Особенности семеношения лиственницы сибирской в искусственных фитоценозах лесостепи

ОСОБЕННОСТИ СЕМЕНОШЕНИЯ ЛИСТВЕННИЦЫ СИБИРСКОЙ В ИСКУССТВЕННЫХ ФИТОЦЕНОЗАХ ЛЕСОСТЕПИ

Ковылина О.П., Ковылин Н.В., Познахирко П.Ш., Юркевич О.В.

В статье представлены результаты обследования искусственных фитоценозов лиственницы сибирской (Larix sibirica Ldb.), произрастающих в условиях степи. Приведены данные по морфометрическим и весовым показателям шишек и семян, всхожести семян лиственницы сибирской

This article presents the results of examination of the living ground cover of the Siberian larch (Larix sibirica Ldb.) artificial plant communities growing in the steppe. The data on weight and morphometric parameters of Siberian larch cones and seeds, and seeds germinating ability is also provided.

Ключевые слова: искусственные фитоценозы, лиственница сибирская (Larix sibirica Ldb.), шишки, семена, парусность семян

Keywords: artificial plant communities, Siberian larch (Larix sibirica Ldb.), cones, seeds, seeds windage ability

В лесокультурной практике, как правило, предпочтение отдается семенам от местных и смежных с ними популяций, как наиболее приспособленным к природным условиям района. Под местными понимают семена, собранные непосредственно в пределах лесосеменного района. Использование семян в соответствии с лесорастительным районированием гарантирует лесничествам создание устойчивых насаждений по производительности не только равноценных произрастающим, но и, в ряде случаев, значительно превышающих по запасу и качеству местные насаждения.

Основные массивы лиственничных лесов в России (около 98 %) находятся в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке. Лиственница сибирская распространена на Западно-Сибирской равнине, на Среднесибирском плоскогорье, в горах Южной Сибири. На севере доходит до 70 с. ш., в горах поднимается до 2400 м над уровнем моря. На северной и верхней границах леса образует редколесья. Лиственница сибирская является господствующей породой светлох-войной тайги. Она морозоустойчива и засухоустойчива. Широко используется в культуре для озеленения городов Европейской части России [1].

Основными особенностями этой породы являются быстрый рост, долговечность, красивая ажурная крона, устойчивость к вредителям и болезням, высокое качество древесины. Благодаря этим качествам лиственница получила широкое распространение в озеленении городов и сел, в полезащитном лесоразведении и в лесных культурах.

Опыляется лиственница с помощью ветра, однако пыльца ее лишена воздушных мешков и поэтому в массе опадает под кроной дерева-опылителя. Это приводит к тому, что многие семяпочки соседних деревьев оказываются не-опыленными. Урожайные годы у лиственницы бывают на севере через 6-7 лет, на юге - через - 3-4 года, а хозяйственные урожайные годы - почти ежегодно. Качество семян лиственницы сибирской имеет существенное значение для решения многих практических вопросов в лесном хозяйстве.

Объектами исследования послужили искусственные фитоценозы лиственницы сибирской. Массивные насаждения и биогруппы созданы на о. Татышева. Данная территория представляет собой пойменно-луговой массив с крупнозлаковыми и остепненными, реже болотистыми лугами. Почвы аллювиальные и аллювиально-луговые, часто малоразвиты. Насаждения относятся ко второму классу возраста. Средняя высота 7,5 м, средний диаметр 12,5 см. Насаждения выполняют защитные функции. Сохранность насаждений составляет 97 %. Искусственные фитоценозы вступили в стадию семеношения с 2005 года. Лиственница сибирская плодоносит ежегодно с разной интенсивностью. На участке определялись деревья разных биологических форм шишек (красношишечная, зеленошишечная, фиолетовошишечная с разными оттенками и переходная). Шишки с деревьев собирались в количестве 10-20 шт. У шишек измеряли длину, ширину, суммарное число семенных чешуй, выход семян из шишки, определяли объем шишки, массу шишек и семян, массу 1000 шт. семян, процент фертильности.

Размеры шишек в массивных посадках больше, чем в биогруппах, а средний выход семян и процент фертильной зоны больше у шишек в посадках биогруппами

Таблица 1 - Сравнение морфометрических и весовых характеристик шишек и семян в массивных насаждениях и биогруппах_

Показатель Схема размещения деревьев в фитоценозе 1ф при 10,05=2,45

шахматное биогруппами

X ±т ±5 X ±т ±5

Длина шишки, мм 32,8 0,74 3,60 30,0 0,70 4,18 11,67

Ширина шишки, мм 23,8 0,52 2,54 21,0 0,58 3,47 10,90

Число чешуй, шт. 41,2 1,23 6,02 36,7 0,21 1,29 3,71

Выход семян, шт. 48,5 2,29 11,22 54,5 1,10 6,57 2,99

Объем шишки, см3 4,8 0,30 1,45 3,2 0,18 1,09 6,67

Масса шишки, г 2,1 0,09 0,42 1,6 0,06 0,36 7,45

Фертильность, % 80,9 1,55 7,58 86,6 0,48 2,90 3,87

Длина шишек, собранных в массивных посадках, варьирует от 25,6 до 38,9 мм, ширина - от 19,8 до 28,3 мм, число семенных чешуй - от 30,8 до 47,8 шт.,

3 3

выход семян варьирует от 29 до 67 шт., объем шишки - от 2,7 см до 7,5 см , зона фертильности - от 77,0 до 87,9 %.

У шишек наблюдается средний коэффициент варьирования по длине -

11.0 %, ширине шишки - 10,9 %, а также по числу семенных чешуй - 14,6 %. Высокий коэффициент варьирования наблюдается по выходу семян, шт. -

23.1 %, по выходу семян, % - 24,1%, у массы шишки 20,3 %, у объема шишки -30,0 % и фертильной зоны - 9,4 %.

Длина крыла изменяется в пределах от 3,6 до 8,7 мм, длина семени - от 3,6 до 5,2 мм, ширина семени - от 2,6 до 3,4 мм, отношение длины крыла к длине семени - от 1,4 до 2,0.

Длина шишек собранных в биогруппах, изменяется от 22,2 до 38,3 мм, ширина шишки - от 17,7 до 23,9 мм, число семенных чешуй от 29,2 до 46,4 шт.,

3 3

выход семян из шишки - от 40,8 до 74 шт., объем шишки - от 1,5 см до 5,3 см , процент фертильной зоны - от 79,3 % до 92,1 %.

У шишек наблюдается средний коэффициент варьирования: по длине шишки - 14,0 %, по ширине шишки - 16,2 %, это обусловлено тем, что ширина шишек - генетический признак и в большей степени зависит от размера семенных чешуй, степени их отклонения от стержня шишки при ее высыхании, а также от климатических условий года формирования шишек; по выходу семян, шт. - 12,1 % и выходу семян, % - 12,9 %. По всем остальным показателям коэффициент варьирования высокий: объем шишки - 33,9 %, масса шишки -22,0 %, число чешуй - 26,2 %. Низкий коэффициент варьирования наблюдается у фертильной зоны - 3,4 %.

У всех показателей семян лиственницы сибирской, собранных в биогруппах, средний коэффициент варьирования, не превышает 20 %. Самый большой коэффициент варьирования наблюдается у массы 1000 шт. семян, он составляет 14,2 %. Длина крыла изменяется от 4,6 до 7,2 мм, длина семени - от 3,4 до 4,9 мм. Ширина семени находится в пределах от 2,0 до 3,6 мм, а отношение длины крыла к длине семени - от 1,3 до 1,8.

Сравнение шишек и семян лиственницы сибирской, собранных в массивных посадках и биогруппах показало, что масса шишек больше в массивных посадках на 28,9 %, а масса 1000 шт. семян - на 4,5 % (таблица 2).

Таблица 2 - Средняя масса шишек и семян лиственницы сибирской в массивных посадках и биогруппах_

Участок Средняя масса шишки, г Средняя масса 1000 шт. семян, г Семена, %

полнозернистые поврежденные пустые

Массивные посадки 2,1-0,10 5,4 -н 8,5 6,9-0,4 32,3 -н 95,6 62,5 - 4,2 2,6 -н 15,8 8,3-1,1 3,3 -н 37,0 30,0-4,1

Биогруппы 1,7 - 0,09 6,6 - 0,3 43,2 -г- 81,5 75,7 - 2,3 4,5 - 0,5 1,5 ч- 46,3 20,3 - 1,8

при 10,05=1,98 4,42* 1,13 3,76* 3,88* 1,80

Сравнение качества семян показало, что число полнозернистых семян больше в биогруппах на 21,1 % (различия достоверны, tф>to,o5), число поврежденных семян больше в массивных посадках на 84,4 % ^ф>1о,05), число пустых семян больше в массивных посадках, чем в биогруппах на 47,8 % (различия не достоверны, 1ф<10,05). Экологические факторы (свет, тепло, влажность воздуха, питательные и запасные вещества, вода) распределены по кроне дерева неодинаково, поэтому на долю каждой цветочной почки, а также цветка и шишки, для их роста и развития достается неодинаковое количество питательных веществ и воды, которые влияют на развитие шишки и созревание семян. В тех участках кроны и ветвей, где все эти факторы складываются особенно благоприятно, дерево получает возможность развить женские генеративные органы и шишки большего размера и с большим числом чешуй. Там, где эти необходимые условия получаются в минимуме, шишки получаются мелкие, с малым числом чешуй, часто уродливые, подверженные заболеваниям и повреждению

вредителями шишек и семян. Изучение всхожести семян, собранных в массивных посадках и биогруппах показало, что всхожесть лучше у семян, собранных в биогруппах (таблица 3).

Таблица 3 - Всхожесть семян лиственницы сибирской в массивных насаждениях и биогруппах_

Вид насаждения Техническая всхожесть Абсолютная всхожесть Энергия прорастания

X ±т Х±ш X ±т

Массивные 55,6 ± 5,19 70,3 ± 4,31 19,4 ± 4,19

Биогруппы 64,4 ± 6,33 71,2 ± 5,92 30,9 ± 4,26

!ф при ^,05=1,98 * 2,42 0,21 * 14,98

Сравнение всхожести показало, что у семян, собранных в биогруппах техническая всхожесть больше на 15,7 % (различия достоверны, tф>t0,05), абсолютная всхожесть больше на 1,2 % Оф<1:0;05), энергия прорастания выше на 59,4 % (1ф>10,05). Семена в массивных посадках и в биогруппах относятся ко второму классу качества.

Среднее число семядолей у проростков в массивных посадках составляет 6 шт., и изменяется от 35,0 до 56,4 % от общего числа проросших семян, среднее число семядолей у проростков в биогруппах - 7 шт., что составляет 43,2-51,0 % от общего числа проросших семян.

Изучение морфометрических и весовых характеристик шишек и семян, собранных в массивных посадках и биогруппах показало, что более крупные шишки наблюдаются в массивных посадках, в которых больше площадь питания и лучше освещенность у деревьев лиственницы сибирской. Однако сравнение показателей всхожести семян устанавливает различия этих показателей по технической всхожести и энергии прорастания, которые выше у семян, собранных в биогруппах. Семена относятся ко второму классу качества и могут быть использованы для сбора и выращивания сеянцев лиственницы сибирской в условиях Красноярской лесостепи.

Список использованных источников

1. Дылис, Н.В. Лиственница Восточной Сибири и Дальнего Востока /Н.В. Дылис. - М.: Изд-во АН СССР, 1961. - 209 с.