Що можна зробити зі стовбура дерева

Що можна зробити зі стовбура дерева



Як зробити панно зі спилів дерева

Матеріал можна заготовити самостійно або придбати у спеціалізованих магазинах. Цей матеріал відрізняється тим, що знаходиться буквально під ногами під час прогулянок, пікніків за межами міста (у парковій зоні, у лісі, на дачі, біля водойм, на пилорамах).

Пропонуємо ознайомитися: Ягоди та листя брусниці дуже корисні

Техніка виконання настільки проста, що буде зрозуміла навіть новачкові. Вихідною сировиною є гілки, стовбури дерев самої товщини.

Найчастіше стіни прикрашають своєрідним панно зі спилів дерева. Самостійно цей вид декору виконати не важко, знаючи його види:

  1. Оздоблення фрагмента стіни;
  2. Декорування усієї поверхні;
  3. Акцент на аксесуари.

Зачищають поверхню наждачкою № 60-80 та наносять шар грунтовки.

Поверхню забарвлюють у тон оздоблення або контрастним кольором. Кожен елемент спила рекомендується зафіксувати за допомогою шурупів. Такий тип рекомендується для прикріплення окремих фрагментів на стіну з цегли, бетону.

Обліпиха. Має потрібну міцність, твердість та стійкість до гнилі. Добре піддається поліруванню та обробці за допомогою ножів-різців, покривається лаком. Має густину 700 кг/м3.

Відрізняється вираженими річними кільцями. Має щільний і міцний деревний шар, який мало схильний до гниття, легкий для обробки. Має густину 450-510 кг/м3.

Береза. Досить м'яка порода, яка є легкою в обробці та нарізці. Вона легко обточується токарним верстатом. Має густину 640 кг/м3.

Черемха. Цю породу дерева дуже люблять токарі, столяри та різьбярі по дереву за легкість в обробці, ідеальну щільність 600-750 кг/м3.

Слива та яблуня.Підходять для виготовлення домашніх предметів побуту або прикраси.

Дуб. Тверда та стійка до гнилі деревина, складна в обробці із щільністю 700 кг/м3.

Особливості

Панно з ялівцю має оригінальний вигляд. Нагріваючись, дерево не розбухає, не втрачає вихідної щільності та пружності. Ялівець благотворно впливає на організм.

  • активацію метаболізму;
  • насичення крові киснем;
  • підвищення пружності капілярів;
  • зменшення емоційної напруги.

Декоративні панно відмінно вписуються в інтер'єри парилок. Їх вішають на стіну, одержуючи від цього подвійну користь у вигляді прикраси кімнати та насичення повітря цілющими речовинами.

Під впливом високої температури з деревини починають синтезуватися речовини, що мають біологічну активність, їх називають фітонцидами. Вони знезаражують повітря в приміщенні, запобігають появі грибка і хвороботворних мікроорганізмів. імунної системи, допомагає у боротьбі з респіраторними недугами.

З давніх часів знахарі застосовували ялівцеві гілки при обкурюванні кімнат для дезінфекції повітря і предметів, що знаходяться в них. Це рослина використовували для лікування багатьох хвороб. ялівцю.

Воно є дошкою з різноманітними сюжетами. Ялівцеві стовбури мають невеликий діаметр, їх товщина становить приблизно 2 см. В ході обробки дерево не розтріскується, тому воно ідеально підходить для оформлення стін. Серед інших переваг виділяють:

  • гарна текстура;
  • стійкість до гниття;
  • здатність переносити високу вологість та температуру.

Вироби зі спилів дерева для дачі, будинку та майданчиків.

Вироби зі спиляних дерев сьогодні прикрашають багато будинків, садові ділянки та дитячі майданчики. Колода – чудовий матеріал для створення декору, до того ж екологічно безпечний.

Виконувати вироби можна не тільки зі спилів, а й сучків, що лежать під ногами. Засохлі гілочки більше підходять для виробів, ніж свіжорозпиляні. Переважно вибирати гілки з нерівностями та сучками. При розрізі проявляється оригінальний рисунок.

З дерев'яних пилок можна створювати предмети інтер'єру. Подивіться, на ці вироби зі спила дерева, фото додаються.

Безумовно, такий шедевр важко назвати виробом, оскільки це справжнє мистецтво. Такі меблі прослужать не одне десятиліття своїм власникам.

Є моделі, що виготовляються за спрощеною схемою. Наприклад, такий оригінальний столик.

Для роботи потрібен старий табурет та одне кільце соснового дерева.

Зі спилів виходить гарний декор для меблів. Тут потрібно лише включити вашу фантазію.

Вироби зі спилів дерев – справжнє мистецтво

Деякі вироби з деревини дивують та захоплюють своєю неповторною красою. Маючи під рукою інструменти, зробити вироби нескладно. Подивіться майстер-клас із виготовлення дерев'яного серця.

Аналогічним способом можна виконати й інший декор для дому, наприклад такий, який ви бачите на цих фото.

А ось майстер-клас з виготовлення годинника.

Незвичайні підставки для чайного набору виходять із природного матеріалу. Головне, виміряти правильний діаметр спила.

Подивіться відео, з якого ви дізнаєтесь, як робити ексклюзивну стільницю для чаювання.

Поради щодо створення виробів

Якщо ви вирішили спробувати свої сили у створенні декору зі спила, то прислухайтеся до наших рекомендацій.

  1. Для роботи підійде будь-яка корч або гілка, знайдена в лісі або парку.
  2. Деревину необхідно очистити за допомогою металевої щітки, після чого відмити і добре висушити.
  3. Якщо вже вирішено, який вид набуде фігура, висвердлить або видовбати поглиблення.
  4. Покрийте вироби лаком.

Фактично, кожен виріб виконується згідно з вищезгаданими правилами.

Деревина – це той матеріал, який гармонійно поєднується з металом, пластиком, склом тощо. Тому вироби зі спила дерева доповнюють іншими матеріалами.

Оригінально виглядають доріжки у саду, зроблені зі зрубу. Достатньо обробити деревину захистом від корозії та укласти у правильній послідовності, попередньо зробивши основу з піску.

Привабливо дивитимуться квіти у вазі, зробленій зі спила.

Для роботи приготуйте:

  • пластиковий горщик для основи;
  • багато дерев'яшок;
  • лак;
  • клей;
  • темний папір.

Крок 1. Приготуйте усі матеріали.

Крок 2. Підріжте гілки, щоб вони були однаковою довжиною, але вищими, ніж ємність на 2 см.

Крок 3. Нанесіть клей на поверхню контейнера та оберніть його папером.

Крок 4. Приклейте гілочки до паперу. Для стійкості палички мають бути рівними знизу.

Крок 5.Додайте декоративних гілок і штучних квітів, і ваша ваза набуде готового вигляду. Можете використовувати живі рослини. Така ваза прикрасить дім.

Подивіться, якого зайця можна зробити своїми руками.

Як відомо, старі дерева викорчовуються і вирушають на сміття або в піч. Але не поспішайте це робити, адже з них можна створювати дивовижні клумби для квітів. Якщо деревина має нормальний вигляд, їй обов'язково знайдеться застосування, головне, проявити фантазію і знайти трохи часу для роботи.

Прийнято розбивати клумби на землі та огороджувати їх гіпсом, автопокришками, металевими ґратами чи пластиковими пляшками. Ми пропонуємо зовсім інший варіант, який вам сподобається. Оригінально дивитимуться квіти, що ростуть, із сухої колоди.

Стовбур сухого дерева чудово підійде для форми клумби. Тим паче робиться вона просто. За допомогою стамески, бензопили та молотка ви зробите оригінальну клумбу лише за 2 години. Видовбуйте по всьому периметру колоди поглиблення, насипте туди грунт і висадіть квіти на свій розсуд.

Вироби зі спиляних дерев своїми руками порадують усіх домочадців. Адже це не куплена в магазині річ за величезні гроші. Ми пропонуємо подивитися майстер-клас з виготовлення свічника. Такий виріб додасть приємну атмосферу вашому саду чи будинку.

Зі спила колоди можна будувати будь-яку споруду, головне мати навички та вміння працювати інструментами. Подивіться на фото, яку незвичайну криницю можна зробити на дачній ділянці. Для його виготовлення знадобиться оциліндрована колода. А якщо додати товсті гілки дерева та широкі стовбури, то вийде досить гарна споруда.

Пропонуємо відеодобірку декору зі спила дерева.

Меблі з дерев'яних спилів

Непоганим варіантом прикраси будинку чи саду будуть нескладні фігурки звірів чи птахів.

Дерев'яна сова

  • Знадобляться два круглі елементи діаметром 20 і 15 см. Це основа виробів.
  • До цих елементів за допомогою клею або цвяхів треба прикріпити по 2 кола меншого діаметра. Це очі птахів.
  • Для оформлення крил дві округлі заготовки необхідно розпиляти навпіл. Їх закріплюють із двох сторін основи.
  • Зіниці можна зробити з намистин.

Для особливого ефекту кору із заготовок краще не знімати.

Подібним чином зайчика, кішку, їжачка, казкових героїв та персонажів мультфільмів.

Використовуючи зрізи дерева, можна виготовити оригінальні та функціональні меблі для дачі.

  • Для виготовлення столика треба збити несучу частину.
  • Зверху роблять додаткові борти.
  • Зрізи добре обробляють, полірують, укладають у рамку.
  • Порожнини між деталями стільниці заповнюють епоксидною смолою.
  • Після сушіння виріб ретельно шліфують.

Так само можна оформити табурет, невелику лаву, декорувати альтанку.

Застосування дерев'яних спилів при виготовленні та декорі домашнього та садового інтер'єру набирає популярності. Матеріал є безпечним для здоров'я. Вироби відрізняються низькою собівартістю. І чудово доповнюють інтер'єр.

В умілих руках майстра шматок дерева перетворюється на… Та на що завгодно:

Всі ці предмети меблів для будинку можна виконати зі спилів дерева, просто потрібно вибрати різний діаметр, товщину стовбура, з якого будуть випиляні заготовки.

Для невеликого декоративного столика потрібен широкий чурбак, спил робиться не дуже тонкий. Оригінальним вийде стіл, якщо залишити у дерева кору. Ефект природності та натуральності буде повним.Ніжки оберіть на свій смак, вони можуть бути металевими або дерев'яними, столик можна зробити дуже низьким, поставити на нього дерев'яну діжку з квіткою, або вище – для журналів та газет. Для захисту від шкідливих жучків обробіть стільницю лаком із захисними добавками.

Декор кімнати спилами дерева своїми руками у вигляді годинника

Неважко зробити декоративну поличку зі спила дерева, відпиливши його від ствола самостійно або придбавши готовий. З одного кругляша вийдуть дві напівкруглі навісні полиці:

  • розпиляйте коло діаметром приблизно 30 см навпіл;
  • Візьміть 2 кутових кріплення для настінних полиць, прикріпіть шурупами їх спочатку до полиці, а потім до стіни.

Усі! Пахнучою смолою предмет інтер'єру готовий.

Про компанію

Ось ця фотографія двох однотипних інтер'єрних панно зі спилів дуба, клена, туї, берези, липи, яке доступне для замовлення в магазині спилів, дуже ілюструє різницю між спилами з покриттям і без покриття.

Ліве панно це просто просушені та відшліфовані спилки, в які для розмаїття додані два спила дуба, просочених спеціальним маслом. Саме олію для просочення дерева ми найчастіше використовуємо для покриття наших дерев'яних спилів. Дворазове просочення маслом дуже красиво виявляє структуру та малюнок дерев'яного спила, захищає його від зовнішніх впливів, надає оксамитову матовість поверхні, наповнюючи деревні пори. Невипадково паркети з цінних порід дерева просочують саме маслами, а наступному догляді натирають воском.

Воскову обробку ми застосовуємо тільки за спеціальним замовленням — надто вона трудомістка, а значить дорога.

