Tsuga canadensis , также известная как тсуга восточная , [3] ель восточная , [4] или канадская тсуга , а во франкоговорящих регионах Канады как pruche du Canada — хвойное дерево , произрастающее в восточной части Северной Америки. Это государственное дерево Пенсильвании. [5] Тсуга восточная широко распространена в районе Великих озер , в Аппалачских горах , на северо-востоке США и в Приморской Канаде . Она была завезена в Соединенное Королевство и континентальную Европу, где используется в качестве декоративных деревьев.
Популяции восточной тсуги в Северной Америке находятся под угрозой исчезновения в значительной части своего ареала из-за распространения инвазивного тсуги шерстистой , которая заражает и в конечном итоге убивает деревья. Сокращение популяции из-за заражения тсугой шерстистой привело к тому, что Tsuga canadensis была занесена в Красную книгу МСОП как вид, близкий к уязвимому положению .
Тсуги восточные — деревья-долгожители, многие экземпляры живут более 500 лет. Они могут достигать высоты более 30 метров (100 футов) и терпимы к тени, влажной почве и склонам. Древесина тсуги используется в строительстве и для железнодорожных шпал . Исторически ее кора была важным источником танина для кожевенной промышленности. [6] Тсуги восточные популярны как декоративные деревья благодаря своей толерантности к широкому спектру почвенных и световых условий, а также своим характерным поникающим ветвям.
Тсуга восточная хорошо растет в тени и очень долгоживущая, причем старейшему зарегистрированному образцу, найденному в Тионесте, штат Пенсильвания , не менее 554 лет. [7] Дерево обычно достигает высоты около 31 м (102 фута), [5] но были зарегистрированы исключительные деревья до 53 м (174 фута). [8] Диаметр ствола на высоте груди часто составляет 1,5 м (4 фута 11 дюймов), но, опять же, были зарегистрированы выдающиеся деревья до 1,75 м (5 футов 9 дюймов). [9] Ствол обычно прямой и моноподиальный , но очень редко раздвоенный. [10] Крона ширококоническая, в то время как коричневатая кора чешуйчатая и глубоко трещиноватая, особенно с возрастом. [5] Ветви желто-коричневого цвета с более темными красно-коричневыми подушечками и густо опушены. Почки имеют яйцевидную форму и очень маленькие, всего 1,5–2,5 мм (0–1 ⁄ 8 дюйма ) в длину. Они обычно не смолистые, но могут быть слегка смолистыми. [5] [ 10]
Листья обычно имеют длину от 15 до 20 мм (от 0,59 до 0,79 дюйма), но могут быть как короткими от 5 мм (0,20 дюйма), так и длинными от 25 мм (1 дюйм). Листья расположены на маленьких черешках, что не свойственно другим вечнозеленым деревьям. [11] Они сплющенные и обычно двурядные или двухрядные. Нижняя часть листа сизоватая с двумя широкими и четко видимыми устьичными полосами, в то время как верхняя часть имеет блестящий зеленый или желто-зеленый цвет. Края листьев очень слегка зубчатые, особенно около верхушки. Семенные шишки имеют яйцевидную форму и обычно имеют длину от 1,5 до 2,5 см ( от 5 ⁄ 8 до 1 дюйма) и ширину от 1,0 до 1,5 см ( от 3 ⁄ 8 до 5 ⁄ 8 дюйма). Чешуйки имеют яйцевидную или клиновидную форму и размеры от 8 до 12 мм ( от 3 ⁄ 8 до 1 ⁄ 2 дюйма) в длину и от 7,0 до 10 мм ( от 1 ⁄ 4 до 3 ⁄ 8 дюйма) в ширину. Вершина более или менее округлая и часто выступает наружу. В ДНК деревьев присутствуют двадцать четыре диплоидные хромосомы . [5] [10]
Древесина мягкая, крупнозернистая, светло-желтого цвета. Высушенный на воздухе кубический фут (0,028 м 3 ) весит 28 фунтов (13 кг). Пиломатериалы используются для общего строительства и изготовления ящиков. Из-за своей необычной способности удерживать шипы, они также используются для изготовления железнодорожных шпал. Необработанная древесина не долговечна, если подвергается воздействию стихий. Как топливо она имеет низкую стоимость. Древесина также является источником целлюлозы для производства бумаги. [12]
T. canadensis встречается на уровне моря на севере своего распространения, [10] но в основном встречается на высотах 600–1800 м (2000–5900 футов). Он простирается от северо-восточной Миннесоты на восток через южный Квебек и в Новую Шотландию , и на юг в Аппалачских горах до северной Джорджии и Алабамы. [5] [13] Разрозненные популяции встречаются в регионе Пьемонт , северной Алабаме, западном Огайо и в Индиане , а также западном Висконсине и восточной Миннесоте. [10] [14] В Канаде он присутствует в Онтарио и всех провинциях к востоку, за исключением Ньюфаундленда и Лабрадора. [5] Его ареал полностью перекрывает ареал близкородственного вида Tsuga caroliniana . [15]
В основном он встречается на скалистых хребтах, оврагах и склонах холмов с относительно высоким уровнем влажности. [5]
