Acer Rubrum , красный клен , также известный как болотный клен , водяной клен или мягкий клен , является одним из наиболее распространенных и широко распространенных лиственных деревьев восточной и центральной части Северной Америки. Лесная служба США признает его самым многочисленным местным деревом на востоке Северной Америки. [4] Красный клен простирается от юго-востока Манитобы вокруг Лесного озера на границе с Онтарио и Миннесотой , на восток до Ньюфаундленда , на юг до Флориды и на юго-запад до Восточного Техаса . Многие его особенности, особенно листья, весьма разнообразны по форме. В зрелом возрасте он часто достигает высоты около 30 м (100 футов). Его цветки, черешки, веточки и семена в разной степени красные. Однако среди этих особенностей он наиболее известен своей блестящей темно-алой листвой осенью.
На большей части своего ареала красный клен адаптируется к очень широкому спектру условий местности, возможно, лучше, чем любое другое дерево в восточной части Северной Америки. Его можно найти растущим на болотах , на бедных, сухих почвах и почти где угодно между ними. Он хорошо растет от уровня моря до высоты около 900 м (3000 футов). Благодаря привлекательной осенней листве и приятной форме его часто используют в качестве тенистого дерева для ландшафтов. Он используется в коммерческих целях в небольших масштабах для производства кленового сиропа и для изготовления пиломатериалов среднего и высокого качества. Это также государственное дерево Род-Айленда. Клен красный можно считать сорным или даже инвазионным в молодых, сильно нарушенных лесах, особенно в часто вырубаемых лесах. В зрелых или старовозрастных северных лиственных лесах красный клен встречается редко, в то время как теневыносливые деревья, такие как сахарный клен, бук и болиголов , процветают. Удаление красного клена из молодого леса, восстанавливающегося после нарушения, изменяет естественный цикл регенерации леса, меняя разнообразие леса на столетия вперед. [5]
Хотя A. rubrum иногда легко идентифицировать, его морфологические характеристики весьма изменчивы. Это дерево среднего и большого размера, достигающее высоты от 27 до 38 м (от 90 до 120 футов) и, в исключительных случаях, более 41 м (135 футов) в южных Аппалачах, где условия благоприятствуют его росту. Листья обычно имеют размер от 9 до 11 см ( 3+от 1 ⁄ 2 до 4+1 ⁄ дюйма в длину на взрослом дереве. Диаметр ствола часто колеблется от 46 до 88 см (от 18 до 35 дюймов); однако в зависимости от условий произрастания деревья, растущие в открытом грунте, могут достигать диаметра до 153 см (60 дюймов). На деревьях, выращенных в лесу, ствол остается свободным от ветвей до некоторой высоты, в то время как особи, выращенные на открытом воздухе, короче и толще, с более округлой кроной. Деревья на более бедных участках часто становятся деформированными и чахлыми. [6] Обычно крона неправильной яйцевидной формы с восходящими хлыстовидными изогнутыми побегами. Корабледно-серая и гладкая в молодом возрасте . По мере роста дерева кора темнеет и растрескивается на слегка приподнятые длинные пластины. [7] Самый большой известный живой красный клен находится недалеко от Армады, штат Мичиган , на высоте 38,1 м (125 футов) и окружностью ствола на высоте груди 4,95 м (16 футов 3 дюйма). [8]
Листья красного клена позволяют легче всего отличить его от сородичей . Как и все североамериканские клены, они лиственные и расположены на ветках супротивно. Обычно они имеют длину и ширину 5–10 см (2–4 дюйма), с тремя-пятью пальчатыми лопастями с зубчатым краем. Пазухи обычно узкие, но листья могут значительно различаться . [6] При наличии пяти долей три на концевом конце больше двух других у основания. Напротив, листья родственного клена серебристого , A. saccharinum , имеют гораздо более глубокие лопасти, более острые зубцы и, как правило, имеют пять лопастей. Верхняя сторона листа A. rubrum светло -зеленая, нижняя сторона беловатая, может быть сизоватой или опушенной. Черешки листьев обычно красные и имеют длину до 10 см (4 дюйма). Осенью листья могут стать характерными ярко-красными, но у некоторых особей они также могут стать желтыми или оранжевыми. Кислотность почвы может влиять на цвет листвы, и деревья с женскими цветками с большей вероятностью будут иметь оранжевую окраску, а мужские деревья - красную. Осенние цвета красного клена наиболее эффектны в северной части его ареала, где климат более прохладный.
