CC BY
38
ВЕСТНИК ПЕРМСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
2011 БИОЛОГИЯ Вып. 3-4
УДК 630
РОСТ ПОТОМСТВА ЕЛИ СИБИРСКОЙ В ГУСТЫХ И РЕДКИХ ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ КУЛЬТУРАХ
М. В. Рогозин
Естественнонаучный институт Пермского государственного национального исследовательского университета, 614990, Пермь, ул. Генкеля, 4; [email protected]; (342)2396722
Посвящается 200-летию со дня рождения А. Е.Теплоухова, главного лесничего имения графов Строгановых на Урале
Приведены результаты изучения испытательных культур в 21 и 23-летнем возрасте с анализом структуры древостоев материнских популяций из естественных и искусственных насаждений ели сибирской. Обосновывается отбор материнских особей и испытание их потомства в условиях оптимальной густоты выращивания древостоев.
Ключевые слова: ель сибирская; происхождение; конкуренция; испытательные культуры.
садки 0.7 *0.7 м. Такая схема не оптимальна для выявления продуктивных семей, но она позволила нам выяснить реакцию потомства на усиление конкуренции. На этом участке культуры в течение 20 лет конкурировали также с осиной и березой, которые местами превышали высоту ели на 1-5 м. Это обстоятельство мы использовали для выяснения самых начальных тенденций эволюции ели в условиях повышения конкурентного давления соседних деревьев.
Экспериментальная часть. Результаты и их обсуждение
Особый интерес представляло поведение потомства от культур, заложенных в начале ХХ в. Ф.А. Теплоуховым, сыном А.Е. Теплоухова, основателя династии ученых-лесоводов на Урале. Это были культуры происхождений Сепыч, Очер и Верещаги-но, от которых нами испытывалось потомство 129 плюсовых деревьев.
Данные о росте потомства ели на первом участке в 8 лет и в 21 год обсуждались ранее (Рогозин, 2008; Рогозин, Жекин, 2010). В 2010 г. впервые были получены высоты потомств на втором (густом) участке ИК в 23-летнем возрасте. Сравнение высот потомств в редких и густых ИК показало, что различия между высотами достоверны у 9 происхождений из 12 (табл. 1). Это свидетельствует о разной реакции происхождений на изменение как почвенных, так и фи-тоценотических условий. При этом незначительно и недостоверно изменили свои высоты всего 3 цено-
Из-за недостатка площади было принято реше- популяции (происхождения) из числа естест-
ние о повышении густоты и посадке на одной раскорчеванной полосе 3 рядов культур со схемой по-
Методика
Исследованы потомства 525 деревьев в 21-23летнем возрасте. Семена получены в 1986 г. от 453 плюсовых и кандидатов в плюсовые деревья, 24 минусовых и 48 нормальных деревьев в 12 различных типах насаждений (ценопопуляциях), в основном в подзоне южной тайги. Контрольные образцы получены от 20-30 случайных деревьев в каждом из насаждений. Заготовку семян проводили путем отстрела шишек дробью из охотничьего ружья. От каждого дерева получено по 700-2000 шт. семян, которые были разделены на две части. Первая часть (до 500 шт.) высевалась в 1987 г. в 4 повторностях в теплицу и спустя 2 года пересаживалась в 4-7 повторностей в школьное отделение. В 4-летнем возрасте весной 1991 г. саженцы высадили в Ильинском лесничестве на площади 11.0 га на среднесуглинистую почву после сплошной раскорчевки вырубки. Растения в испытательные культуры (ИК) высаживали по схеме 2.5*1.0 м, в 4-6 повторностей на делянки в виде отрезков рядов из 5-9 растений.
Вторая часть семян, от 300 до 500 шт., высевалась в 1988 г. в 4 повторностях в орошаемый питомник. В 3-летнем возрасте растения были высажены в испытательные культуры на супесчаную почву, подстилаемую с 60-80 см плотным опесчаненным суглинком, в раскорчеванные на вырубке полосы в кв. 5 бывшего Юго-Камского лесничества Оханского лесхоза, на площади 8.0 га.
