Семейство Араукариевые (Araucariaceae)

Араукариевые — обитатели Южного полушария, в связи с чем их называют «южные хвойные». В семействе два рода — араукария (Araucaria) и агатис (Agatis). Виды характеризуются широколистностью, крупными шишками, смолистостью коры и древесины, крупносемянностью и повышенной требовательностью к теплу и влаге (рис.).

Древесина араукариевых состоит из очень длинных (до 10-12 мм) трахеид. Кольца прироста почти не выражены. Древесная паренхима очень скудная или совершенно отсутствует. В коре стебля в большом количестве встречаются смоляные каналы. Для араукариевых свойствен веткопад и рассыпание шишек при созревании.

Рис. Араукариевые

(Araucariaceae):

А — араукария бразильская (Araucaria brasiliensis): слева — женская шишка, справа — побег с мужской шишкой; Б — агатис (Agathis macrostrachys): 1 — побег, 2 — женская шишка

Род араукария (Araucaria). Обычно араукарии — очень крупные деревья (высотой до 60-75 м), преимущественно двудомные, причем женские экземпляры более мощные. У зрелых деревьев кора толстая, смолистая, бороздчатая. Расположение ветвей на стволе мутовчатое. Крона высокоподнятая, часто зонтиковидная. Листья у видов араукарии от игловидных мелких до широколанцетных крупных.

Микростробилы араукарий очень крупные — до 20-25 см длиной и 4-5 см в диаметре. На микроспорофилле от 3 до 20 свободных микроспорангиев. Мегастробилы шаровидные, диаметром 7-20, иногда до 35 см (араукария Будвилла). Семенная чешуя у араукарий срастается с кроющей. На семенной чешуе одна семяпочка. Семя полностью погружено в ткань шишечной чешуи и опадает вместе с нею. Семена от 1,5 до 5 см длиной, продолговатые, съедобные.

Араукарии образуют леса в Бразилии, Чили, Аргентине, Австралии, Новой Гвинее.

Из видов араукарий наиболее распространены араукария чилийская, араукария Ханстайна, араукария Каннингема, араукария колонновидная и др.

Род агатис (Agathis). По сравнению с араукарией — это молодой род. Все представители рода — деревья с высотой ствола 70-80 м и диаметром до 2-3 м и более. Ствол колонновидный. Крона чаще начинается с середины ствола. Листья на вертикальных побегах расположены спирально, на боковых — двурядно, или супротивно. Зрелые листья длиной 5-18 см и шириной 1- 6 см почти параллельным жилкованием.

Особенно крупные листья у агатиса Брауна длиной до 15-18 см и шириной 6 см.

Микростробилы цилиндрические, 2-6 см длиной, с многочисленными микроспорофиллами, на каждом из которых по 3-15 микроспорангиев. Мегастробилы шаровидные, в диаметре 6-15 см. Семенные чешуи у агатисов редуцированы, семязачатки не срастаются с кроющей чешуей.

Семена крупные (1-1,5 см), с крылом по боковой стороне. Зрелые шишки по созревании рассыпаются.

Растут агатисы очень медленно, спелости достигают в 150-200 лет.

В семействе Сосновых выделяется 4 наиболее крупных рода: Пихта (Abies Mill.), Лиственница (Larix Mill.), Сосна (Pinus L.) и Ель (Picea A. Dietr.). Представители всех этих родов довольно широко распространены на территории Урала и Сибири.

Пихта — Abies Mill. Род состоит примерно из 40 видов, произрастающих в Сев. полушарии. Название рода происходит от греч. аbi — всегда и viein — жить (за долговечность растения). Пихты — крупные, иногда огромные вечнозеленые деревья, достигающие высоты 60-100 м. В Сибири произрастает один вид — пихта сибирская (A. sibirica Ledeb.), достигает высоты 30 м. Ствол прямой, плохо очищающийся от веток. Кора серая, гладкая, с большим количеством смоляных железок. По содержанию смолы пихта превосходит остальные хвойные, хотя название «смолянистая» (Picea) получила ель. Хвоя у пихты от 1,5 до 3 см дл., мягкая, плоская, на вершинке выемчатая, блестящая, с двумя устьичными полосками с нижней стороны. Шишки у пихты развиваются в верхней части кроны. Шишка не опадает целиком, а рассыпается в кроне дерева в конце сентября - начале октября. Плодоносит пихта не ежегодно. Как и у большинства Сосновых, перерывы в обильном плодоношении могут достигать 3-4 лет. Начало активного плодоношения наступает в 40-50 лет, но на открытых местообитаниях отмечено начало плодоношения в 15-20 лет.

