается. На конце его трогается в рост верхушечная почка и дает начало новому, летнему побегу. Вновь появившийся побег первое время имеет более светлую, иногда красноватую окраску и благодаря этому хорошо заметен. Позднее он темнеет и уже ничем не выделяется.
Летние побеги дуба появляются в начале июля, примерно в ту пору, когда по народному календарю наступает день Ивана Купалы. Вероятно, поэтому они получили название "Ивановых побегов". Такие побеги чаще образуются у дуба в более южных местностях, где иногда в одно лето может появиться даже два поколения подобных побегов.
Осенью на листьях дуба нередко можно видеть желтоватые или желто-розовые шарики величиной с небольшую вишню. Такие шарики называют галлами. Галлы представляют собой болезненное разрастание тканей листа. Причиной их появления является насекомое галлица, похожее на очень мелкую мушку. В начале лета галлица тонким острым яйцекладом прокалывает кожицу листа и откладывает в листовую мякоть яичко. Растение реагирует на это инородное тело сильным разрастанием тканей, и через некоторое время на листе вырастает шарик-галл. Если поздней осенью разломить такой шарик, в середине его можно обнаружить маленького белого червячка - личинку галлицы либо уже взрослое насекомое. В некоторые годы листья дуба бывают буквально усеяны галлами - на каждом листе их по нескольку штук.
Галлы называют иногда "чернильными орешками". Это название не случайно. Некогда их использовали для приготовления черных чернил. Чтобы получить чернила, нужно приготовить отвар орешков и добавить к нему раствор железного купороса. Сливая две слабо окрашенные жидкости, получим жидкость совершенно черную. Такое необычное явление объясняется просто. В галле содержится много дубильных веществ, которые обладают способностью, соединяясь с солями железа, давать густую черную окраску.
Аналогичный опыт можно проделать и с настоем чая (в нем также много дубильных веществ). Если в стакан некрепкого чая добавить несколько капель желтоватого раствора хлорного железа, жидкость становится совершенно черной.
Тем же самым объясняется и черная окраска мореного дуба, пролежавшего многие годы на дне реки. В стволе дерева много дубильных веществ, а в речной воде есть соли железа, хотя и в очень небольшом количестве. На протяжении столетий эти соли медленно прокрашивают ствол на всю его толщину.
Необходимо сказать немного и о желудях. Надо заметить прежде всего, что это не семена, а плоды (так как каждый образуется из пестика цветка). Но плоды своеобразные: все содержимое их состоит только из одного крупного семени.
Интересны и некоторые другие особенности желудей. Сравним их с семенами знакомых нам растений, например гороха, фасоли. Зрелые семена этих растений совершенно сухие. Они великолепно сохраняются и в тепле и на морозе. Но не таковы желуди. Они сравнительно сочные и очень капризные. Прежде всего они совершенно не переносят высыхания. Стоит им потерять даже небольшую часть воды, как они погибают. Чувствительны они и к морозу.
Наконец, они очень легко загнивают. Поэтому долго хранить их довольно трудно. Особенно трудно сохранить их живыми в течение зимы, с осени до весны. Эта проблема иногда возникает перед работниками лесного хозяйства.
Ширина годичного кольца у ели определяется не только количеством осадков. Она в сильной степени зависит также от условий освещенности, в которых растет дерево. В лесу, например, годичные кольца будут более узкими, чем на открытом месте.
Иногда по кольцам на пне ели можно проследить "биографию" самого дерева, условия его жизни в разные периоды. Допустим, в центре пня мы видим только одни узкие годичные кольца, а затем сразу начинается древесина с широкими кольцами. Это значит, что сначала ель росла в лесу и была затенена соседями, а затем окружающие деревья вырубили (или они сами погибли). Ель очутилась на свободе и стала расти при лучшем освещении.
Ель требовательна не только к влажности почвы, но и к ее плодородию. Это дерево не растет на крайне бедных питательными веществами верховых (сфагновых) болотах и на бесплодных песках.