© Рогозин М. В., 2011
Таблица 1
Рост потомства ели сибирской (12 ценопопуляций) в испытательных культурах
Местонахождение (поселение, где размещалось лес- Число Материнские деревья, средние значения Потомство в кв 41 Ильинского л-ва Потомство в кв 5 бывш Юго-Камского л-ва Различие в росте по-томств на участках
деревьев, шт возраст. высота диаметр, число растений, шт средняя вы- число растений, шт средняя высо- ±, % достоверность,
ничество) лет м % см сота, % та, % t-критерий Стьюдента
Плюсовые деревья, естественные насаждения
Очер 13 130 30 3 1162 45 3 459 108 0± 1 66 136 97 6 ±0 76 -104 5 69**
Нытва 29 95 29 1 120 3 40 8 834 105 9± 1 17 217 ИЗ 7± 1 04 7 8 4 98**
Гайва* 74 124 30 6 124 2 43 8 1898 95 4 ± 0 65 737 106 0± 0 50 І06 12 93**
Ильинск 32 104 Р2 12 6 6 38 5 1010 101 8.4 1 06 366 107 0± 0 78 52 3 95**
Пермь 108 118 30 1 125 6 43 2 2918 102 6± 0 57 1055 102 4 ± 0 40 -0 2 0 29
Кунгур 27 102 Нп 7 122 3 47 3 785 102 7 ± 1 14 195 101 6 ± 0 61 -1 1 0 85
Чусовой 18 133 30 129 3 43 9 515 100 2 ± 1 44 109 97 9 і. 1 12 -2 3 1 26
Всего; в среднем 301 115 30 123.5 43.3 8419 102.4 ±0.35 2815 104.4 ±0.25 1.9 4.42**
Плюсовые деревья, лесные кучьтуры
Сепыч-i 85 77 28 126 1 35 2 2628 107 8± 0 62 1026 111 0± 0 38 32 4 40**
Сепыч-П 9 74 28 8 1.16 1 36 2 239 1104 і 1 84 79 99 8 ± 1 45 -106 4 52**
Очер 16 88 31 4 122 36 2 41 1 ЦН 1 53 173 106 2 ± 1 35 -4 5 2 21**
Верещагино 19 87 29 4~1 122 4 35 1 474 97 3 і 1 34 259 118 9 ± 0 69 21 6 14 33**
Нижняя Курья* 23 51 '225 120 3 25 3 595 100 0і 1 38 195 108 1 ± 1 07 8 1 4 63**
Всего; в среднем 152 75.4 28 121.4 33.6 4347 105.1 ± 0.47 1732 110.9 ±0.31 5.7 10.12**
Нормальные и минусовые деревья из лесных культур
Сепыч-1 19 71 24 3 109 6 22 4 495 101 0і 1 43 230 108 0± 0 99 7 0 4 02**
Сепыч-П 15 74 24 5 98 8 25 7 110 105 5± 1 65 152 Г 92 6 ± 0 79 -129 7 05**
Очер 13 88 28 2 109 9 25 5 319 103 3 ± 1 73 136 102 0± 0 79 -1 3 0 68
Верещагино I 1 87 ^~22 8 95 2 20 5 278 97 7±2 17 73 104 1 ± 1 72 64 2 31**
Нижняя Курья* 14 51 20 8 1114 22 409 95 6 ± 1 44 147 108 1± 1 11 13 1 7 21**
Всего; в среднем 72 75.4 24.2 104.98 23.2 1811 100.8 ±0.74 738 103.5 ±0.47 2.60 2.97**
Контроль, 12 ценопопуляций 776 100.0 ±1.06 246 100.0 ±0.43 0 0
Примечания * - микрорайон Перми ** - различие достоверно при toeij
М В Рогозин
Густота, высота, сбег ствола и средний прирост в высоту в культурах (плюсовые деревья и рост их потомства в 21-23 года)
Таблица 2
Материнские ценопопуляции (культуры)
Рост потомства (высота) в испытательных культурах
Проис- хождение культур Воз- раст куль- тур, лет Схема посадки, м Текущая густота Средние Сбег ствола Средний прирост в высоту в 21 год на суглинистой почве с расстоянием между растениями в ряду ] .0 м в 23 года на супесчаной почве с расстоянием между растениями в ряду 0.7 м
шт./га ранг * вы- сота, м диа- метр, см см/м ранг см /в год ранг % от контроля ранг % от контроля ранг
Сепыч-2 74 2 13x1.07 770 1 24.8 25.3 1.020 1 33.5 1 110.4 2 99.8 5
Очер 88 2.13х 1.07 920 2 25.7 25.1 0 977 2 29.2 2 110.7 1 106.2 4
Сепыч-1 77 2.13х 1.07 1200 3 22.2 21.1 0.950 з 28.8 3 107.8 3 111.0 2
Вереща- гине 87 2.13х 3.07 1256 4 24.0 21.2 0 883 4 27 6 4 97.3 5 118.9 1
Нижняя Курья 51 2.0Х0.60 1548 5 18.7 16.2 0.866 5 36.7 ** 100.0 4 108.1 3
Примечания. * - ранги идут по возрастанию, в других случаях - по убыванию: ** - прирост не ранжировали, так как культуры были намного моложе, чем на первых четырех участках.
