Клэр А. Браун Гарольд Э. Грелен
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЛИСТВЕННЫХ ПОРОД, ПРОИЗРАСТАЮЩИХ НА СОСНОВЫХ УЧАСТКАХ
Южная лесная экспериментальная станция Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба Общий технический отчёт SO-15
Благодарности
Авторы выражают признательность Брайану А. Джоуэрсу (Глендейл, штат Калифорния) за прекрасные зимние силуэты. За помощь в получении образцов или фотографий видов, к которым у нас не было свободного доступа, мы благодарим следующих лиц: Роджера В. Барбура (Университет Кентукки); Уильяма Харлоу (Колледж экологии и лесного хозяйства Государственного университета Нью-Йорка); Ричарда Джонсона (Природный заповедник имени Кэролайн Дормон); Бетти Э. Лимон (Университет Юго-Западной Луизианы); Р. Дейла Томаса (Северо-Восточный университет Луизианы); а также Лино Делла-Бьянку и Эдвина Р. Лоусона из Лесной службы США.
Резюме
В настоящей публикации проиллюстрированы и описаны 26 видов или разновидностей лиственных пород, включая 16 видов дубов и гикори, с фотографиями листьев, коры, почек, цветков и плодов. Линейные рисунки демонстрируют зимний силуэт каждого вида, а для облегчения определения прилагается определительный ключ.
Министерство сельского хозяйства США Лесная служба, общий технический отчёт SO-15
Определение лиственных пород, произрастающих на сосновых участках
КЛЭР А. БРАУН Почётный профессор Кафедра ботаники Луизианский государственный университет Батон-Руж, штат Луизиана
ГАРОЛЬД Э. ГРЕЛЕН Главный научный сотрудник по пастбищному хозяйству Южная лесная экспериментальная станция Лесная служба Министерства сельского хозяйства США Пайнвилл, штат Луизиана
1977
Продается Супернтендантом документов, Типография правительства США, Вашингтон, округ Колумбия, 20402
Contents
Page Overview of Southern Hardwoods 1 Key to Hardwoods 6 Species Described and Illustrated Mockernut hickory 10 Pignut hickory 12 Shagbark hickory 14 Bitternut hickory 16 Southern red oak 18 Cherrybark oak 20 Black oak 22 Scarlet oak 24 Northern red oak 26 Shumard oak 28 Blackjack oak 30 Laurel oak 32 Water oak 34 White oak 36 Post oak 38 Chestnut oak 40 Winged elm 42 American elm 44 Sugarberry 46 Yellow-poplar 48 Sweetbay 50 Sweetgum 52 Red maple 54 Black tupelo 56 White ash 58 Green ash 60 Selected References 63 Glossary 65 Index 69
Обзор южных лиственных пород
По всему Югу на сосновых участках произрастает около 49 миллиардов кубических футов мелких низкокачественных лиственных пород [1] (Staff, For. Resour. Res. Work Unit 1976). Этот материал обычно расходуется впустую; если участок подготавливается к возобновлению сосны, произрастающие там лиственные породы уничтожаются. В настоящее время ведутся исследования с целью поиска экономичных методов заготовки и использования этих лиственных пород. Описания, ключ и иллюстрации, представленные в данной книге, должны помочь исследователям использования древесины, особенно тем, кто впервые работает на Юге, идентифицировать наиболее распространенные виды лиственных пород на сосновых участках (таблица 1).
Таблица 1.— Важные лиственные породы на сосновых участках, ранжированные по процентному содержанию в общем объеме древесины лиственных пород
Проценты получены на основе данных Staff, For. Resour. Res. Work Unit (1976).
Используемая в настоящей работе номенклатура следует изданию Little (1953).
