CC BY
49
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
МАССА И РАЗМЕРЫ ШИШЕК СОСНЫ В ЛИШАЙНИКОВОМ ТИПЕ ЛЕСА ХАНТЫ-МАНСИЙСКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА
З.Я. НАГИМОВ, проф. каф. лесоустройства и лесной таксации УГЛТУ, д-р с.-н. наук, И.Н. АРТЕМЬЕВА, асп. каф. лесоустройства и лесной таксации УГЛТУ,
В.З. НАГИМОВ, асп. каф. лесоводства УГЛТУ
Успешность естественного возобновления во многом определяется семенной продуктивностью древостоя, которая зависит от многих факторов среды и таксационных показателей насаждений [1, 2, 5, 7, 9]. В специальной литературе отмечается, что для объективного обоснования мероприятий по ведению хозяйства на принципах естественного воспроизводства возраст спелости и рубки леса следует увязывать с особенностями семеношения и возобновительной способностью насаждений [1]. Для моделирования семенной продуктивности древостоя необходимы детальные исследования урожайности, количественных и качественных характеристик шишек и семян в насаждениях различного возраста. В сосняках лишайниковых Западной Сибири подобные работы ранее не проводились.
Наши исследования выполнялись в северной части Мегионского лесхоза, которая, согласно схеме зонального расчленения Западно-Сибирской равнины Г.В. Крылова и А.Г. Крылова [3], находится в северной подзоне таежной зоны. Экспериментальным материалом послужили данные четырех пробных площадей (1111), заложенных в сосняках лишайниковых в соответствии с ОСТ 56-69-83 [8]. На всех пробных площадях выполнялся сплошной перечет деревьев по породам, ступеням толщины и классам роста и развития по Крафту. Модельные деревья отбирались по способу пропорционального ступенчатого представительства. Всего на этих объектах срублено и обмерено 35 деревьев. У модельных деревьев, кроме общепринятых таксационных показателей, определялась надземная фитомасса по фракциям: древесина и кора ствола, древесина и кора ветвей, хвоя, генеративные органы (шишки) и отмершие ветви.
С каждого модельного дерева собирался урожай шишек, затем определялись их количество и общая масса с точностью до 0,1 г. Для определения биометрических пока-
зателей шишек, их абсолютно сухой массы, а также содержания семян в них, в пределах пробной площади из общего количества шишек всех модельных деревьев механическим путем отбиралось 50 экземпляров. У всех отобранных шишек штангенциркулем с точностью 0,1 мм были измерены диаметр и длина. Количественный и качественный анализ семян проводился на Уральской зональной лесосеменной станции.
Таксационные показатели модельных деревьев и древостоя на пробных площадях определялись в соответствии с общепринятыми в лесной таксации методами, действующими ГОСТами и инструкциями.
Результаты наших исследований свидетельствуют, что в семеношении участвуют не все деревья, формирующие древостой. У 13 % модельных деревьев шишки не были обнаружены. Все эти деревья при таксации были отнесены к 4 и 5 классам Крафта. По данным В.П. Тимофеева [4], плодоносят только около 70 % деревьев древостоя. При этом все деревья 1 класса Крафта являются плодоносящими, а деревья 5 класса практически не плодоносят.
О варьировании урожайности шишек на деревьях в пределах конкретного древостоя можно судить по данным табл. 1. Анализ приведенных материалов позволяет отметить резкую дифференциацию деревьев по количеству и массе шишек. С увеличением размеров деревьев наблюдается возрастание урожая шишек. Однако даже деревья, отнесенные к одному классу Крафта, имеющие близкие размеры, могут резко отличаться по изучаемым показателям. Существенные различия между деревьями наблюдаются и по средней массе шишки. Такие результаты получены и на других пробных площадях. Следовательно, варьирование урожая шишек не может быть объяснено только размерами деревьев. Это обстоятельство необходимо учитывать при оценке семенной продуктивности древостоя.
58
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2008
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Таблица 1
Урожай шишек на модельных деревьях сосны в 46-летнем древостое
№ модельного дерева Таксационные показатели Урожай шишек
диаметр,см высота, м класс Крафта количество, шт. общая масса, г масса шишки, г
1 6,1 6,77 3 46 197,5 4,49
2 9,3 7,90 2 88 345,1 3,92
3 10,5 8,48 2 34 221,4 6,51
4 14,2 9,60 1 318 1592,2 5,01
5 7,7 7,82 3 60 206,9 3,45
6 7,3 7,90 3 10 37,7 3.77
7 4,9 6,22 4 6 32,7 5,45
8 2,0 2,50 5 - - -
9 3,6 3,20 4 2 8,6 4,30
Таблица 2
Основные статистические характеристики распределения количества шишек по диаметру в древостое разного возраста
Статистические показатели Возраст древостоев, лет
34 46 51 124
Средний диаметр, см 1,47 1,65 1,62 1,43
Стандартная ошибка, см 0,025 0,033 0,036 0,021
Минимальное значение, см 1,15 1,20 1,15 1,10
Максимальное значение, см 1,90 2,15 1,45 1,80
Мода, см 1,40 1,60 1,80 1,40
Медиана, см 1,45 1,65 1,58 1,45
Стандартное отклонение, см 0,18 0,23 0,25 0,15
Коэффициент вариации, % 12,2 13,9 15.7 10,5
Коэффициент асимметрии 0,33 -0,01 1,08 -0,15
Коэффициент эксцесса -0,59 -0,56 3,31 0,13
Уровень надежности (95 %) 0,051 0,065 0,072 0,043
В табл. 2 приведены статистические показатели оценки диаметра шишек по выборкам, взятым в древостоях различного возраста. Можно отметить, что в исследуемых сосняках формируются некрупные по диаметру (1,43-1,65 см) шишки. Так, в сосняках Среднего Урала диаметр шишек в среднем колеблется от 1,82 до 1,96 см [4], а в Бузулукс-ком бору составляет 2,60 см [1]. Выявляется, что средневозрастное насаждение характеризуется более широкими шишками, чем спелое и молодое. Причем различия между средневозрастным насаждением, с одной стороны, и молодняком и спелым насаждением, с другой, доказывается статистически (t > t0 05).
