Тсуга канадская

Впервые тсуга канадская была классифицирована в научной литературе в 1763 году Карлом Линнеем, во втором издании «Species plantarum». Он присвоил ей имя Pinus canadensis^[1]. Современное название Tsuga canadensis в работе «Traité général des conifères» в 1855 году дереву дал Эли-Абель Каррьер^[2].

Своё родовое название Tsuga дерево получило по японскому названию одного из местных видов. Видовой эпитет canadensis переводится с латыни как «канадская» и указывает на естественный ареал.

Тсуга канадская представляет собой стройное высокое дерево с широкой конусовидной кроной и горизонтально расположенными, слегка свисающими ветвями. Высота дерева обычно около 20 метров, иногда достигает 30 метров, самая крупная обнаруженная в природе тсуга канадская имела высоту 53,4 метра^[5]. В естественной лесной среде ствол дерева обычно лишён ветвей более чем на половину своей длины и заметно сужается к вершине. Диаметр ствола 60—120 см^[6] (наибольший — 193 см^[7]).

У молодых деревьев кора красноватая или тёмно-коричневая, чешуйчатая. С возрастом она становится толстой и глубоко бороздчатой с плоской вершиной, приобретая тёмный седовато-коричневый оттенок. Чешуйки коры отслаиваются. Если кору сломать, части разлома покрываются фиолетовыми крапинками^[8]. Толщина коры взрослых деревьев составляет 1,3—2 см^[6].

Хвоя плоская, мелкая (0,5—1,5 см) притупленная на конце; сверху — тёмно-зелёная, с продольной бороздкой, снизу — светло-зелёная с двумя узкими полосками. Хвоинки заканчиваются небольшим черешком, который крепится к маленьким подушечкам, расположенным на веточках растения^[8].

Шишки овальные, серовато-бурые, до 2,5 см длиной, растущие прямо из верхушек веточек^[9], семена мелкие (1—2 мм), яйцевидные, с крыльями^[10].

Мужские стробилы — маленькие, жёлтые, округлые; женские стробилы — светло-зелёные.

Вдоль каждого нового побега более чем 6 см длиной имеются небольшие боковые ответвления без почечной чешуи в их основаниях. На более коротких побегах эти отростки могут включить только короткий стебель, несколько маленьких хвоинок и зеленовато-коричневую верхушечную почку. Такие побеги существенно увеличивают плотность кроны^[8].

Тсугу канадскую легко можно спутать с тсугой каролинской (Tsuga caroliniana), особенно учитывая, что районы их распространения отчасти совпадают. В отличие от последней, у тсуги канадской более узкие и мелкие шишки (обычно 1,3—2,0 против 2,5—3,8 см в длину), а иглы, в отличие от тсуги каролинской, несколько сужаются к кончику^[11].

Тсуга канадская экологически очень важный и широко распространённый вид хвойных растений восточной части Северной Америки, встречающийся от Новой Шотландии до Висконсина и Миннесоты, а также южнее Аппалачских гор в Алабаме, Джорджии, Теннесси, Южной и Северной Каролине. Рассеянные популяции можно встретить также в Индиане и западном Огайо^[12].

Чистые естественные лесные массивы тсуги канадской в 1996 году занимали 7,7 млн га, смешанные преобладающие лесные массивы — около 1 млн га (2000 год)^[13].

Полный список мест естественного обитания (в алфавитном порядке)^[14]:

Тсуга канадская является важнейшим компонентом лесного фонда Северной Америки, стабилизируя фундаментальные процессы восточной лесной экосистемы.

Естественные условия произрастания тсуги канадской — районы с влажным, относительно прохладным климатом. В северных районах ареала средняя температура января около −12 °C, июля — около +16 °C. Количество осадков колеблется от 740 до более 1270 мм в год, около половины которых выпадает летом. В более продуктивных районах вблизи Атлантического побережья и южных Аппалачей средняя температура января превышает +6 °C, а годовой объём осадков 1520 мм. Продолжительность безморозного периода составляет не менее 80 дней на северной границе и около 200 дней в восточной и южной части естественного ареала^[7].

Тсуга канадская образует чистые насаждения, однако чаще в сообществе с ней растут Сосна веймутова (Pinus strobus), Берёза аллеганская (Betula alleghaniensis), Ель канадская (Picea glauca), Ель красная (Picea rubens), Клён (Acer spp.)^[15].