Веточки красного клена красноватые, несколько блестящие, с небольшими чечевичками . На многих ветвях имеются карликовые побеги. Бутоны обычно тупые, цвета от зеленоватого до красноватого, обычно с несколькими рыхлыми чешуйками. Боковые почки слегка черешковые, кроме того, могут присутствовать и боковые почки. Бутоны формируются осенью и зимой и часто заметны издалека из-за большого размера и красноватого оттенка. Рубцы листьев на ветке имеют V-образную форму и содержат три пучковых рубца. [6]
Цветки , как правило, однополые, мужские и женские цветки собраны в отдельные сидячие соцветия, хотя иногда они также обоеполые. Они появляются в конце зимы — начале весны, с декабря [9] по май, в зависимости от высоты и широты, обычно до появления листьев. Само дерево считается полигамодиетным , то есть некоторые особи мужские, некоторые женские, а некоторые однодомные . [8] При определенных условиях дерево может иногда переходить от мужского пола к женскому, от мужского к гермафродитному и от гермафродитного к женскому. [10] Красный клен начнет цвести, когда ему исполнится около 8 лет, но цвет значительно варьируется от дерева к дереву: некоторые деревья могут начать цвести, когда им исполняется 4 года. Цветки красные, с 5 маленькими лепестками и 5-лопастной чашечкой , обычно на кончиках веточек. Тычиночные цветки сидячие . Пестичные цветки располагаются на цветоножках , которые вырастают во время цветения, так что в конечном итоге цветы образуют свисающую гроздь со стеблями длиной от 1 до 5 см ( от 1 ⁄ до 2 дюймов). [11] Лепестки имеют линейную или продолговатую форму и опушены. Пестичные цветки имеют один пестик , образованный из двух сросшихся плодолистиков, с голой верхней завязью и двумя длинными столбиками , выступающими за пределы околоцветника . Тычиночные цветки содержат от 4 до 12 тычинок , часто 8. [12]
Плод представляет собой шизокарпий из двух самар , каждая длиной от 15 до 25 мм ( от 5 ⁄ 8 до 1 дюйма). До раскрытия крылья плода несколько расходятся под углом 50–60°. Они расположены на длинных тонких цветоножках, цвет которых варьируется от светло-коричневого до красноватого. [6] Они созревают с апреля по начало июня, еще до того, как развитие листьев полностью завершится. После достижения зрелости семена рассеивают на 1–2 недели с апреля по июль. [8]
Acer Rubrum — одно из самых распространенных и распространенных деревьев на востоке Северной Америки. Его можно найти от юга Ньюфаундленда , через Новую Шотландию , Нью-Брансуик и южный Квебек до юго-запада Онтарио, крайнего юго-востока Манитобы и северной Миннесоты ; на юг через Висконсин , Иллинойс , Миссури , восточную Оклахому и восточный Техас в его западном ареале; и на восток до Флориды . У него самый большой непрерывный ареал вдоль Атлантического побережья Северной Америки среди всех деревьев, произрастающих во Флориде. В общей сложности он простирается на 2600 км (1600 миль) с севера на юг. [8] Этот вид произрастает во всех регионах США к востоку от 95-го меридиана . Ареал дерева заканчивается там, где начинается средняя минимальная изотерма -40 ° C (-40 ° F) , а именно на юго-востоке Канады . A. rubrum не встречается на большей части полуострова Прерий на севере Среднего Запада (хотя он встречается в Огайо), прибрежных прериях на юге Луизианы и юго-востоке Техаса, а также болотных прериях Эверглейдс во Флориде . [8] Западный ареал красного клена заканчивается на Великих равнинах, где условия становятся для него слишком сухими. Отсутствие красного клена на полуострове Прери, скорее всего, связано с плохой устойчивостью дерева к лесным пожарам. Красный клен наиболее распространен на северо-востоке США, на Верхнем полуострове Мичигана и на северо-востоке Висконсина и редко встречается на крайнем западе своего ареала и на юго-востоке США. [8]
