CC BY
46
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Таблица 3
Биометрические показатели шишек сосен Банкса и обыкновенной
Градации Урожай шишек сосны Банкса 2008 г. (2-летние) Урожай шишек сосны Банкса 2009 г. (1-летние) Урожай шишек сосны обыкновенной 2009 г. (1-летние)
Длина, см Диаметр, см Масса шишки, г Масса после сушки в 0 оа 1 ц Й Масса семян, г Длина, см Диаметр, см л >_г о g о *4 & 0 % а 0 Масса после сушки в 0 оа 1 ц Й Масса семян, г Длина, см Диаметр, см Масса шишки, г Масса после сушки g 0 оа 1 ц Й Масса семян, г
Min 3,51 1,8 3,9 3,1 9 0,019 3,22 1,57 4,7 4,0 5 0,014 2,75 1,57 3,0 2,8 6 0,027
Max 6,06 2,5 18,3 15,8 78 0,276 6,46 2,37 18,3 13,2 78 0,305 5,8 2,4 13,2 9,9 38 0,216
Ср. 4,63 2,08 9,27 7,95 42,5 0,123 4,79 1,99 10,1 7,66 31,9 0,107 4,04 1,98 6,65 4,91 19 0,103
Таким образом, результаты исследований доказывают целесообразность использования лесных культур сосны Банкса на нарушенных землях с целью их рекультивации, что экспериментально подтверждено высокими посевными качествами семян этого вида, выращенных в местных условиях.
Полученные данные содержания основных макроэлементов в хвое могут служить тестами при индикации оптимального накопления NPK в хвое сосны Банкса и сравнения ее с другими культивируемыми видами, а следовательно, и при оценке достаточности плодородия конкретных субстратов для продуцирования устойчивых высокобонитетных насаждений [4].
Результаты исследований указывают на перспективность создания семенной базы из семян интродуцируемой из Северной Америки сосны Банкса, выращенной в условиях техногенно нарушенных земель и адаптированных к таким условиям, что является одной из основных предпосылок для создания
устойчивых и долговечных искусственных
насаждений целевого назначения.
Библиографический список
1. ГОСТ 13056.2-89. Семена деревьев и кустарников. Методы определения чистоты.
2. ГОСТ 14161-86. Семена хвойных древесных пород. Посевные качества. Технические условия.
3. ГОСТ 13056.4-67. Семена деревьев и кустарников. Методы определения массы 1000 семян.
4. Васильев, С.Б. Типы лесных культур на промышленных отвалах Подмосковья (на примере Егорьевского месторождения фосфоритов): автореф. дис. ... канд. с.-х. наук / С.Б. Васильев. - М.: МГУЛ, 2000. - 24 с.
5. Кобецкий, Е.А. Опыт разведения сосны Банкса в лесах Литовской ССР и перспективы ее использования при создании лесных культур на песчаных почвах юго-востока республики: автореф. дис. ... канд.с.-х. наук / Е.А. Кобецкий. - Л.: ЛТА, 1996.
- 22 с.
6. Репин, Е.Н. Биологические исследования на Горнотаежной станции / Е.Н. Репин, Б.В. Попков. -Владивосток: Горнотаеж. станция ДВО РАН, 2004.
- Вып. 9. - С. 124-135.
