Можжевельник виргинский , также известный как восточный красный кедр , [2] [3] красный кедр , можжевельник Вирджинский , [4] можжевельник восточный , красный можжевельник и другие местные названия, — это вид можжевельника , произрастающий в восточной части Северной Америки от юго-востока Канады до Мексиканский залив и восток Великих равнин. [3] Дальше на запад его заменяет родственный Juniperus scopulorum (можжевельник Скалистых гор), а на юго-западе - Juniperus ashei (можжевельник Аше). [5] [6] [7] Не следует путать с туей западной (восточный белый кедр).
Можжевельник виргинский — густое медленнорастущее хвойное вечнозеленое дерево с кроной конической или субцилиндрической формы [8] , которое на бедной почве никогда не может превратиться в куст, но обычно имеет высоту 5–20 метров (16–66 футов) и короткий ствол диаметром 30–100 см (12–39 дюймов), редко до 27 м (89 футов) в высоту и 170 см (67 дюймов) в диаметре. Самому старому дереву из Западной Вирджинии было 940 лет. [9] Кора красновато-коричневая, волокнистая, отслаивается узкими полосками . Листья бывают двух типов ; острые, раскидистые игольчатые молодые листья длиной 5–10 миллиметров ( 3 ⁄ 16 – 3 ⁄ 8 дюймов) в длину и плотно прижатые чешуйчатые взрослые листья длиной 2–4 мм ( 1 ⁄ 16 – 3 ⁄ 16 дюйма); они расположены противоположными перекрёстными парами, а иногда и мутовками по три штуки. Молодые листья встречаются на молодых растениях до 3-летнего возраста, а также в виде разбросанных побегов на взрослых деревьях, обычно в тени. Семенные шишки имеют длину 3–7 мм ( 1 ⁄ 8–1 ⁄ дюйма ), ягодообразные , темно-фиолетово-синие с белым восковым покрытием, придающим общий небесно-голубой цвет (хотя воск часто стирается); они содержат от одного до трех (реже до четырех) семян и созревают через 6–8 месяцев после опыления. Ягоды можжевельника — важный зимний корм для многих птиц , которые разносят бескрылые семена. Пыльцевые шишки имеют длину 2–3 мм ( 1 ⁄ 16–1 ⁄ дюйма ) и ширину 1,5 мм ( 1 ⁄ 16 дюйма ) , сбрасывают пыльцу в конце зимы или ранней весной. Деревья обычно раздельнополые , с пыльцой и семенными шишками на отдельных деревьях, [5] [6] [7] , но некоторые из них однодомны.
Есть две разновидности, [2] которые смешиваются там, где встречаются: [5] [6] [7]
Красный кедр восточный является видом-пионером , а это означает, что это одно из первых деревьев, повторно заселивших нарушенные участки. Среди видов-первопроходцев он необычайно долговечен и может прожить более 900 лет. Его обычно можно встретить в прериях или дубовых пустошах, на старых пастбищах или на известняковых холмах, часто вдоль шоссе и вблизи недавних строительных площадок. [5] [6] [11] Это альтернативный хозяин кедрово-яблочной ржавчины , экономически значимого грибкового заболевания яблонь, и некоторые стратегии борьбы рекомендуют удаление J. Virginiana вблизи яблоневых садов [12]
Красный кедр восточный растет в широком диапазоне климатических и почвенных условий. Дерево чрезвычайно устойчиво к засухе благодаря обширной мочковатой корневой системе и уменьшенной площади листьев. Его можно встретить от засушливых каменистых почв с небольшим количеством питательных веществ до богатых аллювиальных почв с обильной влажностью. Однако красный кедр восточный почти никогда не доминирует на таких богатых мезических участках из-за острой конкуренции с более быстрорастущими и более теневыносливыми лиственными деревьями. [13] [14]
За пределами своего естественного ареала он считается инвазивным видом и может быть агрессивным даже в пределах своего ареала. Он нетерпим к огню и ранее контролировался периодическими лесными пожарами . Низкие ветки у земли горят и образуют лестницу, позволяющую огню охватить все дерево. Травы быстро восстанавливаются после пожаров небольшой силы, характерных для прерий, которые сдерживали деревья. С урбанизацией прерий пожары были остановлены с помощью дорог, вспаханных полей и других противопожарных полос, что позволило проникнуть J. Virginiana и другим деревьям. [15] Деревья губительны для лугов , если их не остановить, и их активно уничтожают путем вырубки и предписанного сжигания . [16] Деревья также очень легко горят, и густая популяция была обвинена в быстром распространении лесных пожаров в пострадавших от засухи Оклахоме и Техасе в 2005 и 2006 годах . [17] На Великих равнинах растущая популяция красного кедра изменяет экосистему равнин: большинство видов птиц региона не присутствуют в районах, где земной покров превышает 10 процентов, а большинство видов мелких млекопитающих не присутствуют там, где земной покров превышает 30 процентов. [18]
Можжевельник восточный выигрывает от повышенного уровня CO 2 , в отличие от трав, с которыми он конкурирует. Многие травы являются растениями C4 , которые концентрируют уровни CO 2 в своих оболочках, чтобы повысить эффективность RuBisCO , фермента, ответственного за фотосинтез , в то время как можжевельник является растениями C3 , которые полагаются на естественные концентрации CO 2 в окружающей среде (и могут извлечь из них пользу). хотя в целом они менее эффективны при фиксации CO 2 . [19]
