CC BY
25
УДК 582.475.2:581.522 DOI: 10.17238/issn2541-8416.2017.17.4.336
Поступила 20.07.2017
ОСОБЕННОСТИ ФЕНОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯДЕРЕВьЕВ Picea abies (L.) Karst. В ДРЕВОСТОЯХ РАЗЛИЧНОЙ СТЕПЕНИ НАРУшЕННОСТИ В ЮЖНОЙ КАРЕЛИИ
И.Т. Кищенко*, Е.С. Ольхина**
^Петрозаводский государственный университет (Республика Карелия, г. Петрозаводск)
**Петрозаводский лесотехнический техникум (Республика Карелия, г. Петрозаводск)
Особенности ростовых процессов деревьев Picea abies изучались в 2001-2006 годах в городе (урбанизированная среда) и пригородных лесах (примыкающие к границам города, рекреационное воздействие). В качестве контроля выступали ненарушенные древостои, расположенные в 5 км южнее г. Петрозаводска (леса зеленой зоны). Объектами исследований в пригородных лесах и лесах зеленой зоны являлись чистые по составу, приспевающие (70-90 лет) сообщества ельника кисличного, черничного, приручейного и травяного. Фенологические наблюдения проводились через каждые 3 сут. Фенофаза считалась наступившей, если она отмечалась не менее чем у 30 % побегов всех особей учетных деревьев тех или иных условий произрастания. Исследования установили, что последовательность в прохождении фенофаз P. abies в условиях урбанизированной среды и в ненарушенных древостоях не различается. При этом обнаружено, что изменчивость фенодат по годам в условиях городской среды в 1,5-1,8 раза больше, чем в пригородных лесах. Наибольшая стабильность наступления фенофаз характерна для P. abies в лесах зеленой зоны. Сроки наступления почти всех фенофаз P abies в разных условиях произрастания в значительной мере зависят от текущего температурного режима воздуха, а также температуры воздуха в течение нескольких суток, предшествующих началу той или иной фенофазы. В лесах зеленой зоны и пригородных лесах сроки начала и окончания формирования вегетативных органов у деревьев P. abies существенно не различаются.
Ключевые слова: фенология Picea abies, Южная Карелия, городские леса, пригородные леса, леса зеленой зоны.
Контактное лицо: Кищенко Иван Тарасович, адрес: 185640, Республика Карелия, г. Петрозаводск, просп. Ленина, д. 33; e-mail: ivanki@karelia.ru, botanika@psu.karelia.ru
Для цитирования: Кищенко И.Т., Ольхина Е.С. Особенности фенологического развития деревьев Picea abies (L.) Karst, в древостоях различной степени нарушенности в Южной Карелии // Arctic Environmental Research. 2017. Т. 17, № 4. С. 336-345. DOI: 10.17238/issn2541-8416.2017.17.4.336
Процесс урбанизации обусловил вовлечение в сферу рекреационного использования больших территорий природных ландшафтов, в т. ч. лесных. В настоящее время для отдыха интенсивно используются леса вокруг г. Петрозаводска, представленные преимущественно еловыми древостоями. Под влиянием высоких рекреационных нагрузок ухудшается общее состояние лесов, снижаются их защитные, санитарно-гигиенические и эстетические функции.
Эффективное использование еловых лесов в рекреационных целях возможно лишь на основе знания особенностей процессов, возникающих под влиянием антропогенных факторов. Одной из центральных и вместе с тем слабо разработанных проблем современной экологии является изучение эколого-биологических особенностей устойчивости городских лесов. выявление закономерностей роста и развития Picea abies L. Karst. (ель европейская) в древо-стоях различной степени нарушенности имеет чрезвычайно большое теоретическое и прикладное значение [1-8].
Важный показатель адаптации растений к условиям нарушенной среды - степень соответствия ритмики роста и развития растений динамике экологических факторов [9]. Именно сезонный ритм развития является интегральным показателем, характеризующим адаптацию растений к условиям среды [5, 10, 11]. в отечественной литературе выяснению особенностей сезонного развития вегетативных органов хвойных растений под влиянием антропогенных факторов уделено сравнительно мало внимания [12].
