Acer rubrum , красный клен , также известный как болотный клен , водяной клен или мягкий клен , является одним из самых распространенных и широко распространенных листопадных деревьев восточной и центральной части Северной Америки. Лесная служба США признает его самым распространенным местным деревом в восточной части Северной Америки. [4] Красный клен произрастает от юго-восточной Манитобы вокруг озера Вудс на границе с Онтарио и Миннесотой , на восток до Ньюфаундленда , на юг до Флориды и на юго-запад до Восточного Техаса . Многие из его особенностей, особенно его листья, довольно изменчивы по форме. В зрелом возрасте он часто достигает высоты около 30 м (100 футов). Его цветы, черешки, веточки и семена в разной степени красные. Однако среди этих особенностей он больше всего известен своей блестящей темно-алой листвой осенью.
На большей части своего ареала красный клен приспосабливается к очень широкому диапазону условий местности, возможно, больше, чем любое другое дерево в восточной части Северной Америки. Его можно найти растущим на болотах , на бедных, сухих почвах и почти в любом месте между ними. Он хорошо растет от уровня моря до примерно 900 м (3000 футов). Благодаря своей привлекательной осенней листве и приятной форме, он часто используется как тенистое дерево для ландшафтов. Он используется в коммерческих целях в небольших масштабах для производства кленового сиропа и для получения пиломатериалов среднего и высокого качества. Он также является государственным деревом Род-Айленда. Красный клен можно считать сорняком или даже инвазивным в молодых, сильно нарушенных лесах, особенно в часто вырубаемых лесах. В зрелом или старовозрастном северном лиственном лесу красный клен встречается лишь в редких случаях, в то время как теневыносливые деревья, такие как сахарные клены, буки и тсуги , процветают. Удаление красного клена из молодого леса, восстанавливающегося после нарушения, изменяет естественный цикл лесовозобновления, изменяя разнообразие леса на столетия вперед. [5]
Хотя A. rubrum иногда легко идентифицировать, его морфологические характеристики сильно изменчивы. Это дерево среднего или 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 длину от 9 до 11 см ( 3+1 ⁄ 2 до 4+1 ⁄ 4 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 роста, деревья, растущие на открытом воздухе, могут достигать диаметра до 153 см (60 дюймов). Ствол остается свободным от ветвей до некоторого расстояния вверх по дереву у деревьев, выращенных в лесу, 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 тощими. [6] Обычно крона имеет неправильную яйцевидную форму с восходящими хлыстообразными изогнутыми побегами. Кора бледно-серая и гладкая, когда особь молодая. По мере роста дерева кора темнеет и растрескивается на слегка приподнятые длинные пластины. [7] Самый большой из известных живых красных клёнов растёт недалеко от Армады, штат Мичиган , его высота составляет 38,1 м (125 футов), а окружность ствола на высоте груди — 4,95 м (16 футов 3 дюйма). [8]
Листья красного клена — самый простой способ отличить его от его родственников. Как и все североамериканские клены, они листопадные и расположены на ветке супротивно. Они обычно 5–10 см (2–4 дюйма) в длину и ширину с тремя-пятью пальчатыми лопастями с зубчатым краем. Пазухи обычно узкие, но листья могут иметь значительные различия. [6] Когда присутствует пять лопастей, три на конце больше, чем другие две у основания. Напротив, листья родственного серебристого клена , A. saccharinum , гораздо более глубоко лопастные, более острозубчатые и характерно имеют пять лопастей. Верхняя сторона листа A. rubrum светло -зеленая, а нижняя сторона беловатая и может быть либо сизой , либо волосатой. Черешки листьев обычно красные и достигают 10 см (4 дюйма) в длину. Листья могут стать характерными ярко-красными осенью, но также могут стать желтыми или оранжевыми у некоторых особей. Кислотность почвы может влиять на цвет листвы, и деревья с женскими цветками с большей вероятностью будут иметь оранжевую окраску, в то время как мужские — красную. Осенние цвета красного клена наиболее впечатляющи в северной части его ареала, где климат более прохладный.
