Семейство Березовые (Вetulaceae)
По числу родов и особенно видов березовые уступают буковым. В этом семействе 6 родов и, вероятно, лишь немногим больше 150 видов. Роды березовых образуют две довольно хорошо различающиеся между собой группы, которые одними ботаниками выделяются в отдельные трибы, другими - в подсемейства, а некоторыми даже возводятся в ранг самостоятельных семейств. В настоящем издании мы их рассматриваем как 2 подсемейства: березовые (Betuloideae), в которое входят роды береза (Betula) и ольха (Alnus), и лещиновые (Coryloideae), включающее роды лещина (Corylus), граб (Carpinus), хмелеграб (Ostrya) и остриопсис (Ostryopsis). Иногда род лещина - ввиду его своеобразия выделяют в самостоятельное семейство лещиновых (Corylaceae), а граб, хмелеграб и остриопсис включают в семейство грабовых (Carpinaceae). Самые большие роды - береза (около 65 видов), ольха и граб (по 30-40 видов), а самые маленькие - хмелеграб (10 видов) и остриопсис (2 вида).
Березовые - типичные бореальные растения, распространенные во всех умеренных, внетропических областях северного полушария. Лишь отдельные виды рода ольха заходят в Южную Америку (до Чили и Аргентины), а в Азии доходят до Бенгалии и Северного Вьетнама. Однако в южных областях они растут только в горах. Отдельные виды березы и ольхи на севере доходят до лесотундры и тундры и в горах поднимаются до субальпийского пояса. В этих суровых условиях они приобретают карликовые и стелющиеся формы.
Наиболее полно березовые представлены во флорах восточных частей Азии и Северной Америки. Березовые являются важными составными элементами лесных формаций, входят в состав хвойных и смешанных лесов, а местами образуют чистые лесные и кустарниковые сообщества. Они слагают кустарниковые и кустарничковые тундры, местами формируют северную, южную или верхнюю границу леса. Березовые - однодомные, листопадные, ветроопыляемые деревья либо более или менее крупные кустарники и даже кустарнички с прямыми или искривленными стволами, с симподиальным ветвлением побегов. Листья очередные, с перистонервным жилкованием (рис. 163), с более или менее длинными черешками либо почти сидячие, чаще с пильчатым или зубчатым краем, иногда лопастные или рассеченные. Довольно крупные прилистники опадают очень рано. Железистые многоклеточные волоски, особенно ярко выраженные на молодых листьях и в дочках, развиваются на концах зубцов листьев. У всходов эти волоски ярко-красные, окрашенные антоцианами.
Листья в почке у березовых сложены не только пополам, по главной жилке, но еще и между боковыми жилками, параллельно им, так что каждая лопасть или зубец налегает на выше расположенный. Листья, прилистники, черешки, почки и молодые побеги бывают голыми или покрытыми восковым налетом либо опушенными более или менее интенсивно вплоть до войлочного опушения. Волоски одно- и многоклеточные, короткие и длинные, мягкие и щетинистые, бесцветные и бурые. Большую роль играют железистые многоклеточные головчатые волоски, густо располагающиеся на различных органах, а в пазухах почечных чешуи целыми гроздьями. Много их на чешуях в соцветиях, где они нависают над развивающимися цветками.
Молодые ветви березовых покрыты пробкой. У видов подсемейства березовых наружные слои пробки, содержащие характерные крупные, горизонтально вытянутые чечевички, легко отслаиваются. Своеобразный белый цвет коры березы связан с наличием в ее клетках особого белого порошкообразного вещества - бетулина, высыпающегося из клеток при отшелушивании коры. Береста, расположенная глубже, - это та же пробка, что и у пробкового дуба, но более тонкая.
Корневая система довольно мощная, у многих видов поверхностная. Характерно наличие микоризы. Вокруг мелких корешков образуется чехол из гиф грибов. У некоторых видов ольхи (ольха черная, ольха серая - A. incana) на корнях имеются клубеньки (диаметром до 5 см) с микроорганизмами (из группы лучистых грибков-актиномицетов или бактерий), усваивающими свободный азот из воздуха и обогащающими почву этим ценным элементом По внешнему виду мужские и женские соцветия обычно хорошо различаются: мужские соцветия длинные, сережковидные, во время цветения висячие; женские - короткие, прямостоячие, шишковидные или висячие. Соцветия сложные: на оси соцветия, в пазухе каждой из кроющих чешуи, в основе, лежит трехцветковый дихазий (рис. 165), состоящий из одного вторичного и двух третичных цветков, двух вторичных и четырех третичных брактей. У разных родов и видов наблюдается редукция и срастание того или иного количества чешуи и цветков. В женских соцветиях обычно отсутствует вторичный цветок и дихазий у них двухцветковый (рис. 165), лишь у березы он трехцветковый (рис. 165). У лещиновых мужские дихазий одноцветковые. У видов подсемейства березовых в женской сережке оставшиеся брактей срастаются в кроющую чешую, трехлопастную у березы, слабопятилопастную, очень плотную, массивную у ольхи. У лещиновых чешуи срастаются в изящные, иногда довольно кожистые плюски, разрастающиеся вместе с созреванием плодов.
Цветки у березовых мелкие, невзрачные, циклические, однополые. Лишь как аномалии у них встречаются обоеполые цветки. У ольхи в мужском цветке 2-4 чашелистикам противолежат 2-4 или много (в пучках) тычинок, причем проявляется тенденция к зигоморфии. У березы двум чашелистикам противолежат две двугнездные (результат расщепления) тычинки. У лещиновых околоцветник отсутствует. У лещины 4 тычинки, расщепленные на 2, и кажется, что их 8; у граба 12 тычинок. Чашелистики трехлопастные, невзрачные, чешуевидные. Тычиночные нити очень короткие, свободные или сросшиеся у основания. Пыльники крупные, продолговатые. Чашечка в женском цветке невзрачная, а у видов подсемейства березовых даже вообще не выражена. Завязь двугнездная, а наверху одногнездная, с 1-4, чаще 2 висячими семязачатками.
