A fák Földünk nélkülözhetetlen természeti kincsei, hiszen nélkülük nincsen oxigén a levegőben, nincsen árnyék, nincsen menedék és odú az állatok számára. Leveleik a gyökerekből felszívott vizet elpárologtatják, mellyel hűsítik a levegőt. Lombjuk megköti a levegőben lévő porszemeket.
Fának olyan évelő, fás szárú növényeket nevezünk, amelyek felálló, egy vagy több törzsű, koronás növények. Egy fának három fő része van, ezek a gyökérzet, a törzs és az ágakat és leveleket magába foglaló korona.
A fa részei és felépítése
A fa részei közül az, mely a föld alatt található, a gyökérzet. A fiatal gyökérhajtások szívják fel, raktározzák és szállítják a vizet és az ásványi sókat, melyek a fa növekedéséhez és fejlődéséhez elengedhetetlenek. A gyökerek elhelyezkedése a talajban eltérő lehet. Van olyan gyökérzet, mely lefelé növekszik, és van olyan, amely oldalirányban terjeszkedik. Mindezt befolyásolja a talaj minősége, hiszen minél kevesebb tápanyag van benne, annál messzebb kell elnyúlni a gyökereknek. Ugyanígy befolyásoló tényező a talajvíz is, mert addig növekszik a gyökér, amíg el nem éri a talajvízszintet. Tehát egy jó vízellátottságú, rendszeresen öntözött talajban például a gyökér a felsőbb talajrétegben helyezkedik el.
A törzset a fa szívének is szokták nevezni, fő funkciója a támasztó szerep, a tápanyag szállítása a gyökérzet és a lomb között. A törzs a fák hajtásrendszerének alapja, alsó el nem ágazó része.
A kéreg és a fatest
Kéreg: ez a fa külső része, mely a környezettel érintkezik. Feladata, hogy megóvja a fát a kiszáradástól és védje a környezeti hatásokkal szemben. Minden fafajra más és más szerkezetű és mintázatú kéreg jellemző. A legkülső réteg (héjkéreg) elhalt sejtekből, beljebb (háncs) pedig rostrétegből áll. A kéreg a törzs kerületének növekedése miatt repedezik meg.
Fatest: itt találhatók azok az elemek (edények), melyek a vizet és az ásványi sókat szállítják a gyökerek és a levelek között. Fő funkció a tartó szerep. Két részre oszthatjuk, a kambium felőli külső réteg a szíjács és az elhalt sejtekből álló geszt.
A lombkorona és a levelek szerepe
A lomb az élet szempontjából a fa leghasznosabb része, hiszen nagy mennyiségű szennyezőanyagot képes kiszűrni a levegőből. A levegőben lévő porszemek megtapadnak a leveleken. A fák koronája típustól függően más és más formájú. A leveleknek nagyon fontos feladatuk van, ez pedig a fotoszintézis, melynek során szervetlen anyagból szerves anyagot állítanak elő. A szervetlen anyag a szén-dioxid, melyet a levelek a levegőből nyernek ki, illetve a víz, melyet a gyökerek szívnak fel.
Makroszkopikus jellegzetességek
Milyen makroszkopikus jellegzetességei vannak a fa részeinek? A makroszkopikus jellegzetesség a fának olyan tulajdonsága, ami szabad szemmel is jól látható. A makroszkopikus vizsgálat célja az adott fa fajtájának a meghatározása. Ilyen metszetek a kereszt, vagy bütümetszet, ami a fa hossztengelyére merőleges metszésfelület. A fa belén, vagy a középvonalon áthaladó metszet pedig a sugármetszet.
Évgyűrűk, bélsugarak és gyantajáratok
Évgyűrű: a bél körüli koncentrikus körök, az egy év alatt keletkezett faelemek összessége. Sugármetszésben párhuzamos vonalaknak látszanak, húrmetszetben pedig oválisak. Az évgyűrűk kialakulását az évszakok váltakozása okozza. Az évgyűrűkben két típusú pásztát különítünk el: tavaszi és őszi.
