Термин «ствол» имеет особое значение при использовании в контексте лесного хозяйства и анатомии деревьев. Ствол относится к стволу или стеблю дерева, в частности к главной деревянной оси, идущей от земли до первой крупной ветви. Понимание того, что такое ствол и как он развивается, дает важные сведения о росте дерева, заготовке древесины и оценке качества древесины. В лесном хозяйстве свойства и размеры стволов часто находятся в центре внимания.
Ствол определяется как главный ствол или стебель дерева, простирающийся от земли до первой крупной ветви или развилки. Он представляет собой самую большую, самую заметную древесную ось дерева.
Ключевые характеристики ствола включают:
| – Самая толстая и прочная часть дерева |
| – Состоит из древесины (ксилемы) и внутренней коры (флоэмы) |
| – Основной канал для транспортировки воды и питательных веществ вверх и вниз по дереву |
| – Составляет большую часть пригодной для использования древесины в заготовленных деревьях |
| – Диаметр уменьшается от основания к вершине ствола |
У молодых деревьев ствол представляет собой главную деревянную колонну, которая станет будущим стволом. По мере старения дерева ствол расширяется в диаметре и увеличивается в высоту. Этот рост позволяет стволу физически поддерживать более крупные разветвленные структуры и полог дерева. Коническая форма ствола, широкая у основания и сужающаяся к кроне, также обеспечивает прочность против ветра и гравитации.
Чтобы понять значение и свойства ствола, важно рассмотреть, как он развивается. Ствол берет начало из стебля сеянца, но в течение многих лет подвергается вторичному росту, чтобы стать толстым стволом, который мы знаем.
Когда дерево впервые прорастает, развивающийся сеянец изначально полагается на запасы пищи, хранящиеся в самом семени. Эмбриональный стебель удлиняется с помощью деления клеток в апикальной меристеме побега. Этот первичный рост производит тонкий стебель сеянца, который может состоять из сердцевины, первичной ксилемы и флоэмы, а также эпидермиса.
По мере того, как дерево продолжает расти, вторичный рост утолщает стебель, превращая его в прочный штамб. Сосудистый слой камбия начинает производить вторичную ксилему внутрь (древесину) и вторичную флоэму наружу (внутреннюю кору). Увеличение обхвата происходит за счет этого бокового роста. Кольца новой ксилемы добавляются каждый год, создавая годичные кольца роста, видимые в поперечных сечениях. Вторичные клетки ксилемы составляют заболонь и сердцевину ствола.
Между тем внешние мертвые клетки накапливаются в виде коры. По мере увеличения обхвата внешний слой коры часто становится неровным и бороздчатым. Увеличивающаяся структурная поддержка обеспечивает возобновление вертикального роста и удлинение ствола по мере того, как дерево набирает высоту. Этот комбинированный первичный и вторичный рост с течением времени преобразует ствол в характерную форму ствола.
Поскольку ствол составляет основной деревянный ствол и коммерческую древесину, ключевые измерения используются для оценки размера ствола и свойств древесины. Эти факторы важны для управления лесами, оценки объемов и стоимости древесины, а также использования древесных продуктов.
Диаметр на высоте груди (DBH) является наиболее распространенным измерением, используемым для сообщения диаметра ствола. Он измеряется на высоте груди, определяемой как 4,5 фута (1,37 м) от уровня земли. Лесники обычно измеряют DBH при инвентаризации насаждений и оценке объемов древесины. DBH дает стандартизированный показатель обхвата ствола, который можно сравнивать между различными видами деревьев и участками.
Товарная высота относится к полезной длине ствола для коммерческой продукции. Она измеряется от основания дерева до товарного верхушечного диаметра. Товарная высота обычно составляет от 16 до 50 футов (5-15 м) в зависимости от вида. Торговая высота вместе с DBH позволяет оценить объем заготавливаемой древесины в стоящем дереве.
Поскольку стволы деревьев шире у основания и сужаются к кроне, скорость конусности является еще одним важным измерением. Конусность относится к уменьшению диаметра по заданной длине ствола. Обычно она выражается в дюймах или сантиметрах уменьшения диаметра на метр высоты. Понимание типичных скоростей конусности для вида помогает предсказать диаметры стволов на разных высотах.
