CC BY
28
УДК 630* 231 Е.Н. Наквасина
Наквасина Елена Николаевна родилась в 1952 г., окончила в 1975 г. Архангельский лесотехнический институт, доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры ботаники и общей экологии Поморского государственного университета. Имеет более 100 печатных работ в области лесных культур и лесного семеноводства.
ДИНАМИКА РАНГОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕРЕВЬЕВ ПО ВЫСОТЕ В ПОТОМСТВЕ КЛИМАТИПОВ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ*
Рассмотрена дифференциация деревьев по высоте в потомстве климатипов сосны обыкновенной, произрастающих в 21-летних географических культурах Архангельской области. Показаны особенности смены ранговых мест деревьев с возрастом в зависимости от географического происхождения потомства.
сосна обыкновенная, климатипы, интенсивность роста, ранжирование.
Древостои автохтонных популяций сосны и ели неоднородны по показателям роста (высота, диаметр, объем). Деревья делятся на ранги (классы). Дифференциация деревьев по росту, имеющая место в первые годы жизни, сохраняется и в более старшем возрасте. Переход деревьев из одной категории роста в другую наблюдается редко. Стабилизация рангового положения деревьев происходит в 10...15 лет, а диагностику можно вести уже с 5.7 лет с точностью 0,8-0,9 [1-6].
Характер адаптации автохтонных популяций можно признать условно одинаковым и не оказывающим выраженного влияния на факторы индивидуального роста растений и их дифференциацию. В то же время в культурах инорайонного происхождения адаптационная устойчивость расы, закрепленная наследственно, может внести заметный вклад в рост и дифференциацию деревьев.
Формирование молодняков инорайонного происхождения и дифференциация деревьев в них изучены слабо. В доступной нам литературе име-
* Сбор материалов исследований проводили в культурах государственной географической сети, созданных в 1977-1978 гг. в Плесецком лесхозе Архангельской области (средняя подзона тайги). Куратор объектов - Северный НИИ лесного хозяйства, научное руководство при создании объекта осуществлялось Т.С. Непо-годьевой. Автор благодарит Т.В. Бедрицкую и Н.В. Улиссову за помощь в сборе и обработке полевого материала.
ются сведения о распределении деревьев по высоте в климатипах сосны в 13-летних культурах, созданных в Воронежской области семенами из Финляндии.
Так, за 10 лет роста 10 % деревьев не изменили свой ранг, 45 % -улучшили, 45 % - ухудшили. Есть различия и по зонам Финляндии, откуда были взяты семена: в северофинских популяциях лучших по росту деревьев не выделено, в среднефинских их доля составила 14 %, а в южнофинских -23 % [7].
Рассматривая рост сосны Банкса семи происхождений, С.Магнуссен, В. Смит и К. Йитмен [8] установили, что различия между группами быстро-и медленнорастущих деревьев с возрастом увеличивались, а в пределах групп становились менее заметны. Ранги по высоте культур 34-летнего возраста разного происхождения тесно связаны с высотой сеянцев в питомнике, в культурах 1-го года жизни и 18-летнего возраста. Между популяциями, близкими по географическому происхождению, наблюдались устойчивые различия, что говорит о возможностях отбора в пределах географической расы.
При перемещении потомства сосны в другие условия произрастания могут измениться закономерности рангового распределения деревьев в популяции. Это связано с различиями в условиях формирования генотипа и его реализации при культивировании потомства.
Дифференциацию роста сосны обыкновенной изучали в географических культурах Плесецкого лесхоза. Отбирали климатипы северо- и среднетаежного происхождения (от 60 до 68° с.ш.), сохранившие рядовое расположение культур (приживаемость близка к 50 % и выше). Замеры высот деревьев проводили на учетных рядах в 12- и 21-летних культурах.
