Научная статья на тему 'Морфобиологическая характеристика генеративных органов сосны в природно-техногенных условиях (восточное Забайкалье)'

Морфобиологическая характеристика генеративных органов сосны в природно-техногенных условиях (восточное Забайкалье) Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
229
82
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СОСНА / ЖЕНСКИЕ ШИШКИ / СЕМЕНА / ТЕХНОГЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ / КЛИМАТ / PINE / CARPELLATE CONE / SEEDS / TECHNOGENIC POLLUTION / CLIMATE

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Вахнина И.Л., Макаров В.П.

В статье приводятся результаты изучения морфобиологической реакции женской генеративной сферы деревьев сосны обыкновенной, в условиях с различной интенсивностью техногенной нагрузки с изменяющимися температурами воздуха и количеством осадков периода вегетации. Материалом для исследований стали зрелые женские шишки, отобранные с модельных деревьев в 2008-2009 гг. До раскрытия шишек были произведены измерения длины шишек (высоту центральной оси макростробила). Затем шишки естественным образом высушивались до выпадения семян. Проращивание семян для определения их качества проводилось на базе Читинской лесосеменной станции, согласно ГОСТам 13056.6-97 и 14161-86. Диагностическими критериями оценки качества семян служили всхожесть и энергия прорастания. Измерение высоты макростробилов позволило выявить достоверные различия между шишками урожая в 2008 г. и 2009 г.. Так, у шишек, созревших в 2009 г., по сравнению с предшествующим годом отмечается укорочение центральной оси макростробила в 2-2,6 раза. Их средняя длина по участкам варьировала от 1,2 см до 1,5 см (1,5 см на контроле), в то время как для зрелых шишек сосны урожая 2008 г. она составила от 3,9 до 2,9 см (3,1 см контроль). Определено, что на каждом участке шишки одного периода созревания характеризуются стабильностью высоты макростробилов, их коэффициент изменчивости не превышает низкого (C=8-12%) и среднего (C=13-20%) уровня. У шишек с модельных деревьев фонового участка по годам также отмечается снижение высоты макростробила в 2,2 раза, вариации данного показателя в пределах одного года не превышают средних значений. Статистические значимые различия между длиной шишек фонового древостоя и деревьев, произрастающих на участках с разной интенсивностью загрязнения, не выявлены. Таким образом, в исследуемом диапазоне природно-климатических условий отклик женской генеративной сферы сосны обыкновенной на техногенное воздействие проявляется лишь в отдельные годы с неблагоприятными климатическими характеристиками в начальные периоды ее формирования. Более отчетливо эффект проявляется по энергии прорастания семян, что согласуется с данными других исследователей.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Вахнина И.Л., Макаров В.П.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Морфобиологическая характеристика генеративных органов сосны в природно-техногенных условиях (восточное Забайкалье)»

Дендро 2012: перспективы применения древесно-кольцевой информации для целей охраны, воспроизводства и рационального использования древесной растительности

8. Polevshchikov A.V Stranicy istorii territorii zapovednika [Some pages from the history of the reserve] Nauchnye trudy gosudarstvennogo prirodnogo zapovednika «Bol ’shaya Kokshaga», vypusk 1 [Scientific proceedings of the State Natural Reserve «Bol’shaya Kokshaga», release 1], Yoshkar-Ola, 2005, pp. 5-22 (in Russian).

9. Shimatani I. K., Kubota Y. The spatio-temporal forest patch dynamics inferred from the fine-scale synchronicity in growth chronology. Journal of Vegetation Science, 2011, v. 22, pp. 334-345.

10. Splechtna B. E., Gratzer G., Black B. A. Disturbance history of a European old-growth mixed-species forest - A spatial dendro-ecological analysis. Journal of Vegetation Science, 2005, v. 16, pp. 511-522.

11. Demakov Yu.P., Isaev A.V. Zakonomernosti rosta derev’ev eli v poymakh rek Bol’shoy i Maloy Kokshagi [pattern of growth for spruce trees in floodplains of Greater and Lesser Kokshaga rivers]. Nauchnye trudy gosudarstvennogo prirodnogo zapovednika «Bol’shaya Kokshaga», vypusk 4 [Scientific proceedings of the State Natural Reserve «Bol’shaya Kokshaga», release 4], Yoshkar-Ola, 2009, pp. 68-123 (in Russian).