Species Percent Sweetgum Liquidambar styraciflua L. 13.2 White oak Quercus alba L. 12.3 Hickory Carya spp. 8.5 Southern red oak Quercus falcata Michx. 8.1 Post oak Quercus stellata Wangenh. 7.0 Yellow-poplar Liriodendron tulipifera L. 7.0 Black tupelo Nyssa sylvatica Marsh. 5.5 Water oak Quercus nigra L. 4.7 Black oak Quercus velutina Lam. 4.0 Scarlet oak Quercus coccinea Muenchh. 3.6 Red maple Acer rubrum L. 3.6 Chestnut oak Quercus prinus L. 2.9 Northern red oak Quercus rubra L. 2.4 Laurel oak Quercus laurifolia Michx. 1.4 Elm Ulmus spp. 1.4 Cherrybark oak Quercus falcata var. pagodaefolia Ell. 1.2 Ash Fraxinus spp. .9 Sweetbay Magnolia virginiana L. .6 Shumard oak Quercus shumardii Buckl. .2 Hackberry Celtis spp. .1 Other hardwoods including blackjack oak (Quercus marilandica Muenchh.) 11.4 Total hardwoods 100.0
У гикори очередные сложные листья с 5–13 листочками. Они однодомные; то есть тычинки и пестик находятся в разных цветках на одном растении. Цветки обычно развиваются после того, как листья достигают от трёх четвертей до полного размера. Тычиночные цветки собраны в серёжки, которые появляются на древесине прошлого года и обычно имеют три ветви. Бесстебельные пестичные цветки собраны в многоцветковые колосья на верхушке побега текущего года. Серёжки держатся от 10 дней до 3 недель и обычно не используются для различения видов. Однако плод широко применяется для идентификации. Плюска может быть очень тонкой (около 1 мм), умеренно толстой (от 3 до 5 мм) или очень толстой (более 5 мм). Аналогично, скорлупа может быть тонкой, умеренно толстой или очень толстой. Ядро варьируется от сладкого до горького. При высыхании плюска обычно раскалывается по швам и высвобождает орех. У некоторых видов плюска частично раскалывается по швам, но всё же окружает орех при его падении. Такие орехи обычно являются стерильными, поскольку ядро в них редко бывает полностью сформировано.
В целях идентификации следует с осторожностью использовать орехи, собранные с земли; если поблизости произрастает более одного вида, плоды могут перемешаться. Кроме того, некоторые деревья рано сбрасывают дефектные или стерильные плоды, и эти плоды часто отличаются по форме и размеру от типичных.
Гикори обычно подразделяются на настоящие гикори, имеющие перекрывающиеся (чепитчатые) чешуйки почек, и пекановые гикори, имеющие створчатые чешуйки почек. Настоящие гикори делятся на виды с плотной корой и виды с отслаивающейся корой. Гикори сердцевинный, Carya tomentosa Nutt., вид с плотной корой, имеет очень опушенные листья, крупные почки и толстую плюску поверх крупного ореха. Гикори свиной, C. glabra (Mill.) Sweet, также относящийся к гикори с плотной корой, имеет от трех до девяти голых листочков и поздно раскрывающуюся плюску толщиной около 3 мм. Гикори голый, C. ovata (Mill.) K. Koch, является одним из немногих видов с корой в виде тонких, отслаивающихся пластинок. Он имеет мелкие почки и обычно пять листочков. Гикори горький, C. cordiformis (Wangenh.) K. Koch, принадлежит к группе пекановых гикори и имеет жёлтые почки со створчатыми чешуйками. Он также отличается плотной корой, тонкими четырехкрылыми плюсками, тонкой скорлупой и горьким ядром.
Дубы также однодомные, а тычиночные цветки собраны в поникшие серёжки, состоящие из центральной гибкой оси с сидячими, апетальными и опушенными цветками. Они наиболее многочисленны на развивающихся новых веточках. Хотя серёжки различаются у разных видов дуба, их обычно не используют в качестве отличительных признаков, поскольку они держатся всего 2–3 недели. Пестичные цветки появляются на древесине предыдущего сезона и в пазухах листьев веточек. Однако у красных дубов пестичные цветки на побегах текущего года созревают только ко второй осени.
Плод — орех или жёлудь — состоит из семени, заключенного в скорлупу. Орех помещается в чашечку, состоящую из множества чешуек. При созревании орехи опадают с дерева в результате усыхания чашечки (дегидратации). У деревьев одного вида наблюдается значительная вариативность размеров зрелых желудей, особенно у дуба водяного, дуба ивового и дуба белого.
Различия в листве в пределах одного вида также усложняют идентификацию. По-видимому, из-за того, что нижние листья получают меньше солнечного света, они отличаются по размеру и внешнему виду от листьев в средней или верхней части кроны. Большинство таксономов предпочитают брать образец из верхней половины кроны, поскольку считают листья из этой зоны типичными для вида. Чтобы легко получить такие образцы, используют высоторез и срезают листья на высоте не менее 20–30 футов от земли либо собирают их со свежесрубленных деревьев. Более того, листва сеянцев и молодняка часто отличается от листвы зрелых деревьев, а весенние и летние волны роста на одной и той же ветви часто выглядят заметно по-разному. Эта сезонная изменчивость отмечена для многих дубов, включая дуб лавровый, дуб звездчатый, дуб чёрный и особенно дуб водяной. Например, к концу марта или апреля листья водяного дуба достигают своего нормального размера и формы — обратнояйцевидные с волнистой верхушкой; вторая волна роста, которая начинается в конце апреля или мае, дает лопастные листья.
