CC BY
76
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
2. Улиссова, Н.В. Рост и состояние сеянцев сосны и ели разных климатипов в условиях Вологодской области / Н.В. Улиссова // Матер. годичн. сессии по итогам НИР за 1977 г. - Архангельск: АИЛиЛХ, 1978. - С. 41 - 42.
3. Гвоздухина, О.А. Географические культуры ели в
Архангельской области: автореф. дис.канд. с.-
х. наук / О.А. Гвоздухина. - Архангельск: АГТУ 2004. - 20 с.
4. Попов, В.Я. Лесосеменное районирование ели обыкновенной и ели сибирской на Европейском Севере СССР / В.Я. Попов, Т.С. Непогодьева // Матер. годичн. сессии по итогам НИР за 1981 г. - Архангельск: АИЛиЛХ, 1982. - С. 37-43.
5. Лесосеменное районирование основных лесообразующих пород в СССР . - М.: Лесная пром-сть, 1982. - 366 с.
6. Уточнить лесосеменное районирование основных лесообразующих пород (сосна, ель) на Европейском Севере : отчет о НИР (закл.): 3-97-3 / СевНИИЛХ; рук. Бедрицкая Т.В. - Архангельск, 2000. - 175 с.
7. Изучить географическую и экологическую изменчивость главных лесообразующих пород для со-
вершенствования лесосеменного районирования : отчет о НИР (закл.): IV.3.1 / АИЛиЛХ; рук. Наква-сина Е.Н. - Архангельск, 1985. - 154 с.
8. Коски, В. Семенное районирование в Финляндии / В. Коски // Лесовосстановление на Европейском Севере: Материалы финляндско-российского семинара по лесовосстановлению. - Ванта, 1998. - С.127 - 131.
9. Файзулин, Д.Х.Географические культуры сосны и ели в средней и южной подзонах тайги европейской части Российской Федерации / Д.Х. Файзулин, Н.Р. Артемьева, А.О. Сеньков // Сборник трудов ФГУ «СевНИИЛХ» по итогам научно-исследовательских работ за 2005 - 2009 гг. - Архангельск, 2011. - С. 23-28.
10. Наквасина, Е.Н. Оценка состояния и роста географических культур сосны и ели в Архангельской области / Е.Н. Наквасина, О.А. Гвоздухина // Проблемы лесоведения и лесоводства: Материалы 3 Мелеховских чтений, посвящ. 100-летию со дня рождения И.С. Мелехова (15 - 16 сент. 2005 г., Архангельск). - Архангельск: АГТУ, 2005. -С. 58-63.
ФЕНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОИЗРАСТАЮЩЕГО В УКРАИНЕ КЛЕНА-ЯВОРА ACER PSEUDOPLATANUS L.
И.Н. СОПУШИНСКИИ, доц. каф. ботаники, древесиноведения и недревесных ресурсов леса НЛТУ Украины, канд. с.-х. наук,
П.Г. МЕЛЬНИК, доц. каф. лесоводства и подсочки лесаМГУЛ, канд. с.-х. наук,
sopushynskyy@yahoo.com, melnik_petr@bk.ru тения к абиотическим факторам природы
Познание сезонности развития древесных растений раскрывает особенности взаимосвязей вида с внешними факторами среды [3, 4, 11, 13]. В пределах экотопов на развитие древесных видов влияет не только макроклимат, а также локальные вариации микроклимата, обусловленные преимущественно рельефом [1, 2, 6, 10].
Их фено-экологические признаки в широтном и высотном спектрах существенно зависят от количества тепла и влаги. Так, тепло ускоряет развитие растения (прохождение фенофазы), а холод в большинстве случаев притормаживает. Фенологические особенности отражают внутривидовую способность к прохождению одноименных фаз сезонного развития в разные строки и характеризуют биологические отличия приспособления древесного рас-
[3, 4, 6, 7, 12, 14, 15].