Рост потомства ели сибирскои в густых и редких испытательных культурах
14
М. В. Рогозин
венных насаждений (Пермь, Кунгур, Чусовой), у которых высоты близки к средним значениям. Эти происхождения устойчивы в росте, но не имеют перспективы в селекции.
В целом потомство естественных насаждений при увеличении конкуренции повысило свой рост в среднем на 2.0%, а потомство культур - на 5.8%. Это может свидетельствовать о том, что материнские деревья в культурах сформировались в целом в более конкурентной среде. Поэтому они лучше переносят конкурентное давление соседей, и некоторые из них даже повышают рост в высоту при более густой посадке в рядах культур (табл. 1).
К устойчиво сохраняющим на обоих участках быстрый рост можно отнести культуры происхождение из Нытвы, имеющее высоты 105.9 и 113.7%, а также происхождения из культур Сепыч-1 и Очер с высотами, соответственно, 107.8 и 111 и 110.7 и 106.2%.
Происхождения из культур во всех случаях достоверно изменили свой рост и это требует подробного анализа причин таких изменений. Для анализа используем таксационные характеристики культур, поместив их в табл. 2.
По мере увеличения текущей густоты, при которой сформировались плюсовые деревья, высота потомства в редких испытательных культурах падает со 110.4 до 97.3-100%, и ранги высоты снижаются со 1-2 до 4-5. В густых испытательных культурах все наоборот: высота потомства возрастает в соответствии с увеличением густоты в материнских древостоях. Данное явление хорошо иллюстрирует рисунок.
Густота в материнских популяциях, шт./га
Г устота древостоев ели в материнских ценопопуляциях и ее влияние на высоту потомства в испытательных культурах:
1 - с редким размещение в рядах (через 1.0 м);
2 - с более густым размещением (через 0.7 м)
Таким образом, можно полагать, что если требуется выращивать потомство в условиях повышенной густоты, то для этого случая нужно отбирать родителей (плюсовые деревья) также в густых популяциях. И наоборот, при оптимальной конкуренции формируются материнские деревья, которые передают потомкам способность реализовать быстрый рост при снижении густоты их выращивания.
Последние родители нужны для плантационного выращивания их потомства. Для отбора таких родителей подходят естественные и искусственные дре-востои, редкие (или специально разреженные) в молодом возрасте и максимально сомкнутые в 50-60 лет. При этом придется смириться со слабой очи-щаемостью стволов от сучьев, которые у ели еще не опадают к этому возрасту и при отборе материнских особей по этому критерию вполне допустима средняя толщина сучьев.
Заключение
Таким образом, несколько упрощая ситуацию, можно сделать заключение о том, что у ели сибирской «наследуется» не столько быстрота роста плюсовых деревьев и популяций, сколько их реакция на условия конкурентной среды, в которой сформировалась популяция и конкретный древостой. Эту реакцию можно либо формировать в родительских древостоях ранними разреживаниями и затем ждать, когда плюсовые деревья в ней вырастут, либо искать популяции с оптимальной густотой. Историю конкурентного давления на дерево отражает сбег ствола и отбор плюсовых деревьев с его учетом (Рогозин, Жекин, 2010) в 2 раза повышает качество потомства, предназначенного для выращивания в условиях оптимальной густоты.
Библиографический список
Рогозин М.В. Итоги 8-летних испытаний 525 семей ели сибирской в Пермском крае // Лесное хозяйство. 2008. № 1. С. 37-38.
Рогозин М.В., Жекин А.В. Лесные генетические резерваты Пермского края и селекция ели сибирской // Хвойные бореальной зоны. 2010. Т. 27, № 1-2. С. 185-190.
Поступила в редакцию 19.05.2011
Рост потомства ели сибирской в густых и редких испытательных культурах
15
The growth of the offspring of siberian spruce in a luxuriant and rare test cultures M. V. Rogozin, candidate of agricultural sciences, head of laboratory
Natural science institute of Perm state university. 4, Genkel str., Perm, Russia, 614990; [email protected]; (342)2396722
Presents the results of studying the test crops in 21 and 23 years of age with the analysis of the structure of forests in the parent populations from natural and artificial stands of spruce siberian. The author justifies the selection of the parent individuals and test their offspring in conditions of optimum density of cultivation of forests.
Key words: spruce siberian; origin; competition; testing of culture.
Рогозин Михаил Владимирович, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией Естественнонаучный институт ФГБОУВПО «Пермский государственный национальный исследовательский университет»
