Отбор дендрохронологического материала

 

С произрастающих деревьев отбор образцов древесины (кернов) производится посредством возрастного бура (Преслера) на высоте 0,3-1,3 м от поверхности земли по одному радиусу с дерева. В случае если позволяла длина бура, дерево просверливалось насквозь (т.е. за один прием брался образец по двум противоположным радиусам). По сравнению с взятием спилов, отбор кернов позволяет минимизировать ущерб, наносимый деревьям и отобрать максимально необходимое количество образцов (что предпочтительно для оценки общего сигнала в выборке) за небольшой интервал времени. Сверление кернов производилось в направлении перпендикулярном продольной оси ствола дерева, при этом следили, чтобы бур не отклонялся в перпендикулярном направлении и проходил через сердцевинное кольцо или вблизи от него. К отбору кернов подходили особо тщательно, так как направление радиального бурения образцов в последующем определяет направление измерения характеристик прироста и качество хронологии (отклонение возможно лишь в пределах ширины зачищенной поверхности керна, но не более 4–5 мм).

         Керны брались с деревьев трех возрастных групп: старых, средних и молодых. Это облегчает поиск выпавших и «ложных» колец при выполнении процедуры перекрестной датировки. В случае отбора кернов, содержащих эксцентричные годичные кольца, сучки, они отбраковывались, и отбор образцов производился снова. При сверлении старых деревьев с участков ствола, содержащих гнилую древесину, керны отбирались с разных сторон и на разной высоте, чтобы получить образец удовлетворительного качества. Высверленные керны упаковывались в специально подготовленные бумажные контейнеры (свернутый в трубочку и проклеенный лист бумаги формата А4). При этом внутренний диаметр контейнеров не должен более чем на 1–2 мм превышать диаметр образца.

    В подобных контейнерах удобно транспортировать, сушить и хранить образцы до процесса камеральной обработки. Обычно для построения одной обобщенной хронологии с участка отбиралось 20–30 кернов с деревьев одного вида. Каждый контейнер после упаковки в него образца подписывался сверху перманентным маркером. Обычно первые символы шифра представляют собой сочетание букв латинского алфавита, которые обозначают код местообитания (например, KAZ – р. Казым). Следующие цифровые символы (от 01 до 99) обозначают номер модельного дерева, а последний буквенный символ (начиная с «а») - номер радиуса. На одном из контейнеров фиксируется полная информация об участке сбора: код участка и керна, вид дерева, высота и дата взятия.

     При работе с остатками отмерших деревьев, сохранившимися на дневной поверхности, отбор поперечных спилов (дисков) проводился бензопилой «Shtil 260». Данная модель имеет удачное сочетание мощного двигателя, небольшого веса, что делает эту модель идеальным инструментом для работы в горных (походных) условиях.

​

С исторических и археологических памятников. Отбор образцов с памятников истории проводится тремя различными способами, в зависимости от состояния и особенности изучаемого объекта (1 – в виде поперечных спилов, 2 – в виде клиновидных секторов, 3 – в виде кернов). Поперечные спилы обычно берут с разобранных, но уже атрибутированных бревен археологических построек, разрушенных и подготовленных на слом архитектурных памятников или из замененных при выполнении реставрационных работ бревен здания. Толщина образцов зависит от степени сохранности древесины и колеблется от 2-5 см до 8 см, т.к. большая толщина неприемлема для камеральной обработки и измерений годичных колец, внешняя поверхность спила должна быть ровная (Рис. 2). При взятии поперечных спилов с растрескавшихся и сгнивших остатков древесины участок выпиливания предварительно стягивается клейкой лентой (изолентой, скотчем). Для предотвращения последующего высыхания и растрескивания образцы упаковываются в пищевую пленку и номеруются с указанием уровня  и географических координат, причем информацию лучше дублировать на самом образце и пластиковой карточке. Следует отметить, что нельзя использовать клеевые пропитки, так как дальнейшая камеральная обработка образца будет затруднена. В ситуации, когда памятник археологии уже раскопан, но необходимо сохранить целостность открытых деревянных конструкций (in siti), с помощью пилы выпиливают клиновидные сектора.

         При работе с памятниками архитектуры окружного или федерального значения отбор поперечных и клиновидных спилов невозможен, поскольку: а) затруднительно получить официальное согласие органов надзора или собственников домов, т.к. отбор образцов связан с нанесением ущерба эстетическому виду, теплоизоляционным свойствам постройки; б) ограничено количество мест для взятия образцов, во многих случаях это возможно осуществить только с нижних венцов здания, с торцов, на строго ограниченном участке; в) невозможно отобрать образцы с построек с углами в «лапу». В этом случае для взятия образцов используются буры для отбора кернов, которые можно разделить на два типа - для влажной и сухой древесины. К первому типу, можно отнести обычные возрастные буры шведского производства, они идеально подходят для взятия кернов из живых деревьев, с сохранившихся в мерзлоте бревен археологических построек (Мыглан В.С., Жарников З.Ю., Визгалов Г.П., 2011). Например, опыт работы по отбору образцов с Зашиверской церкви показал, что такой бур чрезвычайно сложно ввернуть на первоначальном этапе бурения, в результате высока вероятность повредить инструмент, а также происходит частое разрушение (смятие) последних подкоровых колец (Мыглан В.С., Слюсаренко И.Ю., Майничева А.Ю., 2009). В этом случае используется бур второго типа - для взятия образцов из сухостойной древесины. При использовании данных буров объектам исследования наносится минимальный ущерб, появляется возможность взять оптимальное количество образцов с любой необходимой части здания, т.е. выборочно отобрать образец из любого намеченного участка бревна, сохранившего подкоровое кольцо или содержащего максимально возможное количество колец.