12. Gortinskiy G.B., Tarasov A.I. Dinamika godichnogoprirosta elovykh drevostoevyuzhnoy taigi i ee lesokhozyaystvennoe znachenie [Dynamics of annual radial growth of spruce forests of the southern taiga forest and its significance for forest management] Voprosyprirosta v lesoustroystve [Questions of tree increment in forest management], Kaunas, 1967, pp. 97-104 (in Russian).

МОРФОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕНЕРАТИВНЫХ ОРГАНОВ СОСНЫ В ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННЫХ УСЛОВИЯХ

(ВОСТОЧНОЕ ЗАБАЙКАЛЬЕ)

И.Л. ВАХНИНА, мл. науч. сотр. Института природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН, канд. биол. наук,

В.П. МАКАРОВ, зав. лаб. растительных ресурсов Института природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН, канд. биол. наук

vahnina_il@mail.ru

Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН (ИПРЭК СО РАН)

672014, г. Чита, ул. Недорезова, д. 16

В статье приводятся результаты изучения морфобиологической реакции женской генеративной сферы деревьев сосны обыкновенной, в условиях с различной интенсивностью техногенной нагрузки с изменяющимися температурами воздуха и количеством осадков периода вегетации. Материалом для исследований стали зрелые женские шишки, отобранные с модельных деревьев в 2008-2009 гг. До раскрытия шишек были произведены измерения длины шишек (высоту центральной оси макростробила). Затем шишки естественным образом высушивались до выпадения семян. Проращивание семян для определения их качества проводилось на базе Читинской лесосеменной станции, согласно ГОСТам 13056.6-97 и 14161-86. Диагностическими критериями оценки качества семян служили всхожесть и энергия прорастания. Измерение высоты макростробилов позволило выявить достоверные различия между шишками урожая в 2008 г. и 2009 г.. Так, у шишек, созревших в 2009 г., по сравнению с предшествующим годом отмечается укорочение центральной оси макростробила в 2-2,6 раза. Их средняя длина по участкам варьировала от 1,2 см до 1,5 см (1,5 см на контроле), в то время как для зрелых шишек сосны урожая 2008 г. она составила от 3,9 до 2,9 см (3,1 см - контроль). Определено, что на каждом участке шишки одного периода созревания характеризуются стабильностью высоты макростробилов, их коэффициент изменчивости не превышает низкого (C=8-12%) и среднего (C=13-20%) уровня.

У шишек с модельных деревьев фонового участка по годам также отмечается снижение высоты макростробила в 2,2 раза, вариации данного показателя в пределах одного года не превышают средних значений. Статистические значимые различия между длиной шишек фонового древостоя и деревьев, произрастающих на участках с разной интенсивностью загрязнения, не выявлены. Таким образом, в исследуемом диапазоне природно-климатических условий отклик женской генеративной сферы сосны обыкновенной на техногенное воздействие проявляется лишь в отдельные годы с неблагоприятными климатическими характеристиками в начальные периоды ее формирования. Более отчетливо эффект проявляется по энергии прорастания семян, что согласуется с данными других исследователей.

Ключевые слова: сосна, женские шишки, семена, техногенное загрязнение, климат

Вопрос изменчивости качественных и количественных параметров генеративной сферы сосны обыкновенной в естественных условиях среды является достаточно изученным. Авторами многочисленных работ показано, что морфобиологические характеристики шишек и семян деревьев во многом определяются погодно-климатическим ко-

лебаниями. В зоне действия выбросов промышленных предприятий к природно-климатическому влиянию присоединяется новый фактор в виде химического загрязнения среды. В публикациях отсутствует единое мнение относительно реакции репродуктивной системы сосны на воздействие аэрополлютантов. Наряду с данными о снижении таких

20

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2014

Дендро 2012: перспективы применения древесно-кольцевой информации для целей охраны, воспроизводства и рационального использования древесной растительности

показателей, как жизнеспособность пыльцы, количество и качество семян, размеры макростробилов и т.п., в некоторых источниках имеются выводы о неоднозначности проявления ответной реакции на воздействие поллютантов [1], а также о высокой толерантности женской генеративной сферы Pirns sylvestris

L. к действию аэрополлютантов [2, 3]. В то же время встречаются работы, в которых влияние загрязнителей оценивается положительно [4, 5].

