Дендрохронология: Иван Черкашин о том, как современные ученые прочитывают возраст деревьев
Иван Черкашин
специалист в области хвойных деревьев и дендрохронологии –
определению возраста растений. Младший научный сотрудник лаборатории
дендрологии, парковедения и ландшафтной архитектуры ФГБУН «Никитский
ботанический сад»
специалист в области хвойных деревьев и дендрохронологии –
определению возраста растений. Младший научный сотрудник лаборатории
дендрологии, парковедения и ландшафтной архитектуры ФГБУН «Никитский
ботанический сад»
Рабочее место дендрохронолога. Прибор Lintab 6, годичные кольца под микроскопом и график изменения их ширины на экране
– Что такое дендрохронология и зачем она нужна?
– Дендрохронология – это наука, определяющая возраст древесины, а также восстанавливающая климатические и природные условия прошлого путем изучения годичных колец древесины. Её применяют для датировки археологических объектов, реконструкции климата, изучения природных катастроф и проверки радиоуглеродных дат. Ключевой метод – перекрёстная датировка: сопоставление рисунка колец у разных деревьев и выстраивание точных хронологических шкал.
– Как инструментальные методы помогают вам определить возраст деревьев? Какие технологии вы используете?
– Для определения возраста деревьев на специализированном оборудовании - Lintab 6 и программном обеспечении TSAP производится изучение годичных колец. Изучаются как спилы уже сухостойных деревьев, так и керны живых экземпляров.
– Дендрохронология – это наука, определяющая возраст древесины, а также восстанавливающая климатические и природные условия прошлого путем изучения годичных колец древесины. Её применяют для датировки археологических объектов, реконструкции климата, изучения природных катастроф и проверки радиоуглеродных дат. Ключевой метод – перекрёстная датировка: сопоставление рисунка колец у разных деревьев и выстраивание точных хронологических шкал.
– Как инструментальные методы помогают вам определить возраст деревьев? Какие технологии вы используете?
– Для определения возраста деревьев на специализированном оборудовании - Lintab 6 и программном обеспечении TSAP производится изучение годичных колец. Изучаются как спилы уже сухостойных деревьев, так и керны живых экземпляров.
Инструментальная диагностика пихты с помощью Arbotom: чистая томограмма показывает, что перед нами полностью здоровое дерево
– Чем отличается старовозрастное дерево от молодого? Почему это так важно для науки и природы?
– Старовозрастные деревья достаточно сложно визуально определить. Это связано с разными темпами роста разных видов. Например, если сравнить 70 см. в диаметре на уровне 1,3 м. дуб пушистый и платан восточный, то возраст будет равен, примерно, 300 и 70 лет соответственно. Существуют формула, по которой можно по коэффициенту определить примерный возраст дерева. Но так как все экземпляры произрастают в разных почвенно-климатических условиях, то полученный результат может не соответствовать действительности, необходимо корректировать коэффициент под конкретные условия.
Наиболее точный метод – это методом дендрохронологии, о котором мы говорили ранее. У живого дерева берётся керн с помощью бура Пресслера. Исследователь пробуривает сердцевину и достает фрагмент, где отображены все годичные кольца. Дереву вред эта процедура не принесет, если рану обработать и замазать, например, садовым варом.
– По каким признакам определить возраст дерева может человек, не связанный с наукой?
– Человек может определить возраст самостоятельно с помощью шкал: измеряется диаметр ствола, подставляется в формулу и подбирается коэффициент по конкретному виду.
Если точность не так важна, то можно определить возраст визуально. Существуют быстро-, умеренно- и медленнорастущие деревья. Если знать, к какой категории относится исследуемый объект, то по толщине ствола можно определить примерный возраст. Диаметр умножается на 1, 2-3, 4 и более соответственно. Так как деревья с возрастом замедляют свой рост, то коэффициент увеличивается.
Еще важно понимать, когда исследуемый вид был интродуцирован в вашем регионе или же является аборигенным. Возраст экземпляра не может быть больше, чем год интродукции.