Благодаря плотной кроне и затенению, нижние ярусы тсугового леса образуют устойчивую благоприятную для некоторых видов растений и животных экосистему с устойчиво высокой влажностью и относительно низкими показателями температуры^[7].

Тсуга даёт укрытие и питание для различных млекопитающих, таких, например, как древесный дикобраз, или поркупин (Erethizon dorsatum) или олень белохвостый (Odocoileus virginianus), а также почти 90 видам птиц, среди которых певун лесной зелёный (Dendroica virens), певун лесной золотистый (Dendroica fusca), мухоловка акадская (Empidonax virescens) и др.^[13]

Тсуга канадская очень теневыносливое растение — для его выживания достаточно всего 5 % ясных солнечных дней в году^[13].

Зоны морозостойкости^[16]4—7a^[17].

Посадка (пересадка) тсуги осуществляется только с хорошо защищённым относительно компактным земляным комом. Для посадки и хорошего развития растения требуется умеренно влажная, достаточно плодородная, свежая и мульчированная почва со слабокислой реакцией. Застой воды недопустим, так как ведёт к загниванию корней и гибели растения. На сухих, засоленных и известковых почвах растёт плохо^[10]. Несмотря на то, что дерево очень теневыносливо, лучше его высаживать в полутени (в тени теряет декоративность). Пересадку, особенно в зрелом возрасте, переносит плохо^[17].

Тсуга не переносит загрязнение воздуха (плохо растёт в городских условиях), а также сильные сухие ветры^[15].

Лучшее время для посадки — конец апреля или с конца августа до начала октября. При посадке расстояние между саженцами необходимо выдерживать в диапазоне 80—150 см. Глубина посадочной ямы около 75 см, при этом корневая шейка должна находиться на уровне земли. Желательно обеспечить дренаж для исключения застоя воды^[9].

Молодые растения обычно нуждаются в дополнительном фосфоре, поэтому желательно проводить подкормку фосфорными удобрениями, по крайней мере, в течение первого сезона после посадки.

Имея относительно неглубокую широкоразветвлённую корневую систему, тсуга канадская неустойчива к сильному ветру (ветровальная порода) и очень восприимчива к засухе: растению необходим регулярный полив^[18].

Молодые деревья уязвимы для лесных пожаров; старые экземпляры благодаря относительно толстой коре могут неплохо переносить поверхностное воздействие огня^[18].

Дерево умеренно морозостойко, однако молодые саженцы лучше укрывать на зиму лапником^[10].

Тсуга канадская — однодомное растение с мужскими и женскими шишками на одной ветке. Мужские стробилы начинают формироваться к 15 годам. Время цветения приходится на конец апреля — начало июня (в зависимости от географии произрастания). Пыльца обычно разносится ветром спустя приблизительно 2 недели после начала созревания — в это время прицветники женских шишек частично открыты. Приблизительно через 6 недель оплодотворение заканчивается. Во время этого периода пыльца чрезвычайно чувствительна к высыханию (частая причина отсутствия семян). Шишки достигают максимального размера в конце августа — начале сентября и в то же самое время начинают формироваться зимние почки. Шишки полностью открываются к середине октября, а рассеивание семян происходит вплоть до зимы. Обычно шишки сохраняются на деревьях в течение чуть более одного года^[7].

Тсуга канадская начинает плодоносить с 20—30 годам; к 200—300 годам достигает максимальной продуктивности и живёт до 1000 лет. Растёт медленно, особенно в молодом возрасте: необходимо 15—20 лет для достижения 10-метровой высоты^[15].

Средний диаметр ствола доминирующих экземпляров тсуги канадской в отдельных районах произрастания (по данным USDA[7])

Средняя высота доминирующих экземпляров тсуги канадской в отдельных районах произрастания (по данным USDA[7])

Самой серьёзной угрозой для тсуги канадской в местах её естественного произрастания является насекомое Adelges tsugae, интродуцированное в Северную Америку из Азии в 20-х годах XX века (впервые обнаружено в штате Орегон в 1924 году)^[12].

Это крошечное насекомое (менее 1,5 мм длиной), имеющее переменчивую окраску (от красновато-коричневого до багряно-чёрного цвета), обладающее большой скоростью размножения и устойчивое к неблагоприятным факторам окружающей среды, масштабно уничтожает питательные запасы тсуги, препятствуя её росту и развитию и поражая огромные лесные массивы^[13].