Очень чувствительна ель к поздневесенним заморозкам, они губят ее молодые, только что появившиеся, еще не окрепшие побеги. В начале лета вам, возможно, приходилось видеть поврежденные заморозками молодые елочки где-нибудь на открытом месте (на вырубке, на большой поляне среди леса и т.д.). Молодые побеги их засохшие, бурые, словно подпаленные огнем.
Хвоинки ели живут на ветвях довольно долго - обычно до пяти - семи лет. Они значительно короче, чем у сосны. Стебель покрыт ими густо, но все же можно рассмотреть, что располагаются они поодиночке. Концы хвоинок очень колючие. Недаром еловыми ветвями покрывают на зиму декоративные растения на клумбах, чтобы предохранить их от повреждения мышами. Колючих иголок мыши остерегаются.
У ели густая, плотная крона, создающая сильное затенение. Под пологом елового леса царит таинственный полумрак. Там, где молодые ели растут очень густо и затенение особенно сильно, в лесу нет никаких растений. Только толстый слой сухой опавшей хвои покрывает почву. Здесь не могут существовать даже самые теневыносливые лесные травы и мхи.
В еловом лесу из-за сильного затенения погибают и молодые деревца (подрост) почти всех древесных пород. Однако молодняк самой ели очень долго сохраняется в этих условиях. Впрочем, он имеет чахлый, сильно угнетенный вид. Деревца меньше роста человека, похожи по форме на зонтик, крона у них словно приплюснутая, очень рыхлая. Живые ветви совсем тонкие, с редкой короткой хвоей. Стволик - как лыжная палка. Если острым ножом срезать такой стволик в нижней части, то на поперечном разрезе можно увидеть необыкновенно узкие годичные кольца, почти неразличимые простым глазом. Подсчитать их удается лишь с помощью сильной лупы. Почему они такие узкие понятно. В глубокой тени деревце почти не вырабатывает органических веществ, а следовательно, не может производить много древесины. Если вы попробуете заняться подсчетом годичных колец у такой елочки, чтобы определить, сколько ей лет, вас ждет удивительный сюрприз. Деревцу может быть 40-50 и даже 70-80 лет. Так долго борется за жизнь в глубокой тени леса подрост ели. Поразительная живучесть и теневыносливость! Сверстники этой елочки, выросшие при нормальном освещении, - мощные деревья высотой 20-25 м. А она лишь убогий карлик.
Интересно, что хилые деревца-зонтики не потеряли способности стать настоящими деревьями. В благоприятных условиях они могут вырасти в высокие стройные ели. Нужно только дать молодым елочкам достаточно света, освободить от затеняющего материнского полога.
Несколько слов еще об одном "секрете" ели - ее способности реагировать на изменение погоды.
В старом еловом лесу кроны деревьев начинаются не у земли, а довольно высоко. Ниже крон на стволах обычно можно видеть длинные и тонкие отмершие сучья, лишенные хвои. Они отходят во все стороны в горизонтальном направлении. Эти, казалось бы, ничем не примечательные сухие прутья имеют, однако, одну интересную особенность: они меняют свое положение в зависимости от изменения влажности. Если погода сырая, дождливая, веточки располагаются горизонтально или даже слегка изогнуты кверху, как сабли. Но когда долго нет дождя, ветки поникают и изгибаются в обратную сторону. Зная эту особенность ели, можно по фотографии, сделанной в еловом лесу, сказать, какая была погода во время съемки - дождливая или сухая.
Теперь о так называемом цветении ели. Слово "цветение" по отношению к хвойным деревьям употреблять не совсем правильно: у них не бывает настоящих цветков. Но тем не менее нередко говорят о цветении ели, сосны и других голосеменных растений. А говорят так потому, что весной на их ветвях появляются органы размножения, отчасти напоминающие цветки и выполняющие сходные функции.
