Лиственница – описание деревьев рода Larix. Основные разновидности, выращивание, заготовка и использование

Лиственницы (Larix) – это обширный род древесных растений, относящихся к семейству сосновые (Pinaceae).

Классификация рода Larix весьма запутанная, и в настоящее время даже в среде специалистов нет единого мнения на счет точного количества разновидностей этого дерева. Такая неопределенность объясняется тем, что лиственницы очень легко гибридизируют в живой природе, т.е. активно скрещиваются и образовывают специфические подвиды, которые в свою очередь продолжают гибридизировать и давать свои подвиды. Все это создает большие сложности для точной классификации. Тем не менее, с основными видами лиственницы все относительно понятно.

Типовой вид рода – Лиственница европейская (Larix decídua). Ареалом ее произрастания являются хвойные и смешанные леса Центра и Запада Европы. Растет преимущественно в горных районах на высотах между 1000–2500 м, в предгорных районах местами спускается до 250-300 м над уровнем моря.

Как выглядит лиственница

На территориях стран СНГ произрастает более десяти разновидностей лиственницы. Но абсолютное большинство лесообразующих запасов (99%) припадает на два вида – лиственница даурская (Larix dahurica), она же лиственница Гмелина (Larix gmelinii) и лиственница сибирская (Larix sibirica). На долю даурского вида припадает 86% от всех лиственничных запасов РФ, на долю сибирской — 13%. Примечательно, что оба эти вида превосходят европейскую лиственницу по прочности и биостойкости, благодаря более высокой плотности древесины.

Наравне с «большой тройкой» (европейская, сибирская и даурская) существует еще более 15 общепризнанных представителей рода Larix. Вот лишь самые известные из них.

Популярные представители рода Larix

Лиственница хвойное или лиственное дерево?

Лиственница — это хвойное дерево. Но оно обладает нетипичной для хвойных пород сезонной чертой: каждый год перед зимой — сбрасывает иголки.  Именно из-за этой схожести поведения с лиственными деревьями и происходит название «лиственница», при том что отдел и класс этой породы — хвойные.

Почему лиственница сбрасывает иголки?

Осыпание хвои связано с тем, что на период холодов  дерево вынуждено сократить интенсивность испарения воды кроной. Такая экономия обуславливается особенностями корневой системы: у лиственницы она очень неприхотлива и может приспосабливаться к сложным условиям, например, расти в верхнем слое почвы над вечной мерзлотой. Это в свою очередь объясняет неглубокое залегание корней. Как следствие, зимой деревьям приходится экономить влагу, которая плохо усваивается из промерзшей почвы. Отдельно отметим, что в ювенильный период (не достигнув половой зрелости) эти деревья способны переживать зиму без сбрасывания хвои.

Европейская лиственница в разное время года: зимой, весной, летом и осенью

Где растет лиственница

Основные зоны произрастания лиственницы в Евразии – Восточная Сибирь и Дальний восток (здесь сосредоточено 95% всех евразийских насаждений этой породы). Третье место по распространенности занимает Западная Сибирь.

Общемировой ареал произрастания лиственницы: Северная Америка, субарктические и субальпийские области Европы, горные районы Азии, включая Японию и Китай.

Лиственницы достигают в высоту 30−45 м, при этом диаметр ствола в комлевой части может доходить до 1 м. Среди всех хвойных лиственница характеризуется наибольшим объемом ствола по отношению к другим частям дерева. В раннем возрасте дерево имеет тонкую и гладкую кору, но по мере взросления она утолщается, покрывается глубокими трещинами, темнеет и в итоге приобретает красно-бурый оттенок.

Хвои лиственницы узкая и нежесткая, имеет характерный приплюснутый профиль. Цвет – светло-зеленый. Иголки растут или рыхлыми пучками (по 25-40 хвоинок), или произрастают единично по спирали из удлиненных побегов. Осенью происходит ежегодное сбрасывание хвои.

Благодаря короткой и жидко растущей хвое дерево имеет ажурную крону, которая способна пропускать много света. Сама форма кроны вариативна и зависит от того в каких условиях произрастает лиственница: при наличии близко расположенных деревьев (подгона), крона приобретает узкую высоко поднятую форму; у отдельностоящих деревьев крона раскидистая.

Шишки лиственницы

Лиственница является однодомным деревом, у которого на одном растении сосуществуют и мужские, и женские шишки (стробилы), выполняющие функции органов размножения. Некоторые виды этих деревьев могут проявлять двудомность, но это наблюдается очень редко. Среди всех хвойных, лиственничные деревья относительно рано начинают плодоносить. В среднем они начинают давать шишки и семена с 25-летнего возраста (при благоприятных условиях). Молодые шишки имеют нежно-фиолетовый цвет и контрастно выделяются на фоне хвои. С возрастом они темнеют.