В некоторых других местах это дерево отсутствует на больших территориях, но все еще присутствует в некоторых конкретных местах обитания. Примером может служить регион Блюграсс в Кентукки, где красный клен не встречается на доминирующих открытых равнинах, но встречается вдоль ручьев. [13] Здесь клен красный не встречается в пойменных лесах Зернового пояса , несмотря на то, что он обычен в сходных местообитаниях и видовых объединениях как к северу, так и к югу от этой территории. На северо-востоке США красный клен может быть кульминационной лесной породой в определенных местах, но в конечном итоге уступит место сахарному клену. [8]
A. rubrum очень хорошо себя чувствует на самых разных типах почв с разной текстурой, влажностью, pH и высотой, вероятно, лучше, чем любое другое лесное дерево в Северной Америке. Высокая устойчивость A. Rubrum к pH означает, что он может расти в самых разных местах и широко распространен на востоке Соединенных Штатов. [14] Он растет на ледниковых, а также неледниковых почвах, полученных из гранита , гнейса , сланца , песчаника , сланца , сланца , конгломерата , кварцита и известняка . Хлороз может возникнуть на очень щелочных почвах, хотя в остальном его устойчивость к pH довольно высока. Влажная минеральная почва лучше всего подходит для прорастания семян. [8]
Красный клен может расти в самых разных влажных и сухих биомах: от сухих хребтов и солнечных склонов, обращенных на юго-запад, до торфяников и болот . В то время как многие виды деревьев предпочитают южную или северную сторону, красный клен, похоже, не имеет предпочтений. [8] Его идеальные условия находятся в умеренно хорошо дренированных, влажных местах на низких или средних высотах. Однако он, тем не менее, обычен в горных районах на относительно сухих хребтах, а также на южных и западных сторонах верхних склонов. Кроме того, он обычен в болотистых местностях, по берегам медленно текущих ручьев, а также на плохо дренированных равнинах и впадинах. В северном Мичигане и Новой Англии дерево встречается на вершинах хребтов, песчаных или каменистых возвышенностях и других сухих почвах, а также в почти чистых насаждениях на влажных почвах и по краям болот. На крайнем юге своего ареала он почти исключительно связан с болотами. [8] Кроме того, красный клен является одним из наиболее засухоустойчивых видов клена в Каролине. [15]
Красный клен сегодня гораздо более распространен, чем когда европейцы впервые прибыли в Северную Америку. Он лишь вносил минимальный вклад в старовозрастные горные леса и образовывал одновидовые насаждения только в прибрежных зонах . [8] Плотность деревьев во многих из этих районов увеличилась в шесть-семь раз, и эта тенденция, похоже, продолжается, и все это связано с человеческим фактором, главным образом, с потерей лесопользования коренными американцами , которые управляли леса для увеличения производства желудей и роста дубов. [16] Эта потеря управления еще больше усугубляется продолжающимися тяжелыми лесозаготовками и недавней тенденцией к восстановлению молодых кустарниковых лесов после прошлых антропогенных нарушений. Кроме того, его распространению способствовало упадок американского вяза и американского каштана из-за завезенных болезней. Красный клен доминирует на таких участках, но в значительной степени исчезает, пока к тому времени, когда лес созреет, его присутствие станет лишь редким. Фактически, этот вид является жизненно важной частью регенерации леса, так же, как и бумажная береза .
Поскольку он может расти на различных субстратах, имеет высокую устойчивость к pH и растет как в тени, так и на солнце, A. Rubrum является плодовитым производителем семян и легко адаптируется, часто доминируя на нарушенных участках. Хотя многие полагают, что он заменяет исторически доминирующие виды деревьев на востоке США, такие как сахарный клен , бук , дуб , болиголов и сосна , красный клен будет доминировать только в молодых лесах, подверженных естественному или антропогенному воздействию. В нарушенных человеком районах, где этот вид процветает, он может уменьшить разнообразие, но в зрелом лесу он не является доминирующим видом; он встречается редко и увеличивает разнообразие и экологическую структуру леса. Широкое использование красного клена в ландшафтном дизайне также способствовало увеличению численности этого вида по мере размножения добровольных саженцев. Наконец, эпидемии болезней значительно сократили популяцию вязов и каштанов в лесах США. В то время как деревья магистральных лесов продолжают преобладать на мезических участках с богатой почвой, на более окраинных участках все чаще доминирует красный клен. [17]
Максимальная продолжительность жизни красного клена составляет 150 лет, но большинство из них живут менее 100 лет. Тонкая кора дерева легко повреждается льдом, ураганами, животными, а при использовании в ландшафтном дизайне - ударами летящих обломков газонокосилок, что позволяет грибам проникнуть в дерево и вызвать сердцевинную гниль. [8] Его способность процветать в большом количестве сред обитания во многом обусловлена его способностью с раннего возраста производить корни , подходящие для своего участка. Во влажных местах саженцы красного клена дают короткие стержневые корни с длинными, хорошо развитыми боковыми корнями; а на засушливых участках у них развиваются длинные стержневые корни со значительно более короткими боковыми сторонами. Однако корни в основном горизонтальные, образующиеся в верхних 25 см (9,8 дюйма) земли. Взрослые деревья имеют деревянистые корни длиной до 25 м (82 фута). Они очень терпимы к наводнениям: одно исследование показало, что 60-дневное наводнение не привело к повреждению листьев. В то же время они устойчивы к засухе благодаря своей способности прекращать рост в засушливых условиях, а затем производить второй прилив роста, когда условия позже улучшаются, даже если рост остановился на 2 недели. [8]
A. Rubrum — одно из первых растений, зацветающих весной. Урожай семян обычно собирают каждый год, а рекордный урожай часто бывает раз в два года. Одно дерево диаметром от 5 до 20 см (от 2,0 до 7,9 дюйма) может дать от 12 000 до 91 000 семян за сезон. Было показано, что дерево диаметром 30 см (0,98 фута) дает почти миллион семян. [8] Красный клен дает одно из самых маленьких семян среди всех кленов. [15] Также было показано, что внесение удобрений значительно увеличивает урожайность семян на срок до двух лет после внесения.
Семена расположены над эпигеем и имеют тенденцию прорастать в начале лета, вскоре после того, как они выпущены, при условии наличия небольшого количества света, влаги и достаточных температур. Если семена густо затенены, то прорастания обычно не происходит до следующей весны. Большинство саженцев не выживают в условиях закрытого полога леса . Однако под густым пологом часто встречаются саженцы в возрасте от одного до четырех лет. Хотя в конечном итоге они умирают, если до них не доходит свет, они служат резервуаром, ожидающим заполнения любой открытой области полога наверху.
Деревья, растущие в зоне 9 или 10, такой как Флорида, обычно погибают от повреждения холодом, если их перевезти на север, например, в Канаду, Мэн, Вермонт, Нью-Гэмпшир и Нью-Йорк, даже если южные деревья были посажены северными красными кленами. Благодаря широкому ареалу деревья генетически адаптировались к климатическим различиям.
