Внутривидовой и возрастной полиморфизм ели европейской (Picea Abies (l) Karst) в условиях Вологодской области Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

4. Мониторинг и сохранение биоразнообразия таежных экосистем Европейского Севера России / под ред. П.И. Данилова. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2010.

309 с.

5. Черкасов А.Ф. Клюква на садовых участках. Кострома: ИПП «Кострома», 2001. 72 с.

DOI: 10.12737/2177 УДК 630*165.61

ВНУТРИВИДОВОЙ И ВОЗРАСТНОЙ ПОЛИМОРФИЗМ ЕЛИ ЕВРОПЕЙСКОЙ (PICEA ABIES (L) KARST) В УСЛОВИЯХ ВОЛОГОДСКОЙ ОБЛАСТИ

аспирант кафедры лесного хозяйства Ю. И. Макаров заведующий кафедрой лесного хозяйства, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Ф. Н. Дружинин ФГБОУ ВПО Вологодская государственная молочнохозяйственная академия им. Н.В. Верещагина [email protected], [email protected]

Одной из главных задач лесного хозяйства нашей страны является повышение продуктивности лесов и получение большего количества товарной древесины с каждого гектара лесной площади. Наряду с различными лесохозяйственными мероприятиями немаловажная роль в этом отводится проведению селекционной работы по изучению формового разнообразия древесных пород и использования на практике результатов данных исследований.

Необходимость изучения внутривидовой изменчивости древесных пород, их эколого-биологических особенностей и выделения хозяйственно ценных форм отмечена в работах А.И. Колесникова (1929), ВН. Сукачёва (1972), П.Ф. Правдина (1975) и многих других исследователей. Для ряда регионов нашей страны на основании данных о внутривидовой изменчивости разработаны рекомендации по отбору перспективных форм различных древесных пород. В настоящее время для мно-

гих регионов выявлено большое разнообразие форм ели, их лесоводственно-биологические и хозяйственные особенности. Вместе с этим сведения носят противоречивый характер и не могут без специальных исследований переноситься в условия Вологодской области.

Объекты исследования расположены в подзоне южной тайги Европейского Севера и представлены еловыми насаждениями кисличных типов условий местопроизрастания со смешанным составом древостоя. Закладка пробных площадей производилась в молодняках (квартал 19, выдел 9), средневозрастных (квартал 17, выдел 5), приспевающих (квартал 26, выдел 1) и в спелых (квартал 6, выдел 22) древостоях на территории Грязовецкого района Вологодской области (табл. 1).

Подбор и закладка постоянных пробных площадей производилась с учетом требований ГОСТ 16128-70, ОСТ 56-6983 и методических указаний В.Н. Сукач

л

Г5 О

ч

С6

и Я

X п с> К

Яс

V! 43 Я м й 4-К> О

К)

Таксационная характеристика древостоя

№ пр. пл. Тип Состав Элемент Средние Бонитет Полнота Запас, Количество, экз/га

леса леса А, лет Б, см Н, м абс., м2/га отн. м3/га стволов подроста

10Е+Б ед.Ос 35 10,0 12,0 II 24,6 0,93 127 1250

Е 35 10,0 12,0 23,1 0,90 122 1150

1 Тн ^кис Б 7,6 10,0 0,46 0,02 2 22 1500

Ол 9,5 11,5 0,40 0,01 2 57

Ос 7,6 7,0 0,20 0,01 1 22

ЮЕ+Ос ед.Б 80 24,5 17,5 III 48,0 0,95 298 923

2 Тн ^кис Е Ос 80 24,5 15,7 17,5 14,0 46,4 1,2 0,90 0,03 286 9 842 62 1500

Б 16,0 14,5 0,4 0,02 3 19

10Е ед.С 90 27,2 21 III 43,7 0,93 388 808

Е 90 27,2 21 42,8 0,90 379 738

3 Тн ^кис С 17,1 14 ОД 0,003 1 46 2000

Ос 22,1 18 о,з 0,009 2 9

Б 20,5 18 0,5 0,02 6 17

9Е10с ед.Б Е 110 110 30,6 30,6 25,0 25,0 II 48,38 22,60 0,67 0,60 296 265 419 356

