Граб
Граб.
Hornbeam. Род Carpinus
Граб - не слишком популярная твердолиственная порода по целому ряду причин, несмотря на то, что среди отечественных пород она обладает самыми высокими показателями прочности и твердости. Это связано, прежде всего, с тем, что запасы этой древесины на территории России ограничены, и не в меньшей степени - с рядом трудностей, которые возникают при ее обработке. Граб — это чаще всего дерево и лишь иногда кустарник. Его виды составляют род Carpinus, входящий в семейство березовых (Betulaceae). Род включает свыше 30 видов, произрастающих в умеренной зоне Северного полушария. Немецкое название основных древовидных видов — Weissbuche, английское — Hornbeam, итальянское — Carpino. Существуют и другие наименования, которые красноречиво свидетельствуют о свойствах его древесины. Например, одно из англоязычных названий — Ironwood, которое буквально означает «железное дерево».
Ареал и основные виды
Граб (Carpinus) — род однодомных листопадных деревьев. Высота их обычно составляет от 5 до 26-30 м. Ствол вертикально-ребристый, с гладкой или малотрещиноватой серой корой. Крона красивая, густая, яйцевидная. Побеги тонкие, слегка коленчатые, сначала опушенные, позже голые, имеющие двурядное расположение очередных листьев. Простые, овальные, с правильным перистым жилкованием, по краям зубчатые или двоякозубчатые, темно-зеленые, с нижней стороны слегка опушенные листья имеют длину от 5 до 15 см. Корневая система поверхностная, сильно разветвленная, что обеспечивает грабу хорошую ветроустойчивость. Раздельнополые цветки имеют две формы: тычиночные, без околоцветника, собранные в зелено-красноватые повисшие сережки длиной до б см; и пестичные — в малоцветковых тонких сережках длиной около 2 см, сидящих по двое в пазухе прицветной чешуйки. Плод — сплюснутый широкояйцевидный продольно-ребристый односемянный орешек. Род насчитывает от 30 до 60 (по разной классификации) видов, распространенных в Европе, Восточной Азии и Северной Америке (1 вид). Наибольшее разнообразие видов наблюдается в Китае и Японии. В России распространены в основном 3 вида.
В Калининградской обл. и в ряде западных регионов Европейской части России, а также на Северном Кавказе встречается граб обыкновенный, или европейский (Carpinus betulus) — дерево высотой до 25 м и диаметром ствола до 40 см, с компактной кроной и гладкой, серебристо-серой корой. Ствол часто ребристо-угловатый, гладкий в верхней части и глубоко растрескивающийся в нижней. Ветви образуют низкую, раскидистую, широкоцилиндрическую крону. Молодые побеги имеют шелковистое опушение, позже становятся голыми, блестящими, бурыми, с белыми чечевичками. Листья овальные, заостренные, гофрированные от выступающих жилок, сверху темно-зеленые; в осенний период их окраска изменяется от темно-пурпуровой до лимонно-желтой. Этот вид, кроме России, распространен в Западной и Восточной Европе: в Прибалтике, Белоруссии, на Украине (в Крыму и в западных областях), в Закавказье — в нижнем поясе реликтовых лесов Талыша (Азербайджан). Хороший лесообразователь. Образует леса (груды) с буком и дубом, где присутствует во втором ярусе. Иногда соседствует с другими породами и образует чистый древостой, в основном антропогенного происхождения. Живет 100-150 лет, иногда встречаются экземпляры возрастом до 300-400 лет. В смешанных лесах способствует очищению дуба от сучьев. Теневынослив и ветроустойчив.
В Южной и Восточной Европе, Малой Азии и Иране, в Крыму и на Кавказе распространен граб восточный (Carpinus orien-talis), грабинник — небольшое дерево, изредка достигающее высоты 8-10 м. Побеги густоопушенные, листья мелкие (длиной 2-5 см). Входит в состав смешанных широколиственных лесов. Является основным компонентом листопадных зарослей (шибляков), образующихся на месте вырубок.
