CC BY
40
УДК 630*311.3:582.475(470.22)
ПРОГНОЗ УРОЖАЯ ШИШЕК И СЕМЯН НА ЛЕСОСЕМЕННЫХ ПЛАНТАЦИЯХ
СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ В КАРЕЛИИ
Б.В. Раевский
Институт леса Карельского НЦ РАН Республика Карелия, Петрозаводск, e-mail: [email protected]
На основе обобщения многолетних данных по динамике цветения и плодоношения лесосеменных плантаций сосны обыкновенной в Карелии разработана новая система прогноза и количественного учета урожаев шишек и семян. Подтверждена тесная корреляция обилия женского цветения сосны с относительной влажностью за август месяц на срок 13 часов в год заложения макростробилов. Рассчитаны уравнения регрессии для перехода от балльных оценок обилия плодоношения к количеству шишек на рамету в зависимости от среднего возраста и высоты деревьев.
Ключевые слова: лесосеменные плантации, сосна обыкновенная, урожайность, шишки, семена
New method of cone and seed crops forecasting and quantitative evaluation has been designed based on long-term data series of Scotch pine seed orchards flowering and bearing cones. Closed correlation between Scotch pine female flowering intensity and mean relative humidity at 1 p. m. in august of the year when female buds’ primordiums are laying down was confirmed. To convert female flowering abundance number into a quantity of cones a group of regression equations were designed according to seed orchard’s mean height and age.
Key words: seed orchards, Scotch pine, cones, seeds, crop
ВВЕДЕНИЕ
По сравнению с предшествующими изданиями нормативных документов (Наставление по лесосеменному делу, Москва, 1963; 1980) Указания по лесному семеноводству в Российской Федерации (Москва, 2000) демонстрируют несомненный прогресс в области прогноза и учета урожая семян.
Впервые появляется термин «прогноз» и говорится, что он может быть долгосрочным и краткосрочным.
Существенно увеличивается набор рекомендуемых методов определения ожидаемого урожая шишек хвойных видов. В частности для лесосеменных плантаций (ЛСП) и постоянных лесосеменных участков (ПЛСУ) сосны обыкновенной предлагается методика Прибалтийской ЛОС и шкала К.В. Крас-нобаевой. Первая методика обеспечивает переход от глазомерных оценок обилия урожая шишек по шестибалльной шкале к их количеству в кроне дерева. Шкала К.В. Краснобаевой устанавливает связь балльных оценок обилия женского цветения с обилием урожая шишек в штуках и урожаю полнозернистых семян по массе и в тыс. шт. на отдельном дереве.
Очевидно, что такого рода оценочные шкалы (таблицы) должны разрабатываться и применяется строго на зональной основе. Для таежной зоны европейской части России, в частности, это означает необходимость разработки соответствующих оценочных таблиц для южной и средней подзон тайги (в северной подзоне ЛСП не закладываются) с учетом физико-географических особенностей отдельных ее областей.
В настоящей статье рассматривается система прогноза обилия цветения и плодоношения на ЛСП сосны обыкновенной в подзоне средней тайги Восточной Фенноскандии (Карелия).
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
ИССЛЕДОВАНИЙ
Использование при характеристике репродуктивных процессов хвойных таких терминов как «цветение» и «плодоношение» не совсем корректно и вызывает справедливую критику со стороны спе-циалистов-ботаников. Правильнее было бы говорить о спороношении и семеношении. Но таковы особенности отраслевой терминологии. Поэтому далее по тексту такие фразовые обороты как: обилие «цветения» или обилие макро- и микростробилов, а также обилие «плодоношения» или обилие урожая шишек следует рассматривать как синонимичные с употреблением данных терминов без кавычек.
В основу разработанной системы прогноза положены два массива фактических данных. Первый массив сформировался на основе многолетнего изучения динамики роста и репродуктивной активности самой старой из ныне существующих лесосеменных плантаций сосны обыкновенной в Карелии.
Опытный участок испытания клонов сосны площадью 2 га был создан осенью (в сентябре) 1974 г. на территории Олонецкого базисного лесного питомника посадкой 4-летних привитых саженцев. На участке были высажены 15 клоновых по-томств плюсовых деревьев из Олонецкого лесхоза и из заповедника «Кивач», находящихся в пределах одного лесосеменного района. В течение 30 лет (1975-2005 г.г.) здесь велись наблюдения за ростом и развитием деревьев. С 1979 по 1992 гг. учеты обилия цветения и плодоношения проводились ежегодно. Исследования сопровождались регулярными фенологическими наблюдениями и регистрацией метеоданных (температура и относительная
влажность воздуха, температура почвы, сила и направление ветра и т.д.).
В период с 1979 по 1983 г. женские стробилы непосредственно подсчитывались по всей кроне, а с 1984 г. их обилие оценивалось по шестибалльной шкале. Ежегодно отбирались образцы шишек по клонам для анализа структуры урожая. В 1988 и 1992 гг. урожай шишек был собран с модельных деревьев (по 3 раметы на клон) полностью.
Методика работы, а также выводы и результаты, полученные на основании экспериментальных данных с этого объекта и других опытных участков, расположенных на укрупненной Олонецкой лесосеменной плантации, подробно изложены в работе «Селекционно-генетическая оценка клонов сосны обыкновенной на лесосеменных плантациях I порядка» (Раевский, Мордась, 2006).
В 2007 г. для проверки выявленных закономерностей на более обширном статистическом материале и в целях совершенствования методик селекционно-генетической оценки клонов сосны и прогноза урожая аналогичные исследования были продолжены на Петрозаводской ЛСП. Были отобраны 74 клона сосны обыкновенной, по 5 нормально развитых рамет (прививок) на каждый клон, произрастающие в пределах одного поля Петрозаводской ЛСП, заложенного в 1982-84 гг. Их материнские деревья происходили из Южнокарельского лесосеменного района, где расположена и сама плантация. На момент начала работ возраст клонов составил 24 года.
В 2007 г. сделано глазомерное описание клона по набору габитуальных признаков (Раевский, Мордась, 2006). В конце вегетационного периода того же года инструментально измерены ряд количественных признаков, характеризующих вегетативный рост клона, а именно: общая высота растения (м), с помощью высотомера с точностью до 0,25 м; диаметр на высоте груди (см), с точностью до 1 мм; диаметр кроны (м) вдоль и поперек ряда, с точностью до 5 см; протяженность (горизонтальное положение) самой длинной ветки (м), с точностью до 5 см; диаметр у основания трех самых толстых веток (см), расположенных на высоте 1,5-2 м, с точностью до 1 мм.
В период 2007-2011 гг.) глазомерные учеты обилия мужского и женского цветения проводились по шкале Г.М. Козубова (1974), откорректированной применительно к лесосеменным плантациям (Раевский, Мордась, 2006). В конце вегетационного периода учет обилия плодоношения производился с использованием той же шкалы, что и для макростробилов (табл. 1). В 2007 г был организован сбор образцов шишек для последующего анализа. Отбирались нормально развитые, здоровые шишки в количестве 12 шт. на рамету (60 шт. на клон). Затем, в лабораторных условиях измерялись: длина шишки, ее диаметр в самом широком месте (с точностью до 0,1 мм), объем шишки (с точностью до 1мл) и глазомерно определялась форма апофиза. Шишки раскладывались в пронумерованные ячейки (1.. .12), отдельно по каждой рамете. На следующий день измеренные образцы взвешивались с точностью до 1 мг и оставлялись на досушивание. Окончательное высушивание образцов производилось в сушильном шкафу при температуре 50-60°С. Из шишки извлекались все семена (полные и пустые) с крылатками и упаковывались в отдельный бумажный пакет с указанием номера клона, номера раме-ты и номера шишки в образце. Затем семена обескрыливались. Пустые семена путем легкого надавливания отделялись от полных. Глазомерно определяется цвет крылатки и цвет полных семян. Полные семена, извлеченные из шишки, подсчитывались и взвешивались с точностью до 0,5 мг.
Осенью 2009 г. с 15 модельных деревьев (по 3 раметы на каждую градацию шкалы обилия плодоношения) были полностью собраны все шишки и учтены по количеству. Для выявления взаимосвязи интенсивности репродуктивных процессов с теми или иными метеоэлементами использовались данные по метеостанции Петрозаводск за период с 2006 по 2011 гг. В 2011 г. по той же методике были собраны шишки с клонов сосны в возрасте 17 лет. Все первичные данные и вычисляемые на их основе параметры заносились в соответствующие базы данных в форматах Access и Paradox и в дальнейшем подвергались статистической обработке с использованием общепринятых методов статистического анализа.
Таблица 1 - Шкала оценки обилия мужских и женских стробилов у сосны обыкновенной
Микростробилы Макростробилы
балл положение в кроне балл положение в кроне
5 Очень обильно по всей кроне, за исключени- 5 Очень обильно по всей кроне, макростробилы
ем верхней одно- и двухлетней мутовок встречаются даже на самых нижних мутовках
4 Обильно, но преимущественно в нижней 4 Обильно, но преимущественно в верхней поло-
половине кроны вине кроны
3 Умеренно и преимущественно в нижней 3 Умеренно и преимущественно в верхней поло-
половине кроны вине кроны
2 Слабо и только в нижней части кроны 2 Слабо и только в верхней части кроны
1 Единично на отдельных ветвях в нижней 1 Единично на отдельных ветвях и только в верх-
части кроны ней части кроны
0 Отсутствуют полностью 0 Отсутствуют полностью
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Еще в 1960 г Д.Я. Гиргидов писал следующее: «Важнейшим моментом в процессе плодоношения древесных пород является заложение генеративных
почек, особенно женских..... в условиях Северо-
Запада таежной зоны СССР дифференциация пола в период заложения почек происходит в июле и августе, в зависимости от характера развития погоды данного вегетационного периода» (Гиргидов, 1960).
Как отмечал Г.М. Козубов: «С идентификации инициальных репродуктивных конусов, которая зависит, прежде всего, от уровня методов исследований, мы говорим обычно о заложении генеративных органов...» (Козубов, 1974). По данным электронно-микроскопических исследований этого автора, у сосны примордии микростробилов можно идентифицировать в первой декаде июля, а при-мордии макростробилов - во второй половине июля. В женской генеративной почке в этот период закладывается лишь кроющая чешуя. Семенная чешуя, несущая макроспорангии, формируется лишь в апреле следующего года. В целом, репродуктивный цикл хвойных оказывается очень растянутым во времени. У сосны обыкновенной от заложения примордиев микро- и макростробилов до полного созревания семян в южной Карелии проходит не менее 27 календарных месяцев.
По схеме генеративного цикла сосны год заложения репродуктивных почек обозначается как «п», год цветения и опыления как «п+1», год оплодотворения и развития эмбриона как «п+2» (Козубов, 1974). Следовательно, метеоусловия сезонов цветения «п+1» и следующего за ним сезона плодоношения «п+2» оказывают влияние на прохождение процессов цветения, развития мужского и женского гаметофитов, оплодотворения, развития зародыша и формирования эндосперма. Успешное завершение этой цепочки приводит к формированию нормально развитых шишек, содержащих полнозернистые семена. Таким образом, получается, что урожай семян сосны созревает под постоянным влиянием всего комплекса круглогодичных метеорологических факторов в течение трех лет.
Во временном аспекте прогнозы принято делить на долго-, средне- и краткосрочные. Учитывая временной масштаб генеративного цикла сосны обыкновенной условимся считать прогноз будущего урожая краткосрочным если он дается по фазам II (зеленение и рост озими) и III (созревающие шишки), среднесрочным -по фазе I (обилию женского цветения), и долгосрочным - если используются те или иные величины абиотических факторов сезона закладки микро- и макростробилов.
В Указаниях по лесному семеноводству в Российской Федерации (Москва, 2000) упоминается метеорологический метод как пригодный для целей долгосрочного прогноза урожая. Однако, сам метод не описывается и дается лишь ссылка на Справочник по лесосеменному делу (Москва, 1978) в котором данной теме посвящен только один абзац.
Д.Я. Гиргидов исследовал динамику плодоношения опытного семенного участка в Сиверском лесхозе Ленинградской области за 1950-1959 гг. Данные об урожае шишек с 1 га в тыс.шт. сопоставлялись с рядом метеорологических показателей, а именно: среднемесячными температурой воздуха, суммой осадков и дефицитом влажности, и средневегетационным дефицитом влажности на срок 13 часов (Гиргидов, 1960).
Обнаружив достаточно тесную (г= 0,69) корреляцию обилия плодоношения лесосеменных участков сосны с дефицитом влажности воздуха в июле и августе сезона «п» на срок 13 часов Д.Я. Гиргидов предложил метеорологический метод прогноза урожая сосны на ПЛСУ. Однако в цитируемой работе не было приведено каких-либо регрессионных уравнений, позволяющих выполнять прогнозные расчеты урожая в баллах или абсолютных величинах. Просто указано, что «. приняв среднемноголетние данные дефицита влажности в июле-августе за норму, можно сравнить их с соответствующими показателями определенного года. Если они выше нормы, то через 2 года можно ожидать (в общем) повышенный урожай, а если ниже - то урожай будет слабым». Автор подчеркивал, что выявленные закономерности справедливы именно для таежной зоны северо-запада и севера Европейской части России, поскольку связаны с годичным циклом циркуляции атмосферных масс. В летне-осенний период атлантические циклоны и, в целом, преобладание западного переноса определяют основные черты карельского климата. Часто наблюдаемая активная циклоническая деятельность в сочетании с проникновением арктических воздушных масс существенно снижает средние температуры и повышает влажность, как отдельных месяцев, так и всего вегетационного сезона. Крупные и устойчивые средиземноморские и среднеазиатские антициклоны, при проникновении которых в Карелию и другие территории Европейского Севера устанавливается теплая сухая погода, особенно в августе, явления гораздо более редкие. Таким образом, повышенная влажность воздуха в летние месяцы, как правило, связана с понижением его температуры, а дефицит осадков - с повышенной температурой воздуха.
Дефицит влажности (ф есть разность между упругостью насыщенного пара при данной температуре (Е) и действительной упругостью (е), определяемая по формуле d =Е-е. Относительной влажностью (г) называется отношение упругости водяного пара, содержащегося в воздухе (е) к упругости насыщенного пара при той же температуре (Е), выраженное в процентах (г=е/Е*100). Как видим, эти параметры тесно связаны и, по сути, взаимопроти-воположны. Чем выше относительная влажность воздуха в данный момент, тем ниже дефицит влажности, и наоборот (Моргунов, 2005).
Расчеты, проведенные нами на основе данных по динамике цветения и плодоношения олонецкого участка испытания клонов за 1982-1992 гг., полностью совпали с результатами Д.Я. Гиргидова (Раев-
ский, Мордась, 2006). Также была получена достоверная корреляция (г= 0,63) между дефицитом упругости за август сезона «п» и обилием женского цветения. Кроме того, выявлено, что такие метеоэлементы, как относительная влажность и дефицит упругости за вегетационный сезон «п» тоже имели тесную корреляцию с обилием женского цветения (-0,70 и 0,63, соответственно), но меняли свой знак на противоположный, если говорить о мужском цветении (0,82 и -0,70, соответственно).
Статистический анализ данных по динамике цветения 74 клонов с Петрозаводской ЛСП за период 2006 - 2011 гг., по сути, подтвердил выводы, сделанные ранее (табл. 2). Только вместо дефицита упругости использовался показатель относительной влажности за тот же период. Достоверными также оказались коэффициенты корреляции женского цветения с майскими температурами. В биологическом отношении эта связь пока не ясна.
Очевидно, что всякий прогноз ценен, с одной стороны, своей простотой и универсальностью, а с другой, надежностью и точностью своих количественных оценок. Рассмотрим основные положения предлагаемой системы оценки и прогноза обилия цветения и семеношения на лесосеменных плантациях сосны обыкновенной.
Таблица 2 - Корреляция параметров женского и мужского цветения сосны с отдельными метеофакторами
Наименование метеофактора Женское цветение Мужское цветение
Май сезона «п» -средняя температура 0,87 -0,30
Май сезона «п» -максимальная температура 0,80 0,23
Август сезона «п» -средняя относит. влажность -0,81 0,45
Июль+Август сезона «п» -средняя относит. влажность -0,41 0,52
Вегетационный сезон «п» -средняя относит. влажность 0,13 0,62
Июль+Август сезона «п» -средняя относит. влажность на 13 часов -0,39 0,83
Август сезона «п» -средняя относит. влажность на 13 часов -0,91 0,31
Примечание: жирным шрифтом выделены статистически достоверные величины при числе пар значений «п» =6.
Таблица 3 - Фрагмент шкалы прогноза обилия женского цветения
Относит. влажность за август года (п) на 13 час., % Обилие макростробилов, балл Доверительный интервал (95%) линии регессии 95 % зона прогноза
ттУ тахУ ттУ тахУ
68 3,8 3,6 4 3,3 4,2
69 3,7 3,5 3,9 3,3 4,2
70 3,6 3,5 3,8 3,2 4,1
71 3,5 3,4 3,7 3,1 4,0
72 3,4 3,2 3,6 3,0 3,8
73 3,2 3,1 3,4 2,8 3,7
74 3,1 2,8 3,3 2,6 3,5
75 2,9 2,6 3,1 2,4 3,3
76 2,6 2,3 2,9 2,1 3,1
Таблица 4 - Фрагмент шкалы прогноза обилия плодоношения
Макростробилы, балл (х) Шишки, балл (У) 95% доверительный интервал линии регрессии 95 % прогнозный интервал
ттУ тахУ ттУ тахУ
1 1 0,3 1,6 0 2,2
1,1 1,1 0,4 1,7 0 2,3
1,2 1,2 0,6 1,8 0 2,4
1,3 1,2 0,7 1,8 0 2,5
1,4 1,3 0,8 1,9 0,1 2,6
1,5 1,4 0,9 2 0,2 2,7
1,6 1,5 1 2,1 0,3 2,8
1,7 1,6 1,1 2,1 0,4 2,8
1,8 1,7 1,2 2,2 0,5 2,9
1,9 1,8 1,3 2,3 0,6 3.0
2 1,9 1,4 2,3 0,7 3,1
Во-первых, для нашего опытного участка было рассчитано уравнение регрессии обилия женского цветения по средней относительной влажности за август года «п» на срок 13 часов (рис. 1, табл. 3).
Для выявленной зависимости были также вычислены: коэффициент детерминации (Я2 = 0,96); ошибка прогноза регрессионных средних (ту= 0,15), показатель силы влияния в дисперсион-
ном комплексе (п= 0,95). Величины этих показателей свидетельствуют о большой силе влияния изучаемого фактора на результирующий признак. Кроме того, в таблице 3 дан доверительный интервал линии регрессии, который характеризует область ожидания генеральной линии регрессии (для средних). Интервал прогноза, в свою очередь, определяет область, в которой с 95 % вероятностью ожидается появление новых значений признака в случае продолжения наблюдений.
«4
' линия регрессии 95% доверительный интервал линии регрессии (min, max)
95% интервал прогноза (min, max)
Y= -50,01+1,63х-0,0123х2 '
64
66 68 70 72 74 76 78 80
Сред, относит, влажность (%) за август года (п) на 13 ч.
Рисунок 1 - Регрессия обилия женского цветения по средней относительной влажности за август года «п» на 13 часов
Y= 0,9707x0,9503 /
/ о о
ООО Эмпирические данные
-------- Линия регрессии
95% интервал генеральной линии регрессии (min, max)
— • — 95% прогнозный интервал (min, max)
0 1 2 3 4 5
Обилие макросторобилов, балл Рисунок 2 - Зависимость обилия плодоношения от обилия цветения
Однако балл цветения - это лишь первая глазомерная относительная оценка обилия потенциального урожая. Далее необходимо еще перейти к оценке плодоношения, то есть также глазомерно оцениваемому обилию шишек в кроне. Поэтому на втором этапе была рассчитана зависимость между обилием макростробилов и обилием шишек на следующий год (рис. 2, табл. 4).
Теснота данной зависимости характеризуется следующими показателями: коэффициент корреля-
ции (г= 0,93), коэффициент детерминации (Я = 0,96); ошибка прогноза регрессионных средних (ту= 0,084), показатель силы влияния в дисперсионном комплексе (п= 0,93). Величины этих показателей свидетельствуют об очень тесной связи изучаемых параметров, что, безусловно, повышает надежность прогноза. Однако экстремальные погодные условия порой вносят существенные коррективы в нормальный ход репродуктивных процессов и приводят к массовой гибели макростробилов и озими. Так во второй половине апреля 1990 г. среднесуточная температура превышала норму на 5-9°С. В связи с этим, обособление женских генеративных почек было отмечено уже в первой декаде мая. Затем, вследствие резкого похолодания (до -7°) во второй-третьей декадах развитие их затормозилось.
Таблица 5 -шишек на
Шкалы количественной оценки урожая
Возраст, лет 10-12 13-16 17 - 21 Старше 21
Высота, м 3,5-4,5 4,6-6,0 6,1- 8,5 >=8,6 м
Балл К л е О в о ише н рэ рамету
0 0 0 0 0
1 11 42 64 93
1,5 24 88 125 172
2 44 148 200 265
2,5 69 222 288 372
3 100 308 388 490
3,5 136 408 499 619
4 179 520 620 758
4,5 227 643 752 906
5 281 779 894 1063
Массовое цветение наблюдалось в середине первой декады июня, но периодические заморозки до -3° в воздухе и до -6° на почве привели к практически полной гибели макростробилов.
Поэтому долгосрочный и среднесрочный прогнозы должны корректироваться с помощью краткосрочного прогноза непосредственно по созревающим шишкам.
При прогнозировании урожая логическая цепочка действий выглядит следующим образом:
- по метеопараметрам сезона «п» дается прогноз обилия цветения в следующем вегетационном сезоне (см рис. 1, табл. 3);
- прогнозные оценки обилия цветения корректируются на основании данных весеннего учета обилия цветения по баллам в сезон «п+1»;
- на основании балльных оценок обилия цветения прогнозируются балл плодоношения, который в дальнейшем уточняется на основе данных учета в сезоне «п+2» (см рис. 2, табл. 4);
- на основе балла плодоношения рассчитывается усредненное количество шишек на дереве (табл. 5, 6).
Таблица 6 - Регрессионные уравнения количественной оценки урожая на ЛСП сосны обыкновенной
Стадия Возраст, лет Высота, м Уравнение Регрессии г Я2 Шу
I 10-12 3,5-4,5 У= 10,731х2,028 0,98 0,97 0,11
II 13-16 4,6-6,0 У= 42,03х',814 0,97 0,94 0,18
III 17-21 6,1-8,5 У= 64,27х1,636 0,99 0,99 0,08
IV >22 >=8,6 У= 92,94хи14 0,97 0,95 0,18
Примечание: В ряде случаев на практике показанными регрессионными уравнениями удобнее пользоваться, если они представлены в табличной форме (таблица 5); коэффициент корреляции (г), коэффициент детерминации (Я2), ошибка линии регрессии (ту).
Таблица 7 - Усредненные параметры шишки сосны обыкновенной для ЛСП Карелии
Параметр Выборочная средняя , Х Ошибка выборочной средней, тх 95% интервал генеральной средней, Х±1,96*тх
Длина шишки, мм 40,0 0,1 39,8 40,2
Ширина шишки, мм 21,0 0,04 20,9 21,1
Масса шишки, г 7,2 0,03 7,1 7,3
Число полнозерн. семян 17 0,12 16,8 17,2
Масса 1000 семян, г 5,9 0,02 5,86 5,94
Объем шишки, мл 12,4 0,33 11,8 13,0
Число шишек в литре, шт 49 1,6 46 52
Для перехода от балльных оценок обилия урожая шишек к количественным показателям были рассчитаны четыре регрессионных уравнения для ряда последовательных стадий развития плантации (табл. 6). Стадия I знаменует начало обильного плодоношения и возможность получения хозяйственно - значимых урожаев шишек и семян. Стадии II и III - это период наивысшей активности репродуктивных процессов и вегетативного роста. Прохождение IV стадии определяется, в первую очередь, густотой стояния рамет на поле. В зависимости от расстояний между деревьями в ряду и между рядами с различной интенсивностью идут процессы смыкания крон и отмирания нижних мутовок. Мужской генеративный ярус смещается вверх, вытесняя женский. Поэтому, урожайность плантации, по сравнению с предыдущим этапом, перестает увеличиваться и может даже сократиться. Уравнения по стадиям I и II получены на основе обработки фактических данных по сбору полного урожая шишек с 15 клонов Олонецкого опытного участка в 1984 и 1988 гг. Зависимости для двух оставшихся стадий вычислены на основании данных с Петрозаводской ЛСП. Многолетние исследования роста и развития лесосеменных плантаций сосны в Карелии позволили сделать ряд обобщений, которые важны в плане применения предлагаемой системы прогноза урожая.
Во-первых, очевидно, что размер деревьев влияет на абсолютную величину урожая шишек. Лесосеменные плантации сосны Карелии сосредоточены в Южнокарельском лесосеменном районе. В пределах данного района все участки ЛСП в состав которых входят местные клоны, в одинаковом возрасте имеют очень близкие, средние высоту, диа-
метр ствола и диаметр кроны. На сегодня 61 % плюсовых деревьев сосны в Карелии локализован в Южнокарельском семенном районе. В том случае, если участок (поле) на ЛСП сформирован клонами более северного происхождения, то последние могут расти медленнее местных. Поэтому применение таблицы 5 должно осуществляться с приоритетом средней высоты объекта.
Во-вторых, для полной оценки структуры урожая требуется некоторая дополнительная информация о размерах и массе одной шишки и числе семян в ней. Выявлено, что независимо от своего клоно-вого состава все ЛСП сосны, вступившие в стадию массового цветения и плодоношения, в возрастном промежутке от 10 до 27 лет включительно, имеют очень близкие усредненные параметры шишек и семян (линейные размеры и массу шишки, число полнозернистых семян в шишке).
Увеличение или уменьшение величин данных параметров определяются не возрастом участка ЛСП, а динамикой ряда метеоэлементов за трехлетний период. На основании исследований параметров шишек и семян у 35 клонов сосны с Олонецкой ЛСП и 62 клонов с Петрозаводской ЛСП, а также динамики указанных показателей для 15 клонов за 20-летний период были вычислены усредненные показатели для шишек и семян сосны обыкновенной (табл. 7).
Таким образом, если продолжить вышеприведенную последовательность логических действий при прогнозировании урожая, то получим следующее:
- зная среднее количество шишек на рамете и умножая его на число деревьев получаем урожай шишек с участка или с единицы его площади;
- пользуясь данными табл. 7 рассчитываем урожай по массе и объему шишек, а также по числу полнозернистых семян и их массе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Изложенная в настоящей статье система прогноза и учета урожая шишек и семян на лесосеменных плантациях сосны обыкновенной является дальнейшим развитием метеорологического метода, предложенного Д.Я. Гиргидовым в начале 60-х гг. ХХ века. Район ее применения - подзона средней тайги Восточной Фенноскандии, где возможно получение наиболее точных результатов. В ближайшей перспективе совершенствование предложенного метода будет происходить за счет увеличения периода наблюдений за динамикой цветения и плодоношения на опытных участках ЛСП с учетом соответствующих метеофакторов.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Гиргидов, Д.Я. Метеорологический метод прогноза урожая семян сосны за 2 года / Д.Я Гиргидов. -Л.:ЛТА, 1960. - 6 с.
Козубов, Г.М. Биология плодоношения хвойных на севере / Г.М. Козубов - Л.: Наука, 1974.- 136 с.
Моргунов, В.К. Основы метеорологии, климатологии. Метеорологические приборы и методы наблюдений / В.К. Моргунов. - Новосибирск: Наука, 2005. - 331 с.
Наставление по лесосеменному делу. - М., 1963. - 64 с.
Наставление по лесосеменному делу. - М., 1980. - 108 с.
Раевский, Б.В. Селекционно-генетическая оценка клонов сосны обыкновенной на лесосеменных плантациях первого порядка / Б.В. Раевский, А.А. Мор-дась. - Петрозаводск, 2006 - 90 с.
Справочник по лесосеменному делу.- М.: Лесная промышленность, 1978. - 335 с.
Указания по лесному семеноводству в Российской Федерации.- М., 2000. - 197 с
Поступила в редакцию 02 декабря 2011 г. Принята к печати 01 марта 2012 г.
