CC BY
15
УДК 630.232
изменчивость репродуктивного развития кедровых сосен разного географического происхождения на плантации юга средней сибири
Р.Н. Матвеева, Ю.Е. Колосовская, Е.Ю. Соколова
ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет» 660049 Красноярск, пр. Мира, 82 е-mail: [email protected]
Приведены данные о репродуктивном развитии 49-летних деревьев кедровых сосен (сибирской и корейской) разного географического происхождения, произрастающих на плантации «Метеостанция» Учебно-опытного лесхоза СибГТУ в условиях юга Средней Сибири. Охарактеризовано проявление межвидовой, популяционной и индивидуальной изменчивости. Среди семенного потомства популяций были отселектированы экземпляры, отличающиеся характером репродуктивного развития и его интенсивностью.
Ключевые слова: сосна кедровая сибирская, сосна кедровая корейская, плантация, репродуктивное развитие, юг Сибири.
Data are presented on the reproductive development of the 49-year-old pine trees (Pinus sibirica, Pinus koraiensis) different geographical origin, growing on a plantation "Weather station" of educational experimental forestry SibSTU in southern Middle Siberia. The manifestation of individual, interspecific, population variability, including the progeny of five populations Pinus sibirica of Leninogorsky, Altai, Yartsevsky, Tisulsky and Biryusa origins and two origins (Primorsky and Khabarovsk) of Pinus koraiensis were characterized.
It was noted that the greatest number of trees that have come into the reproductive phase of development was the offspring of pinus sibirica Yartsevsky and pinus koraiensis of Primorsky origins. By education microstrobiles on a tree a maximum value accounts for the progeny Pinus sibirica Leninogorsky, Pinus koraiensis of Khabarovsk origins. On the plantations have been selected specimens Pinus sibirica, which formed the largest number of cones: 4-97, 4-174 Leninogorsky, 6-78, 6-38, 6-40 Yartsevsky, 8-60 Tisulsky, 8-10 Biryusa origins. By education microstrobiles highlighted specimens Pinus sibirica 4-143, 4-140 Leninogorsky, 5-136 Altai origins, Pinus koraiensis 7-49 of Khabarovsk and 7-13 of Primorsky origins.
To Pinus sibirica trees, that differ by the highest seed and pollen productivity, include: 4-97 and 4-174 Leninogorsky, 5-119, 5-110 Altai, 6-13,6-38, 6-78, 6-105 Yartsevsky 8-10, 8-25 Biryusa, 8-60, 8-101 Tisulsky origins, Pinus koraiensis 7-5, 7-22 of Primorsky and 7-62, 7-87 of Khabarovsk origins.
Keywords: Pinus sibirica, Pinus koraiensis, plantation, reproductive development, southern Siberia
ВВЕДЕНИЕ
Особую роль в сохранении генетического потенциала древесных растений имеют исследования, направленные на изучение видовой, географической, популяционной, индивидуальной изменчивости. Генотипическое разнообразие обеспечивается способностью растений адаптироваться к конкретным условиям произрастания, сохраняться в процессе естественного отбора и давать жизнеспособное потомство. Кедровые сосны относятся к видам позднего вступления в репродуктивную фазу развития. Т.П. Некрасова (1972) отмечала, что первоначально на растениях сосны кедровой сибирской закладываются макростробилы и созревают семена и только через 7-10 лет на этих деревьях формируются микро стробилы, образуется пыльца. В некоторых работах было отмечено, что встречаются особи сосны кедровой сибирской начало репродуктивного развития, которых происходит по «мужскому типу», т.е. с образования микростробилов (пыльцы). Отмечалась значительная вариабельность по возрасту полового созревания, обилию шишек и пыльцы, раннему смешанному типу
развития (Воробьев и др., 1989, Горошкевич, 2000, Титов, 2007, Кузнецова, 2010, Матвеева и др., 2011 и другие).
материалы и методы исследований
Объектом исследования явилось 49-летнее потомство сосны кедровой сибирской пяти и сосны кедровой корейской двух популяций разного географического происхождения (таблица 1).
Семенное потомство произрастает на плантации «Метеостанция», расположенной в Караульном участковом лесничестве Учебно-опытного лесхоза СибГТУ Схема посадки 5х5 м.
При оценке семенной и пыльцевой продуктивности учитывали процент деревьев, имеющих в 2012 г. шишки, микростробилы и раннее развитие по смешанному типу. Отбирали деревья у которых число шишек, микростробилов превышало на 200% и более, а также деревья, имеющие и шишки и микростробилы в наибольшем количестве. Уровень изменчивости устанавливали по шкале С.А. Мамаева (1972).
Р.Н. Матвеева, Ю.Е. Колосовская и др.: Изменчивость репродуктивного развития сосен разного географического происхождения..