В вопросе изучения лесных особенностей дифференциации клена-явора с декоративной древесиной (форма «птичий глаз» и волнистая) особого внимания заслуживают их экологические и фенологические различия в пределах популяции. Так, фенологические наблюдения за древесными видами в разрезе биологических и географических особенностей имеют существенное значение для установления фенологических закономерностей, использование которых призвано повысить эффективность селекционного отбора деревьев с высококачественной декоративной и резонансной древесиной. Исследования в биогруппах клена-явора с аномальным ростом характеризуются определенными трудностями, которые обуслов-
28
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2013
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Таблица 1
Лесоводственно-таксационные показатели пробных площадей
ПП Тип леса, тип лесорастительных условий Высота н.у.м. Состав насаждения Возраст, лет H , м ср> D , см ср Бонитет / полнота
1 Влажная яворовая субучина (С3) 1050 6Бк(190)2Бк(110)2Яв 190 27 52 11/0,50
2 Влажный елово-буковый пихтач (D3) 850 4Бк(170)3Яв2Бк(80)1П 170 32 56 1/0,60
3 Свежая грабовая дубрава (D2) 295 4Я3Г2Б1Яв 92 29 42 1/0,70
лены определением изоляционных барьеров, расстояния переноса жизнеспособной пыльцы и семян [6, 7, 10, 12].
Определение временных смещений фенологических фаз клена-явора с прямоволокнистой (контроль) и с декоративной древесиной дает возможность своевременно проводить комплекс лесохозяйственных мероприятий, направленных на целенаправленное выращивание деревьев с ценными свойствами древесины. В связи с этим особого внимания заслуживают также климатический ареал древесного вида, в котором средние значения фенофазы являются относительно стабильными [1, 2, 6, 11].
Известно [3, 4, 7, 12, 14], что в условиях резкого изменения экологических условий наблюдается значительный сдвиг фенофаз. Для клена-явора такое природное явление имеет место в пределах географических групп популяций и изменения высотно-экологического градиента. Целью наших фено-экологических исследований было изучить влияние широтных и высотно-экологических условий на фенологию клена-явора в Украине.
Фенологические наблюдения проводили на пробных площадях, заложенных в лесонасаждениях государственных предприятий «Великоберезнянское лесное хозяйство» (ПП-1: Лютянское лесничество, квартал 20, выдел 2; 1111-2: Лютянское лесничество, квартал 15, выдел 36) и «Винницкое лесное хозяйство» (1111-3: Вороновецкое лесничество, квартал 4, выдел 5.2) (табл. 1) [5, 8, 9]. Для исследования смещения фенологических фаз развития клена-явора, на территории ботанического сада (возле музея-лаборатории древесиноведения) НЛТУ Украины были высажены в 2000 г. особи клена-явора, взятые с высоты 800 и 1100 м н.у.м. в государственном предприятии «Брустурянское лесоохотничье
хозяйство». Для анализа экологических условий региона исследований использовали официальные данные гидрометцентра Украины 1899-2011 гг. (http://meteo.gov.ua/ua).
Изучение фенологических особенностей клена-явора проводили на протяжении вегетационных периодов 2007-2011 гг. с использованием обычного, описательного, экогеометрического и интегрального методов, что позволило определить календарные сроки наступления и прохождения фенофаз развития [3, 4, 6, 8, 13, 14]. Под фенофазой понимали четко выраженный морфо-биологический этап в сезонном развитии древесного растения или его отдельных органов. Дату фенофазы считали фенодатой. Началом фенофазы развития считали ее проявление у 10 % органов, серединой (массовое) - не менее чем в 50 % и концом - более 90 %. Фенологические наблюдения проводили на пяти и более деревьях с выделением основных фенофаз развития: Л1 - распускание листьев (листовые почки уже распустились, а листовые пластинки не расправились), Ц2 - цветение (начало и завершение высыпания пыльцы с треснувших пыльников), Пл3 - созревания плодов (появление первых крылаток под деревом клена-явора), Л4 - пожелтение и Л5 - опадение листьев в ноябре [3, 4, 8]. Осенние наблюдения за окраской листовых пластинок и опадением проводили не за отдельными органами, а за целой кроной. Началом пожелтения листовых пластинок считали осеннее окрашенные листья. День опадения первых осеннее окрашенных листьев считали началом листопада.
