Studium dębu czerwonego i ogólnie o drzewach

Wiadomości ogólne:
Pod względem występujących gatunków rodzima flora drzewiasta jest właściwie bardzo skromna i łatwa do poznania, gdyż krzewy i drzewa stanowią zaledwie pięć procent dziko rosnących gatunków roślin. Epoki lodowcowe pozostawiły bowiem w środkowej Europie niewiele z bogactwa gatunków występujących w okresie trzeciorzędu. W porównywalnych pod względem klimatycznym regionach Ameryki Północnej i wschodniej Azji występuje znacznie więcej gatunków. Wiele naszych drzew i krzewów ozdobnych pochodzi właśnie z tych regionów, a niektóre z nich - sadzone dzisiaj w ogrodach lub w parkach i przy drogach - mają w środkowej Europie już od dawna prawo obywatelstwa, jak tego dowodzą znaleziska w skamielinach.

Zapylanie kwiatów i rozprzestrzenianie się nasion:
Drzewa iglaste, jak wszystkie rośliny nagonasienne, są wiatropylne. Rozsiewają masy pyłku, które są przenoszone przez wiatr z kwiatów męskich na kwiaty żeńskie. Ponieważ jednak wiatr jest nieprecyzyjnym środkiem transportu, drzewa dla zwiększenia ilości pyłku trafiającego do celu muszą rozsiewać go w ogromnych ilościach. Istnieją dwa powody wyjaśniające, dlaczego u drzew iglastych istnieje taki mechanizm rozprzestrzeniania pyłku. Po pierwsze, drzewa iglaste pochodzą z takiego okresu (dewonu), kiedy nie wytworzyły się jeszcze inne sposoby zapylenia niż przez wiatr. Po drugie, większość drzew iglastych rośnie na tak ogromnych powierzchniach, że nie starczyłoby owadów, czy innych zwierząt przenoszących pyłek, aby zapylić wszystkie drzewa.

Wydawałoby się, że drzewa liściaste jako rośliny okrytonasienne nie będą już wykorzystywać tego prymitywnego sposobu zapylania. To nieprawda. Wiele rodzimych liściastych gatunków drzewiastych również jest wiatropylna. U wielu drzew tworzących lasy, jak buk, grab czy dąb, mogły o tym zadecydować podobne przyczyny ekologiczne jak u drzew iglastych - zbyt mała ilość „pomocników" na tak dużym obszarze.

Podobnie jak w przenoszeniu pyłku kwiatowego, tak i w rozprzestrzenianiu nasion i owoców uczestniczą wiatr oraz zwierzęta. W zależności od wybranego sposobu rozprzestrzeniania rośliny wytworzyły różnorodne nasiona i owoce. Nasiona lub owoce rozsiewane przez wiatr muszą mieć w pewnej mierze zdolność unoszenia się w powietrzu lub nawet latania. Orzechy laskowe, kasztany lub żołędzie nie mogą być skutecznie rozprzestrzeniane przez wiatr ani przez wodę. Należą one do owoców ciężkich, które są zdane tylko na roznoszenie przez zwierzęta. Drobne ssaki i większe ptaki skwapliwie je zbierają i magazynują. Szczególnie gorliwe są sójki. Każdej jesieni zakładają do 1000 schowków z kilkoma owocami i nasionami, zwłaszcza w otwartych, prześwietlonych miejscach. Niektóre z tych zapasów zimą odszukują i zjadają, większość jednak pozostaje nietknięta. W takich wypadkach nasiona mają dobre warunki kiełkowania. Dla naturalnego odnawiania lasu gromadzenie przez zwierzęta nasion w ziemi ma ogromne znaczenie. Równocześnie zapewnia ono także rozproszenie nasion na dużych powierzchniach.

Rola kory:
Również krzewy i drzewa mają swoją skórę, która osłaniając ją od zewnątrz chroni przed utratą wody i wnikaniem niepożądanych organizmów, jak zarodniki grzybów i bakterie. Tę skórę nazywamy korą. Ma ona właściwości podobne do naszej własnej skóry, na przykład ulega skaleczeniom. Małe ranki po jakimś czasie zabliźniają się, natomiast na silniejsze zranienie kory drzewo reaguje zakłóceniami wzrostu lub nawet śmiercią. Cała kora jest z wielu powodów szczególnie wrażliwa. Zaledwie na głębokości kilku milimetrów pod korą znajduje się kambium - tkanka twórcza, dzięki której gałązki i gałęzie przyrastają na grubość i która niezbyt dobrze znosi uszkodzenia. Poza tym blisko pod korą położone są bardzo wyspecjalizowane wiązki, które przewodzą wodę ze składnikami pokarmowymi do poszczególnych części rośliny. Również cenne substancje syntetyzowane przez roślinę są transportowane w wiązkach przewodzących. Substancje produkowane przez niektóre rośliny drzewiaste są nawet wykorzystywane jako pożywienie dla ludzi. W takich wypadkach wiosną nacina się komórki sitowe, co powoduje wyciek soku zawierającego cukry. Północnoamerykańscy Indianie zaopatrywali się w ten sposób w syrop klonowy i przekazali tę umiejętność białym osadnikom.