Цель исследования - сравнительное изучение фенологии Ргееа аЫез в древостоях Южной Карелии различной степени нарушенности, а также изменения их состояния под влиянием рекреации. Подобные исследования на территории Карелии ранее не проводились.
Материалы и методы. В 2001-2006 годах изучали особенности ростовых процессов деревьев Ргееа аЫез в Южной Карелии (62°13' с. ш. и 34°10' в. д.; см. рисунок): в г. Петрозаводске (урбанизированная среда, 2 пробные площади)
Местоположение пробных площадей в Южной Карелии: 1 - леса зеленой зоны; 2 - пригородные леса; 3 - леса в микрорайоне «Кукковка»; 4 - парк ОТЗ (Онежского тракторного завода)
и пригородных лесах (примыкающие к границам города, рекреационное воздействие, 4 пробные площади). В качестве контроля служили ненарушенные древостои, расположенные в 5 км южнее г. Петрозаводска (леса зеленой зоны, 4 пробные площади). Размер каждой пробной площади - 50x50 м. Преобладающее направление ветра в районе исследований - с юго-запада на северо-восток, поэтому древостои не испытывают отрицательного влияния поллютантов, выбрасываемых городскими предприятиями и автотранспортом. Объектами исследований в пригородных лесах и лесах зеленой зоны являлись сообщества ельника кисличного, ельника черничного, ельника приру-чейного и ельника травяного (табл. 1).
Фенологические наблюдения проводили через каждые 3 сут. Фиксировали время прохождения таких фенофаз, как набухание и раз-верзание вегетативных почек, начало и окончание роста побегов, обособление, распускание,
завершение роста, расцвечивание и опадение хвои, опробковение побегов, заложение зимующих вегетативных почек. Фенофаза считалась наступившей, если она отмечалась не менее чем у 30 % побегов всех особей учетных деревьев тех или иных условий произрастания.
Метеорологические данные были получены от Сулажгорской метеостанции (Карельская гидрометобсерватория), расположенной на западной окраине г. Петрозаводска.
все выборки проверены на закон нормального распределения. Коэффициенты корреляции и различия между средними величинами оценены на достоверность. Из полученных элементарных статистик, в частности, следует, что показатель точности опыта довольно высок (5-7 %), а коэффициент вариации невелик (19-23 %).
Результаты и обсуждение. Анализ данных статистической обработки наблюдений показал, что ошибка средней арифметической фенодаты
Таблица 1
ТАКСАЦИОННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДРЕВОСТОЕВ Picea abies В ЮЖНОЙ КАРЕЛИИ (2001-2006 годы)
Тип условий произрастания (тип леса) Возраст, лет Состав Средняя высота, м Средний диаметр, см Полнота (абсолютная/ относительная) Класс бонитета Запас, м3 Число стволов на 1 га
Леса зеленой зоны (зона контроля)
Ельник кисличный 87 10Е 20 21,2 33,4 / 0,9 III.6 285 947
Ельник черничный 92 10Е+Б 17 21,1 29,0 / 0,8 IV.0 200 834
Ельник приручейный 85 10Е 17 19,8 19,7 / 0,6 III.5 150 631
Ельник травяный 95 8Е1Б1Ос 18 21,1 18,5 / 0,6 III.5 163 530
Пригородные леса (воздействие рекреации)
Ельник кисличный 90 10Е 19 22,0 28,5 / 0,8 III.4 235 765