В 2009 году американскими учёными было проведено исследование, показавшее, что Adelges tsugae быстрее убивает деревья, растущие в южных районах ареала, изменяя углеродный цикл этих лесов; при этом вредитель потенциально может уничтожить большую часть популяции тсуги канадской в Южных Аппалачах в течение следующего десятилетия^[19].

В естественной среде вредителями для тсуги являются некоторые животные: поркупин (Erethizon dorsatum) обгладывает кору, повреждая даже взрослые деревья; американский заяц-беляк (Lepus americanus) может полностью лишить коры молоденькие тсуги^[18].

Тсуги также восприимчивы к следующим насекомым-вредителям и грибковым заболеваниям:

• Тсуговая пяденица^[en] (лат. Lambdina fiscellaria): личинки этой бабочки питаются иглами тсуги канадской. Хвоя становится бурой и отмирает^[18].
• Златка гемлоковая жёлтопятнистая (Melanophila fulvoguttata): личинки пробуравливают ходы в коре дерева (обычно ослабленного), заполняя его тёмными экскрементами^[18].
• Щитовка сосновой хвои (Chionaspis pinifoliae): препятствует росту молодых деревьев^[20].
• Паутинный клещ (Oligonychus ununguis): питаясь иглами, значительно ухудшает декоративность растения образованием серых или ржаво-коричневых пятен^[21].
• Клещ тсуговой хвои (Nalepella tsugifoliae): высасывает сок, вызывая частичное пожелтение и опадение хвои^[22].
• Корневая гниль — возбудитель Опёнок настоящий (Armillaria mellea). Эта грибковая инфекция находится может находиться как на живущих деревьях, так и на заражённых пнях. Последствия инфекции: жёлтая хвоя, чахлый рост и затем гибель растения^[18].
• Другие патогенные грибы^[21]: Botrytis sp., Diaporthe conorum, Myxasporium abietinus, Pucciniastruin myrtilli, Pucciniastrum hydrangeae.

Кора тсуги канадской содержит высокий процент (8—14 %) танинов^[23].

Хвоя тсуги канадской богата витамином C — в 3—5 раз больше, чем в апельсиновом соке^[24].

Эфирное масло тсуги канадской (выход из хвои составляет около 0,25 %) содержит много ценных активных компонентов, в частности: пинен, камфен, мирцен, борнилацетат (уксуснокислый эфир борнеола), лимонен, фелландрен, туйон, кадинен^[25].

Химический состав абсолютно сухой древесины тсуги канадской выглядит следующим образом^[26]:

• экстрактивные вещества — 3,4 %,
• целлюлоза — 37,7 %^[27],
• лигнин — 30,5 %,
• глюкоманнан (включая галактозу) — 18,5 %,
• глюкуроноксилан (включая арабинозу) — 6,5 %,
• прочие полисахариды — 2,9 %,
• прочие компоненты — 0,5 %.

Среди неорганических компонентов древесины тсуги значимые количества (свыше 100 миллионных долей в абсолютно сухом веществе) показывают кальций, калий, магний и марганец^[28].

Древесина тсуги практически не имеет смолы и очень долговечна. Сердцевина имеет равномерную светло-коричневую окраску с красноватым оттенком. Заболонь отчётливо не отделена от ядра, но может иметь несколько более светлый оттенок. Древесина имеют грубую неровную структуру (особенно это характерно для старых деревьев); среднюю гибкость, плотность и твёрдость; показатели сопротивления деформации и стойкости к ударным нагрузкам — ниже среднего^[29].

Некоторые механические свойства древесины^[30] тсуги канадской^[29]:

• Плотность: 430 кг/м³.
• Модуль упругости при статическом изгибе: 8273 МПа.
• Предел прочности при статическом изгибе: 61,4 МПа.
• Предел прочности при сжатии вдоль волокон: 37,3 МПа.
• Предел прочности при сжатии поперёк волокон: 5,86 МПа.
• Твёрдость: 2224 H.

Древесина тсуги канадской легко колется при инструментальной обработке, однако хорошо удерживает гвозди и имеет умеренные адгезионные характеристики для окраски^[29].

Тсуга канадская, хотя и не принадлежит к коммерчески ценным породам, имеет важное значение для целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности США и Канады, обеспечивая около 22 % общих запасов (1993 год) хвойной древесины Северо-Восточной области^[13].

Заготавливаемые деревья используют в основном для производства пиломатериалов, щепы, хвойной целлюлозы, бумаги и картона. В Новой Англии в 1999 году тсуга канадская составляла 7 % всего пиловочника и 12 % балансовой древесины^[13].