Восточный тсуга обычно приурочен к районам с высокогорным климатом, с прохладными и влажными условиями. Осадки в районах, где он растет, обычно составляют от 740 мм (29 дюймов) до более чем 1270 мм (50 дюймов) в год. Меньшее число более типично для северных лесов, которые получают обильные снегопады; большее число распространено в южных районах с большим количеством летних осадков. Вблизи Атлантического побережья и в южных Аппалачах, где деревья часто достигают своей наибольшей высоты, годовое количество осадков часто превышает 1520 мм (60 дюймов). На севере его ареала средняя температура в январе составляет −12 °C (10 °F), тогда как в июле она составляет всего 16 °C (61 °F). В этих районах безморозный сезон может длиться менее 80 дней. Напротив, южный конец ареала переживает до 200 дней без мороза, а январские температуры достигают 6 °C (43 °F). [15]
В настоящее время вид находится под угрозой из-за шерстистого адельгида ( Adelges tsugae ), сосущего клопа, завезенного из Восточной Азии в Соединенные Штаты в 1924 году и впервые обнаруженного в родном ареале восточной тсуги в конце 1960-х годов. [16] Адельгид очень быстро распространился в южных частях ареала после того, как обосновался, в то время как его экспансия на север происходит гораздо медленнее. [ необходима цитата ] Практически все тсуги в южных Аппалачских горах подверглись заражению насекомым в течение последних пяти-семи лет, при этом тысячи гектаров насаждений погибли в течение последних двух-трех лет. [ необходима цитата ] Продолжаются попытки спасти репрезентативные образцы как на государственных, так и на частных землях. Проект под названием «Поиск тсуга», финансируемый Национальным парком Грейт-Смоки-Маунтинс , проводится с целью спасти самые большие и высокие оставшиеся восточные тсуги в парке. Благодаря Tsuga Search в парке были обнаружены тсуги с объемом ствола до 44,8 м³, [17] что делает их крупнейшим восточным вечнозеленым хвойным деревом, затмевая по объему как восточную белую сосну ( Pinus strobus ), так и ладанную сосну ( Pinus taeda ). В настоящее время дерево занесено в Красную книгу МСОП как вид , находящийся под угрозой исчезновения , но это основано в основном на его широком распространении и на том, что популяции адельгидов не достигли северных районов его ареала. [1]
Исследование, проведенное в 2009 году учеными из южной исследовательской станции Лесной службы США, показало, что хелок мохнатый адельгид убивает деревья хелок быстрее, чем ожидалось, в южных Аппалачах и быстро изменяет углеродный цикл этих лесов. По данным Science Daily , вредитель может уничтожить большинство деревьев хелок в регионе в течение следующего десятилетия. [ требуется обновление ] Согласно исследованию, исследователи обнаружили, что «заражение хелок мохнатым адельгидом быстро влияет на углеродный цикл в древостоях [хелок]», а «зараженные адельгидом деревья хелок на юге сокращаются гораздо быстрее, чем сообщалось о 9-летнем сокращении некоторых зараженных деревьев хелок на северо-востоке». [18]
В исследовании 2009 года энтомологи из Лесной службы США, Корнельского университета и Массачусетского университета в Амхерсте выпустили 900 жуков Laricobius nigrinus в заросли болиголовов, зараженных адельгидами, недалеко от Лансинга, штат Нью-Йорк . L. nigrinus , который произрастает на северо-западе Тихого океана, естественным образом охотится на болиголова шерстистого адельгида. Конкретное место около Лансинга было выбрано, потому что его болиголовы лишь слегка заражены адельгидами, и найдено достаточно деревьев для проведения долгосрочного исследования. Участок будет оставаться необработанным пестицидами в течение 10 лет, чтобы изучить, насколько хорошо приживаются жуки L. nigrinus ; если эксперимент окажется успешным, исследователи ожидают, что популяция достигнет уровня, на котором ее можно будет легко обнаружить, через два-три года. [19]
Дерево можно обнаружить живущим вместе со многими лесными грибами, такими как Ramaria flavosaponaria . [20]
Сокращение популяции болиголова в середине голоцена является хорошо изученным явлением. [21] С момента своего основания в раннем голоцене (около 16 000 лет до н. э.) на территории нынешнего юго-востока США, T. canadensis быстро и успешно расширился в пределах своего потенциального ареала. [22] Однако палинологический анализ показывает, что популяция болиголова испытала выраженное сокращение примерно 5500 лет до н. э., которое продолжалось около 1000 лет. Продолжающиеся исследования указывают на другие, хотя и менее драматичные, спады в популяциях болиголова в голоцене. [21] [23] Для объяснения этих аномалий были предложены патогены, насекомые и климатические изменения, а также их сочетание. Восточная тсуга снова увеличилась после значительного сокращения, но не восстановила свое прежнее место в качестве доминирующего вида.