Вхождение деревьев в ту или иную фенофазу обусловлено происходящими в нем физиологическими процессами. Внутривидовая фенологическая гетерогенность объясняется различными причинами и зависит от генотипического разнообразия древесного вида,
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2013
29
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Таблица 2
Фенологические фазы развития клена-явора, даты
Фенофазы развития Высота над уровнем моря
295 м н.у.м. (1II1-3) 850 м н.у.м. (11-2) 1050 м н.у.м. (1Ш-1)
нач. сред. зав. нач. сред. зав. нач. сред. зав.
Л1 05.04. 12.04. 26.04. 18.04. 28.04. 14.05. 24.04. 01.05. 16.05.
Ц2 10.04. 21.04. 02.05. 30.04. 08.05. 21.05. 01.05. 19.05. 03.06.
ш3 30.09. 10.10. 18.10. 18.09. 27.09. 07.10. 09.09. 23.09. 01.10.
Л4 21.09. 05.10. 20.10. 24.09. 12.10. 25.10. 27.09. 15.10. 23.10.
Л5 09.10. 24.10. 03.11. 11.10. 20.10. 27.10. 13.10. 18.10. 23.10.
Рисунок. Смещение фенодат клена-явора
его происхождения, возраста и т.п. [3, 4, 6, 7, 14, 15]. Географо- и эколого-фенологические исследования имеют значение для выращивания древесных видов с ценными свойствами древесины и выявления природных изоляционных барьеров, то есть смещения фенофаз развития. Начало (нач.), середина (сред.) и завершение (зав.) фенологических фаз развития в период 2007-2011 гг. клена-явора с прямоволокнистой и с декоративной древесиной в лесных насаждениях Украинских Карпат (ПП-1, 1111-2) и на границе ареала (1111-3) представлены в табл. 2.
Результаты фенологических исследований табл. 2 свидетельствуют о том, что фенофаза распускания листьев клена-явора в свежей грабовой дубраве на высоте 295 м
н.у.м. начинается в период 05.04. - 26.04., во влажном елово-буковом пихтаче на высоте 850 м н.у.м. несколько позже 18.04. - 14.05. и во влажной приполонинной яворовой субу-чине на высоте 1050 м н.у.м. только 24.04. -16.05. Особенности эколого-географического роста и развития клена-явора свидетельствуют о закономерности смещения его фенодат развития на 3-5 дней через 100 м н.у.м. в Украинских Карпатах. Вероятно, это является
одной из причин изоляции биогрупп деревьев клена-явора с декоративной аномальной древесиной на высоте от 800 до 1250 м н.у.м.
Отдельного внимания заслуживает тот факт, что завершение фенофазы развития опадение листьев у клена-явора на 11-1 происходило в то же время, что и фаза развития пожелтение, а в большинстве случаев листья опадали зеленым после наступления первых заморозков. 1о нашему мнению, такое явление связано с резким изменением климатических условий, в частности с наступлением осенних заморозков. Отличие в средних значениях фенодат клена-явора на границе ареала (11-3) и в Украинских Карпатах составляет от одной до двух недель.