Kora poza funkcją ochronną spełnia jeszcze inne zadania. Wyobraźmy sobie, że jakaś roślina drzewiasta w siedlisku suchego lasu nie wytwarza liści o dużych powierzchniach, żeby nie nastąpiło zachwianie jej bilansu wodnego. W takich wypadkach liście ulegają bardzo silnej redukcji, a nawet roślina się ich pozbywa, a kora gałązek przejmuje wytwarzanie materii w procesie fotosyntezy. Przybiera więc barwę żywozieloną i funkcjonuje tak samo jak liście. Ponieważ jednak jej objętość jest znacznie większa w stosunku do powierzchni, w związku z tym wyparowuje o wiele mniej wody.

Jeśli kora nie musi uczestniczyć w wytwarzaniu masy, to zmienia swoje zabarwienie z zielonego na ciemniejsze, zwykle na intensywnie czerwone, brązowe lub szare, natomiast młodsze gałązki są czasem jeszcze pokryte woskowym nalotem albo silnie owłosione. Również te cechy należy uważać za elementy przystosowawcze, gdyż służą one pochłanianiu i odbijaniu zbyt silnego promieniowania słonecznego. Znamienne jest, że na wielu gałęziach i gałązkach kora od strony nasłonecznionej jest szczególnie silnie zabarwiona. Taka ochrona jest ważna zwłaszcza w zimie, gdy drzewa i krzewy są w stanie bezlistnym. U wielu gatunków właśnie w miesiącach jesiennych i zimowych zwraca uwagę intensywne zabarwienie kory.

Inna z funkcji kory nie jest przeważnie bezpośrednio dostrzegalna, tym nie mniej ma ona duże znaczenie. Chodzi mianowicie o składniki zawarte w tkance kory. Często w jej zewnętrznych warstwach znajdują się substancje obronne o odrażająco gorzkim smaku lub innym działaniu. Mają inne za zadanie odstraszyć roślinożerców. Substancje te nie chronią roślin bezwzględnie przed obgryzaniem, ale wyraźnie zmniejszają liczbę potencjalnych konsumentów. Substancje zawarte, na przykład, w korze dębów, wierzb czy kruszyny charakteryzują się działaniem farmakologicznym i dlatego są wykorzystywane również do celów leczniczych.

Opis gatunku:
Dąb czerwony (Quercus rubra) - rodzina: Bukowate (Fagaceae)

Pokrój: szybko rosnące drzewo zrzucające na zimę liście, okazałe, o długim pniu, wysokości do 35 m; korona początkowo stożkowata, później szersza i sklepiona, przeważnie jednak luźna i kilkuczęściowa

Liście: skrętoległe; pojedyncze; ogonek długości 2-5 cm; mają po obu stronach 3-4 szerokie, trójkątne, ościsto-zębate klapy, wręby między klapami sięgają mniej więcej do połowy blaszki; liście w zarysie szerokie, owalne, długości ok. 10-25 cm, szerokości do 10 cm, na szczycie zaostrzone, u nasady szerokoklinowate, z silnym, wypukłym nerwem środkowym i nerwami bocznymi zakończonymi na szczytach klap małymi szczecinkami; z wierzchu matowozielone do ciemnozielonych, od spodu jaśniejsze, nieowłosione, tylko w kątach nerwów mają małe kępki włosków. U młodych drzew liście są w jesieni pięknie czerwono zabarwione, u starszych raczej brązowawe.

Kwiaty (kwitną w maju): roślina jednopienna; kwiaty męskie ułożone luźno w długich, żółtozielonych kotkach; żeńskie pojedynczo lub po dwa, siedzące lub na bardzo krótkich szypułkach, drobne, niepozorne.

Owoce (październik): pękate, jajowate, szerokoowalne żołędzie (orzechy), wielkości 2,5 cm, po 1-2 siedzące lub na krótkich, grubych szypułkach. Miseczka (kupula) płytka, talerzykowata, sięga najwyżej do 1/3 wysokości czerwonobrązowych żołędzi. W pierwszym roku owoc jest wielkości ziarna grochu, dojrzewa jesienią 2 roku

Kora: szara, przez długi czas gładka, później ciemnoszara, płytko bruzdkowana. Młode gałązki bruzdkowane, czerwonawo-brązowe, nagie, jasno nakrapiane.