Ельник черничный 88 9Е1Б 20 21,6 24,3 / 0,7 Ш.4 221 669
Ельник приручейный 76 8Е2Б 16 17,5 19,6 / 0,6 IV.1 137 835
Ельник травяный 73 8Е2С 18 18,4 26,3 / 0,8 III.1 218 995
Городские леса (урбанизированная среда)
Парк ОТЗ 70 - 12 22,0 - - - -
Микрорайон «Кукковка» 90 - 18 26,0 - - - -
различных фенофаз P. abies в разных условиях произрастания весьма незначительна и, как правило, не превышает 1-2 сут (табл. 2). Лишь для фаз окончания линейного роста побегов и
обособления почек ее значение возрастает до 3-5 сут. Наибольшая вариабельность фенодат характерна также для этих двух фенофаз: сред-неквадратическое отклонение составляет от
Таблица 2
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СЕЗОННОГО РАЗВИТИЯ ДЕРЕВЬЕВ Picea abies В ЛЕСАХ ЮЖНОЙ КАРЕЛИИ РАЗНОЙ СТЕПЕНИ НАРУШЕННОСТИ (2001-2006 годы)
Фенофаза Показатель Леса зеленой зоны Пригородные леса Городские леса
Парк ОТЗ Микрорайон «Кукковка»
Набухание вегетативных почек M 6.V 4.V 22.IV 21.IV
mM 1,6 1,5 1,7 1,6
G 6,3 5,6 7,1 9,8
Разверзание вегетативных почек M 17.V 15.V 7.V 6.V
mM 1,5 1,2 1,9 1,4
G 5,4 5,2 6,8 7,1
Начало линейного роста побегов M 17.V 15.V 7.V 6.V
mM 1,9 1,5 1,4 2,0
G 4,5 5,6 6,4 9,7
Окончание линейного роста побегов M 20.VII 21.VII 9.VII 14.VII
mM 2,9 2,4 1,8 1,5
G 12,4 14,2 13,8 12,4
Опробковение оснований побегов M 12.VII 11.VII 1.VII 7.VII
mM 0,9 1,4 1,1 1,6
G 3,5 4,2 5,3 6,2
Опробковение ростовых побегов по всей длине M 11.VIII 9.VIII 4.VIII 6.VIII
m„. 1,4 2,0 1,8 1,6
G 3,2 4,8 3,9 4,2
Обособление хвои на побегах M 29.V 25.V 22.V 21.V
mM 1,3 1,4 1,6 1,5
G 5,3 4,6 7,5 6,4
Завершение роста и вызревание хвои M 1.VII 7.VII 9.VII 14.VII
mM 1,6 1,9 1,8 2,4
G 4,5 6,1 5,8 5,9
Расцвечивание отмирающей хвои M 19.X 14.X 25.IX 23.IX
mM 2,9 3,1 2,4 1,9
G 7,4 12,3 11,6 10,2
Опадение хвои M 30.X 28.X 20.X 18.X
mM 2,4 2,6 1,9 2,7
G 7,8 6,5 10,8 9,6
Обособление на побегах почек M 22.VII 20.VII 17.VII 18.VII
mM 3,5 4,2 5,2 4,8
G 10,2 15,3 12,3 17,4
Примечание: M - средняя фенодата; mM - ошибка средней фенодаты, сут; G - среднеквадратическое отклонение фенодаты, сут.
12 до 17 сут. Для остальных фенофаз показатель значительно меньше (4-9 сут). Изучая рост Р. abies, многие авторы также обнаружили, что годичная изменчивость сроков начала тех или иных фенофаз может варьировать от нескольких суток [13] до 1-2 недель [4, 13].
Проведенные исследования свидетельствуют о том, что ритмика сезонного развития Р аЬ-в условиях урбанизированной среды имеет свои специфические особенности (см. табл. 2). По среднемноголетним данным, вегетативные почки у Р abies раньше всех (21-22.IV) начинают набухать в условиях города, в пригородных лесах и лесах зеленой зоны эта фенофаза отмечается на 14-16 сут позже.
Дольше всего (до 20-21.УП) растут побеги в пригородных лесах и лесах зеленой зоны. Завершение этого процесса в условиях урбанизированной среды происходит на 1-2 недели раньше.
Опробковение оснований побегов у Р. abies в городе начинается на 5-11 сут раньше, чем за его пределами. Завершается эта фенофаза ранее всего в городе (4.УШ), а позднее всего - в лесах зеленой зоны (11.УШ).