Ель цветет в мае, примерно в то время, когда и черемуха. Цветение у нее заметное, красочное. На концах ветвей в верхней части кроны появляются ярко-красные величиной с наперсток женские шишечки, торчащие вверх. Это ранняя стадия той самой еловой шишки, большой и бурой, которую мы видим осенью. Каждая женская шишечка до своего появления на свет находится внутри особой почки и составляет все ее содержимое. Перед цветением почка сильно увеличивается, набухает и наконец сбрасывает свои защитные покровы рыжеватый остроконечный колпачок. Только теперь женская шишечка полностью освобождается. Строение ее, если не вдаваться в ботанические детали, несложно: в середине находится стержень, на нем сидит множество тонких нежных чешуек, напоминающих лепестки цветков (есть еще и другие чешуйки, более мелкие). Если аккуратно разломить юную шишечку и рассмотреть отдельный "лепесток", то на его внутренней поверхности можно увидеть в лупу два крохотных бугорка. Это семяпочки, которые впоследствии превращаются в семена. Через полторы-две недели после появления на свет шишечки меняют свое положение на ветках: они уже не торчат вверх, а свешиваются вниз.
Мужские шишечки мельче женских, имеют красную или зеленовато-желтую окраску. Они также состоят из стержня и сидящих на нем чешуек, но только чешуйки здесь другого строения: на наружной стороне каждой из них можно увидеть с помощью лупы два продолговатых мешочка - вместилища пыльцы. Кроны некоторых елей в период цветения бывают украшены множеством ярко-красных мужских шишечек, красиво выделяющихся среди зеленой хвои. "Пылит" ель очень обильно. Порошкообразная пыльца далеко разносится вокруг, оседает на различных предметах. Посмотришь в это время на листья лесных трав - они как бы припудрены сверху еловой пыльцой.
Наблюдать вблизи мужские и женские шишечки ели трудно: ведь они находятся в кроне дерева, высоко над землей. Однако их можно увидеть совсем близко, если вам удастся найти весной лежащее на земле взрослое дерево ели, поваленное ветром предыдущей осенью или зимой (именно поваленное, но не сломанное на некоторой высоте). Почки такого дерева нормально распускаются, и вы сможете без труда рассмотреть во всех подробностях шишечки обоего пола.
У ели, в отличие от сосны, шишки созревают в первый же год. В них образуются мелкие крылатые семена, похожие на семена сосны. Выпав из шишки, они точно так же крутятся в воздухе, подобно пропеллеру. Вращение их очень быстрое, а падение замедленное. Подхватываемые ветром, семена могут улететь от материнского дерева на расстояние примерно в 2-3 раза большее, чем высота самого дерева. Рассеивание семян происходит у ели в конце зимы, в сухие солнечные дни.
Семена ели дают начало крохотным проросткам, которые очень похожи на всходы сосны. В лесу проростки ели довольно редки. Объясняется это тем, что тонкий, слабый корешок молодого растения часто не в состоянии пробить мощный слой сухой опавшей хвои. Зато много всходов бывает там, где этого препятствия нет - на гнилых, лежащих на земле стволах деревьев, на пнях, на недавно обнажившихся участках почвы и т.д. - словом, всюду, где не накапливается хвоя. Чтобы резко увеличить количество всходов ели под пологом леса, лесоводы применяют особый прием - сдирание подстилки.
Ель имеет широкое применение в народном хозяйстве. Ее древесина в больших количествах идет, например, на изготовление бумаги. В наш век бурного прогресса цивилизации потребность в бумаге исключительно велика и ее нужно огромное количество. Статистики подсчитали: за один год во всех странах мира вырабатывают столько бумаги, что, если из нее сделать один целый лист обычной толщины, он будет иметь фантастические размеры - в него можно завернуть весь земной шар, как головку сыра! В мировом производстве бумаги большая часть приходится на долю ели. Из древесины ели вырабатывают также целлюлозу, искусственный шелк и многое другое, она широко применяется в строительстве. Еловая древесина - незаменимый материал для изготовления некоторых музыкальных инструментов (из нее делают, например, верхние деки скрипок).