4 Тн ^кис Ос Ол 27,0 18,8 22,5 16,0 2,50 0,28 0,06 26 44 11 1500

Б 27,0 23,0 0,40 0,01 5 9

Я

43

я чз о й о Я о

Сг-м о со м Я Я

С6

и С.В. Зонна (1961). Характер строения коры определялся на высоте груди, тип ветвления по сучьям, растущим в средней части крон. Обработка экспериментального материала, включающая морфологическую структуру древостоев, характеризующую -породный состав, размерность (высота, диаметр), возраст, горизонтальную (густота, полнота) и вертикальную (положение деревьев в пологе) дифференциации, производительность (бонитет, запас), осуществлялась в соответствии с общепризнанными в таксации и лесоводстве методами.

Обработка подеревных описаний осуществлена на всех исследуемых объектах, где зафиксировано по характеру строения коры 4 формы ели (рис. 1):

1. гладкокорая - кора гладкая без трещин, иногда с обильным шелушистым серым налётом;

2. чешуйчатокорая - на стволах ясно видна более или менее округлая чешуя;

3. пластинчатокорая - чешуйки имеют более или менее прямоугольную форму;

4. продольнотрещиноватая - кора имеет удлинённые по направлению длины ствола трещины.

Встречаемость ели европейской по характеру строения коры имеет следующие показатели. В молодняках (пробная площадь 1) доминирующее положение по количеству стволов занимает гладкокорая форма (50 %), в средневозрастных (пробная площадь 2) приспевающих (пробная площадь 3) и спелых насаждениях (пробная площадь 4) форма ели с чешуйчатой корой соответственно 46 %, 48 %, 56 %.

В ходе исследований установлено, что еловые древостои по характеру строе-

ния коры на стадии молодняка имеют преимущественно гладкокорую форму. В дальнейшем происходит трансформация в другие типы. Существенно проявилось это в средневозрастных древостоях (пробная площадь 2), где количество стволов с гладкой корой уменьшилось на 34 %. В свою очередь, представительство чешуйчатоко-рых форм увеличилось на 5 %, пластинча-токорых на 20 % и появился продольнот-рещиноватый тип коры.

В приспевающих и спелых насаждениях (пробная площадь 3 и 4) происходят дальнейшие изменения разнообразия и встречаемости форм по характеру строения коры. В приспевающих насаждениях заметно увеличение стволов с продольнотрещи-новатым типом коры, а именно на 7 %. Далее, в спелом древостое, наблюдается незначительное увеличение числа стволов с чешуйчатой (8 %) и пластинчатой корой (3 %).

На наш взгляд, переход одной формы в другую происходит следующим образом. Гладкокорая форма видоизменяется с увеличением возраста в чешуйчатую, которая, в свою очередь, частично переходит в пластинчатую, а пластинчатая в продольнот-рещиноватую форму.

По типу ветвления установлено наличие 3 форм ели (рис. 2):

1. с гребенчатым типом ветвления -сучья первого порядка растут более или менее горизонтально, от которых ветви второго и следующего порядков свешиваются вниз, образуя ровный или зубчатый гребень;

2. с щетковидным типом ветвления -сучья первого порядка обычно короче, чем у гребенчатой формы. Ветви последующих

молодняки средневозрастные приспевающие спелые

Рис. 1. Формы ели по характеру строения коры на разных стадиях онтогенеза древостоя

молодняки Рис. 2. Формы ели

порядков в концах ветвей первого порядка идут вверх, вниз, в стороны, но ближе к стволу свешиваются вниз, образуя щётку;

3. с плоским типом ветвления - ветви всех порядков располагаются в одной горизонтальной плоскости или слегка свешиваются вниз.

Исследования показали, что в молод-няках наибольшее количество стволов имеет плоский тип ветвления (43 %), в средневозрастных насаждениях преобладает гребенчатый тип (54 %), а уже в приспевающих и спелых - щетковидный тип ветвления (44 % и 51 % соответственно).

Установлено, что ель на стадии молодняка имеет преимущественно плоский тип ветвления. Далее этот тип ветвления трансформируется в гребенчатый, где количество стволов с гребенчатым типом ветвления в средневозрастных древостоях (пробная площадь 2) увеличилось на 27 %.

