stringtranslate.com

Дуб красный

Quercus rubra , северный красный дуб , является дубом из группы красных дубов ( Quercus section Lobatae ). Он произрастает в Северной Америке, в восточной и центральной части США, а также в юго-восточной и юго-центральной части Канады. Он был завезен на небольшие территории в Западной Европе, где его часто можно увидеть выращиваемым в садах и парках. Он предпочитает хорошую почву, которая слегка кислая . Часто называемый просто красным дубом , северный красный дуб так назван, чтобы отличать его от южного красного дуба ( Q. falcata ), также известного как испанский дуб. Северный красный дуб иногда называют чемпионским дубом . [ требуется ссылка ]

Описание

Во многих лесах Quercus rubra растет прямо и высоко, до 28 метров (92 футов), в исключительных случаях до 43 метров (141 фут) в высоту, со стволом до 50–100 сантиметров (20–39 дюймов) в диаметре. Деревья, растущие на открытом пространстве, не достигают такой высоты, но могут развить более крепкий ствол, до 2 м ( 6+12  фута) в диаметре. У него крепкие ветви, растущие под прямым углом к ​​стволу, образуя узкую круглую головку. [3]

При оптимальных условиях и полном солнце северный красный дуб растет быстро, и 10-летнее дерево может достигать высоты 5–6 м (16–20 футов). [4] Деревья могут жить до 400 лет; [5] живой пример в 326 лет был отмечен в 2001 году. [6] [7]

Северный красный дуб легко узнать по его коре , которая имеет гребни, которые кажутся блестящими полосами по центру. Несколько других дубов имеют кору с таким видом в верхней части дерева, но северный красный дуб — единственное дерево с полосами по всему стволу. [6]

Как и у большинства других листопадных дубов, листопад происходит весной, когда продолжительность светового дня достигает 13 часов — он полностью связан с фотопериодом и будет происходить независимо от температуры воздуха. Как следствие (см. ниже), в более прохладных регионах северные красные дубы часто теряют свои цветы из-за поздних весенних заморозков, что приводит к отсутствию урожая семян в течение года. Сережки и листья появляются одновременно. Желуди развиваются на дереве в течение двух вегетационных периодов и высвобождаются из дерева в начале октября, а опадание листьев начинается, когда продолжительность светового дня становится менее 11 часов. Сроки распускания листьев и листопада могут различаться на целых три недели на севере и юге США. Саженцы появляются весной, когда температура почвы достигает 21 °C (70 °F). [ необходима цитата ]

Желуди красного дуба, в отличие от группы белого дуба, демонстрируют эпигейный покой и не прорастут без минимального трехмесячного воздействия температур ниже 4 °C (40 °F). Им также требуется два года роста на дереве, прежде чем развитие завершится. [6]

Распространение и среда обитания

Вид произрастает от северной оконечности Великих озер , на восток до Новой Шотландии , на юг до Джорджии , Миссисипи , Алабамы и Луизианы и на запад до Оклахомы , Канзаса , Небраски и Миннесоты . [8]

Он быстро растет и толерантен ко многим почвам и различным ситуациям, хотя предпочитает ледниковые наносы и хорошо дренированные берега ручьев. [3] На юго-востоке Соединенных Штатов он часто является частью полога в дубово-вересковых лесах , но, как правило, не так важен, как некоторые другие дубы. [9] [10] [6]

Северный красный дуб является наиболее распространенным видом дуба на северо-востоке США после близкородственного ему дуба болотного ( Q. palustris ). Группа красных дубов в целом сегодня более многочисленна, чем когда началось заселение Северной Америки европейцами, поскольку вырубка лесов и их эксплуатация для заготовки древесины значительно сократили популяцию ранее доминирующих белых дубов. [ необходима ссылка ]

Репродукция

«Северный красный дуб ( Quercus rubra L. ) является однодомным , дихогамным , ветроопыляемым и самонесовместимым ». [11] Опыление происходит в первый вегетационный период, но оплодотворение и созревание желудей происходят во второй вегетационный период. [12]

Экология

Покрытый мхом ствол крупного старого дерева, окруженного болиголовами в природной зоне Джейки-Холлоу государственного леса Вайзер в округе Колумбия, штат Пенсильвания.