Ель является также важным поставщиком дубильных веществ, необходимых при выделке кожи. Эти вещества в нашей стране получают главным образом из еловой коры. Другие отечественные растения в качестве источников дубильных веществ имеют гораздо меньшее значение (используется кора дуба, ивы, лиственницы, корневище травянистого растения бадана и т.д.)
Дуб (Quercus robur). Это дерево - олицетворение мощи, крепости, силы. Особенно могучи одиночные старые дубы, растущие где-нибудь среди луга. Ствол такого дуба невысок и не очень прям, но зато очень толст в самом низу. Извилистые ветви широко раскинулись во все стороны, нижние почти касаются земли. Крона дерева напоминает шар. В лесу дуб выглядит совершенно иначе. Здесь он высокий, с узкой, сжатой с боков кроной, которая никогда не спускается до земли, а наоборот, расположена на довольно большой высоте. Ствол такого дерева более или менее прямой. Все это - следствие конкуренции за свет, которая проявляется между деревьями в лесу тем сильнее, чем ближе стоят они друг к другу.
В диком состоянии дуб растет в СССР на большой территории - от Ленинграда на севере почти до Одессы на юге и от государственной границы на западе до Урала. Область его естественного распространения имеет форму широкого клина, направленного с запада на восток.
Тупой конец этого клина упирается в Урал в районе Уфы. На всей этой огромной территории дуб далеко не всюду образует леса. Иначе говоря, дубовые леса имеют гораздо меньшее распространение, чем сам дуб. Эти леса мы находим только в наиболее благоприятных для дуба почвенно-климатических условиях. В доисторические времена дубовых лесов было значительно больше, чем сейчас, но и тогда они встречались далеко не всюду, где способен расти дуб. Это общее правило в растительном мире. Так бывает и у многих других растений. В пределах области естественного распространения (ареала) какого-либо растения оно отнюдь не везде растет массово.
Дубовые леса были широко распространены в древней Руси. Дубравы некогда подступали с юга к самой Москве. Стены Московского Кремля первоначально были дубовыми, и деревья для них вырубали поблизости от города. Однако теперь дубовых лесов осталось мало. Основная масса наших дубрав давно уничтожена. Депо в том, что эти леса занимают очень благоприятные для земледелия почвы - достаточно влажные, хорошо дренированные, богатые питательными веществами. Поэтому, когда нашим предкам нужны были пахотные земли, они в первую очередь вырубали именно дубовые леса.
В различных районах нашей страны дуб растет по-разному. Прямоствольный великан, высотой более 30 м - таким мы видим его в дубравах лесостепи, например в знаменитой Теллермановской роще близ города Борисоглебска Воронежской области. Недаром этот лесной массив был объявлен Петром I "корабельной рощей". Отсюда брали лучшую древесину для постройки русского флота. По-иному выглядит дуб под Москвой. Здесь он довольно корявый и невысокий - не более 22-23 м - и годится большей частью только на дрова. Еще севернее, например в Вологодской области, дуб растет в виде приземистого деревца или даже кустарника.
Интересно, что в прошлом дуб и на севере рос в виде крупных деревьев. В толще наносов на дне северных рек европейской части СССР иногда находят погребенные черные стволы таких дубов (это так называемый морёный дуб).
Лучше всего развивается дуб в Западной Европе, где климат более мягкий и теплый, чем у нас. Здесь известны деревья-великаны в возрасте 1500-2000 лет. Под Москвой самый старый дуб имеет возраст около 800 лет. Этот уникальный дуб - ровесник Москвы - сохранился в Горках Ленинских.
