Trädgaffel

En trädgaffel är en bifurkation i stammen på ett träd som ger upphov till två ungefär lika stora grenar. Dessa gafflar är ett vanligt inslag i trädkronor. Träfibrernas orientering i toppen av en trädgaffel är sådan att träets ådring oftast låser sig för att ge tillräckligt mekaniskt stöd. En vanlig "missbildning" av en trädgaffel är där bark har bildats i skarven, ofta orsakad av naturlig stagning som förekommer högre upp i trädets krona, och dessa bark-inkluderade kopplingar har ofta en ökad risk för fel, särskilt vid stagning grenar beskärs eller skuggas bort från trädets krona.

Typiskt träfibrer vid en mogen trädgaffel, Slater et al. 2014

Definition

En typisk trädgaffel i en norsk lönn ( Acer platanoides )

Gaffel på kapoknivå i ett kapokträd ( Ceiba pentandra ), koloniserat av en epifytisk Tillandsia

I trädodling kategoriseras korsningar i kronstrukturen av träd ofta som antingen gren-till-stamfästen eller meddominanta stammar. Samdominanta stammar är där de två eller flera uppkommande grenarna som kommer ut från korsningen har nästan samma diameter och denna typ av korsning i ett träd kallas ofta i lekmannatermer som "en trädgaffel".

Det finns faktiskt ingen hård botanisk uppdelning mellan dessa två former av grenövergång: de är topologiskt likvärdiga, och utifrån deras yttre utseende är det bara en fråga om diameterförhållandet mellan de grenar som är sammanfogade som skiljer en trädgaffel från att vara en gren- till stamkorsning. Men när en liten gren förenas med en trädstam finns det en knut som kan ses vara inbäddad i trädets stam, som var den ursprungliga basen för den mindre grenen. Detta är inte fallet i trädgafflar, eftersom varje gren är ungefär lika stor och inga väsentliga vävnader från någon av grenarna är inbäddade i den andra, så det finns ingen förstärkande knut för att ge den mekaniska styrkan till korsningen som kommer att behövas för att hålla grenarna uppe.

Träkornsmönster av en gaffel av Fraxinus excelsior (vanlig aska), som hittas genom att ta bort de yttre och inre barklagren

Anatomi och morfologi

Forskning har visat att ett unikt träkornsmönster i spetsen av gafflar i hasselträd ( Corylus avellana L.) verkar för att hålla ihop grenarna hos denna art, och detta är förmodligen fallet i de flesta andra vedartade växter och träd. Detta är ett exempel på "trade-off" i xylem , där mekanisk styrka till trädets korsning uppnås på bekostnad av effektiviteten i trädsaftkonduktans genom produktion av detta specialiserade trä, känt som "axillärt trä". De komplexa sammankopplade träfibrerna som utvecklats i axillärt trä utgör en stor möjlighet för biomimik (härmar av naturliga biologiska strukturer i konstgjorda material) i fibrösa material, där produktionen av en Y-formad eller T-formad komponent behövs: särskilt i sådana komponenter som kan behöva fungera som en ledning för vätskor samt vara mekaniskt starka.

Trädgaffelmorfologi har visat sig förändras med gaffelns lutningsvinkel från den vertikala axeln. När gaffeln lutar mer från vertikalen blir grenarna mer elliptiska i tvärsnitt för att anpassa sig till den ytterligare sidobelastningen på dem, och Buckley, Slater och Ennos (2015) visade att denna anpassning resulterade i starkare trädgafflar när gaffeln var mer lutad bort från vertikalen.

Barkinneslutningar och gaffelstyrka

När en korsning bildas i ett träd och bark införlivas i sammanfogningen, kallas detta för en "inkluderad barkövergång" eller " barkinklusion" . En vanlig orsak till att bark införlivas i korsningen är att korsningen förstärks genom att grenar eller stjälkar berörs ovanför den korsningen (inom trädodling kallas dessa förgreningsinteraktioner "naturliga hängslen"). Sådana inkluderade barkövergångar kan vara avsevärt svagare i styrka än vanliga trädgafflar, och kan bli en betydande fara i ett träd, särskilt när de stödjande grenarna skuggas eller beskärs ur trädet. Forskning har visat att i hasselträd, ju mer den inkluderade barken är tilltäppt i ny vedtillväxt, desto starkare kommer den korsningen att vara, med de svagaste gafflarna de med en stor mängd icke tilltäppt bark vid sin spets. Vanliga trädvårdsmetoder är att beskära sådana bark-inkluderade gafflar i ett tidigt skede av trädets utveckling, att stödja de två uppstående grenarna ovanför en sådan korsning så att de inte kan delas isär (med hjälp av en flexibel stag) eller att minska längden av den mindre uppkommande grenen, så att den är underordnad den större grenen. Se till att inte beskära "naturliga hängslen" ovanför svaga trädgafflar i mogna träd om det inte är absolut nödvändigt.

En inkluderad barkkorsning bildad i ett vildkörsbärsträd ( Prunus avium )

Styrkan hos en normalt formad trädgaffel kan bedömas genom dess form och närvaron och placeringen av axillärt trä: de som är mer U-formade är vanligtvis betydligt starkare än de som är V-formade i sin spets. Denna egenskap, och förekomsten av bark som ingår i en trädgaffel, är viktiga attribut för trädmätare och trädentreprenörer att notera för att bedöma om trädgaffeln är en defekt i ett träds struktur.