Таким образом, особое значение имеет биогрупповое выращивание клена-явора с декоративной аномальной древесиной в другом высотно-экологическом или географическом поясе в контексте создания природного изоляционного барьера. Для экспериментального подтверждения нашего предположения нами проведены фенологические наблюдения с высоты 800 и 1100 м н.у.м. особей клена-явора, высаженных в условиях ботанического сада НЛТУ Украины. Результаты фенологических
30
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2013
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Таблица 3
Среднегодовые показатели температуры, °С
Метеостанции Высота н.у.м., м Апрель Май Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь
Пожежевск 1429 1,2 7,1 9,9 10,8 10,0 5,0 3,8
Турбат 1140 2,0 8,0 11,4 13,8 12,3 8,6 4,2
Синевирская Поляна 772 3,5 9,3 12,3 14,5 13,3 10,0 5,8
Нижний Студеный 615 5,4 10,6 14,1 15,9 15.2 11,0 6,1
Русская Мокрая 589 5,5 11,0 14,1 16,2 15,3 11,5 7,4
Рахов 430 7,8 13,1 16,0 18,0 17,1 13,1 8,3
Львов 321 8,0 13,6 16,4 18,0 17,4 12,9 8,1
Винница 283 8,0 14,4 17,3 19,0 18,3 13,2 7,7
Черновцы 239 8,9 14,7 18,0 19,5 18,7 14,2 8,8
Ужгород 117 10,7 16,0 18,8 20,5 20,1 15,4 10,3
Таблица 4
Характеристика атмосферных осадков
Метеостанции Средняя сумма осадков, мм Индекс аридности Де Мортона ГТК Селя-нинова
Апрель Май Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь За год
Закарпатье
Хуст 67 103 120 103 104 71 73 1095 51,9 2,13
Ужгород 46 71 88 86 71 54 50 748 38,4 1,74
Берегове 45 69 86 79 72 46 43 687 32,3 1,44
Украинские Ка рпаты
Пожежевск 102 138 185 178 140 105 87 1423 87,4 5,84
Турбат 92 122 191 161 166 129 108 1388 105,5 4,75
Русская-Мокрая 98 110 158 146 124 121 125 1407 76,9 3,77
Рахов 84 118 141 132 114 86 76 1197 59,7 2,91
Вел.-Березный 56 85 107 98 85 71 59 878 42,7 2,01
Прикарпатье
Коломыя 57 87 106 116 81 57 38 699 32,7 1,99
Ивано-Франковск 54 87 98 104 81 53 3 656 31,7 1,86
Долина 69 118 137 133 99 73 54 890 42,1 2,72
Дрогобыч 53 91 119 110 92 62 44 749 38,4 2,26
Подолье
Кременец 48 74 91 107 72 56 39 680 31,4 1,84
Чортков 47 77 94 101 70 51 34 661 29,7 1,74
Винница 49 63 87 92 68 46 34 638 29,2 1,63
Гайсин 44 52 85 85 65 44 31 606 26,4 1,53
исследований фенофаз развития - распускание, пожелтение и опадание листьев - показали, что смещение фенодат клена-явора с высоты 800 и 1100 м н.у.м. сохраняются (рисунок). Разница в наступлении фенофаз развития клена-явора составляет от 5 до 10 дней.
Особого внимания заслуживает сравнение и анализ периодов фенофаз развития и среднемесячных климатических температур. Влияние важнейших факторов климата - тепла и влаги на полиморфизм древесного вида отражается в типе лесорастительных условий
и типе леса [1, 2, 5, 6, 8, 9, 11, 12, 15], что чрезвычайно важно для лесотипологического анализа древостоев и их количественной характеристики.
Климатические показатели дают общее представление о начале вегетационного периода, т.е. период со средними температурами 5° и выше. Среднемесячные многолетние температуры воздуха ареала исследования представлены в табл. 3.
Как видно из табл. 3, средние температуры начала вегетационного периода колеб-
ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 2/2013
31
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
лются от 2,0 °С (Турбат) до 10,7 °С (Ужгород). Средняя температура марта свидетельствует о том, что вегетационный период начался в высотно-экологическом поясе от 117 до 615 м н.у.м.