сравнительная оценка и взаимосвязи морфометрических показателей узко- и ширококронной форм сосны (PINUS SYLVESTRIS L.) В СТрЕССоВЫХ УСЛовиЯХ СЕВЕрноЙ ТАЙГи
С.Н. ТАРХАНОВ, с. н. с. Института экологических проблем Севера УрО РАН, канд.с.-х. наук, С.Ю. БИРЮКОВ, Институт экологических проблем Севера УрО РАН, канд. биол. наук
Изучение формового разнообразия, определяющего устойчивость популяций древесных растений на Севере, в условиях аэротехногенного воздействия и избыточного увлажнения почв, приобретает особую актуальность. Известно, что в сообществах, под-
tarkse@yandex. ru; syubir65@yandex. ru
вергающихся воздействию природных и техногенных стрессовых факторов, наблюдается повышение внутрипопуляционного полиморфизма и изменение взаимосвязей между органами растений [1, 2]. Крона дерева как носитель ассимиляционного аппарата, влияющая на
44
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2010
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
продуктивность и качество древесины, давно привлекает внимание лесоводов и селекционеров. Установлено, что в северной тайге у ширококронной формы сосны быстрее наступает кульминация текущего прироста, однако средний прирост по высоте остается относительно низким и к возрасту спелости резко уменьшается [3]. Сосны с узкой кроной отличаются более поздней кульминацией текущего прироста (по высоте и диаметру ствола), однако сохраняют с возрастом довольно высокий средний прирост и формируют ценные полнодревесные стволы [3, 4, 5]. Однако в каждом случае необходим дифференцированный подход к оценке этих форм. Каждая из них включает ряд генетически весьма разнородных и хозяйственно неравноценных деревьев. В пределах узко- и ширококронных деревьев имеются высоко- и малоценные генотипы. Оценка индивидуума зависит не только от одного параметра кроны (ширины), а от большого комплекса ее элементов, определяющих в целом продуктивность и в известной мере конкурентоспособность деревьев [6].
Для установления различий между разными формами сосны, выделенными по размерам кроны, в северотаежных сосняках сфагновой группы устья Северной Двины на верховых торфяных почвах в условиях аэро-техногеного загрязнения (на расстоянии 4,5 и 6 км от Архангельской ТЭЦ) сравнивали кривые распределения частот морфометрических показателей. Исследования проводили на пробных площадях, заложенных согласно [7,
8]. Объем выборки для каждой формы на пробной площади составлял не менее 50 деревьев 60-70-летнего возраста.
На удалении 6 км от Архангельской ТЭЦ распределение по высоте деревьев близко к нормальному (Гаусса-Лапласа) только для узкокронной формы, а по длине хвои -для ширококронной сосны (рисунок). На расстоянии 4,5 км от ТЭЦ вариационные кривые высоты, диаметра ствола, диаметра кроны, годичного прироста, длины хвои имеют две-три вершины, т.е. наметилась их дифференциация по этим признакам для той или другой формы (группы) деревьев. В отношении выборок сосны на расстоянии 6 км от ТЭЦ явно выраженной дифференциации у обеих форм сосны по анализируемым признакам не
наблюдается. При наложении вариационных кривых признаков рассматриваемых форм (на расстоянии 4,5 и 6 км от ТЭЦ) мода выборок по высоте и протяженности кроны у сосны с узкой кроной смещена вправо по отношению к выборкам ширококронной формы сосны.
По другим признакам в рядах распределения численностей ее мода смещена влево или совпадает с ширококронной сосной. Индивидуальная вариабельность форм по рассматриваемым параметрам на расстоянии 4,5 км от ТЭЦ больше, чем на удалении 6 км, особенно у узкокронной сосны (исключая диаметр кроны).
Ширококронной сосне свойственна более значительная вариабельность по высоте ствола и протяженности кроны (C.V. = = 19-29 %), чем узкокронной (C.V. = = 14-21 %), причем с приближением к источнику эмиссий изменчивость рассматриваемых признаков несколько увеличивается у обеих форм. Ряды распределения численностей у узкокронной сосны редуцированы по сравнению с ширококронной на расстоянии
4,5 км от ТЭЦ, а диапазон изменчивости признаков на расстоянии 6 км различается не так значительно (исключая диаметр кроны). Кривые распределения частот признаков у разных форм различаются не только модой, но и величиной и направленностью асимметрии и эксцесса, а также диапазоном изменчивости.
Асимметрия совокупностей преимущественно положительна (А>0) по всем рассматриваемым количественным параметрам обеих форм (за исключением распределения протяженности кроны у узкокронной сосны). В выборках ширококронной сосны вариационная кривая анализируемых показателей более асимметрична по сравнению с узкокронной формой (кроме длины хвои). Кривые распределения высоты и диаметра ствола, годичного прироста и особенно длины хвои у сосны с узкой кроной характеризуются довольно выраженной островершинностью (Е>0). У ширококронной формы довольно выражен положительный эксцесс (Е = 1,1) выборки вариант годичного прироста на расстоянии 6 км от ТЭЦ, а у узкокронной сосны - годичного прироста, диаметра ствола и длины хвои (Е = 1,2-2,5), т.е. кривые распределения по этим признакам имеют одну выраженную острую вершину (рисунок).