Ветки красного клена красноватые и несколько блестящие с небольшими чечевичками . Карликовые побеги присутствуют на многих ветвях. Почки обычно тупые и зеленоватые или красноватые по цвету, как правило, с несколькими свободными чешуйками. Боковые почки слегка черешковые, и, кроме того, могут присутствовать также коллатеральные почки. Почки формируются осенью и зимой и часто видны издалека из-за их большого размера и красноватого оттенка. Листовые рубцы на ветке имеют V-образную форму и содержат три пучковых рубца. [6]
Цветки , как правило, однополые, мужские и женские цветки появляются в отдельных сидячих соцветиях, хотя иногда они также бывают обоеполыми. Они появляются в конце зимы - начале весны, с декабря [9] по май в зависимости от высоты и широты, обычно до листьев. Само дерево считается полигамодиеским , то есть некоторые особи мужские, некоторые женские, а некоторые однодомные . [8] При надлежащих условиях дерево иногда может переключаться с мужского на женский, с мужского на гермафродитный и с гермафродитного на женский. [10] Красный клен начинает цвести, когда ему около 8 лет, но это значительно варьируется от дерева к дереву: некоторые деревья могут начать цвести, когда им 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 ⁄ 2 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 , которые выступают за пределы околоцветника . Тычиночные цветки содержат от 4 до 12 тычинок , часто с 8. [12]
Плод — схизокарпий из 2 самар , каждый длиной от 15 до 25 мм ( от 5 ⁄ 8 до 1 дюйма). Перед раскрытием крылья плода несколько расходятся под углом от 50 до 60°. Они находятся на длинных тонких цветоножках и имеют разную окраску от светло-коричневого до красноватого цвета. [6] Они созревают с апреля по начало июня, еще до того, как полностью завершится развитие листьев. После того, как они достигают зрелости, семена рассеиваются в течение 1-2 недель с апреля по июль. [8]
Acer rubrum — одно из самых распространенных и распространённых деревьев на востоке Северной Америки. Его можно найти от юга Ньюфаундленда , через Новую Шотландию , Нью-Брансуик и южный Квебек до юго-запада к западу от 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 . Он имеет самый большой непрерывный ареал вдоль североамериканского атлантического побережья среди всех деревьев, которые встречаются во Флориде. В общей сложности его ареал составляет 2600 км (1600 миль) с севера на юг. [8] 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 встречается в Огайо), прибрежных прериях на юге Луизианы и юго-востоке Техаса, а также болотистых прериях Эверглейдс во Флориде . [8] Западный ареал красного клена заканчивается на Великих равнинах, где условия становятся слишком сухими для него. Отсутствие красного клена на полуострове Прерий, 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 редок на крайнем западе своего ареала и на юго-востоке США. [8]
В нескольких других местах дерево отсутствует на больших территориях, но все еще присутствует в нескольких определенных местообитаниях. Примером может служить регион Bluegrass в Кентукки, где красный клен не встречается на доминирующих открытых равнинах, но присутствует вдоль ручьев. [13] Здесь красный клен не присутствует в пойменных лесах Grain Belt , несмотря на то, что он распространен в похожих местообитаниях и ассоциациях видов как к северу, так и к югу от этой области. На северо-востоке США красный клен может быть лесным видом климакса в определенных местах, но в конечном итоге уступит место сахарному клену. [8]
A. rubrum очень хорошо себя чувствует в широком диапазоне типов почв с различной текстурой, влажностью, pH и высотой, вероятно, больше, чем любое другое лесное дерево в Северной Америке. Высокая устойчивость A. rubrum к pH означает, что он может расти в самых разных местах, и он широко распространен вдоль восточной части Соединенных Штатов. [14] Он растет как на ледниковых, так и на не ледниковых почвах, полученных из гранита , гнейса , сланца , песчаника , сланца , сланца , конгломерата , кварцита и известняка . Хлороз может возникнуть на очень щелочных почвах, хотя в противном случае его устойчивость к pH довольно высока. Влажная минеральная почва лучше всего подходит для прорастания семян. [8]
