Quercus rubra - Quercus rubra

Не путать с Quercus robur.

Quercus rubra
Quercus rubra @ Tortworth Court.jpg
Северный красный дуб осенью
Научная классификация редактировать
Королевство:Plantae
Clade:Трахеофиты
Clade:Покрытосеменные
Clade:Eudicots
Clade:Росиды
Порядок:Fagales
Семья:Fagaceae
Род:Quercus
Подрод:Quercus подг. Quercus
Раздел:Quercus секта Лобаты
Виды:
Q. rubra
Биномиальное имя
Quercus rubra
Карта ареала Quercus rubra 1.png
Синонимы
  • Erythrobalanus rubra (Л.) О. Шварц
  • Quercus ambigua F.Michx.
  • Quercus angulizana Раф.
  • Quercus borealis F.Michx.
  • Quercus cuneata Диппель
  • Quercus maxima (Маршалл) Эш
  • Quercus sada Мачта.

Quercus rubra, то северный красный дуб, является дуб дерево в красный дуб группа (Quercus раздел Лобаты). Это уроженец Северной Америки, восточной и центральной части Соединенных Штатов, а также юго-востока и юга центральной Канады. Он растет с северной оконечности Великие озера, на восток до Новая Шотландия, на юг до Грузия, Миссисипи, Алабама, и Луизиана, и на запад до Оклахома, Канзас, Небраска, и Миннесота.[2] Он был завезен в небольшие районы Западной Европы, где его часто можно увидеть выращиваемым в садах и парках. Предпочитает хорошие почвы, слегка кислый. Часто просто называют красный дуб, северный красный дуб назван так, чтобы отличить его от южный красный дуб (Q. falcata ), также известный как испанский дуб. Иногда его называют дуб чемпион. Это также дерево состояний из Нью-Джерси и провинциальное дерево из Остров Принца Эдуарда.

Описание

Во многих лесах это лиственное дерево растет прямым и высоким, до 28 м (92 футов), в исключительных случаях до 43 м (141 фут) в высоту, со стволом до 50–100 см (20–39 дюймов) в диаметре. Выращиваемые в открытом грунте деревья не достигают такой высоты, но у них могут развиться более толстые стволы до 2 м в диаметре. У него крепкие ветви, растущие под прямым углом к ​​стеблю, образующие узкую круглую головку. Он быстро растет и устойчив ко многим почвам и различным ситуациям, хотя предпочитает ледниковый дрейф и хорошо дренированные границы ручьев.[3] На юго-востоке США он часто является частью навеса в дубово-вересковый лес, но, как правило, не так важно, как некоторые другие дубы.[4][5][6]

В оптимальных условиях и на ярком солнце северный красный дуб быстро растет, и 10-летнее дерево может достигать 5–6 м (16–20 футов) в высоту.[7] Деревья могут жить до 400 лет[8] и живой пример 326 лет был отмечен в 2001 году.[6][9]

Северный красный дуб легко узнать по его коре, на которой видны гребни с блестящими полосами по центру. Некоторые другие дубы имеют такую ​​кору на верхнем дереве, но северный красный дуб - единственное дерево с полосами на всем протяжении ствола.[6]

Северный красный дуб - самый распространенный вид дуба на северо-востоке США после близкородственных булавка дуб (Q. palustris). Группа красных дубов сегодня более многочисленна, чем когда они были, когда европейское заселение Северной Америки началось, поскольку вырубка лесов и разработка древесины значительно уменьшили популяцию ранее доминирующих белых дубов.[нужна цитата ]

Как и у большинства других лиственных дубов, листопад происходит весной, когда продолжительность светового дня достигает 13 часов - это полностью связано с фотопериод и будет проходить независимо от температуры воздуха. Как следствие (см. Ниже), в более прохладных регионах северные красные дубы часто теряют свои цветы из-за поздних весенних заморозков, что приводит к отсутствию посевного материала в течение года. Сережки и листья появляются одновременно. В желуди развиваются на дереве в течение двух вегетационных сезонов и выпускаются с дерева в начале октября, а опадание листьев начинается, когда продолжительность светового дня опускается ниже 11 часов. Время распускания и опадания листьев может варьироваться на целых три недели в северных и южных штатах США. Всходы появляются весной, когда температура почвы достигает 21 ° C (70 ° F).[нужна цитата ]