Граб кавказский (Carpinus caucasica) произрастает на севере Малой Азии и Ирана, в Крыму и на Кавказе. Он представляет собой небольшое дерево (обычно высотой до 5 м), однако иногда встречаются экземпляры высотой до 18 м. Широко распространен в горных лесах и является постоянным спутником дуба, бука и каштана. Нередко образует чистые насаждения — грабняки.
Граб приморский, или сердцелистный (Carpinus cordata), получил свое название за сердцевидное основание листьев. Он представляет собой дерево высотой 10-20 м. Встречается на Юго-востоке Приморского края, а вне России — в Корее, Китае и Японии во втором ярусе тенистых смешанных лесов, в предгорьях на высоте до 250-300 м. Красивое и весьма своеобразное листопадное дерево. Крона раскидистая, низко опущенная, очень густая. Кора серебристосерая, глубоко растрескивающаяся. Молодые побеги и черешки листьев первоначально опушенные, затем голые, с многочисленными чечевичками. Листья яйцевидные или продолговато-яйцевидные, заостренные и узкосердцевидные в основании, до 12 см длиной, по краю неравномерно двоякопильчатые. Весной и летом листья светло-зеленые, осенью рыжеватые или бледно-ржавые. Прямого ствола не образует и уже к 50 годам начинает суховершинить. В благоприятных условиях доживает до 200 лет. Мужские сережки до 8 см длиной, на густоопушенных ножках. Плодовые сережки очень похожи на шишки хмеля, зеленые, густые, поникающие, до 25 см длиной. Плод — темно-коричневый орешек.
Граб каролинский (Carpinus carolini-апа) распространен на востоке Северной Америки. Растет по берегам рек и окраинам болот. В культуре встречается в коллекциях ботанических садов Европы и Северной Америки. Дерево до 5-6 (12) м высотой. В ГБС с 1958 года 8 образцов (20 экз.) выращены из семян, полученных из ботанических садов США и Европы. После обмерзания зимой 1978-79 года растут кустообразно, достигают в высоту 6,5 м, диаметр отдельных стволов — до 15 см.
Имеется подвид (var. Virginiana) — граб Виргинский, который представляег собой дерево до 12 м высотой. Распространен на юго-востоке Северной Америки в пределах ареала основного вида. В культуре представлен в коллекциях ботанических садов Европы и Северной Америки. В ГБС с 1967 года один образец (4 экз.) выращен из семян, полученных из Оттавы. После обмерзания зимой 1978-79 года растет кустообразно, высота 3,9 м, диаметр кроны 400 см.
Грабовые леса
Грабовые леса (грабняки) — насаждения с преобладанием граба в составе древесных пород. Они распространены в Западной, Центральной и Восточной Европе, Юго-Восточной Азии (Китай, Корея, Япония), а также в Северной Америке. В России грабовые леса встречаются в Калининградской обл., на Северном Кавказе, на Дальнем Востоке и изредка в юго-западных областях Европейской части России. В Западной, Центральной и Восточной Европе они образуются грабом обыкновенным, на Кавказе и в Закавказье — фабом кавказским, в Крыму — грабом восточным (фабинником). В горных условиях Карпат грабовые леса поднимаются до 800 м, на Кавказе — до 1000 м.
Грабовые леса Украины, Белоруссии, Прибалтийских стран и Кавказа достигают возраста технической спелости в 50-65 лет в зависимости от типов лесорастительных условий. В высокобонитетных порослевых грабовых лесах, которые являются базой для гидролизной промышленности, возраст рубки устанавливается в 40 лет, в других — с 51 года.
Рубки главного пользования в фабовых лесах преимущественно сплошнолесосечные. Высокая порослевая способность сохраняется у этих деревьев до возраста 60-70 лет. На свежих лесосеках численность подроста может достигать сотен тысяч экземпляров на 1 га. В результате проводившихся ранее сплошных рубок без последующих лесовосстановительных работ, в частности, направленных на создание лесных культур, в ряде мест произошла смена высокопродуктивных дубово-ясеневых насаждений с участием фаба на низкопродуктивные грабняки. В 60-70-х годах прошлого века на Украине производилась реконструкция части грабняков с целью замены их более ценными и продуктивными смешанными дубово-ясенево-грабовыми насаждениями.