Обособление зимующих вегетативных почек Р. abies в изучаемых условиях местопроизрастания происходит в близкие сроки (17-22.УП).
в фазу разверзания вегетативных почек Р. abies раньше всего (6-7^) вступает в городе, а позже всего (17^) - в лесах зеленой зоны. Обособление хвои на побегах раньше всего также происходит в городе (21^) и только через 8 сут - в зеленой зоне. Таким образом, в условиях урбанизированной среды фазы разверзания почек и обособления роста хвои у Р. abies начинаются на 4-8 сут раньше, а фаза завершения роста хвои и ее вызревания -на 7-13 сут позже, чем в лесах зеленой зоны.
Наиболее ранние сроки (1-7.У11) завершения роста хвои наблюдаются в лесах зеленой зоны и пригородных лесах, а наиболее поздние - в условиях урбанизированной среды (9-14.УП).
Первыми (23-25.1Х) в фазу расцвечивания хвои вступают деревья в условиях города, а по-
следними (19.Х) - в зеленой зоне. Дольше всего (до 28-30.Х) отмирающая хвоя держится на деревьях в лесах зеленой зоны и пригородных лесах. в условиях города она начинает опадать уже 18-20.Х. Следовательно, фазы расцвечивания и опадения хвои у Р. abies в городе также наступают на 12-27 сут раньше, чем в зеленой зоне.
Исследования показали, что очередность наступления фенофаз у Р. abies в лесах разной степени нарушенности из года в год не меняется (см. табл. 2). Однако изменчивость фе-нодат по годам заметно различается: в условиях урбанизированной среды она в среднем на 7 сут больше, чем в пригородных лесах. Наибольшая стабильность наступления фенофаз характерна для Р. abies в лесах зеленой зоны. По мнению Н.В. Шкутко [14], значительная погодичная изменчивость фенодат указывает на снижение степени адаптации растений к условиям среды.
При анализе состояния среды во время начала тех или иных фенофаз обнаружена очень высокая погодичная вариабельность значений относительной влажности воздуха, суммы атмосферных осадков и суммарной солнечной радиации (табл. 3), поэтому установить характер и степень влияния данных факторов на время начала и окончания исследуемых фенофаз не представляется возможным.
Между тем температурный режим в момент вступления Р. abies в очередную фенофазу из года в год довольно стабилен, что позволяет судить о характере влияния данного фактора на процессы развития. Исследованиями установлено, что степень влияния температуры воздуха на развитие Р. abies в древостоях разной степени нарушенности существенно различается. Так, набухание почек при самой высокой среднесуточной температуре воздуха (+9,5 оС) и наибольшей сумме положительных температур (172 оС) начинается в лесах зеленой зоны (см. табл. 2). В условиях урбанизированной среды данная фенофаза начинается при более прохладной погоде - соответственно +7,1...+8,0 оС и 114-156 оС.
