ДЕРЕВЬЯ СЕВЕРНЫХ ШТАТОВ АМЕРИКИ
ИХ ИЗУЧЕНИЕ, ОПИСАНИЕ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ШКОЛАХ И ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ
АВТОР:
ОСТИН К. АПГАР
ПРОФЕССОР БОТАНИКИ В НЬЮ-ДЖЕРСИЙСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ НОРМАЛЬНОЙ ШКОЛЕ
«Деревья — это архитектура Бога». — Аноним.
«Ученик, научившийся наблюдать и описывать такую простую вещь, как форма листа, обретает навык, который будет иметь ценность на протяжении всей жизни, независимо от сферы его профессиональной деятельности». — Уильям Норт Райс.
НЬЮ-ЙОРК — ЦИНЦИННАТИ — ЧИКАГО AMERICAN BOOK COMPANY
Авторское право, 1892 г., AMERICAN BOOK COMPANY.
W. P. 3.
ПРЕДИСЛОВИЕ.
Эта книга была подготовлена с мыслью о том, что учителя в целом были бы рады внедрить в свои занятия работу с реальными объектами природы, при условии, что выбранная работа будет такого характера, который позволит изучать их в любое время года и в любой местности, и что предмет будет представлять общий интерес и сможет успешно преподаваться теми, кто не получил систематического научного образования.
Деревья наших лесов, лужаек, дворов, садов, улиц, опушек и парков предоставляют нам именно такой раздел. Хотя многие считают значительную часть растительного мира малозначимой и не заслуживающей серьезного изучения, найдется немного людей, которые не восхищаются нашими деревьями — монархами всего живого, — и еще меньше тех, кто не желает их знать.
Трудность изучения деревьев с помощью обычных ботанических руководств заключается главным образом в том, что при их использовании первыми существенными частями для исследования являются цветки и их органы. Они остаются на деревьях очень недолго, часто остаются совершенно незамеченными из-за своего малого размера или невыразительной окраски, и, как правило, недоступны, даже если их заметить. В этой книге внимание направлено на листья, древесину, кору и, в элементарном виде, на плоды; все это можно найти и изучать в течение большей части года, и именно эти части должны быть хорошо известны всем, кто хочет научиться распознавать деревья.
Хотя каждый учитель волен использовать книгу так, как считает нужным, автор, который был школьным учителем более двадцати лет, придерживается мнения, что из Части I почти ничего не нужно тщательно заучивать и пересказывать, за исключением Главы III о листьях. Цель этой главы — не заставить заучивать определения (заучивание определений в школьной работе часто бесполезно или даже вредно), а научить ученика правильно использовать термины и сделать их частью своего словарного запаса. Рисунки на страницах 38–43 предназначены для описания в классе и для применения ботанических слов. При первом изучении главы ученик должен указать на рисунок, иллюстрирующий термин; затем, в качестве повторения всей главы, от студента следует потребовать дать полное описание каждого листа.
После этой работы с Главой III и внимательного прочтения всей Части I ученики могут приступить к описанию деревьев, а по мере необходимости в ботанических словах искать их в соответствующих разделах или в Глоссарии.
Определители предназначены для тех, кто ничего не знает о научной ботанике. Продвинутый ботаник может счесть их слишком искусственными и простыми; но пусть он помнит, что эта работа была написана для обычного учителя, не имеющего строго научной подготовки. Мы вряд ли можем ожидать, что подавляющее большинство людей когда-либо станет учеными в какой-либо области, но почти каждый может заинтересоваться деревьями своей местности и полностью с ними познакомиться.
Достижение таких ботанических знаний по плану, представленному в этом томе, не только выполнит эту полезную цель, но и сделает то, что гораздо ценнее для студента, а именно: научит его использовать собственные чувства при исследовании природных объектов и использовать свои языковые способности для их описания.
Почти без исключения иллюстрации в работе взяты из оригинальных рисунков автора с натуры. Несколько чешуек сосновых шишек были скопированы из «Энциклопедии деревьев» Лаудона; некоторые шишки ретиноспоры были взяты из «Хроники садовника»; а три иллюстрации в Части I взяты из работ профессора Грея.
Размер иллюстрации по сравнению с образцом растения указан дробью рядом с ней; ¼ означает, что рисунок в четыре раза меньше оригинала, 1/1 — натуральная величина и т. д. Зазубренность края уменьшена в той же степени; поэтому край, который на гравюре выглядит почти цельным, на листе может быть вполне отчетливо зубчатым. Единственные случаи, когда масштаб не указан, — это поперечные срезы листьев среди рисунков хвойных растений. Они везде даны в трехкратном увеличении, за исключением среза араукарии чилийской (Araucaria imbricata), масштаб которого не увеличен.
