Изучение изменчивости у климатипов кедра сибирского (Pinus sibirica Du Tour) на юге Красноярского края
Научные публикации
21.08.2012
О ростовых факторах формирования устойчивых к гнилям кедровников
Рассмотрены особенности поражения древесины сосны сибирской гнилевым болезнями в Тюменской области. Отмечены основные их грибы-возбудители. Проанализирована связь устойчивости древесины к гнили с ее плотностью. При рубках формировании кедровых насаждений предлагается соблюдать условия образования оптимальной по плотности и устойчивости к гнилям древесины.
Ключевые слова: кедр сибирский, плотность древесины, гнилевые болезни древесины, дереворазрушающие грибы, устойчивость.
27.06.2012
Приводятся данные по компонентному составу скорлупы кедровых орехов и по составу целлюлозосодержащих продуктов, получаемых при обработке в уксусной кислоте и растворе NaOH с добавками пероксида водорода и озона.
17.06.2012
Создание кедровых садов на генетико-селекционной основе
Излагаются основы и технология создания высокоурожайных прививочных орехопродуктивных плантаций: отбор плюсовых деревьев, состав клонов с учетом половой дифференциации, ритмике семеношения, синхронности цветения и пыления, их размещение и смешение. Приводятся данные об орехопродуктивности плантаций, созданных отселектированным материалом.
31.05.2012
Перспективы малотоннажной переработки кедровых орехов в продукты пищевого и технического назначения
В работе изложены основные перспективы использования кедрового ореха, как растительного сырья. Приведены характеристики кедрового масла, полученного экстракцией диэтиловым эфиром.
Хвойные бореальной зоны, XXIV, № 4 – 5, 2007 год
Г.В. Кузнецова
Кедр сибирский (Pinus sibirica Du Tour) все шире вовлекается в лесные культуры ряда регионов страны, в то же время вопрос о влиянии происхождения семян кедра на рост и устойчивость искусственных насаждений этого вида остается малоизученным.
Основным методом изучения географической изменчивости наследственных свойств лесных видов является создание географических культур, т.е. выращивание и сравнительное изучение семенного потомства кедра сибирского разного происхождения в одном пункте испытания, в одинаковых условиях произрастания.
Географические культуры помогают не только выявить высокопродуктивные климатипы, но они еще имеют существенное значение в деле сохранения биоразнообразия древесных растений. По мнению некоторых авторов [9], географические культуры - это лесная искусственная лаборатория, выполняющая роль генного банка в сохранении биологического разнообразия, несущего широкую информацию о вариабельности древесных пород тех географических зон, из которых транспортированы образцы семян конкретных популяций и особей.
Постоянное изучение показателей роста и состояния потомства кедра разного происхождения в различных пунктах выращивания позволило выявить внутривидовую дифференциацию, а также некоторые биоэкологические свойства как кедра сибирского, так и кедра корейского на территории Красноярского края [1-8, 11, 12 и др.].
Первые результаты многолетних и систематических исследований географических и испытательных культур кедра сибирского в Красноярском крае отражены в работах А.И. Ирошникова [4, 5]. Самыми высокими показателями роста характеризуются потомства из оптимума произрастания кедра сибирского. Четкие различия по показателям роста (высоте, диаметру, приросту боковых и лидерных побегов, длине хвои, числу ветвей в мутовках) в географических культурах отмечаются между популяциями контрастных регионов: низкогорья и высокогорья, южно-таежная и северо-таежная подзоны. А.И. Ирошников [4] отмечает также, что наряду со значительной нормой реакции на изменение экологических факторов, кедр сибирский обладает генетически детерминированной адаптацией его популяций к определенным условиям произрастания в пределах ареала.
Исследование роста и сохранности географических культур кедровых сосен в новых условиях произрастания позволяет внести корректировки в их лесосеменное районирование. Также при сравнительной оценке потомства четко проявляются и некоторые общие биологические и экологические свойства вида, учет которых важен при интродукции и разработке мероприятий по повышению эффективности культур кедровых сосен.
Питомник располагается на юге Красноярского края в условиях оптимума произрастания кедра сибирского в предгорье Западного Саяна, в Западно-Саянском округе горно-таежных и подгольцово-таежных кедровых лесов Северной Алтае-Саянской горной лесорастительной провинции пихтовых и кедровых лесов [10]. Среднегодовая температура января - 18,5°С, июля - +18,8°С. Климат достаточно влажный. Средняя продолжительность вегетационного периода 144 дня, сумма t° > 5° - 1851°С, годовое количество осадков - 805 мм. Средняя продолжительность безморозного периода - 90 дней.