Идентификация дополнительно усложняется тем, что среди дубов часто встречаются гибриды.
Дубы делятся на две основные группы: белые дубы и красные (или чёрные) дубы. У белых дубов листья имеют округлые лопасти без остей; желуди созревают первой осенью, а внутренняя поверхность скорлупы голая. К этой группе относятся дуб белый, дуб каштановый и дуб звездчатый. Группа красных дубов характеризуется оканчивающимися остью лопастями листьев у таких видов, как дуб Шумарда, дуб красный южный, дуб красный северный, дуб черешневый и дуб чёрный. Группа красных дубов также включает виды без лопастей, такие как дуб водяной, дуб лавровый и дуб ивовый, которые обычно имеют цельнокрайние листья. Листья дуба чёрного обычно не имеют лопастей и остей, однако иногда появляются листья с терминальными лопастями, которые могут иметь по одной ости на лопасть. Желуди созревают второй осенью, а внутренняя поверхность скорлупы опушена.
Дуб красный южный, Quercus falcata Michx., и его разновидность дуб черешневый, Q. falcata var. pagodaefolia Ell., имеют практически одинаковые желуди, но их можно различить по другим признакам. Основание листа у дуба красного южного несколько колоколообразное, а у черешневого — нет. Дуб красный южный образует мощные гребни коры; черешневый — нет.
Отличительным признаком дуба чёрного, Q. velutina Lam., является его жёлто-оранжевая внутренняя кора. Его листья имеют три формы. У сеянцев и молодняка листья «медвежья лапа» с лишь намеком на лопастность. Нижние листья на крупных деревьях также имеют слабые признаки лопастности, но листья из средней и верхней частей кроны четко лопастные. Самые верхние листья, имеющие семь лопастей и глубокие выемки, обычно иллюстрируются как типичные.
Дуб шарлаховый, Q. coccinea Muenchh., дуб красный северный, Q. rubra L., и дуб Шумарда, Q. shumardii Buckl., трудноразличимы. Листья дуба красного северного имеют мелкие выемки и матово-зеленую верхнюю поверхность с небольшим опушением в пазухах жилок на нижней стороне или без него. Листья дуба Шумарда имеют более глянцевую поверхность, мелкие или глубокие выемки, которые обычно шире соседних лопастей, и отчетливое опушение в пазухах жилок. Выемки дуба шарлахового также обычно шире соседних лопастей, которые обычно зазубрены. И дуб Шумарда, и дуб шарлаховый обладают выдающейся осенней окраской.
Дуб чёрный, Q. marilandica Muenchh., можно узнать по кожистому, обычно цельнокрайнему, широко обратнояйцевидному листу с ржавой нижней поверхностью. Ветви толстые, нерегулярные, корявые, поникшие или горизонтальные.
Дуб лавровый, Q. laurifolia Michx., и дуб водяной, Q. nigra L., схожи по размеру и форме, но у водяного дуба продолговато-обратнояйцевидные или лопатовидные листья, постепенно сужающиеся к клиновидному основанию. Листья лаврового дуба от эллиптических до продолговато-обратнояйцевидных. Лавровые дубы склонны сбрасывать листву поздно и поэтому могут сохранять около 30–50 процентов нижних листьев после того, как водяные дубы обнажаются. Некоторые современные авторы разделяют лавровые дубы на два вида: лавровый дуб сухой местообитания, Q. hemisphaerica Bartr., и лавровый дуб болотный, Q. laurifolia Michx.
Белый дуб, Q. alba L., имеет тонкий светло-зеленый лист со светлым сизым налётом при созревании; он продолговатый или яйцевидный, с округлыми лопастями и тремя-пятью узкими выемками, доходящими почти до средней жилки. Чешуйки чашечки желудя массивные и отчетливые.
Дуб звездчатый, Q. stellata Wangenh., имеет толстые, нерегулярные ветви. Кожистые листья обычно пятилопастные; обычно две боковые лопасти расположены под прямым углом к центральной оси, образуя крестообразный лист.
Дуб каштановый, Q. prinus L., напоминает дуб болотный каштановый, Q. michauxii Nutt., имеющий коммерческое значение по всему Югу. Дуб каштановый — преимущественно северо-восточное дерево, заходящее на Юг по Аппалачскому нагорью в северную Джорджию и Алабаму, где его ареал пересекается с ареалом дуба болотного каштанового, причем на его листьях отсутствует густое опушение, обнаруживаемое на листьях дуба болотного каштанового.