Віск надає спилу з берези (на фото) виняткові вологовідштовхувальні властивості, ідеальну гладкість та благородний блиск.Але, на жаль, віск легко може покритися біліми плямами від вологи та подряпинами від механічного впливу. Це, звичайно, все можна виправити, але покриття доведеться реставрувати. Якщо ваша мета створити розкішну інтер'єрну композицію з дерев'яних спилів у родовому маєтку, яка зберігалася б десятиліттями, покриття воском це хороший вибір.

Звичайно, дерево саме по собі має прекрасний колір та неповторний малюнок, який варто лише підкреслювати та зберігати. Але іноді інтер'єр вимагає колірного втручання. Тоді найдоречнішим виглядає моріння дерев'яного спила.

Найбільш природно виглядає, звичайно, морений дуб. Справжня морена деревина дуба одна з найрідкісніших і найцінніших у світі деревин, яка, зрозуміло, коштує дуже дорого. Тому дуб, покритий водяною морилкою, це красиве і стильне рішення, що не підриває ваш бюджет. Спилки інших порід дерева теж можна покривати морилкою різних видів, домагаючись індивідуального поєднання кольорів та відтінків, що підходять саме для вашого випадку. Найчастіше морений спил додатково просочують маслом або покривають лаком.

Покриття лаком, на наш погляд, трохи простакувате покриття для дерев'яного спила. Навіть найлегший матовий лак створює на поверхні невелику блискучу плівку, а також деяку шорсткість порівняно з іншими видами просочення спила з дерева. Тому лак для покриття спилів дерева будь-якої породи ми використовуємо дуже рідко, тільки на прохання наших замовників.

Ну і звісно, ​​спилки з дерева можна фарбувати. Найчастіше фарбовані спилки з дерева використовують для оформлення весіль та вітрин магазинів, коли необхідно декорувати інтер'єр у строго заданому кольорі.Колір може бути будь-яким, ми підбираємо його за кольоровим віялом.

На весільному святкуванні білі спили виглядають дуже доречно. Саме до нас звертаються весільні декоратори із такими замовленнями.

Як зробити стільницю зі зрізу дерева

Для виготовлення цього дизайнерського предмета необхідний спил стовбура дерева, який використовується як стільниця. Ніжки можуть бути виконані або також з деревини, або з металу. Ніжки у таких столів можуть бути виготовлені як із дерева, так і з металу.
Для створення такого красивого і неповторного предмета інтер'єру лише потрібно виділити час і витратити трохи власних сил. З усіх різновидів найвигідніше змайструвати журнальний стіл зі спила дерева. Найбільш виграшними виходять журнальні столики, виготовлені із цього матеріалу.

Вибір дизайну

Виберіть, якої форми вам потрібен журнальний стіл:

Чим товщі ствол ви використовуєте для круглого столу - тим більшого розміру столик у вас вийде. У випадку прямокутної або овальної форми необхідно використовувати поздовжні зрізи деревини. Для таких столів використовують поздовжні зрізи деревини.
Після цього треба визначитися з кількістю ніжок. Чи підійде вам стандартне рішення на чотирьох опорах, чи ви захочете використати три ніжки, прикріплені під певним кутом. Існують столи з однією опорою, розташованою по центру – тоді вона має бути достатньо масивною та широкою, щоб забезпечувати стійкість. Такі столи можна виготовляти з однією опорою по центру замість ніжок.
Є варіанти, виконані з одного шматка, наприклад, пня або коряки. У цьому випадку відповідно оброблене кореневище може відігравати роль ніжок столу.Як ніжки можуть використовуватися оброблені корчі або товсті гілки.
Бувають моделі, створені з кількох спилів, залитих епоксидною смолою.

Ідеальний матеріал

Дерево є найбезпечнішим з погляду здоров'я матеріалом. Крім того, воно чудово піддається обробці та легко комбінується з іншими матеріалами. Дерево відмінно комбінується практично з усіма матеріалами.
Обробивши дерев'яний спил спеціальними складами, ви можете зупинити його гниття, а також повністю виключити вплив води та комах. Столик із правильно обробленого спила прослужить дуже довго.
Невеликим недоліком є ​​те, що дерев'яні меблі не люблять прямого сонячного світла, внаслідок чого можуть змінювати свій відтінок. При тривалому перебування на сонці спил може вигоряти.

Підготовка

Звичайно ж, можна знайти в інтернет або в будівельному магазині відповідний зріз дерева, але цікавішим варіантом буде похід у ліс. Необхідно знайти сухе повалене дерево достатньої товщини, при цьому воно не повинно бути трухлявим. Знайти зріз дерева, що самостійно підходить для столу, може бути важко.

Необхідно спиляти кілька частин і вибрати серед них варіант, який не має жодних дефектів. Краще не використовувати шматки з тріщинами, сколами та сучками. Вибирати необхідно сухий спил без дефектів.
Після цього необхідно підготувати інші матеріали та обладнання. Найчастіше вам знадобляться пила, рубанок, шліфувальна машинка і дриль. З матеріалів можуть стати в нагоді епоксидна смола, лак, столярний клей і кріплення. Крім самої деревини, буде потрібний і спеціальний набір інструментів.

Етапи роботи

Розглянемо загальний план робіт виготовлення столу з одного зрізу:

  1. Спочатку потрібно підготувати дерево. Для цього зніміть кору та видаліть за допомогою рубанка всі нерівності, після чого обробіть поверхню за допомогою шліфувальної машинки.
  2. Якщо на спилі є тріщини, їх необхідно зміцнити за допомогою дерев'яних «метеликів» і залити епоксидною смолою. Після цього знову відшліфуйте поверхню.
  3. За допомогою пензлика покрийте весь шматок лаком або епоксидною смолою.
  4. Висушіть стільницю, що вийшла.
  5. З нижньої сторони просвердліть отвори і за допомогою заздалегідь закріпленого кріплення встановіть ніжки.

Спочатку потрібно підготувати стільницю.
Для виготовлення столу з декількох зрізів спочатку випилюють основу ДСП або ДВП. З боків основи роблять тимчасові бортики. Усередині форми, що вийшла, розміщують спилки і заливають все епоксидною смолою. Після висихання необхідно видалити бортики і відшліфувати стільницю, що вийшла. Після цього залишається пофарбувати стільницю з нижнього боку та прикріпити ніжки. Після того, як стільниця готова, її заливають епоксидною смолою.

Чим заливають столи зі спилів дерева

Як говорилося вище, виготовлення столу з кількох спилів використовують епоксидну смолу. Для отримання оригінальнішого вигляду стільницю можна пофарбувати в інші кольори, додавши в смолу деякі компоненти:

  • крейда для отримання білого кольору;
  • сажа додасть чорного кольору;
  • цемент робить стільницю сірою;
  • у магазинах можна придбати барвники інших кольорів.

Створення домашнього затишку за допомогою саморобних меблів

Меблі виглядають абсолютно по-різному, залежно від виду наявної сировини. Робляться столи та стільці, оскільки силует самого спила вже нагадує невеликий столик чи стілець.

Існує два основні принципи створення меблів:

Модульний - Складання елемента з невеликих частин (модулів). Власне, із цим способом ми вже знайомі. Він дозволяє створити виріб абсолютно будь-якої фігури. Тут також необхідно досягти ідеально рівної поверхні. На стіл буде ставитися посуд, і щоб він не перекинувся, поверхня стола повинна бути ідеально відшліфована.

Цілісний - за основу береться цілісний елемент. Цей варіант набагато простіше попереднього в технічному плані, але складніше у пошуку великого діаметра бруска. Зі стільцями справи кращі, а якщо ви хочете стіл, за яким би вечеряла вся родина — доведеться повозитися з пошуком спила великого діаметру. Ціна габаритного спила досить велика.

Неважливо, який принцип ви застосуєте у створенні виробу, головне – одразу оцініть свої можливості, щоб не зіпсувати матеріал. Будь-який спосіб хороший, адже дерев'яні меблі славляться міцністю та довговічністю

Спилки дерева в обробці стін будинку

Ніяка вагонка не зрівняється за дизайном з такою обробкою стін у заміському будинку. Стіна, що пахне лісом, дозволить відчути себе самітником, оточеним багатовіковими деревами. Незвичайний дизайн стіни зробити досить просто, потрібно тільки зі стовбура дерева розпиляти тонкі пластини, акуратно акуратно кожна «плиточка» кріпиться за допомогою клею на стінку.

Таким чином можна кружок за кружком викласти всю поверхню або тільки частину стіни - і в тому, і в іншому випадку ефект буде приголомшливим. Дизайнери назвали такий декор «стіна навиворіт» – залишається відчуття, що в кімнаті поклали броню з ще не розколотих цурбаків.

Зрозуміло, перед декоруванням стіни деревом її потрібно вирівняти, укладати спилки можна в будь-якому порядку - кожна плитка матиме унікальний малюнок, за рахунок чого досягається незвичайність, неповторність дизайну.

Спилки дерева в інтер'єрі

Інтер'єр квартири зі спилами дерева

Після кріплення спилів на поверхню стіни її потрібно обробити, щоб випадково не поранитися про шорсткість дерева, уникнути скал. Можна відшліфувати поверхню, потім покрити морилкою, лаком. Крім того, дерев'яні спили потрібно обробити антигрибковими, інсектицидними складами.

Такий дизайн можливий у приміщенні, оформленому у відповідному стилі, і дерев'яні спилки в інтер'єрі повинні підтримуватись ще хоча б декількома елементами декору, інакше вони виглядатимуть чужорідно. Правильно підібрані матеріали для обробки решти стін, кольорова гама та меблі дозволять створити гармонію простору, що підкреслює єдність людини з природою.

Застосування спилів дерева в інтер'єрі

Дизайн із спилами дерева

Декор кімнати спилами дерева своїми руками

Вироби для саду

Заміські ділянки – простір творчості. Зі спилів дерева можна зробити фігури для саду, дачі, зібрати паркан або прикрасити двір.

Особливо можна виділити такі дизайнерські рішення:

  1. Доріжка. Роботи починаються з копання траншеї глибиною 10 см, що перевищує товщину спилів. На її дно засипається подушка з піску та гравію, укладається гідроізоляція з поліетиленової плівки. Для доріжок готуються диски зі стовбурів дерев завтовшки не менше 8 см. Захист деревини від гниття забезпечується обробкою оліфою в 2 шари. Схема розташування спилів є довільною, але продумати її треба заздалегідь. Бордюр можна зробити із вертикально встановлених цурбаків.Усі зазори щільно засипаються піском.
  2. Огородження. Різні дерев'яні конструкції зі спилів дерев із давніх часів застосовуються як огородження. Класичний приклад – частокіл. Відрізки стволів потрібної довжини встановлюються вертикально, впритул один до одного. Верхня частина загострюється. Декоративність підвищується, якщо всіх елементів зробити однаковий спил під кутом до осі колоди. Загорожі можна зробити з круглих дисків. Секції формуються між вертикальними стійками як решітки з рейки. На перехрещуванні закріплюється круглий спил. В результаті виходить оригінальний орнамент.
  3. Місток. Дерев'яний місток через струмок, канаву чи іншу перешкоду не тільки забезпечує комфортне переміщення дільницею, а й прикрашає її. Креативно виглядає дугоподібна конструкція. Основу можна зробити з двох широких балок, яким надається аркова форма шляхом видалення зайвої деревини. Між балками закріплюється підлога, яка покривається дисками спилів, що надає особливої ​​краси. Безпека містка забезпечують поручні.
  4. Клумби. Спил стовбура може стати квітковою клумбою. На фото показано приклад човнового типу. Зі стовбура сухого дерева відпилюється колода довжиною понад 1 м. За допомогою стамески та сокири в ньому видовбається поздовжня порожнина. Заготівля жорстко закріплюється на поверхні, а в порожнину засипається родючий ґрунт. Клумба готова. Таку конструкцію можна поставити не лише в саду, а й на бетонному майданчику перед будинком. Інший варіант – невелика клумба із пня. Якщо довелося спиляти велике дерево, його залишки можна не викорчовувати, а використовувати як елемент дизайну. Зверху видовбає лунка, в яку засипається грунт.