Для изучения различий экологических условий для лесных древостоев в географическом контексте важно использование гидротермических коэффициентов [1, 2, 8, 12, 13]. Так, гидротермический коэффициент Г. Селянинова (табл. 4) устанавливали как отношение суммы осадков за период со среднесуточной температурой воздуха выше 10 °C до суммы температур за то же время, уменьшенной в 10 раз. Чем ниже показатель, тем засушливее местность. Индекс Де Мортона дает возможность интегрально осветить распределение годовой температуры и осадков. Индекс аридности Де Мортона - соотношение среднегодовой суммы осадков к среднегодовой температуры, увеличенной на +10 оС (табл. 4).
По индексу аридности Де Мортона весь ареал клена-явора условно можно разделить на три зоны: большого, среднего и умеренного увлажнения. Ареал большого, а местами и очень высокого увлажнения, охватывает территории с индексом ариднос-ти более 80; среднего - 41-80; умеренного, местами более сухого - до 40. Условия роста клена-явора в высокогорье характеризуются повышенной влажностью.
Гидротермический коэффициент (ГТК) Селянинова колеблется в пределах 1,53 (Гайсин) - 4,75 (Турбат), его средний диапазон около 2 (табл. 4). Насаждения, которые взяли для исследования, разделены по ГТК Селянинова на четыре группы:
- избыточного увлажнения и холодного лета (Турбат, Русская-Мокрая);
- высокого увлажнения и умеренно теплого лета (Рахов, Долина);
- достаточно высокого увлажнения и теплого лета (Хуст, Великий-Березный, Коло-мыя, Ивано-Франковск, Дрогобыч, Кременец, Ужгород). Это вероятно оптимальные зоны роста для клена-явора;
- хорошего увлажнения и теплого лета (Винница, Гайсин).
Анализ лесотипологического потенциала клена-явора с аномальным ростом и экологических факторов указывает на то, что к благоприятным условиям для роста и развития клена-явора со свилеватой древесиной и «птичий глаз» можно отнести высокогорье с ГТК более 3,5, а на границе ареала с ГТК в пределах 1,53-1,84.
Выводы
1. Фено-экологические особенности роста и развития клена-явора свидетельствуют о закономерности смещения его фенофаз развития на 3-5 дней через 100 м н.у.м. в Украинских Карпатах и их различия в наступлении на границе ареала, что является изоляционным барьером биогрупп деревьев клена-явора с ценной декоративной древесиной.
2. Результаты фенологических наблюдений фенофаз развития: распускания, пожелтения и опадания листьев - показали, что смещение фенодат клена-явора с высоты 800 и 1100 м н.у.м., высаженного в ботаническом саду НЛТУ Украины, сохраняются, и их разница в наступлении составляет от 5 до 10 дней.
3. Лесотипологический потенциал клена-явора с аномальным ростом и экологических факторов указывает на то, что к благоприятным условиям для роста и развития клена-явора со свилеватой древесиной и «птичий глаз» можно отнести высокогорье с ГТК Селянинова более 3,5, а на границе ареала с ГТК в пределах 1,53-1,84.
Библиографический список
1. Алисов, Б.П. Климат СССР / Б.П. Алисов. - М.: МГУ, 1956. - 157 с.
2. Андрiанов, М.С. Клiмат: Природа Укранських Карпат / М.С. Андрiанов. - Львiв: Льв. ун-т, 1968. - С. 87-101.
3. Бейдеман, И.Н. Методика изучения фенологии растений и растительных сообществ / И.Н. Бейдеман. - Новосибирск: Наука, 1974. - 155 с.
4. Булыгин, Н.Е. Фенологические наблюдения над лиственными древесными растениями: пособие по проведению учебно-научных исследований / Н.Е. Булыгин. - Л.: ЛТА, 1976. - 70 с.
5. Герушинский, З.Ю. Типология лесов Украинских Карпат: учебн. пос. [для студ. высш. учебн. зав.]
32
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2013