Edények: más néven tracheák vagy pórusok, a lombos fák makroszkopikus jellemzői.
Bélsugarak: fajtától függetlenül minden fa szerkezetében megtalálhatóak. A bélsugarak feladata a tápanyagok vízszintes irányú szállítása és azok elraktározása. Az elraktározott tápanyagok között ásványi anyagokat, kristályokat és keményítőt találhatunk.
Gyantajáratok: ezek a makroszkopikus jellegzetességek a tűlevelűekre jellemzőek, itt gyűlik össze a gyanta, más néven fenyőbalzsam. A gyantajáratok lehetnek vízszintes (harántgyantajáratok) vagy függőleges (hosszgyantajáratok) irányúak, és az egész fatestet behálózzák. Amennyiben valamilyen külső hatásra a fa megreped, a gyantajárat megsérül, és kifolyik belőle a gyanta, melyből a fa kérgén gyantatáska alakul ki.
Szíjács és geszt
Szíjács: a kéreg alatti külső évgyűrűket tartalmazza, ez a fatest legfiatalabb része. Feladata neki is a víz és az ásványi anyagok szállítása a gyökerektől a levelekig.
Geszt: a fatest elhalt része, tápanyag szállítási feladata nincsen, viszont nagyon fontos a szilárdító és ásványianyag-raktározó szerepe. Megkülönböztetünk színes illetve színtelen gesztű fafajokat.
A fák kémiai összetétele és sejtszerkezete
A fa kémiai összetételét tekintve a következő elemekből áll: szén, hidrogén, oxigén, nitrogén és egyéb ásványi anyagok.
A fa részei a sejtek, melyek részt vesznek a fák működésében, létfenntartási funkciókat látnak el. Ezek a sejtek nagyon aprók, szabad szemmel nem láthatóak. Osztódószövet: a fa növekedéséért felelős. Bőrszövet: a növények felületét borító és védő sejtcsoportok összessége. Cellulózból épül fel a fát alkotó sejtek fala. Az elfásodott sejtfal legfontosabb alkotórésze a lignin. A cellulóz molekulákat körülvéve merevítést és nagy szilárdságot ad a rostoknak. A felsorolt alkotórészeken kívül a fa részei még különböző anyagokat tartalmaznak. A lombos fáknál olajok és zsírok, valamint a fenyőknél gyanták képződnek. A csersav majdnem minden fában megtalálható, előfordul a kéregben, a gesztben, és a fiatal évgyűrűkben is.
Lombhullató és örökzöld fák
A lombos fák fő jellemzője, hogy az év valamely szakaszában elhullajtják leveleiket, míg a tűlevelűek örökzöldek. A mérsékelt övi fák esetében a lombhullatás a téli időszakban megy végbe. A lombos fák megjelenésüket, szöveti felépítésüket tekintve igen változatosak. Makroszkopikus megjelenésük változékony, szabad szemmel több elem megkülönböztethető, mint a tűlevelűeknél. A tűlevelűek legnagyobb csoportját a fenyőfélék alkotják. Magyarországon viszonylag kevés tűlevelű fa van, ezért fenyőimportra szorul. A tűlevelűek a lombos fákhoz képest egyszerűbb szerkezetűek. A makroszkopikus jellegek közül az évgyűrűk a szabad szemmel láthatóak. A trópusi fák fő jellemzője, hogy örökzöldek, a fotoszintézis egész évben jellemző rájuk.
A lombkorona formáját befolyásoló tényezők
A fákat felhasználhatóságukat tekintve kemény és puha fákra osztjuk. A hazai fákat pedig csoportosíthatjuk aszerint, hogy betelepítés útján vagy pedig természetesen, mesterséges beavatkozás nélkül van jelen az adott környezet.