Можливості декорування дачної ділянки не обмежуються цими напрямами. Оригінальні вироби створюються як ліхтарів, різних скульптур, колодязів тощо. Дерево чудово поєднується з каменем та металом.

Такі речі виготовляються з непридатної сировини. Невеликі витрати на витратні матеріали компенсуються чудовими виробами, здатними прикрасити заміську ділянку, сад, інтер'єр міської квартири. Зі спилів можна зробити безліч різних потрібних і оригінальних речей, які облагородять побут і стануть незамінними помічниками на кухні та на вулиці.

Кільця дерева: Річні кільця дерев – як утворюються та що можна визначити

Річні кільця дерев – як утворюються та що можна визначити

Учень початкової школи знає, що визначити вік деревних рослин можна за їх зрізом, визначивши кількість річних кілець. Вперше цей спосіб запропонував Леонардо да Вінчі. Він припустив причину, від якої залежить ширина кілець, вказуючи на метеорологічні умови. Російські вчені А. н. Бекетов та Ф. н. Шведи підтвердили його припущення своїми науковими дослідженнями. Але це сталося вже в 19 столітті. А американські дослідники пов'язали особливості малюнка на зрізі та аномальні природні явища, зіставивши вік рослин та метеорологічну хроніку на заході Північної Америки. З'ясувалося, що деревця, що починають своє життя у весняний період мають візерунок з річних кілець, що помітно відрізняється від тих, що зароджувалися восени. Вважають, що кожному кільцю відповідає один рік життя. Але в процесі досліджень вчені з'ясували, що деякі дерева мають несправжні річні кільця, а в інших їх немає взагалі.

Пам'ять біля дерева

Багато дерев живуть набагато довше, ніж люди, зберігаючи в собі таємниці пережитого цілих поколінь. Але найголовніше, що вони зберігають у собі карту пам'яті природи, яку можна побачити, зробивши розріз стовбура дерева. Адже найпростіше дізнатися про вік – це підрахувати річні кільця дерев.
На сьогоднішній день стараннями та працями вчених найпопулярнішим методом дослідження віку та умов зростання є взяття у стовбура дерева невеликого зразка, званого керном. Деревна рослина при цьому не страждає, а продовжує розвиватися.
Між деревиною та корою міститься клітинна тканина, яка називається камбієм. Річні кільця складаються з клітин камбію. Вони нерівномірно діляться, залежно від клімату та погодних умов, обволікаючи деревину у дуже тонке кільце, розміром не менше одного міліметра. При розподілі ці клітини утворюють провідну тканину. Нею рухаються соки та поживні речовини. Це відбувається навесні, коли відступають морози, ґрунт відтає і рослина потребує харчування для подальшого зростання та розвитку. Ближче до холодів, коли процес зростання уповільнюється, стінки провідних судин потовщуються і починають утворювати щільніші і міцніші річні кільця дерев, що згодом є корою дерева. Кора служить механічним захистом і надає фортеці стовбуру.

Що визначають за річними кільцями

По річним кільцям дерев визначають вік дерева. Вони знаходяться у деревині. Найстарше кільце розташоване в середині зрізу, тому що кожне нове наростає на попередньому.
Крім цього, за розрізом стовбура дерева можна обчислити погодні катаклізми минулого та робити прогнози. Вчені завжди ставили питання, чому річні кільця мають різну ширину.Наука дендрокліматології пояснює це взаємозв'язком між зміною сезонної погоди та щорічним приростом деревини. Якщо умови клімату були поганими, то річні кільця дерев будуть вузькими. Широкі кільця з'являються, коли природні умови найбільше підходять для зростання та розвитку.

Визначення віку дерева по річних кільцях, вивчення закономірності їхнього зростання дозволило вченим зробити ще кілька відкриттів у цій галузі. Наприклад, з'ясувалося, що після відмирання листя, нирок або квітів через пізні заморозки можуть утворюватися вторинні кільця, звані помилковими. А також, ширина кілець може залежати не тільки від погоди, а й умов, у яких рослина росте. Чим більше світла і простору, тим ствол ширший і міцніший. Кругові візерунки на зрізі можуть виглядати асиметрично, що теж цілком зрозуміло. З сонячного боку вони ширші, ніж із тіньової. Зайва вологість теж має свій вплив на сприятливе зростання дерева або, навпаки, його загибель.
Існують дерева, які не мають річних кілець. Наприклад, оливкове дерево. Через постійні сприятливі умови воно знаходиться в безперервному зростанні, тому річні кільця не утворюються.

Найстаріші дерева-гіганти

Вчені завжди були впевнені, що довгожителі - найвищі дерева з широкими, неосяжними стовбурами. Адже річні кільця деревини з часом дедалі більше збільшують товщину стовбура. Тому секвої і секвойядендрони, великі дерева-виконавці, що ростуть у Північній Америці, досить довго вважалися найдавнішими.
Гігантський ствол секвої може досягати ста метрів, а діаметр близько 8,5 метрів. На пні цього дерева можна побудувати невеликий затишний будинок.Також відомий випадок, коли в місці величезного дупла гігантського дерев'яного велетня проклали тунель завдовжки 8,7 м-коду, висотою 3 м-коду і шириною 2,5 м-коду.
Серед цих велетнів і виявили секвойю, якій на той момент було понад 2125 років. Дуже довго це дерево вважалося найдавнішим на планеті.

Але в середині 20 століття з метою наукових досліджень спилили древню остисту міжгірську сосну, якою виявилося понад 4900 років! Фахівці не могли і припустити, що сосна близько 5 тисяч років, адже його висота була не більше 10 метрів. Звичайно, вони пошкодували про скоєне, але саме завдяки цьому нагоді стало зрозуміло, що розміри дерева не завжди відповідають його віку. До вивчення інших сосен-довгожителів ставляться тепер більш уважно і дбайливо, використовуючи для дослідження найсучасніші методики та технології. Таких сосен-довгожителів нарахували чимало і кожній з них дали власне ім'я.
Річна карта цієї унікальної древньої деревини відрізняються своєю незвичайною щільністю, тому не видно неозброєним оком. Воно росте дуже повільно і збільшується в діаметрі за 100 років лише на 2,5см. На сьогоднішній день ці сосни вважаються найдавнішими на нашій планеті. Але хто знає про те, що трапиться ще років через 50 або 100. Можливо, інші вчені зможуть знайти дерева ще старші за ці.

Що таке річні кільця?

Річні кільця формуються у дерев, які ростуть у місцях, де існує виражена зміна клімату. Щороку в стовбурі дерева з'являється нове кільце, тому ці кільця і ​​називають річними або річними. Отже, побачивши поперечний спил дерева (або пеньок), можна дізнатися, скільки дерев було років.

Чому ж з'являються ці річні обручки і чому тільки в місцях зі зміною клімату? Справа в тому, що взимку рослина малоактивна (як би спить) і тому майже не росте, а ось навесні та влітку процеси росту дуже активні. При цьому клітини стебла, що утворюються навесні, відрізняються від клітин, що утворюються влітку. Це виявляється у тому, що бачимо на спилі ствола чергування темних (зазвичай тонких) і світлих (широких) смуг. Така пара і є річне кільце.

За зростання стебла завширшки відповідає камбій. Навесні камбій формує ранню деревину, що складається з великих судин та невеликої кількості волокон (один колір). З середини літа камбій утворює переважно волокна – і це пізня деревина (інший колір).

Якщо весняно-літній період був сприятливим (досить тепла та вологи), і тому рослина добре росла, то річні кільця будуть широкими (товстими). У несприятливі роки річні кільця вузькі. Також ширина річних кілець залежить від умов зростання дерева: з південного боку кільця товщі, а з північної вже, якщо дерево росте в тіні, то кільця також будуть вже. Тому фахівці з річних кілець дерева можуть розповісти про те, в яких умовах воно зростало.

У природних зонах, де зміна клімату виражена слабо, дерева ростуть цілий рік і тому річні кільця не помітні.

Слід знати, що річні кільця бувають і у тварин (наприклад, луска риб), і їхнє утворення також пов'язане зі зміною періодів активного росту та спокою.

Сосна звичайна. Поперечний спил ствола (видні річні кільця)

Річні кільця пророкують загибель дерев

Стан хвойного лісу можна дізнатися з деревних річних кільцях, які можна вивчити без особливої ​​шкоди для самих дерев.

Річні кільця можуть дати нам багато інформації про те, що відбувається з деревом. Нещодавно ми розповідали, як за структурою деревини можна оцінити, коли дерево особливо страждало від комах-шкідників – в результаті можна зрозуміти, коли траплялися спалахи шкідників і які можливі причини були виною.

В іншій статті, опублікованій у Frontiers in Plant Science, велика група дослідників із 19 країн, до якої входив В'ячеслав Харук з Інституту лісу ім. В. Н. Сукачова Сибірського відділення РАН описує надійний і доступний спосіб прогнозування смертності хвойних дерев на основі вимірювання параметрів річних кілець. Новий метод дозволяє визначати ймовірність загибелі деревостанів, зробивши аналіз лише кількох десятків зразків деревини.

Автори роботи зібрали дані щодо 7454 загиблих і живих дерев кількох десятків видів хвойних та листяних. З'ясувалося, що в ослаблених деревостоях задовго, у середньому за два десятиліття до загибелі, річний приріст деревини починає варіювати від дерева до дерева, деревина приростає несинхронно. За словами В'ячеслава Харука, завідувача лабораторії Інституту лісу ім. В. Н. Сукачова СО РАН, «…у загиблих дерев задовго до смерті з'являються розбіжності у параметрах річного приросту проти тими рослинами, що вижили».

Щоб дослідити річні кільця, не обов'язково спилювати дерево. За допомогою спеціального пристрою можна без шкоди для рослини витягти зі стовбура невеликий зразок – керн, якого достатньо для досліджень. Метод працює тільки для хвойних дерев, але саме хвойні в останні роки вимагають особливої ​​уваги. Стан хвойних лісів погіршується як у Євразії, і у Північній Америці.Це пов'язано і з посухами, і з атаками комах-шкідників, які розмножуються тим активніше, що вища температура повітря.

Наприклад, у Середньому Сибіру внаслідок недавнього масового розмноження сибірського шовкопряда усихання охопило 800 тисяч гектарів темнохвойних лісів. Пихтарники Красноярського краю під впливом посухи та жука-короїда уссурійського поліграфа, який раніше не спостерігався у тутешніх лісах, загинули на території близько 400 тисяч гектарів. Для захисту лісів потрібно вміти вчасно оцінити їх стан, але методи, що зазвичай використовуються тут, засновані на експертній оцінці і на лабораторних біохімічних аналізах, які, хоча досить точні, все ж вимагають значного часу, витрат і дорогого обладнання. Метод річних кілець може стати ефективною та зручною альтернативою у справі захисту хвойних лісів у всьому світі.

За матеріалами прес-служби Федерального дослідницького центру "Красноярський науковий центр Сибірського відділення Російської Академії наук".

Річні кільця дерев. Як утворюються річні шари деревини

Річні кільця

Щороку при зростанні дерева в ньому утворюється зовнішній шар деревини у вигляді кільця. Таку освіту називають річним кільцем. Якщо порахувати їхнє число, то можна точно дізнатися вік дерева. Однак, варто відзначити, що не у всіх дерев бувають річні кільця, і не завжди вони з'являються протягом року.

Кожне річне кільце утворюють дві частини: внутрішня частина кільця (світла і пухка) і зовнішня частина (темніша і щільніша). Ці дві частини однієї й тієї ж кільця різняться часом їх освіти: світла і рихла – навесні і влітку; темна-восени. Подібний вигляд річних шарів дерева характерний лише для середньої смуги.Взимку в нашому кліматі дерева не ростуть, тому вони мають неоднорідну структуру.

Якого дерева не утворюються річні кільця?

1. Дуб; 2. Клен; 3. Олива; 4. Вільха. Правильна відповідь: Олива. У тропічному кліматі, де немає зими, зростання дерева відбувається постійно. З цієї причини більшість тропічних дерев не мають помітних річних шарів. У вільхи, наприклад, утворюються хибні річні кільця. Ефект кільця утворює деревина різної густини. А різниця виходить за рахунок зміни умов довкілля: тепло-холодно (у північних широтах), сухо-волого (в екваторіальних).

Камбій

Тканина, розташована у дереві між деревиною та корою є особливою. Вона складається з живих клітин, здатних до поділу та зростання. Така тканина має назву "камбій". Ця тканина утворює навколо зовнішнього кола деревини дуже тонке кільце розміром менше міліметра, яке можна побачити лише за допомогою збільшувальних приладів. Клітини камбію мають подвійне призначення. При їхньому розподілі виробляються як дерев'яні клітини, так і клітини кори. Властивості клітин, що утворює камбій, різні. Для деревини створюються клітини, якими рухаються різні соки дерева і поживні речовини. З них складається тканина, що проводить. При утворенні кори створюються тканини механічні, що надають міцність стовбуру.

Важливо запам'ятати, що річні кільця утворюються через нерівномірного поділу клітин камбію!

Як утворюється річний шар деревини

Розглянемо процес виникнення клітин провідної та механічної тканини, з якого випливає, що це відбувається зовсім не випадково.

Навесні з настанням тепла, коли припиняються морози та відтає земля, у дереві відновлюються життєві процеси: починається рух соків, зростання квіткових бруньок, розпускається листя, з'являються нові пагони, проходить цвітіння.

Під час бурхливого весняного розвитку дерево потребує прискореної передачі води та поживних речовин до гілок із коренів, які, у свою чергу, вбирають необхідні елементи із ґрунту. На допомогу приходить камбій. Він виробляє багато клітин для побудови провідної тканини, що складається з широкопросвітних судин. Через них необхідно буде пропустити велику кількість необхідних соків. Деревина, що народжується, створює внутрішню, весняну частину річного кільця.

До осені починається процес уповільнення росту та утворюються вузькопросвітні судини з потовщеними стінками, які надають міцності стовбуру. Порожнини клітин механічної тканини значно менші, зате вони мають потовщені стінки. Ці клітини створюють зовнішню, осінню частину. річного кільця дерева, що знаходиться зовні та ущільнену. Наступного року процес відновлюється. Спершу утворюються клітини провідної тканини, а до кінця року – механічної.

Таким чином, легко визначити кордон між деревиною двох суміжних років. Кордоном є лінія зіткнення клітин, відкладених восени попереднього року, з клітинами, що утворилися навесні наступного року. Зверніть увагу на ілюстрацію. На зрізі дерева поділ шарів видно неозброєним оком. Фахівці кордон між сусідніми річними шарами деревини вивчають під мікроскопом.

У таких листяних порід, як дуб і ясен, річні утворення добре помітні, тому що у весняній частині деревини у цих рослин зосереджена велика кількість великих судин. В інших листяних порід (берези, верби, липи, осики) судини дрібні та річний шар помітний слабко. Для лабораторних досліджень, щоб межа між кільцями виступала різкіше, таку деревину потрібно пофарбувати. Найпростіший спосіб – використання хімічного олівця. У хвойних деревних порід, наприклад, ялина, кедр, модрина, сосна або ялиця, річні кільця завжди добре видно. У них пізня осіння деревина має забарвлення темніших тонів, ніж весняна.

Сподобався матеріал? Поділіться з друзями. Тисніть на кнопки!

Річні кільця дерев, а що ми дізнаємось

Роки життя дерев помірних і холодних широт можна визначити за поперечним спилом їх стовбурів, порахувавши річні кільця (Річні шари). Такий шар, як правило, відповідає приросту деревини за вегетаційний період. Деревина, що народжується навесні і на початку літа, помітно відрізняється від пізнішої, що з'являється наприкінці літа та восени.

Коли дерево тільки починає вегетувати, то у деревині утворюється багато широкопросвітних судин. Восени судини формуються вузькі, а сама вона стає щільнішою і темнішою. Зазвичай перехід від ранньої деревини до пізньої поступовий, зате перехід від пізньої до ранньої простежується досить чітко, і межі між ними добре видно неозброєним оком. Кожному кільцю зазвичай відповідає один рік. Хоча іноді виникають так звані несправжні кільця. Це відбувається в тому випадку, якщо через несприятливе літо (посуха або холод) воно починає вегетувати восени.

Ось який випадок стався у Тюрі (Естонія) 25 серпня 1818 р. Під час грози блискавка вдарила у 25-метровий дуб; уражене дерево розпиляли на частини. І тут з'ясувалося, що концентричні шари деревини дуба під впливом блискавки відшарувались один від одного і вільно висувалися на кшталт телескопічної антени.

Найстаріші дерева-гіганти

Оскільки щороку товщина стовбура збільшується, то начебто довгожителів треба шукати серед товстих дерев. І, дійсно, довгий час найстарішими вважали дерев-велетнів, що ростуть у Північній Америці,— секвої і секвойядендрони.

Секвої - дерева-гіганти: висота - близько ста метрів, діаметр стовбура досягає 8,5 м-коду. Одну таку секвойю пилили семиметровою пилкою майже два тижні, а щоб перевезти деревину цього дерева, потрібно 30 залізничних платформ. Ще два цікаві факти. У Національному парку секвої (США), на пні велетенської секвої, спиляної в середині XIX століття, заповзятливі американці влаштували літній танцмайданчик, де одночасно містилися 16 пар танців, 20 глядачів і 4 музики.

У Йосемітському національному парку (20 км від Сан-Франциско) росте знаменита секвоя «вахвонах» — велике хвойне дерево. У 1881 р. на місці величезного дупла в її стволі пробили тунель завдовжки 8,7 м-коду, шириною 2,5 м-коду і висотою 3 м-коду.

Ще більші розміри у секвойядендрона (веллінгтонія, мамонтове дерево), діаметр його стовбура досягає 10 м, росте в Каліфорнії на західних схилах Сьєрра-Невади.

Серед цих дерев-гігантів рослинного світу і виявили секвойю, вік якої був 2125 років. Довгий час її вважали найстарішим деревом.

Порівняно нещодавно пальму першості серед дерев-довгожителів секвойя поступилася остистій міжгірській сосні, що росте на кам'янистих схилах гір Уайт-Маунтіна (захід Північної Америки). Ніхто й не припускав, що загалом невеликі дерева (заввишки до 10 м) мають такий поважний вік. 1955 р. одну з таких сосен спилили для наукових досліджень. Коли ж по річних кільцях підрахували її вік, то вчені були вкрай здивовані: остистій сосні 4900 років! Дослідникам нічого не залишалося, як нарікати на себе за необачність і пошкодувати про вчинене.

Натомість інші сосни-старожили були вивчені з особливою обережністю та з 1958 р. взяті під охорону держави. Серед сосен-довгожителів нарахували чимало дерев, вік яких перевалив за 4 тисячі років. Усі дерева-чотиритисячники отримали власні імена: «Альфа» — найперше виявлене дерево у віці понад 4 тисячі, «Патріарх» — найтовстіше дерево з остистих сосен (діаметр ствола 3,5 м), «Мафусаїл» — найстаріше живе дерево, йому 4600 років (за біблійними оповідями Мафусаїл прожив найдовше серед людей — 969 років).

Річні кільця остистої сосни настільки щільні, що невиразні неозброєним оком. Це не дивно: адже за сто років діаметр ствола збільшується не більше ніж на 2,5 см. А на одній із ділянок зрізу, завдовжки всього 12 см, нарахували 1100 річних кілець. Тож найдавніші з остистих сосен з'явилися Землі тоді, як у Єгипті фараони почали споруджувати перші піраміди.

За річними кільцями визначають не тільки вік дерева

Сьогодні, щоб визначити вік дерева, немає потреби його спилювати.Дендрохронологи – фахівці з «читання» річних кілець – висвердлюють свердлом стовпчики деревини завтовшки з грифель, а потім досліджують їх під мікроскопом.

А японські винахідники сконструювали портативний рентгенівський апарат, за допомогою якого можна робити знімки діаметра стовбура, не завдаючи навіть найменшої шкоди дереву; за цими знімками фахівці визначають не тільки вік дерева, але і його самопочуття (наскільки це слово можна застосувати до дерева).

Ширина річних кілець дерева змінюється рік у рік, тому сукупність всіх кілець — літопис, у якому знавець може прочитати все: температурні коливання повітря, кількість опадів, лісові пожежі, нашестя комах-шкідників, загибель сусідніх дерев. Ширина кожного окремого кільця теж не скрізь однакова, вона залежить від положення дерева щодо сонця, затінення його сусідніми деревами, від напряму вітрів тощо.

Та чи потрібно розшифровувати дерев'яний літопис? Звичайно, потрібно, адже вона допомагає розкрити деякі таємниці минулого. Довгий час американських істориків хвилювала загадка скельного міста, збудованого в XIII ст. у Меса-Верді (США, Каліфорнія). Чому його мешканці покинули? Як розповіли річні кільця колод, без яких, звичайно, не обходилися споруди стародавнього міста, це сталося через багаторічну посуху.

Визначати вік дерев за річними кільцями вперше запропонував Леонардо да Вінчі; він же припустив, що їхня ширина залежить від клімату. На зв'язок між приростом річних кілець та метеорологічними факторами — температурою повітря та опадами — вперше вказали російські вчені А.А. н. Бекетов та Ф. н. Шведів у другій половині ХІХ століття.Американські дослідники з дендрохронологічної лабораторії університету штату Арізона встановили за річними верствами остистої сосни, що на заході Північної Америки в 1453, 1601, 1884, 1902, 1941 і 1965 р.р. літо було аномально холодним. Дані по 1941 та 1965 рр. збігаються із спостереженнями метеорологів. Справа в тому, що в роки з холодним літом діяльність камбію (сполучної тканини, що породжує деревину) слабка. Ушкодження клітин деревини, що утворилися влітку, свідчить про вторгнення холодних повітряних мас.

Так, досліджуючи річні кільця остистих сосен і уламків мертвої деревини цих дерев, що збереглися, американські вчені склали зведений кліматичний календар заходу Північної Америки, де аж до 6200 р. до н. е. охарактеризовано щороку.

Схожі дослідження проводили й у колишньому Радянському Союзі. За Ботанічного інституту АН Литви раніше була дендрокліматохронологічна лабораторія. У ній і створили дендрошкалу, що охоплює 900 років. По кільцях старого кедра, виявленого на Алтаї, вчені встановили, який клімат був у цих місцях з 1020 по 1979 р. По дендрошкале кедра добре видно, як впливають клімат 11 -річні цикли сонячної активності. А ще помітили 80—90-річні ритми, причину яких поки що остаточно не з'ясували.

А в журналі Nature за 1976 з'явилося повідомлення про новий метод визначення клімату минулих століть по річних кільцях. Встановлено, що співвідношення ізотопів вуглецю, кисню та водню у земній атмосфері залежить від її температури. Отже, підрахувавши ізотопний склад кожного кільця деревини, можна розрахувати середньорічні температури давно минулих років.Тільки для цього треба встановити кількісну залежність між ізотопним складом річних шарів та відомою середньорічною температурою.

Над виробництвом дерев'яного термометра працювали вчені Англії, ФРН, США. Свої дослідження вони проводили в Англії, де раніше за всіх стали реєструвати температуру навколишнього середовища — близько 300 років тому. Недалеко від місць реєстрації температур досліджували древні дуби та ялиці та проаналізували вміст ізотопів у кільцях. Так перегородили шкалу деревного термометра. Вивчення дерев-старожилів допомогло дізнатися, яка погода була кілька століть тому, коли навіть уявлення не мали про те, що тепло та холод можна вимірювати.

Але не тільки про клімат минулих століть можуть розповісти річні кільця хвойних рослин. Американські вчені встановили, що в них записані великі виверження вулканів. Адже при виверженні у верхні шари атмосфери викидається велика маса вулканічного попелу та пилу, який може залишатися в атмосфері два-три роки. Найдрібніші тверді частинки затримують сонячне проміння, тому землі холодає.

Досліджуючи остисті сосни, вчені підтвердили виверження вулкана Етна в 44 р. до зв. е. Тільки це виверження було зафіксовано у річних кільцях дерев у 42 р. до зв. е..: два роки знадобилося, щоб пригнати хмару вулканічного пилу та попелу від Сицилії до Америки.

Дата виверження Етни добре відома вченим, а ось щодо ще одного великого виверження вулкана Санторін, який знищив мінойську культуру на о. Крит, в істориків була суперечка. Одні вважали, що виверження вулкана Санторін було між 1700 і 1450 роками. н. е., інші - між 1500 і 1300 рр.. до зв. е.По річних кільцях остистих сосен дендрохронологи встановили, що виверження вулкана Санторін відбулося між 1628 та 1626 pp. до зв. е.

Років десять тому американський учений-ботаник А. Р. Джайкобі припустив, що з річних кільцях дерев, які ростуть у районах із сейсмічною активністю, можна визначити, коли стався землетрус і навіть якої сили він мав.

У своїх міркуваннях він ґрунтується на тому, що землетрус зазвичай змінює умови, в яких зростав ліс: ушкоджується коренева система, змінюється постачання дерев ґрунтовою водою тощо. Звичайно, ці фактори позначаються на зростанні дерева і повинні бути записані в річних кільцях. Справді, землетруси відзначаються темними кільцями, розширеними з одного боку.

Радянський вчений М. В. Ловеліус припустив, що в кільцях дерев-старожилів має бути інформація про вибухи наднових зірок у Галактиці. Він вивчав спилки двох таких дерев: арчі (деревоподібного ялівцю) та амурської модрини. Коли підрахували річні шари біля арчі, виявленої високо в горах Середньої Азії, стало ясно, ця рослина з'явилася на світ у 1163 р. і прожила 807 років. За цей час сталося три вибухи наднових зірок – у 1572, 1604, 1700 рр. і ці вибухи вплинули на біосферу Землі. Вибух наднових сповільнив зростання дерев: причому пригнічення досягало максимуму на 15—16 рік після вибуху, через 30 років у дерев зростання нормалізувалося. Які фізіологічні процеси порушуються під впливом вибуху наднових, доки не встановили.

Читаючи літопис кілець, можна отримати й іншу інформацію. Наприклад, дерева можуть розповісти про рівень забруднення атмосфери у різні роки.Американські фізики за річними кільцями визначають наслідки ядерних випробувань. Хіміки, аналізуючи хімічний склад річних кілець, вивчають розподіл розсіяних елементів у різні періоди.

Щоразу, перечитавши вкотре улюблену книгу, ми знаходимо в ній щось для себе нове, чого раніше не помічали. Так і з літописом річних верств: пройдуть роки і, можливо, хтось прочитає її по-новому і відкриє для нас зовсім інший зміст цього дерев'яного літопису, написаного Природою.

Про що розповідають річні кільця дерев?

Дендрохронологія – відносно молода наука, хоча про те, що ширина річних кілець у дерев може змінюватись залежно від погоди, писали ще давні греки. У ХІХ столітті цей показник мав суто практичне значення: працівникам лісового господарства було важливо розуміти, наскільки за різних умов приростає деревина, щоб вирішити, на якому етапі її найвигідніше заготовляти. Відповідь це питання давно отримано, і сьогодні перед дендрохронологією стоять зовсім інші завдання.

Однією з найважливіших, а то й основний, є вивчення впливу клімату зростання дерев. Ширина річних кілець, форма клітин, хімічний склад деревини здатні розповісти досліднику багато про те, якими були погодні умови в той момент, коли вони формувалися. Кожне річне кільце є шаром деревини, який встиг з'явитися за час одного вегетаційного сезону (від весни до осені). Всі вони мають чіткі межі, що дає безпрецедентну можливість дуже точного датування.

Торф або крижини Гренландії зберігають подібну інформацію. Однак у цьому випадку тимчасові відрізки, що вивчаються, вимірюються не роками, а десятиліттями або століттями.Фактично кожне дерево є своєрідним щоденником, в якому записуються всі зміни клімату, що відбувалися в певному регіоні, включаючи посухи, сильні морози тощо.

Однак відстежити їх буває тим простіше, чим важчі умови, де росте дерево. Саме тому дослідники вважають за краще працювати з матеріалом, отриманим високо в горах або на Крайній Півночі – там, де проходить межа поширення деревини. На перший погляд може здатися, що в Білорусі відсутні екстремальні умови, а тому й особливих перспектив у дендрохронології немає. Однак провідний науковий співробітник Інституту експериментальної ботаніки НАН РБ Максим Єрмохін знає, що це негаразд. На верхових болотах, якими настільки багата Білорусь, вижити деревам буває не набагато легше, ніж у лісотундрі.

Саме в такому місці, розташованому на території заказника «Прилепський», вдалося виявити найстаріше дерево в Білорусі серед тих, чий вік точно встановлено. Йдеться про 400-річну сосну. При цьому було б помилкою уявляти собі зеленого велетня з розлогою кроною. Насправді діаметр її ствола становить лише 30 сантиметрів. Це пояснюється тим, що дереву довелося виживати в дуже важких умовах, де одним із головних факторів, що стримували його зростання, був недолік кисню в ґрунті, викликаний надмірним зволоженням.

Вчені змогли отримати так званий керн (цим терміном позначають фрагмент ствола циліндричної форми діаметром 5-8 мм, який витягують за допомогою спеціального інструменту, що дозволяє вивчити річні кільця, не зрубуючи дерево). Завдяки цьому з'явилася можливість дізнатися, як рік у рік змінювався клімат починаючи з 30-х років XVII століття.

За словами Максима Єрмохіна, вивчення заболочених соснових лісів дозволило здобути несподівані результати. Так, на території Біловезької пущі аж до 1940-х років приріст був дуже незначним, що свідчить про надмірне зволоження території. Він збільшився із різким зменшенням кількості опадів у південних регіонах Білорусі. Почалося природне розболочування території. На тлі цього проведення осушувальної меліорації у 1960–1970-х роках призвело не до збільшення приросту, а навпаки, до його різкого падіння у 1980-х роках унаслідок переосушення. У цей час спостерігалася і масова загибель дерев. Приріст у дерев відновився лише до середини 1990-х років.

В результаті таких коливань фактично змінилися типи лісу, і дерева, які раніше росли на болотах, стали реагувати на клімат так само, як на суходолі.

Ті, хто займається дендрохронологією, також люблять вивчати дерева, які ростуть на межі свого ареалу. У Білорусі це насамперед ялина, граб, вільха сіра, ялиця біла. Для ялиці та граба головним лімітуючим фактором є зимові температури, для ялини та вільхи сірої – літні, а також кількість опадів.

Але що робити, якщо старі дерева не збереглися? Частково компенсувати наявні прогалини дозволяють зразки, які надають археологи та реставратори. Однак у даному випадку головна проблема полягає в тому, що далеко не завжди можна з упевненістю сказати, звідки саме прибула деревина, використана при будівництві (синхронність росту кілець зберігається лише в радіусі 200 км).

На даний момент у Білорусі безперервна дендрохронологічна шкала сосни, що дозволяє достовірно датувати різні об'єкти, становить 700 років.Шкала дуба сягає XI ст. Продовжити її вдалося багато в чому завдяки зразкам, які литовські дослідники у 1970–1980-ті роки. взяли у Сморгонському гравійному кар'єрі та згодом змогли датувати.

Однак це далеко не межа. Група вчених під керівництвом Максима Єрмохіна продовжує пошук дерев'яних залишків на території верхового болота, розташованого у Крупському районі. З їхньою допомогою вони сподіваються встановити, як змінювався клімат на території Білорусі за останні 4500 років. Верхове болото цінне ще й тим, що воно чудово консервує усі дерев'яні рештки. Якщо витягти їх і потім співвіднести з наявною шкалою, то з'являється можливість продовжити її в далеке минуле.

Фото з архіву Максима ЄРМОХІНА

Поділитися на соц. мережах: Попередня Наступна

Річні кільця – дерев, деревини, аналіз, освіта

Річні кільця є ділянками циклічного нарощування тканин у деяких видів рослин та грибів. Їхня поява зумовлена ​​нерівномірністю розвитку організму під час впливу певних факторів навколишнього середовища, зокрема, перепадів температур при зміні сезонів року. Існує спеціальна наука дендрохронологія, що займається вивченням та аналізом річних кілець дерев. Одним із завдань дендрохронології є встановлення віку археологічних знахідок.

З урахуванням закономірностей розташування річних кілець, що свідчить про зміни кліматичних умов у різні роки, можна відтворити клімат минулих років та прогнозувати його у майбутньому. Цим займається наука дендрокліматологія.

Розглядаючи поперечний спил деревини, можна побачити, що вона складається із почергових світлих та темних концентричних кілець.Кожна пара кілець (світле та темне) утворюється протягом року, завдяки діяльності камбію, і називається річне кільце. Добре виражені річні кільця у деревних рослин, що ростуть у помірному та холодному кліматі. У них кожне кільце з'являється відповідно до приросту за один вегетаційний період. Швидке весняно-літнє зростання камбію змінюється періодом зимового спокою. Структура, блиск, міцність, колір та інші механічні властивості деревини, утвореної з камбію навесні та влітку, відрізняються від таких деревини, сформованої у другій половині вегетаційного періоду. Внутрішня смуга річного кільця світліша за кольором і більш пухка, а зовнішня темніша і щільніша. Це пов'язано з тим, що клітини весняної та літньої деревини ширші і оточені тонкими оболонками, а клітини деревини, утвореної в пізніший період, мають вузькі невеликі порожнини та товсті стінки. Зазвичай чітко виражений перехід саме від пізньої деревини до тієї, що формується наступного вегетаційного періоду.

За кількістю річних кілець на спилі дерева в нижній частині стовбура можна судити приблизно про вік дерева. Точний вік визначити складно, тому що іноді утворюються помилкові річні кільця, що пов'язано з призупиненням поділу клітин камбію у разі відмирання листя у заморозки весни або при об'їданні листя шкідниками. Також за кількістю річних кілець можна зробити висновок про темпи зростання дерева та умови його життя в залежності від того, на якому рівні спил був зроблений. Ширина річних кілець нерівномірна різних ділянках дерева. У дерев, що ростуть окремо, на вершині річні кільця вже, ніж у основи.А у дерев у лісі навпаки – річні кільця на вершині ширші, ніж у основи стовбура. Якщо дерево молоде та інтенсивно росте, то річні кільця широкі. У період зрілості дерева відбувається стабілізація розмірів кілець. А у старих дерев річні кільця вузькі, оскільки активність камбію знижена, і приріст деревини за вегетаційний період незначний.

Дерева, що ростуть у країнах з теплим і жарким кліматом, де сезонність не виражена, не утворюють річних кілець у зв'язку з тим, що поступово ростуть протягом усього року. До таких рослин належать драконове дерево, яке зустрічається в тропіках, гевея, що росте в лісах тропічної Америки, баобаб (типове дерево африканської савани). Бразильська гевея використовується для отримання натурального каучуку. Для її деревини, що не має річних кілець, характерно виражену волокнисту будову, що підвищує її механічні властивості та зумовлює високу міцність. Під товстою корою баобаба знаходяться пористі м'які тканини деревини, що не мають річних кілець. Деревина цього дерева використовується в багатьох сферах, тому через масову вирубку баобаби в державах Південної Африки взято під охорону.