Таблица 3
СРЕДНЕСУТОЧНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ВО ВРЕМЯ ПРОХОЖДЕНИЯ ФЕНОФАЗ ДЕРЕВЬЕВ Picea abies В ЛЕСАХ ЮЖНОЙ КАРЕЛИИ РАЗНОЙ СТЕПЕНИ НАРУШЕННОСТИ
(2001-2006 годы)
Фенофаза Параметр среды Леса зеленой зоны Пригородные леса Городские леса
Парк ОТЗ Микрорайон «Кукковка»
Набухание вегетативных почек Т, °С 9,5 8,0 7,1 7,9
СПТ, °С 172 156 118 114
в, % 66 68 62 65
О, мм 0,6 0,3 0,1 0,1
Р, кал/см2 413 388 417 385
Разверзание вегетативных почек Т, °С 12,5 11,5 10,0 9,5
СПТ, °С 346 327 291 272
в, % 60 62 60 66
О, мм 1,1 1,1 0,8 0,6
Р, кал/см2 370 380 412 423
Начало линейного роста побегов Т, °С 11,5 10,5 10,1 9,7
СПТ, °С 331 298 250 234
в, % 55 55 60 66
О, мм 1,1 1,1 0,8 0,6
Р, кал/см2 390 360 427 438
Окончание линейного роста побегов Т, °С 18,3 16,0 12,8 13,4
СПТ, °С 1156 1165 938 1035
в, % 70 70 69 70
О, мм 1,8 1,8 1,8 2,0
Р, кал/см2 401 391 346 344
Опробковение оснований побегов Т, °С 16,0 15,8 14,3 14,1
СПТ, °С 1005 986 904 918
в, % 69 69 69 69
О, мм 1,8 1,7 1,6 1,9
Р, кал/см2 444 445 392 394
Опробковение ростовых побегов по всей длине Т, °С 12,7 13,0 12,6 12,5
СПТ, °С 1456 1427 1337 1373
в, % 70 70 69 70
О, мм 2,1 2,2 1,9 2,1
Р, кал/см2 358 359 361 361
Обособление хвои на побегах Т, °С 10,6 11,2 10,4 10,3
СПТ, °С 340 357 317 304
в, % 65 65 66 66
О, мм 1,4 1,5 1,5 1,7
Р, кал/см2 403 399 380 396
Окончание табл. 3
Фенофаза Параметр среды Леса зеленой зоны Пригородные леса Городские леса
Парк ОТЗ Микрорайон «Кукковка»
Завершение роста и вызревание хвои Т, °С 17,5 15,7 14,8 15,4
СПТ, °С 804 806 838 935
в, % 69 69 69 70
О, мм 1,6 1,9 1,8 1,8
Р, кал/см2 352 344 346 344
Расцвечивание отмирающей хвои Т, °С 3,6 4,4 6,1 6,3
СПТ, °С 1944 1936 1844 1832
В, % 83 82 85 84
О, мм 7,6 6,3 9,0 8,2
Р, кал/см2 363 343 324 350
Опадение хвои Т, °С 1,3 1,5 2,4 3,0
СПТ, °С 1984 1976 1946 1939
В, % 85 84 83 83
О, мм 8,0 7,6 7,3 7,3
Р, кал/см2 360 383 349 364
Обособление на побегах почек Т, °С 15,7 16,2 15,9 15,4
СПТ, °С 1152 1148 1006 1020
В, % 77 76 78 77
О, мм 2,5 1,8 1,9 2,0
Р, кал/см2 322 390 381 393
Примечание: Т - температура воздуха; СПТ - сумма положительных температур; В - относительная влажность воздуха; О - сумма атмосферных осадков; Р - солнечная радиация.
Разверзание вегетативных почек у Р. аЬ-в лесах зеленой зоны и пригородных лесах происходит при повышении температуры воздуха до +11,5...+12,5 оС, а суммы положительных температур - до 327-346 оС; в городе эта фенофаза начинается при меньших значениях данных параметров среды - соответственно +9,5...+10,0 оС и 272-291 оС.
Линейный рост побегов во всех условиях произрастания начинается при весьма близких значениях среднесуточной температуры воздуха (+9,7...+11,5 оС). Между тем сумма положительных температур в момент начала данной фенофазы у Р. abies в городе значительно ниже (234-250 оС), чем в лесах зеленой зоны (331 оС).
Окончание линейного роста побегов в условиях урбанизированной среды происходит при значениях температуры воздуха (+13,4. +12,8 оС) на 5 оС ниже, чем в лесах зеленой зоны (+18,3 оС). Однако сумма положительных температур при этом существенно не различается (938-1035 и 1156 оС соответственно).
Температура воздуха во время прохождения фаз опробковения побегов у деревьев в разных по степени нарушенности лесах различается в пределах 1-2 оС, а сумма положительных температур - в пределах 100 оС.
Все отмеченные выше различия в температурном режиме во время прохождения рассмотренных фенофаз в лесах разной степени на-
рушенности значимы, о чем свидетельствуют высокие значения ¿-критерия Стъюдента.
Отсутствие значимых различий в температурном режиме воздуха в исследуемых лесах отмечено для фенофазы обособления хвои на побегах - соответственно +10,3...+11,2 оС и 304-357 оС.