Циклы урожая у лиственницы зависят от множества факторов, в первую очередь от характера почв и климата. Но даже при самых хороших условиях прирост шишек не может происходить чаще, чем раз в два года. На практике эта периодичность в среднем составляет 3-5 лет.

Размер лиственничных шишек ощутимо меньше, чем у большинства хвойных пород. В среднем их длина – не более 40 мм. У различных видов лиственницы высыпание семян происходит в разное время года: это может быть осень, зима, весна, а в некоторых случаях и лето. Семена разносятся ветром на большие расстояния.

Искусственно выведенные формы лиственницы

Многие разновидности лиственниц получили  в  процессе селекции. Результатом такого разведения стали нетипичные для живой природы виды, отличающиеся формой кроны, окрасом и фактурой коры, размером шишек и пр. Пожалуй, самым известным искусственно выведенным лиственничным деревом является пендула (Larix decidua Pendula). Это одна из форм лиственницы европейской, которая, впрочем, совершенно не похожа на своего прародителя. Пендула отличается меньшими размерами и свисающими до земли ветвями. Этот вид пользуется большой популярность как ландшафтное дерево, а также он дал начало нескольким искусственно выведенным садовым формам с плакучей кроной.

Как быстро растет лиственница?

В раннем и среднем возрасте лиственнице свойственен активный рост. При благоприятном климате и на хорошей почве 5-10-летние деревья могут ежегодно прибавлять до 1,5 м в высоту. Среди хвойных пород это один из самых высоких показателей энергичности роста.

Сколько живет лиственница?

Средняя продолжительность жизни лиственницы составляет 450-600 лет. Но этот показатель относителен. При благоприятных условиях дерево может жить до 700-1000 лет. В отдельных районах тайги встречаются образцы, возраст которых — порядка 1300 лет. Одними из самых старых ныне растущих представителей этого вида считаются альпийские лиственницы в Мэннинг Парке (Канада) – возраст некоторых из них превышает 1900 лет.

Какая почва нужна лиственнице?

Лиственница очень неприхотлива к условиям произрастания. Это могут быть болота, долины, прибрежные зоны рек, сильно увлажненные мари, сухие горные склоны, участки с близким залеганием вечной мерзлоты. Такой всеядный характер определил нетребовательность к качеству почв: глина, песчаник, известняк, подзолистые почвы. Лиственница является кальцефилом, поэтому единственным принципиальным условием для нее является присутствие в почве извести. Оптимальные условия для произрастания сибирской и европейской лиственниц – это хорошо увлажненные и дренированные грунты главным образом среднеподзолистые супесчаные и суглинистые почвы, деградированный чернозем и глины.

Ядро

Лиственницы являются ядровыми породами. Формирование этой физиологически неактивной зоны ствола начинается с 4-5-летнего возраста. В стволе зрелого дерева доля ядра составляет 70-75%. Цвет ядровой зоны – красновато-бурый. Он отличается повышенной твердостью, биостойкостью, высоким содержанием камеди и смол.

Заболонь

Слой светлой заболони – тонкий, на срезе ствола он не превышает 10-20 мм. Ближе к вершине доля заболонной древесины больше, чем в комлевой части. Заболонь состоит из живых клеток, которые выполняют проводящие функции, необходимые для питания дерева. Таким образом, в отличие от ядра, эта часть ствола более проницаема и эластичная и соответственно не такая прочная и биостойкая.

Годичные кольца (ранняя и поздняя древесина)

На поперечном срезе лиственничного ствола хорошо просматриваются чередующиеся слои годовых колец. Светлые участки – это зоны т.н. ранней древесины (она рыхлая и менее прочная). Темные – зоны поздней древесины. Вместе слой светлой и темной древесины образуют один годовой слой. У лиственницы его ширина может варьироваться от 0,5 до 2,2 мм в зависимости от условий произрастания, питания, количества солнечного света и возраста дерева.

Зоны поздней древесины  имеют повышенную плотность и характерный темно-бурый окрас. Это объясняется толщиной клеточных стенок, которая почти в три раза больше, чем у светлых участков ствола. Если сравнивать с остальными хвойными породами, лиственница имеет наибольший объем поздней древесины (до 40%). Для сравнения: у сосны доля твердых участков не превышает 27%. Этим объясняется повышенная плотность, прочность и другие физико-механические свойства лиственничной древесины, которые мы подробно рассмотрим далее.