  • Кора: Темно-красновато-серо-коричневая, с широкими, тонкими, округлыми гребнями, чешуйчатая. На молодых деревьях и крупных стволах гладкий и светло-серый. Богат танинами. Веточки тонкие, сначала ярко-зеленые, блестящие, затем темно-красные, наконец темно-коричневые. Кора буровато-серая, на старых деревьях становится темно-коричневой.
  • Древесина: Бледно-красновато-коричневая, заболонь более темная, тяжелая, твердая, крепкая, крупнозернистая. Трещины при сушке, но при тщательной обработке могут успешно использоваться для мебели. Также используется в строительстве и для внутренней отделки домов. Sp. гр., 0,6621; вес куб. футов, 41,25 фунта
  • Зимние почки: темно-каштаново-коричневые (красновато-коричневые), яйцевидные, острые, обычно 6 мм (1⁄4 в) длинный[6]
  • Листья: очередные, от семи до девяти лопастей, от продолговато-яйцевидных до продолговатых, от пяти до десяти дюймов в длину, от четырех до шести дюймов в ширину; от семи до одиннадцати долей, постепенно сужающихся от широких оснований, острых и обычно однозубых, заканчивающихся длинными зубцами с заостренной щетиной; вторая пара долей от вершины наибольшая; средняя жилка и первичные жилки заметны. Лепестки часто менее глубоко вырезаны, чем у большинства других дубов группы красных дубов. Листья выходят из бутона извилистые, розовые, сверху покрыты мягким шелковистым слоем, снизу покрыты толстым белым войлоком. В зрелом состоянии они темно-зеленые и гладкие, иногда блестящие вверху, желто-зеленые, гладкие или опушенные в пазухах жилок внизу. Осенью они становятся насыщенно красными, иногда коричневыми. Часто черешок и средняя жилка имеют насыщенный красный цвет в середине лета и в начале осени, хотя это не относится ко всем красным дубам. Желуди созревают примерно через 18 месяцев после опыление; одиночные или парные, сидячие или на ножках; орех продолговато-яйцевидный с широким плоским основанием, полный, с острой вершиной, длиной от половины до одной и одной четвертой дюйма, первый зеленый, при созревании орехово-коричневый; чашка блюдцеобразная неглубокая, 2 см (3⁄4 в) широкая, обычно покрывает только основание, иногда четверть ореха, толстая, неглубокая, красновато-коричневая, внутри несколько опушенная, покрытая тонкими чередующимися красновато-коричневыми чешуйками. Ядро белое и очень горькое.[3] Несмотря на эту горечь, их едят олень, белки и птицы.[6]

Желуди красного дуба, в отличие от группы белого дуба, демонстрируют эпигеальный покой и не прорастут без как минимум трехмесячного воздействия температуры ниже 4 ° C (40 ° F). Им также требуется два года выращивания на дереве, прежде чем развитие завершится.[6]

  • Осенняя листва

  • Деталь зрелой коры

  • Саженец в Гогенлоэ, Германия

Экология

Мшистый ствол большой, старовозрастной особи, окруженной болиголовами внутри Природная зона Джейки Холлоу из Государственный лес Вайзер в округе Колумбия, штат Пенсильвания

За последние несколько десятилетий северный красный дуб столкнулся с несколькими факторами окружающей среды, в основном с болезнями, хищниками со стороны насекомых и ограниченными возможностями распространения. Эти стрессы повлияли на способность вида к размножению как на Северо-Востоке, так и в Европе.[10] Различные реакции окружающей среды, наблюдаемые в Quercus rubra в нескольких умеренных условиях окружающей среды позволили ему служить модельным организмом для изучения симбиотических отношений, расселения и привыкания между видами деревьев.