в фазу завершения роста и вызревания хвои у Р. abies в городе температура воздуха (+14,8... +15,4 оС) на 2-3 оС выше, чем в лесах зеленой зоны (+17,5 оС).
Расцвечивание отмирающей хвои в городских условиях происходит при температуре воздуха +6,1...+6,3 оС, а за городом - при +3,6...+4,4 оС. Соответственно, и сумма положительных температур в этот момент в городе примерно на 100 оС выше, чем в пригородных лесах и лесах зеленой зоны.
Опадение хвои в городе начинается при температуре +2,4...+3,0 оС, а за городом - при +1,3...+1,5 оС, однако сумма положительных температур при этом существенно не различается (1939-1984 оС).
Список литературы
Самые ранние сроки начала фенофаз отмечены у Р abies в городе.
Выводы
1. Последовательность прохождения фенофаз Р abies в условиях урбанизированной среды и в ненарушенных древостоях не различается.
2. Изменчивость фенодат по годам в условиях городской среды в 1,5-1,8 раза больше, чем в пригородных лесах. Наибольшая стабильность во времени наступления и окончания фенофаз характерна для Р. abies в лесах зеленой зоны.
3. Сроки наступления почти всех фенофаз Р. abies в разных условиях произрастания в значительной мере зависят от текущего температурного режима воздуха, а также от температуры воздуха в течение нескольких суток, предшествующих началу той или иной фенофазы. влажность воздуха, атмосферные осадки, солнечная радиация оказывают на этот процесс гораздо менее выраженное влияние.
1. БарайщукГ.В., Гайвас А.А. Состояние хвойных насаждений Омска // Лесн. хоз-во. 2005. № 1. С. 33-34.
2. Бухарина И.Л., Поварницина Т.М., Ведерников К.Е. Эколого-биологические особенности древесных растений в урбанизированной среде: моногр. Ижевск: Ижевская ГСХА, 2007. 216 с.
3. Шестопалова В.В. Итоги интродукции сосновых (Pinaceae Lindl.) на Среднерусской возвышенности и перспективы их использования: автореф. дис. ... канд. биол. наук. Киев, 1982. 22 с.
4. Кищенко И.Т. Рост и развитие аборигенных и интродуцированных видов семейства Pirnceae Lindl. в условиях Карелии: моногр. Петрозаводск: ПетрГУ, 2000. 211 с.
5. Рысин Л.П., Савельева Л.И. Еловые леса России. М.: Наука, 2002. 335 с.
6. Рысин Л.П. Рекреационное лесопользование: научные и практические аспекты // Лесобиологические исследования на Северо-Западе таежной зоны России: итоги и перспективы: материалы науч. конф., посвящ. 50-летию Ин-та леса Карел. науч. центра РАН (3-5 октября 2007 года). Петрозаводск: Изд-во Карел. науч. центра РАН, 2007. С. 83-94.
7. Таран И.В., Спиридонов В.Н., Беликова Н.Д. Леса города. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2004. 196 с.
8. Черненькова Т.В. Реакция лесной растительности на промышленное загрязнение. М.: Наука, 2002. 191 с.
9. Лапин П.И. Сезонный ритм развития древесных растений и его значение для интродукции // Бюл. Гл. ботан. сада АН СССР. 1967. Вып. 65. С. 13-18.
10. Иваненко Б.И. Фенология древесных и кустарниковых пород. М.: Сельхозиздат, 1962. 183 с.
11. Логинов В.Б. К методике построения частных теорий интродукции // Теории и методы интродукции растений и зеленого строительства: материалы респ. конф. Киев: Наук. думка, 1980. С. 58-60.
12. КолесниченкоА.Н. Сезонные ритмы развития древесных интродуцентов // Охрана, изучение и обогащение растительного мира. Киев, 1985. Вып. 12. С. 53-59.