Występowanie: Pierwotnie tylko na wschodzie Ameryki Północnej. Od ponad 200 lat uprawiany również w lasach środkowej Europy oraz - ze względu na wspaniałe zabarwienie liści jesienią - w parkach i przy drogach jako drzewo ozdobne.

Siedlisko: rośnie zarówno na żyznych glebach gliniastych, jak też na uboższych glebach piaszczystych, unika gleb skrajnie płytkich, bogatych w wapń i miejsc o wysokim poziomie wód gruntowych. Gatunek światłolubny, głęboko korzeniący się.

Moje drzewo:
Rośnie na terenie mojej byłej podstawówki. Jest to drzewo bardzo stare, prawdopodobnie jeszcze posadzone za „czasów niemieckich". Nikt nie pamięta ile dokładnie ma lat ten dąb. Podobno na placu, gdzie teraz stoi szkoła, kiedyś był sad, ale to było zaledwie około 25 lat temu, w latach 70-tych, kiedy dopiero kończono budować bloki na mojej ulicy i pojawiali się już pierwsi mieszkańcy nowego osiedla.

Moje drzewo jest dosyć niskie, jak na możliwości jego gatunku - ma około 15 metrów. Na wysokości 2 metrów jego obwód wynosi 2,40 metra. Jego korona ma kształt parasolowaty - typowy dla drzew rosnących na otwartej przestrzeni. Na pniu można zauważyć zielony barwnik, szczególnie od strony północnej - to malutki mech próbuje przetrwać. Na szczytowych konarach również zimą zielenieje kilka małych kępek - pewnie kiedyś jemiołuszka przykucnęła na gałęzi i zostawiła nasiona często spotykanego półpasożyta - jemioły. W pniu na wysokości około 1 metra jest szpara. Kilka lat temu miały tu swoje gniazdo osy. Teraz służy tylko jako śmietnik. Od kilkunastu lat drzewo to służy jako start, początek bieżni na 50, 60, i 100 metrów na zajęciach WF-u - na ziemi odchodzi od pnia równy rowek prostopadły do alejki. W październiku w szparze w korze pojawił się mały, żółty grzyb, który po jakimś czasie zniknął - pewnie został zerwany.

Kilka dni temu złamała się gałąź. Prawdopodobnie przyczynił się do tego wiatr, ale nie wykluczone, że była to sprawka naszej „kochanej młodzieży".

Znaczenie drzew i krzewów:
W lasach spotykamy naturalne biocenozy roślin drzewiastych. W przeciwieństwie do tropikalnych lasów deszczowych, w których na małej powierzchni wprost niewiarygodnie stłoczone rosną setki różnych gatunków, lasy strefy umiarkowanej mają strukturę bardziej jednorodną i przejrzystą. U nas w zwartym lesie występują na dużych obszarach tylko nieliczne i prawie zawsze te same gatunki drzew, chociaż oczywiście istnieją różnice siedliskowe. Las złożony z dębu szypułkowego i brzozy rosnący na glebach piaszczystych na nizinach musi przecież inaczej wyglądać niż las bukowy w regionie gór średnich lub las jodłowo-mieszany w wysokich partiach gór.