Для исследований были выбраны следующие климатипы в возрасте 20 лет (табл. 1):
В результате проведенных исследований установлено, что в одинаковых условиях произрастания проявляется наследственная обусловленность климатипов по росту. Местный климатип, более приспособленный к данным условиям произрастания, выделяется по ростовым показателям; кемеровский климатип отстает по ростовым показателям, так как материнские деревья данного климатипа произрастают в горных условиях и отличаются меньшим ростом.
В группах между парами (контроль-опыт): ермаковский – кемеровский, ермаковский – томский, ермаковский – северо-енисейский по изменчивости охвоенности не было выявлено существенных различий; по изменчивости длины хвои в парах были выявлены действительно существенные различия, т.к. длина хвои наследственно обусловленный признак.
Просмотров: 7963Г.В. Кузнецова
ВВЕДЕНИЕ
Кедр сибирский (Pinus sibirica Du Tour) все шире вовлекается в лесные культуры ряда регионов страны, в то же время вопрос о влиянии происхождения семян кедра на рост и устойчивость искусственных насаждений этого вида остается малоизученным.
Основным методом изучения географической изменчивости наследственных свойств лесных видов является создание географических культур, т.е. выращивание и сравнительное изучение семенного потомства кедра сибирского разного происхождения в одном пункте испытания, в одинаковых условиях произрастания.
Географические культуры помогают не только выявить высокопродуктивные климатипы, но они еще имеют существенное значение в деле сохранения биоразнообразия древесных растений. По мнению некоторых авторов [9], географические культуры - это лесная искусственная лаборатория, выполняющая роль генного банка в сохранении биологического разнообразия, несущего широкую информацию о вариабельности древесных пород тех географических зон, из которых транспортированы образцы семян конкретных популяций и особей.
Постоянное изучение показателей роста и состояния потомства кедра разного происхождения в различных пунктах выращивания позволило выявить внутривидовую дифференциацию, а также некоторые биоэкологические свойства как кедра сибирского, так и кедра корейского на территории Красноярского края [1-8, 11, 12 и др.].
Первые результаты многолетних и систематических исследований географических и испытательных культур кедра сибирского в Красноярском крае отражены в работах А.И. Ирошникова [4, 5]. Самыми высокими показателями роста характеризуются потомства из оптимума произрастания кедра сибирского. Четкие различия по показателям роста (высоте, диаметру, приросту боковых и лидерных побегов, длине хвои, числу ветвей в мутовках) в географических культурах отмечаются между популяциями контрастных регионов: низкогорья и высокогорья, южно-таежная и северо-таежная подзоны. А.И. Ирошников [4] отмечает также, что наряду со значительной нормой реакции на изменение экологических факторов, кедр сибирский обладает генетически детерминированной адаптацией его популяций к определенным условиям произрастания в пределах ареала.
Исследование роста и сохранности географических культур кедровых сосен в новых условиях произрастания позволяет внести корректировки в их лесосеменное районирование. Также при сравнительной оценке потомства четко проявляются и некоторые общие биологические и экологические свойства вида, учет которых важен при интродукции и разработке мероприятий по повышению эффективности культур кедровых сосен.
ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЙ
Объектом исследования являлись географические культуры кедра сибирского, созданные в питомниках Красноярского края в 1988 году. Географические культуры кедра сибирского были созданы по методике ВНИИЛМ (1972) путем посадки 3-летних сеянцев кедра сибирского разного происхождения, выращенных в питомнике.Питомник располагается на юге Красноярского края в условиях оптимума произрастания кедра сибирского в предгорье Западного Саяна, в Западно-Саянском округе горно-таежных и подгольцово-таежных кедровых лесов Северной Алтае-Саянской горной лесорастительной провинции пихтовых и кедровых лесов [10]. Среднегодовая температура января - 18,5°С, июля - +18,8°С. Климат достаточно влажный. Средняя продолжительность вегетационного периода 144 дня, сумма t° > 5° - 1851°С, годовое количество осадков - 805 мм. Средняя продолжительность безморозного периода - 90 дней.
Для исследований были выбраны следующие климатипы в возрасте 20 лет (табл. 1):
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Нами были изучены морфометрические показатели роста (высота, диаметр, количество веток в мутовке, длина хвои и охвоенность) у особей климатипов кедра сибирского, высаженных в 1988 году. Результаты исследований отражены в таблице 2.