Способность древесины тсуги очень прочно удерживать гвозди и железнодорожные костыли в прошлом широко использовалось для изготовления шпал и производстве основных строительных работ. Сегодня это направление использования существенно сократилось^[18].

Пик производства пиломатериалов из тсуги канадской пришёлся на период с 1900 по 1910 год и достигал около 8 млн м³. Затем, в 1910—1920-х годах, он резко пошёл на спад, стабилизировавшись в 1950—1960-х на уровне 0,4—0,7 млн м³^[31].

В США и Канаде пиломатериалы из тсуги канадской используют в домостроении для изготовления стропил, опалубки, чернового настила для полов и обшивки крыш; также в производстве поддонов, ящиков и корзин^[29]. Не рекомендуется использование древесины тсуги для производства мебели^[32].

Шпон или доска из тсуги канадской широко используются для отделки саун^[33].

Большая часть заготавливаемой сегодня тсуги канадской используется для получения сульфатной и бисульфитной хвойной целлюлозы, применяемой для производства тароупаковочных видов бумаги и картона; древесной массы, используемой в производстве газетной бумаги^[7].

Тсуга канадская с давних пор ценилась за свою кору — важный источник дубильных веществ (танина) для кожевенной промышленности^[34]. Также кора используется в производстве корзин и получении натуральных красно-коричневых пигментов для окраски шерсти и кожи^[23].

Масштабные и разрушительные сборы коры привели к сокращению больших лесных массивов тсуги. Снижение производства танина в восточных Соединённых Штатах в начале XX века произошло непосредственно из-за нехватки сырья и послужило поиском альтернативных растительных источников^[35].

Богатый танинами отвар коры тсуги канадской в конце XIX — начале XX века рекомендовался к наружному применению в качестве средства, вызывающего сокращение тканей, подавляющее секрецию или останавливающего кровотечение. В частности, его использовали для обработки омертвелых, афтозных и других оральных язв; выпадении прямой кишки и выпадении матки. Тампоны, обработанные этим средством, служили для лечения эрозии шейки матки и контроля над выделениями^[36].

Эфирное масло тсуги использовалось наружно в качестве мази для больных и опухших тканей, а также в виде спрея для обработки носовых пазух и горла при начальных катаральных признаках. Также масло применялось для ингаляций и лечения некоторых форм экземы^[36].

Спиртовой настой тсуги применялся в качестве лёгкого возбуждающего, антисептического и вяжущего средства. В малых дозах его можно было использовать при раздражении желудка и как мочегонное средство. Наконец, ещё одним рекомендованным направлением служил противокашлевый эффект препаратов на основе этого растения^[36].

Эфирное масло, получаемое при обработке водяным паром ветвей и хвои тсуги (англ. hemlock oil), используется для приготовления мазей в ветеринарии. Оно обладает антибактериальным, антисептическим, вяжущим, потогонным и мочегонным действием; имеет отхаркивающий и противокашлевый эффект, снимает усталость. Может применяться для лечения астмы, бронхита, озноба, кашля, гриппа, различных инфекций, мускульной и головной боли, затруднённого дыхания, ревматизма, стрессового состояния^[37].

Эфирное масло из тсуги широко используется (особенно в США) в парфюмерных композициях, входящих в состав освежителей воздуха для жилых помещений, моющих средств, мыла, средств для принятия ванн и др.^[37]

Также масло тсуги используют для ароматизации жевательной резинки, прохладительных напитков, мороженого и т. п.^[38] Растительные почки («типсы») входят в состав некоторых растительных чаёв и даже особого сорта пива^[23].

Американские индейцы использовали камбий тсуги в качестве основы для хлеба и супов, а также смешивали его с сухими плодами и животным жиром для получения пеммикана. Позднее белые поселенцы также делали специальный чай на основе хвои, богатой витамином C^[34].

Отвары коры можно применять для очистки и дальнейшей защиты железа от ржавчины^[23].

Тсуга канадская — очень декоративный вид хвойных растений, встречающийся в культуре с 1736 года^[9].

Тсуга канадская является декоративным видом благодаря общему стройному габитусу, изящной кроне, мелким шишечкам, ниспадающим ветвям (особенно для плакучих форм), форме и цвету хвои. Может использоваться в солитерных и групповых посадках, для каменистых участков (карликовые и стелющиеся формы), для оформления территорий рядом с водоёмами и открытых пространств. Применима для аллейных, парковых посадок и высоких живых изгородей.