За последние несколько десятилетий северный красный дуб столкнулся с несколькими факторами окружающей среды, в основном с болезнями, хищничеством насекомых и ограниченными возможностями для распространения. Эти стрессы повлияли на способность вида распространяться как на северо-востоке, так и в Европе. [13] Различные реакции окружающей среды, наблюдаемые у Quercus rubra в нескольких умеренных условиях окружающей среды, позволили ему служить модельным организмом для изучения симбиотических отношений, распространения и привыкания между видами деревьев.

Вредители и болезни

Возбудитель рака, Diplodia corticola , стал основным патогеном для этого вида за последнее десятилетие, вызывая побурение листьев, растрескивание и кровотечение коры, а также высокие показатели смертности деревьев на северо-востоке Соединенных Штатов. [14] Северный красный дуб также характеризуется как один из наиболее восприимчивых видов к растительным грибкам Phytophthora cinnamomi и Phytophthora ramorum , которые вызывают серьезные красно-черные язвы в области ствола этого вида. [15] [16] [17] Оба вида P. cinnamomi и P. ramorum растут в более теплых температурных условиях; в результате северные красные дубы, произрастающие в Калифорнии, Франции и на севере Испании, имеют более высокую заболеваемость грибковой инфекцией. [17] [18] Увядание дуба, вызываемое грибком Bretziella fagacearum, является основным патогеном, встречающимся на востоке Северной Америки, который может быстро убивать деревья. [19]

Недавно в Арканзасе наблюдалось снижение численности северного красного дуба, что «уникальнo тем, что связано с ростом численности красного дубового златка» (Enaphalodes rufulus), который «является аборигенным для восточной части США и обычно встречается в смешанных дубовых лесах». «Он повреждает флоэму, заболонь и сердцевину, что означает, что способность к росту и восстановлению, а также устойчивость дерева подвергаются атаке». [20]

Абиотические стрессы

Известно, что саженцы северного красного дуба имеют высокий уровень смертности в северо-восточных регионах, подверженных весенним заморозкам, особенно в Массачусетсе. Желуди, производимые дубами в этом регионе, обычно меньше по размеру в качестве адаптации к морозу, производимому в высоких широтах; однако полученные более мелкие саженцы создают ограниченные возможности для потребления животными и распространения. [21] Было показано, что наводнение вдоль континентальной части Соединенных Штатов является серьезной проблемой для северного красного дуба, в котором наблюдалось снижение транспорта флоэмы и фотосинтетической активности, но только после нескольких дней наводнения, что указывает на то, что северный красный дуб адаптировал умеренную устойчивость к избыточному воздействию воды. [22] Северный красный дуб также развил механизмы толерантности к тепловому стрессу, особенно наблюдаемые в лиственных лесах на юго-востоке Соединенных Штатов, где во время летних волн тепла температура может превышать 40 °C (104 °F). Было замечено, что листья северного красного дуба имеют адаптацию к активности Рубиско- активазы, которая напрямую коррелирует с акклиматизацией при повторном воздействии волн тепла. Постоянная фотосинтетическая активность красного дуба также наблюдалась в присутствии высоких уровней углекислого газа, которые часто возникают в результате повышенных температур. [23] [24]

Животные

Ядра северного красного дуба имеют высокую концентрацию горького на вкус танина , биохимического вещества, классифицируемого как отпугивающее хищников, которое имеет ограниченную привлекательность для потребления среди животных. Несмотря на это, желуди едят олени , белки и птицы . [6] В Европе желуди потребляются несколькими видами моли, в частности Cydia fagiglandana и Cydia splendana , что увеличивает их нишу и снижает их конкуренцию с долгоносиками Curculio . [25] Из-за этого скорость прорастания желудей северного красного дуба значительно снизилась, что привело к меньшему распространению семян животными в Польше. Кроме того, ограниченные возможности для распространения стали дорогостоящими для северного красного дуба в Европе. Было обнаружено, что европейские животные, известные своими тенденциями к распространению, такие как европейская сойка и лесная мышь , больше привлекаются местными видами дуба. [26]

Грибы

Quercus rubra имеет эффективные эктомикоризные отношения, которые коррелируют с повышенными темпами роста. Было показано, что северные красные дубы увеличивают рост в присутствии различных аскомицетов , которые обвивают основание ствола дуба. Грибы, которые в конечном итоге размножаются на пнях лиственных деревьев, оказались специфичными для хозяина как для Quercus rubra , так и для Quercus montana [27] и в первую очередь способствуют росту при заражении. [27]