Ареал п. сибирской огромен и включает северо-восток европейской части России, Урал, Алтай, Зап. и частично Вост. Сибирь, север Монголии и Казахстана, Сев.-Зап. и Сев.-Вост. Китай. В высокогорьях Алтая и Саян (1900-2200 м над ур.м.) встречается стланиковая форма. Наибольшая концентрация лесов из п. сибирской отмечена в Зап. Сибири, в частности в Кемеровской обл., где площадь лесов с преобладанием этой породы достигает 10 млн га. Важнейшим условием для роста п. сибирской является влажность воздуха, оптимальное количество осадков не менее 600-700 мм в год.

Пихта представляет огромную ценность для лесной промышленности. Мягкая белая древесина используется как строительный материал и для различных поделок. В лесохимии является сырьем для целлюлозно-бумажного и гидролизного производства. Но, поскольку, несмотря на огромные площади распространения, запасы древесины вида относительно невелики, наибольшую ценность представляет получаемое из хвои и молодых веток пихтовое масло, активно используемое в медицине, парфюмерии, мыловарении, ликеро-водочном и ситценабивном производстве, для получения синтетической камфоры и других целей. В пихтовой хвое содержится до 2-2,5 % эфирного масла. Это примерно в 5 раз больше, чем в сосновой и кедровой хвое, в 10 раз больше, чем в еловой, и в 15-20 раз больше, чем в хвое лиственницы. Наибольший выход хвойного масла получается из хвои средневозрастных деревьев, причем с верхней половины их крон. Семена содержат до 30 % жирных масел, пригодных для производства лаков. Во вздутиях на коре (желваках) содержится живица, называемая также пихтовым или «канадским» бальзамом, из которой получают скипидар, канифоль, медикаменты, лаки и клей, применяемый в оптической промышленности для склеивания линз (он имеет одинаковый со стеклом угол преломления лучей и не искажает изображение) и при приготовлении микропрепаратов. В народной медицине пихтовой живицей смазывают порезы и раны (вместо йода).

В последнее время пихта стала довольно часто использоваться в зеленом строительстве при создании ландшафтных групп. При этом следует отметить, что пихта, особенно в молодом возрасте, очень требовательна к влажности воздуха и плохо переносит длительное воздействие прямых лучей солнца.

Ель — Picea A. Dietr. Представители рода распространены на огромных территориях Европы, Азии и Сев. Америки. Большинство видов произрастает севернее 35° с.ш. Огромный ареал и широкая экологическая амплитуда обитания способствовали возникновению большого количества форм. Количество видов ели колеблется у различных авторов от 35 до 50. Наибольшее видовое разнообразие ели наблюдается в Центр. и Зап. горном Китае. Латинское название ели происходит от pix — смола. Ели — высокие, стройные деревья, достигающие высоты 60 м и диам. ствола до 1,5 м. Они очень долговечны (доживают до 500-600 лет). Крона конусовидная, ствол прямой. Ель отличается высокой теневыносливостью. В еловом лесу обычно недостаточно света, и даже в яркий солнечный день царит загадочный полумрак. Такие леса называют «чернолесье» или «темнолесье». Именно такие леса народная молва населяет лешими, бабой-ягой и другой нечистой силой. Под густым пологом возобновление ели идет медленно, и в затененных зарослях можно встретить деревья в возрасте 100 лет и высотой не более 2-3 м. В Сибири произрастает два вида елей.

