может ли оказаться так что число годичных колец не соответствует возрасту растения
ГДЗ биология 6 класс Пасечник Дрофа Задание: Лабораторная работа Внутреннее строение ветки дерева
Ход работы
Рассматриваем ветку, находим на ней чечевички (бугорки с отверстиями). Бугорки с отверстиями или чечевичек представляют собой особые образования в пробковой ткани стебля растения, которые появляются на смену устьицам, бывшим в эпидермисе. Внешне они представляют собой мелкие вытянутые в длину бугорки, которые находятся на поверхности стебелька. Нужны чечевички для того, чтобы обеспечивался газообмен между окружающей средой и внутренней атмосферой стебля.
Готовим поперечный и продольный срезы ветки. С помощью лупы рассматриваем слои стебля на срезах. Мы видим такие слои: кора, камбий, древесина, сердцевина.
Иглой отделяем кору, попробуем её изогнуть, сломать, растянуть. Наружный слой коры еще называют пробкой. Луб – это сложная проводящая ткань, по которой продукты фотосинтеза транспортируются из листьев ко всем органам растения. Состоит из комплекса тканей: механической (лубяные волокна) и проводящей (ситовидные трубки и клетки-спутники), и находится во внутренней коре.
На продольном срезе рассматриваем кору, древесину, сердцевину. Испытываем каждый слой на прочность. Древесина оказалась самой прочной, потому что в ее структуру входит механическая ткань. А самый рыхлый слой – сердцевина, состоящая из крупных клеток основной ткани с тоненькими оболочками, в которой накапливаются запасы питательных веществ.
Отделяем кору от древесины, проводим пальцем по древесине. Древесина становится мягкой и влажной. Это происходит потому, что между корой и древесиной находится камбий, который состоит из узких клеток образовательной ткани с тонкими оболочками. При надавливании клетки камбия разрываются, а их содержимое вытекает наружу. С приходом весны и лета камбий активно делится, из-за чего в сторону к коре откладываются новые клетки луба, а в сторону древесины поступают новые клетки древесины. Таким образом, стебель растет в толщину.
Зарисовываем поперечный и продольный срезы ветки и подписываем названия каждой части стебля.
На спиле древесного стебля находим древесину, считаем с помощью лупы число годичных колец и определяем возраст дерева: чем больше годичный колец, тем больше лет дереву.
Рассматриваем годичные кольца. Они не одинаковы по толщине. Это зависит от того, в каких условиях росло дерево. Например, в тепло время года камбий делится активнее, поэтому кольцо будет больше. Зимой этот процесс происходит медленнее, так как в это время питание дерева, влажность и количество солнечного света недостаточны. Соответственно, и кольца образуются тонкие.
Устанавливаем, какие слои древесины старше по возрасту — лежащие ближе к середине или к коре. Те слои древесины, которые расположены ближе к середине, являются старшими по возрасту. А те, которые находятся ближе к коре – молодые.
Стр. 52. Вопросы
№ 1. Каково внутреннее строение стебля дерева или кустарника?
Стебель дерева состоит из трех основных слоев: наружный (кора), центральный (сердцевина), средний (древесина). Более подробно различают кожицу – верхний слой стебля, который присутствует только у молодых веток. У старых растений кожица сменяется пробкой, под которой находится кора. Внутренним слоем коры является луб. Чуть далее идет камбий – образовательная ткань. А пот камбием – древесина – самый мощный слой.
№ 2. Какое значение имеют кожица и пробка?
Кожица и пробка являются покровными тканями, основная функция которых заключается в защите более глубоких клеток стебля от перепадов температур, излишков влаги и прочих повреждений извне. В пробке находятся чечевички, которые обеспечивают газообмен. В кожице стебля эту функцию выполняют устьица.
№ 3. Где расположен луб и из каких клеток он состоит?
Луб располагается во внутренней коре растения. Он состоит из целого комплекса тканей, куда входят: механическая (лубяные волокна), основная (паренхима) и проводящая (ситовидные трубки и клетки-спутники).
№ 4. Что такое камбий? Где он расположен?
Камбий – это образовательная ткань в корнях и стеблях преимущественно голосеменных и двудольных растений, которая залегает между корой и древесиной, и дает начало проводящим вторичным тканям и обеспечивает прирост их клеток в толщину.