Вредители и болезни

Язвенный патоген, Диплодия кортикола, стал основным патогеном этого вида за последнее десятилетие, вызывая потемнение листьев, растрескивание коры и кровотечение, а также высокую смертность деревьев на северо-востоке США.[11] Дуб красный северный также считается одним из наиболее восприимчивых видов к растительным грибам. Phytophthora cinnamomi и Phytophthora ramorum, которые вызвали тяжелые красно-черные язвы в области туловища этого вида.[12][13][14] И то и другое P. cinnamomi и P. ramorum растут в более теплых температурных условиях; в результате северные красные дубы, произрастающие в Калифорнии, Франции и северной Испании, имеют более высокие показатели грибковой инфекции.[14][15] Дубовое увядание, вызванное грибком Ceratocystis fagacearum является основным патогеном, обнаруженным в восточной части Северной Америки, который может быстро убивать деревья.[16]

Животные

В Европе желуди северного красного дуба стали пищей нескольких видов моли, в частности Cydia fagiglandana и Cydia splendana, что увеличивает их нишу и снижает конкуренцию с Куркулио долгоносики.[17] Вследствие этого скорость прорастания желудей северного красного дуба значительно снизилась, что привело к меньшему распространению семян животными в Польше. Кроме того, ограниченные возможности распространения стали дорогостоящими для северного красного дуба в Европе. Европейские животные, известные своими склонностями к рассредоточению, такими как Европейская сойка и деревянная мышь, было обнаружено, что их больше привлекают местные породы дуба.[18] Ядра северного красного дуба имеют высокую концентрацию танин, биохимическое вещество, известное как средство отпугивания хищников, и вызывает горький вкус, который имеет ограниченную привлекательность для употребления среди животных.

Грибы

Quercus rubra имеет эффективный эктомикоризный отношения, которые коррелировали с повышенными темпами роста. Было показано, что северные красные дубы увеличивают рост в присутствии различных аскомицеты тот змеевик у основания ствола дуба. Было обнаружено, что грибы, которые в конечном итоге размножаются на пнях лиственных деревьев, являются хозяевами обоих видов. Quercus rubra и Quercus montana[19] и в первую очередь способствуют росту при заражении.[19]

Инвазивность в Европе

Он был завезен в Европу в 1700-х годах и натурализовался в большей части Западной и Центральной Европы.[20]В Западной и Центральной Европе северный красный дуб стал четвертым по значимости инвазивным видом, заселяя несколько регионов по всей Бельгия, Германия, Северная Италия, Литва, Польша, Украина, Европейская Россия[21], Урал и Западная Сибирь ). Северный красный дуб в основном растет на окраинах лесных заповедников в Европе, где доступность света, концентрация танинов и рассеивание животных являются наиболее необходимыми компонентами для долголетия и выживания этого вида.[22] Высокий приток этого вида в Европу в первую очередь основан на его экономической продуктивности как быстрорастущем источнике древесина; однако, это было связано с более низким процентным содержанием микроэлементов и минералов, обнаруженных в окружающей почве, и богатство среди местных пород дуба, таких как Quercus robur.[23][22][24]

Использует

Дерево; от Ромейн Бек Хаф четырнадцатитомный труд Американский лес

Северный красный дуб - один из самых важных дубов для древесина производство в Северной Америке. Качественный красный дуб ценится как пиломатериалы и шпон, а бракованные бревна используются как дрова. Другие родственные дубы также обрабатываются и продаются как красный дуб, хотя их древесина не всегда такого высокого качества. Они включают восточный черный дуб, алый дуб, булавка дуб, Дуб Шумард, южный красный дуб и другие породы группы красного дуба. В строительстве используются полы, шпон, внутренняя отделка и мебель. Его также используют для изготовления пиломатериалов, шпал и столбов ограждений.