Ранней весной, до распускания листьев, дуб хорошо переносит временное затопление водами рек, чего не выносят многие другие древесные породы. В поймах рек, т.е. на пологих низких берегах, которые ежегодно заливаются вешними водами, нередко развиваются дубовые леса (пойменные дубравы). Во время разлива реки по такому лесу можно проехать на лодке: слой воды достигает метра. Но после того, как спадет вода, деревья одеваются листвой, и под ними появляются травы. В некоторых пойменных дубравах на почве пышно разрастается ландыш. Подобные ландышевые дубравы встречаются, например, в пойме реки Хопер близ города Борисоглебска. Весной в таком лесу можно видеть удивительную картину: почва под деревьями на большой площади сплошь покрыта ландышем, и среди зелени листьев рассыпано бесчисленное множество белых душистых цветков.
На территориях, не заливаемых весной водами рек, дуб часто растет в сопровождении других лиственных деревьев: липы, клена, ясеня, ильма, дикой яблони и др. Однако его обычно больше, чем остальных деревьев. В северо-западных районах страны, начиная примерно от Москвы, дуб и его спутники неплохо уживаются с елью, местами образуя елово-дубовые леса, но дуб здесь не чувствует себя хозяином. Нередко он вытесняется более жизнеспособной в этих условиях елью.
Дуб очень живуч. Он способен давать поросль от пня. После того как срубят дерево (конечно, не очень старое), на коре пня вскоре появляется множество молодых побегов. Когда они достаточно подрастут, на них можно видеть необычные гигантские листья. Сами побеги тоже очень сильные длинные и толстые. Ведь все соки, которыми корни прежде снабжали целое дерево, теперь идут только в молодые побеги.
Поросль на пне развивается из так называемых спящих почек. Это почки необычные. Они остаются живыми десятки лет, но при этом не распускаются, как бы дожидаясь подходящего случая. Такие почки первоначально образуются на еще тонком, совсем молодом стебельке. С течением времени стебель утолщается и превращается в ствол, но почка не "утопает" в толще древесины. Она ежегодно подрастает ровно настолько, насколько утолщается ствол, и всегда оказывается на его поверхности. Спящие почки в любой момент готовы распуститься. Они, как мы уже видели, быстро трогаются в рост после того, как срублено дерево.
Эти почки пробуждаются и в том случае, когда дуб, который всю жизнь рос в лесу, вдруг оказывается на свободе. Ствол его на открытом месте словно обрастает зеленью, на нем появляется масса коротких побегов с листьями. Это так называемые водяные побеги. Они тоже возникают из спящих почек.
А вот еще пример, показывающий, насколько живуч дуб.
Иногда в конце весны, когда дуб только распустился, на него набрасываются целые полчища гусениц и уничтожают всю листву. Дубы становятся совершенно голыми, безлистными, как зимой. Можно подумать, что деревья уже погибли. Но это не так. Через некоторое время они покрываются новой листвой. Это тронулись в рост покоящиеся почки, которые при нормальном развитии должны были бы распуститься только на следующий год.
Дуб имеет очень твердую и тяжелую древесину. О ее строении и других особенностях можно рассказать много интересного. Посмотрите на поверхность спила какого-нибудь свежего пня дуба и обратите внимание на цвет древесины. Почти вся поверхность пня, за исключением узкого наружного кольца, имеет довольно темную, коричневатую окраску. Следовательно, ствол дерева состоит в основном из более темной древесины. Это так называемое ядро. Древесина ядра уже отслужила свой век и не участвует в жизни дерева - по ней не проходят никакие жидкости. Темный цвет ее объясняется тем, что она пропитана специальными веществами, которые как бы консервируют ткани и препятствуют развитию гнили. Ядровая древесина дуба имеет специфический запах. Его ясно ощущаешь, когда проходишь мимо штабеля свежих дубовых бревен. Такой же запах имеют и дубовые бочки. Ядро - наиболее ценная для поделок часть ствола, из этого материала делают мебель, паркет, бочки и т.д.