Urozmaicenie do dość jednorodnego krajobrazu pokrytego zwartymi lasami wprowadził dopiero człowiek. Po wycięciu fragmentów olbrzymich obszarów lasów pod budowę osiedli i użytkowanie rolnicze stworzył on powierzchnie odsłonięte, niewielkie obrzeża i duże strefy brzegowe, a tym samym nowe układy biotopów. Krajobraz naturalny zmienił się w krajobraz zagospodarowany. Mogły się w nim rozprzestrzenić takie gatunki, które poprzednio w lasach rosły dosłownie w cieniu, zwłaszcza rozmaite rośliny krzewiaste. Na odsłoniętych miedzach i skarpach, wzdłuż dróg, w zaroślach, w szpalerach drzew i krzewów oraz innych zadrzewieniach śródpolnych zaczęły one odtąd stanowić roślinność fenotypową terenów zagospodarowanych, stwarzając równocześnie gęstą sieć ekologicznie bardzo cennych mikrobiotopów, które służą innym gatunkom jako drogi rozprzestrzeniania się. Często spotkać można w szczerym polu w charakterystycznych punktach, jak rozwidlenia dróg, miejsca kultu lub upamiętnione ważnymi wydarzeniami, wspaniałe drzewa wolno stojące, które dzięki nieograniczonemu dostępowi światła mają piękny pokrój z równomiernie wykształconą, nisko spływającą koroną. Sławny buk Bavaria koło Eichstätt (Niemcy) i dąb Bartek koło Zagnańska są właśnie takimi wiekopomnymi drzewami. Drzewa i krzewy zazieleniają także nasze osiedla. Do elementów zieleni osiedlowej zalicza się zarówno lipę przy studni przed bramą, jak i potężny wiąz na wiejskim placu, czy cieniodajny kasztan. Niestety takie drzewa stają się coraz rzadsze. Jak monotonnie wygląda krajobraz bez drzew i krzewów, które go urozmaicają i wzbogacają, widać wszędzie tam, gdzie usunięto z pól aż po horyzont wszelkie zadrzewienia i gdzie nie ma na czym „zatrzymać oczu". Krzewy i drzewa są niezbędnym składnikiem środowiska nie tylko w krajobrazie naturalnym, lecz również na obszarze zagospodarowanym. Potrzebujemy ich na otwartej przestrzeni, na wsi, jak i w miejskich osiedlach. Rośliny drzewiaste nie są nam jednak potrzebne wyłącznie jako dekoracja, czy element urozmaicający krajobraz. Wielostronne i nieocenione są bowiem ich inne oddziaływania.

Nie ma innej naturalnej zapory, która by tak chroniła przed wiatrem i złą pogodą. Ściany żywopłotów czy grupy drzew zmniejszają napór wiatru i siłę uderzenia ulewnych deszczów. Szpalery drzew między polami chronią wrażliwe zasiewy przed wysuszeniem gleby przez wiatr. Krzewy i drzewa wpływają również regulująco na gospodarkę wodną. Swoimi daleko sięgającymi korzeniami spulchniają glebę, zwiększają jej pojemność wodną i zapobiegają zbyt szybkiemu odpływowi wód opadowych. Szczególnie trwałe okazuje się ochronne działanie roślinności drzewiastej rosnącej nad strumieniami i rzekami. Tam, gdzie rosną wierzby i olsze, koryto strumieni jest na tyle umocnione, że obrywanie brzegów i zmywanie cennych mad jest prawie niemożliwe. Rośliny drzewiaste są niezastąpione w oczyszczaniu powietrza. Na każdy atom węgla, który pobierają z powietrza i wbudowują w swoją masę, np. w liście lub w drewno, oddają do atmosfery dwa atomy tlenu. Źródłem energii zużywanej w tym swoistym procesie zwanym fotosyntezą jest światło. Energia świetlna jest pobierana przez liście lub inne organy zielone rośliny drzewiastej. Na wyrośniętym dębie, mającym około 100 lat i wysokość około 25 m, znajduje się około 200 tysięcy liści o łącznej powierzchni około 1200 m2. W pogodny letni dzień taka masa liści wiąże około 15 kg dwutlenku węgla i wzbogaca powietrze o prawie 8000 litrów tlenu. Ta „naturalna fabryka" nie tylko sama żyje, lecz umożliwia także życie innym organizmom. Rośliny drzewiaste są więc zielonymi płucami naszych osiedli i terenów pozamiejskich, przyczyniając się w odczuwalnym stopniu do oczyszczenia środowiska. Mimo to ludzie niszczą drzewa i krzewy. W ostatnich latach przedmiotem powszechnej troski stało się usychanie drzew na obszarach uprzemysłowionych. Zebrano w tym czasie wiele dowodów bezpośrednich i pośrednich wskazujących, że zamieranie drzew i krzewów na dużych obszarach środkowej Europy jest powodowane przez szkodliwe substancje emitowane do atmosfery. Jest znanych ponad 3000 różnych związków chemicznych, w tym dwutlenek siarki, tlenki azotu, węglowodory nie nasycone, fotooksydanty, które są zanieczyszczeniami powietrza zawartymi w spalinach przemysłowych, pojazdów drogowych i gospodarstw domowych.

Tam, gdzie występuje razem tak wiele różnych czynników, na pewno niełatwo jest ustalić, który z nich spowodował konkretną szkodę. Dlatego też zamieranie drzew i lasów uważa się za chorobę kompleksową, przy której różnorodne czynniki działają równocześnie lub kolejno jedne po drugich. Znamienne jest, że drzewa, będące od dawna symbolami potężnego wzrostu i sił życiowych, są tak silnie uszkadzane i w krótkim czasie zamierają w wyniku zanieczyszczenia powietrza. Taki stan środowiska musi zatrważać każdego z nas.