CC BY
51
Исследование роста географических культур сосны обыкновенной в условиях Самарской области
Г. Т. Бастаева, к.с.-х.н., А.Ю. Скрыльникова, аспирантка, Д.Ю. Мячина, аспирантка, Оренбургский ГАУ
Уникальным объектом в исследовании соотношения генетических факторов при формировании древесных растений являются географические культуры, которые имеют огромное лесоводственное значение и давнюю историю [1—4].
Культуры из семян разного географического происхождения в Красноярском участковом лесничестве Самарской области представлены 49 климатипами сосны обыкновенной из разных частей ареала, заложенными в 1966 г. в кв. 58, выд. 37. Заложены согласно методическим указаниям «Создание географических культур климатических экотипов сосны обыкновенной» при письме Центральной контрольной станции лесных семян от 24.04.64 № 483.
По ландшафтно-географическому районированию участок с географическими культурами относится к территории лесостепи Высокого Заволжья. Лесосеменной район, подрайоны — Средне-Волжский (21), Заволжский (21б). Посадку осуществляли вручную под меч Колесова. Климатипы созданы двухлетними сеянцами с размещением 1,5 х 1,5 м.
Метод создания культур — рядовой. Площадь участка разбита на кварталики размером 49 м х 56 м, площадь кварталика — 0,27 га. Некоторые кварталики вмещают по нескольку
климатипов. По границам кварталиков произведена посадка сеянцев смородины золотистой [5].
Объекты и методы. Нами обследовано 7 климатипов (Донецкий, Башкирский, Омский, Удмуртский, Воронежский, Латвийский, Куйбышевский) по основным таксационным показателям для выявления закономерностей динамики в зависимости от происхождения климатипа. При исследовании придерживались методики ВНИИЛМа [6].
Результаты исследований. Учёт приживаемости культур, по сохранившимся данным, на 1 октября 1967 г. показал относительно неплохой результат (36—59%).
С наивысшей приживаемостью (59%) можно отметить культуры Воткинского лесхоза (Удмуртская АССР). Главной причиной гибели сеянцев являлись неблагоприятные климатические факторы и условия местопроизрастания, 1966 г. был засушливым для Куйбышевской области. Недостаток влаги в почве в вегетационный период и высокие летние температуры вызвали усыхание сеянцев сосны обыкновенной на корню [5].
Собственные исследования, проведённые в 2012 г., показали, что сохранность 46-летних географических культур сосны обыкновенной варьирует от 8 до 34%. У контрольного варианта (Ново-Буянский лесхоз Куйбышевской области) сохранность составляет 34% и является самым высоким показателем (табл. 1).
1. Приживаемость и сохранность географических культур сосны обыкновенной
Географическое происхождение семян Площадь блока, га Число высаженных сеянцев, шт. Приживаемость культур,% (на 01.10. 1967 г.) Сохранившиеся деревья, шт/блок %
Лесосеменной район, подрайон Лесхоз 1970 г.* 2007 г.* 2012 г.**
Днепровский левобережный, Изюмско-Старобельский Славянский лесозаготовитель, Донецкая область 0,20 833 54,0 401 48 201 24 176 21
Южно-Уральский Горно-Лесной восточный Белорецкий ЛПХ, Башкирская АССР 0,27 1316 - 664 51 363 28 353 27
Прииртышский, Тарский Подгорный лесхоз, Омская область 0,12 574 36,0 133 23 52 9 47 8
Вятский, Удмуртский Воткинский лесхоз, Удмуртская АССР 0,15 707 59,0 237 34 141 20 134 19
Центрально-Черноземный, Воронежско-Тамбовский Воронежский лесхоз, Воронежская область 0,27 1316 45,5 469 36 247 19 240 18
Латвийский, Восточный Екабильский лесхоз, Латвийская ССР 0,21 1008 54,0 571 57 260 26 255 25
Средне-Волжский, Заволжский Ново-Буянский лесхоз, Куйбышевская область 0,27 1284 - 754 59 452 35 440 34
Примечание: * — данные филиала ФБУ «Рослесзащита» «ЦЗЛ Оренбургской области»; ** — данные собственных исследований
Сохранность незначительно ниже контроля характерна климатипам сосны Белорецкого ЛПХ (Башкирская АССР) и Екабильского лесхоза (Латвийская ССР).
Низкой выживаемостью растений характеризуется потомство сосны Подгорного лесхоза (Омская область), Воткинского лесхоза (Удмуртская АССР) и Воронежского лесхоза (Воронежская область).
