CC BY
4
УДК 630*232.411.11
Тюкавина О.Н. студент магистратуры Направление Биология Высшая школа естественных наук и технологий Северный (Арктический) федеральный университет
имени М.В. Ломоносова Россия, г. Архангельск МОФРОМЕТРИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АССИМИЛЯЦИОННОГО АППАРАТА ПОДРОСТА СОСНЫ В СОСНЯКАХ КУСТАРНИЧКОВО-СФАГНОВЫХ ПРИ РАЗНОМ
ВОДНОМ РЕЖИМЕ ПОЧВЫ Аннотация: Цель работы заключалась в выявлении влияния изменения водного режима почвы на морфометрические характеристики хвои подроста сосны. Рост хвои подроста обусловлен освобождением корнеобитаемого слоя почвы от воды на глубину от 15 см в июне. Высокая полнота древостоя ограничивает рост хвои.
Ключевые слова: хвоя, уровень грунтовых вод, относительная полнота древостоя, подрост, сосна.
Tyukavina O.N. student (master of sciences) The direction of the Biology Graduate school of natural science and technology Northern (Arctic) Federal University named after M. V. Lomonosov
Russia, Arkhangelsk MORPHOMETRIC CHARACTERISTIC OF THE PINE GROWING NEEDLES IN THE BOG MOSS PINE FOREST WITH DIFFERENT
WATER REGIME Abstract: The aim of the work was to identify the effect of changes in the water regime of the soil on the morphometric characteristics of pine growing needles. Growth of pine needles is due to the liberation of the root layer of soil from water to a depth of 15 cm in June. The high completeness of the stand limits the growth of needles.
Keywords: needles, groundwater table, relative abundance of the stand, young growth, pine.
Ассимиляционный аппарат определяет рост и развитие растения, в связи с чем, непосредственно влияет на продуктивность древостоев [1, 5, 7]. Следовательно, по ассимиляционному аппарату подроста можно прогнозировать интенсивность его роста и развития. Влияние негативных внешних факторов на морфометрические характеристики ассимиляционного аппарата неоднозначно: ряд авторов [3, 4, 6] считает, что ухудшение условий роста ведет к повышению параметров и массы хвои, компенсируя её низкую физиологическую активность, с другой стороны [2, 7] - к понижению
морфометрических характеристик хвои. Особенно на размерах хвои отражаются условия развития корневой системы [5].
Цель исследования - оценка влияния изменения водного режима почвы на морфометрические характеристики хвои сосны подроста.
Исследования проводили в сосняках кустарничково-сфагновых осушенных Архангельского лесничества и в сосняках кустарничково-сфагновых, по территории которых была проложена временная грунтовая дорога в лесопарке Ягры (табл.1). Закладывали ленточные пробные площади вблизи осушителя и в межканальном пространстве в первом случае и с верхней и нижней стороны дороги во втором случае. Ассимиляционный аппарат изучали на средней ветви модельных экземпляров подроста. Модельные экземпляры подроста отбирали по 5 шт. в каждой категории крупности.
Таблица 1 - Характеристика пробных площадей
Средние
№ ПП Тип леса Состав Высота, м Диаметр, см Класс возраста Отн. полнота
Лесопарк Ягры
1 Сосняк сфагновый погибший с верхней стороны от дороги 10С+Б 4,7 1,8 II 0,3
2 Сосняк кустарничково-сфагновый с нижней стороны от дороги 10С+Б 6,3 3,2 II 0,6
Архангельское участковое лесничество
3 Сосняк кустарничково-сфагновый осушенный (вблизи осушителя) 10С+Б 7,0 6,0 II 0,66
4 Сосняк кустарничково-сфагновый осушенный (межканальное пространство) 10С+Б 6,0 4,9 II 0,73
На всех пробных площадях ближе к поверхности воды залегают весной, а затем до августа уровень воды понижается (рис.1). В период активного роста на пробной площади, где нарушен естественный сток воды (ПП1) глубина стояния грунтовых вод составляет 5 см, а в течение вегетационного периода не превышает 10 см. На осушенных территориях корнеобитаемый слой почвы освобождается от воды еще в мае.
В
£
60 50 40 30 20 10
Май
Июнь
Июль
Август
Месяц
ПП 1
ПП 2
ПП 3
ПП 4
Рисунок 1 - Уровень грунтовых вод на пробных площадях
Масса хвоинки в сосняках кустарничково-сфагновых изменяется от 8,7 до 14,7 мг (табл.2). Наибольшая масса и площадь хвоинки отмечается вблизи осушителя. Различие с остальными пробными площадями по массе хвоинки составляет от 23 до 41%, по площади хвоинки - от 19 до 35%. Различие достоверно (1=3,1-5,6 при ^=2,1; 1=4,3-8,8 при ^ 2,1 соответственно). Увеличение данных показателей происходит за счет длины, ширины и толщины средней хвоинки. Толщина хвоинки вблизи осушителя практически в 2 раза превышает данный показатель у подроста, произрастающего в межканальном пространстве и на избыточно увлажненных территориях. Различие в ширине хвоинки достигает от 24 до 36%. Длина средней хвоинки достоверно не различается между пробной площадью вблизи осушителя и избыточно увлажненной пробной площадью, но достоверно уменьшается на 8% в подтопленной пробной площади и на 15% в межканальном пространстве, где наибольшая относительная полнота древостоя. Следовательно, на длину хвоинки оказывается влияние полнота древостоя, глубина стояния грунтовых вод. Причем освобождение от воды корнеобитаемого слоя почвы на 15 см, позволяет достигать хвое подроста той же длины, что и на осушенной территории.
