Осина

Осина, или тополь дрожащий (Populus tremula) – листопадное дерево рода тополей, семейства ивовых. Ствол колонновидный, высотой до 35 м и диаметром до 1 м. Кора молодых деревьев гладкая, зеленовато-серая, ближе к комлевой части с возрастом трещиноватая, темно-серая. Крона образована скелетными ветвями нескольких порядков. В нижней части кроны ветви обрастают многочисленными укороченными побегами. Листья округлые, с крупными, тупо заостренными зубцами по краю. Черешки длинные, посередине сплюснутые, поэтому листья колеблются даже при слабом ветре, что послужило причиной для возникновения ее ботанического названия. Корни мощные, далеко расходящиеся за пределы проекции кроны. Известны различные разновидности осины, отличающиеся временем распускания листьев, окраской коры и строением кроны (пирамидальные и плакучие формы).

Одна из важнейших в Московии лесообразующих пород. Растет практически по всей ее территории, от Северного полярного круга до границ лесостепной зоны. За пределами Московии встречается в Восточной, Центральной и Западной Европе, в Северо-Восточной и Восточной Азии, в Северной Африке (Алжир) и Северной Америке.

В средней полосе Европейской части Московии осиновые леса на дерново-подзолистых и серых лесных суглинистых почвах являются характерным элементом растительного покрова. В Юго-Западной Сибири осина вместе с березой образует осиново-березовые леса. На границе лесостепной зоны встречаются островные чистые насаждения осины. Часто растет в разных по составу лесных насаждениях, примешиваясь к дубу, ели, сосне и другим породам. Совместно с пихтой сибирской доминирует в черневой тайге. В таежной зоне часто произрастает вместе с березой в пойменных лесах с периодом затопления от 15 до 45 суток. На Алтае обычно растет по склонам гор, на Кавказе поднимается в горы довольно высоко, встречаясь как примесь в сосновых, буковых и дубовых лесах. На Дальнем Востоке осину можно найти в смешанных лесах, на дренированных террасах она образует осинники, на гарях и вырубках – чистые и смешанные насаждения совместно с березой пушистой и ивой козьей.

В степи осина является породой-пионером, стойко удерживает занятые участки, где при таянии снега происходит рассоление степных почв, и тем самым создаются условия для внедрения других пород. Исключительно полезна для облесения оврагов.

На основании некоторых морфологических признаков, главным образом строения листьев, осину иногда выделяют в отдельную секцию, в которую включают также тополь Давида (Populus davidiana), растущий в Китае, и некоторые североамериканские виды тополя.

Условия роста и размножения

Светолюбива, морозостойка, требовательна к плодородию почвы, хотя может расти в довольно жестких почвенных условиях, обычно избегает избыточного увлажнения. Осина – быстрорастущая порода. Уже в возрасте 40 лет достигает высоты 20 метров и более. Недолговечна, живет в основном 80-90 лет, изредка встречаются деревья в возрасте 140-150 лет.

Как и все тополя, двудомна, и часто целые участки древостоев образуются особями мужского или женского пола. Мужские сережки темно-пурпурного цвета длиной 7-10 см, женские тоньше и менее яркой окраски. Плод – коробочка, созревает летом. Осина рано вступает в пору плодоношения и плодоносит ежегодно, но семенным путем возобновляется редко, в основном по гарям, на гниющих пнях, колодинах. Осина хорошо возобновляется вегетативно – корневыми отпрысками и пневой порослью. Такие вегетативные древостои характеризуются различными клонами. Благодаря способности размножения корневыми отпрысками осина быстро захватывает на вырубках освободившуюся площадь. Уже на второй год после рубки появляется большое количество отпрысков, которые из-за высокой плотности и светолюбивости осины приходится интенсивно изреживать, начиная с раннего возраста. Из-за трудности получения посадочного материала лесные культуры не создаются.