К обычным вязам относятся вяз американский, Ulmus americana L., и вяз крылатый, U. alata Michx. Оба цветут после того, как заморозок выводит их из состояния покоя. Например, если губительный заморозок происходит в последнюю неделю ноября или первую неделю декабря, вяз американский зацветет в первую неделю января. Если губительного заморозка в начале декабря не происходит, вяз американский может зацвести только на третьей неделе января. Вяз крылатый обычно цветет на 10 дней – 2 недели позже вяза американского. У молодых деревьев вяза крылатого часто имеются пробковые наросты на противоположных сторонах веточек возрастом не менее 3 лет. У зрелых деревьев этот признак часто отсутствует. Лист вяза американского имеет неравные долевые основания и опушенные или реснитчатые крылатки диаметром около 12 мм; вяз крылатый имеет более мелкий лист с округлыми или острыми основаниями листьев и сильно реснитчатую крылатку длиной около 8 мм.
Молодые деревья каркаса южного, Celtis laevigata Willd., и каркаса западного, C. occidentalis L., легко узнаются по беловатой или светло-серой коре, испещренной мелкими пробковатыми бородавками. Более старые деревья часто имеют относительно гладкую кору светло- или средне-серого цвета. Край листьев каркаса южного обычно цельный или неясно зубчатый; верхняя половина листьев каркаса западного обычно заметно пильчатая. Оба вида производят мелкие цветки на новом приросте, когда листья достигают примерно половины нормального размера. Плод каркаса южного — от оранжево-красного до чёрного; у каркаса западного при созревании — от темно-красного до почти чёрного.
Лириодендрон тюльпановый, Liriodendron tulipifera L., или тюльпанное дерево, имеет очередные, четырёх-шестилопастные листья с усеченной или отчетливо выемчатой верхушкой — уникальный признак среди американских деревьев. Цветки тюльпаноподобные, с красными отметками на зеленовато-желтом фоне. Плод представляет собой шишковидное соплодие из крылаток.
Магнолия виргинская, Magnolia virginiana L., образует стволы умеренного размера на возвышенностях или многочисленные шестовидные порослевые побеги в низинах ручьев. Она вечнозеленая в южной части своего ареала и листопадная в северной. Ветер, дующий в кроне, обнажает серебристую нижнюю сторону листьев. Белые цветки диаметром около 5–10 см раскрываются впервые около 15:00 и закрываются около 21:00. Они вновь открываются на следующее утро и сбрасывают тычинки. Плод представляет собой зеленое похожее на огурец соплодие из листовок, которое раскрывается, обнажая красные семена. Магнолия виргинская и лириодендрон тюльпановый, оба представители семейства магнолиевых, имеют рубцы от прилистников, охватывающие веточки.
Ликвидамбр смолконосный, Liquidambar styraciflua L., или амбровое дерево, легко узнается по очередным, звездчатым, пальчато-лопастным листьям. У некоторых деревьев на мелких ветвях имеются пробковые наросты. Его цветок состоит из нескольких круглых скоплений тычинок, расположенных в кисти, и стебельчатой пестичной головки, которая развивается в колючий, древеснеющий плод, содержащий множество семян.
Клён красный, Acer rubrum L., имеет простые противоположные листья, которые обычно сизые и опушенные. Цветки появляются в начале февраля, а плод представляет собой двукрылатку. Разновидность A. rubrum var. drummondii (Hook. and Arn.) Sarg., у которой на нижней стороне молодых листьев имеются густо переплетенные белые волоски, произрастает по болотам на всем Юге. Листья могут иметь от трех до пяти лопастей, но у южных деревьев преобладают трехлопастные. По этой причине некоторые авторы признают южную форму как A. rubrum var. tridens Woods.
Листья ниссы лесной (черного тупело), Nyssa sylvatica Marsh., очередные, эллиптические или обратнояйцевидные, рано покрываются пятнами в ходе своего развития и в сентябре приобретают розовато-лиловый оттенок перед ранним опаданием. Цветки мелкие, незаметные, образуют синевато-чёрный плод.
Двумя наиболее распространенными ясенями являются ясень американский, Fraxinus americana L., и ясень пенсильванский, F. pennsylvanica Marsh. Наиболее надежным различием между этими двумя видами представляются различия крылаток. Ясень американский имеет пухлый, короткий семенной конец с крылаткой, практически расположенной на верхушке, тогда как ясень пенсильванский имеет тонкий семенной конец, и крылатка заходит более чем наполовину длины семенного конца. Ясень американский обычно имеет округлое основание листочка, а ясень пенсильванский — клиновидные основания листочков. Нижняя сторона свежих листьев ясеня американского белая, но этот цвет трудно обнаружить на сухих образцах. Листья ясеня пенсильванского зеленые с обеих сторон, хотя снизу несколько бледнее.
