Береза
Береза.
Birch. Род Betula
Над Канадой небо синее.
Средь берез дожди косые.
Хоть похоже на Россию,
Только все же не Россия...
Ю. Визбор
Ареал
Береза (Betula)— основной род семейства березовых (Betulacease) — двудольных листопадных деревьев и кустарников. В семейство помимо березы входят еще 5 родов: граб, хмелеграб, ольха, лещина и кремастогина.
Береза светолюбива, успешно растет в разнообразных климатических условиях, морозостойка (переносит многолетнюю мерзлоту), засухоустойчива, малотребовательна к плодородию и влажности почвы. Она встречается на каменистых, бедных песчаных, суглинистых оподзоленных почвах, на дренированных черноземах, на каштановых и слабосолонцеватых, торфянистых почвах. Устойчива к газу и дыму. Вроде обычно выделяют 120-140 видов. Разные условия произрастания обуславливает большую изменчивость морфологических признаков. Растут почти во всех природных зонах Северного полушария. Наибольшее количество видов — во флоре восточных районов Азии и в Северной Америке. Многие виды являются важными лесообразующими породами, входя в состав смешанных лесов с другими лиственными и хвойными породами. Иногда образуют чистые высокоствольные березовые леса, а в тундре формируют кустарниковые и кустарничковые заросли — ерники. Березы заходят далеко на север и юг, местами до северной и южной границы произрастания древесной растительности, поднимаются высоко в горы.
В России в естественных насаждения насчитываются до 70 видов. Более 25 видов интродуцировано в парках и дендрариях. В Европейской части России наиболее распространены высокоствольные белокорые береза повислая и береза пушистая, которые в значительной степени определяют своеобразие ландшафта средней полосы России.
Береза повислая, бородавчатая или плакучая (Betula pendula) — дерево высотой до 30 м (в среднем 20 м), диаметр ствола до 60-80 см с ажурной кроной, со свисающими вниз ветвями (отсюда и название), с белоснежной или серовато-белой корой, которая имеет различного вида трещиноватость (формовое разнообразие но типу коры). У некоторых форм образуется в нижней част ствола слой грубой корки. Ромбовидно-трещиноватая форма отличается ускоренным (более чем в 2 раза) ростом, у грубокорой рост замедлен, но древесина имеет красивую текстуру. Характерная видовая особенность — маленькие наросты («бородавочки») на молодых побегах. Береза повислая имеет ценную разновидность — березу карельскую (Betula pendula var.carelica) и много декоративных форм с разным типом кроны (трапецеидальная с особо длинными плакучими ветвями и др.).
Береза пушистая (Betula pubes-cens) — прямоствольное дерево с распростертыми вверх ветвями, гладкой белой или сероватой корой и опушенными молодыми побегами. Ценная разновидность — береза каповая (капос-твольная и капокорешковая).
Береза повислая и пушистая имеют обширные ареалы, встречаясь почти во всех зонах, за исключением крайних северных, где растут кустарниковые виды березы, и крайне южных — пустынных и субтропических. Оба вида часто растут в одних насаждениях, хотя отличаются экологическими свойствами. Береза повислая предпочитает более сухие и высокие места. Береза пушистая хороню мирится с высокой влажностью почвы, часто растет на сильно увлажненных и даже болотистых местах. Эти два вида произрастают совместно со многими лиственными и хвойными породами, играя важную роль в смене хвойных пород. Они первыми заселяют вырубки, пожарища, пустоши, где часто образуют чистые насаждения.
В Западной Сибири значительные площади занимает выделяемая иногда в самостоятельный вид белокорая крупноствольная береза Крылова. В Восточной Сибири березовые насаждения более разнообразны в видовом отношении (описано 13 видов). Наряду с высокоствольными белокорыми встречаются темнокорые медленно растущие вилы (береза шерстистая, береза Шмидта или береза каменная и др.) с очень прочной древесиной, которые часто называют каменными
К наиболее распространенным в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке видам относится береза шерстистая (Betula lantata) высотой 15-18м, диаметром до 50см, образующая горные насаждения — каменно-березовые леса. Они часто возникают После пожаров в хвойных лесах. Значительное место в этих районах занимает береза даурская или черная (Betula dahurica) высотой до 20 м и диаметром ствола до 70см, с сильно шелушащейся мелкими пластинками темно-серой или черно-коричневой корой и очень прочной древесиной. Она произрастает в широколиственно-квойных лесах. Иногда в одном с вей насаждении растет и широко распространенная береза плосколистная (Betula platyphylta) — дерево высотой ДО 20 м. часто встречающаяся также в Забайкалье и Якутии.