№ 5. Какие слои видны на поперечном срезе стебля при рассматривании невооружённым глазом и с помощью микроскопа?
Невооруженным глазом на поперечном срезе стебля можно увидеть кору, слой камбия, древесину и сердцевину. Микроскоп поможет рассмотреть луб, пробку и кожицу.
№ 6. Что такое годичные кольца? Как они образуются?
Годичные кольца – это тонкие образования из наружного слоя древесины, которые появляются каждый год при росте дерева. Каждое такое кольцо образует две части: наружная часть – плотная и темная, и внутренняя – светлая и рыхлая. Образуются кольца за счет нарастания новых клеток. Весной и летом это происходит быстрее, осенью и зимой – медленнее.
Стр. 52. Подумайте
Что можно определить по годичным кольцам? Почему у многих тропических растений годичных колец не видно?
По количеству годичных колец можно определить возраст дерева. А по их толщине – условия, в которых оно произрастало. Если дерево росло в условиях достаточной влажности, света и питательных веществ, то кольца будут широкие. Если в темном месте, при засушливом климате и постоянных перепадах температуры, то кольца будут тонкие.
Стр. 52. Задания
№ 1. Рассмотрите чечевички на ветвях бузины, черёмухи, дуба и других деревьев и кустарников.
Через чечевички на ветках бузины, черёмухи, дуба и других деревьев и растений происходит газообмен: растение получает чистый воздух из окружающей среды и уже отработанный воздух выводит наружу.
№ 2. Определите возраст какого-либо спиленного дерева по годичным кольцам. Сделайте рисунок спила. Укажите на рисунке сторону, которая у дерева была обращена к северу.
По годичным кольцам возраст спиленного дерева равен 25 годам (25 колец). На срезе четко видно, что там, где годичные кольца тонкие, а сердцевина ближе к краю, эта сторона дерева была обращена к северу.
Матрица ответов на 4 этап Всесибирской олимпиады по биологии 2009-10.
Шифр ____________________________ НЕ пишите фамилию и имя, только шифр!
Город проведения __________________________
Поле для проверяющих. Не пишите в нем ничего.
Задание Часть 1 Часть 2 баллов
Макс. балл 30 15 4 4 4 57 Баллы Проверил (фамилия разборчиво) Всесибирская олимпиада по БИОЛОГИИ 2009-10. 4 этап Новосибирск и выездные площадки, 25 апреля 2010 9 класс. ОТВЕТЫ Часть 1. Вопросы с одним правильным ответом. Верный – 1 балл, ошибка – 0 баллов.
А В Б В А Г В В В В А Б Г А Б Б Г Г А А Г Б Б Г А Б Б Б Г В Часть 2. Задания на сопоставление.
1. Дыхание млекопитающих. Вставьте пропущенные термины и числа. (4 балла) по 0.25 за клеточку А Е Л легкие капилляры диафрагма Б Ж М трахея плазма крови дыхательный центр В З Н бронхи эритроциты продолговатый мозг Г И П бронхиолы гемоглобин СО2 Д К альвеолы
Часть 3. Задачи.
Задача 1. Годичные кольца.
Это итог сезонной деятельности камбия. Камбий откладывает в теплое время года наружу флоэму, внутрь – ксилему.
Кольца появляются весной и осенью, когда условия для жизни растения не совсем благоприятны, что сказывается на размере клеток откладываемой ксилемы.
1) Может ли оказаться так, что число колец не соответствует возрасту растения?
2) Есть ли годичные кольца у растений экваториального пояса?
Оба ответа аргументируйте.
1) Может, если погодные условия были необычными и неблагоприятные периоды возникали не только весной и осенью, но и летом (например,поздние заморозки, летняя засуха или объедание листьев гусеницами). Последующее распускание спящих почек иногда способствует образованию за год нескольких колец, называемых ложными годичными, что искажает результаты подсчета.
2) У растений экваториального пояса могут быть годичные кольца, если в условиях их произрастания существуют хоть какие-то сезонные изменчивые факторы, прямо влияющие на жизнь растений, например, вода. При засухе у таких растений будут образовываться годичные кольца.
Задача 2. Частота сердцебиений.
. 4 балла У разных видов млекопитающих отличаются относительная масса сердца (отношение массы сердца к массе тела) и частота сердцебиений. Объясните, от чего зависят эти показатели.