Инвазивность в Европе

Он был завезен в Европу в 1700-х годах и натурализовался в большей части Западной и Центральной Европы. [28] В Западной и Центральной Европе северный красный дуб стал четвертым по значимости инвазивным видом, колонизировав несколько регионов в Бельгии , Германии , Северной Италии , Литве , Польше , Украине , Европейской России , [29] на Урале и в Западной Сибири . Северный красный дуб в основном встречается на окраинах лесных заповедников в Европе, где доступность света, концентрация танинов и распространение животными являются наиболее необходимыми компонентами для долголетия и выживания вида. [30] Высокий приток вида в Европу в первую очередь основан на его экономической продуктивности как быстрорастущего источника древесины ; однако это было связано с более низким процентом микроэлементов и минералов, обнаруженных в окружающей почве, и сниженным богатством среди местных видов дуба, таких как Quercus robur . [31] [30] [32]

Использует

Древесина; из четырнадцатитомного труда Ромейна Бека Хофа «Американские леса».

Северный красный дуб является одним из самых важных дубов для производства древесины в Северной Америке. Качественный красный дуб имеет высокую ценность как пиломатериал и шпон, в то время как дефектные бревна используются в качестве дров . Другие родственные дубы также рубятся и продаются как красный дуб, хотя их древесина не всегда такого же высокого качества. К ним относятся восточный черный дуб , алый дуб , дуб сосновый , дуб Шумарда , южный красный дуб и другие виды из группы красных дубов. Строительные применения включают напольные покрытия, шпон, внутреннюю отделку и мебель. Он также используется для пиломатериалов, железнодорожных шпал и столбов ограждений. [ требуется ссылка ]

Текстура древесины красного дуба настолько открыта, что дым может проникать через нее от торца до торца на плоской распиленной доске. По этой причине она подвержена проникновению влаги и не подходит для использования вне помещений, например, в судостроении или внешней отделке. [ необходима цитата ]

Желуди можно собирать осенью, очищать от скорлупы, завязывать в ткань и выщелачивать, чтобы удалить горечь. Затем их можно есть целиком или измельчать в муку. [33]

Декоративное использование

Quercus rubra выращивается в парках и больших садах как дерево-образец. [34] Его не высаживают так часто, как близкородственный ему дуб, поскольку у него развивается стержневой корень , и его быстро становится трудно пересаживать, однако современные горшки для выращивания сделали выращивание саженцев со стержневыми корнями проще, чем в прошлом.

Культура

Это государственное дерево Нью -Джерси и провинциальное дерево Острова Принца Эдуарда .