Автор черпал информацию из всех доступных источников, и при описании многих видов не предпринималось никаких попыток изменить превосходные формулировки таких авторов, как Грей, Лаудон и др.
Книга охватывает дикорастущие и культивируемые деревья, встречающиеся к востоку от Скалистых гор и к северу от южной границы Вирджинии и Миссури. Она содержит не только местные виды, но и все те, что успешно культивируются во всем этом регионе; таким образом, включая все виды Онтарио, Квебека и т. д. на севере, а также многие виды, как дикорастущие, так и культивируемые, Южных штатов и Тихоокеанского побережья. Фактически, работа содержит такую большую долю деревьев Южных штатов, что делает ее очень полезной в школах этого региона.
Включено много кустарниковых растений; некоторые потому, что они иногда растут как деревья, другие потому, что их легко можно обрезать до древовидной формы, третьи потому, что они вырастают очень высокими, а четвертые потому, что в Южных штатах они являются деревьями.
В номенклатуре был принят консервативный подход. Самый широко используемый учебник по ботанике, «Руководство Грея», был недавно переписан. Эта работа включает каждый вид, местный и натурализованный, региона, охваченного данной книгой, и названия, приведенные в том издании, были использованы во всех случаях.
Научные названия отмечены так, чтобы указывать произношение. Гласная ударного слога отмечена грависом (`), если она долгая, и акутом (´), если краткая.
При подготовке этой книги автор получил много ценной помощи. Он выражает особую благодарность руководству Арнольд-Арборетума (Бостон, Массачусетс) и Миссурийского ботанического сада (Сент-Луис) за информацию о зимостойкости видов; г-ну Джону Х. Редфилду из Ботанического отдела Филадельфийской академии естественных наук за книги, образцы для иллюстраций и т. д.; и д-ру А. К. Стоксу из Трентона, Нью-Джерси, за помощь во многих отношениях, но особенно за точную работу по обводке тушью иллюстраций с карандашных рисунков автора.
Автор также хочет выразить признательность за помощь, полученную от многих владельцев питомников при сборе образцов для иллюстраций и предоставлении ценной информации. Среди них особая благодарность г-ну Сэмюэлю К. Муну из питомников Моррисвилла, который предоставил автору свою большую коллекцию живых образцов и во многих других отношениях оказал ему значительную квалифицированную помощь.
СОДЕРЖАНИЕ.
PAGE. PART I. Essential Organs, and Terms Needed for their Description9-43 Chapter I. Roots9 Chapter II. Stems and Branches11 Chapter III. Leaves17 Chapter IV. Flowers and Fruit24 Chapter V. Winter Study of Trees29 Chapter VI. The Preparation of a Collection35 Chapter VII. Figures to be used in Botanical Description38 PART II. Plan and Models for Tree Description44-50 PART III. Key, Classification and Description of the Species51-201
Glossary of Botanical Terms, and Index to Part I203-212 Index to Part III213-224
ДЕРЕВЬЯ.
ЧАСТЬ I. ОСНОВНЫЕ ОРГАНЫ И ТЕРМИНЫ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ ИХ ОПИСАНИЯ.
Глава I. Корни.
Хотя практическое изучение корней деревьев затруднительно, некоторые знания об их формах, разновидностях и частях важны.
Главная функция корней всех растений — поглощение питательных веществ из почвы. Толстые или мясистые корни, как у редиса, являются запасами пищи, приготовленными для будущего роста растения или для образования цветков и плодов. Толстые корни деревьев предназначены главным образом для их надежного закрепления в почве. Настоящие «рты», которыми поглощается пища, — это крошечные кончики волосовидных корней, находящиеся на поверхности более мелких ответвлений. Поскольку деревьям особенно нужна прочная опора, все они имеют либо стержневой корень — один крупный корень, отходящий от нижней части ствола глубоко в землю; либо придаточные корни — ряд крупных корней, отходящих в основном наружу от основания ствола.
Деревья с крупными стержневыми корнями очень трудно пересаживать, и их нельзя безопасно перемещать после того, как они достигли сколько-нибудь значительного размера. К этому классу относятся гикори и дубы.
Деревья с придаточными корнями легко пересаживаются, даже будучи крупными. К этому классу относятся клены и вязы.
Корни, растущие из корневого конца зародыша семени, называются первичными корнями; те, что растут из черенков или из стеблей в любом месте, — вторичными корнями.
