Оценка роста и устойчивости культур кедра сибирского в среднем Поволжье

ОЦЕНКА РОСТА И УСТОЙЧИВОСТИ КУЛЬТУР КЕДРА СИБИРСКОГО В

СРЕДНЕМ ПОВОЛЖЬЕ

Карасев В.Н., Карасева М.А., Маторкин А.А.

Research of forest cultures Pinus sibirica in conditions of the Chuvash Republic and Republic Mari El is lead. Viability by a method of definition of full electric resistance a complex of fabrics cambium (impedance PKT) was estimated. Definition informative this method.

Сосна кедровая сибирская или кедр сибирский (Pinus sibirica Du Tour.) обладает ценными экологическими свойствами: декоративностью, высокой фитонцид-ностью, зимостойкостью, является ценным орехоносом. Обобщению опыта и разработке оптимальных технологий искусственного выращивания этой ценной породы при интродукции в зоне хвойно - широколиственных лесов посвящены работы И.И. Дроздова, Ю.И Дроздова (2003) и др. Менее изучены эколого - физиологические особенности и рост кедра сибирского в данной зоне.

Основной целью исследований являлось изучение современного состояния, влияния агротехники культивирования на рост и развитие сосны кедровой сибирской в условиях Среднего Поволжья.

Оценка жизнеспособности, состояния деревьев и влияния пересадки проводилась по биометрическим показателям и методом определения полного электрического сопротивления прикамбиального комплекса тканей (импеданса ПКТ) описанным в работе Карасева В.Н. [2, 3].

Объектами исследований явились искусственные насаждения кедра сибирского в лесхозах Чувашской Республики и Республики Марий Эл, произрастающие в условиях свежей сурамени на дерново -среднеподзолистых суглинистых почвах в условиях зоны хвойно-широколиственных лесов Среднего Поволжья.

Местом проведения исследований были выбраны культуры кедра сибирского произрастающие на студенческом лесокультурном участке Нолькинского лесничества Учебно-Опытного лесхоза МарГТУ и культуры Бытыревского лесхоза Чувашской Республики. Студенческий лесокультурный участок разделен на выделы - карты. Исследуемые культуры кедра сибирского расположены на картах №№ 36, 54, 54а, 55, 73ж. Посадка проводилась 3-летними сеянцами с применением рядового и биогруппового размещения растений. В 30-летнем возрасте высота деревьев составляет 9 - 11 м и диаметр от 8 до 13 см в зависимости от возраста и густоты посадки. Наиболее высокая изменчивость высот и диаметров отмечена в посадках биогруппами, что свидетельствует о более значительной дифференциации растений при данном виде посадки.

Количество деревьев имеющих пожелтение хвои в результате интенсивного воздействия солнечной радиации в биогрупповых посадках на 20 - 25% меньше, чем в рядовых одиночных. Результаты обработки собранного материала методом вариационной статистики представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Статистические показатели культур кедра сибирского, произрастающих в Республике Марий Эл

№ карты Размещение культур Возраст культур, лет Высота м Диаметр, см

Хср Шх 5 С, % Р, % хср Шх 5 С, % Р, %

73ж рядовое 24 9,3 0,34 1,29 14,0 3,6 10,8 0,46 4,06 37,7 4,3

65 30 9,2 0,54 2,16 23,6 5,9 7,8 0,21 3,03 38,7 2,7

36 43 11,5 0,53 2,04 17,8 4,6 13,0 0,29 4,16 31,9 2,3

54а групповое 16 4,0 0,33 1,25 29,5 7,9 4,3 0,16 2,14 49,5 3,7

54 18 4,2 0,25 1,3 30,9 5,9 5,2 0,42 2,18 41,7 8,0

55 33 9,9 0,56 2,16 21,9 5,6 12,2 0,59 4,28 30,8 4,2

Изменчивость приведенных признаков находится на среднем (10 -30%) и высоком (более 30%) уровнях. Коэффициент изменчивости по диаметру максимальный в 16-18-летних культурах (соответственно 41,7% и 49,5%), в дальнейшем с возрастом несколько понижается. Эта же закономерность наблюдается и по высоте.

Для оценки жизнеспособности деревьев кедра проанализирована величина импеданса ПКТ (электрического сопротивления) стволов на всех пробных площадях. Физиологическое состояние растений, характер обмена веществ в тканях и величины электрического сопротивления ПКТ взаимосвязаны. Установлено, что при снижении уровня жизнедеятельности, возникновении заболеваний электрического сопротивления ПКТ существенно увеличивается, а более низкие значения этого параметра свойственны здоровым деревьям.

В таблице 2 приведены результаты измерений импеданса ПКТ стволов деревьев на карте №54.

Таблица 2 - Значение импеданса ПКТ стволов деревьев на карте № 54

Статистические показатели Состояние деревьев

лучшее среднее отстающее лучшее среднее отстающее

октябрь 2001 года сентябрь 2002 года

хср 57,8 82,2 106,0 44,4 56,0 80,4

Шх 3,42 7,69 8,47 2,28 1,80 5,65

С,% 14,48 33,78 22,59 12,59 11,61 19,87

Деревья распределенные на категории состояния (табл. 2) существенно отличаются по величине импеданса ПКТ. У отстающих в росте величина импеданса на 23 - 30% выше, чем у средних. Различие между значениями импеданса отстающих в росте и лучших деревьев составляет 36 - 46%.

Таблица 3 - Средние значения импеданса ПКТ стволов кедра сибирского

№ карты Средние значения импеданса ПКТ стволов, кОм

лучшие Средние отстающие

65 47,6 55,8 76,1

54а 48,2 58,3 80,2

55 42,2 46,5 70,3

36 41,9 47,8 63,2

73ж 44,5 56,2 82,3

Деревья одной категории состояния (табл. 3), но разного возраста незначительно отличаются по величинам импеданса ПКТ: наименьшие значения выявлены у самых старших из исследованных культур (карта №36). Для культур более молодого возраста (карты №54а, 73ж) характерны более высокая изменчивость значений электрического сопротивления. Полученные данные свидетельствует о нормальном водном режиме деревьев разного возраста.

При изучении роста культур кедра сибирского произрастающих в Батырев-ском лесхозе Чувашской Республики установлено, что в 40-летнем возрасте они имеют среднюю высоту 10,2 м и диаметр на высоте груди от 12 до 24 см, что свидетельствует о хорошем росте и биологической устойчивости кедра в этом регионе.

Для оценки жизнеспособности деревьев кедра сибирского в условиях Чувашской Республики проанализирована величина импеданса ПКТ (рис. 1) и получена такая же закономерность, как и в Марий Эл.

Рисунок 1 - Распределение деревьев кедра по значениям импенданса ПКТ в зависимости от категории состояния

Величина импенданса у здоровых растений в два раза меньше, чем у ослабленных, о чем свидетельствуют данные табл. 4.

Таблица 4 - Статистические показатели импенданса ПКТ де

Категория состояния хср, кОм б, кОм щ^, кОм С, % Р, % 1х

здоровые 53,77 12,30 1,58 22,88 2,93 34,14

ослабленные 80,00 12,25 6,12 15,31 7,65 13,06

усохшие 99,73 1,62 0,27 1,08 0,18 51,64

в целом по п/п 71,47 24,03 2,38 33,62 3,33 30,04

)евьев кедра сибирского

Деревья лиственницы сибирской категории состояния - «здоровые» имеют самые меньшие значения импенданса ПКТ (54 ± 1,6 кОм). Ослабленные деревья обладают более большими значениями импенданса (80 ± 6,1 кОм), а усохшие деревья - свыше 99 кОм.

Существенность различий между здоровыми и ослабленным составляет tфакт. = 4,1 (1табл = 1,98), а между здоровыми и усохшими составляет tфакx. = 28,7 (1табл = 1,98), то есть различия существенны.

Проведенные исследования по измерению электрического сопротивления прикамбиального комплекса тканей показали, что возможна диагностика жизнеспособности по данному показателю. Высокое сопротивление говорит об ослаблении деревьев вследствие нарушения их водного режима.

Лучшие деревья имеют значения 40 - 50 кОм, что говорит лишь о незначительном недостатке влаги у этих деревьев. При проведении рубок ухода должны удаляться деревья, имеющие этот показатель выше 100 кОм и более.

Измерения проводились в сухой период с недостаточным количеством осадков, что повлияло на показатели импеданса, так как кедр обладает высокой требовательностью к влаге. Необходимо учитывать, что информативность метода оценки состояния деревьев по величинам импеданса ПКТ ствола зависит во многом от календарных сроков реализации. Значения импедансов ПКТ полученные при исследовании в сентябре и октябре различны.

Кедр сибирский в Среднем Поволжье является перспективным интродуцен-том. Более высокая устойчивость к климатическим условиям и рекреационному воздействию отмечена в биогрупповых посадках.

Проведенные исследования подтверждают данные о том, что наименьшие значения импеданса ПКТ свойственны здоровым растениям, а наиболее высокие значения импеданса ПКТ соответствуют сильной степени ослабления деревьев и по ним возможна диагностика состояния.

Литература

1. Дроздов, И.И. Лесная интродукция: Учебное пособие для студентов заочного обучения специальности 2604.00, аспирантов и специалистов лесного и лесопаркового хозяйства /И.И. Дроздов, Ю.И. Дроздов. - М.: МГУЛ, 2000. - 135 с.

2. Карасев В.Н. Физиология растений: Учебное пособие / В.Н. Карасев - Йошкар-Ола: Мар-ГТУ, 2001.-304 с.

3. Карасев В. Н. Информативность импеданса растительных тканей древесных растений при нарушении водного режима /В.Н. Карасев, М.А. Карасева //Структура и молекулярная динамика полимерных систем: Материалы Всероссийского совещания. — Йошкар-Ола, 1995. — С. 102-104.

4. Рутковский И. В. Применение электрофизиологических методов в лесовыращивании / И.В. Рутковский, Ф.В. Кишенков // ЭИ ЦБНТИ Гослесхоза СССР. — Лесоведение и лесоводство. — 1980. — Вып. 3. — 40 с.