Quercus velutina (лат. 'velutina', «бархатистый»), чёрный дуб — вид дуба из группы красных дубов ( Quercus sect. Lobatae ), произрастающий и распространённый в восточной и центральной части Северной Америки. Иногда его называют восточным чёрным дубом . [4]
Quercus velutina ранее был известен как желтый дуб из-за желтого пигмента во внутренней коре. Он является близким родственником калифорнийского черного дуба ( Quercus kelloggii ), произрастающего на западе Северной Америки.
В северной части своего ареала Quercus velutina представляет собой сравнительно небольшое дерево, достигающее высоты 20–25 метров (66–82 футов) и диаметра 90 сантиметров (35 дюймов), но на юге и в центре своего ареала оно вырастает крупнее, где известны высоты до 42 метров (138 футов).
Листья черного дуба расположены поочередно на ветке и имеют длину 10–20 см (4–8 дюймов) с 5–7 щетинистыми кончиками долей, разделенных глубокими U-образными выемками. Верхняя поверхность листа блестящая темно-зеленая, а нижняя — желтовато-коричневая. На нижней стороне листа также есть звездчатые волоски, которые растут пучками. [5] Некоторые ключевые характеристики для идентификации включают то, что листья, выращенные на солнце, имеют очень глубокие U-образные пазухи, а почки бархатистые и покрыты белыми волосками. [5] [6]
Черный дуб однодомный . Тычиночные цветки развиваются из листовых пазух предыдущего года, а сережки появляются до или одновременно с текущими листьями в апреле или мае. Пестичные цветки появляются в пазухах листьев текущего года и могут быть одиночными или встречаться в двух- или многоцветковых колосках. Плод, желудь , который появляется поодиночке или в гроздьях по два-пять, примерно на треть заключен в чешуйчатую чашечку и созревает через 2 года. Желуди черного дуба коричневые при созревании и созревают с конца августа до конца октября, в зависимости от географического положения.
Плоды или желуди черного дуба среднего размера и широко округлые. [7] Шляпка большая и покрывает почти половину ореха. [5]
Черный дуб произрастает во всех прибрежных штатах от Мэна до Техаса , а также в глубине страны вплоть до Мичигана , Онтарио , Миннесоты , Небраски , Канзаса , Оклахомы и восточного Техаса . [8]
Он растет на всех экспозициях и склонах. Лучше всего он растет в бухтах и на средних и нижних склонах с северной и восточной экспозицией. Он встречается на высоте до 1200 м (3900 футов) в южных Аппалачах . На юге Новой Англии черный дуб растет на прохладных, влажных почвах. В других местах он встречается на теплых, влажных почвах. Наиболее распространенными почвами, на которых растет черный дуб, являются удальфы и удоллы . Эти почвы образованы ледниковыми материалами, песчаниками, сланцами и известняками и варьируются от тяжелых глин до суглинистых песков, некоторые из которых имеют высокое содержание обломков скал или кремня. Черный дуб лучше всего растет на хорошо дренированных, илисто-глинистых и суглинистых почвах.
Наиболее важными факторами, определяющими качество участка для черного дуба, являются толщина и текстура горизонта A , текстура горизонта B , экспозиция и положение склона. Другие факторы могут быть важны в локализованных областях. Например, на северо-западе Западной Вирджинии увеличение осадков до 1120 мм (44 дюйма) привело к повышению качества участка; более 1120 мм (44 дюйма) не оказало дальнейшего эффекта. В южной Индиане снижение качества участка было связано с увеличением крутизны склона.
Вблизи границ ареала топографические факторы могут ограничивать его распространение. На западных границах черный дуб часто встречается только на северных и восточных экспозициях, где условия влажности наиболее благоприятны. В южной Миннесоте и Висконсине он обычно встречается только на вершинах хребтов и нижних двух третях склонов, обращенных на юг и запад.