Какая лиственница лучше?

Физико-механические характеристики дерева – твердость, упругость, прочность, устойчивость к биологическому разложению  –  зависят главным образом от соотношения зон раннего и позднего созревания древесины.

Соотношение ранней и поздней древесины у лиственницы сибирской и европейской

У одних и тех же пород соотношение светлых и темных участков может разниться. Это связано с множеством факторов, но в первую очередь – с климатом. При благоприятных условиях дерево растет быстрее и в нем преобладает рыхлая ранняя древесина. В то время как лиственницы, которые растут в более сложных природных условиях, имеют более широкие темные зоны годичных колец, что в свою очередь повышает прочность древесины.

В представленной ниже таблице хорошо видно, как меняются механические свойства лиственничных пород в зависимости от региона произрастания.

Сравнение характеристик европейской, сибирской и даурской лиственниц

Плотность

Средняя плотность лиственницы – 650 кг/м³, но этот показатель может варьироваться в зависимости от региона произрастания и процентного содержания влаги в древесине. В некоторых случаях исходное значение может увеличиться на 25-30%.

Лиственничная древесина значительно превосходит по плотности остальные хвойные породы: она  на 25% плотнее сосны, на 30% – ели, и на 40-45% – пихты. Сибирская лиственница всего на 7-9% уступает по этому показателю древесине бука и дуба. С точки зрения структуры, плотность определяется количеством поздней древесины (темных зон) по отношению к ранней, о чем мы подробно говорили выше.

Влажность

Присутствие влаги в древесне сильно меняется в зависимости от зоны ствола. В менее плотной заболони содержание влаги больше, в твердой ядровой части – значительно меньше. Это связано с анатомической спецификой развития ствола, о чем говорилось выше. По этим же причинам ядро и заболонь сильно отличаются в своих способностях пропускать влагу и пар.

Усушка и набухание

В ходе усушки проявляется непростой характер лиственничных пиломатериалов, с их склонностью к короблению и растрескиванию. Снять сложные внутренние напряжения в структуре древесины получается только естественным образом: со временем они снижаются сами по себе при условии правильной сушки. Подробнее о технологических нюансах высушивания лиственницы мы будем говорить ниже.

При высушивании лиственницы до рабочих 12% влажности усушка древесины может доходить до 9-10% от изначального объема. Наиболее сильно усадка происходит в тангенциальном направлении, в радиальном – ощутимо меньше, и почти незаметна вдоль волокон. После высыхания лиственница не склонна к разбуханию при обычных колебаниях влажности, это происходит только в пределах гигроскопичности, когда волокна полностью насыщаются влагой.

Древесина лиственницы имеет высокую прочность. По сжатию/растяжению вдоль волокон она превосходит сосну в среднем на 40%; в направлении поперек волокон эти показатели ощутимо ниже и в некоторых случаях даже уступают сосне. Сопротивление сжатию/растяжению сильно зависит от влажности (сухая древесина более прочная). По стойкости к механическим повреждениям лиственница сравнима с дубом. При этом, когда мы говорим о незаурядной прочности, важно не забывать и о массе, которая превосходит ту же сосну на 30-38%.

Лиственница обладает очень высоким модулем упругости. По этому показателю она значительно превосходит не только все хвойные породы, но и большую часть лиственных. За счет этого древесина отлично сопротивляется изгибанию (в том числе ударным изгибам), но вместе с тем уязвима перед раскалыванием.

Лиственница или сосна что лучше?

Лиственница в строительстве: сравнение характеристик древесины с другими породами (ель, пихта, сосна)

Как отличить лиственницу от сосны

По цвету. В свежесрубленном состоянии сосна и ель на срезе желтовато-белые, а по мере высыхания становятся желто-бурыми (особенно сосна). Лиственница же отличается характерным коричневым оттенком, а при 8-12% влажности глубина ее цвета может меняться до коричневато-красного.

По весу. Лиственница почти на треть тяжелее сосны и ели. Из-за высокой плотности лиственничная щепа тонет в воде заметно быстрее.

По структуре колец с торца. Лиственница отличается более плотным расположением годичных колец, широким ядром и очень узкой светлой заболонью. В сосне преобладает заболонь, а ядро, наоборот, значительно уже; годичные кольца не такие плотные и менее контрастные.

По рисунку на пласти. Лиственничные пиломатериалы имеют контрастный и хорошо заметный рисунок годичных колец, который становится еще четче, если смочить поверхность водой. Текстурный рисунок сосны – бледный; граница между поздней и ранней древесиной просматривается нечетко.