Матрица ответов на 4 этап Всесибирской олимпиады по биологии 2009-10.
ОТВЕТ, Эти показатели зависят от размеров тела и подвижности животных. Чем меньше размеры тела, чем больше подвижность, тем выше интенсивность обмена веществ.
У мелких животных уменьшается соотношение объема тела и его поверхности, отдающей тепло. (У слона относительная масса тела равна 0,3, у ленивца 0,3, полевки 0,6, землеройки 1,4. Частота пульса у мыши 600 уд./мин, у собаки 120, у быка 43).
У водных и полуводных млекопитающих при погружении в воду уменьшается число сердцебиений, что приводит к замедленному кровотоку и более полному использованию кислорода крови.
Часть 4. Задачи.
1. Чем ограничен рост деревьев в высоту? (4 балла)
Ответ:
Могут быть разные разумные предположения. Объем клеток, на поддержание жизнедеятельности которых требуются затраты энергии, растет быстрее, чем площадь фотосинтезирующих поверхностей, обеспечивающих получение энергии; трудность доставки воды и минеральных веществ наверх; значительно увеличивается давление на клетки в нижней части растения; чтобы обеспечить устойчивость, должен расти и диаметр растения; растение занимает определенную площадь, и по мере роста, ресурсы минеральных веществ в пределах этой площади исчерпываются; необходима крайне развитая вглубь и вширь корневая система; на определенной высоте меняется состав атмосферы и т.д.
2. Одинакова ли частота сердцебиений у животных, почти не отличающихся по размеру и весу, но относящихся к разным классам (амфибия, птица и млекопитающее)? Поясните. (3 балла) Ответ: Частота сердцебиений отражает интенсивность обмена веществ и зависит от подвижности животных. Самая высокая частота пульса будет у птицы, а самая низкая — у амфибии (амфибии к тому же не относятся к теплокровным животным, то есть им не надо тратить значительную часть энергии на поддержание температуры тела ).
3. Как повлияет на пищеварительный процесс в каждом из следующих отделов пищеварительного тракта денервация этого отдела (перерезка соответствующих вегетативных нервов): а) ротовая полость б) желудок в) кишечник.
Сопоставьте степень изменений. Дайте пояснения к ответу. (6 баллов)
Ответ:
В ротовой полости нарушится процесс формирования и секреции слюны. В желудке выделение желудочного сока будет происходит с задержкой, уровень секреции и насыщение сока ферментами могут снижаться, а в кишечнике заметных изменений не выявится.
Это обусловлено, во-первых, существованием нейро-гуморального градиента вдоль желудочно-кишечного тракта, то есть, снижением роли центральной нервной регуляции и возрастанием роли эндокринной (гуморальной) регуляции от начала к концу ЖКТ. Уже в желудке секреция сока, помимо центральной нервной регуляции, регулируется также гормонами гастрином, гистамином и др. В кишечнике вырабатывается множество различных гормонов, регулирующих не только пищеварение, но и пищевое поведение, и питание (секретин, холецистокинин, грелин, лептин и мн. др.).
Матрица ответов на 4 этап Всесибирской олимпиады по биологии 2009-10.
Во-вторых, уже в желудке существует собственная, местная (метасимпатическая) нервная сеть, которая обеспечивает возможность ответа на поступление пищи в желудок. Но особого развития собственные нервные сети достигают в кишечнике. По числу нейронов эти сети, по мнению ряда авторов, сопоставимы со спинным мозгом. Американский профессор Майкл Гершон в своей книге наполовину в шутку, наполовину всерьез утверждает: «Второй мозг находится в кишечнике».
4. У родных сестер Маши, Анны и Ольги определяли группы крови. Реакция склеивания эритроцитов Машиной крови произошла с сыворотками крови I (0), II (А) и III (B) групп, эритроцитов Анны — только с сыворотками крови I (0) и III (B) групп, а в образце крови Ольги склеивания эритроцитов не произошло ни с одной из добавленных сывороток.
1) Какие группы крови у этих девочек? Объясните результаты.
2) Запишите генотипы девочек и их родителей.
3) Какова вероятность того, что у Ильи, брата этих девочек, группа крови не совпадает ни с чьей из сестер?