Определительный ключ для лиственных пород
Ключ состоит из парных утверждений, одно из которых является истинным, а другое ложным для любого заданного образца. Номера-указатели в конце утверждений используются для поиска следующей пары. Следуйте по истинным утверждениям, пока не дойдете до русского названия. Если вы не допустили ошибок при интерпретации парных утверждений, вы должны прийти к правильному определению образца. Затем сверьтесь с текстом и иллюстрацией.
1. Leaves compound, with blades divided into leaflets 2 1. Leaves simple, blades not divided into leaflets 7 2. Leaves with opposite arrangement on twigs 3 2. Leaves with alternate arrangement on twigs 4 3. Leaflets with rounded bases, conspicuously whitish below when fresh; seed end of samara thickened, wing terminal only White Ash 3. Leaflets with wedge-shaped bases, green below; wing terminal and extending about half the length of the seed Green Ash 4. Buds valvate; buds, fruits, and lower surface of leaflets covered with yellow glandular scales; fruit winged on upper half of husk suture, husk thin, shell thin, meat bitter Bitternut Hickory 4. Buds imbricate, composed of overlapping scales 5 5. Leaflets typically 5, glabrous except for a few hairs on rachis and midribs; bark shaggy Shagbark Hickory 5. Leaflets 7 6 6. Leaflets densely tomentose; bark tight, in diamond-shaped pattern; husk very thick, shell thick, meat sweet Mockernut Hickory 6. Leaflets usually glabrous; bark tight, in diamond-shaped pattern; husk moderately thick, shell thick, meat sweet, husk tardily dehiscent Pignut Hickory 7. Leaves essentially evergreen, large percentage staying on trees until bud expansion, dark green above, silky white pubescent below; flowers white, about 5 to 8 cm in diameter Sweetbay 7. Leaves typically deciduous, or trees retaining some dead leaves to bud expansion 8 8. Leaf margins entire 9 8. Leaf margins lobed or toothed 12 9. Leaves with rusty pubescence below, broadly obovate, leathery bases tapering to cordate or cuneate Blackjack Oak 9. Leaves essentially glabrous or with a few hairs in vein axils 10 10. Leaves shiny below, elliptic or rhombic to spatulate Laurel Oak 10. Leaves dull green below 11 11. Leaves elliptic to obovate, strongly veined with purple spots and discoloration in summer; fruit a drupe Black Tupelo 11. Leaves abruptly obovate, bases wedge-shaped, few lateral veins; fruit an acorn Water Oak 12. Leaf margins toothed 13 12. Leaf margins lobed 16 13. Margins indistinctly toothed, blades narrowly to broadly ovate, base unequal, apex long acuminate Sugarberry 13. Margins distinctly toothed 14 14. Teeth obtuse or rounded, leaf base wedge-shaped, stellate pubescent below Chestnut Oak 14. Teeth sharp 15 15. Leaves normally elliptic, veins prominent below, bases rounded; corky outgrowths on older branches, often lacking on large trees Winged Elm 15. Leaves broadly oval, pinnate veins distinct, margins doubly toothed, bases oblique, unequally rounded American Elm 16. Leaves palmately lobed 17 16. Leaves pinnately or apically lobed 18 17. Leaves opposite, more or less glaucous and pubescent below; fruit a double samara Red Maple 17. Leaves alternate, glabrous below; fruit spherical, woody with spine-like projections; corky outgrowths on branches frequent Sweetgum 18. Blades truncate to notched at apex, 4-lobed; fruit an aggregate of samaras; flower conspicuous, greenish-yellow with red markings Yellow-poplar 18. Blades with acute to obtuse apices 19 19. Blades apically 3-lobed 20 19. Blades pinnately lobed 21 20. Blades broadly obovate, base rounded, rusty pubescent below Blackjack Oak 20. Blades narrowly obovate, base wedge-shaped, mostly glabrous Water Oak 21. Leaves with rounded lobes 22 21. Leaves with bristle tips to lobes and lateral teeth 23 22. Leaves with 7 to 9 lobes, divided nearly to the midrib, whitish below White Oak 22. Leaves with 5 unequal lobes, upper lateral pair larger, squarish, at right angles to midrib, crosslike in appearance, pubescent below Post Oak 23. Leaves pubescent below, whitish to tawny 24 23. Leaves glabrous below or with a few hairs on midrib and in vein axils 26