Именно применение буров для сухой древесины позволило отобрать и получить обобщенные древесно-кольцевые хронологии хорошего качества по Казымскому, Братскому, Илимскому острогам и пр. постройкам (Мыглан В.С., Слюсаренко И.Ю., Майничева А.Ю., 2010; Мыглан В.С. и др., 2010а, 2010б, 2010в). К безусловным достоинствам такого способа отбора образцов необходимо отнести высокую эффективность работы, т.е. за короткий промежуток времени можно обследовать значительное количество памятников. Кроме того, как показал опыт работы в п. Березово использование таких буров позволяет эффективно датировать кирпичные (каменные) строения, путем установления времени заготовки древесины для деревянных элементов и потолочных перекрытий (Мыглан В.С., Ведмидь Г.П., Майничева А.Ю., 2010).

         Важным моментом, на котором стоит заострить внимание, является вопрос о количестве образцов, необходимых для надежной датировки памятника истории. Как показала практика, если есть возможность, то необходимо отобрать максимально возможное их количество (по одному с каждого элемента конструкции), что в дальнейшем позволит не только надежно установить время рубки деревьев для постройки, но и, возможно, выявить следы более поздних перестроек отдельных элементов сооружения. Минимальное количество образцов зависит в первую очередь от особенностей региона исследования и объектов изучения, тем не менее, желательно отбирать не менее 20 образцов с одного объекта исследования.

      При датировке археологической, исторической древесины, т.е. определении года рубки, огромное значение имеет выявление последнего наружного годичного кольца. В случае если на наружной части спила сохранились остатки коры и отсутствуют следы повреждений личинками короедов, то год и сезон заготовки древесины определяется легко без особых сложностей. Другая ситуация складывается когда коры нет и для края образца характерна гладкая боковая поверхность спила или его части. В такой ситуации требуется зачистка поперечной поверхности образца. В случае, если край окружности последнего кольца просматривается повсеместно и отсутствуют следы механических повреждений, то с большой уверенностью можно предположить, что этот слой представляет собой последнее годичное кольцо.

      Наличие последнего подкорового кольца позволяет установить помимо года еще и сезон рубки дерева. Если край годичного кольца сформирован из клеток ранней древесины, то это означает, что дерево было срублено весной или в первую половину лета (Рис. 5а). Присутствие клеток поздней древесины, указывает, что дерево было срублено осенне-зимний период (Рис. 5б). В случае, если на внешней поверхности образца (или под корой) присутствуют следы личинок короедов, то это с одной стороны является верным признаком наличия подкорового кольца. Однако обычно они развиваются под корой у срубленных, сухостойных (в первое лето после рубки) или ослабленных деревьев. В этом случае зачастую невозможно точно сказать, в какой момент времени данная древесина использовалась при постройке, т.е. сколько она пролежала срубленной или простояла в виде сухостоя. Выполненные нами исследования убедительно показали, что по причине механических, атмосферных и пр. воздействий сохранность поверхности бревен с внешней стороны постройки плохая. Самые качественные образцы (сохранившие остатки коры) как правило, отбирались из внутренних помещений, с чердачной части, с потолочных балок и пр.

       Особое внимание необходимо уделить вопросам маркировки и упаковки образцов, поскольку это позволит избежать многих ошибок при камеральной обработке и измерении образцов. Следует сказать, что керны с исторических построек часто имеют большое количество разломов. Обычно при разломе керна на мелкие части (более 6 частей) образец выбрасывается и берется повторный. В случае если количество разломов невелико и каждую часть образца можно подписать, то такой керн нумеруется следующим образом оба края первого разлома нумеруют 0, второго 1, третьего 2 и т. д. (схематично это можно представить так --0/0---1/1----2/2 — и. т. д.). Такой способ маркировки обеспечивает надежную идентификацию частей керна. При последующей упаковке образцов из сухой древесины используются бумажные контейнеры диаметром на 1–1,5 мм больше чем диаметр керна.

Таким образом, формирование коллекции образцов с памятника – достаточно важный и длительный процесс, корректное выполнение которого в значительной мере обеспечивает успешность последующей датировки.

    При построении абсолютных древесно-кольцевых хронологий для датировки архитектурных памятников участок сбора образцов необходимо закладывать как можно ближе к предполагаемому месту постройки памятника. Однако в ряде случаев, в силу массовых заготовок леса, пожаров и пр., произрастающие деревья на пробных площадях имеют небольшой возраст. В этом случае длины древесно-кольцевых хронологий в 120–150 лет будет недостаточно даже для датировки памятников конца XIX в. Единственным выходом из такой ситуации является сбор в исследуемом районе материала со старых построек, с целью выполнения последующей перекрестной датировки древесно-кольцевой хронологии по живым деревьям с хронологиями по разновозрастным памятникам, что существенно увеличивает объем работ. В результате появится возможность продлить хронологию по живым деревьям в прошлое, а значит построить абсолютно привязанную обобщенную хронологию по району исследования длительностью 350–400 лет.

​