4) Резус-фактор определяется другим аутосомным геном, при этом положительный – доминирует. Какова вероятность того, что Илья имеет отрицательный резус-фактор крови, если у обоих родителей резус-фактор положительный, но у 16% населения резус-фактор отрицательный? (7 баллов)
Ответ:
1) Маша – АВ (IA IB) Анна – А (IA i0) Ольга – 0 (i0 i0)
Объяснение:
Должно быть объяснено примерно то, что написано в этой таблице.
Фенотип Антигены на Антитела в плазме Генотип (группа крови) эритроцитах крови
IА IВ IV – АВ АиВ нет Группа крови определяется антигенами (агглютиногенами А и В) в мембране эритроцитов, в плазме разных групп крови содержатся антитела к антигенам эритроцитов (агглютинины и ). При встрече одноименных антигена и антитела происходит их взаимодействие и склеивание эритроцитов (агглютинация).
Так как склеивание эритроцитов Машиной крови произошло с сыворотками, содержащими антитела к антигенам А и к В ( и ), у нее IV (AB) группа.
У Ани агглютинация наблюдалась в сыворотке с антителами к А, то есть у нее группа крови II (А).
У Ольги I (0) группа крови, потому что агглютинации нигде не было, т. е. на эритроцитах нет ни антигенов А, ни антигенов В.
2) Родители имеют группы крови А (IA i0) и B (IB i0)
4) Популяционная часть:
Резус-фактор определяется двумя аллелями аутосомного гена: Rh – положительный, rh – отрицат.
Матрица ответов на 4 этап Всесибирской олимпиады по биологии 2009-10.
Из уравнения Харди-Вайнберга частота аллеля rh q = 0.16 = 0.4.
Частота гетерозигот в популяции H = 2pq = 20.60.4 = 0.48.
Частота гомозигот Rh Rh – 0.36 Доля гетерозигот среди резус-положительных – 0.48 / (0.48 + 0.36) = 0.57, это и есть вероятность, что человек с доминантным фенотипом гетерозиготен.
В итоге, вероятность ребенка rh rh равна произведению двух, вычисленных выше:
P (rh rh) = 0.325 = 0.08 = 8% ОТВЕТ – вероятность для Ильи быть резус-отрицательным 8%
5. В зоопарк, разводивший чистую линию декоративных черепашек с гладкой окраской панциря, привезли самца из другого зоопарка такой же расцветки. Все гибриды F1 родились точно такими же по цвету, как родители. Около десяти гибридных самочек из F1 скрестили снова на их отца. Среди полученного от этих скрещиваний многочисленного потомства большая часть имела родительскую окраску, но у 1/8 части черепашек панцирь оказался с необычным пятнистым рисунком.
Объясните это расщепление, считая, что признак окраски панциря определяется одним геном с одной парой аллелей. (4 балла)
Ответ:
Черепашки зоопарка – все АА (чистая линия). Тогда дочери – половина АА, половина Аа, и все получается.
6. Сколько грамм глюкозы должно окислиться в мышцах в условиях недостатка кислорода (анаэробное клеточное дыхание), чтобы обеспечить бег спринтера в течение 10 сек, если вес спортсмена 70 кг, а мышцы составляют 40% от его веса?
Расход АТФ в период усиленной мышечной активности 300 мкмоль/минг (мышечной ткани).
Молярная масса глюкозы М(С6Н12О6) = 180 г/моль. (4 балла)
Ответ:
Расход АТФ за 10 сек = 30010/60 = 50 мкмоль/г Масса мышц = 70 кг 40 % = 28 кг.
Расход АТФ = 5028 000 = 1, 4 моль Молярная масса глюкозы М(С6Н12О6) = 180 г/моль.
7. Участок цепи ДНК одного из бактериальных генов имеет следующий состав:
…Ц А Ц Г Т Ц Т Ц Г Г А Г Ц А Г А Г Ц Ц А Т Т Г…
Это начало или конец гена? Транскрибируемая цепь ДНК или нет? Обоснуйте ответ.
Запишите нуклеотидную последовательность фрагмента мРНК, закодированного в этом участке гена, обозначьте его концы.
Ответ:
Если это транскрибируемая (матричная) цепь, то последовательность фрагмента
мРНК: ГУГЦАГАГЦЦУЦГУЦУЦГГУААЦ.
Матрица ответов на 4 этап Всесибирской олимпиады по биологии 2009-10.