_in_Oak_Hill,_Fairfax_County,_Virginia.jpg/1280px-2016-03-02_17_22_36_Female_Red_Maple_blossoms_along_McLearen_Road_(Virginia_State_Secondary_Route_668)_in_Oak_Hill,_Fairfax_County,_Virginia.jpg){kind=spacer}
Красный клен способен значительно увеличить свою численность, когда соседние деревья повреждены болезнью, вырубкой или пожаром. Одно исследование показало, что через 6 лет после сплошной вырубки дубово-гикориевого леса площадью 3,4 га (8,4 акра), на котором не было красных кленов, на участке появилось более 2200 саженцев красного клена на гектар (900 на акр) высотой более 1,4 м (4,6 фута). [8] Один из ее сородичей, черешня ( Prunus serotina ), содержит бензойную кислоту, которая, как было показано, является потенциальным аллелопатическим ингибитором роста красного клена. Клен красный – один из первых видов, у которого начинается удлинение стебля. В одном исследовании удлинение стебля завершилось наполовину за 1 неделю, после чего рост замедлился и завершился на 90% всего за 54 дня. При хорошем освещении и влажности сеянцы могут вырасти на 30 см (0,98 фута) в первый год и до 60 см (2,0 фута) каждый год в течение следующих нескольких лет, что делает их быстрорастущими. [8]
Красный клен используется в качестве источника пищи несколькими видами дикой природы. В частности, лось и белохвостый олень используют прирост красного клена в текущем сезоне в качестве важного источника зимней пищи. Некоторые чешуекрылые (бабочки и мотыльки) используют листья в пищу, в том числе личинки розовой кленовой моли ( Dryocampa Rubicunda ); см. Список чешуекрылых, питающихся кленами.
Из-за очень широкого ареала A. rubrum существуют значительные различия по выносливости, размеру, форме, времени промывки, наступлению покоя и другим признакам. Вообще говоря, особи с севера вспыхивают раньше всех, имеют наиболее красноватую осеннюю окраску, раньше всего завязывают бутоны и меньше всего переносят зимние травмы. Сеянцы самые высокие в северо-центральной и восточно-центральной части ареала. Во Флориде, на крайнем юге ареала красного клена, его распространение ограничено исключительно болотами. Плоды также различаются географически: у северных особей в районах с короткими безморозными периодами плоды короче и тяжелее, чем у их южных собратьев. В результате таких вариаций существует большой генетический потенциал для программ селекции с целью производства красных кленов для выращивания. Это особенно полезно для создания городских сортов , которым требуется устойчивость к вертициллезному увяданию , загрязнению воздуха и засухе. [8]
Клен красный часто гибридизуется с кленом серебристым ; гибрид , известный как клен Фримена, Acer × freemanii , занимает промежуточное положение между родителями.
Аллергенный потенциал красных кленов широко варьируется в зависимости от сорта.
Следующие сорта являются полностью мужскими и высокоаллергенными, с оценкой по шкале аллергии OPALS 8 или выше: [18]
Следующие сорта имеют рейтинг аллергии по шкале OPALS 3 или ниже; это полностью женские деревья и имеют низкий потенциал возникновения аллергии: [18]
Листья красного клена, особенно мертвые или увядшие, чрезвычайно токсичны для лошадей . Токсин неизвестен, но считается, что он является окислителем , поскольку он повреждает эритроциты , вызывая острый окислительный гемолиз , который подавляет транспорт кислорода . Это не только уменьшает доставку кислорода ко всем тканям, но и приводит к выработке метгемоглобина , который может еще больше повредить почки. Проглатывание 700 граммов (1,5 фунта) листьев считается токсичным, а 1,4 килограмма (3 фунта) — смертельным. Симптомы возникают в течение одного или двух дней после приема внутрь и могут включать депрессию, летаргию, увеличение частоты и глубины дыхания, учащенное сердцебиение, желтуху , темно-коричневую мочу, колики , ламинит , кому и смерть. Лечение ограничено и может включать использование метиленового синего или минерального масла и активированного угля , чтобы остановить дальнейшее всасывание токсина в желудок, а также переливание крови , инфузионную поддержку, диуретики и антиоксиданты, такие как витамин С. В результате от 50% до 75% больных лошадей умирают или подвергаются эвтаназии. [19]
