CC BY
11
УДК 630 56:630 1 74.754
ОСОБЕННОСТИ РАДИАЛЬНЫХ ПРИРОСТОВ СОСНЫ
ОБЫКНОВЕННОЙ НА ВТОРОЙ И ТРЕТЬЕЙ ТЕРРАСАХ РЕКИ ДЕСНЫ В РАЙОНЕ Г. БРЯНСКА
FEATURES RADIAL GROWTH PINE SECOND AND THIRD TERRACES RIVER DESNA NEAR THE CITY OF BRYANSK
Марченко С.И., Суханова А.С. (Брянский государственный инженерно-технологический университет, г.Брянск, РФ) Marchenko S.I., Sukhanova A.S.
(Bryansk State Technological University of Engineering, Russia)
Проведено сравнение результатов измерений ширины годичных колец древесины сосны обыкновенной в приспевающих и спелых насаждениях второй и третьей террас р. Десны. Выявлены годы ингибирования и стимулирования роста по диаметру в насаждениях на автоморфных и полугидроморфных почвах.
A comparison of the results of measuring the width of annual rings of wood of Scots pine in premature and mature stands of the second and third terraces of the Desna River. Revealed during inhibition and stimulation of growth in diameter stands on automorphic and semihydromorphic soils.
Ключевые слова: сосна, дендрохронология, керн, радиальный прирост древесины Keywords: pine, dendrochronology, wood core, radial growth of wood
Анализ количественной информации о ширине годичных радиальных приростов древесины является основой дендрохронологических исследований, позволяющих выявить особенности роста растений в различных условиях. Для этого керны древесины высверливают при помощи возрастных буравов с последующими инструментальными измерениями ширины годичных приростов путем использования планшетных сканеров и программных дигитайзеров, входящих в состав различных компьютерных программ [2]. Специальные исследования показали достаточно высокую эффективность применения таких технологий для измерения ширины годичных колец [3].
Цель исследований - оценить особенности роста по диаметру сосны обыкновенной в насаждениях старших возрастов на различных элементах рельефа Опытного отдела УОЛ БГИТУ.
Исследования проводились на двух участках, расположенных на второй и третьей террасах р. Десны. Первый участок (кв. 75 в. 8) представлен чистым сосновым насаждением 67-летнего возраста, произрастающем на вершине дюны моренного происхождения третьей террасы р. Десны. Почва средне-дерновая среднеподзолистая песчаная на флювиогляциальных песках с тонкими прослойками красно-бурой морены. Формула состава насаждения 10С+Б; производительность - Ia класс бонитета. Средний диаметр 27 см;
-5
средняя высота 28 м; полнота 0,9; запас 550 м /га. Тип лесорастительных условий - В2; тип леса - сосняк брусничник. Осенью 2015 года проводился отбор кернов древесины у 11 учетных деревьев, позволивших уверенно анализировать изменения радиальных приростов за период с 1957 по 2014 гг. (формирование поздней древесины 2015 г. в то время еще продолжалось).
Второй участок (кв. 12 в. 13) представлен насаждением с преобладанием сосны обыкновенной 95-летнего возраста, произрастающем на выположенной центральной части второй террасы р. Десны. Почва среднеподзолистая глее-ватая песчаная на флювиогляциальных песках, подстилаемых глауконитовы-ми песками. Формула состава насаждения 8С1Е1Ос+Д+Б; производительность - I класс бонитета. Средний диаметр 32 см; средняя высота 28 м; полно-
-5
та 0,6; запас 330 м /га. Тип лесорастительных условий - С3; тип леса - сосняк липняковый. Зимой 2017 года проводился отбор кернов древесины у 11 учетных деревьев, позволивших уверенно анализировать изменения радиальных приростов за период с 1945 по 2016 гг.
Всего проанализированы дендрохронологические последовательности у 22-х кернов древесины, в т.ч. выполнены измерения ширины у более чем 1,4 тыс. годичных колец с использованием программного дигитайзера программы Surfer в соответствии со специальной методикой [2].
Исследуемые насаждения расположены на расстоянии около 4 км друг от друга; разница абсолютных превышений над средним уровнем моря составляет 24 м (отметки поверхности у насаждения на второй террасе - 173 м и 197 м - у насаждения на третьей террасе р. Десны); почвенно-грунтовые условия характеризуются принадлежностью к различным генетическим рядам (авто-морфные - под насаждением на третьей террасе и полугидроморфные - под насаждением на второй террасе р. Десны).
Сопряженный анализ хронологий, по мнению Д.Е. Румянцева, при выявлении на отдельных объектах закономерностей сопряженной изменчивости прироста в хронологиях в связи с изменчивостью экологических факторов, позволит эти же закономерности распространять на близкие объекты. При этом, как один из способов, может осуществляться эдафическое подразделение деревьев на группы, где анализируются хронологии по деревьям из разных почвенных условий [4].
Так как дендрохронологические ряды в сравниваемых насаждениях имеют разную протяженность, сопоставлялись приросты меньшего из них (за период с 1957 по 2014 гг.). Графическое представление полученной информации (рисунок 1) показывает достаточно высокую согласованность абсолютных значений радиальных приростов, особенно начиная с 1963 года. Корреляционный анализ показал, что имеется заметная (по Чеддоку) положительная достоверная корреляция между средними значениями радиальных приростов у сосны обыкновенной на различных элементах рельефа: r=0,575±0,109 (58 сравниваемых пар значений); критерий достоверности коэффициента корреляции tr=5,27 значим на самом высоком доверительном уровне - t99,9%=3,47. Использование более строгого критерия дало аналогичные результаты: величина преобразованного коэффициента корреляции z=0,656; критерий достоверности tz=4,86.