1) Можно заметить в этой последовательности стоп-кодон УАА, тогда это конец гена, слева 5’-конец:
5′ Г УГЦ АГА ГЦЦ УЦГ УЦУ ЦГГ УАА Ц 3’
2) Если читать последовательность в обратном направлении (5’-конец справа), можно заметить инициирующий кодон АУГ (начало гена). Правильно будет записать последовательность в направлении от 5’ к 3’-концу:
5′ Ц А АУГ ГЦУ ЦУГ ЦУЦ ЦГА ГАЦ ГУГ … 3′ В качестве правильного засчитывался любой из этих ответов.
«Управление образования администрации Ростовского муниципального района Ярославской области ПРИКАЗ от О проведении районного конкурса исследовательских работ эколого-биологической направленности «Юные исследователи окружающей среды» На основании Плана районных мероприятий на 2014-2015 учебный год и в соответствии с положением о районном конкурсе исследовательских работ эколого-биологической направленности «Юные исследователи окружающей среды» ПРИКАЗЫВАЮ: 1. Провести МОУ ДОД Станции юных. »
«УТВЕРЖДАЮ: Проректор, по научной и инновационной работе Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Нижегородская го-г ственная сельскохозяйственная акад.с.-х.н., профессор Е.В. Дабахова.2015 г. Отзыв ведущей организации на диссертационную работу Дейч Ульяны Юрьевны на тему: «Развитие бухгалтерского учета финансовых результатов от биотрансформации биологических активов в птицеводстве», представленную на соискание ученой степени кандидата. »
«ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Производственная практика по специализации является важнейшей частью учебного процесса при подготовке высококвалифицированных специалистов и представляет собой планомерную и целенаправленную деятельность студентов по освоению избранной специализации, углубленному закреплению теоретических знаний, приобретению профессиональных навыков научно-исследовательских работ в данной области биологических наук. Прохождение производственной практики может быть организовано в один или. »
«Л.Такач КОМБИНАТОРНЫЕ МЕТОДЫ В ТЕОРИИ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ В книге излагаются комбинаторные методы решения обширного класса задач теории случайных процессов. Методы эти отличаются изяществом и простотой, а решаемые задачи имеют многочисленные приложения в теории очередей, теории запасов, в процессах страхования и в непараметрической статистике. Автор начинает с рассмотрения классических задач и постепенно переходит к постановке более сложных современных проблем. Книга предназначена в первую. »
Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.
О чем могут рассказать годичные кольца деревьев
Дата публикации: 05.02.2019 2019-02-05
Статья просмотрена: 3704 раза
Библиографическое описание:
Шишкин, Ф. В. О чем могут рассказать годичные кольца деревьев / Ф. В. Шишкин, С. А. Харченко. — Текст : непосредственный // Юный ученый. — 2019. — № 2 (22). — С. 51-55. — URL: https://moluch.ru/young/archive/22/1374/ (дата обращения: 17.11.2021).
Актуальность исследования — дата рождения человека фиксируется в свидетельстве о рождении. А как определить возраст дерева, если нигде в источниках не зафиксирована дата посадки? Есть множество методик определения возраста дерева, но самым дешевым и простым способом является метод определения возраста по годичным кольцам древесины. Прирост годичных колец зависит от разнообразных факторов среды и относится к признакам, по которым можно определить солнечную активность, влажность почвы, ее плодородие, засоление, температуру, влажность воздуха и др. По толщине колец можно проследить все серьезные экологические изменения в течение жизни дерева. Поэтому прирост годичных колец — четкий индикационный признак состояния среды в предыдущие годы.
Гипотеза — перед началом исследования я сделал предположение, что по годичным кольцам деревьев можно определить причины, повлиявшие на величину годового прироста древесины (на толщину колец).
Цель исследования — изучить факторы, влияющие на годовой прирост древесины (на толщину годичных колец деревьев).
Задачи исследования — изучить способы взятия образцов древесины для исследования и определить влияние климатических и экологических условий на годовой прирост древесины.
Объект исследования — образцы древесины (керны) хвойных и лиственных пород деревьев, растущих в окрестностях г. Долгопрудного.
Почему образуются годичные кольца — каждый год у дерева вырастает наружный слой древесины в виде кольца, поэтому его и называют годичным. Сосчитав число колец, мы точно узнаем возраст дерева.