Некоторые популярные культивары^[39] тсуги канадской^[9][10][40]:

• 'Albospicata' — невысокое изящное растение (до 3 м высотой) с желтовато-белыми концами побегов.
• 'Aurea' — компактное (до 9 м высотой) медленнорастущее дерево с золотистыми верхушками побегов в молодом возрасте.
• 'Bennett' — карликовая (до 1,5 м высотой и 1,8 м шириной) медленнорастущая (годовой прирост 15 см) форма с веерообразной плотной кроной.
• 'Conica' — карликовая конусовидная форма, (до 3—4 м в высоту, диаметр кроны 2 м), годовой прирост в высоту 6—10 см, в ширину 3—5 см, склонна к подгоранию весной.
• 'Dwarf Whitetip' — карликовая (до 1,2 м высотой и 0,9 м шириной) шишкообразная форма с белыми иголками (весной и ранним летом).
• 'Everitt Golden' — Относительно высокое (до 12,2 м высотой) пирамидальное дерево с золотисто-жёлтой хвоей, приобретающей зимой жёлто-зелёный оттенок. Более зимостойкий по сравнению с другими сорт.

• 'Geneva' — невысокое дерево или куст с толстыми ветвями и тёмно-зелёной хвоей.
• 'Gracilis' — маленькое (до 1,5 м высотой) красивое медленнорастущее дерево с тёмно-зелёной хвоей.
• 'Gracilis Oldenburg' — карликовая (до 0,6 м высотой и 0,9 м шириной) очень медленнорастущая форма (в 10 лет высота 25 см) с полукруглой кроной, имеющей углубление в середине.
• 'Hussii' — карликовое (до 2,4 м высотой и 1,5 м шириной) вертикальное дерево с открытой кроной и тёмно-зелёной хвоей.
• 'Jeddeloh' — весьма распространённый карликовый сорт (до 1,5 м высотой и 1,8 м шириной) со спиральными ветвями, ярко-зелёной хвоей, обычно с многократными стволами и глубоко расщеплённой, фиолетово-серой корой.
• 'Macrophylla' — широкое коническое высокое (до 24 м высотой) плотное дерево с относительно крупными иглами.
• 'Minima' — густой карликовый сорт растения (до 0,3 м высотой и 0,5 м шириной) с мелкой тёмно-зелёной хвоей и короткими побегами.
• 'Minuta' — медленно растущее широкое карликовое дерево (до 0,3 м высотой и 0,3 м шириной) с бледно-зелёными мягкими молодыми иголками, темнеющими со временем.

• 'Nana Gracilis' — невысокий сорт (до 4,6 м высотой и 4,6 м шириной) с густой тёмно-зелёной листвой и свисающими ветвями.
• 'New Gold' — невысокое (до 4,9 м высотой) быстрорастущее дерево с ярко-жёлтой молодой хвоей.
• 'Parviflora' — красивая карликовая форма с мелкой хвоей и коричневыми побегами.
• 'Pendula' — красивая плакучая невысокая многоствольная форма (до 3,7 м высотой и 9 м шириной).
• 'Prostrata' — стелющаяся (до 0,2 м высотой и 0,9 м шириной) очень медленнорастущая форма.
• ‘Sargentii’ — старый классический привлекательный плакучий невысокий (до 4,6 м высотой и 9,1 м шириной) сорт растения, давший много других культурных сортов.
• 'Stewart’s Gem' — карликовый сорт с плотной шаровидной формой кроны (до 1,5 м высотой и 0,9 м шириной).
• 'Summer Snow' — быстрорастущее высокое (до 24,4 м высотой) дерево с очень красивой беловатой молодой хвоей.
• 'Thurlow' — быстрорастущее высокое (до 24,4 м высотой) дерево с узкой пирамидальной кроной и направленными вверх ветвями.

Тсуга канадская пока довольно редко используется в городском озеленении и ландшафтно-декоративном строительстве России.

На территории РФ тсугу канадскую можно встретить в Главном ботаническом саду РАН (г. Москва), Ботаническом саду Тверского государственного университета, Ботаническом саду Московской медицинской академии им. И. М. Сеченова^[41], Ботаническом саду Воронежского университета^[42], парках Калининградской области^[43], Сочинском дендрарии и др.

В соответствии с ГОСТ 25769-83 тсуга канадская входит в «Ассортимент хвойных пород для озеленения населённых мест»^[44].

• В 1931 году тсуга канадская стала деревом-символом штата Пенсильвания (США)^[45].