По твердости. Если провести ногтем или легким нажатием гвоздя поперек волокон, на лиственнице след будет менее заметным, чем на сосне.

По запаху. Сосна и ель имеют выраженный хвойный запах, даже если древесина подверглась обессмоливанию, в то время как лиственница практически не пахнет.

Сортность лиственничных досок зависит от количества древесных пороков, присутствующих  в готовом изделии . При этом пиломатериалы всех сортов сушат в общей камере, раскраивают на одних и тех же станках и изготавливают из общей партии пиловочника. Разделение на сорта происходит уже после производства пиломатериалов.

В зависимости от количества пороков, их вида и локализации выделяют 5 сортов/групп пиломатериалов из лиственницы:

• 1 группа – сорт «Экстра» (полное отсутствие пороков и дефектов обработки)
• 2 группа – сорт «Прима»
• 3 группа – сорт А+
• 4 группа – сорт АВ
• 5 группа – сорт С

Сорта изделий из лиственницы

Открыть таблицу в оригинальном размере

*на оборотной стороне изделия (невидимой при эксплуатации) пороки не нормируются

Чтобы древесина стала полноценным строительным материалом ее нужно высушить. Содержание влаги в ней должно соответствовать условиям эксплуатации. Так, для использования внутри помещений пиломатериалы высушивают до рабочих 8–12% влажности. Для изготовления конструкций, которые используют на улице, этот показатель должен составлять 12–19%.

Лиственница – не самое податливое дерево в плане сушки, почти такое же проблемное, как дуб. Сильно выраженная анизотропия, обусловленная сложной системой внутренних напряжений, приводит к проблемным видам коробления и глубоким растрескиваниям. Это происходит даже при  «щадящей» атмосферной сушке с соблюдением всех базовых правил укладки пиломатериалов в штабель. На некоторых предприятиях, заготавливающих лиственничные пиломатериалы, процент брака, вызванный дефектами сушки, может доходить до немыслимых 45-50%.

Для уменьшения процента отбраковки лиственницы, лучше использовать радиальный распил, но на практике чаще применяют именно тангенциальный раскрой, как более экономный. В итоге получается классическая ситуация, когда «скупой платит дважды».

Удаление влаги в конвективных камерах при стандартных «хвойных» режимах  также далеко не всегда решает описанные проблемы. Ускоренная сушка при высоких температурах приводит к сильному короблению верхних и средних слоев штабеля. В дополнение к этому часто появляются сквозные радиальные трещины по всей длине деревянных заготовок. Чем больше толщина древесины, тем сильнее проявляются деформации. Попытка продлить время сушки на минимальных температурах приводит к сильным потемнениям древесины.

Добиться качественного и равномерного высыхания лиственничных пиломатериалов, с минимальным процентом брака помогаю современные сушильные камеры с технологиями дополнительного увлажнения высоким давлением, датчиками равновесной влажности, цифровыми контроллерами потока воздуха и другими высокотехнологичными опциями. Как правило, режим сушки разных видов лиственницы предполагает отдельные программы. Исходя из опыта некоторых предприятий, решивших инвестировать в такое оборудование, процент брака при сушке лиственницы вполне реально снизить до приемлемых 3-5%.

Наряду со всеми перечисленными достоинствами еще одним уникальным свойством лиственницы является ее биостойкость. Она демонстрирует невероятную сопротивляемость ко всем неблагоприятным факторам –  древоокрашивающим и дереворазрушающим грибам, агрессивным средам, а также разного рода насекомым-древоточцам.

Ядровая часть лиственницы – она формирует большую часть ствола – имеет очень высокую биостойкость. По этому показателю она почти в 2 раза превосходит дуб и ясень. Столь незаурядные характеристики достигаются за счет изначально высокой плотности ядра и очень высокого содержания экстрактивных веществ. Для сравнения, у лиственницы Гмелина присутствие смол и камеди достигает 22,7 %, что в пять раз больше, чем у сосны (до 4.8%). Благодаря этим качествам лиственница незаменима для конструкций, используемых в сложных условиях, например, при сильных температурных перепадах или прямом контакте с влагой.

Что делают из лиственницы

Значение лиственницы как строительного материала всегда было очень велико. Еще со Средневековья ее активно использовали для возведения домов, мостов и в судостроении. Она нередко применялась для строительства дорог. Сегодня, в эпоху доступности самых разных  строительных материалов, сфера использования лиственничной древесины все так же обширна: от возведения гидротехнических конструкций и заготовки шпал, до изготовления пиломатериалов для деревянного строительства.