Красный клен может расти в различных 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, по-видимому, не имеет предпочтений. [8] Его идеальные условия - умеренно хорошо дренированные, влажные участки на низких или промежуточных высотах. Тем не менее, он, тем не менее, распространен в горных районах на относительно сухих хребтах, а также на южных и западных сторонах верхних склонов. Кроме того, он распространен в болотистых районах, вдоль берегов 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 краях болот. На крайнем юге своего ареала он почти исключительно связан с болотами. [8] Кроме того, красный клен является одним из самых засухоустойчивых видов клена в Каролине. [15]
Красный клен сегодня гораздо более распространен, чем когда европейцы впервые прибыли в Северную Америку. Он внес минимальный вклад в старые леса на возвышенностях и будет формировать только одновидовые насаждения в прибрежных зонах . [8] Плотность деревьев во многих из этих областей увеличилась в шесть-семь раз, и эта тенденция, по-видимому, продолжается, все это из-за человеческих факторов, в основном из-за потери лесного хозяйства коренными американцами , которые управляли лесами для увеличения производства желудей и роста дубов. [16] Эта потеря управления была еще больше усилена продолжающейся интенсивной вырубкой леса и недавней тенденцией молодых кустарниковых лесов, восстанавливающихся после прошлых нарушений человеком. Кроме того, сокращение американского вяза и американского каштана из-за завезенных болезней способствовало его распространению. Красный клен доминирует на таких участках, но в значительной степени исчезает, пока не останется только редкое присутствие к тому времени, когда лес станет зрелым. Этот вид на самом деле является жизненно важной частью лесовозобновления 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 считают, что он заменяет исторически доминирующие виды деревьев на востоке США, такие как сахарные клены , буки , дубы , болиголовы и сосны , красный клен будет доминировать только в молодых лесах, подверженных естественному или антропогенному вмешательству. В районах, нарушенных людьми, где вид процветает, он может уменьшить разнообразие, но в зрелом лесу он не является доминирующим видом; он присутствует только в редких случаях и добавляет разнообразия и экологической структуры леса. Широкое использование красного клена в ландшафтном дизайне также способствовало резкому росту численности вида по мере размножения добровольной рассады. Наконец, эпидемии болезней значительно сократили популяцию вязов и каштанов в лесах США. В то время как основные лесные деревья продолжают доминировать на участках с плодородной почвой, на более окраинных территориях 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 и штормами, животными, а при использовании в ландшафтном дизайне — летящим мусором от газонокосилок, что позволяет грибкам проникать и вызывать гниение сердцевины. [8] Его способность процветать в большом количестве местообитаний во многом обусловлена его способностью производить корни , подходящие для его места с молодого возраста. Во влажных местах саженцы красного клена производят короткие стержневые корни с длинными, хорошо развитыми боковыми корнями; в то время как на сухих участках они развивают длинные стержневые корни со значительно более короткими боковыми корнями. Однако корни в основном горизонтальные, формирующиеся в верхних 25 см (9,8 дюйма) земли. У взрослых деревьев деревянистые корни длиной до 25 м (82 фута). Они очень устойчивы к наводнениям, одно исследование показало, что 60 дней наводнения не привели к повреждению листьев. В то же время они устойчивы к засухе благодаря своей способности прекращать рост в засушливых условиях, а затем давать вторую волну роста, когда условия улучшаются, даже если рост прекратился на 2 недели. [8]
A. rubrum — одно из первых растений, цветущих весной. Урожай семян обычно дается 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 дюймов) может дать от 12 000 до 91 000 семян за сезон. Было показано, что дерево диаметром 30 см (0,98 фута) дает около миллиона семян. [8] Красный клен дает одни из самых маленьких семян среди всех кленов. [15] Также было показано, что удобрение значительно увеличивает урожайность семян в течение двух лет после внесения.