13. Фролова Л.А. Термический фактор и фазы сезонного развития представителей рода Ель различных географических зон в Ботаническом саду МГУ на Ленинских горах // Термический фактор в развитии растений разных географических зон: материалы всесоюз. конф. М., 1979. С. 32-34.
14. Шкутко Н.В. Хвойные Белоруссии: эколого-биологические исследования. Минск: Наука и техника, 1991. 263 с.
References
1. Barayshchuk G.V, Gayvas A.A. Sostoyanie khvoynykh nasazhdeniy Omska [The State of Coniferous Plantations of Omsk]. Lesnoe khozyaystvo, 2005, no. 1, pp. 33-34.
2. Bukharina I.L., Povarnitsina T.M., Vedernikov K.E. Ekologo-biologicheskie osobennosti drevesnykh rasteniy v urbanizirovannoy srede: monogr. [Ecological and Biological Features of Woody Plants in an Urbanized Environment]. Izhevsk, Izhevsk State Agric. Academy Publ., 2007. 216 p. (In Russ.)
3. Shestopalova V V. ltogi introduktsii sosnovykh (Pinaceae Lindl.) na Srednerusskoy vozvyshennosti i perspektivy ikh ispol'zovaniya: avtoref. dis. ... kand. biol. nauk [Results of the Pine (Pinaceae Lindl.) Introduction in the Central Russian Upland and the Prospects for Their Use: Cand. Biol. Sci. Diss. Abs.]. Kiev, 1982. 22 p.
4. Kishchenko I.T. Rost i razvitie aborigennykh i introdutsirovannykh vidov semeystva Pinaceae Lindl. v usloviyakh Karelii: monogr. [Growth and Development of Aboriginal and Introduced Species of the Pinaceae Lindl. Family in Karelia]. Petrozavodsk, Petrozavodsk State Univ. Publ., 2000. 211 p. (In Russ.)
5. Rysin L.P., Savel'eva L.I. Elovye lesa Rossii [Spruce forests of Russia]. Moscow, Nauka Publ., 2002. 335 p. (In Russ.)
6. Rysin L.P. Rekreatsionnoe lesopol'zovanie: nauchnye i prakticheskie aspekty [Recreational Forest Management: Scientific and Practical Aspects]. Lesobiologicheskie issledovaniya na Severo-Zapade taezhnoy zony Rossii: itogi i perspektivy: materialy nauch. konf., posvyashch. 50-letiyu In-ta lesa Karel. nauch. tsentra RAN (3-5 oktyabrya 2007 goda) [Forestry Biological Studies in the North-West of the Taiga Zone of Russia: the Results and Perspectives: Proc. Sci. Conf. Dedicated to the 50th Anniversary of the Forestry Research Institute of Karelian Research Centre RAS (3-5 October 2007)]. Petrozavodsk, Karelian Research Centre RAS Publ., 2007, pp. 83-94. (In Russ.)
7. Taran I.V, Spiridonov V.N., Belikova N.D. Lesagoroda [Forests of the City]. Novosibirsk, Siberian Branch RAN Publ., 2004. 196 p. (In Russ.)
8. Chernen'kova T.V. Reaktsiya lesnoy rastitel'nosti na promyshlennoe zagryaznenie [The Reaction of Forest Vegetation to Industrial Pollution]. Moscow, Nauka Publ., 2002. 191 p. (In Russ.)
9. Lapin P.I. Sezonnyy ritm razvitiya drevesnykh rasteniy i ego znachenie dlya introduktsii [Seasonal Rhythm of Development of Woody Plants and Its Significance for the Introduction]. Byulleten' Glavnogo botanicheskogo sada Akademii nauk SSSR [Bulletin of the Main Botanical Garden of the USSR Academy of Sciences], 1967, iss. 65, pp. 13-18.
10. Ivanenko B.I. Fenologiya drevesnykh i kustarnikovykh porod [Phenology of Wood and Shrubby Species]. Moscow, Sel'khozizdat Publ., 1962. 183 p. (In Russ.)