Каждое годичное кольцо состоит из двух частей: светлой и рыхлой (это внутренняя часть кольца) и более темной и плотной (наружная часть). Эти две части одного и того же кольца образовались в разное время: светлая и более рыхлая — весной и летом; темная — осенью. Зимой в нашем климате дерево не растет. В тропическом климате, где нет зимы, дерево растет все время, и у большинства тропических деревьев нет заметных годичных слоев.
Между древесиной и корой дерева расположена особая ткань, состоящая из живых клеток, способных к делению и росту. Эту ткань называют камбием. Она образует вокруг древесины очень узкое кольцо, которое можно увидеть лишь с помощью лупы. При делении клеток камбия образуются как древесинные клетки, так и клетки коры. Но клетки, которые вырабатывают камбий, различны. В одном случае создаются клетки, из которых состоит проводящая ткань, то есть такая, по которой движутся различные соки дерева и питательные вещества; в другом — ткани механические, придающие крепость стволу.
Весной, когда прекращаются морозы и оттаивает земля, дерево просыпается: начинается движение соков, распускаются листья, происходит цветение, появляются новые побеги. В это время дерево нуждается в ускоренной передаче из корней к ветвям воды и питательных веществ. Поэтому камбий вырабатывает много клеток для построения проводящей ткани, состоящей из широкопросветных сосудов, в которых может поместиться большое количество необходимых соков. Они-то и создают внутреннюю, весеннюю часть годичного кольца. К осени образуются узкопросветные сосуды, которые придают прочность стволу, Клетки механической ткани имеют утолщенные стенки, полости у них значительно меньше. Эти клетки создают наружную уплотненную, осеннюю часть годичного кольца. На следующий год вновь образуются сперва клетки проводящей ткани, а затем механической.
Таким образом, границей между древесиной двух смежных лет является линия соприкосновения клеток, образовавшихся осенью предыдущего года, с клетками, отложенными весной следующего года. На срезе дерева она видна невооруженным глазом. А еще лучше граница между соседними годичными слоями древесины заметна под микроскопом.
Закономерности роста годичных колец — ширина колец с освещённой стороны дерева больше, чем с теневой, поэтому по пням, оставшимся от одиноко стоящих деревьев, можно определить, где север и юг. У видов, начинающих расти под пологом леса (в наших лесах это, например, ель, дуб), как правило, можно наблюдать закономерное изменение ширины колец в первые годы их жизни: пока молодое деревце живёт в тени, кольца узкие, когда света начинает доставаться больше — они становятся шире. Естественное выпадение и вырубка соседних деревьев также влияют на ширину колец — при образовании «окна» рядом с растущим деревом, оно начинает активно расти, прибавляя в росте как в высоту, так и в толщину.
Иногда возникают так называемые ложные кольца: при удвоении годичных колец в результате отмирания листвы из-за весенних заморозков или при объедании её гусеницами и последующем распускании спящих почек. Наряду с удвоением колец древесины иногда происходит и их выпадение. Чаще всего это бывает у угнетенных растений в естественных насаждениях, а также при ослаблении питания растения в результате сильной обрезки или истощения почвы.
Дендроклиматология — по годичным кольцам на основании ряда закономерностей их сложения можно реконструировать климаты прошлого и прогнозировать их в будущем. Такое направление называется дендроклиматология. Предметом её изучения является взаимосвязь между колебаниями климата и приростом древесных растений. Узкие кольца образуются в годы, когда условия для дерева были плохими (угнетение под пологом старшего поколения, засуха, болезнь, нападение насекомых и др.), а широкие — в хорошие годы, когда дерево получало больше света после удаления соседних деревьев, или когда выпадало достаточно осадков.
Исследование годичных колец деревьев — один из способов определения возраста дерева заключается в их валке и подсчете количества годичных колец на срезе. Данный способ обладает рядом недостатков, среди которых следует выделить большую трудоемкость процесса заготовки керна, сопровождающуюся необходимостью валки модельных деревьев, причем поваленные модельные деревья, как правило, оставляются в лесу без дальнейшего использования.
Поэтому в настоящее время основным способом определения возрастных характеристик дерева является взятие небольшого цилиндрического образца (керна), при котором дерево продолжает расти. Керн древесины из ствола растущего модельного дерева извлекается при помощи специального устройства, называемого бурав возрастной.
Конструкция бурава возрастного была предложена М. Р. Пресслером (M. R. Pressler) еще в 80-ых годах 19 века (рис. слева). Тем не менее и в настоящее время классический вид бурава остается неизменным (рис. справа).