Высокой продуктивностью отличаются естественные гибриды осины и тополя белого. В 17 лет высота таких деревьев достигает 17,3 м при толщине ствола 11,3 см. Средний запас древесины для них составляет до 360 м³/га. Обычные формы осины дают в этом возрасте следующие средние показатели: высота – 10,2 м, толщина ствола – 7,4 см. средний запас древесины – 100 м³/га. Выделены позднораспускающиеся формы, которые обладают древесиной лучшего качества. Есть данные о том, что серо- и зеленокорые формы отличаются более быстрым ростом, более высокой продуктивностью и качеством древесины, стойкостью к повреждениям насекомыми и поражению болезнями, по сравнению с темнокорыми. Особо ценной является триплоидная осина. Она имеет высокую продуктивность, стойкость к неблагоприятным факторам среды. Триплоидная осина дает в пятидесятилетнем возрасте запас древесины до 480 м³/га.

Осиновые леса

Осиновые леса (осинники) – листопадные мелколиственные насаждения с преобладанием осины. Широко распространены в Северном полушарии, по всей Европе и Северной Америке. В Московии осиновые леса формируются не везде, а только на богатых почвах в условиях благоприятного климата. Наибольшие площади занимают в южной части лесной зоны Европейской части страны, в лесостепи, на юге Западной Сибири, где они сменяют древостои коренных лесов и относятся к производным. В степных условиях встречаются по блюдцевидным впадинам, в виде небольших чистых естественных древостоев, называемых осиновыми колками.

Среди лиственных лесов Московии они занимают второе место после березовых и составляют около 16% древостоев. Общая площадь их составляет около 18,5 млн га с запасом древесины до 2,6 млрд м³. В типологическом отношении им наиболее свойственны сложные кисличные и черничные группы типов леса, характерные также для сосновых, еловых или дубовых лесов.

Древостои осиновых лесов лесной зоны имеют в своем составе примеси пород, присущих коренным лесам (ель, пихта, дуб, сосна, липа и др.), а иногда березы и ольхи серой. На свежих дерново-среднеподзолистых суглинистых почвах, на покровном суглинке они имеют сложный состав и структуру.

Многие осиновые леса имеют три яруса: основной полог первого яруса составляют осина и береза, второй ярус – ель, дуб, ольха серая; третий образуется в основном из подроста. Живой напочвенный покров в этих лесах состоит в основном из майника, зеленчука, сныти, кислицы, папоротника, таволги, крапивы. Осиновые молодняки являются естественными кормовыми угодьями для лосей, оленей и других млекопитающих (грызунов).

Осиновые леса интенсивно изреживают, начиная с раннего возраста (10 лет). В десятилетнем возрасте запас стволовой древесины на 1 га составляет 40-50 м³, а к 30 годам он увеличивается в 3-4 раза и бывает от 150 до 200 м³/га. К 70 годам этот показатель достигает 500-550 м³/га. В насаждениях, которые произрастают в особо благоприятных условиях, средний запас может составлять до 650 м³/га. Количественная спелость осиновых лесов наступает в к 25-30 годам, а техническая – к 35 годам. Максимальный средний прирост отмечают к 40 годам, и составляет он в насаждениях I класса бонитета 2,9-3,9 м³/га. Осиновые леса в возрасте 50-60 лет обычно относят к перестойным.

Осинники часто бывают фаутными (из-за подверженности осины заражению сердцевинной гнилью), с низкой товарной структурой древостоев. Однако имеются формы и экотипы осины, слабо поражающиеся осиновым трутовиком.

Сплошные лесосечные рубки в осинниках проводят, начиная с 40-летнего возраста. Ширина лесосек зависит от категории защитности и от группы леса. При этом непосредственное примыкание лесосек обеспечивает хорошее естественное возобновление осины на вырубках. При наличии в осиновых лесах жизнеспособного елового подроста или второго яруса хвойных пород, рубку проводят с обязательным сохранением хвойных.