В данной работе приводятся результаты изучения морфобиологической реакции женской генеративной сферы деревьев сосны обыкновенной, произрастающих в условиях с различной интенсивностью техногенной нагрузки с изменяющимися температурами воздуха и количеством осадков периода вегетации.

Объектами исследования служили деревья сосны обыкновенной (Pirns sylvestris) в сосняках рододендроново-травяных на территории зеленой зоны г. Читы с разным уровнем техногенной нагрузки. Деревья, с которых отбирался материал для исследования, произрастают на участках, заложенных с учетом сопоставимости по основным лесотипологическим характеристикам (класс возраста, состав и плотность древостоя и др.). Географические координаты территории исследований 51-52е с.ш., около 113е в.д., высоты колеблются в пределах абсолютных отметок 650-810 м над у. м. Уровень грунтовых вод по всем участкам глубже 10 м, увлажнение атмосферное. Степень техногенной нагрузки определялась по уровню суммарного показателя загрязнения (СПЗ) почв и снежного покрова (таб. 1), которые депонируют атмосферные выбросы. СПЗ для почв рассчитан по 28 химическим элементам (свинец, ртуть, мышьяк, кадмий, цинк, фосфор и др.), для расчета СПЗ снега было использовано 20 элементов [6]. Для контроля шишки отбирали в 25 км от городской застройки в направлении, противоположном преобладающему направлению ветров.

Материалом для исследований служили зрелые женские шишки, отобранные с модельных деревьев в 2008-2009 гг. Сбор ши-

шек осуществлялся во второй декаде марта до начала естественного выпадения семян согласно срокам, рекомендованным для данной территории [7]. С каждого участка собиралось не менее 50 штук с 3-5 деревьев. До раскрытия шишек измеряли длину шишки (высоту центральной оси макростробила). Затем шишки естественным образом высушивались до выпадения семян. Проращивание семян для определения их качества проводилось на базе Читинской лесосеменной станции, согласно ГОСТам 13056.6-97 и 14161-86. Диагностическими критериями оценки качества семян служили всхожесть и энергия прорастания. Согласно ГОСТу 13056.6-97 под всхожестью семян понимается их способность давать нормально развитые проростки, а под энергией прорастания - способность семян быстро и дружно прорастать. Для сосны показателем всхожести служит процент семян, давших нормально развитые проростки на 15-е сутки от начала проращивания, а энергии прорастания оценивается на 7-е сутки. В день окончательного учета всхожести оставшиеся семена вскрывали с целью определения числа здоровых, загнивших, пустых, ненормально проросших, зараженных энтомологическими вредителями и нежизнеспособных семян. Влияние климатических условий на исследуемые показатели оценивалось на основе данных метеостанции г. Читы за вегетационный период, продолжительность которого на исследуемой территории составляет 5 месяцев (с мая по сентябрь). Результаты исследований статистически обработаны стандартными методами с использованием пакета STATISTICA

6. Вариация количественных признаков определялась методами описательной статистики и оценивалась по шкале с.а. Мамаева (1972)

[8]. В качестве критерия оценки достоверности наблюдаемых изменений использовали t-критерий Стьюдента.

Высота макростробилов

Измерение высоты макростробилов позволило выявить достоверные различия между шишками урожая в 2008 г. и 2009 г. (табл. 2). Так, у шишек, созревших в 2009 г., по сравнению с предшествующим годом от-

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2014

21

Дендро 2012: перспективы применения древесно-кольцевой информации для целей охраны, воспроизводства и рационального использования древесной растительности

Таблица 1

Уровень загрязнения снежного покрова по пробным площадям

The level of contamination of the snow cover on the test plot

№ участка Значение СПЗ - уровень загрязнения

1, 7, 8 65-128 ед. - средний

2, 3, 4, 9 257-768 - очень высокий

5 выше 769 - экстремальный

Контроль 0-64 ед. - низкий

Таблица 2

Статистические характеристики высоты макростробилов Pinus sylvestris урожая 2008 г. и 2009 г.

Statistical characteristics of the height of Pinus sylvestris makrostrobilov 2008 harvest and 2009

Участок № Урожай 2008 г. Урожай 2009 г.