Знаменитые образцы

Красный дуб Шера-Блэр

Ссылки

  1. ^ Wenzell, K.; Kenny, L. (2015). "Quercus rubra". Красный список МСОП. Виды, находящиеся под угрозой исчезновения . 2015 : e.T194226A2305058. doi : 10.2305/IUCN.UK.2015-4.RLTS.T194226A2305058.en . Получено 19 ноября 2021 г.
  2. ^ "NatureServe Explorer" . Получено 2021-05-06 .
  3. ^ abc Килер, Харриет Л. (1900). Наши местные деревья и как их распознать. New Roak: Charles Scribner's Sons. стр. 349–354.
  4. ^ Фонд Arbor Day, Северный Красный Дуб
  5. ^ Справочник по растениям Министерства сельского хозяйства США
  6. ^ abcdef Никсон, Кевин С. (1997). «Кверкус красный». Редакционный комитет «Флоры Северной Америки» (ред.). Флора Северной Америки Севера Мексики (FNA). Том. 3. Нью-Йорк и Оксфорд: Издательство Оксфордского университета – через eFloras.org, Ботанический сад Миссури , Сент-Луис, Миссури, и Гербарии Гарвардского университета , Кембридж, Массачусетс.
  7. ^ Обсерватория Земли Ламонта-Доэрти и Колумбийский университет, Восточная часть США, старый список
  8. ^ "Quercus rubra". Карта распространения на уровне округов из Североамериканского атласа растений (NAPA) . Программа по биоте Северной Америки (BONAP). 2014.
  9. ^ Классификация экологических групп сообществ природных сообществ Вирджинии (версия 2.3), Департамент охраны природы и рекреации Вирджинии, 2010 г. Архивировано 5 января 2011 г. на Wayback Machine
  10. ^ Шафейл, М. П. и А. С. Уикли. 1990. Классификация природных сообществ Северной Каролины: третье приближение . Программа природного наследия Северной Каролины, Отдел парков и отдыха Северной Каролины.
  11. ^ Alexander, L., & Woeste, K. (2017). Поток генов пыльцы, мужской репродуктивный успех и генетические корреляции среди потомства в семенном саду северного красного дуба (Quercus rubra L.). PloS One, 12(2), e0171598–e0171598. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0171598
  12. ^ Cecich, Robert A. (февраль 1997 г.). «Заметки: рост пыльцевой трубки у Quercus». Forest Science . 43 (1): 140–146 . Получено 17 декабря 2023 г. .
  13. ^ Смит, Салли Э.; Рид, Дэвид Дж. (2010-07-26). Микоризный симбиоз. Academic Press. ISBN 9780080559346.
  14. ^ Топ, Сара М.; Престон, Кэролайн М.; Дьюкс, Джеффри С.; Тараил, Нишант (2017). «Климат влияет на содержание и химический состав танинов листвы в зеленых и стареющих тканях Quercus rubra». Frontiers in Plant Science . 8 : 423. doi : 10.3389/fpls.2017.00423 . ISSN  1664-462X. PMC 5432568. PMID 28559896  . 
  15. ^ Marĉais, B.; Dupuis, F.; Desprez-Loustau, ML (1996-06-01). "Восприимчивость корневой системы Quercus rubra к Phytophthora cinnamomi; сравнение с каштаном и другими видами дуба" (PDF) . European Journal of Forest Pathology . 26 (3): 133–143. doi :10.1111/j.1439-0329.1996.tb00718.x. ISSN  1439-0329. S2CID  83704321.
  16. ^ Бергот, Магали (2004). «Моделирование потенциального расширения ареала заболевания дуба, вызванного Phytophthora cinnamomi, в условиях изменения климата» (PDF) . Global Change Biology . 10 (9): 1539–1552. Bibcode : 2004GCBio..10.1539B. doi : 10.1111/j.1365-2486.2004.00824.x. S2CID  85844009.
  17. ^ ab Дэвидсон, Дж. М.; Веррес, С.; Гарбелотто, М.; Хансен, Э. М.; Риццо, Д. М. (2003). «Внезапная гибель дуба и сопутствующие заболевания, вызванные Phytophthora ramorum». Plant Health Progress . 4 : 12. doi :10.1094/php-2003-0707-01-dg.
  18. ^ Marcais, B (июнь 1995 г.). «Моделирование влияния зимних заморозков на развитие стволового рака красного дуба, вызванного Phytophthora cinnamomi» (PDF) . Annales des Sciences Forestières . 53 (2–3): 369–382. doi : 10.1051/forest:19960219 .
  19. ^ Внезапная смерть дуба. Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба, Государственное и частное лесное хозяйство, Северо-Восточный регион. 2002. С. 2–.
