Исследования роста провениенций ели в географических культурах южной подзоны тайги

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

толщина сердцевинных лучей не изменялась, средние значения практически совпадают: периферия - 7,35 мкм, центральная часть

- 6,59 мкм (северная подзона); периферия

- 5,54 мкм, центральная часть - 5,15 мкм (средняя подзона). В северной подзоне тайги толщина сердцевинных лучей значительно превышает толщину лучей в средней подзоне. На наш взгляд, это связано с тем, что березам в северной подзоне требуется больший запас питательных веществ. Климатические условия в северной подзоне тайги более суровые, и чтобы пройти все фенологические фазы вовремя, требуется больше энергии, то есть больше питательных веществ.

Таким образом, можно сделать выводы, что анатомическое строение древесины березы от сердцевины к периферии изменя-

ется. Происходит укрупнение сосудов от сердцевины к периферии, также увеличивается сечение древесных волокон.

При сравнении показателей двух подзон тайги (северная и средняя) выявлено: сосуды крупнее в средней подзоне; толщина стенок древесных волокон и толщина сердцевинных лучей больше в северной подзоне.

Библиографический список

1. Бюсген, М. Строение и жизнь наших лесных деревьев / М. Бюсген. - М.: Гослесбумиздат, 1961. - 424 с.

2. Вихров, В.Е. Альбом микрофотографий древесных хвойных и лиственных пород СССР / В.Е. Вихров; под общ. ред. В.П. Мальчевского. - Л., 1939. - 86 с.

3. Эзау, К. Анатомия семенных растений. Книга 1 / К. Эзау; под общ. ред. акад. А.Л. Тахтаджяна. - М.: «Мир», 1980. - 218 с.

ИССЛЕДОВАНИЯ РОСТА ПРОВЕНИЕНЦИЙ ЕЛИ

в географических культурах южной подзоны тайги

А.В. ИВАНОВ, асп. каф. лесных культур МГУЛ

Одной из основных проблем в лесном хозяйстве было и остается преодоление времени. Рост потребления древесины в мире и ужесточение экологических требований в природопользовании остро ставят вопрос о наискорейшем восстановлении лесных ресурсов. Одним из возможных путей повышения продуктивности и качества лесов, а также углубления знаний о взаимоотношениях индивида и среды является изучение и использование в лесном семеноводстве внутривидовой изменчивости древесных пород на объектах географических лесных культур.

В целях решения вопроса о допустимых перебросках инорайонных семян в 1965-1968 гг. в нашей стране заложена сеть из нескольких объектов по изучению географической изменчивости лесных пород. В эту сеть входят и культуры ели в Сущевском участковом лесничестве Костромской области.

Культуры заложены в выделе 20 квартала 128 на площади, вышедшей из-под сельскохозяйственного использования в условиях С3; коренной тип леса - ельник кисличник;

aleksandrgg86@mail.ru почва супесчаная, свежая, рельеф ровный. Испытанию подвергнуто 20 провениенций ели. Культуры создавались ручной посадкой трехлетних сеянцев. Корневая система при вы-копке обрабатывалась раствором глины с торфом в отношении 2:1. Посадка проводилась 10-13 мая в устойчивую жаркую погоду. Растения каждого климатипа высаживались в блоки размерами 30x40 м с размещением посадочных мест 1,5 x 1,5 м. Общая площадь объекта 3,5 га. В течение лета за культурами проводился 2-кратный механизированный уход.

Летом 2007 г. нами проведено обследование культур по методикам кафедры лесных культур МГУЛ [1]. Цель исследований - выявить наиболее перспективные по росту климатипы ели для воспроизводства лесов в условиях Костромской области. Согласно методическим предписаниям в каждом блоке учету подлежало не менее 200 деревьев. Исходя из этого закладывались пробные площади. У каждого дерева на пробных площадях фиксировались следующие параметры:

- диаметр на высоте 1,3 м;

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2009

19

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

Таблица 1

Сравнительные биометрические характеристики средних диаметров и высот провениенций