Быстрый рост красного клена, простота пересадки, привлекательная форма и ценность для дикой природы (на востоке США) сделали его одним из наиболее широко посаженных деревьев. В некоторых частях Тихоокеанского Северо-Запада это одно из наиболее распространенных интродуцированных деревьев. Его популярность в выращивании обусловлена его сильным ростом, привлекательными ранними красными цветами и, что наиболее важно, ярко-красной осенней листвой. Дерево было завезено в Соединенное Королевство в 1656 году и вскоре после этого начало культивироваться. Там его часто можно встретить во многих парках и дворах. [7]
Красный клен – хороший выбор дерева для городских территорий, когда у его корневой системы достаточно места. Соединение с арбускулярными микоризными грибами может помочь A. rubrum расти на городских улицах. [20] Он более терпим к загрязнению и дорожной соли, чем сахарный клен, хотя осенняя листва дерева в этой среде не такая яркая. Как и у некоторых других кленов, его низкая корневая система может быть агрессивной, и он не подходит для посадок возле тротуаров. Он привлекает белок, которые поедают его почки ранней весной, хотя белки предпочитают более крупные почки серебристого клена . [21]
Из красных кленов получаются яркие и красочные бонсай , которые круглый год имеют привлекательные особенности для демонстрации. [22]
Было отобрано множество сортов , часто из-за интенсивности осенней окраски, наиболее популярными из которых являются «Октябрьская слава» и «Красный закат». Ближе к южной границе предпочтительны «Fireburst», «Florida Flame» и «Gulf Ember». Многие сорта клена Фримена также широко выращиваются. Ниже приведен неполный список сортов: [23] [24]
В лесной промышленности Acer Rubrum считается «мягким кленом», и в коммерческом отношении он разделяет это название с кленом серебристым ( A. saccharinum ). В этом контексте термин «мягкий» носит скорее сравнительный, чем описательный характер; то есть «мягкий клен», хотя и мягче, чем его более твердый родственник, сахарный клен ( A. saccharum ), все же является довольно твердой древесиной, сравнимой в этом отношении с черной вишней ( Prunus serotina ). Как и A. saccharum , древесина красного клена мелкозернистая, но ее текстура более мягкая, менее плотная и имеет не такой желательный внешний вид, особенно под прозрачной отделкой. Тем не менее, древесина Acer rubrum, как правило, дешевле, чем твердый клен, но также имеет большую стабильность размеров, чем древесина A. saccharum , а также легче обрабатывается и окрашивается. Таким образом, твердый клен можно заменить высококачественной древесиной красного клена, особенно когда речь идет об изготовлении мебели, подходящей для морилки и краски. Пиломатериалы из красного клена также содержат больший процент «кудрявых» фигур (также известных как «пламя» / «скрипка»), которые ценятся производителями музыкальных инструментов и мебели на заказ, а также производителями шпона. Древесина мягкого клена имеет тенденцию к большей усадке в процессе сушки, чем твердая. [ нужна цитата ]
Красный клен также используется для производства кленового сиропа , хотя чаще используются твердые клены Acer saccharum (сахарный клен) и Acer nigrum (черный клен). В одном исследовании сок и сироп сахарного клена сравнивали с соком красного клена, а также соком и сиропом Acer saccharinum (клен серебристый), Acer negundo (боксельдер) и Acer platanoides (клен норвежский), и все они были обнаружены быть одинаковыми по сладости, вкусу и качеству. Однако почки у красного клена и других мягких кленов появляются весной гораздо раньше, чем у сахарного клена, и после прорастания химический состав сока меняется, придавая сиропу нежелательный вкус. В этом случае красный клен можно использовать для получения сиропа только до того, как распустятся почки, что делает сезон очень коротким. [8]
Коренные американцы использовали кору красного клена для промывания воспаленных глаз и катаракты, а также как средство от крапивницы и мышечных болей. Они также заваривали чай из внутренней коры для лечения кашля и диареи. Из экстракта коры пионеры изготавливали коричнево-коричневые и черные красители, а к танину из коры красного клена можно было добавлять сульфат железа для изготовления чернил. [28]
Красный клен — это дрова среднего качества, [29] обладающие меньшей тепловой энергией, номинально 5,4 гигаджоулей на кубический метр (18,7 миллионов британских тепловых единиц на шнур ), чем другие лиственные породы, такие как ясень: 7,0 ГДж/м 3 (24 миллиона британских тепловых единиц) на шнур), дуб: 7,0 ГДж/м 3 (24 миллиона британских тепловых единиц на шнур) или береза: 6,1 ГДж/м 3 (21 миллион британских тепловых единиц на шнур).
