В непрерывном цикле роста и развития насаждений наблюдается круговорот органического вещества, чаще всего связанный с сезонными циклами роста растений. Самый яркий пример - всем известный осенний листопад у большинства лиственных и некоторых хвойных растений в конце их вегетации. При этом опадающая масса органического вещества в лесу формирует специфический генетический горизонт почвы, называемый лесной подстилкой и играющий важную роль в функционировании биогеоценоза.
Вместе с тем в отдельных насаждениях (осинники, дубняки, тополевники) в составе лесных подстилок присутствует значительная часть грубых скелетных ветвей, ежегодно опадающих с растущих деревьев.
Общий вид ветвепада тополя бальзамического |
Явление ежегодного опадения внешне здоровых ветвей у некоторых древесных пород (осины, тополя, дуба, вяза, ивы ломкой и др.) не нашло достаточного освящения в учебниках по физиологии растений. По наблюдениям И.С.Марченко, детально изучавшим это явление в 1970-90-х годах, оно связано с естественными процессами регулирования напряженности биологического поля в кроне дерева.
Ветвепад различных древесных пород |
С позиции теории биологического поля леса явление ветвепада объясняется следующим образом. В процессе роста побегов в длину и при их утолщении растет напряженность биологического поля в объеме кроны дерева. У каждой древесной породы свой предел величины напряженности биологического поля. Например, у сосны - 0,417 квадратных метров в кубометре занятого кроной пространства; у березы - 0,503; осины - 0,251 .
При достижении критических значений величины биологического поля в кроне дерева запускаются механизмы ее регулирования. У значительной части деревьев (сосна, ель, пихта, лиственница, береза, груша, яблоня и проч.) "лишние" ветви просто отмирают. У других пород (осина, тополь, дуб, вяз, ива ломкая, черемуха азиатская, клен серебристый и др.) в процессе эволюции выработалась способность отторжения еще живых побегов при достижении критических значений суммарной излучающей поверхности камбия в единице объема кроны дерева.
В годичном цикле притяжение-отталкивание-притяжение (контролируемое биологическим полем) разделительный слой у отторгаемых веток формируется в фазу отталкивания, а само явление ветвепада наблюдается в конце фазы отталкивания и начале фазы притяжения (август - октябрь для Брянской области). Интенсивность процесса у каждого дерева имеет свои индивидуальные особенности. В качестве примера приводим динамику ветвепада у отдельно стоящего дерева тополя бальзамического.
Периоды наблюдения | Количество опавших ветвей (шт.) в возрасте, лет | Всего | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | итого | ||
III декада августа | 6 | 5 | 1 | - | - | - | - | - | - | 12 | 12 |
I декада сентября | 6 | 9 | 5 | 2 | 1 | 2 | 2 | - | - | 27 | 39 |
II декада сентября | 11 | 133 | 50 | 28 | 18 | 20 | 3 | - | - | 263 | 302 |
III декада сентября | 57 | 220 | 143 | 60 | 49 | 37 | 4 | 3 | 1 | 574 | 876 |
I декада октября | - | 9 | 4 | 4 | 8 | 3 | - | 2 | 1 | 31 | 907 |
II декада октября | - | 11 | 8 | 1 | 5 | 2 | - | - | - | 27 | 934 |
III декада октября | 1 | 8 | 11 | 3 | 5 | 5 | 1 | 1 | - | 35 | 969 |
I декада ноября | - | 2 | 2 | 1 | - | - | - | - | - | 5 | 974 |
II декада ноября | 1 | - | - | 1 | - | - | - | - | - | 2 | 976 |
III декада ноября | - | - | - | - | - | 1 | - | - | - | 1 | 977 |
Всего | 82 | 397 | 224 | 100 | 86 | 70 | 10 | 6 | 2 | 977 | -||- |
Опавшие ветви характеризуются значительной дисгармонией роста. Детальный анализ величины годичных приростов ветвепада показал, что осевая почка растущего побега может неоднократно попадать в зоны стимулирования (снижение напряженности биополя - увеличение прироста в длину) и торможения (увеличение напряженности биополя - снижение прироста в длину). Схема иллюстрирует дисгармонию роста на примере 5-летнего ветвепада дуба черешчатого.
Дисгармония роста
ветвепада тополей |
Варьирование наблюдается и в возрастных группах ветвепада у отдельных деревьев, при этом имеется тенденция увеличения количества и возраста ветвепада с увеличением возраста и диаметра деревьев. Проиллюстрируем изменения возрастной структуры ветвепада на примере семи деревьев тополя бальзамического.
Диаметр дерева, см |
Кол-во опавших ветвей, шт |
Распределение ветвепада по возрастным группам, % | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||
15 | 396 | 1,5 | 12,1 | 22,0 | 18,4 | 8,6 | 14,4 | 11,9 | 10,9 | 0,2 | - |
30 | 977 | 8,4 | 40,6 | 22,9 | 10,2 | 8,8 | 7,3 | 1,0 | 0,6 | 0,2 | - |
17 | 218 | - | 6,9 | 58,7 | 28,4 | 4,6 | 1,4 | - | - | - | - |
20 | 205 | 15,2 | 42,3 | 30,8 | 11,2 | - | 0,5 | - | - | - | - |
30 | 753 | 15,0 | 40,4 | 16,0 | 10,9 | 13,0 | 4,0 | 0,7 | - | - | - |
35 | 1044 | 2,1 | 19,2 | 18,8 | 10,9 | 15,3 | 16,5 | 11,1 | 4,6 | 1,1 | 0,4 |
15 | 255 | 18,0 | 31,4 | 28,2 | 15,7 | 6,3 | 0,4 | - | - | - | - |
О максимальном возрасте ветвепада можно строить различные предположения, но нами отмечен 10-летний ветвепад у тополя бальзамического; 19-летний - у тополя белого; 26-летний - у осины. У незначительной части отторгнутых ветвей имеются собственные ответвления более младших порядков.
Отторгаемые ветви имеют в основании характерное утолщение. Представляет не меньший интерес процесс зарастания ран от ветвепада. Мы наблюдали эндогенное (изнутри) зарастание ран от ветвепада, сопровождающееся прорастанием живой ткани в мертвой древесине. При этом происходит аномальное деление клеток камбия в сторону мертвой древесины.
Общий вид основания и мест крепления ветвепада в кроне дерева |
Эндогенное зарастание ран от ветвепада (поперечный и продольный срез) |
Процесс зарастания ран протекает в каждом конкретном случае по-разному, но общим для всех исследованных случаев (изучено более сотни срезов) является полное неизбежное зарастание каждой раны и восстановление в последующие годы цилиндрической формы ветви (наблюдается постепенное сглаживание часто имеющих место при зарастании неровностей поверхности в местах крепления ветвепада).
Варианты эндогенного зарастания ран от ветвепада |
Продолжая изучение явления ветвепада исследователь сможет глубже понять новые интересные явления из природы леса.
Литература
Бюсген М. Строение и жизнь наших лесных деревьев.-М.-Л.: Гослесбумиздат, 1961.
Ветвепад. Методические указания к выполнению учебно-исследовательских работ "Естественное изреживание кроны дерева" по специальности 1512/ Сост. И.С.Марченко.- Брянск, 1981.- 52 с.
Марченко И.С. Биополе лесных экосистем.- Брянск: Товарищество "Придесенье", 1995.- 188 с.
Марченко И.С., Марченко С.И. Нетрадиционное лесоводство. Авторский курс, Изд. 2-е доп.- Брянск, БГИТА, 1998.- 419 с.