Происхождение Средний диаметр

N, шт. М, см ±m, см P, % а, см CV, % t tst t tst

Татарстан 201 11,85 0,212 1,8 3,08 26 3,4 1,97 1,67 1,97

Брестская область 160 11,9 0,274 2,3 3,9 33 2,5 1,97 1,47 1,97

Брестская область 79 14,74 0,379 2,6 3,77 26 5,58 1,97 0,82 1,97

Гродненская область 58 14,9 0,381 2,6 3,45 23 5,96 1,97 0,08 1,97

Костромская область 178 12,59 0,245 1,9 3,48 28 0 1,97 0 1,97

Витебская область 165 12,69 0,268 2,1 3,77 30 0,33 1,97 1,05 1,97

Латвия 142 14,06 0,283 2 3,84 27 5,05 1,97 1,23 1,97

Новгородская область 156 13,31 0,297 2,2 3,89 29 2,34 1,97 1,43 1,97

Ленинградская область 189 12,92 0,233 1,8 3,35 26 1,33 1,97 0,52 1,97

Псковская область 183 12,86 0,254 2 3,66 28 1 1,97 0,68 1,97

Тверская область 80 15,53 0,417 2,7 3,89 25 6,95 1,97 1,14 1,97

Коми 152 10,82 0,229 2,1 3,18 29 7,52 1,97 1,16 1,97

Карелия 182 12,68 0,254 2 3,62 29 0,31 1,97 0,53 1,97

Костромская область 186 14,13 0,238 1,7 3,41 24 6,23 1,97 0,27 1,97

Литва 71 14,89 0,451 3 4,13 28 5,03 1,97 1,66 1,97

Пермская область 172 13,59 0,321 2,4 4,64 34 3,03 1,97 3,73 1,97

Тернопольская область 167 13,91 0,323 2,3 4,65 33 3,99 1,97 3,72 1,97

Эстония 51 17,23 0,529 3,1 3,96 23 8,7 1,97 1,11 1,97

Удмуртия 92 16,33 0,471 2,9 4,73 29 7,86 1,97 3,17 1,97

Марий Эл 158 15,36 0,32 2,1 4,37 28 8,48 1,97 2,9 1,97

Татарстан 25 13,18 0,54 4,1 2,7 20 2,33 2,01 0,36 2,01

Брестская область 25 13,37 0,444 3,3 2,22 17 2,28 2,01 0,61 2,01

Брестская область 25 15,5 0,568 3,7 2,84 18 0,79 2,01 0,62 2,01

Гродненская область 25 15 0,574 3,8 2,87 19 0,13 2,01 0,67 2,01

Костромская область 25 14,9 0,502 3,4 2,51 17 0 2,01 0 2,01

Витебская область 25 15,51 0,584 3,8 2,92 19 0,79 2,01 0,75 2,01

Латвия 25 15,93 0,712 4,5 3,56 22 1,18 2,01 1,7 2,01

Новгородская область 25 15,56 0,582 3,7 2,91 19 0,86 2,01 0,74 2,01

Ленинградская область 25 14,97 0,634 4,2 3,17 21 0,09 2,01 1,15 2,01

Псковская область 25 15,69 0,624 4 3,12 20 0,99 2,01 1,08 2,01

Тверская область 25 17,64 0,596 3,4 2,98 17 3,52 2,01 0,85 2,01

Коми 25 11,81 0,474 4 2,37 20 4,48 2,01 0,29 2,01

Карелия 25 13,61 0,556 4,1 2,78 20 1,72 2,01 0,51 2,01

Костромская область 25 16,07 0,586 3,6 2,93 18 1,52 2,01 0,77 2,01

Литва 25 16,29 0,686 4,2 3,43 21 1,64 2,01 1,53 2,01

Пермская область 25 13,7 0,472 3,4 2,36 17 1,74 2,01 0,31 2,01

Тернопольская область 25 14,89 0,698 4,7 3,49 23 0,01 2,01 1,61 2,01

Эстония 25 17,78 0,67 3,8 3,35 19 3,44 2,01 1,42 2,01

Удмуртия 25 16,16 0,524 3,2 2,62 16 1,74 2,01 0,21 2,01

Марий Эл 25 18,52 0,076 0,4 0,38 2 7,13 2,01 5,93 2,01

- диаметр кроны;

- состояние по шкале Крафта;

- состояние по классам качества: прямоствольные (а), с незначительными дефектами формы ствола (b), с сильно выраженными дефектами (с).

У каждого пятого дерева высотомером определялась высота и балл плодоношения по шкале Каппера.