В Восточной Якутии наибольший ареал занимает белокорая береза Каяндера (Betula cajanderi). На Дальнем Востоке и южно-таежных лесах, в различных высотных поясах гор южнее низовьев реки Амур встречается береза ребристая (Betula costata) высотой до 30-35 м, с блестящей светло-желтой или желто-коричневой корой и с ребристым в комлевой части стволом.
На крайнем юге Приморского края в составе широколиственно-чернопихтовых горных лесов на сухих скалистых склонах встречается береза Шмидта (Betula schmidtii) высотой до 30 м с буровато-серой, почти черной корой, с очень прочной тяжелой древесиной, тонущей в морской воде.
В Красную книгу России включены редкие виды березы: береза Шмидта, береза Максимовича (Betula maxi-mowichiana), береза Радде (Betula raddeana), которая образует насаждения даже в безлесном горном Дагестане.
Березовые леса
Березовые леса (березняки) — это чистые или смешанные насаждения с преобладанием березы в составе древостоя. В России площади березовых лесов составляют около 80 млн га с общим запасом деловой древесины около 6 млрд м3. Они стоят на третьем месте по площади после лиственничных и сосновых.
Коренные березовые леса обычно занимают небольшие площади преимущественно в пониженных влажных местах. Основная масса березовых лесов — производная. В таежной подзоне они возникают при рубке еловых и елово-пихтовых лесов, т.к. возобновление здесь происходит обычно сменой пород. Березовые леса семенного происхождения формируются часто на месте пожарищ, ветровалов, на заброшенных пашнях. Нередко они образуют чистые березняки. Однако под пологом сквозистой кроны деревьев постепенно поселяются хвойные породы и формируются березово-еловые, а иногда березово-сосновые и березово-лиственничные леса. Естественный процесс смены березовых лесов хвойными длится более 100 лет, его сокращают рубками ухода. После рубок берез возникают порослевые леса, менее долговечные и продуктивные, чем семенные.
Березнякам свойственно большое разнообразие типов леса. 50-80% площади березняков — это березняки черничные, брусничные и разнотравные. Для Европейской таежной подзоны наиболее характерны березняки черничные, состоящие из березы пушистой и повислой с примесями сосны, ели, осины.
В северных областях тайги березовые леса редкостойные и малопродуктивные, а в южной, напротив, высокопродуктивные. В сибирской тайге образуются разнообразные типы такого леса с примесью сосны, ели, лиственницы (в западносибирской тайге запасы древесины в некоторых типах леса составляют до 250 м3/га).
В смешанных лесах Европейской части России березовые леса занимают второе место по лесопокрытой площади и запасам древесины. Высокопродуктивные пятидесятилетние березняки дают запасы древесины до 350 м3/гa и более.
Березовые леса ветроустойчивы, менее требовательны к почвенному плодородию и меньше страдают от низовых пожаров, чем другие леса. Березовые леса обладают способностью улучшать почву. Естественные леса достигают возраста 80 лет и более. Наивысший выход деловой древесины в березовых лесах в 55-60 лет, затем снижается.
В березовых лесах проводятся сплошные лесосечные рубки, иногда постепенные рубки для сохранения второго яруса или подроста хвойных. При целенаправленном выращивании сырья для определенного произвола на проводятся рубки ухода с целью получения и будущем максимального количества высококачественной древесины. Возраст главной рубки березняков определяется в зависимости от их продуктивности и с учетом получения наибольшего выхода требуемого сырья. Оптимальный срок — 55-75 лет.
Березовый лес — источник получения сырья для деревообрабатывающей, химической, топливной и пищевой промышленности, база для заготовки грибов и ягод.
Березовые леса используются в рекреационных целях благодаря их высокой фитоцидности и особой декоративности.
Условия роста и размножения
Продолжительность жизни у разных видов и форм от40 до 150 лет. Отдельные деревья живут до 300 лет. Цветение начинается с 8-15лет, в лесах— с 20-30 лет и происходит одновременно с распусканием листьев обильно и обычно ежегодно. Созревание семян в июле-сентябре. Размножение— в основном семенами, порослью, в культуре — иногда прививками (ценные формы), реже черенкованием. Березы различаются быстротой роста: медленно растут кустарниковые и некоторые темнокорые виды, многие белокорые виды рас тут быстро. Интенсивный рост происходит с 10 до 70 лет. К 40-50 годам в благоприятных условиях деревья могут достигать 25-30 м и более.
Селекционная работа на территории России проводилась с березой повислой и пушистой. У разновидности березы повислой — карельской березы — отобрана высокоствольная форма, имеющая наибольшее хозяйственное значение. Разработана рабочая гипотеза о гормональном происхождении карельской березы. При выделении специальных гормонов и передаче их березе повислой (обработкой семян или другим способом) можно организовать массовое выращивание карельской березы.
У березы пушистой выделена капокорешковая разновидность, образующая на корнях капы массой до 600 кг.