Ель сибирская (P. obovata Ledeb.) распространена на огромной территории от Урала на Западе до побережья Японского и Охотского морей на востоке. Помимо России она встречается также в Монголии, Японии, Китае. Ареал е. сибирской заходит далеко за Полярный круг, где она совместно с лиственницей образует северную границу леса. Это высокое дерево до 35 м выc. и до 70 см в диам., с пирамидальной кроной. Кора стволов серая, трещиноватая. Хвоя четырехгранная, колючая, шиловидная, 5-15 мм длины, темно-зеленая, на побегах расположена одиночно на выступах коры (подушечках). Шишки созревают в течение одного года. При этом их цвет изменяется от зеленых или красновато-коричневых до бурых. Зрелые шишки вытянутые, цилиндрические или слегка яйцевидной формы, плотные, 4-12 см длины, висячие, обычно собраны в верхней части кроны. Ель предпочитает хорошо дренированные и достаточно влажные почвы, хотя растет и на переувлажненных проточными водами почвах в руслах ручьев и рек. На Алтае и в Саянах в горы поднимается до высоты 2100 м над ур.м. При этом ель благодаря поверхностной, разветвленной корневой системе может закрепляться практически на отвесных каменистых склонах. В высокогорьях ель может принимать стланцевую форму.

Ель аянcкая (P. ajanensis Lindl. et Gord) на территории Сибири произрастает на небольшой территории на юге Якутии. Основной ее ареал — обширные территории Д. Востока в пределах Амурской обл., Хабаровского и Приморского краев, Сахалин, Курилы, Камчатка, а также Япония, Китай, Корея. В отличии от е. сибирской е. аянская имеет плоскую хвою длиной 5-22 мм и рыхлые в зрелом состоянии шишки. В Сибири она встречается лишь в составе древостоев е. сибирской на Алдано-Учурском нагорье на юге Якутии.

В зависимости от места обитания и флористического состава выделяют более двух десятков видов ельников. Наиболее богатые еловые леса — это ельники-зеленомошники. Они развиваются на хорошо дренированных почвах, часто в холмистой местности. В них господствует ель, иногда с небольшими примесями других древесных пород, почва покрыта густым моховым покровом. В таких лесах ель отличается хорошим ростом, здесь наиболее красивые и стройные деревья. Ель и еловые леса имеют первостепенное значение для поддержания водного баланса. При вырубке еловых лесов резко мелеют реки, пересыхают ручьи и верховые болота, которые питают основные водные артерии страны. Необдуманное уничтожение ельников может привести к нарушению экологического равновесия в регионе. Хозяйственное значение ели чрезвычайно велико. Древесина ели — прекрасное сырье для целлюлозно-бумажной промышленности. Из нее получают целлюлозу, вискозу, древесную вату, бумагу, картон, рубероид и другие материалы. В гидролизном производстве щепа из ели обеспечивает больший, по сравнению с лиственными породами, выход этилового спирта. Кроме спирта при гидролизе получают также кормовые дрожжи, фурфурол, углекислоту и другие продукты. Отходы механической переработки еловой древесины пригодны для производства прессованных материалов: древесноволокнистых и древесностружечных плит и др. Особая область применения ели — изготовление музыкальных инструментов. Для этой цели используют древесину особо правильного сложения с годичными кольцами одинаковой ширины. Кора ели, содержащая от 7 до 15% таннидов, служит сырьем для получения дубильных веществ, используемых в кожевенной промышленности. Путем подсочки еловых стволов получают живицу, а из нее канифоль и скипидар. Семена ели содержат около 23% масла, пригодного для изготовления олифы. Ель используется и в народной медицине. Настой хвои применяют от цинги, отвар шишек — как закрепляющее средство. Вечнозеленые, стройные деревья ели декоративны в течение всего года. В зеленом строительстве ель используется в групповых и декоративных посадках. Густая крона и способность к стрижке позволяют использовать ель и для создания плотных живых изгородей.

Для е. сибирской известно несколько морфологических форм, отличающихся цветом хвои: желтоватая (lutescens), светящаяся (lucifera), голубая (coerulea). Все эти формы очень декоративны и могут использоваться в зеленом строительстве при создании композиций из живых растений.

Лиственница — Larix Mill. Слово «Larix» как научное название лиственницы введено в литературу задолго до К. Линнея и относится к началу XVI в. Происхождение его не совсем ясно. Одни авторы полагают, что это гальское название смолы или происходит от кельтского Lar — обильный, богатый (очень смолистый). По мнению других, это слово может быть образовано от лат. larilum — жир из-за большой смолистости дерева.