Семена эпигейные и имеют тенденцию прорастать в начале лета вскоре после их высвобождения, при условии наличия небольшого количества света, влаги и достаточной температуры. Если семена находятся в густой тени, то прорастание обычно не происходит до следующей весны. Большинство сеянцев не выживают в условиях сомкнутого полога леса . Однако сеянцы в возрасте от одного до четырех лет обычны под густым пологом. Хотя они в конечном итоге умирают, если до них не доходит свет, они служат резервуаром, ожидая, чтобы заполнить любую открытую область полога выше.
Деревья, растущие в зоне 9 или 10, например, во Флориде, обычно погибают от холода, если их перенести на север, например, в Канаду, Мэн, Вермонт, Нью-Гемпшир и Нью-Йорк, даже если южные деревья были посажены с северными красными кленами. Благодаря своему широкому ареалу, деревья генетически приспособились 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 сопутствующие деревья повреждены болезнью, рубкой или пожаром. Одно исследование показало, что через 6 лет после вырубки леса из дуба и гикори площадью 3,4 гектара (8,4 акра), не содержащего красных кленов, на участке было более 2200 саженцев красного клена на гектар (900 на акр) высотой более 1,4 м (4,6 фута). [8] Один из его сопутствующих растений, черная вишня ( Prunus serotina ), содержит бензойную кислоту, которая, как было показано, является потенциальным аллелопатическим ингибитором роста красного клена. Красный клен является одним из первых видов, у которых началось удлинение ствола. В одном исследовании удлинение ствола было завершено наполовину за 1 неделю, после чего рост замедлился и был завершен на 90% всего за 54 дня. При хорошем освещении и влажности саженцы 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 формами диких животных. В частности, лоси и белохвостые олени используют текущий сезонный рост красного клена в качестве важного источника зимней пищи. Несколько чешуекрылых (бабочки и моли) используют листья в качестве пищи, включая личинок розовой кленовой моли ( Dryocampa rubicunda ); см. Список чешуекрылых, которые питаются кленами.
Из-за очень широкого ареала A. rubrum существуют значительные различия в морозостойкости, размере, форме, времени цветения, наступлении покоя и других признаках. В целом, особи с севера цветут раньше всех, имеют наиболее красноватую окраску осенью, закладывают почки раньше всех и получают меньше всего зимних повреждений. Саженцы самые высокие в северо-центральной и восточно-центральной части ареала. Во Флориде, на самом юге ареала красного клена, он ограничен исключительно болотами. Плоды также различаются географически, причем северные особи в районах с короткими безморозными периодами дают плоды, которые короче и тяжелее своих южных собратьев. В результате таких различий существует большой генетический потенциал для селекционных программ 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]
Красный клен часто скрещивается с серебристым кленом ; гибрид , известный как клен Фримена, Acer × freemanii , занимает промежуточное положение между родителями.
Аллергенный потенциал красных кленов сильно различается в зависимости от сорта.
Следующие сорта являются полностью мужскими и высокоаллергенными, с рейтингом аллергических реакций по шкале OPALS 8 и выше: [18]
Следующие сорта имеют рейтинг 3 или ниже по шкале аллергии OPALS; это полностью женские деревья и имеют низкий потенциал вызывать аллергию: [18]
Листья красного клена, особенно мертвые или увядшие, чрезвычайно токсичны для лошадей . Токсин неизвестен, но считается окислителем, поскольку он повреждает красные кровяные клетки , вызывая острый окислительный гемолиз , который подавляет транспорт кислорода . Это не только снижает доставку кислорода ко всем тканям, но и приводит к образованию метгемоглобина , который может еще больше повредить почки. Употребление 700 граммов (1,5 фунта) листьев считается токсичным, а 1,4 килограмма (3 фунта) — смертельным. Симптомы проявляются в течение одного или двух дней после приема и могут включать депрессию, летаргию, учащенное и глубокое дыхание, 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 для остановки дальнейшего всасывания токсина в желудок, а также переливание крови , инфузионную терапию, диуретики и антиоксиданты, такие как витамин С. В результате около 50–75 % пораженных 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 сажаемых деревьев. В некоторых частях Тихоокеанского Северо-Запада это одно из самых распространенных интродуцированных деревьев. Его популярность в выращивании обусловлена его энергичной привычкой, его привлекательными и ранними красными цветами и, что наиболее важно, его огненно-красной осенней листвой. Дерево было завезено в Соединенное Королевство в 1656 году и вскоре после этого вошло в культуру. Там его часто можно встретить во многих парках и дворах. [7]