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
В результате проведенных исследований было отмечено, что деревья сосны кедровой сибирской ярцевского происхождения в условиях юга Средней Сибири отличаются ускоренным репродуктивным развитием в сравнении с потомством лениногорского, алтайского и тисульского происхождений. Сосна кедровая корейская приморского происхождения
имеет лучшие показатели в сравнении с потомством хабаровского происхождения, но уступает по количеству деревьев, образовавших шишки, ярцевскому и бирюсинскому (местному) происхождениям (таблица 2).
Деревьев раннего репродуктивного развития, имеющих в кроне и шишки и микростробилы, было наибольшее количество в вариантах с сосной кедровой сибирской ярцевского и с сосной кедровой корейской приморского происхождений.
Таблица 1 - Местопроизрастание и таксационная характеристика маточных популяций (на период сбора семян)
Место сбора семян
Класс
Географиче- координаты высо- Тип леса Состав насаждения
ское происхождение республика (край, область) лесхоз (леспромхоз) с.ш. д.в. та над уровнем моря, м бонитета возраста
сосна кедровая сибирская
Лениногор-ское Казахстан Лениногорский 50°12' 85°33' 1700 III VII Ккисл. 10К
Алтайское Алтайский Каракокшинский 51°50' 86°54' 700 III V Ктр. 5К3П2Б
Ярцевское Красноярский Ярцевский 61°00' 90°36' 100 III VI Кпойм. 10К
Тисульское Кемеровская Тисульский 55°50' 88°24' 800 III VI Кпа-пор. 6К4П
Бирюсинское Красноярский учебно-опытный СибГТУ 56°00' 92°38' 300 III V Крт. 7К2Е1П
сосна кедровая корейская
Приморское Приморский Вакский 46°54' 134°12' 200 V V Кштр. 3К1Е1П-3Б1Лп1Я
Хабаровское Хабаровский Хабаровский 49°00' 135°20' 300 V V Кштр. 3К3Е2Лп2Я
Число шишек и микростробилов на деревьях 2,21-6,45, что > ^5). Наибольшее число микростро-варьирует в больших пределах (таблица 3). билов отмечено у потомств алтайского, лениногорско-
Индивидуал^ штив^ п° числу шишек го происхождений сосны кедровой сибирской. У сосны и микростробилов на деревьях внутри потомств „ _
кедровой корейской число микростробилов на дереве сравниваемых популяции очень высокая (более 50%). 5
„ превышало в основном данный показатель сосны ке-
Достоверность различий по среднему числу шишек „ _ _
дровой сибирской, особенно отличались деревья сосны
на дереве подтверждается при сравнении данного
кедровой корейской хабаровского происхождения.
показателя ярцевского происхождения с остальными
Таблица 2 - Распределение деревьев по характеру репродуктивного развития, %
Деревья, имеющие
Географическое происхождение шишки микростробилы шишки и микростробилы
% % к хср. % % к хср. % % к хср.
сосна кедровая сибирская
Лениногорское 35,7 69,2 55,0 87,2 31,6 80,4
Алтайское 37,0 71,7 68,5 108,5 30,8 78,4
Ярцевское 75,0 145,3 75,0 118,9 64,0 162,8
Тисульское 44,6 86,4 60,7 96,2 28,6 72,8
Бирюсинское 65,9 127,7 56,1 88,9 41,5 105,6
Среднее значение 51,6 100,0 63,1 100,0 39,3 100,0
сосна кедровая корейская
Приморское 50,0 123,2 88,1 103,5 50,0 116,8
Хабаровское 31,1 76,6 82,2 96,6 35,6 83,2
Среднее значение 40,6 100,0 85,1 100,0 42,8 100,0
Таблица 3 - Влияние видовой и географической принадлежности на репродуктивное развитие деревьев
Географическое происхождение
Шишек, шт.
Микростробилов на дереве, шт.
среднее на максимальное на максимальное на дереве_дереве_побеге «в пучке»
среднее
максимальное
сосна кедровая сибирская
Лениногорское 7,3 42 5 346,0 1947
Алтайское 7,4 22 5 449,0 1540
Ярцевское 13,5 42 5 250,5 1240
Тисульское 9,2 34 3 173,6 504
Бирюсинское 7,9 34 3 79,6 170
Среднее значение 9,1 245,3
сосна кедровая корейская
Приморское 3,8 16 4 344,9 1716
Хабаровское 3,9 8 4 479,1 2322
Среднее значение 3,85 412,0
Отселектированы лучшие деревья по семенной продуктивности (таблица 4).