Также можно примерно определить возраст по архивным фотографиям. Есть сайт - pastvu.com с архивными фотографиями. Если повезет, то можно увидеть приблизительный год посадки и тем самым посчитать примерный возраст.
– Старовозрастные деревья достаточно сложно визуально определить. Это связано с разными темпами роста разных видов. Например, если сравнить 70 см. в диаметре на уровне 1,3 м. дуб пушистый и платан восточный, то возраст будет равен, примерно, 300 и 70 лет соответственно. Существуют формула, по которой можно по коэффициенту определить примерный возраст дерева. Но так как все экземпляры произрастают в разных почвенно-климатических условиях, то полученный результат может не соответствовать действительности, необходимо корректировать коэффициент под конкретные условия.
Наиболее точный метод – это методом дендрохронологии, о котором мы говорили ранее. У живого дерева берётся керн с помощью бура Пресслера. Исследователь пробуривает сердцевину и достает фрагмент, где отображены все годичные кольца. Дереву вред эта процедура не принесет, если рану обработать и замазать, например, садовым варом.
– По каким признакам определить возраст дерева может человек, не связанный с наукой?
– Человек может определить возраст самостоятельно с помощью шкал: измеряется диаметр ствола, подставляется в формулу и подбирается коэффициент по конкретному виду.
Если точность не так важна, то можно определить возраст визуально. Существуют быстро-, умеренно- и медленнорастущие деревья. Если знать, к какой категории относится исследуемый объект, то по толщине ствола можно определить примерный возраст. Диаметр умножается на 1, 2-3, 4 и более соответственно. Так как деревья с возрастом замедляют свой рост, то коэффициент увеличивается.
Еще важно понимать, когда исследуемый вид был интродуцирован в вашем регионе или же является аборигенным. Возраст экземпляра не может быть больше, чем год интродукции.
Также можно примерно определить возраст по архивным фотографиям. Есть сайт - pastvu.com с архивными фотографиями. Если повезет, то можно увидеть приблизительный год посадки и тем самым посчитать примерный возраст.
– Вы специализируетесь на изучении пихты. Почему именно этот род (Abies) привлек ваше внимание?
– Все хвойные деревья и кустарники по-своему красивы, на Земле существует множество видов и это многообразие впечатляет. Однако, для ученых актуален опрос изученности того или иного рода или вида. Пихта относится к малоизученным родам на территории Юга России. Если посмотреть диссертационные работы, то можно увидеть, что большая часть посвящена видам северных регионов РФ. Так как пихты достаточно перспективный род для озеленения и использования в садово-парковом строительстве, интерес к изучению и исследованию еще более притягателен. Подбор устойчивого ассортимента для регионов – одна из важных задач ученых.
– Какие особенности пихт делают их уникальными и важными для экосистем?
– Главным плюсом пихт является их всесезонная декоративность, так как данный род относится к вечнозеленым. Между собой они различаются строением и цветом хвои, формой кроны, расцветкой мужских и женских шишек и др. Нельзя сказать, что они особенны для конкретного региона. Пихта одноцветная раскроется полноценно в регионах, где она обеспечена влажностью воздуха и почвы. В Крыму без должного полива она теряет декоративность, начинает усыхать и желтеть. В следствии чего срок жизни сокращается. А вот средиземноморские виды, такие как пихта греческая, нумидийская и испанская, прекрасно чувствуют себя в Крыму. Переносят наш засушливый климат и дают самосев, что является показателем успешности интродукции. Садовые формы позволяют дополнить ассортимент, который можно использовать для озеленения.
– В чем особенность крымских пихт по сравнению с пихтами в других регионах?
– В Крыму произрастают интродуцированные виды, которые прошли испытания и при определенном агротехническом уходе смогли здесь освоиться. Ключевой особенностью является климат. Например, у нас не смогут произрастать пихты, которые требуют постоянного увлажнения и низких температур в зимний период для периода покоя. У нас сухой климат с мягкой зимой. Соответственно, у нас произрастают виды, которые устойчивы к данному климату.
– Как вы отбираете деревья для исследований?
– Отбираться могут по возрасту, генеративной сфере, жизненному состоянию. Либо же изучается комплексно определенный вид или виды, принадлежащие одному или нескольким родам.