В осиновых насаждениях, где были проведены интенсивные рубки изреживания в два приема (в возрасте до 15 лет и 20-25 лет), возраст рубки осины в большинстве районов европейской части Московии для высокобонитетных насаждений понижают до 31 года. Это дает значительное увеличение расчетной лесосеки, а там, где есть еловый подрост, второй ярус позволяет получить с нее не только осиновую древесину, но и еловую.

Болезни и вредители

Основные болезни – это сердцевинная гниль, вызываемая осиновым трутовиком, и пневая гниль, причиной которой является опенок.

К основным вредителям относятся осиновый листоед, осиновая златка, большой и малый осиновые скрипуны и др. В молодых посадках большой вред деревьям наносят лоси.

Меры защиты: создание густых посадок тополя, осенние санитарные рубки, внесение удобрений на бедных почвах, вырубка зараженных деревьев и ветвей, опрыскивание инсектицидами.

Осина в разрезе

Осина относится к рассеяннососудистым безъядровым породам. Центральная зона растущего дерева не отличается от периферийной по цвету, но по влажности различия есть. Центральная часть ствола (спелая древесина) имеет влажность ниже, чем периферийная, поэтому осину относят к спелодревесным породам. Древесина белая, иногда с зеленоватым оттенком. Годичные слои заметны плохо. Сердцевинные лучи не видны.

Текстура осины невыразительна. Вследствие того, что поздняя и ранняя древесина годичных слоев почти не отличаются по свойствам, при отделке изделий из осины с применением тонирующих и красящих составов не происходит проявления элементов текстуры.

Цвет древесины осины характеризуется следующими параметрами:

цветовой тон – 578,2 НМ;
чистота – 38,6%;
светлота – 68,7%.

О показателях макроструктуры древесины осины можно сказать следующее: среднее число годичных слоев на 1 см поперечного разреза для деревьев из центральных районов Европейской части Московии – 5,4. Заметной разницы между ранней и поздней древесиной у осины нет. Поэтому ее древесина обладает высокой равноплотностью. Размеры микронеровностей (при отделке) составляют от 30 до 100 мкм. У осины иногда встречаются так называемые сердцевинные повторения – желтые узкие полоски. Чаще всего они бывают в нижней части ствола. В периферической зоне ствола их меньше, чем в центральной. Сердцевинные повторения ухудшают качество шпона и изготавливаемой из него фанеры. Поэтому их относят к порокам древесины и называют прожилки. Встречается и ложное ядро буроватого цвета.

Физические свойства

Влажность. Свежесрубленная осина имеет влажность (в среднем) 82%. Максимальная влажность осины при водопоглощении составляет 185%. Влажность ее спелой древесины в центральной части ствола ниже, чем в периферийной, но эта разница у осины менее заметна, чем у ядровых пород, особенно хвойных. Влажность древесины сильно увеличивается от комлевой части ствола осины к вершине. Для расчета процессов высыхания и увлажнения древесины необходимо знать коэффициенты влагопроводности. Ниже приводятся данные о коэффициентах влагопроводности при различных температурах для осины в сравнении с данными для других пород.

Коэффициенты влагопроводности осины по сравнению с другими породами

Направление распила, температура, °С		Осина	Лиственница(ядро)	Береза
Тангенциальное	20	2,27	1,66	1,85
	60	8,56	4,9	6,2
	80	16,2	8,1	10,0
Радиальное	20	2,58	1,93	2,07
	60	9,93	5,05	6,34
	80	17,4	8,6	11,4

Осина относится к среднеусыхающим породам. Коэффициенты разбухания (усушки) ее древесины составляют:

в радиальном направлении – 0,15;

в тангенциальном направлении – 0,30;

объемный – 0,47.

Давление набухания составляет 0,87 МПа (радиальное) и 1,02 МПа (тангенциальное).

