Большинство берёз светолюбивы, хотя есть и довольно теневыносливые (Берёза ребристая (Betula costata), Берёза шерстистая (Betula lanata) и Берёза жёлтая (Betula lutea)).
Многие виды берёзы — пионеры заселения вырубок, гарей, пустошей и обнажений (такова Берёза повислая (Betula pendula)): в этих местах нередко наблюдаются чистые берёзовые насаждения (вторичные леса) в основном травяного типа, поэтому нередко берёзу относят к почвоулучшающим породам В дальнейшем состав древостоя меняется: берёза вытесняется елью, так как еловая поросль может существовать под относительно светлым берёзовым пологом, а молодые берёзы затеняются елями и гибнут.
В лесостепи на увлажнённых местах в блюдцеобразных понижениях берёза (зачастую вместе с осиной и изредка с ивой) образует небольшие леса, называемые колками. Колки́ характерны для лесостепи Западной Сибири, встречаются на Окско-Донской равнине.
Род Берёза в коллекциях ботанических садов России в целом представлен 92 таксонами, исключительно в коллекциях открытого грунта. Крупнейшая коллекция рода находится в Главном ботаническом саду Российской Академии наук.
Продолжительность жизни берёзы, по разным данным,— 100—120 лет, 150 (300) лет, 100—150 лет, отдельные деревья доживают до 400 лет и более.
Биологическое описание. Большинство видов берёз — деревья высотой 30—45 м, с обхватом ствола до 120—150 см, некоторые виды – кустарники от крупных до мелких, в плоть до стелющих псевдолиственницы, едва приподнимающихся над землёй. Все представители рода - однодомные, раздельнополые, ветроопыляемые (анемофильные) растения.
Кора у большей части берёз белая, желтоватая, розоватая или красновато-бурая, у некоторых видов серая, коричневая или даже чёрная. Полости клеток пробковой ткани на стволах заполнены белым смолистым веществом — бетулином, который придаёт коре белую окраску. Внешняя часть — берёста — обычно легко отслаивается лентами. У старых деревьев нижняя часть ствола нередко покрывается тёмной коркой с глубокими трещинами.
Оси́на, или Оси́на обыкнове́нная, или То́поль дрожа́щий (лат. Pópulustrémula) вид лиственных деревьев из рода Тополь семейства Ивовые. Осина широко распространена в районах с умеренным и холодным климатом Европы и Азии.
Распростронение. Встречается на границе леса и тундры, растёт в лесной и лесостепной зонах. Её можно встретить по берегам водоёмов, в лесах, по опушкам, изредка на сухих песках и вырубках, по оврагам, болотам и в горах; поднимается до верхней границе леса.
Хорошо растёт на различных почвах, образует чистые осинники и входит в состав смешанных лесов вместе с хвойными (сосной, лиственницей, елью) и лиственными(березой, ольхой, дубом). В степях из них образуются колонии – осиновые колки, растущие из отдельной рассады и размножающиеся посредством побегов корневой системы; новые стебли в колонии могут появиться на расстоянии до 30—40 метров от родительского дерева. Некоторые колонии становятся очень большими со временем, распространяясь со скоростью приблизительно метр в год, в конечном счете занимая несколько гектаров. Они способны пережить лесные пожары, поскольку корневая система расположена глубоко под землёй.
Распространена по всей территории России. За пределами России распространена в Казахстане, Крыму, Европе, Китае, Монголии, на полуострове Корея.
Значение и применение. Используют для озеленения населённых пунктов как быстрорастущее дерево.
Кору применяют для дубления кожи. Она служит для получения жёлтой и зелёной краски.
С цветков осины пчёлы собирают пыльцу, а с почек — клей, который перерабатывают в прополис.
Идёт на постройку домов, используется как кровельный материал (в русском деревянном зодчестве дощечками из осины покрывали купола церквей), при производстве фанеры, целлюлозы, спичек, тары и прочее.
Молодая поросль является зимним кормом для лосей, оленей, зайцев и других млекопитающих.
2 Плотность
Плотность. Это свойство характеризуется массой единицы объёма материала, и имеет размерность в кг/м3 или г/см3.
Плотность древесинного вещества pд.в., г/см, т.е. плотность материала клеточных стенок, равна: pд.в. = mд.в. / vд.в., где mд.в. и vд.в. - соответственно масса, г, и объем, см3, древесинного вещества.
Этот показатель равен для всех пород 1,53 г/см3, поскольку одинаков химический состав клеточных стенок древесины.
Плотность абсолютно сухой древесины p0 равна: p0 = m0 / v0, где m0, v0 - соответственно масса и объём древесины при W=0%.