Методы реконструкции грабовых лесов в зависимости от их возраста могут быть различными. В молодняках 1 класса возраста прорубают коридоры шириной 2,5-3 м, в которые после подготовки почвы высаживаются главные древесные породы — дуб и ясень.
На вырубках с наличием самосева обрабатывают почву полосами (ширина до 1 м), в которые помещают саженцы дуба и ясеня. Расстояние между осевыми линиями полос составляет 6-8 м. В последующие годы проводят рубки ухода. Граб удаляют на ширину 1,5 м с обеих сторон от созданных культур главных пород.
Молодые грабняки П-Ш класса возраста с наличием в их составе ценных пород реконструируются рубками ухода в смешанные насаждения. При этом оставляют в основном дуб и ясень.
Средняя продуктивность спелых фабовых древостоев составляет II класс бонитета, запас — 150 м'/га. В благоприятных лесорастительных условиях в грабовых лесах семенного происхождения запас древесины достигает 200 м'/га в возрасте 60 лет. Выход деловой древесины в семенных насаждениях достигает 20-22%, в порослевых он значительно ниже.
Условия роста и размножения
Все виды граба — мезофиты, т. е. растут в условиях достаточного, но не избыточного увлажнения, предпочитают умеренное тепло (мезотермы), умеренно зимостойки, теневыносливы (за исключением фаба восточного) и требуют средних по плодородию почв (мезотрофы).
Граб растет медленно, размножается семенами, порослью, иногда дает корневые отпрыски. Начинает плодоносить с 15-20 лет. Цветет ранней весной перед вскрытием листовых почек. Трехлопастная чешуйка женского цветка обращается в трехлопастную крылатку, которой снабжен каждый плод граба. С поздней осени того года, когда цвел граб, плоды начинают медленно опадать и осыпаются вплоть до середины или даже до конца зимы. Потому торопиться со сбором грабовых семян не следует. Семя граба имеет вид небольшого плотного орешка с продольными бороздками.
Собирать фабовые семена рекомендуется осенью вплоть до середины (а иногда и до конца) зимы, подбирая их на земле или сгряхивая с деревьев, как и семена бука. Можно снимать их также до опадения, влезая на деревья. Собранные семена предварительно подсушивают, а затем обмолачивают и отвеивают для отделения крылышек и примесей. Способ сохранения такой же, как и буковых орешков. Урожай граба можно предсказать зимой по длинным толстым цветочным почкам. Урожаи семян бывают часто.
В культуре размножается семенами, которые стратифицируют в два этапа: в течение 15-60 дней при температуре 20°С и в течение 90-20 дней при температуре 1—10°С. Семена граба прорастают медленно (от 30 до 360 TOK) и нерегулярно, всхожесть 40%. При размножении черенками укореняется обычно до 55% черенков при обработке 0,01% растворам ИМК в течение 16 часов.
Метод посева — поверхностный, температура прорастания +18-2 ГС. Для посева используют хорошо дренированную посадочную смесь.
Вредители и болезни
Граб почти не повреждается насекомыми и не страдает от болезней. Лишь иногда после сильных засух наблюдаются очаги массового заражения грабовым заболонником. Жук предпочитает граб, реже поражает дуб, бук и лещину, Он заселяет ослабленные растущие и срубленные деревья. В возрасте 50-60 лет граб нередко начинает суховершинить; в этом же возрасге часто развивается сердцевинная гниль, приводящая к гибели дерева и снижающая выход деловой древесины.
Граб в разрезе
Граб относится к рассеяннососудистым безъядровым заболонным породам. Древесина серовато-белая. На солнечном свету со временем желтеет. На поперечном разрезе заметны волнистые годичные слои, которые часто бывают различной ширины. Хорошо видны светлые, слегка изогнутые лож-ноширокие сердцевинные лучи. В отличие от настоящих широких лучей (как, например, у дуба или бука), ложноширокие представляют собой пучок близко расположенных узких лучей. Текстура мягкая и хорошо проявляется после отделки. Блеск обработанной древесины слабый.