Ранговое положение каждого дерева оценивали редукционным числом (ранговым коэффициентом). Деревья распределяли по группам ранговых коэффициентов (табл. 1). Наибольшая представленность деревьев различных групп по высоте наблюдается в потомстве самого северного происхождения (Мурманская область). Здесь в 12- и 21-летних культурах встречаются деревья с редукционным числом по высоте от 0,18 до 2,0 и более. В более южных климатипах (65 .. .61° с.ш.) это распределение сужено. Как правило, в 12-летних культурах преобладают деревья трех центральных групп (редукционные числа от 0,2 до 1,5), а к 21 -летнему возрасту -двух групп (редукционные числа от 0,5 до 1,5). В этих потомствах, видимо,
Таблица 1
№ клима-типа Происхождение культур (область, республика; лесхоз; с.ш.) Процент деревьев по ранговым группам высоты
0,00.. .0,25 0,26.0,50 0,51.1,00 1,01.1,50 1,51.2,00
1 Мурманская, 18 91 38,2 47,3 36
Мончегорский, 67°51' 2,0 2,0 36,7 55,2 4,1
2 Мурманская, 5,4 43,6 49,2 18
Кандалакшский, 67°00' 6,4 31,9 61,7 -
12 Карелия, 48 29,1 66,1
Чупинский, 66°22' - 35,2 64,8
3 Архангельская, 40,0 57,5
Пинежский, 64°45' - 55,9 44,1
4 Архангельская, 34,8 60,9
Плесецкий, 62°54' - 48,9 51,5
16 Карелия, 39,2 54,3
Сортавальский, 61°50' - 53,3 46,7
81 Тюменская, 14,3 25,0 60,7
Сургутский, 61°25' - 37,0 63,0
9 Вологодская, 48,4 51,6
Тотемский, 60°00' 33,3 63,4
3,3
Примечание. В числителе данные для 12-летних культур; в знаменателе -для 21-летних.
происходит некоторое выравнивание высот с возрастом, начинается интенсивный прирост по диаметру: разлет ранговых коэффициентов по диаметру в этот период выше (0,2 ... 2,0).
В самом южном из изучаемых климатипов, материнские насаждения которого произрастают на границе средней и южной тайги (Вологодская область, Тотемский лесхоз), распределение деревьев по высоте несколько иное. Здесь в 12-летних культурах высота деревьев более выравнена (ранговые коэффициенты 0,5 ... 1,5), и через 10 лет возросло число деревьев-лидеров с ранговым коэффициентом более 1,5. Это вызвано не усилением роста отдельных деревьев, а скорее снижением интенсивности роста основной части древостоя, что связано с адаптационными особенностями клима-типа и отчасти разреженным стоянием деревьев при приживаемости культур около 50 %.
В климатипах из Мурманской области в 12-летних культурах доля крупных деревьев (выше среднего) составляла примерно половину, а спустя 10 лет увеличилась до 60 %. В климатипах из Архангельской, Тюменской областей и Карелии (61 ... 65° с.ш.) с возрастом доля таких деревьев снизилась на 2 ... 13 %, из Вологодской области возросла на 14 %.
Во втором десятилетии роста культур наблюдалось перераспределение деревьев по ранговым группам по высоте. В потомстве самых северных популяций из Мурманской области (67°51' с.ш.) за годы наблюдений ранг мелких деревьев в основном повысился на одну-две ступени, крупных -снизился. Снижение ранга у половины деревьев обусловлено началом репродукции деревьев - появлением женского и мужского «цветения». В культурах, исходные насаждения которых расположены в пределах 60 ... 65° с. ш., ранг деревьев ниже среднего значения высоты в климатипе сохранялся или увеличивался, у деревьев выше среднего значения сохранялся или снижался на одну ступень ранговой группы. Во всех климатипах северного происхождения примерно у 60 % крупных деревьев сохранялся ранг. В потомстве Вологодской области (60°00' с. ш.) количество деревьев, сохранивших свой ранг по высоте, составляет 43 %.
На рисунке показана динамика рангов деревьев трех климатипов сосны, имеющих разное географическое происхождение. Наибольшая интенсивность перераспределения ранговых мест характерна для потомства самого северного происхождения из Мурманской области, имеющего наибольшую приживаемость и густое стояние деревьев. Здесь резче выражены пики и спады кривых. Деревья-лидеры стойко удерживают свои позиции, сохраняя или усиливая их с возрастом. В местном климатипе изменения рангового положения менее значительны, хотя ход кривой распределения высот в 12- и 21 -летних культурах однотипен. В культурах, созданных из вологодских семян, значительно снижается интенсивность роста деревьев, особенно деревьев-лидеров. Кривая роста 21 -летних культур располагается ниже, чем кривая распределения высот в 12-летнем возрасте. Здесь проявляются индивидуальные особенности роста южной сосны, продолжается
Динамика рангов по высоте деревьев в потомстве климатипов сосны в географических культурах Архангельской области: а - Мурманская область, 67°51' с. ш.; б - Архангельская область, 62°54' с. ш.;
в - Вологодская область, 60°00' с. ш.; 1 - 21-летние; 2 - 12-летние культуры
адаптация к более суровым условиям произрастания, отражающаяся в значительном снижении прироста по высоте и усилении по диаметру большинства деревьев в климатипе.
Между исходными размерами деревьев 12-летних культур и размерами их к моменту повторного обследования в климатипах из Мурманской, Архангельской, Тюменской областей наблюдается значительная и высокая корреляционная связь (табл. 2).