Начав развитие в начале лета, к зиме мужские цветки бывают полностью развиты, готовы к цветению. Ветки, внесенные зимой в комнату, начинают пылить. У видов подсемейства березовых (кроме подрода кремастогина) мужские сережки зимуют голыми, они покрыты смолами, окрашены в темные тона. Женские соцветия (кроме подрода ольха) зимуют обычно в почках, выходят из них весной. К зиме женские цветки бывают развиты очень слабо. Ко времени цветения и опыления в еще открытой завязи самое большее начинает развиваться семязачаток. У некоторых видов цветение наступает в начале мегаспорогенеза.
Цветут березовые одновременно с распусканием листьев (береза, остриопсис) или даже немного раньше (ольха, лещина). Ветви деревьев покрываются длинными, повислыми, легко раскачивающимися от малейшего дуновения ветерка мужскими сережками, оси; которых сильно вытягиваются (в 10-15 и более раз), делаются гибкими и мягкими, чешуи при этом раздвигаются и пыльники обнажаются. Пыльники растрескиваются продольно, и зрелая, сухая, легкая, ярко-желтая пыльца высеивается и далеко разносится ветром (рис. 164).Пыльца разносится ветром. Однако не исключено, что в некоторых случаях переносчиком пыльцы могут быть и ползающая и летучая тля, мелкие жучки и другие насекомые, мириадами переползающие и перепархивающие с соцветия на соцветие.
Хотя свободному распространению пыльцы способствует отсутствие листьев или их малые размеры во время цветения, лишь небольшая часть пыльцы попадает на рыльца. Но вырабатывается она в таком изобилии, что большинство завязей оказывается опыленными. Более того, на рыльце обычно попадает и на нем же прорастает сразу много пылинок.
После пыления мужские сережки усыхают и отваливаются, женские продолжают развиваться, увеличиваются во много раз, видоизменяются внешне и превращаются в соплодия. Пыльца на рыльце дает единственную пыльцевую трубку, способную расти только эндотропно, по межклетникам.
В экономике березовые давно находят разнообразное применение, а многие виды имеют и промышленное значение. Используются буквально все части растений. Древесина многих видов является отличным топливом (например, береза), дает ценный древесный уголь (березовый - лучший уголь для металлургии, лещиновый - для изготовления пороха, ольховый и лещиновый - лучшие чертежные угли и т. д.), прекрасную фанеру, доски, используется в столярно-мебельном, экипажном и токарном производстве, в сельскохозяйственном машиностроении, в строительстве (особенно ольха, граб, лещина; береза значительно меньше, поскольку она не стойка к повреждению грибами), как материал к гидросооружениям (ольха черная) и т. д. Очень крепкая древесина березы даурской (Betula daurica), березы каменной и березы железной и хмелеграба не уступает наиболее твердым древесинам, таким, как древесина самшита, фисташки. По сопротивлению на изгиб древесина этих берез приближается к железу и превосходит чугун. Она используется в машиностроении и инструментостроении, незаменима для изготовления сильно трущихся деталей, ткацких челноков. Темная древесина берез вишневой и Максимовича служит имитацией красного дерева и идет на экспорт. Очень красива древесина березы карельской (В. pendula f. carelica), особенно ее капов. Она напоминает мрамор и идет на облицовку и внутреннюю отделку зданий, на изготовление художественной мебели, музыкальных инструментов. Широко используется свойство высокой упругости древесины березовых. Тонкие ветви лещины, березы идут на изготовление обручей, удилищ, плетеных изделий.
Кору березы - бересту используют для изготовления мелких изделий. Из коры березы полезной в Китае получают бумагу, а из коры березы бумажной индейцы делают каноэ, пироги, крыши. Из коры, листьев и сережек многих видов извлекают дубильные вещества (5-16% у некоторых видов ольхи), получают краски (черная, красная, желтая) для кожи, мехов и тканей. Из бересты березы вырабатывают сажу, гонят деготь, из листьев березовых получают ароматические эфирные масла, из древесины - метиловый спирт и другие продукты сухой перегонки. Кора ольхи серой содержит также альнулин и альнирезиноль, имеющие промышленное значение; древесина содержит камедь ксилан. Из сока березы делают квас и сиропы. Орехи лещины идут в пищу. Из них добывают высококачественное масло, используемое в пищу, а также в кондитерской, пищевой, лакокрасочной, медицинской промышленности. Из жмыха готовят халву. Листья, почки, молодые ветви многих березовых, грибные наросты на коре березы (чага) используют в медицине для лечения различных заболеваний. Кроме того, представители березовых, особенно в местах, где они образуют насаждения, предоставляют убежища и корм для промысловых и домашних животных, особенно в зимнее и ранневесеннее время. Они служат веточным кормом, используются в пчеловодстве (клей, перга). Некоторые виды березовых очень ценятся в зеленом строительстве. Их используют в садово-парковых насаждениях (например, береза, хмелеграб, граб) - настолько они декоративны. Виды ольхи служат для агромелиорации; они незаменимы при облесении мокрых и пойменных участков, трясин, оврагов. Хмелеграб пригоден для облесения каменистых пустырей, лещина разнолистная (Corylus heterophylla) и некоторые ольхи - для зеленого строительства в районах с суровым климатом. Много сортов лещины разводят как плодовые деревья.