Для достоверного определения влияния генотипа на рост провениенций проведено сравнение средних диаметров и средних высот инорайонных происхождений с местным. Для этого был использован параметрический критерий различия Стьюдента (табл. 1). Полученные результаты вычислений свидетельствуют о том, что величина относительной ошибки Р не превышает 5 %, следовательно,

20

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2009

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

все выборки являются репрезентативными [2]. Критерий Стьюдента подтверждает достоверность различий в средних значениях диаметров инорайонных происхождений в сравнении с местным для большинства про-вениенций при пятипроцентном уровне существенности, в то время как в среднеквадратичных отклонениях достоверных различий нет, за исключением пермской, тернопольской, удмуртской и марийской провениенций. Таким образом, в исследуемых провениенци-ях генотипические особенности главным образом сказываются на изменчивости средних значений диаметра, но в перечисленных кли-матипах влияние генотипа достоверно отражается и на характере изменчивости самого признака (диаметра) внутри климатипа.

Достоверные различия в средних высотах между инорайонными и местным кли-матипами выявлены у татарского, брестского (ганцевичского), тверского, коми, эстонского и марийского климатипов. Отсутствие различий в среднеквадратичных отклонениях установлено для всех климатипов, кроме марийского. Следовательно, различия в средних значениях высот более четко выражены, чем

различия в характере варьирования признака внутри выборок.

Проведенный сравнительный анализ показывает, что диаметр ели на ее ареале находится под большим генетическим контролем, чем высота.

Исследуемые климатипы отличаются также по степени дифференциации деревьев по росту, об этом информирует распределение деревьев в блоках по классам Крафта (табл. 3). Так, в блоках с наиболее развитыми древостоя-ми (эстонском, марийском, тверском) доля деревьев господствующего и согосподствующего классов в три раза выше, чем у брестского кли-матипа. Процент деревьев с дефектами формы ствола особенно высок в удмуртском климатипе (табл. 2). У большинства же происхождений эта величина не превышает 10 %. Для более полного представления о состоянии провениенций ели составлена сводная таблица 4, где представлены следующие показатели: густота стояния культур (N), средний диаметр (d), средняя высота (H), сумма площадей сечений (G), видовое число f), запас (М), коэффициент продуктивности кроны (k), сомкнутость полога (C), средний балл плодоношения одного дерева (B).