Уровень изменчивости диаметра шишек по шкале С.А. Мамаева [5] в молодняке (12,2 %) и спелом насаждении (10,5 %) низкий, а в средневозрастном (13,9 и 15,7 %) - средний.
Четкой зависимости характера распределения количества шишек по диаметру от
возраста насаждений нет. Об этом свидетельствуют значения коэффициентов асимметрии и эксцесса. В спелом насаждении оба этих коэффициента не достоверны, то есть распределение диаметров шишек подчиняется нормальному закону. В молодняке и средневозрастных насаждениях для описания распределения шишек по диаметру необходимо использовать другие функции, учитывающие асимметрию и эксцесс рядов.
Средняя длина шишек максимальные значения также имеет в средневозрастном насаждении (табл. 3). По этому показателю средневозрастное насаждение достоверно отличается (t > t0 05) от молодняка и спелого насаждения. Средняя длина шишек в сосняках Архангельской области колеблется от 3 до 4,8 см [6], на Среднем Урале [4] - от 3,8 до 4,1 см, а в Бузу-лукском бору [1] составляет 4,73 см. Таким образом, длина шишек в исследуемых сосняках (2,6-3,0 см) значительно меньше, чем в сосняках более южных и западных районов.
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2008
59
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Таблица 3
Основные статистические характеристики распределения количества шишек по длине
Статистические показатели Возраст древостоя, лет
34 46 51 124
Средняя длина, см 2,60 3,00 2,80 2,40
Стандартная ошибка, см 0,052 0,074 0,066 0,056
Минимальное значение, см 1,90 1,80 1,70 0,90
Максимальное значение, см 3,50 4,00 3,60 3,30
Мода, см 2,20 3,40 2,80 2,40
Медиана, см 2,55 3,10 2,85 2,40
Стандартное отклонение, см 0,37 0,52 0,47 0,39
Коэффициент вариации, % 14,3 17,5 16,7 16,4
Коэффициент асимметрии 0,23 -0,57 -0,63 -0,92
Коэффициент эксцесса -0,58 -0,01 0,04 3,28
Уровень надежности (95 %) 0,105 0,149 0,132 0,112
Таблица 4
Размеры шишек на деревьях сосны в древостое разного возраста
Показатели Возраст древостоя, лет
34 46 51 124
Количество шишек в 1 кг на модельных деревьях, шт. 240-390 154-90 190-55 265-388
Масса одной шишки, г 2,56-4,17 3,45-6,49 3,92-5,26 2,58-3,77
Обращает на себя внимание факт большей изменчивости длины шишек по сравнению с их диаметром. Такие же результаты получены в сосняках Среднего Урала [4]. В целом уровень изменчивости длины шишек во всех исследуемых сосняках средний.
В молодом насаждении наблюдается левое смещение кривой распределения длины шишек по отношению к нормальному, а в старшем возрасте она имеет ярко выраженную отрицательную асимметрию. Причем значения этого показателя во всех исследуемых насаждениях достоверны. Наблюдается увеличение отрицательной асимметрии с повышением возраста. Связь коэффициента эксцесса с возрастом насаждений выражена значительно слабее. В средневозрастных насаждениях значения этого показателя недостоверны. В молодняке численности рядов распределения шишек по длине теснятся около среднеарифметической величины в меньшей степени, а в спелом насаждении - в значительно большей степени, чем у кривой нормального распределения.
По данным Е.А Пугача и Л.И. Ворон-чихина [4], размеры шишек сосны увеличиваются в направлениях с севера на юг и с
востока на запад. В среднем в 1 кг содержится 152-156 шишек с колебаниями от 125 в Восточной Сибири до 171 в зоне смешанных лесов европейской части страны. В Бузулукс-ком бору средняя масса шишек в древостое разного возраста колеблется от 7,76 до 12 г. Причем до возраста 80-100 лет размеры шишек повышаются, а затем закономерно снижаются [1].
Данные табл. 4 свидетельствуют, что в исследуемом древостое формируются более мелкие шишки по сравнению с данными, приводимыми в специальной литературе. Такое положение, видимо, объясняется суровыми климатическими условиями района исследований и бедными почвами лишайникового типа леса. По приведенным материалам можно сделать предположение, что размеры шишек с возрастом увеличиваются, достигают максимальных значений, а затем закономерно снижаются. Однако для определения возраста кульминации параметров шишек необходимы дополнительные исследования.
Результаты проведенных исследований позволяют сделать следующие обобщения. В районе исследований на деревьях сосны формируются мелкие по размерам и массе шишки,
60
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2008