Посмотрим теперь на более светлый, почти белый наружный слой древесины. На пне он выглядит как довольно узкое кольцо. Название этого слоя - заболонь. Именно по этому слою поднимается вверх по стволу тот почвенный раствор, который поглощают корни, - вода с небольшим количеством питательных солей. Заболонь - деятельная, активная часть древесины, имеющая большое значение в жизни дерева. Однако доля ее в общей массе древесины невелика.
Посмотрим теперь внимательно и с возможно более близкого расстояния на слой заболони. Если пень достаточно гладкий, здесь нетрудно заметить множество мельчайших дырочек, точно уколов тонкой иглой. Это перерезанные поперек тончайшие трубочки-сосуды, которые идут вдоль ствола. Именно по ним и поднимается почвенный раствор. У дуба по сравнению с другими деревьями сосуды имеют большой диаметр, их без труда можно видеть простым глазом. У многих других древесных пород они видны только в сильную лупу или микроскоп. Пропускная способность сосудов дуба довольно велика. Было подсчитано, что только за один жаркий летний день по сосудам в стволе старого дуба проходит вверх около 100 л почвенного раствора.
Рис. 3. Поперечный срез древесины дуба под микроскопом
Сосуды расположены на поверхности пня не беспорядочно. Они образуют скопления в виде тонких концентрических колец (рис. 3). Каждое кольцо состоит из очень многих сосудов, тесно сближенных друг с другом. На пне хорошо видно, что одно кольцо сосудов отделено от другого тонким слоем однородной древесины. Такое чередование слоев связано со сменой времен года. В конце весны - начале лета образуется кольцо сосудов, а в конце лета - начале осени формируется слой однородной древесины, лишенный видимых сосудов. На следующий год все повторяется вновь. И так много десятков, а иногда и сотен лет.
По кольцам сосудов на пне можно подсчитать возраст дуба. Счет надо вести, конечно, от центра ствола: здесь появились самые первые по времени кольца сосудов, когда дерево только начинало свою жизнь.
Сосуды у дуба хорошо видны не только на пне, т.е. на поперечном срезе древесины. Их нетрудно разглядеть и на продольном срезе. Посмотрите внимательно на плитку дубового паркета или на поверхность дубовой мебели, например стола. Вы увидите много тонких параллельных линий темного цвета. Эти линии собраны в узкие полосы. Между полосами - слои "нерасчерченной", однородной древесины. Вероятно, вы уже догадались, что тонкие линии - это разрезанные вдоль сосуды, а полосы из линий - кольца сосудов, разрезанные в том же направлении.
Не лишены интереса и ветви дуба. Тонкие веточки дуба, даже если на них нет листьев, легко узнать. Характерная их особенность - то, что на самом конце побега располагается целая группа почек. У других наших лиственных деревьев такого не бывает. Отдельная почка имеет яйцевидную форму и покрыта снаружи многими защитными чешуйками. Почки каждой древесной породы имеют свои отличительные признаки, и по ним можно даже зимой узнать любое дерево; для этого достаточно одной маленькой веточки.
Весной дуб распускается поздно, одним из последних среди наших деревьев. Он явно не торопится. Поспешность ему бы только повредила: ведь молодые листья и стебли этого дерева, которые едва появились на свет и еще не успели как следует вырасти, очень чувствительны к холоду, они погибают от заморозков. А весной заморозки бывают иногда довольно поздно.
Цветет дуб тогда, когда у него еще совсем маленькие листья и деревья кажутся одетыми в тонкое зеленое кружево. Когда говоришь о цветении дуба, это почти всегда вызывает недоумение: "Разве у дуба бывают цветки?" В представлении многих цветки обязательно должны быть крупными и красивыми. А у дуба они очень мелкие и невзрачные. Мужские, или тычиночные, цветки собраны в своеобразные соцветия - тонкие желтовато-зеленые повисающие сережки, которые немного напоминают сережки орешника. Эти сережки целыми пучками свешиваются вниз с ветвей и почти не отличаются по цвету от юных, совсем еще маленьких листьев.