В роде 10-15 видов, распространенных в холодных и умеренных областях Европы и Сев. Америки. Лиственница выделяется среди Хвойных своеобразным сезонным поведением — сбрасыванием листьев в зимний период. Листья у лиственницы мягкие, плоские, 20-40 мм дл., с беловатыми рядами устьиц, заметными снизу. Хвоя на удлиненных, однолетних побегах располагается спирально, на более старых собрана в пучки по 30-50 штук на так называемых брахибластах. Молодые шишки зеленые или красноватые. Зрелые — коричневые. Шишки созревают в год цветения и раскрываются осенью. После этого шишки без семян еще несколько лет могут оставаться на дереве.

В Сибири, где лиственница занимает огромные территории, являясь основной лесообразующей породой, их произрастает 3 вида: лиственница сибирская (L. sibirica Ledeb.) распространена в Зап., Ср., Вост. Сибири, л. Гмелина (L. gmelinii (Rupr.) Rupr.) встречается в Ср., Вост. Сибири, л. Каяндера (L. cajanderi Maer.) произрастает в Вост. Сибири. Морфологически все виды довольно схожи между собой. Основное отличие — форма шишки. У л. сибирской шишки вытянутые, имеют овальную форму, у л. Гмелина и Каяндера шишки круглые и несколько мельче. Обычно лиственницы — крупные деревья, 35-40 м выc. В крайне суровых условиях существования — на северном пределе распространения лесов и на верхней границе леса в горах — они могут принимать стелющиеся формы. Устойчивость лиственницы и широкая экологическая амплитуда во многом обеспечена мощной, разветвленной корневой системой, без явно выраженного центрального корня. При этом боковые, так называемые «якорные», корни сильно закруглены на концах и прочно сцеплены с грунтом. Это позволяет лиственницам выдерживать сильные ветра и расти на почти вертикальных горных склонах. Лиственница не требовательна к почвам, растет даже на моховых болотах и переувлажненных марях. Устойчива к весенним заморозкам, выдерживает на Крайнем Севере температуру до -60 град. С. Относительная нетребовательность лиственницы к внешним факторам делает ее ценнейшей породой для облесения пустующих земель, гарей, закрепления балок и оврагов и создания полезащитных полос и берегоукрепительных посадок. Кроме того, лиственницы гораздо лучше других хвойных способны выдерживать загрязненную атмосферу города, что связано с их листопадностью. За стройность деревьев, ажурность кроны, долговечность и ветроустойчивость лиственница заслуживает широкого применения в городских аллейных посадках.

Древесина лиственницы тяжелая, долговечная, очень прочная. В связи с этим обрабатывается гораздо сложнее, чем древесина других хвойных. Высокая плотность препятствует сплаву лиственниц. Широкое хозяйственное применение лиственницы обусловлено в первую очередь прочностью древесины. Инженеры Древнего Рима выбирали лиственницу для постройки амфитеатров. В средние века жители Венеции строили свои дома на лиственничных сваях. Многие из них сохранились до сих пор. Широко использовалась лиственница при строительстве в Европе, где построенные из нее дома стоят 400-500 лет. По традиции, существовавшей в русском судостроении, лиственницу рассматривали как наилучший материал для постройки судов. Именно листвяги (лиственичные леса) именовались обычно корабельными рощами. После уменьшения запасов лиственничных лесов в Европе, с XVIII в., стали создаваться искусственные посадки лиственницы. Наиболее часто при этом использовались семена л. сибирской.

Помимо строительства и изготовления различного рода строительной фурнитуры древесина лиственницы используется в лесохимии как сырье для целлюлозно-бумажного и гидролизного производства (изготовление скипидара, канифоли и др.). Лиственничные дрова по калорийности и жаропроизводительности — лучшие среди дров хвойных пород. Буровато-розовая краска, добываемая из коры лиственницы, — стойкий краситель для тканей и шкур.