Х±т, см X min, см X max, см Cv, % 1-критерий Х±т, см X min, см X max, см Cv, % 1-критерий

1 3,1±0,06 2,4 3,9 13,2 -0,6 1,3±0,02 0,9 1,8 14,4 -6,1*

2 3,3±0,08 2,6 4,3 14,9 2,7* 1,3±0,03 0,9 2 7,8 -3,7*

3 2,9±0,05 2,2 3,7 12,2 -2,7* 1,2±0,02 0,8 1,8 15,84 -6,2*

4 3,1±0,08 2 4 5,2 -1,0 1,3±0,03 0,9 1,7 15,83 -5,8*

5 3,4±0,11 2,1 4,6 18,1 2,6* 1,5±0,04 1 2 14,7 0,5

7 3,9±0,14 2,4 4,7 16,3 6,8* 1,5±0,02 1,2 2 10,2 1,2

8 3±0,05 2,4 3,6 9,2 -0,8 1,5±0,02 1,1 2 12 0,4

9 3,9±0,11 2,8 5,2 16 6,4* 1,8±0,03 1,4 2 9 7,9*

контроль 3,1±0,08 1,9 4 17 1,5±0,03 0,9 1,9 14,3

Примечание: X±m - среднее значение и его стандартная ошибка, Cv - коэффициент вариации, * - различия с контролем достоверны.

Таблица 3

Оценка показателей качества семян сосны обыкновенной

Evaluation of indicators of quality pine seeds

№ участка Энергия прорастания, % Всхожесть, %

2008 г. 1-критерий 2009 г. 1-критерий 2008 г. 1-критерий 2009 г. 1-критерий

1 95 1,5 88 -4,0* 95 1,6 93 -1,1

2 97 2,0 91 -1,7 98 2,3 94 -0,3

3 89 0,2 84 -7,8* 89 0,2 91 -1,2

4 95 1,6 88 -5,2* 95 1,6 92 -1,5

5 80 -1,4 79 -7,1* 84 -0,8 84 -4,5*

7 86 -0,3 96 0,9 88 0,2 99 3,0*

8 93 1,1 69 -14,1* 93 1,1 80 -6,2*

9 83 -1,0 95 0,5 83 -1,0 95 0,0

контроль 87 94 87 95

Примечание: * - различия с контролем достоверны.

мечается укорочение центральной оси макростробила в 2-2,6 раза. Их средняя длина по участкам варьировала от 1,2 см до 1,5 см (1,5 см на контроле), в то время как для зрелых шишек сосны урожая 2008 г. она составила от

3,9 до 2,9 см (3,1 см - контроль). Определено, что на каждом участке шишки одного периода созревания характеризуются стабиль-

ностью высоты макростробилов, их коэффициент изменчивости не превышает низкого (C = 8-12 %) и среднего (C = 13-20 %) уровня.

У шишек с модельных деревьев фонового участка по годам также отмечается снижение высоты макростробила в 2,2 раза, вариации данного показателя в пределах одного года не превышают средних значе-

22

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2014

Дендро 2012: перспективы применения древесно-кольцевой информации для целей охраны, воспроизводства и рационального использования древесной растительности

ний. Статистические значимые различия между длиной шишек фонового древостоя и деревьев, произрастающих на участках с разной интенсивностью загрязнения, не выявлены.

На участке № 9, который характеризуется очень высоким уровнем загрязнения (СПЗ - 257-768) за оба исследуемых периода отмечаются наибольшие значения высоты макростробила. Так, у зрелых шишек 2008 г. сбора исследуемый показатель был в пределах 2,8-5,2 см (среднеарифметическое - 3,9±0,11 с), а у урожая 2009 г. - 1,4-2 см (1,8±0,03 см), что превышало средние значения по другим участкам на 20,5 % и 30 %, за 2008 г. и 2009 г. соответственно. По каждому году также установили высокий уровень значимости различий с контролем. Причем, превышение средней длины шишек на участке № 9 обеспечено в основном за счет минимальных значений, в то время как верхняя граница высоты центральной оси макростробилов, в большинстве случаев, сопоставима с данными по другим участкам.

Всхожесть и энергия прорастания семян

У семян урожая 2008 г. высокая интенсивность прорастания фиксировалась уже в первый учетный день (5-е сутки проращивания), когда нормально развитые проростки были образованы у 86,8±6,9 % от общего количества семян (таб. 3). Энергия прорастания (7-е сутки) по участкам составила от 80 до 97 %. Почти все здоровые семена дали проростки в течение 5-7 суток, в оставшиеся дни учета их количество не превышало 1-2 %. В связи с этим энергия прорастания и всхожесть имели практически сходные показатели. Несколько сниженной скоростью прорастания отличались семена, отобранные с деревьев участка № 5, характеризующегося экстремальным уровнем загрязнения (СПЗ выше 769), результаты по дням составили 74,7; 5,7;

3,7 и 0,0 % на 5-е, 7-е, 10-е и 15-е сутки соответственно.