Женские, или пестичные, цветки дуба найти труднее. Они совсем малы не больше булавочной головки. Каждый цветок имеет вид едва заметного зеленоватого зернышка с малиново-красной верхушкой. Эти цветки располагаются поодиночке или по два-три на концах особых тонких стебельков. Именно из них к осени образуются знакомые всем желуди. От весны до осени желуди проходят сложный путь развития. После цветения сначала разрастается маленькая чашевидная обертка-плюска, а затем и сам желудь. Только поздней осенью желуди полностью созревают и опадают на землю. А плюска еще некоторое время остается на дереве.
Дуб имеет редкую способность давать два поколения побегов в один сезон. Первое поколение образуется весной. Из почек появляются нормальные стебли с листьями, какие в это время вырастают и у всех других деревьев. Но проходит несколько недель, и весенний побег как бы достраивается. На конце его трогается в рост верхушечная почка и дает начало новому, летнему побегу. Вновь появившийся побег первое время имеет более светлую, иногда красноватую окраску и благодаря этому хорошо заметен. Позднее он темнеет и уже ничем не выделяется.
Летние побеги дуба появляются в начале июля, примерно в ту пору, когда по народному календарю наступает день Ивана Купалы. Вероятно, поэтому они получили название "Ивановых побегов". Такие побеги чаще образуются у дуба в более южных местностях, где иногда в одно лето может появиться даже два поколения подобных побегов.
Осенью на листьях дуба нередко можно видеть желтоватые или желто-розовые шарики величиной с небольшую вишню. Такие шарики называют галлами. Галлы представляют собой болезненное разрастание тканей листа. Причиной их появления является насекомое галлица, похожее на очень мелкую мушку. В начале лета галлица тонким острым яйцекладом прокалывает кожицу листа и откладывает в листовую мякоть яичко. Растение реагирует на это инородное тело сильным разрастанием тканей, и через некоторое время на листе вырастает шарик-галл. Если поздней осенью разломить такой шарик, в середине его можно обнаружить маленького белого червячка - личинку галлицы либо уже взрослое насекомое. В некоторые годы листья дуба бывают буквально усеяны галлами - на каждом листе их по нескольку штук.
Галлы называют иногда "чернильными орешками". Это название не случайно. Некогда их использовали для приготовления черных чернил. Чтобы получить чернила, нужно приготовить отвар орешков и добавить к нему раствор железного купороса. Сливая две слабо окрашенные жидкости, получим жидкость совершенно черную. Такое необычное явление объясняется просто. В галле содержится много дубильных веществ, которые обладают способностью, соединяясь с солями железа, давать густую черную окраску.
Аналогичный опыт можно проделать и с настоем чая (в нем также много дубильных веществ). Если в стакан некрепкого чая добавить несколько капель желтоватого раствора хлорного железа, жидкость становится совершенно черной.
Тем же самым объясняется и черная окраска мореного дуба, пролежавшего многие годы на дне реки. В стволе дерева много дубильных веществ, а в речной воде есть соли железа, хотя и в очень небольшом количестве. На протяжении столетий эти соли медленно прокрашивают ствол на всю его толщину.
Необходимо сказать немного и о желудях. Надо заметить прежде всего, что это не семена, а плоды (так как каждый образуется из пестика цветка). Но плоды своеобразные: все содержимое их состоит только из одного крупного семени.
Интересны и некоторые другие особенности желудей. Сравним их с семенами знакомых нам растений, например гороха, фасоли. Зрелые семена этих растений совершенно сухие. Они великолепно сохраняются и в тепле и на морозе. Но не таковы желуди. Они сравнительно сочные и очень капризные. Прежде всего они совершенно не переносят высыхания. Стоит им потерять даже небольшую часть воды, как они погибают. Чувствительны они и к морозу.
Наконец, они очень легко загнивают. Поэтому долго хранить их довольно трудно. Особенно трудно сохранить их живыми в течение зимы, с осени до весны. Эта проблема иногда возникает перед работниками лесного хозяйства.