Поздняя и ранняя древесина годичных слоев у граба не имеет резкого отличия по плотности; иными словами, граб характеризуется как порода с высокой равноплотностью.
Число годичных слоев на 1 см поперечного разреза зависит от вида и места произрастания.
Граб обыкновенный (Калининградская обл.) имеет значение этого параметра 6,1, граб кавказский, произрастающий на Северном Кавказе, — 7,0; в Армении - 9,0; в Азербайджане — 6,0.
Физико-механические свойства
Влажность. Свежесрубленная древесина граба имеет влажность около 60% при максимальном водопоглощении 93%. Предел насыщения клеточных стенок для граба составляет 24% (против 38% у пихты). Напомним, что предел насыщения клеточных стенок — это влажность древесины, которая соответствует максимальному количеству связанной воды в клеточных стенках (при отсутствии свободной).
Коэффициенты разбухания (усушки), определяющие увеличение размера образца в радиальном и тангенциальном направлении или его объема (в процентах) при изменении содержания связанной воды в древесине на 1% для различных районов произрастания, приведены в таблице.
Эти характеристики дают основание отнести граб к сильноусыхающим породам. Здесь следует отметить, что граб — одна из наиболее капризных отечественных пород и проявляет свой «характер» (точнее, склонность к растрескиванию и короблению) в процессе сушки. В связи с этим следует применять для камерной сушки самые мягкие режимы. Стабильность размеров изделий из высушенной древесины граба можно считать от удовлетворительной до хорошей. Иначе говоря, изделия из граба, как и из бука, требуют специальной обработки (отделки), чтобы они не коробились и не растрескивались в процессе эксплуатации. По этой же причине граб рекомендуется применять только для элементов, которые находятся в помещениях с низким или средним уровнем относительной влажности воздуха.
Коэффициент разбухания (усушки) древесины основных видов граба для различных районов произрастания
Виды и районы
произрастания |
Коэффициент разбухания (усушки), %/% влажности | ||
Радиальный |
Тангециальный |
Объемный | |
Граб кавказский (Азербайджан) |
0,20 |
0,34 |
0,56 |
Граб кавказский (Армения) |
0,29 |
0,39 |
0,70 |
Граб обыкновенный (Северный Кавказ) |
0,26 |
0,36 |
0,64 |
Граб обыкновенный (Белоруссия) |
0,27 |
0,35 |
0,64 |
Граб обыкновенный (средние значения) |
0,26 |
0.36 |
0,60 |
Плотность. Граб обладает самой высокой плотностью среди отечественных пород. Исключение составляет белая акация (робиния псевдоакация), однако ее можно считать отечественной лишь условно, т. к. она завезена к нам из Северной Америки. Плотность древесины граба обыкновенного, произрастающего на территории Украины, Белоруссии и Калининградской обл., при стандартной влажности колеблется в пределах 800-804 кг/м', У граба кавказского этот показатель — от 745 до 854 кг/м1 (Северный Кавказ, Армения, Азербайджан). Средние значения: 795 кг/м1 (при 12% влажности), 760 кг/м' (абсолютно сухая древесина) и 640 кг/м1 (базисная плотность).
По прочности и твердости граб уступает только белой акации. Наиболее прочной и твердой является древесина граба обыкновенного, произрастающего в Закавказье (Армения).
Средние значения ее механических и технологических показателей при влажности 12% составляют:
1. Предел прочности:
– при растяжении вдоль волокон — 128,5 МПа; I при сжатии вдоль волокон — 60,9 МПа;
– при статическом изгибе — 127,7 МПа;
– при скалывании: в радиально плоскости — 14,7 МПа; в тангенциальной плоскости — 18,5 МПа,
2. Модуль упругости — 13,2 ГПа.