У урожая семян сбора 2009 г. отмечается снижение показателей по дням. В первый день учета появилось в среднем на 23 %

меньше проростков, чем в опыте по предыдущему году. Количество давших нормальные проростки семян на 5 сутки составило от 44 % до 79 %, а дисперсия выборки при этом возрастала в 3 раза. В последующие дни учета на 7-е сутки проросло от 12 до 37 %, на 10-е сутки - 1-8 %, на 15-е сутки - до 3 % семян. Практически все семена с модельных деревьев контрольного древостоя проросли на 7 сутки, в то время как семена с деревьев остальных участков прорастали и на 10 сутки, и в более поздние сроки. Таким образом, отмечено удлинение периода прорастания семян урожая 2009 г. на участках в зоне техногенного воздействия. Расчет ^-критерия Стьюдента в данном случае показал наличие различий между загрязненными и контрольным участками.

Результаты исследования морфобиологических параметров женской генеративной сферы у деревьев сосны обыкновенной, произрастающих в условиях с различной интенсивностью техногенной нагрузки, показали, что исследуемые качественные и количественные параметры подвержены колебаниям из года в год и тесно связаны с климатическими факторами.

Так как период формирования макростробилов и созревания семян сосны обыкновенной занимает около 2 лет, для каждого урожая нами рассмотрены климатические данные за двухлетний период. К наиболее физиологически значимым факторам для жизнедеятельности сосны, как показали дендрохронологические исследования на рассматриваемой территории [9], относятся осадки и температура воздуха за период вегетации. В засушливых условиях Восточного Забайкалья лимитирующим фактором являются осадки, недостаток которых в сочетании с высоким температурами воздуха вызывают усиление транспирации растений. Это приводит к снижению фотосинтетической активности и, как следствие, к ухудшению притока ассимилянтов к генеративным органам.

Закладка женских шишек, опыление и формирование семян урожая 2009 г. осуществлялось в 2007 г., когда климатические

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2014

23

Дендро 2012: перспективы применения древесно-кольцевой информации для целей охраны, воспроизводства и рационального использования древесной растительности

условия вегетационного периода характеризовались низкой суммой осадков и высокими суммами температур (Т = 80,8 еС, Р = 128,9 мм), в то время как начало формирования семян урожая 2008 г. происходило в более благоприятных условиях 2006 г., когда суммы осадков периода вегетации составляли 221 мм, а температур - не превышали 70 °С.

Результаты анализа показывают, что малое количество осадков при высоких температурах на ранних сроках развития женских генеративных органов (формирование шишек, опыление и начало формирования семян) приводят к укорочению центральной оси макростробила, снижению всхожести и энергии прорастания семян, даже если дальнейшее развитие протекает в более благоприятных климатических условиях. Это хорошо прослеживается на материале, отобранном в 2009 г. Наряду с различием по годам у семян этого урожая выявляется дифференциация выборок в зависимости от уровня загрязнения участков. Генеративные органы, начальное развитие которых осуществлялась при достаточном количестве осадков со сравнительно невысокими весенне-летними температурами (урожай 2008 г.), расхождения с контролем не обнаруживают, что может охарактеризовать их как толерантные к существующему уровню загрязнения при определенных климатических параметрах.

Отмечаемое превышение длины шишек у деревьев на участке № 9 за оба периода исследования и сопоставимые с контролем данные по проращиванию семян связаны, очевидно, с расположением участка рядом с золоотвалом Читинской ТЭЦ 2. Данная электростанция работает на угле, в ее выбросах содержатся примеси биогенных элементов (кальций, магний, калий и др.), которые, по всей видимости, не только снижают деструктивное влияние поллютантов, но и оказывают благоприятные влияние на рост и развитие генеративных органов.

Таким образом, в исследуемом диапазоне природно-климатических условий отклик женской генеративной сферы сосны обыкновенной на техногенное воздействие

проявляется лишь в отдельные годы с неблагоприятными климатическими характеристиками в начальные периоды ее формирования. Более отчетливо эффект проявляется по энергии прорастания семян, что согласуется с данными других исследователей [10].