Текстура древесины красного дуба настолько открыта, что на плоской распиленной доске через нее может проходить дым от торцевых волокон до торцевых волокон. По этой причине он подвержен проникновению влаги и не подходит для использования на открытом воздухе, например, для судостроения или внешней отделки.[нужна цитата ]

Декоративное использование

Quercus rubra выращивается в парках и больших садах как образец дерева.[25] Сажают не так часто, как близкородственные булавка дуб по мере развития стержневой корень и быстро становится трудным для пересадки, однако современные горшки сделали выращивание рассады с стержневым корнем проще, чем в прошлом.

Абиотические стрессы

Известно, что саженцы северного красного дуба имеют высокий уровень смертности в северо-восточных регионах, подверженных весенним заморозкам, особенно в Массачусетсе. Желуди, выращиваемые на дубах в этом регионе, обычно меньше по размеру из-за адаптации к морозам в высоких широтах; однако полученные в результате саженцы меньшего размера предоставили ограниченные возможности для потребления животными и их расселения.[26] Было показано, что наводнение вдоль континентальной части Соединенных Штатов является серьезной проблемой для северного красного дуба, у которого сократилось флоэма транспортная и фотосинтетическая активность наблюдалась, но только после нескольких дней наводнения, что указывает на то, что северный красный дуб адаптировал умеренную устойчивость к избыточному воздействию воды.[27] Северный красный дуб также разработал механизмы устойчивости к тепловому стрессу, особенно наблюдаемому в лиственных лесах на юго-востоке США, где во время летней жары температура может превышать 40 ° C (104 ° F). Листья красного дуба северного имеют акклиматизацию. Рубиско активность активазы, которая напрямую связана с акклиматизацией при многократном воздействии волн тепла. Последовательная фотосинтетическая активность красного дуба также наблюдается при высоком уровне углекислого газа, который часто возникает в результате повышенных температур.[28][29]

Известные образцы

Дуб красный Шера-Блэр
  • Дуб Эшфорд - Очень большой Северный Красный Дуб в Эшфорд, Коннектикут. У дерева упали ветви из-за своего преклонного возраста. Однако это дерево по-прежнему стоит созерцать; ствол составляет 8 м (26 футов) в окружности, и колени корня также особенно впечатляют. Дуб расположен на переулке Гигант Оук, недалеко от США шоссе 44. В этом районе есть еще несколько больших дубов.[30]
  • Чейз Крик Ред Дуб - Это лесное дерево расположено на очень крутом крутом склоне в Графство Анн-Арундел, Мэриленд. Это высокий пень роща с тремя выводами. В 2002 году это был дуб-чемпион штата Мэриленд. Окружность на высоте груди составляет 6,7 м (22 фута 0 дюймов), высота 41,5 м (136 футов 2 дюйма) и ширина 29,9 м (98 футов 1 дюйм).[30]
  • Дуб Шера-Блер красный - Этот величественный красный дуб находится на Шелби-стрит в районе Южный Франкфорт в Округ Франклин, Кентукки, и это самый большой красный дуб в старейшем районе Франкфорт, Кентукки. Он находится на заднем дворе дома, построенного в 1914 году архитектором Артуром Рэймондом Смитом, когда-то работавшим на D.X. Murphy & Bros., знаменитые архитекторы, спроектировавшие двойные шпили в Черчилль Даунс. Окружность на высоте груди составляет 6,4 м (21 фут 0 дюймов), ствол достигает более 12 м (40 футов) до начала ветвей, а расчетная высота - 40 м (130 футов).

использованная литература

  1. ^ Wenzell, K .; Кенни, Л. (2015). "Quercus rubra". Красный список видов, находящихся под угрозой исчезновения МСОП. 2015: e.T194226A2305058. Дои:10.2305 / IUCN.UK.2015-4.RLTS.T194226A2305058.en. Получено 11 апреля 2020.
  2. ^ "Quercus rubra". Карта распределения на уровне округа из Североамериканского атласа растений (NAPA). Программа «Биота Северной Америки» (BONAP). 2014 г.
  3. ^ а б Киллер, Харриет Л. (1900). Наши местные деревья и как их идентифицировать. New Roak: Сыновья Чарльза Скрибнера. стр.349 –354.
  4. ^ Природные сообщества Вирджинии Классификация групп экологических сообществ (Версия 2.3), Департамент охраны природы и отдыха Вирджинии, 2010 г. В архиве 5 января 2011 г. Wayback Machine
  5. ^ Шафале М. П. и А. С. Уикли. 1990 г. Классификация природных сообществ Северной Каролины: третье приближение. Программа природного наследия Северной Каролины, Отдел парков и отдыха Северной Каролины.
  6. ^ а б c d е ж Никсон, Кевин С. (1997). "Quercus rubra". Во Флоре Редакционного комитета Северной Америки (ред.). Флора Северной Америки к северу от Мексики (FNA). 3. Нью-Йорк и Оксфорд - через eFloras.org, Ботанический сад Миссури, Сент-Луис, штат Миссури, Гарвардский университет Herbaria, Кембридж, Массачусетс.
  7. ^ Фонд Дня Арбора, Северный Красный Дуб
  8. ^ Руководство по растениям Министерства сельского хозяйства США
  9. ^ Обсерватория Земли Ламонта-Доэрти и Колумбийский университет, старый список восточной части США
  10. ^ Смит, Салли Э .; Прочтите, Дэвид Дж. (26.07.2010). Микоризный симбиоз. Академическая пресса. ISBN  9780080559346.
  11. ^ Вверху, Сара М .; Престон, Кэролайн М .; Герцоги, Джеффри С .; Tharayil, Nishanth (2017). «Климат влияет на содержание и химический состав танинов на листьях в зеленых и стареющих тканях Quercus rubra». Границы растениеводства. 8: 423. Дои:10.3389 / fpls.2017.00423. ISSN  1664-462X. ЧВК  5432568. PMID  28559896.
  12. ^ Marĉais, B .; Dupuis, F .; Деспре-Лустау, М. Л. (1996-06-01). «Восприимчивость корневой системы Quercus rubra к Phytophthora cinnamomi; сравнение с каштаном и другими породами дуба» (PDF). Европейский журнал лесопатологии. 26 (3): 133–143. Дои:10.1111 / j.1439-0329.1996.tb00718.x. ISSN  1439-0329.
  13. ^ Бергот, Магали (2004). «Моделирование потенциального расширения ареала болезни дуба, вызываемой Phytophthora cinnamomi, в условиях изменения климата» (PDF). Биология глобальных изменений. 10 (9): 1539–1552. Bibcode:2004GCBio..10.1539B. Дои:10.1111 / j.1365-2486.2004.00824.x.
  14. ^ а б Дэвидсон, Дж. М .; Werres, S .; Гарбелотто, М .; Hansen, E.M .; Риццо, Д. М. (2003). «Внезапная смерть дуба и связанные с ней заболевания, вызванные Phytophthora ramorum». Прогресс здоровья растений. 4: 12. Дои:10.1094 / php-2003-0707-01-dg.
  15. ^ Marcais, B (июнь 1995 г.). «Моделирование влияния зимних заморозков на развитие язвы стеблей красного дуба, вызванной Phytophthora cinnamomi» (PDF). Annales des Sciences Forestières. 53 (2–3): 369–382. Дои:10.1051 / лес: 19960219.
  16. ^ Внезапная смерть дуба. Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба, Государственное и частное лесное хозяйство, Северо-Восточный регион. 2002. С. 2–.