Т а б л и ц а 2

Распределение деревьев по классам качества

Происхождение Лесхоз Распределение по классам качества

а b с

шт. % шт. % шт. %

Татарстан Зеленодольский 191 90 17 8 4 2

Брестская область Гонцевичский 182 90 17 8 4 2

Брестская область Ляховичский 91 92 2 2 6 6

Гродненская область Слонимский 79 96 0 0 3 4

Костромская область Сущевский 195 97 4 2 2 1

Витебская область Поставский 190 96 6 3 2 1

Латвия Даугавпилский 181 98 1 1 2 1

Новгородская область Молвитицкий 162 95 6 3 3 2

Ленинградская область Г атчинский 192 93 11 5 4 2

Псковская область Псковский 184 88 22 11 2 1

Тверская область Торопеский 82 94 4 5 1 1

Коми Устьвымьский 179 93 10 5 3 2

Карелия Сортавальский 168 83 28 14 7 3

Костромская область Судиславский 188 92 16 8 1 0

Литва Тракайский 73 87 7 8 4 5

Пермская область Березниковский 187 89 21 11 1 0

Тернопольская область Кременецкий 188 91 15 7 4 2

Эстония Выруский 52 93 3 5 1 2

Удмуртия Болезинский 59 58 39 39 3 3

Марий Эл Сернурский 171 92 12 6 3 2

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2009

21

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

Таблица 3

Распределение деревьев по классам Крафта

Происхождение Распределение по классам Крафта

I II III ГУа IV6 Vа V6

шт. % шт. % шт. % шт. % шт. % шт. % шт. %

Татарстан 21 10 29 14 48 23 59 28 33 15 11 5 11 5

Брестская область 12 6 21 10 55 27 41 20 21 11 10 5 43 21

Брестская область 19 20 18 18 17 17 14 14 4 4 7 7 20 20

Гродненская область 12 15 19 23 19 23 7 9 0 0 1 1 24 29

Костромская область 33 16 34 17 50 25 36 18 17 9 7 4 23 11

Витебская область 27 14 36 18 35 17 40 20 22 11 5 3 33 17

Латвия 24 13 43 23 32 17 27 15 11 6 5 3 42 23

Новгородская область 33 19 47 28 36 21 21 12 9 5 10 6 15 9

Ленинградская область 19 9 41 20 64 31 42 20 12 6 11 5 18 9

Псковская область 37 18 28 13 44 21 41 20 22 11 11 5 25 12

Тверская область 17 20 30 34 18 21 9 10 5 6 1 1 7 8

Коми 21 11 50 26 29 15 31 16 11 6 9 5 40 21

Карелия 17 8 38 19 47 23 53 26 18 9 9 5 21 10

Костромская область 24 12 47 23 50 24 44 21 16 8 5 3 19 9

Литва 19 23 19 23 17 20 9 11 7 8 0 0 13 15

Пермская область 16 8 49 23 49 23 31 15 15 7 12 6 37 18

Тернопольская область 22 11 38 18 53 26 26 13 18 9 9 4 40 19

Эстония 20 36 23 41 5 9 1 2 1 2 1 2 5 9

Удмуртия 16 16 25 25 23 23 18 18 6 6 4 4 9 9

Марий Эл 66 35 53 29 26 14 6 3 7 4 0 0 28 15

Таблица 4

Расчетные таксационные показатели и плодоношение в блоках

Происхождение N, шт. d, см G, м2/га H, м f М, м3/га k, м3/м2 С B, балл Каппера

Татарстан 2209 11,85 27,38 13,18 0,527 190,1 0,025 0,83 0,8

Брестская область 1584 11,9 24,89 13,37 0,525 174,8 0,028 0,61 1,4

Брестская область 1580 14,74 35,7 15,5 0,512 283 0,03 0,86 1,7

Гродненская область 773 14,9 20,09 15 0,514 155 0,028 0,46 1,6

Костромская область 2472 12,59 37,42 14,9 0,515 287,1 0,019 1,57 0,6

Витебская область 1774 12,69 29,2 15,51 0,511 231,6 0,02 1,12 1,6

Латвия 1379 14,06 29,92 15,93 0,509 242,7 0,034 0,64 1,1

Новгородская область 2080 13,31 34,43 15,56 0,511 273,9 0,033 0,91 1,6

Ленинградская область 2054 12,92 31,54 14,97 0,515 243 0,023 1,12 1,1

Псковская область 2440 12,86 39,1 15,69 0,51 313,2 0,023 1,45 1

Тверская область 1667 15,53 36,48 17,64 0,501 322,4 0,037 0,86 1,3

Коми 2764 10,82 34,89 11,81 0,539 221,9 0,027 0,82 0

Карелия 2022 12,68 30,81 13,61 0,524 219,5 0,019 1,2 0,6

Костромская область 2514 14,13 46,1 16,07 0,508 376,7 0,022 1,8 0,7

Литва 947 14,89 21,01 16,29 0,507 173,6 0,042 0,42 1,7

Пермская область 1849 13,59 34,64 13,7 0,523 248,1 0,026 1,02 0,4

Тернопольская область 1392 13,91 29,16 14,89 0,515 223,6 0,038 0,59 1,2

Эстония 680 17,23 18,33 17,78 0,5 163,1 0,042 0,4 1,6

Удмуртия 1314 16,33 32,75 16,16 0,508 268,8 0,036 0,78 1,2

Марий Эл 1795 15,36 42,58 18,52 0,497 392,2 0,055 0,73 0,8

Наибольшей густотой стояния характеризуются культуры, выращенные из семян республики Коми и местного климатипа; в гродненском, эстонском и литовском клима-

типах наблюдается наибольший отпад деревьев. Запас древесины варьирует значительно: от 155 м3/га у гродненского до 392 м3/га у марийского климатипа.