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, грант 11-04-98013-р_си-бирь_а.

Библиографический список

1. Придача, В.Б. Морфофизиологическая реакция Pinus sylvestris L. и Picea obovata Ledeb. при техногенном воздействии в условиях северо-запада России / В.Б. Придача, Т.А. Сазонова, Т.Ю. Таланова, А.В. Ольчев // Экология. - 2011. - № 1. - С. 25-33.

2. Антипов, В.Г. Устойчивость древесных растений к промышленным газам. / В.Г. Антипов. - Минск: Наука и техника, 1979. - 216 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3. Вахнина, И.Л. Характеристика семян сосны обыкновенной в зеленой зоне г. Читы (Восточное Забайкалье) / И.Л. Вахнина // Вестник КрасГАУ - 2009. -№ 8. - С. 98-103.

4. Федорков, А.Л. Влияние аэротехногенных загрязнений на сохранность семяпочек и развитие зародыша сосны обыкновенной / А.Л. Федорков // Лесоведение. - 1994. - № 5. - С. 36-40.

5. Аникеев, Д.Р. Дифференциация деревьев сосны обыкновенной по комплексу признаков женской репродуктивной системы в условиях промышленного загрязнения / Д.Р. Аникеев, Л.Г. Бабушкина // Лесоведение. - 1997. - № 5. - С.43-50.

6. Эколого-геохимическая карта г. Читы [Карты]. / сост. и подгот. к печати Забайкальским аэрогеде-зическим предприятием Роскартографии в 1999 г.; отв. ред. Р. Н. Волосиков. - 1 : 30 000 - Чита: За-байк. аэрогеодез. предпр., 1998.

7. Бобринев, В.П. Семяношение сосны и лиственницы в Восточном Забайкалье / В.П. Бобринев // Лесоведение. - 1985. - № 4. - С. 62-65.

8. Мамаев, С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений (на примере семейства Pinaceae на Урале). / С.А. Мамаев. - М.: Наука, 1972. - 284 с.

9. Вахнина, И.Л. Радиальный прирост сосны обыкновенной в зеленой зоне г. Читы во второй половине прошлого столетия / И.Л. Вахнина // География и природные ресурсы. - 2011. - № 1. -С. 180-182.

10. Павлов, И.Н. Динамика посевных качеств семян Larix sibirica Ledeb. в насаждениях юга Сибири с 1936 по 2000 гг./ И.Н. Павлов, А. Г. Миронов // Хвойные бореальной зоны. - 2003. - № 1. -С. 14-21.

24

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2014

Дендро 2012: перспективы применения древесно-кольцевой информации для целей охраны, воспроизводства и рационального использования древесной растительности

MORPHOBIOLOGICAL CHARACTERISTICS OF PINE GENERATIVE ORGANSIN THE NATURAL AND ANTHROPOGENIC CONDITIONS (EASTERN ZABAIKALSK)

Vakhnina I.L., Research Fellow of the Institute of Natural Resources, Ecology and Cryology SB RAS, Candidate. biol. Science; Makarov V.P., Head of the Laboratory of plant resources of the Institute of Natural Resources, Ecology and Cryology SB RAS, Candidate. biol. Sciences

vahnina_il@mail.ru

Institute of natural resources, ecology and cryology SB RAS (INREC SB RAS), 672014, Chita, Nedorezov street, 16a