Полученные нами данные согласуются с результатами других исследователей, которые свидетельствуют о том, что чем значительнее отличия условий происхождения от условий выращивания, тем меньше показатель сохранности испытуемых климатипов. Однако такая тенденция сохраняется не всегда [7].
Низкая сохранность и гибель саженцев географических культур отдельных климатипов объясняется не только различием лесорастительных условий, но и отрицательным влиянием дополнительных неблагоприятных факторов, к ним относятся: очень сильная засуха 1972, 1975 гг., ослабление культур сосновым подкорным клопом, неоднократное повреждение деревьев лосями (с 1972 по 1975 г. ежегодно) [5].
По данным замеров 2012 г. (табл. 2), показатели среднего диаметра древостоев климатипа изменяются в пределах от 21,0 до 24,3 см. Кли-матип Славянского лесозаготовителя (Донецкая область) занимает ведущее положение и опережает климатип Ново-Буянского лесхоза, взятого за контрольный вариант. Низкие показатели у климатипов Подгорного лесхоза (Омская область), Воткинского лесхоза (Удмуртская АССР) и Белорецкого ЛПХ (Башкирская АССР).
Средние показатели высоты деревьев сосны обыкновенной варьируют от 18,5 до 23,5 м.
По средней высоте древостоя лидирует климатип Воронежского лесхоза (Воронежская область). Низкие показатели у климатипов Бе-лорецкого ЛПХ (Башкирская АССР) и Воткин-ского лесхоза (Удмуртская АССР). Остальные климатипы имеют средние показатели.
Изменение таксационных показателей древостоя достаточно явно реагируют на смену условий местообитания, что связано с трансформацией совокупности экологических факторов при переходе климатических районов [2]. Режим увлажнения исходных условий местообитания оказывает большое влияние на дифференциацию по росту в высоту
Коэффициент индивидуальной изменчивости линейного роста сосны выделенных климатипов варьирует от 11 до 20%, радиального — от 13 до 22%. Географическая изменчивость характеризуется средним уровнем.
При сопоставлении данных двух изучаемых групп можно вычислить достоверность разницы данного показателя между ними. Для этого вычислялся критерий достоверности различий (табл. 3).
Сравнительный анализ по средней высоте выявил существенные различия между контрольным климатипом (Ново-Буянский лесхоз, Куйбышевская область) и климатипами Славянского лезаготовителя Донецкой области (1ф=3,44 > 1^= 1,98, при Р = 0,05), Белорецкого ЛПХ Башкирской АССР (1ф =7,43 > ^ =1,98, при Р = 0,05), Подгорного лесхоза Омской области = 4,93 > = 1,98, при Р = 0,05) и Воткинского
лесхоза Удмуртской АССР (1ф=5,32 > = 1,98,
при Р = 0,05).
Различие по диаметру с контрольным вариантом существенно у Белорецкого ЛПХ
2. Средние статистические показатели линейного и радиального роста
Лесхоз (республика, край, область) Линейный рост Радиальный рост
3 а о X а m V, % Х , см ср.’ а m V, %
Славянский лесозаготовитель, Донецкая область 21,14 2,65 0,37 12 24,26 5,40 0,76 22
Белорецкий ЛПХ, Башкирская АССР 18,46 3,37 0,48 18 21,66 4,34 0,61 20
Подгорный лесхоз, Омская область 19,98 3,36 0,47 17 21,04 3,54 0,50 17
Воткинский лесхоз, Удмуртская АССР 19,44 3,87 0,55 20 21,48 4,82 0,68 22
Воронежский лесхоз, Воронежская область 23,46 3,40 0,48 14 22,72 4,52 0,64 20
Екабильский лесхоз, Латвийская ССР 20,52 2,96 0,42 14 22,22 4,54 0,64 20
Ново-Буянский лесхоз, Куйбышевская область 22,96 2,63 0,37 11 23,16 3,05 0,43 13
Среднее 20,85 3,18 0,45 15 22,36 4,32 0,61 19
3. Сравнительный анализ изучаемых климатипов с контрольным по диаметру и высоте
Лесхоз (республика, край, область) По высоте По диаметру
Славянский лесозаготовитель, Донецкая область 1,98 3,44 1,98 1,25
Белорецкий ЛПХ, Башкирская АССР 1,98 7,43 1,98 2,00
Подгорный лесхоз, Омская область 1,98 4,93 1,98 3,21
Воткинский лесхоз, Удмуртская АССР 1,98 5,32 1,98 2,08
Воронежский лесхоз, Воронежская область 1,98 0,82 1,98 0,57
Екабильский лесхоз, Латвийская ССР 1,98 4,35 1,98 1,21
4. Корреляционная связь таксационных показателей с географическими координатами и климатическими факторами
Показатель Координаты Продолжительность вегетационного периода, дн. Сумма эффек- тивных температур >5°С Среднегодовая ^ воздуха, °С ГТК (гидротер- мический коэффи- циент) Еосад-ков за год, мм Континен-тальность климата, % Сохран- ность
широта долгота
Высота -0,457 -0,398 0,158 0,765 0,521 -0,553 -0,118 0,152 0,205
Диаметр -0,809 -0,609 0,812 0,891 0,821 -0,633 -0,043 -0,210 0,446
Сохранность -0,052 -0,126 0,007 0,461 0,295 0,297 0,297 -0,297 1,0
Э.б
0.5
0,4
0.3
0,1
0.1
о
■0.1
■о.г
■О,*
-0,5
0.461
-0,416
о.т о .39?