Распространенными деревьями-союзниками черного дуба являются белый дуб ( Quercus alba ), северный красный дуб ( Quercus rubra ), кария гладкая ( Carya glabra ), гикори войлочная ( C. tomentosa ), гикори горькая ( C. cordiformis ) и гикори шагреневая ( C. ovata ); американский вяз ( Ulmus americana ) и вяз скользкий ( U. rubra ); белый ясень ( Fraxinus americana ); черный орех ( Juglans nigra ) и орех серый ( J. cinerea ); дуб алый ( Quercus coccinea ), южный красный дуб ( Q. falcata ) и дуб каштановый ( Q. muehlenbergii ); клен красный ( Acer rubrum ) и клен сахарный ( A. saccharum ); черная вишня ( Prunus serotina ); и эвкалипт ( Nyssa sylvatica ). [ необходима ссылка ]
Обычные небольшие деревья-спутники черного дуба включают цветущий кизил ( Cornus florida ), кислое дерево ( Oxydendrum arboreum ), сассафрас ( Sassafras albidum ), восточный хмелефорб ( Ostrya virginiana ), церцис канадский ( Cercis canadensis ), азимину ( Asimina triloba ), иргу пушистую ( Amelanchier arborea ) и американский пузырчатый орех ( Staphylea trifolia ). Обычные кустарники включают Vaccinium spp., горный лавр ( Kalmia latifolia ), гамамелис виргинский ( Hamamelis virginiana ), лещину клювовидную ( Corylus cornuta ), линдеру бензоин ( Lindera benzoin ), сумах ( Rhus spp.) и калину spp. Наиболее распространенными лианами являются шиповник ( Smilax spp.), виноград ( Vitis spp.), ядовитый плющ ( Toxicodendron radicans ) и девичий виноград пятилисточковый ( Parthenocissus quinquefolia ). [ необходима цитата ]
Черный дуб часто является преобладающим видом в пологе дубово-вересковых лесов . [9] [10]
В лесных насаждениях черный дуб начинает давать семена в возрасте около 20 лет и достигает оптимальной продуктивности в возрасте от 40 до 75 лет. Он является стабильным производителем семян с хорошими урожаями желудей каждые 2-3 года. В Миссури среднее количество зрелых желудей на дерево было в целом выше, чем у других дубов за 5-летний период, но количество желудей сильно различалось из года в год и от дерева к дереву в пределах одного насаждения.
Количество семян, которые становятся доступными для регенерации черного дуба, может быть низким даже в годы с хорошими семенами. Насекомые, белки, олени, индейки, мелкие грызуны и птицы потребляют много желудей . Они могут съесть или повредить большую часть урожая желудей в большинстве лет и практически весь урожай в годы с плохими семенами.
Желуди черного дуба с одного дерева разносятся по ограниченной территории белками, мышами и гравитацией. Голубая сойка может разлетаться на более длинные расстояния.
Черный дуб классифицируется как промежуточный по толерантности к тени. Он менее толерантен, чем многие из его сородичей, такие как белый и каштановый дуб, гикори, бук ( Fagus grandifolia ), клены, вяз и эвкалипт. Однако он более толерантен, чем желтый тополь ( Liriodendron tubulifera ), черная вишня и коротколистная сосна ( Pinus echinata ). Он примерно такой же, как северный красный дуб и алый дуб. Сеянцы обычно погибают в течение нескольких лет после укоренения под полностью засаженными верхними ярусами. Большинство побегов черного дуба под зрелыми насаждениями развивают кривые стебли и плоские или деформированные кроны. После удаления верхнего яруса только крупные стебли способны успешно конкурировать. Сеянцы вскоре оказываются заваленными. Те немногие, которые выживают, обычно остаются в классе промежуточной кроны.
Одновозрастные лесоводческие системы удовлетворяют требованиям воспроизводства и роста черного дуба лучше, чем всевозрастная или разновозрастная селекционная система. В селекционной системе черный дуб не может воспроизводиться из-за недостаточного освещения. Насаждения, содержащие черный дуб, которые управляются в рамках селекционной системы, постепенно будут замещены более теневыносливыми видами.