Рисунок 1- Средние радиальные приросты сосны обыкновенной на различных элементах рельефа Опытного отдела УОЛ БГИТУ
Модели вероятности стимулирования и ингибирования роста по диаметру сосны обыкновенной на различных элементах рельефа Опытного отдела УОЛ БГИТУ (рисунок 2), рассчитанные как доля деревьев анализируемой совокупности с синхронной реакцией абсолютной величины радиального прироста за конкретный год (оценивалась разница значений приростов предыдущего и последующего годов) позволили выявить годы, в целом благоприятные и неблагоприятные для роста изучаемой древесной породы. К благоприятным (неблагоприятным) для роста сосны по диаметру относили годы, характеризующиеся синхронной реакцией у не менее чем 80% учетных деревьев. Оказалось, что у сосны обыкновенной в насаждении на второй террасе р. Десны относительное снижение величины радиального прироста древесины наблюдалось в 1964, 1972, 1976, 1979, 1983, 1984, 1989, 1992, 1995, 2000, 2002, 2005, 2010 и 2013 гг.; относительное увеличение - в 1980, 1986, 1997, 1999, 2004 и 2012 гг. В насаждении на третьей террасе р. Десны относительное снижение величины радиального прироста древесины наблюдалось в 1958, 1960, 1963, 1966, 1969, 1972, 1979, 1981, 1984, 1991, 1996, 1998, 1999, 2002, 2005, 2009 и 2010 гг.; относительное увеличение - в 1957, 1962, 1968, 1973, 1974, 1978, 1980, 1982, 1986, 1994, 2003 и 2004 гг.
Годы
Вторая терраса р. Десны
Годы
Третья терраса р. Десны
Рисунок 2 - Модели вероятности стимулирования и ингибирования роста по диаметру сосны обыкновенной на различных элементах рельефа Опытного отдела УОЛ БГИТУ
В насаждении на автоморфных почвах третьей террасы для сосны обыкновенной складываются более благоприятные условия для роста: количество лет, в которые наблюдается стимулирование роста по диаметру составляет 21% анализируемого периода; ингибирования - 29%. Соотношение количества в целом неблагоприятных лет к благоприятным составляет 1,4. В насаждении на полугидроморфных почвах второй террасы для сосны обыкновенной
складываются менее благоприятные условия для роста: количество лет, в которые наблюдается стимулирование роста по диаметру составляет лишь 10% анализируемого периода; ингибирования - 24%. Соотношение количества в целом неблагоприятных лет к благоприятным составляет 2,3. Это, на наш взгляд, в большей степени объясняется различиями почвенно-грунтовых условий (значительно более укороченная ризосфера в насаждении на второй террасе, несмотря на близость богатой элементами минерального питания растений подстилающей горной породы). Положительная величина соотношения периодов ингибирования и стимулирования величины радиальных приростов в изучаемых насаждениях демонстрирует влияние возрастного тренда - прирост постепенно снижается с увеличением возраста насаждений.
Между значениями вероятностей ингибирования (стимулирования) роста по диаметру сосны обыкновенной в насаждениях на третьей и второй террасах р. Десны за период с 1957 по 2014 гг. выявлена умеренная положительная корреляция г=0,452±0,119; критерий достоверности tr=3,79 значим на самом высоком доверительном уровне - t99,9o%=3,47.
На различных геоэлементах рельефа совпали годы стимулирования роста по диаметру - 1980, 1986 и 2004; ингибирования - 1972, 1979, 1984, 2002, 2005 и 2010 гг. Примечательно, что ранее проведенные исследования в Почепском районе (на расстоянии около 150 км от исследуемых нами насаждений) [1] также выявили стимулирование роста по диаметру у сосны обыкновенной в 1980 и 2004 гг. и ингибирование в 1972, 1979 и 2010 гг., что можно объяснить влиянием глобальных факторов, однотипных для региона - климатических.
Список использованных источников
1. Иванов, В.П. Длительная изменчивость радиального прироста и женской генеративной сферы сосны обыкновенной на фоне погодных условий региона [Текст] / В.П. Иванов, С.И. Марченко, Л.П. Балухта // Актуальные проблемы лесного комплекса: сб. науч. тр. по итогам междунар. науч.-техн. конф.- Брянск: БГИТА, 2015.- Вып. 43.- С. 20-25.
2. Марченко, С.И. Техника выполнения измерительных работ с использованием компьютера: учеб. пособие [Текст] / С.И. Марченко.- Брянск: БГИТА, 2008.- 20 с.
3. Марченко, С.И. Особенности измерения радиальных приростов древесины с использованием компьютерных технологий [Текст] / С.И. Марченко, Л.П. Балухта // Актуальные проблемы лесного комплекса: сб. науч. тр. под общ. ред. Е.А. Памфилова.- Брянск: БГИТУ, 2016.- Вып. 46.- С. 80-84.
4. Румянцев, Д.Е. История и методология лесоводственной дендрохронологии: монография [Текст] / Д.Е. Румянцев.- М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2010.- 109 с.