а------ 4 -5 о--------7
■€.207
Гсснрлфич^скисиоюрдинлты И КЛНМЗІМЧССКНІРфакторы
Рис. - Коэффициенты корреляции высоты (а), диаметра (б), сохранности (в) с географическими координатами и климатическими факторами для климатипов (координаты: 1 - широта, 2 - долгота; факторы: 3 - продолжительность вегетационного периода, 4 - сумма эффективных температур > 5°С, 5 - среднегодовая температура воздуха, 6 - гидротермический коэффициент, 7 - сумма осадков за год, 8 - континентальность климата)
Башкирской АССР (1ф=2,00 > = 1,98, при
Р = 0,05), Подгорного лесхоза Омской области (1ф= 3,21 > 181= 1,98, при Р = 0,05) и Воткинского лесхоза Удмуртской АССР (1ф = 2,08 > = 1,98,
при Р = 0,05).
Для выявления статистической взаимосвязи таксационных показателей с географическими координатами и климатическими факторами рас-
считывается коэффициент корреляции (табл. 4), который показывает, приводят ли изменения одних величин к систематическому изменению других.
Анализ корреляции линейного и радиального роста потомств с географическими координатами и климатическими факторами мест произрастания материнских насаждений (рис.) показал, что рост по диаметру у сосны обыкновенной в географических культурах связан прямолинейной отрицательной связью с географической широтой места происхождения климатипов (Я =0,809). Эти данные подтверждают клинальную изменчивость признака в широтном направлении [2].
Наиболее отзывчив на сдвиги в климате средний диаметр культур, он связан прямолинейной положительной связью с суммой эффективных температур (Я = 0,891), среднегодовой температурой воздуха (Я = 0,821) и продолжительностью вегетационного периода (Я = 0,812). Поэтому чем продолжительнее вегетационный период исходного региона, тем больше средний диаметр, так как именно в течение большого вегетационного периода происходит прирост древесины по диаметру.
Сумма эффективных температур (Я = 0,765) также оказывает существенное влияние на рост исследуемых климатипов. Связь является прямолинейной и положительной. Коэффициенты корреляции значимы при Рф>Р005(0,669).
Между сохранностью сосны и географическими координатами и климатическими факторами из-за небольшого числа наблюдений значимой корреляции выявлено не было.
Литература
1. Ирошников А.И. Географические культуры хвойных в южной Сибири // Географические культуры и плантации хвойных в Сибири. Новосибирск: Наука. Сиб. отделение, 1977. С. 4—110.
2. Мамаев С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений. М.: Наука, 1973. 284 с.
3. Правдин Л.Ф. Сосна обыкновенная. Изменчивость, внутривидовая систематика и селекция. М.: Наука, 1964. 190 с.
4. Черепнин В.Л. Изменчивость семян сосны обыкновенной. Новосибирск: Наука, 1980. 181 с.
5. Отчёт по инвентаризации географических культур сосны обыкновенной на территории Красноярского участкового лесничества Самарской области. 2007 г.
6. Изучение имеющихся и создание новых географических культур: программа и методика работ. Пушкино: ВНИИЛМ, 1972. 52 с.
7. Кузьмина Н.А., Кузьмин С.Р., Милютин Л.И. Дифференциация сосны обыкновенной по росту и выживаемости в географических культурах Приангарья // Хвойные бореаль-ной зоны. 2004. Вып. 2. С. 48-56.
а
б
в