При сравнении ростовых показателей видно, что по всем показателям отличается кедр сибирский местного происхождения. Хороший рост ермаковского климатипа показывает его наследственно обусловленную норму реакции, потомство данного климатипа сохраняет присущий материнским деревьям лучший рост в оптимальных условиях произрастания кедра сибирского в Западном Саяне.
Также неплохой рост отмечен у томского и северо-енисейского климатипов. Материнские деревья данных климатипов произрастают в условиях, близких к оптимальным (по количеству осадков и теплообеспеченности), и потомства этих климатипов в данных условиях произрастания могут составлять конкуренцию по ростовым показателям.
Отстает в росте (высота, прирост) потомство кемеровского климатипа кедра сибирского. Кемеровский климатип более подвержен влиянию внешних условий среды (температурных, климатических, почвенных) в новых условиях произрастания.
На данном этапе роста у всех потомств кедра сибирского наблюдается повышенная изменчивость по высоте и высокая изменчивость по показателям диаметра и количества ветвей в мутовке.
Проведенные корреляции зависимости ростовых показателей от климатических факторов (рис.1) выявили прямую связь высоты с температурой (r=0,8) и вегетационным периодом (r =0,8); прироста с температурой (r =0,8), вегетационным периодом (r=0,5); диаметра с температурой (r=0,8), вегетационным периодом (r=0,8); количества веток в мутовке с температурой (r=0,8) и вегетационным периодом (r=0,9).
Также нами были изучены показатели изменчивости длины хвои и охвоенности у потомства климатипов, выращенных в Ермаковском лесхозе в предгорье Западного Саяна на высоте 500 м над уровнем моря (табл.3).
Данные исследования показали что, в одинаковых условиях произрастания наибольшая длина хвои (11 см.) отмечается у местного (ермаковского) климатипа, наиболее приспособленного к данным условиям произрастания.
Изучение охвоенности, как и размеров хвои имеет важное значение для изучения особенностей роста кедра. Густота охвоения побегов - лабильный признак развития ассимиляционной поверхности, поэтому его можно использовать для изучения многих свойств.
Охвоенность закономерно снижается с увеличением возраста побегов независимо от других факторов. Интенсивность охвоения тесно связана с размерами хвои. Эта зависимость носит обратный характер: на побегах с большим количеством хвои длина ее наименьшая.
В группах между парами (контроль-опыт): ермаковский – кемеровский, ермаковский – томский, ермаковский – северо-енисейский по изменчивости охвоенности не было выявлено существенных различий; по изменчивости длины хвои в парах были выявлены действительно существенные различия, т.к. длина хвои наследственно обусловленный признак.
Анализ роста у различных климатипов кедра сибирского показал, что в данном возрасте (20 лет) лучшим ростом отличается потомство местного ермаковского климатипа. Превосходство в росте данного климатипа объясняется тем, что материнские насаждения кедра сибирского произрастают в оптимальных для их роста условиях среды.
В наших исследованиях наибольшее число хвоинок на единицу площади (3,4 шт./см) отмечено у потомства более западного климатипа томского и наиболее удаленного северо-енисейского (3,3шт./см). Из данных таблицы 3 видно, что у климатипов кедра сибирского отмечается средний уровень изменчивости (от 12 до 16%) по длине хвои и высокий уровень изменчивости по охвоенности побегов (от 24 до 30%). Это связано с тем, что изменчивость числа хвоинок на побег в большей степени зависит от климатических условий в период формирования числа хвоинок на побеге.
Для сравнения исследуемых климатипов был вычислен критерий Стьюдента (t). По данным статистической обработки измерений длины хвои и охвоенности при t0,05 сравниваемых климатипов были получены следующие результаты (табл.4).
Наряду со значительной реакцией на изменение экологических факторов, потомство кедра сибирского изучаемых климатипов обладает генетически детерминированной адаптацией к данным условиям произрастания в Ермаковском лесхозе. Изучение роста хвои и охвоенности побегов у разных климатипов в географических культурах подтвердило, что длина хвои генетически закреплена у популяций, а охвоенность более подвержена климатическим изменениям среды.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Братилова, Н.П. Адаптационная способность кедра корейского на юге Средней Сибири / Н.П. Братилова // Лесное хозяйство.- 2004. - №5.- С.28-29.
2. Братилова, Н.П. