CC BY
36
ПЛОДОНОШЕНИЕ КЕДРОВНИКОВ КЕТЬ-ЧУЛЫМСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ
Светлана Александровна Николаева
Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, 634055, г. Томск, пр. Академический, 10/3, старший научный сотрудник лаборатории динамики и устойчивости экосистем, кандидат биологических наук, тел. (3822)49-27-43, e-mail: sanikol [email protected]
Показаны возрастные особенности плодоношения кедровников зеленомошных из сообществ восстановительно-возрастного ряда на юго-востоке Западно-Сибирской равнины (на примере Кеть-Чулымского междуречья). Наибольшие урожаи шишек дают 160-360летние кедровые древостои при 6-8 единицах в составе и 300-400 деревьев кедра на гектаре, полноте 0,6-0,7.
Ключевые слова: кедр сибирский, плодоношение, кедровники зеленомошные, Кеть-Чулымское междуречье.
SEED CONE PRODUCTION OF SIBERIAN STONE PINE FORESTS IN THE KET-CHULYM INTERFLUVE
Svetlana A. Nikolaeva
Institute of Monitoring of Climatic and Ecological Systems SB RAS, 10/3 Academichesky prospekt, Tomsk 634055, senior research scientists, PhD (candidate of biological sciences), laboratory of ecosystems dynamics and sustainability, tel. (3822)49-27-43, e-mail: sanikol [email protected]
Age peculiarities of seed cone production of the green mossy Siberian stone pine forests are shown in the reproduction and age series in southeastern West Siberian Plain (the Ket-Chulym Interfluve as an example). The 160-360-yr Siberian stone pine forests (60-80% of the stone pine trees in composition and 300-400 of the stone pine trees per hectare) bear maximum seed cone crop.
Key words: Siberian stone pine, seed cone production, green mossy Siberian stone pine forests, the Ket-Chulym Interfluve.
Одним из вопросов биологии плодоношения древесных видов является выявление пространственно-временных закономерностей количественного распределения урожаев. Познание этих особенностей необходимо для планирования и организации заготовок орехов, пушного промысла, изучения процессов восстановления кедровых лесов [11]. В Западной Сибири и на Алтае исследована урожайность кедровников, определены эксплуатационные ресурсы и возможные объемы заготовок [1-2, 4-7, 11-12, 14 и др.]. Возрастные изменения плодоношения древостоев кедра сибирского (Pinus sibirica Du Tour) до 200-300 лет исследованы в кедровниках средней и северной тайги Урала [9], их орехопродуктивности - в кедровниках Среднесибирского плоскогорья и Восточного Саяна [8], Горного Алтая [12] и Томской области [4]. Установлено, что форма кривых интенсивности плодоношения древостоев может иметь вид
либо параболы, либо Б-образную форму, последняя является предельным случаем широкой параболы. Максимума продуктивности кедровники достигают в возрасте 150-240 лет. При этом спад урожаев древостоев с возрастом в большей степени связан со снижением числа плодоносящих деревьев, чем со снижением продуктивности отдельных деревьев [3, 8, 11 и др.]. Плодоношение древостоев зависит от большого количества факторов. Помимо факторов, определяющих плодоношение отдельных деревьев, оно зависит от географического положения, типа леса, возраста и характеристик древостоев, количества плодоносящих деревьев и распределения деревьев по ступеням толщины [1-3, 6-11, 14 и др.]
Задача сообщения - уточнить возрастные особенности плодоношения древостоев кедра из сообществ восстановительно-возрастного ряда кедровников зеленомошной группы типов леса на юго-востоке ЗападноСибирской равнины (на примере Кеть-Чулымского междуречья).
Анализ плодоношения кедровых древостоев Кеть-Чулымского междуречья показал, что оно изменяется с увеличением их возраста (рис. 1). Первые урожаи древостои начинают давать в среднем возрасте 80-100 лет, достигают максимума в возрасте 150-160 лет и удерживаются на этом уровне до 350-360 лет (что соответствует 400 годам от момента пожара). При дальнейшем беспожарном развитии кедровников, что на данной территории встречается редко, можно наблюдать начало нового сверхвекового цикла плодоношения кедровников зеленомошных.
О 100 200 300 400 500
время с момента пожара, лет
Рис. 1. Плодоношение древостоев кедра в производных и коренных сообществах восстановительно-возрастного ряда кедровников зеленомошных
Кеть-Чулымского междуречья.