Життєво важливі ознаки планети

Світлі та темні кільця дерева. Надано: користувач Flickr Creative Commons Аманда Тромлі.

Якщо ви подивіться у вікно, ви можете сказати, чи дощово зараз чи сонячно. прямо зараз Але це мало що говорить про клімат вашого регіону – середні погодні умови в цьому районі за тривалий період часу (30 років і більше). Однак це велике дерево на задньому дворі веде докладні кліматичні записи протягом десятиліть.

Дерева можуть жити сотні, а іноді й тисячі років. Протягом цього довгого життя дерево може відчувати різні умови довкілля: вологі роки, посушливі, холодні, спекотні, ранні заморозки, лісові пожежі та багато іншого.

Але як дерева відстежують цю інформацію?

Колір та ширина річних кілець можуть дати знімки кліматичних умов у минулому.

Якщо ви коли-небудь бачили пень, то, напевно, помічали, що на його вершині є серія концентричних кілець. Ці кільця можуть сказати нам, скільки років дереву та яка погода була протягом кожного року життя дерева. Світлі кільця представляють деревину, яка росла навесні та на початку літа, а темні кільця – деревину, яка росла наприкінці літа та восени. Одне світле кільце плюс одне темне кільце дорівнює одному року життя дерева.

Оскільки дерева чутливі до місцевих кліматичних умов, таких як дощ та температура, вони дають вченим деяку інформацію про місцевий клімат тієї області у минулому. Наприклад, річні кільця дерев зазвичай стають ширшими в теплі вологі роки і тонші в роки, коли холодно і сухо. Якщо дерево зазнало стресових умов, таких як посуха, воно могло взагалі не вирости в ті роки.

Вчені можуть порівняти сучасні дерева з місцевими вимірюваннями температури та опадів із найближчої метеостанції. Національна метеорологічна служба веде погодні записи у Сполучених Штатах з 1891 року, але дуже старі дерева можуть підказати, яким був клімат задовго до того, як були записані вимірювання. Ця сфера – вивчення клімату минулого – називається палеокліматологією.

Кажуть, що це Древо Мафусаїла, одне з найстаріших живих дерев у світі.Вважається, що Мафусаїлу, щетинної сосни в Уайт-Маунтін, Каліфорнія, майже 5000 років. Надано: Oke / Wikimedia Commons.

Оскільки ми не можемо повернутися до минулого, щоб дізнатися про клімат минулого, палеокліматологи покладаються на природні джерела кліматичних даних, такі як річні кільця дерев, керни, пробурені з антарктичного льоду, та відкладення, зібрані з дна озер та океанів. Ці джерела, звані непрямими даними, можуть розширити наші знання про погоду та клімат із сотень до мільйонів років.

Інформація, отримана від проксі, у поєднанні з погодою та кліматичною інформацією з супутників НАСА може допомогти вченим змоделювати основні кліматичні явища, які сформували нашу планету в минулому. І ці моделі також можуть допомогти нам зробити прогнози щодо того, яких кліматичних моделей слід очікувати у майбутньому.

Посилання по темі

Щоб дізнатися більше про інший важливий спосіб, яким вчені вивчають історію клімату Землі, див. «Про крижані керни» (зовнішній сайт).

Отримайте більш глибоке занурення в науку про кільця дерев у Лабораторії дослідження річних кілець Університету Арізони.

Що дерева можуть розповісти нам про зміну клімату?

Коротка відповідь:

Характеристики кілець усередині дерева можуть сказати вченим, скільки років дереву та які погодні умови були протягом кожного року життя цього дерева. Дуже старі дерева можуть підказати про те, яким був клімат у районі задовго до того, як були записані вимірювання.

Зображення надано користувачем Flickr Бернардом Спраггом.

Досить багато!

Але щоб зрозуміти, що говорять нам дерева, ми спочатку маємо зрозуміти різницю між погодою та кліматом.

Погода - це особлива подія, наприклад, злива або спекотний день, яка відбувається протягом короткого періоду часу. Погоду можна відстежувати протягом кількох годин чи днів. Клімат – це середні погодні умови у місці за тривалий час (30 років і більше).

Вчені Національної метеорологічної служби відстежують погоду в Сполучених Штатах з 1891 року. Але дерева можуть набагато довше відстежувати клімат Землі. Насправді ж дерева можуть жити сотні, а іноді навіть тисячі років!

Один із способів, яким вчені використовують дерева для вивчення клімату минулого, – це вивчення річних кілець дерев. Якщо ви коли-небудь бачили пень, ви, мабуть, помітили, що на його вершині є ряд кілець. Це трохи схоже на яблучко.

Світлі та темні кільця дерева. Зображення надано: користувач Flickr Creative Commons Аманда Тромлі

Ці кільця можуть сказати нам, скільки років дереву і яка погода була протягом кожного року життя дерева. Одне світле кільце плюс одне темне кільце дорівнює одному року життя дерева.

Колір та ширина річних кілець дозволяють отримати знімки кліматичних умов у минулому.

Оскільки дерева чутливі до місцевих кліматичних умов, таких як дощ і температура, вони дають вченим деяку інформацію про місцевий клімат тієї області в минулому. Наприклад, річні кільця дерев зазвичай стають ширшими в теплі вологі роки і тоншими в роки, коли холодно і сухо. Якщо дерево зазнало стресових умов, таких як посуха, воно могло взагалі не вирости в ті роки.

Вчені можуть порівняти сучасні дерева з місцевими вимірюваннями температури та опадів із найближчої метеостанції. Однак дуже старі дерева можуть підказати про те, яким був клімат задовго до того, як були записані вимірювання.

Вважається, що це Древо Мафусаїла, одне з найстаріших живих дерев у світі. Зображення надано: Oke / Wikimedia Commons

У більшості місць щоденні записи погоди проводяться лише за останні 100–150 років. Отже, щоб дізнатися про клімат сотні чи тисячі років тому, вченим необхідно використовувати інші джерела, такі як дерева, корали та крижані керни (шари льоду, пробурені з льодовика).

Про кільця дерев | Лабораторія дослідження деревних кілець

Що таке дендрохронологія?

Дендрохронологія – це датування та вивчення річних кілець дерев. Слово походить від цього коріння: ology = дослідження хронос = час; більш конкретно, події та процеси в минулому dendros = з використанням дерев; точніше річні кільця дерев Дендрохронолог вчений, який використовує річні кільця, щоб відповісти на питання про світ природи та місце людини у його функціонуванні

Про що нам говорять річні обручки?

Практичні застосування вивчення річних кілець численні. Дендрохронологія – це міждисциплінарна наука, і її теорія та методи можуть застосовуватись у багатьох додатках. Приклади див. У розділах дисциплін. Ці наукові інтереси поєднують такі цілі:

  1. , щоб помістити справжнє у належний історичний контекст
  2. для кращого розуміння поточних екологічних процесів та умов
  3. для покращення розуміння можливих майбутніх екологічних проблем

Чому б просто не порахувати обручки?

Підрахунок кілець не гарантує точне датування кожного кільця окремо. Численні дослідження показують, як підрахунок кілець призводить до невірних висновків, зроблених з неточних датувань. Дендрохронологи вимагають віднесення одного календарного року до одного кільця. Для точного датування CROSSDATE використовуються різноманітні методи.

Метод датування: крос-датування з побудови скелетів

ДІЛЯНКА СКЕЛЕТА - Це один з методів схрещування річних кілець. Ми в LTRR найчастіше використовуємо цей метод. Підсумовуючи:

  • крос-датування (фундаментальний метод дендрохронології)
  • збігаються показники зростання кілець на багатьох зразках з однорідної області (області зі схожими умовами довкілля)
  • дозволяє визначити ТОЧНИЙ рік освіти для кожного кільця
  • "Каркасна побудова" - один з методів перехресного датування
  • побудова скелета (один метод перехресного датування)
  • процес позначення варіації ширини кілець дерева на смугах міліметрового паперу («кістяковий графік»)
  • схожі моделі варіації на окремих ділянках (що представляють окремі дерева) збігаються між деревами

Основи формування кільця

Розуміння цих концепцій допоможе вам досягти успіху в вправах по побудові скелетів і крос-датування на цьому веб-сайті. Ця сторінка не намагається охопити деталі формування деревини, які уможливлюють річні кільця дерев, а скоріше надає огляд загальних характеристик деревини та аномалій, які вам потрібно буде ідентифікувати при крос-датуванні.

Кільце хвойного дерева

(Вигляд у поперечному або поперечному розрізі)

Кільце покритонасінних дерев

(Вигляд у поперечному або поперечному розрізі)

Зміна ширини кільця

На цьому знімку показано зразок деревини хвойних порід. Кільця сильно різняться:

  1. зміна загальної ширини кільця:
    світла та темна смуга
  2. варіація по ширині пізньої деревини:
    тільки темні смуги
  3. зміна щільності пізньої деревини:
    темрява темної смуги

Зміна цих кілець відбувається через зміни умов довкілля, коли вони були сформовані. Таким чином, вивчення цієї варіації призводить до кращого розуміння минулих умов довкілля та є основою для багатьох дослідницьких додатків дендрохронології.

Ключовою відмінністю дендрохронології є те, що всі аналізовані кільця дерев датуються правильним роком їхнього утворення. На перший погляд здається, що легко датувати річні кільця дерев просто порахувавши їх, але в реальності часто буває складніше.

Локально відсутні кільця
  • У верхній частині фото 3 повні кільця.
  • У нижній частині фото 4 повні кільця.
  • Клин 4-го кільця "локально відсутній" у частині цього дерева.
  • Цей зразок можна датувати, але не простим підрахунком кілець.
Несправжні браслети / кільця
  • У цьому зразку 2 повні кільця; крайнє праве кільце має фальшиву смугу.
  • Здається, хибна смуга проходить через канал для смоли.
  • Хибні смуги відрізняються від справжніх кілець своєю комірчастою структурою.
  • Цей зразок можна датувати, але не простим підрахунком кілець.

Кільця дерев та клімат | UCAR Center for Science Education

Дерева містять одні з найточніших свідчень природи минулого. Їх шари росту, що виглядають як кільця в поперечному перерізі стовбура дерева, свідчать про катастрофічні повені, напади комах, удари блискавок і навіть землетруси, які відбулися протягом життя дерева.Вони також мають чудові рекорди клімату.

Щороку дерево додає в обхваті, причому новоутворення називається кільцем дерева. Нещодавно сформованим деревним кільцем є нова деревина біля зовнішньої частини стовбура дерева, прямо під корою. Найстаріші кільця менші за розміром і знаходяться недалеко від центру. Дерева, які ростуть у середніх та високих широтах, утворюють кільця, які легко помітити, тому що у них є виразний вегетаційний період, коли утворюється кільце світлого кольору. У міру уповільнення зростання в кінці літа або восени деревина формується повільніше і набуває темнішого кольору.

Поперечний розріз стовбура дерева, що показує світлі і темні шари річних кілець, що чергуються.
Кредит: Pixabay

Зростання дерев залежить від місцевих умов довкілля. У деяких районах обмежуючим фактором зростання є наявність води, в інших (особливо у високих широтах) – тривалість вегетаційного періоду. . У районах, де тривалість вегетаційного періоду є обмежуючим фактором, товщина річних кілець може вказувати на те, коли вегетаційний період був довшим (у тепліший час), а коли вегетаційний період був коротшим (прохолодніший час).

Вивчення зростання річних кілець відоме як дендрохронологія. Вивчення взаємозв'язку між кліматом та зростанням дерев з метою відновлення клімату минулого відоме як дендрокліматологія.