Некоторые деревья пышно растут, имея только вторичные корни; такие деревья можно легко вырастить из стеблей, помещенных в землю. Хорошими примерами этой группы являются ивы и тополя. Другим деревьям нужна вся сила, которую могут дать первичные корни; их приходится выращивать из семян. Персиковые деревья — особенно хорошие примеры, но практически большинство деревьев лучше всего выращивать из семян.
Некоторые деревья можно легко вырастить из корневых черенков или из корневых отпрысков. Айлант, или «дерево небес», лучше всего выращивать таким способом. У этого дерева есть три разновидности, две из которых имеют неприятный запах во время цветения, но третья почти не имеет запаха. Используя корни или отпрыски третьего вида, можно получить только те деревья, которые было бы приятно иметь в округе. В одном из крупных городов Соединенных Штатов на улицах растут тысячи самых неприятных из этих разновидностей и лишь немногие — нужного сорта, и все потому, что питомник, который изначально снабжал город, использовал корневые черенки от неприятного вида.
Если бы такие деревья выращивались из семян, только около одной трети были бы желательными, и их характер можно было бы определить только тогда, когда они достигли бы размера, при котором начинают плодоносить, когда пересаживать их было бы уже поздно. Плодовые деревья, выращенные из семян, приходится прививать желаемым сортом, чтобы получить хорошие плоды, когда они достигнут возраста плодоношения.
Глава II. Стебли и ветви.
Ствол — это отличительная характеристика деревьев, отделяющая их от всех других групп растений. Хотя в регионе, охваченном этой книгой, к деревьям относятся все очень крупные растения, один лишь размер не делает растение деревом.
Растение с одним стволом древесной структуры, который не ветвится на некотором расстоянии от земли, называется деревом. Древесные растения, которые ветвятся непосредственно над почвой, даже если они вырастают до высоты двадцати футов и более, называются кустарниками или, в народном языке, кустами. Многие растения, имеющие тенденцию расти в форме кустарников, путем обрезки могут быть принудительно выращены как деревья; некоторые, являющиеся кустарниками в северных штатах, дальше на юг становятся деревьями.
Все деревья, которые растут в диком виде или могут культивироваться на открытом воздухе в северных штатах, принадлежат к одному классу: их стебли имеют отделяемую кору снаружи, крошечный стержень сердцевины в центре, а между ними — древесину в виде годичных слоев. Такой стебель называется экзогенным (растущим снаружи), потому что каждый год на внешней стороне древесины образуется новый слой.
Рис. 1.
Другой вид древесного стебля в изобилии встречается в тропиках; один из них, пальметто, растет от Южной Каролины до Флориды. Хотя в нашем регионе нет деревьев такого характера, существуют растения с таким типом стебля, лучшей иллюстрацией которого является стебель кукурузы. В этом случае нет отделяемой коры, а древесное вещество находится в виде нитей внутри сердцевинного материала. В стебле кукурузы древесных нитей не очень много, а сердцевины очень много; в большинстве тропических деревьев, принадлежащих к этой группе, древесных нитей так много, что материал становится очень прочным и пригодным для мебели. Стебель такого типа называется эндогенным (растущим изнутри). Рис. 1 представляет продольный и поперечный срезы экзогенного стебля, а Рис. 2 — эндогенного.
Рис. 2.
Поскольку все стебли, с которыми нам приходится иметь дело, являются экзогенными, здесь будет дано особое описание этого класса. Рис. 1 показывает вид среза стебля ясеня шестилетнего возраста. Центральная часть, толщиной примерно с бечевку, — это сердцевина; от нее наружу к коре можно увидеть шесть годичных слоев древесины; а затем идет кора, состоящая из двух частей. Сначала идет внутренний слой зеленоватого материала, свежерастущая часть, и, наконец, внешняя или мертвая материя. Эта внешняя часть должна трескаться, отслаиваться или каким-то образом давать возможность для постоянного роста ствола. Различные виды деревьев легко узнаются по виду коры ствола, благодаря множеству вариантов поверхности, вызванных необходимостью роста. Ни одна из характеристик деревьев не дает лучшей возможности для тщательного наблюдения и изучения, чем внешняя кора.
У берез кора отслаивается тонкими горизонтальными слоями — цвет, тонкость и прочность различаются у разных видов; у ясеней кора открывается множеством нерегулярных сетчатых трещин, расположенных умеренно близко друг к другу; кора каштана открывается большими продольными трещинами, довольно удаленными друг от друга. Цвет коры и характер чешуек сильно различаются у белого и черного дубов.