Поскольку это дерево является долгоживущим, вдоль восточного побережья Северной Америки существует несколько очень больших или иным образом впечатляющих деревьев. Одна организация, Eastern Native Tree Society (ENTS), была особенно активна в обнаружении и измерении этих деревьев. В южных Аппалачах многие особи достигают 45 метров (148 футов) в высоту, а одно дерево было измерено в Национальном парке Грейт-Смоки-Маунтинс высотой 52,8 м (173 фута 3 дюйма), хотя это дерево теперь погибло от болиголова шерстистого; самое высокое из ныне живущих, «дерево горы Ноланд», имеет высоту 51,8 м (169 футов 11 дюймов). [17] В общей сложности ENTS подтвердило четыре дерева высотой 51 м (167 футов) или более с помощью подъема и сбрасывания рулетки. На северо-востоке самое высокое точно измеренное дерево составляет 44 м (144 фута). Это дерево, называемое болиголовом Сенека, растет в государственном парке Кук Форест, штат Пенсильвания. Выше 43° с. ш. максимальная высота вида меньше, менее 39 м (128 футов). В Новой Англии ENTS измерил болиголовы до 42 м (138 футов), хотя деревья выше 39 м (128 футов) крайне редки в Новой Англии. К 44° с. ш. максимальная высота, вероятно, не превышает 35 м (115 футов). Диаметры зрелых болиголовов колеблются от 0,75 до 1,8 м (2 фута 6 дюймов – 5 футов 11 дюймов), причем деревья диаметром более 1,6 м (5 футов 3 дюйма) встречаются очень редко. В Новой Англии максимальный диаметр составляет 1,4 м (4 фута 7 дюймов).
Объем ствола — это третье измерение, на которое обратила внимание ENTS. Многие восточные тсуги были смоделированы с объемом ствола более 30 м 3 (1100 куб. футов), а самый большой был рассчитан на 44,8 м 3 (1580 куб. футов), [17] что делает его крупнейшим естественным вечнозеленым хвойным деревом на востоке Соединенных Штатов. Центром развития максимального размера для этого вида являются южные Аппалачи, особенно Грейт-Смоки-Маунтинс.
Tsuga canadensis уже давно является популярным деревом в культуре. Предпочтение дерева к полутени и переносимость полной тени позволяет сажать его в местах, где другие хвойные деревья не будут легко расти. Кроме того, его очень тонкая текстура листвы, которая свисает до земли, его пирамидальная привычка роста и его способность выдерживать сильную обрезку делают его желанным декоративным деревом . В культуре он предпочитает участки со слегка кислой или нейтральной реакцией с богатой питательными веществами и влажной, но хорошо дренируемой почвой. Чаще всего его используют в качестве образца, для экрана или в небольших групповых посадках, хотя его также можно выращивать как плотную формальную изгородь. Его не следует использовать на обочинах дорог, где зимой используется соль, так как его листва чувствительна к солевому распылению. Он также плохо подходит в качестве ветрозащитного дерева, так как воздействие ветра вызывает усыхание зимой. У него есть несколько недостатков, таких как довольно низкая устойчивость к городскому стрессу, непереносимость очень влажных или очень сухих почв и восприимчивость к атакам тсугового мохнатого адельгида, хотя это поддается лечению. [24] Его склонность быстро сбрасывать иголки после срубания делает его непригодным в качестве рождественской елки .
Он был представлен в британских садах в 1736 году. [25] В Великобритании он часто встречается в садах, как больших, так и малых, а также в некоторых парках и наиболее распространен в восточных районах страны. Иногда его используют в качестве живой изгороди , но он считается худшим для этого использования по сравнению с Tsuga heterophylla (западный болиголов); он не очень хорошо адаптирован к климату Великобритании и, как следствие, часто имеет плохо развитый, раздвоенный и извилистый ствол. [25] [26] В Германии это наиболее часто встречающийся болиголов в культуре, а также используется в лесном хозяйстве . [27]
Для использования было отобрано более 300 сортов , многие из которых являются карликовыми формами и кустарниками. Частичный список популярных сортов включает: [24] [28]
Американские пионеры делали чай из листовых веток дерева и использовали его ветви как метлы. [31] Чай можно делать из иголок. Внутренняя кора, которая лучше всего подходит зимой и весной, может быть съедена сырой или вареной; ее также можно использовать для приготовления муки. [32]