В лесных культурах в основном используется береза повислая. Семена заготавливаются в конце июля-августа. В лесной и лесостепной зоне лучшие сроки посева осенью и зимой. Березу сеют по уплотненному снегу. Перспективна закладка промышленных плантаций карельской березы посадкой трех-четырех летних саженцев. Срок выращивания древесины на них — 40-50 лет.
Вредители
Известно более 500 видов вредителей (насекомых) березы, однако существенные повреждения березняков наблюдаются редко. Наибольший вред березовым лесам наносит березовая губка (березовый трутовик) — гриб семейства полипоровых. Выглядят плодовые тела этих грибов подушкообразными, приплюснутыми копытообразными, округлыми или почковидными. Поверхность у них гладкая, желтовато-коричневая п.in буровато-серая. Заражение происходит через обломанные сучья и механические повреждения. Массовое развитие происходит после пожаров или резкого изменения уровня грунтовых вод. Березовая губка вызывает красно-бурую ядрово-заболонную стволовую гниль деструктивного типа. Это приводит к значительным потерям деловой древесины, к буреломам, захламлению лесов.
Меры борьбы: санитарные рубки и рубки ухода, немедленный вывоз из леса заготовленной древесины, уничтожение валежника, бурелома и порубочных остатков.
Береза в разрезе
Береза рассеяннососудистая безъядровая порода. Центральная зона растущего дерева не отличается от периферийной ни цветом, ни содержанием моды, поэтому березу относят к заболонным породам. Древесина белая с желтоватым или красноватым опенком. Годичные слои заметны плохо. Сердцевинные лучи очень узкие и видны лишь па строго радиальных разрезах (расколах).
Текстура у большинства видов и форм невыразительна. Лишь некоторые виды березы повислой (норвежская береза) дают более богатую текстуру. Единственная разновидность, обладающая уникальной узорчатой текстурой, карельская береза. Ее древесина высоко ценится мебельщиками. Путаное расположение волокон (свилеватость) создает отличающуюся ВЫСОКИМИ декоративными свойствами текстуру капов — наростов на стволах и корнях березы.
Цвет древесины березы характеризуется следующими параметрами:
- цветовой тон 582,9 им:
- чистота-42,2%;
- светлота — 41,6%.
Древесина березы после сплава иногда приобретает оранжевую окраску.
Показатель блеска у березы выше, чем у дуба по причине очень узких сердцевинных лучей и меньшего размера других анатомических неровностей (30-100 мкм). но ниже. чем у хвойных.
О показателях макроструктуры древесины березы можно сказать следующее: среднее число годичных слоев на 1 см поперечного разреза для березы повислой и пушистой (центральные районы европейской части России) — 5,5. У медленно растущих видов (в основном темнокорых - каменных) это число в 2-3 раза больше. Заметной разницы между ранней и поздней древесиной у березы нет. Поэтому древесина березы обладает достаточно высокой равноплотностью. У березы постоянно встречаются так называемые сердцевинные повторения — прожилки — буроватые или коричневые (иногда желтые), прямые или изогнутые узкие полоски, замкнутые контуры, черточки, пятна, по виду напоминающие сердцевину. На поперечном разрезе сердцевинные повторения видны в виде коротких черточек и пятнышек, расположенных вдоль границ годичных слоев. Чаще всего они встречаются в нижней части ствола. В периферической зоне ствола их меньше, чем в центральной. Сердцевинные повторения ухудшают качество шпона и изготавливаемой из него фанеры. Поэтому прожилки рассматриваются среди пороков древесины.
Физические свойства
Влажность
Свежесрубленная береза имеет влажность (в среднем): древесины— 78%; коры — 58%.
В отличие от ядровых пород влажность распределена по сечению ствола равномерно. Для расчета процессов высыхания и увлажнения древесины необходимо знать коэффициенты влагопроводности. Для березы при нормальной температуре влагопроводность примерно в два раза ниже, чем для хвойных (ель, сосна), что объясняется более высокой плотностью ее древесины. С увеличением температуры влагопроводность растет с сохранением указанного соотношения.
Благодаря невысоким значениям влагопроводности пиломатериалы, полученные из березы, склонны к короблению, что требует внимательного отношения к организации их сушки.
Береза относится к сильноусыхающим породам. Коэффициенты разбухания (усушки) ее древесины составляют:
- в радиальном направлении 0,26- 0,28;
- в тангенциальном направлении 0,31-0,34;
- объемный — 0,54-0,64.
При непосредственном контакте с водой максимальная влажность древесины березы — 135%; коры — 63%.
Плотность
Основные виды березы (повислая, пушистая, желтая и черная) относятся к породам средней плотности. Их средняя плотность (при 12% влажности) — 640 кг/м3. У березы ребристой — 685 кг м3/, у березы даурской 725 кг/ м3 и у березы железной -975 кг/м3.