Кільце дерева, що представляє один рік, складається з двох шарів:

  • Світлий шар, який утворюється навесні і на початку літа, який зазвичай товстіший, тому що дерево росте
  • Темний шар, який утворюється в кінці літа та восени, який зазвичай тонший, тому що зростання дерев сповільнюється.

Дані про річні кільця збираються лише за межами тропіків. Дерева в помірних широтах мають щорічні сплески зростання навесні та влітку та періоди спокою взимку, що створює характерний візерунок зі світлих та темних смуг. Тропічні дерева ростуть цілий рік, тому у них немає темних і світлих смуг річних кілець, що чергуються.

У місцях, де зростання дерев обмежений наявністю води, дерева утворюють ширші кільця у вологі та прохолодні роки, ніж у спекотні та посушливі роки. Посуха або сувора зима теж можуть стати причиною вужчих кілець. Якщо кільця мають однакову ширину по всьому дереву, клімат рік у рік був однаковим. Підрахувавши кількість кілець на дереві, ми можемо досить точно визначити вік та здоров'я дерева, а також період вегетації кожного року.

Цей вчений витягує серцевину із живого дерева за допомогою бурового верстата. Цей процес не завдає дереву тривалої шкоди.
Кредит: SERC / Tree-Ring Expeditions

Вчені зазвичай не вирубують дерево для аналізу кілець. Натомість зразки керна вилучаються за допомогою бурового верстата, який загвинчується в дерево і витягується, приносячи з собою зразок дерева розміром із солому близько 4 мм у діаметрі. Потім отвір у дереві крупним планом, щоб запобігти хворобі.

Збір зразків керна від багатьох дерев у районі та усереднення даних з річних кілець для зменшення впливу конкретного розташування дерев – наприклад, знаходження в тіні або поруч із струмком – та можливості побачити поширені закономірності. Оскільки різні види дерев ростуть з різною швидкістю залежно від температури, опадів та інших факторів, дані щодо різних видів дерев можуть надати навіть більше інформації про клімат, ніж дані лише по одному виду.

Старі дерева розповідають нам про умови на Землі задовго до того, як люди почали вимірювати та записувати погоду. Деякі породи дерев, такі як сосна щетиниста, які живуть кілька тисяч років, містять довгі записи річних кілець. Проте вчені-кліматологи зазвичай працюють з деревами, які не так довгоживуть, і розширюють свої річні записи більш ніж на 10 000 років, порівнюючи структуру кілець живих дерев з кільцями мертвих, але ще не згнилих дерев, які впали. на ранніх стадіях з послідовністю, сформованою на останніх етапах життя старих, мертвих дерев, щоб зібрати безперервний палеокліматичний літопис, що охоплює тисячі років.

Балки старих будівель або руїн, зразки дерев'яних рам старих картин та деревина скрипок – все це використовувалося для додавання зразків річних кілець до запису про клімат. У деяких випадках було проаналізовано набагато старіші кільця дерев у скам'янілій деревині, щоб зрозуміти, яким був клімат від сотень тисяч до мільйонів років тому.

Річні кільця у цих семи стрижнях не виглядають круглими, як кільця, тому що розточувальний інструмент витягує лише невеликий сегмент кілець.Кожен темний та світлий шар становить рік зростання. Широкі верстви вказують на роки, коли дерева росли більше. Вузькі верстви вказують на роки, коли дерева росли менше. Ці стрижні взяті із білої ялинки на Алясці.
Кредит: SERC / Tree-Ring Expeditions

Як річні кільця визначають час та історію клімату

Більшість з нас у дитинстві дізналися, що вік дерева можна визначити, підрахувавши кількість його кілець. Вік дерев'яних предметів можна визначити шляхом перехресного датування – процесу зіставлення зразків кілець між зразками деревини відомого і невідомого віку.

Про що говорять річні кільця

Базові моделі широких чи вузьких кілець фіксують річні коливання росту дерев. Таким чином, шаблони часто містять історію погоди в тому місці, де виросло дерево, на додаток до його віку. районах (високі широти або велика височина) ширина кільця часто є показником температури.

Археологи використовували кільцеві візерунки у будівельній деревині, щоб оцінити дати будівництва деяких з найвідоміших будівель у світі, включаючи скельні житла у національному парку Меса-Верде (вік близько 1000 років) та церкву Різдва Христового у Віфлеємі (близько 1500). Старий).

Що знаходиться в базі даних NOAA річних кілець?

Національні центри екологічної інформації NOAA (NCEI) містять Міжнародний банк даних кілець дерев (ITRDB), який містить дані про ширину кілець для лісів по всьому світу, а також дані про ширину кілець для старих будівель і навіть рідкісних скрипок Страдіварі. ITRDB містить дані про ширину кілець дерев у більш ніж 4600 місцях на шести континентах, надаючи історії зростання дерев з усього світу. Регулярно додаються нові матеріали від вчених-польових спеціалістів.

Вчені-кліматологи порівнюють записи зростання дерев із місцевими метеорологічними даними. Для місць, де існує хороша статистична відповідність між зростанням дерев і температурою або опадами в період перекриття, ширину кільця можна використовувати для оцінки минулої температури або кількості опадів за життя дерева.

У багатьох частинах світу дерева можуть відбивати історію клімату на сотні років, а деякі – на 1000 років і більше. Отримані в результаті історії клімату розширюють наші знання про природну мінливість клімату, а також створюють основу для оцінки зміни клімату, спричиненого діяльністю людини. NCEI архівує ці реконструкції клімату на додаток до вимірювань річних кілець.

Погляд у минуле

Дані річних кілець використовувалися для відновлення посухи або температури в Північній Америці та Європі протягом останніх 2000 років. Наприклад, реконструкції посухи на основі річних кілець для південного заходу Америки вказують на період тривалої посухи наприкінці 1200-х років. Археологи вважають, що посуха була однією з причин того, що люди предків пуебло відмовилися від знаменитих скельних будинків у Меса-Верді, щоб ніколи не повернутися.

Річні кільця, двоокис вуглецю та зміна клімату

Анотація

Річні кільця використовувалися в різних додатках для реконструкції минулого клімату, а також для оцінки впливу недавніх кліматичних та змін навколишнього середовища при зростанні дерев. У цій статті ми коротко розглянемо два способи, якими річні кільця надають інформацію про зміну клімату та CO 2 : ( i ) для визначення того, потепління в період інструментальних спостережень незвично щодо попередніх століть до тисячоліть, і, таким чином, може бути пов'язане зі збільшенням викидів парникових газів; і ( ii ) при оцінці мало місце посилене радіальне зростання в останні десятиліття, здається незрозумілим кліматом, а натомість може бути викликане збільшення вмісту CO в атмосфері 2 або інших добрив поживними речовинами. Встановлено, що низка досліджень деревних кілець із налаштування, чутливі до температури, вказують на незвичайне недавнє потепління, хоча на деяких сайтах також є винятки. Справжнє річні докази можливого ефекту запліднення CO 2 у природних умовах довкілля виявляється дуже обмеженим.

Більш довгі часові ряди, ніж ті, які доступні в даний час з інструментальних записів, необхідні для оцінки того, чи були недавні кліматичні зрушення незвичайні і можуть свідчити про антропогенні зміни через збільшення CO 2 та інших парникових газів. Більш довгі записи природної мінливості клімату та інформація про зростання лісів також можуть допомогти у перевірці моделей клімату та балансу вуглецю, які використовуються для прогнозування майбутнього клімату (наприклад, див. посилання 1).

Крупномасштабні зміни в джерелах і стоках вуглецю в земних біосфера (через зміну клімату, прямий CO 2 добрива, відростання лісу, підвищена швидкість розкладання або інші фактори) можуть діяти як негативний або позитивний зворотний зв'язок для кліматичної системи Землі (наприклад, див. 2 ​​і 3). Останні дослідження на основі ізотопних вимірювань атмосферного CO 2 припускають, що насправді може бути великий сток CO 2 у біосфері суші північних помірних широт (30–60° пн. ш.) (4, 5).

Нижче ми описуємо деякі річні докази недавнього клімату та зміни зростання лісів та їх актуальність для досліджень глобального вуглецевого циклу. Ми зосереджені на двох питаннях: ( i ) нещодавні з'являються кліматичні зміни в період інструментальних спостережень бути незвичайним порівняно з минулим, та ( ii ) відбулося посилене радіальне зростання, яке, мабуть, незрозуміле. кліматом і може бути пов'язане із збільшенням вмісту CO в атмосфері 2 чи інше добриво поживними речовинами.

Чи вказують дані про температурно-чутливі кільця дерев, що недавні Потепління незвичайне?

Вимірювання річних кілець можуть допомогти відрізнити антропогенні від природної зміни навколишнього середовища. Ці дані можна використовувати для визначення, чи нещодавні кліматичні зміни є незвичайними і, можливо, через антропогенний вплив (зокрема, підвищення CO 2 та інші слідові гази) (наприклад, див. посилання 6) або все ще знаходяться в діапазоні природна мінливість клімату. Коротко описано кілька недавніх досліджень, оцінили деревоподібні дані та інші проксі-дані з цією метою в розум.

Кук (7) розглянув історії температур з високою роздільною здатністю з річних кілець.і коралові проксі, щоб оцінити, якою мірою потепління 20-го століття була аномальною в порівнянні з попередніми століттями або тисячоліттями. У північних широтах, ці історії включають температурно-чутливі серія річних кілець для північної Аляски (8), північного Полярного Уралу (9), і Арктика в цілому (10). Усі три з цих серій вказують на незвичайне потепління 20 століття. Останні дані про річні кільця з Монголії вказують на те, що в цьому регіоні спостерігається незвичайне потепління (11), в угоду з реконструкцією Арктики (10).

Джейкобі та Д'Арріго (8) описують недавнє потепління на Алясці щодо минулих варіацій зростання дерев (див. рис. 1). Це дослідження описує реконструкцію літньої температури на основі максимальної щільності пізньої деревини, яка свідчить про недавнє потепління від 0,5° до 1°C за останнє століття. Навпаки, дані про ширину кільця, які імовірно, інтегрують температурні умови протягом року (8), вказують на більш виражене нещодавнє потепління річних температур на 2° до 3°C.

Реконструкція температур центральної Аляски. Верхній ) Середньорічне значення за п'ять років (жовтень – вересень) температура відновлена ​​з використанням ширини кільця. ( Нижній ) Літні температури (травень – серпень) реконструйовані з використанням максимальних щільностей пізньої деревини. Зверніть увагу на збільшення відновленої літньої температури. за останні 100 років становить всього близько 0,5–1,0°C, тоді як реконструйована річна температура підвищилася приблизно на 1,5–2°C. Більше прохолодного періоду річних температур до 1900 року було порушено кілька теплих інтервалів. Верхній – 5 років.зареєстровані температури для центральної Аляски Зауважте, що реконструкція занижує температуру приблизно з 1970 року. Це пов'язано з ефектами вологого стресу (8).

Briffa та ін. (12) використовували 1000-річне деревоподібне кільце температурний рекорд із Сибіру, ​​щоб зробити висновок, що двадцяте століття (1901-1990) літнє тепло було незвичайно в порівнянні з минулим тисячоліття. Бредлі та Джонс (13) реконструювали Північну півкулю літні температури повертаються до А.D. 1400 з використанням комбінації історичні дані, дані річних кілець та крижаних кернів, а також недавні умови бути дуже теплим по відношенню до минулого. Навпаки, тисячолітній запис із Фенноскандії вказує на те, що у Фенноскандії було тепліше під час так званого середньовічного теплого періоду (14), ніж сьогодні, можливо, через похолодання Північної Атлантики (12).