Спящие почки многочисленны на стволах черных дубов. Эти почки можно стимулировать к прорастанию и образованию ветвей механической обрезкой или воздействием значительно увеличенного количества света, например, путем сильного прореживания или создания отверстий в древостое. Доминирующие деревья менее склонны к образованию эпикормовых ветвей, чем деревья в нижнем классе кроны.
Лесные пожары серьезно повреждают черные дубы, убивая камбий у основания деревьев. Это создает точку входа для грибков гниения. Результатом является потеря объема из-за сердцевинной гнили. Деревья размером со столб легко гибнут от огня, а сильные пожары могут даже уничтожить пиломатериалы. Многие из погибших деревьев прорастают и образуют новый лес. Однако экономические потери могут быть большими, если хотя бы часть из них не удастся спасти.
Увядание дуба ( Bretziella fagacearum ) — потенциально серьезное сосудистое заболевание черного дуба, широко распространенное на востоке Соединенных Штатов. Деревья погибают в течение нескольких недель после появления первых симптомов. Обычно погибают отдельные особи или небольшие группы деревьев, но могут быть поражены площади размером в несколько гектаров. Заболевание распространяется от дерева к дереву через корневые прививки и на большие расстояния жуками-сокоядными ( Nitidulidae ) и малым короедом дубовым.
Корневая гниль ( Armillaria mellea ) поражает черный дуб и может погубить деревья, ослабленные пожаром, молнией, засухой, насекомыми или другими болезнями. Корневая гниль, Phytophthora cinnamomi , может погубить саженцы в питомнике. Язвы, вызываемые видами Strumella и Nectria , повреждают отверстия черного дуба, но редко убивают деревья. Болезни листвы, поражающие черный дуб, те же самые, что и те, которые обычно поражают виды в группе красного дуба, и включают антракноз ( Gnomonia quercina ), пузырчатость листьев ( Taphrina spp.), мучнистую росу ( Phyllactinia corylea и Microsphaera alni ), ржавчину дуба и сосны ( Cronartium spp.) и пятнистость листьев ( Actinopelte dryina ).
К насекомым, которые прогрызают ходы в стволах черного дуба и вызывают серьезную деградацию древесины, относятся: плотницкий червец ( Prionoxystus robiniae ), златка дубовая красная ( Enaphalodes rufulus ), златка каштановая двулинейная ( Agrilus bilineatus ), дубовый древоточец ( Arrenodes minutus ) и колумбийский древоточец ( Corthylus columbianus ).
Непарный шелкопряд ( Lymantria dispar ) питается листвой и является потенциально самым разрушительным насекомым. Хотя черные дубы выдерживают одну дефолиацию, две или три дефолиации в последующие годы убивают многие деревья. Другие дефолиаторы, которые поражают черный дуб и иногда могут вызывать эпидемии, — это гусеница изменчивой дубовой листовертки ( Heterocampa manteo ), оранжевая полосатая дубовая гусеница ( Anisota senatoria ) и коричневохвостая моль ( Euproctis chrysorrhoea ).
Желуди черного дуба повреждают ореховые долгоносики ( Curculio spp.), галлообразующие цинипиды ( Callirhytis spp.), гусеница лещины ( Melissopus latiferreanus ) и желудевая моль ( Valentinia glandulella ).
Хорошо известно, что черный дуб легко скрещивается с другими представителями группы красного дуба ( Quercus sect. Lobatae ), являясь одним из родителей по крайней мере дюжины различных названных гибридов. [5]
Внутренняя кора черного дуба содержит желто-оранжевый краситель из-за пигмента кверцитрона , который продавался в Европе в коммерческих целях до 1940-х годов и дал виду его прежнее общее название — желтый дуб. [11]