Благодаря красивой текстуре лиственницу всегда ценили как материал для изготовления мебели. Эстетичность и долговечность этой древесины определили ее популярность для внутренней и внешней отделки жилищ: особым шиком обладают паркет из лиственницы, палубная доска, вагонка и другие обшивочные материалы.

Лиственничная древесина – востребованный материал для изготовления деревянных евроокон со стеклопакетом, которые в наше время по праву считаются самыми популярными системами.

В качестве отделочного материала лиственница успешно конкурирует с такими породами как дуб, американский клен, ясень, и учитывая возрождение интереса к светлой отделке, ее дизайнерская ценность только растет.

Корневая часть лиственницы обладает повышенной прочностью, но что более важно – выразительной свилеватой текстурой. Благодаря этим качествам она высоко ценится мастерами и активно используется в декоративно-прикладном искусстве: из нее делают различную утварь и предметы декора.

В дополнение к своей прочности и эстетике лиственница очень музыкальна. Ее незаурядные акустические достоинства заприметили много веков назад, и с тех пор используют для изготовления самых разных музыкальных инструментов – в том числе органов.

Промышленной переработке также подвергают кору и хвою. Кора служит сырьем для извлечения ценных дубильных веществ (таннидов), из которых делают красители для тканей и кожи. Хвою используют в качестве сырья для экстрагирования эфирных масел.

Медицинское использование камеди (живицы)

Биологические активные вещества, содержащиеся в лиственнице, активно используют в медицине. Главным образом речь идет о камеди (живице) – смолистой густой массе, которая проступает в местах повреждения дерева и таким образом «заживляет» рану, препятствуя проникновению внутрь ствола грибов и древоточцев.

По химическому составу камедь представляет собой сложное образование полисахаридов в сочетании с солями органических кислот калия, магния и кальция. Одним из основных полисахаридов, входящих в состав лиственничных камедей, является арабиногалактан. Наибольшее содержание этого вещества присутствует в лиственнице даурской и сибирской (до 15-17%)

Растительные полисахариды, содержащиеся в лиственничной живице, находят широкое применение в фармакологии, ветеринарии и косметологии. Экспериментально доказана их высокая эффективность при выведении солей тяжелых металлов и радионуклидов из человеческого организма. Научно подтверждено действие арабиногалактана как высокоэффективного иммуномодулятора. Также он оказывает выраженное гастропротекторное и антимикробное действие. Помимо прочего в живице содержится высокая концентрация природных антиоксидантов, помогающих бороться со старением и оказывающих комплексное ревитализирующее воздействие на организм.

В народной медицине лиственничную живицу испокон веков использовали для лечения бронхита, простуды и других респираторных заболеваний. Камедь традиционно применяли при ревматизме, желтухе и кожных проблемах, а также как припарку при ранах, отеках и ожогах. Коренные народы севера варили чай из иголок лиственницы и пили его при кашле и запоре. Смола лиственницы также использовалась для лечения расстройства желудка, заболеваний почек и легких. Эффективность таких народных методов лечения нашла успешное подтверждение в современных научных исследованиях.

Лечебные свойства хвои

Из хвои лиственницы экстрагируют фитонциды. Эти биологически активные вещества находят не менее широкое применение в медицинской практике, чем камедь. Фитонциды используют для лечения/профилактики простудных и вирусных заболеваний, гнойных ран, трофических язв. Хорошо доказана эффективность лиственничных фитонцидов как средства для улучшения секреторной активности ЖКТ, а также сердечной деятельности. В Японии и Южной Кореи широко распространена терапевтическая практика под названием «купание в лесу», когда активно вдыхают естественно выделяемые фитонциды хвойных деревьев, с целью улучшить здоровье.

На зрелых лиственницах часто развиваются трутовики (лиственничные губки). Они содержат высокие концентрации агарициновых кислот, жиров, фитостерина, маннита и глюкозы, которые также широко используют для нужд современной медицины.

Многочисленными лабораторными исследованиями подтверждено, что биологически активные вещества, экстрагируемые из лиственницы, являются безопасным соединением для приема внутрь человеком. Тот же арабиногалактан сегодня доступен как пищевая добавка в виде порошка, который можно растворять в воде или посыпать прямо на пищу, а также в форме таблеток или жевательных резинок. В мировой медицинской практике не было зарегистрировано подтвержденных токсических эффектов от применения экстрактов, получаемых из лиственницы. Тем не менее, при их использовании возможны аллергические реакции, проявляющиеся в виде сыпи, крапивницы и контактного дерматита. Поэтому консультация с врачом перед использованием экстрактов лиственницы в любом из вариантов является обязательной.