Изменения экосистем прерий, вызванные J. Virginiana , включают вытеснение кормовых видов на пастбищах. Невысокие ветви и широкое основание занимают значительную часть площади суши. Густая листва блокирует большую часть света, поэтому под пологом могут жить немногие растения. Падающие иглы повышают pH почвы , делая ее щелочной , которая удерживает питательные вещества, такие как фосфор, что затрудняет их поглощение растениями. [20] Однако исследования показали, что леса Juniperus Virginiana , которые заменяют луга, имеют статистически незначительное снижение [21] до значительного увеличения [19] уровня почвенного азота . Леса J. Virginiana имеют более высокую общую эффективность использования азота (ЭИА), несмотря на то, что обычный луговой вид Andropogon gerardi имеет гораздо более высокий ЭЭИ во время фотосинтеза (ПЭУ). [19] Леса хранят гораздо большее количество углерода как в биомассе, так и в почве, причем большая часть дополнительного углерода хранится над землей. Существенной разницы в микробной активности почвы нет. [19]
Кедровые свиристели обожают ягоды можжевельника. Семенам требуется около 12 минут, чтобы пройти через кишечник птиц, а семена, которые съела эта птица, имеют уровень всхожести примерно в три раза выше, чем у семян, которые птицы не ели. Многие другие птицы, такие как индейки и синие птицы, а также многие млекопитающие, такие как кролики, лисы, еноты и койоты, также потребляют их. [11] [14]
Компактная вечнозеленая листва можжевельника Вирджинии делает его идеальным местом для гнездования птиц, а также местом зимнего убежища для птиц и млекопитающих. [14] Некоторые виды мелких млекопитающих обитают исключительно в лесах красного кедра. [22]
Пыльца Juniperus Virginiana var. Virginiana является известным аллергеном . Номинантный сорт произрастает в восточной части Северной Америки, к северу от Мексики, при этом пыльца высвобождается весной в разные моменты, в зависимости от широты и высоты. [23]
Ароматная, мелкозернистая, мягкая, хрупкая, очень легкая сердцевина , от розоватой до коричневато-красной , очень прочная даже при контакте с почвой. Из-за устойчивости к гниению древесину часто используют для изготовления столбов для заборов. Ароматную древесину избегает моль , поэтому она востребована в качестве облицовки комодов и шкафов для одежды, которые часто называют «кедровыми шкафами» и « кедровыми сундуками ». При правильном приготовлении из него можно сделать отличные английские длинные луки , плоские луки и индейские луки с сухожильной основой . Он продается как «восточный красный кедр» и «ароматический кедр». Лучшие части сердцевины — одна из немногих пород, пригодных для изготовления карандашей , однако к 1940-м годам ее предложение настолько сократилось, что древесина ладанного кедра в значительной степени заменила ее. [11]
Часть имеющегося в продаже кедрового масла получают путем перегонки с водяным паром из древесной стружки. Он содержит широкий спектр терпенов. Три основных компонента: альфа- цедрен , туйопсен и цедрол составляют более 60% эфирного масла. [24] [25] [26] Из плодов также получают эфирное масло, которое содержит в основном D-лимонен. [27]
Масло, полученное из листьев и ветвей, имеет два основных компонента: сафрол и лимонен . [28] Одним из второстепенных соединений является подофиллотоксин , неалкалоидный токсин лигнан . [29]
Индейские племена исторически использовали шесты из можжевельника для разграничения согласованных племенных охотничьих территорий. Французские торговцы назвали Батон-Руж, штат Луизиана , что означает «красная палка», из-за красноватого цвета этих столбов. Некоторые народы продолжают использовать его церемониально. [ нужна цитата ]
Серия деревянных кругов Кахокия Вудхендж , воздвигнутая доколумбовой культурой Миссисипи в западном Иллинойсе , была построена из массивных бревен восточного можжевельника. Одна из версий такого круга, Вудхендж III , который, как полагают, был построен около 1000 года нашей эры, имел 48 столбов в круге диаметром 410 футов (120 м) и 49-й столб в центре. [30]
Во многих индейских культурах считается, что дым горящего восточного можжевельника изгоняет злых духов перед проведением церемонии, например церемонии исцеления. [31]
Во время засухи «Пыльного котла» 1930-х годов Лесной проект Прерийных штатов поощрял фермеров сажать защитные полосы, то есть ветрозащитные полосы, из восточного можжевельника на Великих равнинах США. Деревья прекрасно себя чувствуют в неблагоприятных условиях. Устойчивы как к засухе, так и к холоду, они хорошо растут на каменистых, песчаных и глинистых почвах. Конкуренция между отдельными деревьями минимальна, поэтому их можно сажать рядами, при этом они все равно вырастают на полную высоту, создавая за короткое время прочную ветрозащиту. [32]
Для садоводства было отобрано несколько сортов , в том числе «Canaertii» (узкоконический, женский), «Corcorcor» (с густой прямой кроной, женский), «Goldspire» (узкий конический с желтой листвой) и «Кобольд» ( карлик). Некоторые сорта, ранее отнесенные к этому виду, в частности «Skyrocket», на самом деле являются сортами J. scopulorum . [33]
В Арканзасе, Миссури и Оклахоме Озарк восточный можжевельник обычно используется в качестве рождественской елки .
Это наиболее широко используемая древесина для изготовления блоков для блокфлейт . Он обладает множеством свойств, которые делают его уникально подходящим для этого, например, хорошее поглощение влаги, низкое расширение при намокании (поэтому он не трескает головку записывающего устройства) и умеренные антисептические свойства.
Красный кедр восточный считается эффективным средством защиты лесных полос и борьбы с эрозией. Будучи хвойным растением, красный кедр имеет густую вечнозеленую листву, что делает его идеальной ветрозащитой. Обширная корневая система дерева позволяет ему пережить засуху и помогает сохранить верхний слой почвы в сухую и ветреную погоду. [14]