В древесной части можно увидеть радиальные линии; это «серебряное зерно»; ботаники называют их сердцевинными лучами.
Центральная часть древесины многих крупных стволов темнее по цвету, чем остальная. Эта более темная часть — мертвая древесина, называемая ядром; внешняя часть, называемая заболонью, используется для проведения сока в период вегетации. Ядро грецкого ореха — темно-коричневого цвета; вишни — светло-красного; а падуба — белого, цвета слоновой кости. Ядро — ценная часть для лесоматериалов.
При исследовании под увеличительным стеклом видно, что годичные слои состоят из крошечных трубок или клеток. У большинства деревьев эти трубки намного крупнее в той части, которая выросла в начале сезона, в то время как древесина кажется почти сплошной ближе к концу годичного слоя; это особенно верно для ясеней и каштана; некоторые деревья, однако, показывают лишь небольшое изменение в размере клеток, хорошим примером чего является бук. На поперечном срезе возраст таких деревьев, как каштан, легко оценить, в то время как у бука сделать это довольно трудно. Самшит, меньше всего меняющийся по характеру своей структуры, всегда используется для первоклассных гравюр на дереве.
Когда древесина распиливается в направлении «серебряного зерна», или «радиально», как называют это лесорубы, поверхность показывает этот клеточный материал, распределенный странными пятнами, характерными для разных видов древесины. Рис. 16 показывает дуб, где пятна сердцевинных лучей крупные. У бука пятна мельче; у вяза совсем маленькие. Пиломатериалы, распиленные таким образом, называются «радиально распиленными», и у большинства видов их красота от этого значительно возрастает.
Любой, кто тщательно изучает этот вопрос, может познакомиться со всеми полезными и декоративными породами древесины, используемыми в регионе; различия в цвете ядра, характере годичных слоев, а также размере и распределении сердцевинных лучей дают достаточно особенностей, чтобы отличить любую породу от всех остальных.
Ветвление. — Обычное место, из которого растет ветвь, — это пазуха листа, из так называемой пазушной почки; но ветви не могут расти в пазухах всех листьев. Дерево с супротивными листьями иногда имеет супротивные ветви; в то время как дерево с очередными листьями имеет все свои ветви очередными.
Большинство ветвей продолжают свой рост из года в год за счет развития почки на конце, называемой верхушечной почкой. Многие деревья формируют эту почку для роста следующего года так рано, что она редко или никогда не погибает от зимней погоды; такие деревья растут очень регулярно и имеют симметричную форму. Большинство вечнозеленых растений — хорошие примеры. Рис. 3 представляет хороший образец. Возраст таких деревьев, если он не слишком велик, можно легко определить по регулярности роста каждого года. Представленному дереву шестнадцать лет. Ветви, которые начали расти на пятый год, примерно в том возрасте, когда начинается регулярный рост, видны по их рубцам на стволе.
Рис. 3.
Верхушечные почки многих деревьев часто погибают от зимних морозов; такие деревья продолжают свой рост за счет развития пазушных почек; но поскольку рост из пазушной почки вместо верхушечной делает ветвь кривой, такие деревья имеют нерегулярное ветвление и контур. Какие именно пазушные почки наиболее склонны к росту, зависит от вида дерева, но деревья одного и того же сорта почти единообразны в этом отношении. Поэтому большинство деревьев легко узнаются по форме контура и характерному ветвлению. Хорошим примером дерева с очень нерегулярным ростом является катальпа (индейский боб), показанная на Рис. 4. Тенденция к нерегулярному росту обычно усиливается с возрастом. Платан, например, растет довольно регулярно, пока не достигнет возраста тридцати-сорока лет; затем его новые ветви растут своеобразно нерегулярно. Веточки очень старой и молодой яблони иллюстрируют это изменение, которое производит возраст.
Рис. 4.
Существуют большие различия в цвете и поверхности коры веточек разных видов деревьев; некоторые зеленые (сассафрас), некоторые красные (персик, на солнечной стороне), некоторые пурпурные (вишня). Некоторые гладкие и без точек, некоторые отмечены точками (береза), некоторые шероховатые с пробковыми гребнями (ликвидамбар) и т. д.
Вкус и запах коры — характеристики, заслуживающие внимания: сильный, ароматный запах пряного кустарника; зловонный запах азимины; ароматический вкус сладкой березы; горький вкус персика; слизистый вяз ржавый; сильно пахнущий, смолистый, ароматный грецкий орех и т. д.