3. Ударная вязкость - 99,0 Дж/см2.
4. Статическая твердость:
– торцевая — 88,4 Н/мм-';
– радиальная — 75,9 Н/мм';
– тангенциальная — 78,1 Н/мм2.
5. Сопротивление скалыванию:
– в радиальной плоскости — 21,0 Н/мм (выше только у клена);
– в тангенциальной плоскости — 28,2 Н/мм (самое большое значение).
Износостойкость древесины граба оценивается как весьма высокая, что определило ее применение для изготовления деталей машин (например ткацких челноков). Способность держать крепления (гвозди и шурупы) у граба в 4 раза выше, чем аналогичный показатель для сосны. Гвозди и шурупы рекомендуется использовать после предварительного сверления.
Способность к загибу средняя (заметно хуже, чем у бука, ясеня и дуба).Плохо поддается механической обработке (за исключением токарной) из-за волнистой структуры волокон и высокой вязкости. Отделка требует большой тщательности, но можно добиться приемлемых результатов при полировании. Хорошо воспринимает потравы и бойцы. Благодаря естественному светлому цвету древесине граба можно придать самую разнообразную окраску. Хорошо имитирует экзотические породы, в частности — черное дерево. Способность образовывать клееные соединения — от плохой до удовлетворительной. Биостойкость низкая: коэффициент, определяющий это свойство по отношению к биостойкости липы, составляет 2,4 (ядро дуба - 5,2).
Область применения
Древесина граба предпочтительно используется там, где требуется высокая твердость, вязкость, стойкость к ударным нагрузкам. Часто применяется для рукояток ручного инструмента и для некоторых спортивных снарядов (например, бильярдные кии, клюшки для гольфа), для отдельных деталей машин и механизмов, для разделочных досок. Из этой породы получают декоративные токарные изделия. Употребляется при производстве музыкальных инструментов: отдельных деталей роялей и пианино, накладок на гриф гитар (с отделкой под черное дерево). Граб — лучший материал для воздушных винтов летающих моделей поршневых самолетов. Мебель, изготовленная из древесины граба, может быть достаточно привлекательной и надежной, но требует значительных затрат времени и труда. Используется граб и для изготовления паркета, но при условии стабильной и невысокой влажности в помещении. Граб применяли в художественных паркетах для создания фризов, фоновых поверхностей, деталей рисунка. Так, в центральной композиции Камер-юнгферской комнаты Китайского дворца, состоящей из эллипсов, переплетающих розу ветров, фон выложен пальмой, полуэллипсы — из березы, граба, тиса и красного дерева. Граб встречается в паркетах Екатерининского (Большого Царскосельского) дворца, выполненных по проекту В. И. Неелова (Янтарная комната, картинный зал). Специалисты, занимающиеся оформлением интерьера, считают, что граб обладает способностью развеивать иллюзии. Это дерево прекрасно подходит людям, сильно устающим на работе или дома. Древесина граба способствует появлению реального взгляда на окружающий мир и ваш потенциал. Граб поможет человеку скоординировать свои действия, понять иллюзорность представлений о будущем и некоторых планов. Древесина граба придает сил в повседневной жизни, помогает расстаться с нелепыми предрассудками и фантазиями. Граб благотворно действует на мечтателей и романтиков, которым не хватает сил и желания действовать.
В строительстве граб практически не применяется из-за того, что крайне редко бывает прямоствольным, и из-за низкой биостойкости. Неделовая древесина граба используется в гидролизном производстве (этанол и др. химические вещества), при получении древесного угля и в качестве дров (обладает высокой теплотворной способностью и дает минимум копоти).
Граб — важная культура в озеленении и садово-парковом строительстве. Хорошо переносит стрижку и пересадку, имеет ряд декоративных форм, однако для средней полосы России и более северных районов имеет ограниченное значение. Лишь некоторые формы не обмерзают в суровые зимы. Широко используется для создания живых изгородей: некоторые виды образуют почти непроходимые
заросли.
заросли.
«ДЕРЕВО.RU» 2/2007