Рис. 1. Конструкция бурава возрастного
Основу бурава составляет полая трубка (поз. 1), на одном конце которой находится режущая часть (поз. 2), как правило, имеющая винтовую нарезку, на другом конце устанавливается рукоятка (поз. 3), обеспечивающая ее вращение. Экстрактор (поз. 4) — специальное приспособление, с помощью которой извлекается керн дерева.
Методика взятия керна (рис. 2) — для исследования были выбраны следующие породы деревьев: ель, сосна, лиственница, дуб, осина, вяз. Для исключения влияния фактора освещенности на результаты исследования все образцы отбирались с южной стороны ствола дерева.
Рис. 2. Методика взятия керна
После взятия керна в отверстие от бура забивается деревянный чопик, смазанный садовым варом, что позволяет защитить повреждённое место от проникновения воздуха, воды, бактерий, грибков и насекомых.
Каждый керн укладывался в пластиковую трубочку подходящего диаметра, на которую наклеивался маркировочный ярлык с указанием породы дерева и описанием окружающей местности. В домашних условиях определялось количество годичных колец у каждого дерева, велся подсчет их ширины и производился анализ полученных результатов.
Подсчет количества и ширины годичных колец — это самая ответственная процедура исследования. К внешнему краю керна прикладывается измерительная лупа — при десятикратном увеличении границы годичных колец становятся отчетливо видны. С помощью измерительной шкалы, встроенной в лупу, определяется ширина годичных колец с точностью до 0,1 мм. Подсчет производится последовательно от самого последнего (внешнего) до самого первого кольца (на другом конце керна), фиксируя ширину каждого измеренного кольца в соответствующей строке таблицы.
Для большей наглядности в таблицу заносились величины годового прироста, начиная с 2000 г., хотя возраст деревьев, выбранных для исследования, превышал 40 лет.
Результаты измерений динамики годового прироста деревьев в ширину (мм/год)
Построение графиков — на основании полученных данных о приросте строятся графики динамики роста деревьев по годам. По вертикали откладываются значения ежегодного прироста деревьев в миллиметрах — суммарно для широколиственных пород и хвойных пород; по горизонтали — отмечаются года.
Рис. 3. Прирост кольцев деревьев в ширину за год
Интерпретация данных — анализируя полученные графики, я отметил годы с максимальными и минимальными приростами, выделил длительные периоды замедленного и ускоренного роста деревьев. Затем я попытался связать эти спады и подъемы с какими-либо внешними факторами. К таким факторам, в частности, относятся климат, экологическая обстановка в районе произрастания деревьев, наличие или отсутствие большого числа насекомых-вредителей.
В сети интернет я нашел сведения о климатических условиях в Московском регионе за годы, по которым проводился анализ роста деревьев. Мне удалось выяснить, чем объясняются спады роста после 2002, 2006 и 2010 годов:
Лето 2010 года — в Московском регионе был зафиксирован самый продолжительный период аномально жаркой погоды за всю историю метеонаблюдений. Жара сопровождалась небывало интенсивным смогом в Москве и лесными пожарами в Подмосковье. На графиках хорошо видно, что в 2010 году был зафиксирован максимальный прирост древесины, начиная с 2005 года, сменившийся затем спадом, который продолжался у лиственных деревьев до 2014 года, а у хвойных деревьев продолжается до сих пор. Стоит отметить, что лиственные деревья быстрее восстановились после пожаров и засухи по сравнению с хвойными деревьями.
Лето 2002 года — в Московском регионе был длительный период жаркой и сухой погоды, продолжавшийся с конца июля до середины сентября. Жара сопровождалась интенсивным смогом в Москве и торфяными пожарами в Подмосковье. На графиках видно, что после 2001 года произошло падение годового прироста древесины, которое продолжалось до 2004 года.
Моё исследование показало, что анализируя годовой прирост, можно «прочитать» историю жизни дерева; структура годичных колец и величина годового прироста зависят от множества факторов, основными из которых являются климатический и экологический факторы; наблюдая за динамикой изменения годового прироста можно определить, каким был климат и экологическая обстановка в районе произрастания дерева в прошлом;
Мы должны бережно относиться к природе и выбирать такие методы исследования и использования, которые причиняют ей наименьший ущерб.