  20. ^ Хаавик, Л. Дж., Стивен, Ф. М., Фирке, МК, Солсбери, В. Б., Ливитт, С. В. и Биллингс, С. А. (2008). Дендрохронологические параметры северного красного дуба (Quercus rubra L. (Fagaceae)), зараженного красным дубовым златником (Enaphalodes rufulus (Haldeman) (Coleoptera: Cerambycidae)). Лесная экология и управление, 255(5), 1501–1509. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2007.11.005
  21. ^ Айзен, Марсело (1996). «Влияние размера желудя на выживаемость и рост сеянцев Quercus rubra после имитации заморозки спор» (PDF) . Канадский журнал ботаники . 74 (2): 308–314. doi :10.1139/b96-037.
  22. ^ Слоан, Джошуа Л.; Ислам, М. Анисул; Якобс, Дугласс Ф. (2016-01-01). «Снижение транслокации текущего фотосинтата предшествует изменениям в газообмене у сеянцев Quercus rubra при стрессе от затопления». Физиология деревьев . 36 (1): 54–62. doi : 10.1093/treephys/tpv122 . ISSN  0829-318X. PMID  26655380.
  23. ^ Bauweraerts, Ingvar; Ameye, Maarten; Wertin, Timothy M.; McGuire, Mary Anne; Teskey, Robert O.; Steppe, Kathy (2014-07-01). «Влияние акклиматизации волн тепла и повышенного [CO2] на газообмен и флуоресценцию хлорофилла у саженцев северного красного дуба (Quercus rubra L.)». Plant Ecology . 215 (7): 733–746. Bibcode : 2014PlEco.215..733B. doi : 10.1007/s11258-014-0352-9. ISSN  1385-0237. S2CID  14230195.
  24. ^ Кавендер-Барес, Дж .; Поттс, М.; Захариас, Э.; Баззаз, ФА (2000-12-01). "Последствия взаимодействия CO2 и света для фенологии листьев, роста и старения Quercus rubra". Global Change Biology . 6 (8): 877–887. Bibcode :2000GCBio...6..877C. CiteSeerX 10.1.1.337.1253 . doi :10.1046/j.1365-2486.2000.00361.x. ISSN  1365-2486. S2CID  15753586. 
  25. ^ Myczko, Łukasz; Dylewski, Łukasz; Chrzanowski, Artur; Sparks, Tim H. (2017-08-01). «Желуди инвазивного северного красного дуба (Quercus rubra) в Европе являются личиночными хозяевами моли и жуков». Biological Invasions . 19 (8): 2419–2425. Bibcode : 2017BiInv..19.2419M. doi : 10.1007/s10530-017-1452-y. ISSN  1387-3547. S2CID  9609205.
  26. ^ Мерсерон, Натали (2017). «Удаление желудей чужеродного дуба Quercus rubra на земле животными, занимающимися сбором и растаскиванием, в бельгийских лесах». Биотехнология, агрономия, общество и окружающая среда . 21 : 127–130. doi : 10.25518/1780-4507.13613 . S2CID  90139551.
  27. ^ ab Dickie, Ian A.; Koide, Roger T.; Steiner, Kim C. (2002). «Влияние укоренившихся деревьев на микоризу, питание и рост сеянцев Quercus rubra». Экологические монографии . 72 (4): 505–521. doi :10.2307/3100054. JSTOR  3100054.
  28. ^ Quercus rubra - Европейская программа по лесным генетическим ресурсам
  29. ^ "Рисунок 1. Распространение Q. Rubra в Европе (на основе данных NOBANIS).
  30. ^ аб Вагнер, Виктория; Хитры, Милан; Хименес-Альфаро, Борха; Пергл, Ян; Хеннекенс, Стефан; Бюррун, Идоя; Кноллова, Илона; Берг, Кристиан; Васильев, Кирилл (01 сентября 2017 г.). «Инвазии инопланетных растений в европейские леса». Разнообразие и распространение . 23 (9): 969–981. Бибкод : 2017DivDi..23..969W. дои : 10.1111/ddi.12592 . ISSN  1472-4642.
  31. ^ Риепас, Эдвардас (2008). «Инвазивность и экологические эффекты красного дуба (Quercus rubra) в литовских лесах» (PDF) . Балтийское лесное хозяйство . 14 : 122–130.
  32. ^ Возивода, Беата; Копеч, Доминик; Витковский, Януш (18 марта 2014 г.). «Негативное воздействие намеренно интродуцированного Quercus Rubra L. на лесное сообщество». Acta Societatis Botanicorum Poloniae . 83 (1): 39–49. дои : 10.5586/asbp.2013.035 . ISSN  2083-9480.
  33. ^ Элиас, Томас С.; Дайкман, Питер А. (2009) [1982]. Съедобные дикие растения: североамериканский полевой справочник по более чем 200 натуральным продуктам питания. Нью-Йорк: Sterling . стр. 233. ISBN 978-1-4027-6715-9. OCLC  244766414.
  34. ^ "Quercus rubra". Королевское садоводческое общество. Королевское садоводческое общество . Получено 27 июня 2013 г.
  35. ^ ab Rucker, Colby B. (февраль 2004), Great Eastern Trees, Past and Present , получено 2007-05-05
  36. ^ Коттерилл, Мэдиган (3 декабря 2020 г.). «Городской совет Торонто голосует за сохранение исторического красного дуба». Canadian Geographic . Получено 18 мая 2021 г.