В свою очередь, количество деревьев, имеющих плоский тип ветвления, сократилось на 31 %. В приспевающих и спелых насаждениях (пробная площадь 3 и 4) гребенчатый тип ветвления постепенно переходит в щетковидный. Его долевое участие составляет 44 % и 51 % соответственно.

Оценка встречаемости формового разнообразия ели по возрастным группам проведена по основным таксационным показателям. Все три типа ветвления имеют место у деревьев, различающихся по характеру строения коры (табл. 2).

В молодняках преобладает гладкоко-рая форма коры с плоским типом ветвления (50 % и 22 % соответственно), наименьшее количество стволов установлено у пластин-чатокорой формы кроны (9 %). В средневоз-

растных, приспевающих и спелых насаждениях наибольшее количество особей имеют чешуйчатую кору (46 %, 48 % и 58 % соответственно). В средневозрастных древостоях доминирует гребенчатый тип ветвления (23 %), а в приспевающих и спелых - щет-ковидный (20 % и 31 % соответственно).

На основе установленных таксационных показателей по выделенным внутривидовым формам ели приведен сравнительный анализ (табл. 3). Полученные данные позволили выполнить оценку их роста и развития.

Средний диаметр деревьев в совокупности ели с гладкой корой меньше, чем у других форм. Далее в порядке увеличения по характеру строения коры следуют деревья с продольнотрещиноватой, чешуйчатой и пластинчатой корой.

По средним значениям высоты можно заключить, что более высокие показатели имеет ель с пластинчатой и продольнотре-щиноватой корой. Максимальное значение (26,0 м) получено для продольнотрещино-ватой формы коры с щетковидным типом ветвления. Кроме этого, следует отметить, что эти формы имеют превосходство на всех стадиях онтогенеза древостоев.

На исследуемых объектах в средневозрастных насаждениях максимальное значение среднего диаметра и высоты принадлежит продольнотрещиноватой форме с плоским типом ветвления (28,5 см и 19,7 см соответственно), в приспевающих и спелых - пластинчатокорой с гребенчатым типом ветвления. В целом, среди выделенных форм по характеру строения коры и типу ветвления превосходство имеют: пластинчатокорая и чешуйчатая формы с

Формовое разнообразие деревьев в древостое на объектах исследования

л

Г5 О

ч

С6

и Я

X п с> К

Яс

■а

я

м

й

4-

К>

О

Количество деревьев (14, %) и запас древесины (М, %) по хозяйственным группам возраста