  17. ^ Мычко, Лукаш; Дылевский, Лукаш; Хшановский, Артур; Спаркс, Тим Х. (2017-08-01). «Желуди инвазивного северного красного дуба (Quercus rubra) в Европе - личиночные хозяева мотыльков и жуков». Биологические вторжения. 19 (8): 2419–2425. Дои:10.1007 / s10530-017-1452-у. ISSN  1387-3547. S2CID  9609205.
  18. ^ Мерсерон, Натали (2017). «Удаление желудей чужеродного дуба Quercus rubra на землю животными в бельгийских лесах». Биотехнология, агрономия, общество и окружающая среда. 21: 127–130.
  19. ^ а б Дики, Ян А .; Koide, Roger T .; Штайнер, Ким С. (2002). «Влияние укоренившихся деревьев на микоризы, питание и рост сеянцев Quercus rubra». Экологические монографии. 72 (4): 505–521. Дои:10.2307/3100054. JSTOR  3100054.
  20. ^ Quercus rubra - Программа генетических ресурсов лесов Европы
  21. ^ https://www.researchgate.net/figure/The-distribution-of-Q-rubra-in-Europe-based-on-NOBANIS-data-and-additional-on-Magni_fig1_264977503
  22. ^ а б Вагнер, Виктория; Читры, Милан; Хименес-Альфаро, Борха; Пергл, Ян; Хеннекенс, Стефан; Биуррун, Идоя; Кноллова, Илона; Берг, Кристиан; Василев, Кирилл (01.09.2017). «Инвазии чужеродных растений в лесах Европы». Разнообразие и распределения. 23 (9): 969–981. Дои:10.1111 / ddi.12592. ISSN  1472-4642.
  23. ^ Риепас, Эдвардас (2008). «Инвазионность и экологические последствия дуба красного (Quercus rubra) в лесах Литвы» (PDF). Балтийское лесное хозяйство. 14: 122–130.
  24. ^ Возивода, Беата; Копеч, Доминик; Витковски, Януш (18.03.2014). «Негативное воздействие намеренно интродуцированного Quercus rubra L. на лесное сообщество». Acta Societatis Botanicorum Poloniae. 83 (1): 39–49. Дои:10.5586 / asbp.2013.035. ISSN  2083-9480.
  25. ^ "Quercus rubra". RHS Садоводство. Королевское садоводческое общество. Получено 27 июн 2013.
  26. ^ Айзен, Марсело (1996). «Влияние размера желудя на выживаемость и рост сеянцев Quercus rubra после имитации замораживания спор» (PDF). Канадский журнал ботаники. 74 (2): 308–314. Дои:10.1139 / b96-037.
  27. ^ Sloan, Joshua L .; Ислам, М. Анисул; Джейкобс, Дуглас Ф. (1 января 2016 г.). «Уменьшение транслокации текущего фотосинтата предшествует изменениям газообмена у детенышей Quercus rubrase при стрессе затопления». Физиология деревьев. 36 (1): 54–62. Дои:10.1093 / treephys / tpv122. ISSN  0829-318X. PMID  26655380.
  28. ^ Баувераертс, Ингвар; Амей, Маартен; Вертин, Тимоти М .; Макгуайр, Мэри Энн; Тески, Роберт О .; Степь, Кэти (01.07.2014). «Акклиматические эффекты волн тепла и повышенного содержания [CO2] на газообмен и флуоресценцию хлорофилла проростков дуба северного (Quercus rubra L.)». Экология растений. 215 (7): 733–746. Дои:10.1007 / s11258-014-0352-9. ISSN  1385-0237. S2CID  14230195.
  29. ^ Кавендер-Барес, Дж.; Potts, M .; Zacharias, E .; Баззаз, Ф.А. (2000-12-01). «Последствия взаимодействия CO2 и света для фенологии, роста и старения листьев у Quercus rubra». Биология глобальных изменений. 6 (8): 877–887. Bibcode:2000GCBio ... 6..877C. CiteSeerX  10.1.1.337.1253. Дои:10.1046 / j.1365-2486.2000.00361.x. ISSN  1365-2486.
  30. ^ а б Ракер, Колби Б. (февраль 2004 г.), Великие восточные деревья, прошлое и настоящее, получено 2007-05-05