Arról már volt szó AZ ERDŐ című bejegyzésünkben, hogy a fák lombkoronája teljesen eltérő lehet attól függően, hogy a fa egymagában áll, vagy társaival együtt zárt állományt alkot. Míg előbbi esetben faji tulajdonságainak megfelelően terebélyesedik, egy sűrű erdő közepén lombkoronája általában magasabban helyezkedik el és oldalirányú növekedésének lehetősége meglehetősen korlátozott. Ettől függetlenül mindkét esetben az a cél, hogy a lehető legnagyobb lombfelülettel a lehető legtöbb napfényt tudja hasznosítani.
A tűlevelű és a lombhullató fák ágainak állása különböző.
A lombkoronát, illetve az azt alkotó ágak állását viszont az adott faj természetes élőhelyén uralkodó időjárási viszonyok határozták meg, mely tulajdonság a mesterségesen ültetett erdők esetében még akadályozhatja is a fákat a túlélésért folytatott küzdelemben.
Ha például megnézzük a csapadék elvezetésének képességét egy lombhullató illetve egy tűlevelű fa esetében, azt látjuk, hogy a lombos fák ágai többnyire ferdén felfelé növekednek, így gyönyörűen elvezetik az esővizet a törzs, illetve a gyökerek irányába, leveleik pedig csak a víz 15%-át fogják fel.
A fenyőknél viszont más a helyzet: az esővíz jó harmadát felfogják, és mivel ágaik inkább oldalirányba nőnek vagy sok esetben ferdén lefelé állnak, a lecsorgó vizet sem tudják a gyökereikhez vezetni. Hogy miért alakult ez így? A tűlevelű fák természetes közegében hűvösebb, csapadékosabb éghajlat uralkodik, ahol a szárazság kevésbé számít problémának, mint pl. a hó nyomása. A télen is levelekkel rendelkező fák hatalmas mennyiségű hó felfogására képesek, ami akár a vesztüket is okozhatná, viszont a sátorszerűen ereszkedő ágak tökéletesen alkalmasak arra, hogy a hó lecsússzon rajtuk, megkönnyítve ezzel a fa terhét.
A koronafélénkséget egyértelműen magyarázó hipotézis nem áll rendelkezésre. A jelenséget a tudományos szakirodalom az 1920-as évek óta tárgyalja. Néhány elmélet szerint a lombkorona ágainak egymásba fonódó növekedése úgynevezett „kölcsönös metszést” (reciprocal pruning) idéz elő a szomszédos fák között. A szeles vidékeken élő fák gyakran fizikai sérüléseket szenvednek, amikor a szél hatására összeütköznek; az így keletkező horzsolások és ütközések az ágak növekedésének gátlását váltják ki. Ha azonban a koronákat mesterségesen megakadályozzák abban, hogy a szélben egymáshoz érjenek, a fák idővel fokozatosan benövik a lombkorona hézagait. Ez a megfigyelés magyarázatot ad arra is, miért alakulhat ki koronafélénkség egyazon fa különböző ágai között. Egyes kutatások arra utalnak, hogy a növekedési gümők állandó kopása olyan mértékben károsítja a rügyszövetet, hogy az már nem képes folytatni az oldalirányú növekedést. Egy másik meghatározó elmélet szerint a koronafélénkség a szomszédos növények kölcsönös fényérzékelésével áll összefüggésben. A fotoreceptorok által közvetített árnyékkerülési (shade avoidance) válasz számos növényfaj esetében jól dokumentált jelenség. Úgy vélik, hogy a növények szomszédaik jelenlétét több, egymástól eltérő fotoreceptor segítségével érzékelik. Ezen viselkedések arra utalhatnak, hogy a koronafélénkség egyszerűen a kölcsönös árnyékolás eredménye, a jól ismert árnyékkerülési válaszok alapján.
A lombkorona formája szintén eltérő lehet fiatal és idős fák esetében is. Életének első párszáz évében a fa folyamatosan felfelé törekszik, majd fafajtól függően 100-300 év után az új hajtások egyre rövidebbek lesznek, egymás mellé sorolódnak, és a fa csúcsa eltűnik a többi ág között.