Сосна — Pinus L. Самый большой в семействе род, включающий около 100 видов. Представители рода распространены практически по всему Сев. полушарию. Различные виды сосен могут произрастать высоко в горах и на заболоченных низменностях, по берегам рек и на опустыненных и остепненных территориях. Многие народы Сев. полушария считают это дерево священным. В Греции существует легенда о нимфе Питис, которую бог ветра Борей превратил в сосну. Отсюда лат. название рода Pinus. В Древнем Китае, Индокитае, Вьетнаме сосны считались символом силы, счастья и долголетия и высаживались у дворцов императоров. У древних славян сосна также считалось священным деревом. В сосновых лесах (борах) жили добрые лесные духи, приносящие счастье и благополучие.

В Сибири произрастает 3 вида сосен, представляющих три различных направления в их морфологической и биологической эволюции. Наиболее широко распространена сосна обыкновенная (P. sylvestris L.) растет в Крыму, на Кавказе, Сев. Казахстане, в Зап. Европе, Сев.-Вост. Китае. В Сибири по долине р. Лена сосна доходит до Полярного круга. Высота обычно 20-35 м, но нередко встречаются и более крупные экземпляры. Диаметр ствола достигает 80-100 см. В густых насаждениях дерево имеет прямой, высоко очищенный от веток ствол, с компактной кроной в верхней его части. Отдельно стоящие деревья имеют раскидистую крону, равномерно расположенную по всему стволу. Кора коричневая, с ярким красноватым оттенком. Хвоя с. обыкновенной собрана в пучки по 2, довольно короткая для сосен — 4-7 см длины, заостренная, с одной стороны слегка выпуклая, часто имеет сизоватый налет по устьичным бороздкам. Шишки деревянистые, плотные, от 1 до 3 на коротких, изогнутых вниз ножках. Предпочитая песчаные почвы, сосна в то же время занимает широкую экологическую амплитуду, может расти на заболоченных участках, торфяниках, в Саянах и на Алтае поднимается в горы до отметки 1500 м над ур.м. Огромный ареал и широкая экологическая амплитуда обитания способствует возникновению целого ряда морфологических форм, отличающихся цветом шишек, формой кроны, строением и цветом коры и т.д. Мягкая древесина сосны широко используется в гражданском и промышленном строительстве, для изготовления шпал, в судостроении и машиностроении. Отборные сорта древесины применяют для изготовления деталей музыкальных инструментов. Также древесина используется в лесохимической промышленности. Сосновый осмол (пни, корни, сучья) — лучшее сырье для смолоскипидарного производства. Наряду с другими хвойными древесина используется в гидролизном производстве для получения технического этилового спирта и кормовых дрожжей. Полученная при подсочке сосны живица — основное сырье для получения скипидара и канифоли. Сосновая хвоя по содержанию хвойного эфирного масла уступает только пихтовой. Кроме эфирного масла в хвое содержатся дубильные вещества, сахара, витамины С и К, а также смолы. Хвою можно перерабатывать в хвойно-витаминную муку. Сосновые почки используются в медицине. Из шишек и молодых побегов можно добывать красную краску, а из хвои — зеленую.

Сосна — одна из лучших мелиоративных пород, используется для закрепления песков и оврагов, укрепления горных склонов, для полезащитных и придорожных полос. С. обыкновенная представляет огромный интерес и как декоративное дерево, используемое в озеленении и садово-парковом строительстве. Следует отметить, что сосна отличается пониженной газоустойчивостью. Также это одно из самых сложных для пересадки деревьев из-за особенностей строения корневой системы.