Помимо размера ствола, также оцениваются плотность и качество древесины. Плотность древесины влияет на важные свойства, такие как прочность и твердость. Сучки, которые возникают из-за веток, вросших в ствол, могут снизить качество древесины. Другие дефекты, такие как грибковая гниль, также могут снизить качество ствола. Системы классификации учитывают эти факторы при сортировке пиломатериалов.
Ствол выполняет важнейшие функциональные роли, которые позволяют деревьям расти высокими и эффективно транспортировать воду, питательные вещества и сахара:
По мере того, как деревья растут в высоту и увеличивают размер кроны, ствол обеспечивает основную структурную опору для поддержки увеличивающегося веса и противостояния силам ветра и гравитации. Более широкие диаметры оснований и конические формы придают стволам огромную прочность.
Ствол содержит основные ткани ксилемы и флоэмы, которые действуют как трубопроводы для воды и углеводов, чтобы достичь всех частей дерева. Ствол позволяет деревьям поднимать воду на сотни футов от корней к листьям, где происходит фотосинтез.
Живые клетки в заболони хранят запасы энергии, которые могут использоваться для метаболических процессов. По мере добавления новых колец заболони старые внутренние кольца переходят в ядро для структурной поддержки.
Ствол отвечает за разделение и закрытие ран, возникающих в результате повреждения. Стенки формируются для изоляции поврежденных участков и предотвращения инфекции. Новая древесина вырастает вокруг ран, вызывая образование мозолистой ткани и дефекты сучков.
Ствол является наиболее экономически значимой частью заготовленных деревьев. Основные виды древесной продукции, получаемые из стволов, включают:
| – Пиломатериалы |
| – Фанера |
| – Столбы |
| – Балансовая древесина |
| – Топливная древесина |
Производство пиломатериалов, фанеры и балансовой древесины зависит от стволов как сырья, поступающего на производственные объекты. Диаметр, длина и качество стволов определяют их пригодность для различных конечных целей. Оценка стволов стоящих деревьев позволяет лесоводам оценить выход продукта и прибыль. Землевладельцы также получают оплату за отдельные деревья на основе объема и сорта ствола.
Ствол также обеспечивает важный ресурс для пропитания и биоэнергии в виде топливной древесины. Обрезка живых ветвей со стоящих стволов обеспечивает постоянный источник дров. Сбор целых стволов обеспечивает щепу и твердое топливо для энергии биомассы.
Помимо коммерческой ценности, стволы также обеспечивают ключевые экологические услуги в лесах:
Трещины, щели, полости и гниющая древесина, связанные со стареющими стволами, создают важную среду обитания для птиц, млекопитающих и беспозвоночных. Более 1500 видов диких животных полагаются на особенности, обнаруженные в живых и мертвых стволах.
Поскольку стволы гниют после смерти дерева, питательные вещества, хранящиеся в древесине, возвращаются в почву. Это медленное высвобождение минералов приносит пользу окружающей растительности. Упавшие стволы также влияют на свойства почвы и микроклимат.
Стоящие и упавшие стволы формируют среду подлеска с точки зрения доступности света, влажности почвы и потока воздуха. Характеристики ствола лесного насаждения влияют на всю структуру экосистемы.
Штоки поглощают большое количество углерода в виде древесной биомассы. Старые деревья с большим диаметром и объемом ствола хранят больше всего углерода в долгосрочной перспективе. Управление лесами для более крупных стволов увеличивает способность к хранению углерода.
Шток представляет собой важный компонент анатомии и функции дерева. Эта главная деревянная ось, проходящая через ствол, позволяет деревьям расти высокими и эффективно транспортировать воду и питательные вещества. Свойства ствола напрямую влияют на коммерческую ценность древесины, хранение углерода и обеспечение среды обитания диких животных. Понимание развития, измерения, а также экономической и экологической роли ствола дает более полное представление о важности этой центральной особенности всех деревьев.