У свежесрубленных деревьев часто возникает побурение древесины, которое объясняется раневой реакцией и медленным отмиранием клеток, изменениями состава клеточного содержимого. Скорость и интенсивность побурения древесины тесно связаны с темпом высыхания древесины. Встречается торцевое и боковое (у пиломатериалов) побурение. Наиболее активно оно происходит с торцов. Биостойкость древесины при этом существенно снижается, так как создается благоприятная среда для расселения бактерий и грибов-сапрофитов, возбудителей грибных окрасок, а затем и заболонных гнилей. Снижаются и физико-механические свойства древесины. Круглые лесоматериалы защищают от побурения нанесением водоупорных замазок на торцы (желательно с добавлением антисептиков). Для пиломатериалов лучшая защита – своевременная камерная сушка.

Плотность. Средняя плотность осины при 12% влажности составляет – 495 кг/м³, в абсолютно сухом состоянии – 465 кг/м³ и базисная – 410 кг/м³.

Проницаемость жидкостями – важная характеристика для нанесения покрытий. Осина по своим параметрам относится к умеренно пропитывающимся породам.

Механические свойства

Древесина осины мягкая, однородная, по прочностным свойствам близка к древесине липы.

Предел прочности (средние значения):

при статическом изгибе – 76,5 МПа;

при растяжении вдоль волокон – 121 МПа;

при сжатии вдоль волокон – 43,1 МПа;

при раскалывании вдоль радиальной плоскости – 6,15 МПа;

при раскалывании вдоль тангенциальной плоскости – 8,42 МПа.

Модуль упругости при статическом изгибе – 11,2 ГПа.

Длительное сопротивление нагрузкам достаточно хорошее. Коэффициент снижения прочностных свойств (за 104 суток) – 0,750 (сосна – 0,626; ель – 0,698).

Технологические и эксплуатационные свойства

Осина имеет следующие показатели:

Ударная вязкость – 84,6 кДж/м²;

Твердость:

торцевая – 25,8 Н/мм²;

радиальная – 18,7 Н/мм²;

тангенциальная – 19,6 Н/мм².

Износостойкость (истираемость) древесины осины можно оценить как низкую.

Осина хорошо поддается гнутью и другим видам обработки, легко окрашивается и полируется (минимальная высота микронеровностей – 30-100 мкм). Коэффициент, применяемый для расчета сил резания (по отношению к сосне), составляет для осины 0,85. Легко поддается лущению. Сопротивляемость выдергиванию креплений (гвоздей и шурупов) невысокая, практически такая же, как и у липы.

По стойкости к воздействию биологических факторов породы делятся на пять классов (по европейскому стандарту ЕН 350-2:1994). К первому классу очень стойких относятся, например, тик (Индия) и эвкалипт (Австралия), наши дуб и лиственница относятся к стойким (второй класс), а осина (наиболее распространенные ее формы) к последнему, пятому, классу нестойких пород. В Московии устойчивость пород древесины к гниению (воздействию биологических факторов – грибов) принято выражать в условных единицах (по отношению к стойкости древесины заболони липы). Значение относительной стойкости для осины – 1,2 (спелая древесина), заболонь – 1,0 (для сравнения, дуб – 5,2, лиственница – 9,1). Однако в условиях повышенной влажности она проявляет себя достаточно хорошо.

Область применения

Осина не дает сильно коптящего пламени, поэтому она служит основным сырьем для спичечной промышленности. Используется в сельском строительстве (срубы колодцев, погребов). Из осины изготавливают кровельную дрань (гонт). Кроме того, древесина осины шла на так называемый лемех – особой формы дощечки, применявшиеся в русском деревянном зодчестве для покрытия церковных глав.

Наряду с липой широко используется для внутренней отделки русских бань и саун, для токарных и резных изделий, а в литейном производстве – для изготовления формовочных моделей.

Древесина осины может быть применена для производства древесноволокнистых плит, целлюлозы, картона, фанеры, в лесохимическом производстве и других отраслях. В последнее время за рубежом (особенно в США) осина является основным сырьем для производства ориентированно-стружечных древесных плит (OSB). В Московии высокая фаутность (ядровая гниль) осиновых насаждений ограничивает ее применение.