Этапы развития сообществ: 1-111 - периоды, 1-4 - фазы. Овалами серого цвета отмечены древостои, относящиеся к одной фазе развития древостоев. Полужирным шрифтом даны огибающие урожаев (1 -2), справа приведены их
уравнения
Если учитывать не только абсолютный возраст, но и этапы развития кедровников и онтогенетическое состояние деревьев, то первые урожаи древостои начинают давать в конце первого периода (1-4) после выхода деревьев в первый ярус. В это время большая часть деревьев находится в виргинильном состоянии, незначительная часть только приступает к плодоношению (начало молодого генеративного состояния), а единичные деревья дают хорошие урожаи (зрелое генеративное состояние). Наибольшие урожаи имеют древостои во втором периоде (11-1, 11-2) при доминировании кедра в основном ярусе и переходе большей части деревьев в зрелое генеративное состояние. Начало вековых циклических колебаний плодоношения кедровников можно наблюдать в третьем периоде (111-1, Ш-2). В это время идет перестройка структуры древостоев. Интенсивно выпадают деревья первого поколения, и увеличивается доля деревьев второго и последующих поколений в основном ярусе. Первое поколение представлено исключительно деревьями старого генеративного состояния, второе и последующие - зрелого и молодого генеративных состояний [13].
В конце первого (1-4) и начале второго (11-1) периодов в плодоношении участвуют только крупные и средние деревья, в конце второго (11-2) и начале третьего (III-1) периодов - большая часть или почти все деревья (рис. 2). При этом основную долю урожая в начале (1-4, 11-1) дают наиболее крупные деревья, в дальнейшем (11-2, Ш-1) - деревья средних или чуть выше ступеней толщины.
Рис. 2. Примеры распределения численности (1) и урожаев (2) деревьев кедра сибирского по ступеням толщины в сообществах разных этапов развития кедровника зеленомошного Кеть-Чулымского междуречья.
Этапы развития: 1-Ш - периоды, 1-4 - фазы [13].
I - восстановление и формирование кедровников до 120-200 лет с момента пожара,
II - стабилизация состава и структуры кедровников до 340-350 лет,
III - распад первого послепожарного поколения кедра до 500-550 лет
Даже с учетом абсолютного возраста, этапа развития древостоев и онтогенетического состояния большей части деревьев, различия в
плодоношении древостоев достаточно велики. Это обусловлено другими факторами. В частности, в конце первого периода низкие урожаи некоторых древостоев кедра при их большом возрасте (170-180 лет) обусловлены более медленным ростом и развитием деревьев кедра в осинниках по сравнению с березняками (рис. 1, см. два сообщества 1-4 фазы). На протяжении всего второго периода развития наибольшие урожаи шишек кедровые древостои дают при 6-8 единицах в составе и 300-450 деревьях кедра на гектаре и полноте 0,6-0,8. Более низкие урожаи древостоев в это время могут быть связаны с относительно небольшой численностью деревьев кедра - менее 5 единиц по составу и 250 деревьев на гектаре (рис. 1, см. два сообщества 11-2 фазы). В третьем периоде древостои дают достаточно большие урожаи при меньшей численности деревьев кедра (менее 200 экз./га) по сравнению со вторым периодом (рис. 1, 2, ср. сообщества 11-2 и 111-1 фаз). А снижение урожаев в это время приходится на время перехода от первой фазы развития ко второй (рис. 1, ср. сообщества 111-1 и 111-2 фаз) при смене первого поколения вторым. При возрастании доли участия деревьев последующих поколений, особенно второго и переходе их в зрелое генеративное состояние, начинает увеличиваться и плодоношение древостоев.
Следует отметить также существенные погодичные колебания урожаев шишек. В частности, в 240-летнем кедровнике, находящемся во втором периоде (11-2), урожаи выше среднего были в 1980, 1981, 1984 и 1986 гг. (рис. 3, 1). В целом в кедровниках Кеть-Чулымского междуречья за период 1970-1990 гг. такие урожаи наблюдались в 1970, 1974, 1980, 1981, 1984, 1986 и 1990 гг. (рис. 3, 2-3). Пять из семи лет с обильными урожаями шишек (1974, 1980, 1981, 1984, 1986 гг.) совпадают с годами хорошей заготовки ореха в северных районах Томской области [5]. По последнему году (1990) данные отсутствуют. Первый урожайный год (1970), восстановленный по следам от шишек по нашим данным и данным В.А. Кирсанова [9], предшествует году (1971) с хорошими заготовками ореха [5].
120
25
Рис. 3. Динамика урожаев 240летнего древостоя кедровника зеленомошного (1) и деревьев кедра из разных сообществ (2) Кеть-Чулымского междуречья и по данным В.А. Кирсанова [9]
0
0
Урожай, тыс. шишек/га (1) и
(3).