У Південній півкулі багаторічна літня температура реконструкція південної частини Південної Америки не виявляє жодних свідчень незвичайних недавнього потепління, згідно з інструментальними даними (15, 16). минулим (7, 17, 18). Літопис тасманійської сосни хуон, яка налічує багато тисячоліть у довжину, вказує на те, що потепління останніх десятиліть вельми незвично, тільки з одним трохи теплішим інтервалом за останні кілька тисяч років. Реконструкція температури теплого сезону передбачає, що недавнє потепління на Тасманії є аномальним, хоча й не зовсім безпрецедентним (7).

Таким чином, ряд чутливих до температури середніх та високих широт запису річних кілець в обох півкулях свідчить про те, що недавнє потепління в цих регіонах може бути аномальним. Деякі з цих серій тисячолітня завдовжки. Ці дуже довгі записи дозволяють оцінити коливання температури до початку холодного періоду Малого льодовикового періоду, які можуть спотворити інтерпретацію недавніх теплих умов (13). Інші джерела проксі-даних у кількох областях також підтверджують ці ознаки незвичайне недавнє потепління порівняно з минулим [e.г., крижані керни (19)].

Дані річних кілець, використані в цих дослідженнях, взяті з ділянок, вибраних для посилюють кліматичний сигнал через температуру і не обов'язково представник великих компонентів біосфери суші, ні індикатори великомасштабного посиленого уловлювання вуглецю. Зміни радіального зростання цих деревах не дають інформації про можливі зрушення в дихання чи виділення вуглецю під землею. Також може бути потепління викликаючи негативний зворотний зв'язок з продуктивністю лісу, що може протидіяти посиленню росту в інших областях. ) або зараження комахами, пов'язане з недавнім потеплінням. умов (див. 8 та див. рис. 1).

Чи є CO

Ще один спосіб, за допомогою якого річні кільця використовуються для перевірки антропогенного впливу - оцінка того, чи є прямий CO 2 добрива через збільшення вмісту CO в атмосфері 2 (зазвичай обмежуючи зростання рослин) в даний час посилює зростання природних рослинність.Реакція росту рослин на прямий CO 2 ефект запліднення був продемонстрований у численних лабораторних експериментах, зазвичай з використанням розсади (наприклад, посилання 20). Моделювання пропонує, що це посилене зростання має призвести до більшого вловлювання вуглецю наземних екосистем за умови, що цей «бета-фактор» досить великий (наприклад, посилання 21 і 22).

Однак мало що відомо про те, чи відбувається такий ефект на великих масштабах у природній рослинності, де умови довкілля надзвичайно складні. Тут ми розглядаємо кілька досліджень річних кілець, які оцінять можливі ефекти прямого добрива CO 2 по радіальному зростанню дерев, які ростуть у природних умовах довкілля.

LaMarche та ін. (23) представили одне з перших досліджень що мали на меті знайти докази можливого CO 2 ефект добрива у річних кільцях. Їхнє дослідження було засноване на ширині кільця. хронологія висотних щетинкових і передніх сосен, що виростають на південний захід США, які демонструють незвичайно прискорене зростання більш минуле століття. 2 добрив це висока висота рослини можуть мати більше CO 2 -обмежений, ніж рослини з нижчим піднесення (24). Проте Ламарш не представив кількісного моделювання. та ін. (23), щоб унеможливити можливий внесок сприятлива зміна клімату для обліку зростання збільшується.

Граумліх (25) не виявив таких доказів для запліднення CO 2 у високогірній сосні лисохвоста та інших породах Сьєрра-Невади.Вона засновувала свої висновки на спостереженнях, що () останні тенденції не були незвичайними порівняно з доантропогенним періодом і ( ii ) Нещодавні коливання зростання багато в чому пояснювалися взаємозв'язком клімату та зростання.

Протилежний вид представлений Graybill (26) та Graybill та Idso. (27), які стверджували, що запліднення CO 2 виявляється в деякі види сосни, що виростають на великих висотах південно-західного Сполучених Штатів, але тільки якщо вони демонструють форму росту кори смугастої.На деревах з морфологією смугової кори будь-який доданий CO 2 повинен бути виділяється насамперед на активну камбіальну область, внаслідок чого більша відповідь (27). Граумліх (25) припустив, що незрівнянні висновки для дерев на південному заході можна погодити, оскільки LaMarche та ін. (23) дерев також були зі стрічкової кори. морфологія. Навпаки, дерева у її дослідженні не показували цього. Характерна риса. Інші дослідження включають статтю Кенаста та Люксмура (28), які показали негативні результати для добрива CO 2 ефект на деревах в Скелясті гори Колорадо.

Д'Арріго та Джейкобі (29) не знайшли доказів наявності CO. 2 ефект добрива у північній частині Північної Америки, з урахуванням оцінці залишкових тенденцій після моделювання клімату – зростання відносини. Одне з можливих пояснень полягає в тому, що пороговий рівень Для виявлення ефекту необхідне збільшення CO 2 . Інша справа, що інші фактори, у тому числі низькі температури, короткий сезон поділу камбіальних клітин, і дефіцит азоту може запобігти прямій реакції CO 2 у крайніх бореальних лісах. У незрозуміле збільшення зростання лісової сосни на великій висоті стоянка в горах Сан-Хасінто в Каліфорнії (30) не зустрічалася в передня сосна поруч з тією ж ділянкою і, як зазначається в дослідженні, могла бути пов'язана зі зміною зимових опадів.

Один із найбільш ретельних аналізів репрезентативних бореальних лісів. зростання включало вимір ширини кілець і щільності дерев у стиглі, закриті навіси, їли білі в 11 місцях на заході Канада (31). Було вирубано обмежену кількість дерев і сім дисків. були вирізані з кожного, щоб отримати дані про площу поперечного перерізу і конусності дозволяють розраховувати зміну швидкості зростання об'єму і біомаси. Jozsa і Пауелл дійшли висновку, що продуктивність біомаси і річний шар зростання ваги пов'язані з довгостроковою та річною кліматичною мінливістю з можливою відповіддю на активність ялинової ниркової черв'яка (31). Вони не представляють будь-які ознаки того, що існує систематична тенденція зростання, яка може бути пов'язана з добривом CO 2 .Це надзвичайно важливе дослідження зрілих дерев у природних лісових насадженнях. Таким чином, результати широко застосовні до реальних ситуацій.

Обговорення та висновки

Ми коротко описали деякі свідчення деревоподібних кілець, представлені на даний момент. використовується для оцінки того, чи є нещодавні зміни зростання незвичайними щодо минулого і може свідчити про потепління через парникові гази та/або пряме добрива CO 2 . Номер термочутливі записи, деякі з яких датуються кількома тисячоліттями вказують на незвичайне нещодавнє потепління. Але це аж ніяк не відбувається на всіх сайтах.Ще одне застереження: вивчені дерева ось із певних місць, вибраних для посилення кліматичних сигналів, і не обов'язково є репрезентативними для великих ділянок землі біосфера та посилене зв'язування вуглецю (2). Крім того, зміни радіального зростання над землею не дають інформації про дихання чи підземні ефекти. Інші зміни (наприклад, посуха стрес) можуть призвести до негативних ефектів зворотного зв'язку (наприклад, посилання 2 та 8).

Докази запліднення CO 2 непереконливі на подарунок для дерев, що ростуть у природних умовах, де може бути багато інших факторів, що обмежують і взаємодіють. Контрольовані експерименти імітація природних умов, що відбувається на об'єкті «Біосфера 2», спробуватиме оцінити сукупний вплив різних факторів навколишнього середовища та порівняти реакцію рослин у різних змодельованих екосистемах і між видами (32). Такі контрольовані дослідження можуть надати додаткові ідеї, які можуть допомогти вирішити невизначеність CO 2 Проблема добрива. Навіть якщо дерева зі смугастою корою форма росту, швидше за все, покаже цей ефект, ці типи дерев є лише невеликою складовою наземної біосфери.

Докази, описані тут, надають лише часткову інформацію щодо поведінки наземної біосфери. Є ще багато невизначеностей, і навряд чи ці питання буде вирішено найближчим часом майбутнє. Додаткові дослідження та покращений просторовий та тимчасовий охоплення даних річних кілець необхідні, щоб зменшити невизначеність щодо того, антропогенний вплив в даний час має місце.

Подяки

Дослідження цієї статті було підтримано Climate Dynamics Програма Національного наукового фонду, банкомат 94-06732. Це Вклад Земної обсерваторії Ламонта – Доерті №5594.

Виноски

  • ↵ * Кому слід звертатися із запитами на передрук. електронний лист: друїд ldeo.columbia.edu.
  • Ця доповідь була представлена ​​на колоквіумі «Вуглець Діоксид та зміна клімату», організована Чарльзом Д. Кілінгом, проведена 13–15 листопада 1995 р., Національна академія наук, Ірвін, Каліфорнія.
  • Copyright © 1997, Національна академія наук США

Чому дерева мають кільця (і чому вони такі корисні) – На захист рослин

Дендрохронологія – це область досліджень, у якій основну увагу приділяється кільцям дерев. Хоча це може бути неочевидним, кількість інформації, яку ми отримуємо, дивлячись на ці кільця, вражає. Це дослідження йде набагато глибше, ніж просто з'ясування того, скільки років було дереву, коли воно померло. Дендрохронологічні дані можуть бути використані для дослідження палеоклімату, палеоекології та археологічного датування будівель та творів мистецтва. Дивно, як досвідчене око може озирнутися назад у часі. На сьогоднішній день у нас є безперервний дендрохронологічний запис для північної півкулі, що налічує понад 12000 років!

Все це було б неможливим, якби не річні кільця дерев. Але що вони є і як утворюються? Відповідь фізіологічна. По суті, річні кільця є результатом візерунків у судинних тканинах. Ранньою весною, до того, як листя починає рости, шар тканини під корою, званий камбієм, починає ділитися. У цей прохолодний, насичений водою час вегетаційного періоду вироблені судини більші і менш щільні.Це початок весни чи раннього лісу. Хоча вони не такі міцні, як судна, які виробляються пізніше цього сезону, вони, безсумнівно, можуть переміщати багато води. З хвойними деревами справа трохи інакша. Оскільки вони не виробляють судинні елементи у своїй деревині, це зростання великих клітин ініціюється натомість великою кількістю гормону росту, званого ауксином, який виробляється новими нирками. Це призводить до того, що клітини ранньої деревини хвойних порід стають великими, подібно до клітин листяних порід.

З настанням літа все починає змінюватись. Камбій починає виробляти більш дрібні та товсті клітини. Судини, що утворилися внаслідок цього, набагато міцніші, ніж у ранньої деревини. Ця пізня деревина, як її називають, надає деревам більшу частину їхньої жорсткості та міцності. Пізня деревина також стійка до так званої кавітації - процесу, при якому вода всередині дерева може буквально випаровуватися, викликаючи руйнівну емболію в спекотні літні місяці. У хвойних рослин зростання нирок припиняється до середини-кінцю літа, а разом з ним і вироблення ауксину. Це також призводить до зменшення розмірів судів.

У регіонах із помірним кліматом цей цикл зростання відбувається протягом вегетаційного періоду. Таким чином, кожне кільце означає рік у житті цього дерева. Оскільки зростання дерев багато в чому визначається умовами навколишнього середовища, розмір та форма кілець можуть багато розповісти про умови, в яких це дерево росло. Ось чому дендрохронологія – такий корисний інструмент. Дивлячись на річні кільця дерев з усього світу, дослідники можуть сказати, що відбувалося на той час.І хоча довгий час вважалося, що це явище обмежене сезонними лісами, ми виявили, що навіть деякі тропічні дерева виробляють річні кільця росту. Це особливо актуально для регіонів з посушливим сезоном, що піддається виміру. Це показує, що дані бувають різних форм, розмірів і форм.

ДІЗНАЙТЕСЯ БІЛЬШЕ ПРО ДЕНДРОХРОНОЛОГІЮ В ЕПІЗОДІ 247 ПІДКАСТА ЗАХИСТУ РОСЛИН

Додаткова література: [1] [2] [3]

Подібні статті

Останні статті

Категорії