– Почему сохранение старовозрастных деревьев важно для окружающей среды?
– Старовозрастные деревья – это индикатор и хранитель информации об изменении климата. С помощью дендрохронологии можно построить модель изменения климатических условий в течении его развития. А постоянные наблюдения позволяют увидеть, как объект исследования реагирует на текущие изменения климата. Полученные данные позволят будущим ученым вести собственные наблюдения.
– Как современная наука помогает сохранять и ухаживать за древними деревьями?
– Комплексные исследования позволяют выстроить планомерную работу по агротехническому уходу. Здесь соединяется воедино визуальная оценка и наблюдения с инструментальной диагностикой. Например, мы можем визуально увидеть, что идет усыхание ветвей, идет камедетечение по стволу, наблюдаются полости, где может скапливаться влага. Специалист понимает, что опасность может быть заключена и внутри дерева. Возможно, идет разрушение древесины и это может привести к ЧП. Тогда проводится анализ деструктивных изменений тканей древесины при помощи метода пространственной импульсной томографии Arbotom®. Он показывает область пораженных участков и какая степень их разрушения.
На основании комплексного обследования дерева назначаются санитарные обрезки, проводится залечивание ран и пломбировка открытых участков. Если наблюдается расщепление доминантных стволов, ставятся корректирующие конструкции по стягиванию и удержанию стволов. Если дерево наклонено, то ставятся опоры, предотвращающие его дальнейшее отклонение от оси. Конечно же корректируется агротехнический уход с целью замедлить процессы разрушения древесины. Через определённое количество времени проводят повторную проверку, чтобы понаблюдать за динамикой восстановления или же наоборот дальнейшего развития заболевания.
– Все хвойные деревья и кустарники по-своему красивы, на Земле существует множество видов и это многообразие впечатляет. Однако, для ученых актуален опрос изученности того или иного рода или вида. Пихта относится к малоизученным родам на территории Юга России. Если посмотреть диссертационные работы, то можно увидеть, что большая часть посвящена видам северных регионов РФ. Так как пихты достаточно перспективный род для озеленения и использования в садово-парковом строительстве, интерес к изучению и исследованию еще более притягателен. Подбор устойчивого ассортимента для регионов – одна из важных задач ученых.
– Какие особенности пихт делают их уникальными и важными для экосистем?
– Главным плюсом пихт является их всесезонная декоративность, так как данный род относится к вечнозеленым. Между собой они различаются строением и цветом хвои, формой кроны, расцветкой мужских и женских шишек и др. Нельзя сказать, что они особенны для конкретного региона. Пихта одноцветная раскроется полноценно в регионах, где она обеспечена влажностью воздуха и почвы. В Крыму без должного полива она теряет декоративность, начинает усыхать и желтеть. В следствии чего срок жизни сокращается. А вот средиземноморские виды, такие как пихта греческая, нумидийская и испанская, прекрасно чувствуют себя в Крыму. Переносят наш засушливый климат и дают самосев, что является показателем успешности интродукции. Садовые формы позволяют дополнить ассортимент, который можно использовать для озеленения.
– В чем особенность крымских пихт по сравнению с пихтами в других регионах?
– В Крыму произрастают интродуцированные виды, которые прошли испытания и при определенном агротехническом уходе смогли здесь освоиться. Ключевой особенностью является климат. Например, у нас не смогут произрастать пихты, которые требуют постоянного увлажнения и низких температур в зимний период для периода покоя. У нас сухой климат с мягкой зимой. Соответственно, у нас произрастают виды, которые устойчивы к данному климату.
– Как вы отбираете деревья для исследований?
– Отбираться могут по возрасту, генеративной сфере, жизненному состоянию. Либо же изучается комплексно определенный вид или виды, принадлежащие одному или нескольким родам.
– Почему сохранение старовозрастных деревьев важно для окружающей среды?
– Старовозрастные деревья – это индикатор и хранитель информации об изменении климата. С помощью дендрохронологии можно построить модель изменения климатических условий в течении его развития. А постоянные наблюдения позволяют увидеть, как объект исследования реагирует на текущие изменения климата. Полученные данные позволят будущим ученым вести собственные наблюдения.
