Плоды деревьев служат важным источником пищи не только для диких животных, но и для человека. Кофе делают из обжаренных семян кофейного дерева, какао и шоколад – из семян южноамериканского шоколадного дерева, пряность гвоздика – это сушеные бутоны тропического гвоздичного дерева, корица – размолотая кора коричного дерева, мускатный орех – семя мускатника родом с Молуккских островов на востоке Индонезии. Плоды многих деревьев мы едим в свежем виде.

Потребляя в процессе фотосинтеза углекислый газ и выделяя кислород, деревья и их сообщества – леса, в первую очередь тропические, вносят огромный вклад в поддержание баланса этих газов в атмосфере Земли. К другим важным функциям леса относятся формирование и улучшение почвы, а также ее защита от эрозии. Действительно, значительная часть богатейших почв мира сформировалась в свое время под лесным пологом, а там, где леса сводятся и применяются нерациональные способы обработки почвы, плодородие ее быстро падает, начинается эрозия и появляются овраги. В зонах выпадения большого количества осадков лес – лучшая защита для почвы от разрушительной силы воды. Кроны деревьев смягчают ударный эффект дождевых капель, а лесная подстилка из опавших листьев, цветков, ветвей и другого мертвого растительного материала не дает воде размывать поверхность земли, способствует сохранению комковатой структуры грунта, впитыванию и удержанию им влаги, а тем самым формированию подземного водоносного горизонта, равномерно питающего протекающие в данном районе ручьи и реки. Проникновение в почву воды облегчают и многочисленные роющие животные лесов – дождевые черви, различные насекомые и мелкие млекопитающие.

Леса и зеленые насаждения в целом смягчают местный климат, не давая солнечным лучам сильно нагревать и иссушать землю, препятствуя ее охлаждению, испаряя в воздух большое количество водяного пара и снижая скорость ветра. Тень и прохлада лесов, парков и скверов в сочетании с красотой их разнообразной растительности и животного мира создают атмосферу спокойствия и уединенности, высоко ценимую выбравшимися отдохнуть горожанами. Деревья, широко используемые для озеленения населенных пунктов, имеют не только эстетическое, климатическое и рекреационное значение, но и служат улавливающим пыль и вредные газы фильтром, а также обогащают воздух кислородом.

Основные группы деревьев. К деревьям принято относить и некоторые древовидные папоротники, гигантские кактусы и одревесневающие злаки, например бамбуки, однако подавляющее большинство растений, представленных этой жизненной формой, – хвойные и т.н. широколиственные древесные породы.

Хвойные отличаются обычно жесткими, по большей части вечнозелеными, игловидными или чешуйчатыми листьями, никогда не цветут и образуют шишки или производные от них структуры типа можжевеловых ягод. К этой группе относятся, например, сосны, ели, пихты, лиственницы, кипарисы, секвойи, кедры, туи. Среди широколиственных деревьев достаточно упомянуть дубы, клены, буки, ясени, грецкие орехи, ивы, магнолии, яблони, березы, баобабы и эвкалипты. Все они цветут и образуют плоды. Многие виды листопадные, т.е. сбрасывают листву в холодное или сухое время года, но достаточно и вечнозеленых, особенно в тропиках и субтропиках. Термин «полулистопадный (полувечнозеленый) лес» означает, что часть деревьев в нем листопадные (обычно в верхнем ярусе), а остальные – вечнозеленые.

Основные части дерева

Деревья, за исключением древовидных папоротников, – семенные растения, состоящие из корней, стебля, листьев и репродуктивных (половых) органов, т.е. шишек или цветков. Чтобы удобнее было описывать строение и функции каждой из этих структур, мы будем рассматривать их по отдельности, однако постоянно помня о неразрывной взаимосвязи и координации работы всех систем живого дерева.

Корневая система. Корни механически закрепляют ствол дерева в почве, обеспечивая его вертикальное положение и устойчивость на ветру. Их растущие концы, покрытые корневыми волосками, всасывают из почвы воду с растворенными в ней минеральными солями. По более старым участкам корней, а затем по стволу и ветвям эти вещества попадают в листья, где используются клетками в различных химических реакциях, включая и процесс фотосинтеза. При этом основную массу воды корням приходится просто «качать по кругу», так как огромные ее количества теряются растением при транспирации. Корни также накапливают питательные вещества, которые требуются дереву в период покоя и обеспечивают взрывообразное возобновление его роста весной (в умеренной и бореальной зонах) или с наступлением сезона дождей (в сухих тропиках и субтропиках). Важны корни и для вегетативного размножения ряда деревьев, например вишен, осин, берез и сассафраса. Они образуют корневые отпрыски, т.е. дочерние побеги, которые могут развиться в крупные деревья, генетически идентичные материнскому (клон).

Существует два основных типа корневых систем. У большинства дубов, некоторых сосен (например, жесткой и болотной) и многих других деревьев эта система стержневая: основание ствола переходит в крупный вертикальный корень, который постепенно сужается и ветвится подобно надземной части дерева. Этот главный корень обычно дополняется придаточными, горизонтально расходящимися от основания ствола. В случае мочковатой корневой системы, характерной, например, для ильмов, буков и кленов, у дерева имеются только такие горизонтальные корни, а главный среди них не заметен. Внутри каждого из этих типов наблюдаются многочисленные варианты. Кроме того, деревья одного и того же вида могут образовывать стержневую корневую систему на мощных плодородных почвах и мочковатую – на сырых или каменистых местах.

Система стебля. Эта система у дерева включает главный стебель, или ствол, и ветви, образующие в типичном случае крону, т.е. обширное, более или менее густое сплетение ветвей различного порядка, несущих листья, а также цветки или шишки.

Стебель состоит из различных тканей: центр его занимает т.н. сердцевина, а вокруг нее располагаются концентрическими слоями древесина, камбий и кора. Молодой стебель образуется из верхушечной (первичной) меристемы – массы делящихся клеток на конце побега, обеспечивающих его рост в длину. После деления нижние из дочерних клеток дифференцируются в различные ткани, а верхние продолжают делиться. Следовательно, удлинение стебля идет только путем его верхушечного роста.

Сердцевина. Этот пронизывающий весь стебель центральный «стержень» представляет собой относительно мягкую ткань из довольно крупных, тонкостенных, слабо специализированных клеток, служащих для временного накопления питательных веществ. Поперечный срез сердцевины может быть круглым (ильм, ясень), треугольным (ольха) или пятиугольным – звездчатым (тополь, дуб). Обычно сердцевина отличается по цвету от окружающей древесины. На продольном срезе она бывает сплошной (однородной), перегородчатой (с поперечными уплотнениями, относительно регулярно распределенными в более мягкой массе клеток) или пористой (разделенной поперечными перегородками на камеры). Сердцевина образуется из верхушечной меристемы и ко вторичному утолщению не способна. У большинства деревьев ее клетки через несколько лет отмирают, однако их стенки могут сохраняться без изменений десятилетиями.