Results of morphological reaction of the female generative sphere of pine treesstudy in conditions with various intensity of man-causedimpact with changing air temperatures and precipitation during vegetation period are given. Riped-carpellatecones takenfrom model trees in 2008-2009 serve as a research material. Beforetheconesopeningtheir length was measured (height of macrostrobiluscentral axis). Thenconesweredried biologically until seeds fall from them. Seed sprouting for determine their quality was conductedat the premises of Chita seed station, according to the State Standards 13056.6-97 and 14161-86. Germinability and germination power served as diagnostic criteria for seeds quality valuation. Macrostrobilus height measurement allowedto identify significant differences between cones of2008 and 2009 harvests. Thus, cones riped in 2009 in comparison with the previous year have shortening of macrostrobilus central axis2-2.6 times. Their average length on the sections varied from 1.2 cm to 1.5 cm (1.5 cm on the control), while for pine conesripedin 2008 it ranged from 3.9 to 2.9 cm (3.1 cm control). It is determined that in each area cones of the same ripening stage are characterized by stable height macrostrobilus, their coefficient of variation does not exceed low (C=8-12%) and medium (C=13-20%) level. Cones of background area model trees also have a decrease of macrostrobilusheight 2.2 times from year to year, variation of this indicator within one year do not exceed the average values. Statistically significant differences between the length of background stands and trees cones, growing on areas with different pollution intensity, are not found. Thus, in the investigated range of natural climatic conditions the female generative sphere of Scots pine response on anthropogenic impact becomes evident only in respective years with unfavourable climatic characteristics of its formationinitial stages. The effect becomes more evidentthanks to the seeds germinativepower, that is consistent with other researchers ’ data.

Key words: pine, carpellate cone, seeds, technogenic pollution, climate

References

1. Pridacha V.B., Sazonova T.A., Talanova T.Yu., Ol’chev A.V Morfofiziologicheskaya reaktsiyaPinus sylvestrisL. i Picea obovata Ledeb. pri tekhnogennom vozdeystvii v usloviyakh severo-zapada Rossii [Morphophysiological reaction Pinus sylvestris L. and Picea obovata Ledeb. at technogenic influence in the conditions of Northwest Russia]. Ekologiya. 2011. № 1. pp. 25-33.

2. Antipov V.G. Ustoychivost’drevesnykh rasteniy kpromyshlennym gazam [Sustainability of woody plants for industrial gases]. Minsk: Nauka i tekhnika, 1979. 216 p.

3. Vakhnina I.L. Kharakteristika semyan sosny obyknovennoy v zelenoy zone g. Chity (Vostochnoe Zabaykal’e) [Feature pine seeds in the green city of Chita (Eastern Transbaikalia)]. Vestnik KrasGAU. 2009. № 8. pp. 98-103.

4. Fedorkov A.L. Vliyanie aerotekhnogennykh zagryazneniy na sokhrannost ’semyapochek i razvitie zarodysha sosny obyknovennoy [Influence of environmental contamination on the safety of the ovules and embryo development of Scots pine]. Lesovedenie. 1994. № 5. pp. 36-40.

5. Anikeev D.R., Babushkina L.G. Differentsiatsiya derev’ev sosny obyknovennoypo kompleksupriznakovzhenskoy reproduktivnoy sistemy v usloviyakh promyshlennogo zagryazneniya [Differentiation of Scots pine trees on a set of attributes of the female reproductive system in terms of industrial pollution]. Lesovedenie. 1997. 5. pp.43-50.

6. Ekologo-geokhimicheskaya karta g. Chity [Karty] / sost. i podgot. k pechati Zabaykal ’skim aerogedezicheskim predpriyatiem Roskartografii v 1999 g.; otv. red. R. N. Volosikov [Ecological-geochemical map of the city of Chita [Maps]]. 1 : 30 000. Chita. Zabayk. aerogeodez. predpr., 1998.

7. Bobrinev V.P. Semyanoshenie sosny i listvennitsy v Vostochnom Zabaykal’e [Semyanoshenie pine and larch in East Transbaikalia]. Lesovedenie. 1985. № 4. pp. 62-65.

8. Mamaev S.A. Formy vnutrividovoy izmenchivosti drevesnykh rasteniy (na primere semeystva Pinaceae na Urale) [Forms of intraspecific variation of woody plants (for example, family Pinaceae in the Urals)]. Moscow. Nauka, 1972. 284 p.

9. Vakhnina I.L. Radial’nyy prirost sosny obyknovennoy v zelenoy zone g. Chity vo vtoroy polovine proshlogo stoletiya [Radial growth of Scots pine in the green city of Chita in the second half of the last century]. Geografiya i prirodnye resursy. 2011. № 1.

pp. 180-182.

10. Pavlov I.N., Mironov A.G. Dinamika posevnykh kachestv semyan Larix sibirica Ledeb. v nasazhdeniyakh yuga Sibiri s 1936po 2000 gg. [Dynamics of sowing qualities of seeds Larix sibirica Ledeb. plantations in the south of Siberia from 1936 to 2000.]. Khvoynye boreal’noy zony. 2003. № 1. pp. 14-21.

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 5/2014

25

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.