– Как современная наука помогает сохранять и ухаживать за древними деревьями?
– Комплексные исследования позволяют выстроить планомерную работу по агротехническому уходу. Здесь соединяется воедино визуальная оценка и наблюдения с инструментальной диагностикой. Например, мы можем визуально увидеть, что идет усыхание ветвей, идет камедетечение по стволу, наблюдаются полости, где может скапливаться влага. Специалист понимает, что опасность может быть заключена и внутри дерева. Возможно, идет разрушение древесины и это может привести к ЧП. Тогда проводится анализ деструктивных изменений тканей древесины при помощи метода пространственной импульсной томографии Arbotom®. Он показывает область пораженных участков и какая степень их разрушения.
На основании комплексного обследования дерева назначаются санитарные обрезки, проводится залечивание ран и пломбировка открытых участков. Если наблюдается расщепление доминантных стволов, ставятся корректирующие конструкции по стягиванию и удержанию стволов. Если дерево наклонено, то ставятся опоры, предотвращающие его дальнейшее отклонение от оси. Конечно же корректируется агротехнический уход с целью замедлить процессы разрушения древесины. Через определённое количество времени проводят повторную проверку, чтобы понаблюдать за динамикой восстановления или же наоборот дальнейшего развития заболевания.
– Какие мифы или популярные заблуждения о хвойных вы хотели бы развеять?
– Большинство мифов развеиваются в процессе работы сами по себе. Например: «Все хвойные — вечнозелёные», «Хвойные не цветут», «Если растение хвойное, значит, у него обязательно есть шишки» и др. В процессе наблюдения мы узнаем, что некоторые виды – листопадные, цветение у них присутствует, но в ином формате, а его результатом является образование не только шишек, но и шишко-ягод, например.
Что касается интродукционной деятельности, многие заблуждаются, что «Если хвойное хорошо переносит холод, оно автоматически хорошо переносит зиму в любом регионе». Здесь мы возвращаемся к прошлым вопросам. Ключевым фактором является комплекс лимитирующих факторов, которые влияют на рост и развитие видов.
Еще одно интересное заблуждение, которое касается пихт – «Пихта и ель отличаются только расположением шишек». Многие внешне путают их между собой. Схожий внешний вид вносит путаницу в головах. Знатоки могу отличить по расположению хвои или ее структуре. У пихт она плоская, а у елей – трехгранная. Но самый простой способ — это действительно расположением шишек. Вот только на этом сравнение не заканчивается. У пихты строение шишек сходно с кедрами. Они не только растут наверх словно свечки, но и в момент созревания рассыпаются на ветру, оставляя лишь тоненькую ось на побеге.
– Большинство мифов развеиваются в процессе работы сами по себе. Например: «Все хвойные — вечнозелёные», «Хвойные не цветут», «Если растение хвойное, значит, у него обязательно есть шишки» и др. В процессе наблюдения мы узнаем, что некоторые виды – листопадные, цветение у них присутствует, но в ином формате, а его результатом является образование не только шишек, но и шишко-ягод, например.
Что касается интродукционной деятельности, многие заблуждаются, что «Если хвойное хорошо переносит холод, оно автоматически хорошо переносит зиму в любом регионе». Здесь мы возвращаемся к прошлым вопросам. Ключевым фактором является комплекс лимитирующих факторов, которые влияют на рост и развитие видов.
Еще одно интересное заблуждение, которое касается пихт – «Пихта и ель отличаются только расположением шишек». Многие внешне путают их между собой. Схожий внешний вид вносит путаницу в головах. Знатоки могу отличить по расположению хвои или ее структуре. У пихт она плоская, а у елей – трехгранная. Но самый простой способ — это действительно расположением шишек. Вот только на этом сравнение не заканчивается. У пихты строение шишек сходно с кедрами. Они не только растут наверх словно свечки, но и в момент созревания рассыпаются на ветру, оставляя лишь тоненькую ось на побеге.