19701972197419761978198019821984198619881990
шишек / дерево (2, 3).
■*— 1 ........о.... 2 — о — з
Поскольку урожаи ореха зависят не только от количества шишек, но и качества семян в них, то можно предположить, что в большинстве случаев
погодно-климатические условия, благоприятные для созревания урожаев шишек, благоприятны и для формирования полноценных семян в них, хотя эти условия совпадают не каждый урожайный год.
Таким образом, величина урожаев шишек закономерно изменяется с увеличением возраста древостоев, сменой этапа их развития и онтогенетического состояния большинства деревьев в сообществе. Урожай достигает наибольших значений в 160-360-летних кедровых древостоях на втором этапе их развития, когда большая часть деревьев находится в зрелом генеративном состоянии. На величину урожаев кедровых древостоев заметное влияние оказывают преобладающая пионерная порода (береза или осина) в первом периоде, состав и полнота древостоев, численность деревьев кедра и их распределение по ступеням толщины. При этом хорошие урожаи шишек удовлетворительно совпадают с заготовками ореха на Кеть-Чулымском междуречье.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Алексеев, Ю.Б. Размещение деревьев в семенных участках кедра сибирского [Текст] / Ю.Б. Алексеев, Н.П. Мишуков, В.Н. Седых // Генетика, селекция и семеноводство и интродукция лесных пород. - Воронеж, 1978. - С. 59-67.
2. Алексеев, Ю.Б. Структура урожая кедра сибирского в древостоях различной густоты на равнине [Текст] / Ю.Б. Алексеев, А.И. Земляной, Н.П. Мишуков // Исследование лесов Западной Сибири. - Красноярск, 1977. - С.9-18.
3. Анализ структуры древесных ценозов [Текст] / Бузыкин А.И., Гавриков В.Л., Секретенко О.П., Хлебопрос Р.Г. - Новосибирск: Наука, 1985. - 94 с.
4. Временные правила рубок промежуточного пользования в кедровых лесах и в лесах с участием кедра (потенциальные кедровники) Томской области [Текст] - М., 2000. -39 с.
5. Данченко, А.М. Ресурсы кедрового ореха в Томской области [Текст] / А.М. Данченко, И.А. Бех // Вест. Томск. гос. ун-та. - 2007. - № 300 (II). - С. 122-126.
6. Земляной, А.И. Сравнительная характеристика семенной продуктивности деревьев в естественных древостоях, лесных культурах и плантациях кедра сибирского [Текст] / А.И. Земляной, В.Е. Ковалевский, А.В. Шакиров // Гео-Сибирь-2011. Сб. матер. VII междунар. науч. конгр. - 2011. - Т. 3, Ч. 2. - С.158-165.
7. Ильичев, Ю.Н. К методам оценки орехопродуктивности и картографии ресурсов кедрового ореха [Текст] / Ю.Н. Ильичев // Лесная таксация и лесоустройство. - 2002. - Вып. 2 (31). - С. 101-105.
8. Кедровые леса Сибири [Текст] / И.В. Семечкин, Н.П. Поликарпов, А.И. Ирошников и др. - Новосибирск: Наука. - 1985. - 257 с.
9. Кирсанов, В.А. Биолого-экологическая характеристика кедра сибирского как главного лесообразователя кедровых лесов. [Текст] / В.А. Кирсанов. // Воспроизводство кедровых лесов на Урале и в Западной Сибири. - Свердловск, 1981. - С. 3-12.
10. Мишуков, П.П. Кедр сибирский на северном пределе распространения в бассейнах Пура и Таза. [Текст] / П.П. Мишуков. // Природа тайги Западной Сибири. - Новосибирск, 1973. - С. 22-37.
11. Некрасова, Т.П. Биологические основы семеношения кедра сибирского [Текст] / Т.П. Некрасова. - Новосибирск: Наука, 1972. - 274 с.
12. Руководство по организации и ведению хозяйства в кедровых лесах (кедр сибирский) [Текст] - М., 1990. - 120 с.
13. Савчук, Д.А. Рост и плодоношение кедра сибирского: Временная изменчивость и взаимосвязь [Текст] / Д.А. Савчук, С.А. Николаева. - Saarbrucken: LAP Lambert Academic Publishing, 2011. - 226 с.
14. Щербакова, М.А. Плодоношение кедра сибирского в Прителецкой черни [Текст] / М.А. Щербакова. // Плодоношение кедра сибирского в Восточной Сибири. - М., 1963. - С. 120-131.
© С.А. Николаева, 2012