Умеренная связь установлена в климатипах из Карелии (г = 0,44). В потомстве из Вологодской области она очень слабая, отрицательная
Таблица 2
№ Приживаемость Коэффициент корреляции
климатипа 21-летних культур, % г +т г
1 75,6 0,692 0,049 16,73
2 68,3 0,794 0,054 14,72
12 65,9 0,435 0,110 3,94
3 73,0 0,792 0,064 12,41
4 61,3 0,554 0,103 5,35
16 59,5 0,435 0,121 3,60
81 51,6 0,649 0,111 5,83
9 47,7 -0,101 0,181 5,62
Примечание. /5% = 2,1; = 2,7.
(г = -0,10), что, видимо, связано со снижением интенсивности роста потомства в высоту.
Выводы
Применение метода рангового распределения при оценке культур сосны различного географического происхождения позволяет проследить особенности формирования их древостоев и тенденции в росте отдельных деревьев.
Географическое происхождение потомства сказывается на особенностях рангового распределения деревьев и связано с характером их адаптации в условиях конкретного места произрастания. Потомства сосны обыкновенной, материнские насаждения которых произрастают севернее 65° с. ш., при культивировании в средней подзоне тайги отличаются затянутым периодом интенсивного роста в высоту и слабым перераспределением деревьев по ранговым группам по сравнению с более южными потомствами. В фазе смыкания крон продолжается интенсивное перераспределение деревьев, как правило, в сторону высших ранговых групп. Деревья-лидеры выделяются в первое десятилетие роста культур и сохраняют свои позиции с
возрастом. Это позволяет вести их отбор в фазе индивидуального роста с точностью до 90 %.
У климатипов, родина которых расположена южнее 65° с. ш. (северо- и среднетаежные популяции), ранговое положение деревьев относительно стабилизируется к концу первого класса возраста.
У более южных по сравнению с местом испытания потомств (60°с. ш.) к 20-летнему возрасту культур наблюдается снижение интенсивности роста деревьев в высоту и переход деревьев-лидеров в низшие ступени ранжирования. Ранний отбор деревьев может привести к значительным ошибкам в оценке их роста и продуктивности.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кузнецов А.Н., Маслаков Е.Л., Шестакова Т.А. Формирование древостоя и динамика социальных структур в культурах сосны // Тр. СПбНИИЛХ. - СПб.: НИИЛХ, 1999. - Вып. 1. - С. 52-57.
2. Ларин В.Б., Паутов Ю.А. Формирование хвойных молодняков на вырубках. - Л.: Наука. Ленингр. отд-ние, 1989. - 142 с.
3. Маслаков Е.Л. Формирование сосновых молодняков. - М.: Лесн. пром-сть, 1984. - 162 с.
4. Маслаков Е.Л. Ранняя диагностика быстрорастущих деревьев сосны и ели в питомнике и культурах // Интенсификация выращивания лесопосадочного материала: Тез. докл. Всерос. науч.- практ. конф. (11-13 сент. 1996 г., Йошкар-Ола). - Йошкар-Ола, 1996. - С. 83-84.
5. Цинкович Л.К. Рост и дифференциация деревьев в культурах сосны и ели // Восстановление и мелиорация лесов Карелии: Сб. науч. тр. - Л.: ЛенНИИЛХ, 1983. - С. 72-83.
6. Шутов И.В., Маслаков Е.Л., Маркова И.А. Лесоводственные методы и технологии создания высокопродуктивных культур ели и сосны промышленными методами на Северо-Западе РСФСР // Матер. Междунар. симп. «Северные леса: состояние, динамика, антропогенное воздействие» (Архангельск, 16-26 июля 1990 г.). - М., 1990. - Ч. 4. - С. 38-48.
7. Шутяев А.М. Испытание потомства плюсовых деревьев сосны обыкновенной из Финляндии // Лесн. хоз-во. - 1994. - № 1. - С.1-3.
8. Magnussen S.,Smith V.G., Yeatman C.W. Tree size, biomass and volume growth of twelve 34-year old Ontario jack pine provenances // Canad. Journ. of Forest Research. - 1985. - Vol. 15, N 6. - P. 1129-1136.
Поморский государственный университет Поступила 13.06.01
E.N. Nakvasina
Dynamics of Tree Growth Ranging in Climatype Posterity of Scots Pine
The tree growth differentiation in posterity climatype of scots pine growing in 21-age geographical cultures in the Arkhangelsk region is analyzed. Peculiarities of tree rank changes according to age are shown to depend on geographical origin of posterity.