11. Loginov VB. K metodike postroeniya chastnykh teoriy introduktsii [To the Technique of Constructing the Introduction Subtheories]. Teorii i metody introduktsii rasteniy i zelenogo stroitel 'stva: materialy resp. konf. [Theories and Methods of Introduction of Plants and Green Building: Proc. Resp. Conf.]. Kiev: Nauk. dumka Publ., 1980, pp. 58-60. (In Russ.)
12. Kolesnichenko A.N. Sezonnye ritmy razvitiya drevesnykh introdutsentov [Seasonal Rhythms of Development of Wood Invasive Plants]. Okhrana, izuchenie i obogashchenie rastitel'nogo mira [Protection, Study and Enrichment of Flora]. Kiev, 1985, iss. 12, pp. 53-59. (In Russ.)
13. Frolova L.A. Termicheskiy faktor i fazy sezonnogo razvitiya predstaviteley roda El' razlichnykh geograficheskikh zon v Botanicheskom sadu MGU na Leninskikh gorakh [Thermal Factor and Phases of Seasonal Development of the Spruce Genus Representatives of Different Geographical Zones in the Botanical Garden of the Moscow State University on the Leninskie Gory]. Termicheskiy faktor v razvitii rasteniy raznykh geograficheskikh zon: materialy vsesoyuz. konf. [Thermal Factor in the Development of Plants of Different Geographical Zones: Proc. All-Union. Conf.]. Moscow, 1979, pp. 32-34. (In Russ.)
14. Shkutko N.V. Khvoynye Belorussii: ekologo-biologicheskie issledovaniya [Coniferous of Belarus: Ecological and Biological Research]. Minsk, Nauka i tekhnika Publ., 1991. 263 p. (In Russ.)
DOI: 10.17238/issn2541-8416.2017.17.4.336 Received on July 20, 2017
Ivan T. Kishchenko*, Elena S. Ol'khina**
*Petrozavodsk State University (Petrozavodsk, Russian Federation)
**Petrozavodsk Forestry Technical School (Petrozavodsk, Russian Federation)
PECULIARITIES OF PHENOLOGICAL DEVELOPMENT OF Picea abies (L.) Karst. TREES IN FOREST STANDS OF DIFFERENT DISTURBANCE DEGREE IN SOUTH KARELIA
The paper presents the studies of peculiarities of growth processes of P. abies trees in 2001—2006 in the city (urban environment) and suburban forests (adjacent to the city boundaries, recreational impact). The undisturbed stands located 5 km to the south of Petrozavodsk (forest green zones) served as control. The objects of research in the suburban forests and forests of the green zone were the maturing (70—90 years old) communities of a sorrel spruce forest, a bilberry scrub forest, a spruce grove near the brook, and a grass spruce forest, pure in composition. Phenological observations were carried out every 3 days. The phenophase was considered to have occurred if it was observed in no less than 30 % of shoots of all species of record trees in certain growing conditions. The studies established that the sequence in the passage of P. abies phenological stages in the urbanized environment and in undisturbed forest stands did not differ. The phenodate variability by years in urban environment was 1.5—1.8 times higher than in suburban forests. The greatest stability of the phenophase occurrence was characteristic for P. abies in the forests of the green zone. The phenophases occurrence time of P. abies under various growth conditions depended largely on the current air temperature regime, as well as the air temperature for the several preceding days. The timing of the beginning and end of the vegetative organs formation in P. abies trees did not differ significantly in the forest green zones and suburban forests.
Keywords: phenology of Picea abies, South Karelia, urban forest, suburban forest, forest green zones.
Corresponding author: Ivan Kishchenko, address: prosp. Lenina, 33, Petrozavodsk, Republic of Karelia, 185640, Russian Federation; e-mail: ivanki@karelia.ru, botanika@psu.karelia.ru
For citation: Kishchenko I.T., Ol'khina E.S. Peculiarities of Phenological Development of Picea abies (L.) Karst. Trees in Forest Stands of Different Disturbance Degree in South Karelia. Arctic Environmental Research, 2017, vol. 17, no. 4, pp. 336-345. DOI: 10.17238/issn2541-8416.2017.17.4.336