Таблица 4 - Деревья, отселектированные по числу шишек на дереве и на побеге
Шишек
Географическое Номер на дереве на побеге
происхождение дерева шт. % к хср шт. % к хср
сосна кедровая сибирская
4-97 42 575,3 5 294,1
Лениногорское 4-174 36 493,2 4 235,3
4-18 21 287,7 4 235,3
5-115 22 297,2 4 210,5
Алтайское 5-143 17 229,7 4 210,5
5-110 16 216,2 4 210,5
6-78 42 311,1 4 222,2
Ярцевское 6-38 39 288,9 4 222,2
6-40 39 288,9 4 222,2
6-71 33 244,4 5 277,8
8-60 34 369,6 3 200,0
Тисульское 8-54 26 282,6 3 200,0
8-80 22 239,1 3 200,0
8-10 34 430,4 3 200,0
Бирюсинское 8-8 25 316,5 3 200,0
8-19 18 227,8 3 200,0
сосна кедровая корейская
7-26 16 421,1 3 157,9
Приморское 7-30 7 184,2 4 210,5
7-1 7 184,2 4 210,5
7-87 8 205,1 4 200,0
Хабаровское 7-62 7 179,5 3 150,0
7-69 7 179,5 3 150,0
Отселектированы деревья на пыльцевую продуктивность (таблица 5)
Таблица 5 - Деревья, отселектированные по наибольшему числу микростробилов
Географическое Номер
Микростробилов
на побеге
происхождение дерева - шт. % к хср шт. % к хср
сосна кедровая сибирская
4-143 1947 562,7 20 270,3
Лениногорское 4-140 1657 478,9 19 256,8
4-103 1360 393,1 16 216,2
5-136 1540 343,0 17 188,9
Алтайское 5-6 1435 319,6 16 177,8
5-78 1408 313,6 16 177,8
6-104 1240 495,0 16 188,2
Ярцевское 6-13 1176 469,5 21 247,1
6-105 910 363,3 14 164,7
8-101 504 290,3 10 116,3
Тисульское 8-74 390 224,6 13 151,2
8-48 387 222,9 9 104,7
8-5 170 213,6 8 117,6
Бирюсинское 8-18 136 170,9 10 147,0
8-31 126 158,3 7 102,9
сосна кедровая корейская
7-12 1716 491,7 22 229,2
Приморское 7-38 1058 306,8 23 239,6
7-22 952 276,0 17 177,1
7-49 2322 484,7 27 201,5
Хабаровское 7-78 1597 333,3 35 261,2
7-58 1350 281,8 30 223,9
По комплексу показателей были выделены деревья сосны кедровой сибирской 4-97, 4-174 лениногор-ского, 5-119, 5-110 алтайского, 6-13, 6-38, 6-78, 6-105 ярцевского, 8-10, 8-25 бирюсинского, 8-60, 8-101 ти-сульского происхождений и сосны кедровой корейской приморского 7-5, 7-22 хабаровского 7-62 и 7-87 происхождений.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате проведенных исследований было установлено проявление видовой, географической и индивидуальной изменчивости 49-летних кедровых сосен на плантации в условиях юга Средней Сибири. Отмечен наибольший процент деревьев, развивающихся по женскому типу, среди потомств сосны кедровой сибирской ярцевского и бирюсинского происхождений, сосны кедровой корейской приморского происхождения. Наибольшее количество шишек на дереве сформировалось в ярцевском варианте, микростробилов у сосны кедровой корейской испытанных вариантов и сосны кедровой сибирской алтайского происхождения. Среди потомств разного географического происхождения были отселектированы лидеры по репродуктивному
Р.Н. Матвеева, Ю.Е. Колосовская и др.: Изменчивость репродуктивного развития сосен разного географического происхождения.
развитию, которые в первую очередь планируется использовать в качестве исходного материала для селекции кедровых сосен.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Воробьев, В.Н. Рост и пол кедра сибирского / В.Н. Воробьев, Н.А. Воробьева, С.Н. Горошкевич. - Новосибирск: Наука, 1989. - 167с. Горошкевич, С.Н. Селекция кедра сибирского как орехоплодной породы / С.Н. Горошкевич // Лесное хозяйство. - 2000. - №4. - С. 25-27. Кузнецова, Г.В. Рост, состояние и развитие кедровых сосен в географических культурах на юге Красноярского края / Г.В. Кузнецова // Хвойные бореальной зоны. - Т. XXVII. №1-2, 2010. - С. 102 - 107.
Мамаев, С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений / С.А. Мамаев. - М.: Наука, 1972. - 293с.
Матвеева, Р.Н. Формирование коллекций кедра сибирского на лесных плантациях юга Средней Сибири / Р.Н. Матвеева, О.Ф. Буторова, Н.П. Братилова // Актуальные проблемы геоботаники. - Алма-Аты, 2011. - С. 204-207.
Некрасова, Т.П. Биологические основы семеноше-ния кедра сибирского / Т.П. Некрасова. - Новосибирск: Наука, 1972. - 272с.
Татаринцева, И.И. Сопряженный анализ погодичной и индивидуальной изменчивости плодоношения в припоселковом кедровнике / И.И. Татаринцева, С.Н. Горошкевич, О.В. Хуторной // Хвойные бореальной зоны, Т. ХХХ, №1-2, 2012. - С.169-173.
Титов, Е.В. Кедр / Е.В. Титов. - М.: Колос, 2007. - 156с.