Проницаемость жидкостями
Важная характеристика для нанесения покрытий. Береза по своим параметрам относится к хорошо пропитывающимся породам.
Механические свойства
Древесина основных видов березы обладает достаточно высокими прочностными показателями, лишь немного уступая дубу. А береза каменная, и тем более железная, даже превосходит его.
Предел прочности (береза повислая и пушистая):
- при статическом изгибе 109,5 МПа;
- при растяжении вдоль волокон 136,5 МПа;
- при сжатии вдоль волокон 54 МПа;
- при раскалывании вдоль радиальной плоскости - 9,02 МПа:
- при раскалывании вдоль тангенциальной плоскости 10,9 МПа.
Модуль упругости при статическом изгибе— 14,2 Гпа.
Технологические
и эксплуатационные свойства:
- ударная вязкость — 92,9 кДж/ м2; твердость:
- торцевая — 46,3 Н/мм2;
- радиальная — 35,9 И/ мм2;
- тангенциальная — 32,1 Н/ мм2
Износостойкость (истираемость) древесины березы можно оценить как высокую. Она не уступает по этому показателю дубу, что делает возможным использование березы для изготовления паркета.
Хорошо поддается гнутью и другим видам обработки, легко поддается имитации под ценные породы, хорошо окрашивается и полируется (минимальная высота микронеровностей — 30-60 мкм).
Сопротивляемость выдергиванию креплений (гвоздей и шурупов) несколько выше, чем у дуба, и составляет для гвоздей 160-190 Н/мм, шурупов— 130-140 Н/мм (в тангенциальном и радиальном направлении). Стойкость к гниению пород древесины (воздействию биологических факторов — грибов) принято выражать в условных единицах (по отношению к стойкости древесины заболони липы). По этому показателю по европейскому стандарту ЕН 350-2:1994 породы делятся на пять классов. К первому классу очень стойких относятся, например, тик (Индия) и эвкалипт (Австралия), наши дуб и лиственница относятся к стойким (второй класс), а береза (наиболее распространенные виды) к последнему пятому классу нестойких пород. Значение относительной стойкости для березы — 1,8 (дуб — 5,2, лиственница — 9,1).
Область применения
Наиболее широко древесина березы используется для получения лущеного шпона в производстве фанеры и древесных слоистых пластиков (ДСП). Кроме того, из березы изготавливаются паркет, деревянные части ружей, токарных изделий, предметов домашнего обихода. Применение березы для строительных деталей ограничено из-за ее склонности к короблению. Древесина карельской березы и капов идет на изготовление дорогой мебели и различных поделок.
Из измельченной древесины производят древесностружечные (ДСП) и древесноволокнистые (ДВП), целлюлозу, фурфурол, ксилит и другие лесохимические продукты.
При сухой перегонке получают цепные продукты, служащие основой для производства лаков, формалина, духов. Березовые дрова служат также для углежжения.
Березовые дрова — ценное топливо с высокой теплотворной способностью. Сажа используется при изготовлении чернил и красок.
Из коры березы (берёсты) получают деготь, берестяные изделия, Из корней плетут корзины.
Отвар и настой из березовых ночек используется в медицине. Они содержат эфирные масла (3,5-5,3%), смолистые и дубильные вещества, витамин С. Заготавливают их ранней весной до распускания листьев. Для этого с березы повислой срезают ветви, связывают в пучки и сушат на открытом воздухе, потом обмолачивают. Эти почки используются и в парфюмерной промышленности.
Березовый сок — прозрачная сладковатая жидкость, содержащаяся в сосудах древесины березы и образующаяся в больших количествах в период весеннего сокодвижения (с середины апреля до середины мая). Она обеспечивает активную жизнедеятельность точек роста дерева в период их весеннего пробуждения. Содержит глюкозу (0,5-2%). минеральные вещества (0,03%, в том числе К, Са. Fe. Си и др.).
Березовый сок получают подсочкой в основном из березы повислой И пушистой. Для этого выбирают участок спелого леса на сухой возвышенной местности (для подсочки пригодны деревья диаметром не менее 20 см, на вы соте груди, за 5-10 лет до рубки).
Березовый сок быстро сбраживается и мутнеет. Для сохранения его консервируют (добавляют сахар и лимонную кислоту). Средний выход за сутки с одного дерева — 5-6 л, за сезон подсочки— 100-130 л. С 1 га спелого березового леса можно собрать 20-30 т сока. Добыча березового сока выгодна для лесного хозяйства (повышает экономическое значение березовых лесов почти в 10 раз) и при правильной ее организации не вредна для леса.
Березовый сок не только полезный и освежающий напиток, но и средство для лечения подагры, артритов, ревматизма, цинги, а также сырье для парфюмерной промышленности.
ДЕРЕВО.RU № 5-6 МАИ-ИЮНЬ 2002