Другое направление в морфологической эволюции представителей рода Сосна — это сосны, имеющие крупные шишки и съедобные семена. В Европе к таким соснам относится широко распространенная с. европейская (P. cembra Z.), в Сибири наиболее широко известна с. сибирская (P. sibirica (Loud.) Mayr). Это огромное, стройное дерево, до 40 м выс. и до 2 м в диам., гораздо более широко известно как сосна кедровая или кедр сибирский. С. сибирская имеет огромный ареал, от северных р-нов Монголии до Полярного круга. Большей частью ареал с. сибирской лежит на территории Сибири и лишь незначительно заходит за Уральские горы, в европейскую часть России. Растет обычно на богатых суглинистых и хорошо дренированных каменистых и щебнистых почвах горных склонов, довольно устойчива на заболоченных. В значительной части ареала растет на почвах с вечной мерзлотой, но, тем не менее, плохо переносит близко залегающие к поверхности мерзлотные горизонты и грунтовые воды. На Алтае и в Саянах растет высоко в горах, достигая отметки 2400 м над. ур.м. Хвоя собрана в пучки по 5 штук, 6-13 см дл., плотная, колючая, темно-зеленая, со светлыми устьичными полосками. Шишки довольно крупные, длиной до 13 см. Семена 10-14 мм дл. и 6-10 мм шир., с деревянистой кожурой, кора коричнево-серая с красноватым оттенком, шелушащаяся. Семеношение происходит с периодичностью раз в 3-4 года. Выход семян составляет 48-50% массы шишки. В одном килограмме семян их насчитывается около 2 тысяч штук. В урожайные годы с одного дерева можно добыть до 100 шишек, чаще их насчитывается 25-30, и сосредоточены они в основном на вершине кроны. Довольно теневыносливое растение, причем потребность в свете меняется с возрастом. До 10 лет кедр более теневынослив, затем потребность в свете возрастает. Первые 60-80 лет растет медленно, а затем прирост заметно повышается. Живет 350-400 лет. Главная ценность кедра и кедровых лесов заключается в кедровых орешках. В них содержится до 65% масла — вкусного и высокопитательного диетического продукта. Оно не улетучивается и не замерзает, используется очень широко в медицине для лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта, а также в технике — при сборке оптических приборов. Выход масла составляет 20% от массы орехов. Жмых из орехов со скорлупой — хороший корм для животных. Кроме масла в кедровых ядрах содержится около 20% белка и более 10% крахмала. Ядра широко используются в кулинарной и кондитерской промышленности. Легкая, мягкая древесина хорошо обрабатывается и полируется, не коробится и не растрескивается, мало усыхает. Эти качества делают ее популярной в качестве строительного и отделочного материала. Из древесины изготавливают строительные детали, мебель, фанеру, пиломатериал, резонансные детали для музыкальных инструментов, детали для судостроения, машиностроения и многое другое. При подсочке кедров с одного дерева за сезон можно набрать несколько килограммов живицы — исходного продукта для выработки скипидара и канифоли. Как топливо древесина кедра очень энергоемка, уступает лишь дубу и березе.

Неоценимо значение кедровников для лесной фауны. Они являются незаменимой кормовой базой для сотен лесных зверей и птиц. В последнее время кедр часто используется в зеленом строительстве, при озеленении садов и парков. Красивые, стройные деревья великолепно смотрятся как при отдельной посадке, так и в групповых композициях.

В восточных р-нах Сибири растет кедровый стланик (Р. ритilа (Pallas) Regel.) В отличие от к. сибирского, этот вид представляет собой кустарник с ветвистым, прижатым к почве стволом и ветвями. Ветви у кедрового стланика довольно длинные и приподнимаются над поверхностью на высоту до 6 м. При этом одно дерево может занимать площадь 20-30 м², а крона принимает чашеобразную форму. Для вида характерна широкая экологическая амплитуда. В южных частях ареала он занимает подгольцовый пояс, где растет на каменных россыпях, образуя труднопроходимые заросли. Во многих р-нах Якутии и Забайкалья образует подлесок в лесах из лиственницы и кедра. Помимо Якутии и Забайкалья растет на всей территории Д. Востока России (кроме р-нов Крайнего Севера), встречается на Аляске. Хвоя собрана в пучки по 5 в каждом, трехгранная, серо-зеленая; кора ветвей гладкая, серая. Шишки напоминают таковые к. сибирского, но гораздо мельче — 4-5, реже до 7 см дл. и около 3 см шир., яйцевидные. Семена 5-9 мм дл., 4-6 мм шир., с деревянистой тонкой кожурой.

Основную хозяйственную ценность имеют орехи кедрового стланика. В килограмме их количество 10-15 тысяч. Применение их такое же, как и для ореха к. сибирского. Из ствола и ветвей изготавливают декоративные деревянные поделки. Кроме того, для р-нов Крайнего Севера это единственное высококалорийное древесное топливо. Кедровый стланик является хорошим мелиоративным растением для укрепления облесения горных склонов, предупреждения оползней, осыпей, закрепления оврагов и берегов рек благодаря мощной корневой системе и густому надземному пологу.