Таблица 2. Характеристика ассимиляционного аппарата подроста
сосны
0
№ Масса Площадь Длина Ширина Толщина Количество Плотность
ПП хвоинки, хвоинки, хвоинки, хвоинки, хвоинки, хвои на хвои на
мг мм2 мм мм мм ветви, шт. ветви, шт./см2
1 11,2±0,4 60,0±1,6 21,3±0,5 1,42±0,02 0,40±0,01 332±33 22,6±0,9
2 11,3±0,6 68,4±2,1 23,2±0,4 1,44±0,01 0,52±0,01 183±16 25,1±1,2
3 14,7±0,9 84,5±3,1 24,5±0,6 1,90±0,02 1,04±0,01 180±20 21,6±0,9
4 8,7±0,6 55,3±1,2 20,7±0,4 1,21±0,01 0,50±0,01 169±12 23,4±1,0
Таким образом, на параметры хвоинки оказывает комплексное воздействие уровня стояния грунтовых вод и полноты древостоя. Чем ниже полнота древостоя и лучше водный режим почв, тем больше параметры хвои. Причем, изменение полноты древостоя на 0,1 оказывает более сильное воздействие на параметры хвои по сравнению высоким уровнем стояния грунтовых вод.
Количество хвои на ветви зависит от относительной полноты древостоя, что обусловлено лучшим световым режимом и меньшей конкуренцией с материнским пологом. Теснота связи очень высокая обратная достоверная (г = - 0,96 при 1 = 49). При сокращении относительной полноты древостоя в 2 раза, количество хвои на ветви возросло в 1,8 раз.
На морфологические и количественные характеристики хвои подроста влияют также параметры подроста (табл.2 - табл.3).
Таблица 3 - Влияние морфологических и количественных _характеристик подроста на длину хвои
Показатели корреляцион ного анализа* Количес тво хвои на ветви, шт. Приро ст ветви, см Плотнос ть хвои на ветви, шт./см Продолжитель ность жизни хвои, лет Высота подрос та, м Диамет р подрос та, см Кол- во ветве й, шт.
г 0,63 0,67 - 0,59 0,48 0,71 0,72 0,66
тг 0,1 0,1 0,14 0,16 0,1 0,1 0,12
Ъ 4,9 5,6 4,2 2,9 6,6 6,8 5,3
*г - коэффициент корреляции, тг - ошибка коэффициента корреляции, 1;г - достоверность коэффициента корреляции.
Таблица 4. Влияние морфологических и количественных характеристик подроста на количество хвои на ветви
Показатели Дли Приро Плотность Продолжител Высота Диамет Кол-
корреляционн на ст хвои на ьность жизни подрос р во
ого анализа* хвои ветви, ветви, хвои, лет та, м подрос ветве
, шт. см шт./см та, см й, шт.
г 0,63 0,94 -0,41 0,5 0,49 0,84 0,87
тг 0,1 0,02 0,18 0,16 0,17 0,06 0,05
Ъ 4,9 36,4 2,2 3,1 2,9 13 16,3
*г - коэффициент корреляции, тг - ошибка коэффициента корреляции, 1;г - достоверность коэффициента корреляции.
Следовательно, морфометрические и количественные характеристики хвои высоко коррелируют с параметрами подроста, такими как высота, диаметр, количество ветвей, но также и с характеристиками жизненности подроста, такими как прирост ветвей.
Заключение
Рост хвои подроста обусловлен освобождением корнеобитаемого слоя почвы от воды на глубину от 15 см в июне.
Изменение полноты древостоя на 0,1 оказывает более сильное угнетающее воздействие на рост хвои подроста по сравнению высоким уровнем стояния грунтовых вод.
Морфометрические и количественные характеристики хвои высоко коррелируют с параметрами подроста, такими как высота, диаметр, количество ветвей, но также и с характеристиками жизненности подроста, такими как прирост ветвей.
Использованные источники
1.Крамер П. Д., Козловский Т.Т. Физиология древесных растений. - М.: Лесная промышленность, 1983. - 464с.
2.Листов А.А. Актуальные вопросы мелиорации лесов Европейского Севера// Мелиорация лесов Европейского Севера. - Архангельск, 1972. -С.3-8.
3.Медведева В.М. Заболоченные сосняки Карелии и изменение их продуктивности под влиянием осушения// Биологические проблемы Севера. - Петрозаводск, 1976. - С.130-132.
4.Обмен веществ и энергии в сосновых лесах Европейского Севера/ Н.И. Казимиров, А.Д. Волков, С.С. Зябченко, А.А. Иванчиков, Р.М. Морозова. -Л.: Наука, 1977. - 304с.
5.Правдин Л.Ф. Сосна обыкновенная. - М.: Наука, 1964. - 191с.
6.Прыгов Е.В., Уродкова О.Н., Феклистов П.А. Параметры ассимиляционного аппарата в разных типах сосняков // Экологические проблемы Севера: межвуз. Сб. науч.тр. Вып.3. - Архангельск, 2000. — С.25-29.
7.Феклистов П.А., Евдокимов В.Н., Барзут В.М. Биологические и экологические особенности роста сосны в северной подзоне европейской тайги. - Архангельск: АГТУ, 1997. - 140с.