Форма коры и тип ветвления молодняки средневозрастные приспевающие спелые

N м N М N М N М

Гладкокорая: 50 32 15 5 14 9 6 5

плоская 22 16 3 1 3 1 1 -

гребенчатая 14 5 6 1 2 2 4 3

щетковидная 14 11 6 3 9 6 1 2

Чешуйчатокорая: 41 55 46 51 48 44 58 58

плоская 17 21 3 4 10 8 9 8

гребенчатая 10 16 23 26 18 18 18 19

щетковидная 14 18 20 21 20 18 31 31

Пластинчатокорая: 9 13 29 32 21 25 22 19

плоская 3 4 4 4 2 1 2 1

гребенчатая 3 6 20 26 11 13 9 6

щетковидная 3 3 5 2 8 11 11 12

Продольнотрещиноватокорая: - - 10 12 17 22 14 18

плоская - - 1 1 - - - -

гребенчатая - - 5 7 6 7 7 8

щетковидная — — 4 4 11 15 7 10

я

чз я

43 о й о

я

о

й сг-м о со м я я

Л

Особенности роста внутривидовых форм ели

^

С6 Г5 О

ч

С6

и Я

X п с> К

Яс

V! 43 Я м й 4-К> О

Таксационные показатели по хозяйственным группам возраста

Форма коры и тип ветвления молодняки средневозрастные приспевающие спелые

средние м, средние м, средние м, средние м,

Б, см Н, м м3/га Б, см Н, м м3/га Б, см Н, м м3/га Б, см Н, м м3/га

Гладкокорая: 9,5 11 30 14,0 12,0 14 26,0 20,8 32 20,4 20,8 9

плоская 8,2 10 14 14,8 12,3 3 14,6 15,0 3 16,0 17,0 1

гребенчатая 8,2 10 7 14,0 12,0 4 22,4 19,7 6 21,7 21,3 4

щетковидная 9,9 12 9 13,5 11,7 5 21,0 19,0 21 19,6 20,0 3

Чешуйчатокорая: 13,6 13 52 23,6 17,0 147 25,0 20,5 168 29,0 24,7 146

плоская 14,8 13 20 24,0 17,8 11 23,5 20,0 32 27,2 24,0 20

гребенчатая 16,8 14 15 23,0 17,0 75 26,7 20,8 68 29,0 24,5 47

щетковидная 16,8 14 17 23,0 17,0 60 26,7 20,8 68 28,2 24,0 74

Пластинчатокорая: 19,0 14 40 23,6 17,0 90 27,0 21,0 96 29,0 24,7 66

плоская 25,6 22 12 24,9 17,5 11 22,6 20,0 5 30,5 25,0 6

гребенчатая 23,7 15 14 22,5 17,0 75 27,0 21,0 48 28,0 24,0 24

щетковидная 22,6 14 9 27,6 19,0 5 28,0 21,3 39 25,5 23,4 35

Продольнотрещиноватокорая: - - - 27,0 19,0 35 20,4 20,8 83 32,0 25,2 44

плоская - - - 32,0 22,0 4 - - - - - -

гребенчатая - - - 25,3 18,0 16 29,0 21,3 26 30,4 25,0 19

щетковидная - - - 28,5 19,7 14 29,3 22,0 59 33,0 26,0 25

я

43 Я 43 О й о Я о й сг-м О

со м я

Я

С6

гребенчатым и щетковидным типом ветвления.

Исходя из анализа таксационных показателей, можно сделать следующие выводы и рекомендации:

1. По числу стволов доминирующее положение занимает ель с чешуйчатой корой.

2. Разнообразие и встречаемость форм ели по характеру строения коры, начиная с молодняков и заканчивая спелыми древостоями, увеличивается.

3. Количество ели с гладкой корой в процессе онтогенеза древостоя уменьшается, а с чешуйчатой и пластинчатой корой увеличивается.

4. По выделенным формам наибольшую представленность имеют деревья с чешуйчатой корой, гребенчатым и щетко-видным типами ветвления.

5. В молодняках и приспевающих насаждениях наибольший диаметр имеют стволы с пластинчатым типом коры (19,0 см и 27,0 см соответственно), в приспевающих и спелых - с продольнотрещиноватым типом (27,0 см и 32,0 см соответственно).

6. Анализируя данные по средней высоте, отметим, что в молодняках и приспевающих древостоях наибольшие значения установлены для пластинчатого типа с плоским и щетковидным типами ветвления. В средневозрастных и спелых насаждениях наибольшая высота зафиксирована для продольнотрещиноватой коры с плоским и щетковидным типами ветвления.

7. При лесовыращивании необходимо учитывать формовое разнообразие ели европейской, сохраняя особи с чешуйчатым и пластинчатым строением коры.

8. Результаты данного исследования применимы при производстве различных способов выборочных рубок.

Библиографический список

1. ГОСТ 16128-70. Площади пробные лесоустроительные. Методы закладки. М.: Издательство стандартов, 1971. 23 с.

2. Колесников А.И. Ближайшие задачи лесной селекции // Лесное хозяйство. 1929. №2. С.18

3. ОСТ 56-69-83. Площади пробные лесоустроительные. Метод закладки. -Введ. 01.01.1984. М.: Издательство стандартов, 1983. 10 с.

4. Правдин Л.Ф. Ель европейская и ель сибирская в СССР. М.: Наука, 1975. 178 с.

5. Сукачёв В.Н. Современное состояние и задачи Советского лесоведения // Избранные труды. В 3-х томах: Основы лесной типологии и биогеоценологии. Л.: Наука, 1972. Т. 1. С.242-247

6. Сукачёв В.Н., Зонн С.В. Методические указания к изучению типов леса. М.: АН СССР, 1961. 144 с.

7. Царёв А.П., Погиба С.П., Тренин В.В. Селекция и репродукция лесных древесных пород: учеб. М.: Логос, 2003. 520 с.