Плотность древесины меньше плотности древесинного вещества, так как она включает пустоты (полости клеток и межклеточные пространства, заполненные воздухом).
Относительный объём полостей, заполненных воздухом, характеризует пористость древесины П: П = (v0 - vд.в.) / v0 * 100, где v0 и vд.в. - соответственно объём образца и содержащегося в нём древесинного вещества при W=0%. Пористость древесины колеблется в пределах от 40 до 80%.
Плотность влажной древесины: pw = mw / vw, где mw и vw - соответственно масса и объём древесины при влажности W. Плотность древесины зависит от её влажности. При влажности W < Wпн плотность изменяется незначительно, а при увеличении влажности выше Wпннаблюдается значительный рост плотности древесины.
Парциальная влажность древесины p`w характеризует содержание (массу) сухой древесины в единице объёма влажной древесины:p`w = m0 / vw, где m0 - масса абсолютно сухой древесины, г или кг; vw - объем, см3 или м3, древесины при данной влажности W.
Базисная плотность древесины выражается отношением массы абсолютно сухого образца m0 к его объёму при влажности, равной или выше предела насыщения клеточных стенок Vmax: pБ = m0 / vmax. Этот основной показатель плотности, который не зависит от влажности, широко используется для оценки качества сырья в деревообработке, целлюлозно-бумажной промышленности и в других случаях.
Величина плотности древесины изменяется в очень широких пределах. Среди пород России и ближнего зарубежья древесину с очень малой плотностью имеет пихта сибирская (345), ива белая (415), а наиболее плотную - самшит (1040), ядро фисташка (1100). Диапазон изменения плотности древесины иноземных пород шире: от 100-130 (бальза) до 1300 (бакаут). Значения плотности здесь и ниже даны в килограммах на метр кубический (кг/м3).
По плотности древесины при 12% влажности породы делят на 3 группы: с малой (Р12 < 540), средней (550 < P12 < 740) и высокой(P12 > 740) плотностью древесины.
Показатель качества. Плотность характеризуется массой единицы объема материала и имеет размерность кг/м3 или г/см3. Это один из важнейших показателей качества древесины. Плотность влияет на многие физико-механические свойства древесного сырья, что дает возможность использовать ее при прочностной сортировке пиломатериалов. Отношение между плотностью и прочностью (в пределах одной породы) выражается вполне определенной математической зависимостью (степенной). Существование связи между различными физико-механическими свойствами позволяет при контрольных испытаниях ограничиваться лишь определением плотности и прочности при сжатии вдоль волокон, а далее использовать расчетные формулы.
Однако в европейских стандартах предусмотрена другая характеристика, опосредованно связанная с плотностью, — прирост (средняя ширина слоев роста). Объясняется это тем, что измерения прироста, выполняемые при сортировке, существенно менее трудоемки, чем измерения плотности. Некоторые российские специалисты считают такой подход не вполне корректным, потому что нет однозначной связи между приростом и физико-механическими свойствами древесины. Тем не менее, Центр по экспертизе и стандартизации «Лесэксперт» предложил для опытного внедрения инструкцию, устанавливающую классификацию качества лесоматериалов одной породы по признаку «прирост». Почему необходима такая классификация? Дело в том, что плотность и другие физико-механические свойства довольно заметно разнятся не только у различных пород, но и у деревьев одной и той же породы. Плотность древесины одной породы зависит от места произрастания деревьев (климатических и почвенных условий), от плотности насаждений и т. д. Агрохимические мероприятия, ускоряющие рост дерева при искусственном воспроизведении, снижают плотность древесины. Даже в пределах одного ствола плотность древесины разных его частей может различаться. Плотность убывает от комля к вершине, от коры к центру ствола. Поэтому данные, которые приводятся в различных источниках, - усредненные, часто они также имеют указание о месте, из которого происходит древесина.
Поскольку плотность древесины существенно зависит от се влажности, в справочниках приводятся значения, измеренные при нормализованной (стандартной) влажности — 12%. Кроме этого значения можно встретить плотность абсолютно сухой древесины (ρ0) и базисную плотность (ρб).
Классификация пород по плотности
Значения плотности разных пород древесины отличаются весьма существенно. По плотности древесины при стандартной влажности породы принято делить на три группы:
– породы с малой плотностью (540 кг/м3 и менее): из хвойных — сосна, ель (все виды), пихта (все виды), кедр (все виды), можжевельник обыкновенный; из лиственных — тополь (все виды), липа (все виды), ива (все виды), осина, ольха черная и белая, каштан посевной, орех белый, серый и маньчжурский, бархат амурский;