Красный клен — хороший выбор дерева для городских территорий, когда есть достаточно места для его корневой системы. Формирование ассоциации с грибами Arbuscular Mycorrhizal Fungi может помочь A. rubrum расти вдоль городских улиц. [20] Он более устойчив к загрязнению и дорожной соли, чем сахарные клены, хотя осенняя листва дерева не такая яркая в этой среде. Как и у нескольких других кленов, его низкая корневая система может быть инвазивной, и это плохой выбор для посадок вблизи мощения. Он привлекает белок, которые едят его почки ранней весной, хотя белки предпочитают более крупные почки серебристого клена . [21]
Красные клены создают яркие и красочные бонсаи и круглый год сохраняют привлекательные черты для показа. [22]
Было отобрано множество сортов , часто по интенсивности осеннего цвета, среди которых наиболее популярны «October Glory» и «Red Sunset». Ближе к южной границе предпочтительны «Fireburst», «Florida Flame» и «Gulf Ember». Многие сорта клена Фримена также широко выращиваются. Ниже приведен частичный список сортов: [23] [24]
В лесной промышленности Acer rubrum считается «мягким кленом», обозначение, которое он делит, в коммерческом отношении, с кленом серебристым ( A. saccharinum ). В этом контексте термин «мягкий» является скорее сравнительным, чем описательным; то есть «мягкий клен», хотя и мягче своего более твердого родственника, сахарного клена ( A. saccharum ), все же является довольно твердой древесиной, сравнимой в этом отношении с черной вишней ( Prunus serotina ). Как и у A. saccharum , древесина красного клена мелкозернистая, но ее текстура мягче, менее плотная и имеет не такой желательный внешний вид, особенно под прозрачной отделкой. Однако древесина Acer rubrum, хотя и обычно менее дорогая, чем твердый клен, также имеет большую размерную стабильность, чем A. saccharum , а также легче обрабатывается и окрашивается. Таким образом, высокие сорта древесины красного клена могут заменить твердый клен, особенно когда речь идет об изготовлении мебели, подлежащей протраве/краске. Древесина красного клена также содержит больший процент "кудрявого" (также известного как "пламенный"/"скрипичный") рисунка, который ценится производителями музыкальных инструментов/мебели на заказ, а также шпоновой промышленностью. Будучи мягким кленом, древесина имеет тенденцию к большей усадке в процессе сушки, чем твердые клены. [28]
Красный клен также используется для производства кленового сиропа , хотя твердые клены Acer saccharum (сахарный клен) и Acer nigrum (черный клен) используются чаще. В одном исследовании сравнивали сок и сироп из сахарного клена с соком и сиропом из красного клена, а также из Acer saccharinum (серебристый клен), Acer negundo (ясенелистный клен) и Acer platanoides (норвежский клен), и все они оказались одинаковыми по сладости, вкусу и качеству. Однако почки красного клена и других мягких кленов появляются гораздо раньше весной, чем у сахарного клена, и после прорастания химический состав сока меняется, придавая сиропу нежелательный привкус. В связи с этим красный клен можно собирать для получения сиропа только до появления почек, 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. Первопроходцы делали корично-коричневые и черные красители из экстракта коры, а сульфат железа можно было добавлять к танину из коры красного клена, чтобы сделать чернила. [29]
Красный клен — это дрова среднего качества, [30] обладающие меньшей тепловой энергией, номинально 5,4 гигаджоуля на кубический метр (18,7 миллионов британских тепловых единиц на корд ), чем другие твердые породы дерева, такие как ясень: 7,0 ГДж/м 3 (24 миллиона британских тепловых единиц на корд), дуб: 7,0 ГДж/м 3 (24 миллиона британских тепловых единиц на корд) или береза: 6,1 ГДж/м 3 (21 миллион британских тепловых единиц на корд).