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2010
45
Частота встречаемости, %
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Высота дерева, м
Диаметр ствола на высоте 1,3 м, см
20 1 10 0
■ Г. I ■ I ■ I ■ I ■ I -t-1 >
0 1 2 3 4 3 6 7
Годичный прирост бокового побега (2008 г.), см
Протяженность кроны, м
Рисунок. Вариационные кривые распределения морфометрических показателей узкокронной (1) и ширококронной (2) форм сосны 60-70-летнего возраста на расстоянии 4,5 км (а) и 6 км (б) от «высокого» источника выбросов
46
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2010
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Таблица
Распределение по высоте, диаметру ствола, диаметру кроны, годичному приросту, длине хвои деревьев ширококронной и узкокронной формы
Параметры d, см Z, см Ькр, м Дкр, м Ьхв, мм
Ширококронная форма
H, м 0,63 0,26 0,90 0,40 0,43
0,02 0,02 0,01 0,02 0,02
H, м 0,63 0,26 0,90 0,40 0,43
0,02 0,02 0,01 0,02 0,02
d, см 0,16 0,56 0,51 0,32
0,02 0,02 0,02 0,02
Z, см 0,27 0,17 0,45
0,02 0,02 0,02
Ькр, м 0,47 0,02 0,43 0,02
Дкр, м 0,29 0,02
Узкокронная форма
H, м 0,70 0,09 0,80 0,55 0,29
0,01 0,02 0,01 0,02 0,02
d, см 0,22 0,62 0,73 0,27
0,02 0,02 0,01 0,02
Z, см 0,19 0,22 0,58
0,02 0,02 0,02
Ькр, м 0,54 0,02 0,33 0,02
Дкр, м 0,27 0,02
Примечание. Н - высота дерева, d - диаметр ствола на высоте 1,3 м, Z - годичный прирост бокового побега, Ькр - протяженность кроны, Дкр - диаметр кроны (С-Ю), Ьхв - длина хвои; r - коэффициент корреляции, Sr - ошибка коэффициента корреляции
При анализе матриц можно отметить довольно умеренную сопряженность между собой параметров кроны у узко- и ширококронной форм (г = 0,47-0,54; Sr = 0,02). На более высоком уровне связей (r = 0,8-0,9; Sr = 0,01) эти формы в условиях избыточного увлажнения и аэротехногенного загрязнения проявляют общие черты в отношении высоты дерева и протяженности кроны. С ними довольно умеренно связаны диаметр ствола и кроны. Собственно, это параметры, определяющие габитус деревьев (таблица). Длина хвои более тесно коррелирует с годичным приростом боковых побегов у узкокронной формы (r = 0,58; Sr = 0,02) по сравнению с ширококронной (r = 0,45; Sr = 0,02). С другими рассматриваемыми параметрами длина хвои коррелирует слабо или связи вообще отсутствуют.
Корреляция (r/s) морфометрических показателей у широкронной и узкокронной
форм усть-двинской популяции сосны на расстоянии 4,5 км от Архангельской ТЭЦ.
Связи параметров ствола и кроны с предельной продолжительностью жизни хвои и возрастом боковых побегов с потерей хвои менее 50 %, на расстоянии 4,5 км от Архангельской ТЭЦ у ширококронной и узкокронной сосны отсутствуют (r<0,3).
Заключение
Таким образом, в стрессовых условиях северной тайги выборки деревьев форм сосны, выделенных по ширине кроны, различаются характером вариационных кривых морфометрических признаков, в том числе их модами, что (по определению Н.В. Тимофеева-Ресовского) «можно классифицировать как элементарное адаптивное явление» (цит. по: [9]) при воздействии природных (постоянное избыточное увлажнение почвы) и техногенных (воздушное загрязнение) факторов.
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2010
47