22

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2009

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

Таблица 5

Расчет обобщенного показателя успешности

Происхождения d, см Ud Gd H, м Uh Gh М, м3 Um GM g

Татарстан 11,85 -0,74 -0,47 13,18 -1,72 -1,1 190,09 -97,05 -1,61 -1,06

Брестская область 11,9 -0,69 -0,44 13,37 -1,53 -0,98 174,81 -112,33 -1,86 -1,09

Брестская область 14,74 2,15 1,37 15,5 0,6 0,39 283,05 -4,09 -0,07 0,56

Гродненская область 14,9 2,31 1,47 15 0,1 0,06 155,01 -132,13 -2,19 -0,22

Костромская область 12,59 0 0 14,9 0 0 287,14 0 0 0

Витебская область 12,69 0,1 0,06 15,51 0,61 0,39 231,64 -55,5 -0,92 -0,16

Латвия 14,06 1,47 0,94 15,93 1,03 0,66 242,69 -44,45 -0,74 0,29

Новгородская область 13,31 0,72 0,46 15,56 0,66 0,42 273,86 -13,28 -0,22 0,22

Ленинградская область 12,92 0,33 0,21 14,97 0,07 0,04 242,96 -44,18 -0,73 -0,16

Псковская область 12,86 0,27 0,17 15,69 0,79 0,51 313,16 26,02 0,43 0,37

Тверская область 15,53 2,94 1,88 17,64 2,74 1,76 322,41 35,27 0,58 1,41

Коми 10,82 -1,77 -1,13 11,81 -3,09 -1,98 221,91 -65,23 -1,08 -1,4

Карелия 12,68 0,09 0,06 13,61 -1,29 -0,83 219,53 -67,61 -1,12 -0,63

Костромская область 14,13 1,54 0,98 16,07 1,17 0,75 376,67 89,53 1,48 1,07

Литва 14,89 2,3 1,47 16,29 1,39 0,89 173,63 -113,51 -1,88 0,16

Пермская область 13,59 1 0,64 13,7 -1,2 -0,77 248,14 -39 -0,65 -0,26

Тернопольская область 13,91 1,32 0,84 14,89 -0,01 -0,01 223,64 -63,5 -1,05 -0,07

Эстония 17,23 4,64 2,96 17,78 2,88 1,85 163,09 -124,05 -2,05 0,92

Удмуртия 16,33 3,74 2,39 16,16 1,26 0,81 268,84 -18,3 -0,3 0,97

Марий Эл 15,36 2,77 1,77 18,52 3,62 2,32 392,25 105,11 1,74 1,94

Коэффициент продуктивности кроны показывает количество произведенной деревом стволовой древесины, приходящееся на единицу площади проекции кроны [3]. Наиболее прогрессивным по этому показателю являются марийский, эстонский и литовский климатипы. По величине урожая лидируют культуры западных и прибалтийских происхождений. Для ели из республики Коми условия Костромской области настолько неблагоприятны, что она в возрасте 43 года еще не вступила в фазу плодоношения.

Для окончательной оценки роста прове-ниенций ели нами был использован обобщенный показатель целесообразности внедрения климатипа g, определяемый в долях стандартного отклонения, предложенный М.Д. Мерз-ленко и П.Г. Мельником (табл. 5) [4].

Таким образом, по итогам анализа данных можно заключить, что наиболее успешными для воспроизводства лесов в условиях подзоны южной тайги Костромской области являются следующие происхождения: местное, восточное (республики Марий Эл и Удмуртия), западное (Брестская и Тверская области), страны Прибалтики. Такая полярность объясняется тем, что Костромская область располагается в зоне итрогрессивной

гибридизации ели. Худшим ростом характеризуются коми, татарская, карельская, витебская, ленинградская провениенции. Полученный результат лишь частично согласуется с существующим лесосеменным районированием ели обыкновенной [5], а по ряду предписаний противоречит ему. Следовательно, районирование перебросок семян ели на территории нашей страны нуждается в совершенствовании. Этому, в частности, может послужить проделанная нами работа.

Библиографический список

1. Александров, А.И. Исследование искусственных молодняков / А.И. Александров, И.И. Дроздов.

- М.: Изд-во МЛТИ, 1985. - 32 с.

2. Шмидт, В.М. Математические методы в ботанике : учеб. пособие / В.М. Шмидт. - Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1984. - 288 с.

3. Багаев, Е.С. Особенности признаков роста и развития ели разного географического происхождения в Костромской области / Е.С. Багаев, С.Н. Багаев // Информационный листок № 60-79 Костромского ЦНТИ. - 1979. - 4 с.

4. Мерзленко, М.Д. Итог тридцати вегетаций в географических культурах ели Сергиево-Посадского опытного лесхоза / М.Д. Мерзленко, П.Г. Мельник // Научные труды МГУЛ. - 1995. - Вып. 274. - 213 с.

5. Лесосеменное районирование основных лесообразующих пород в СССР / Ред. И.И. Михайлова.

- М.: Лесная пром-сть, 1982. - 368. с

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2009

23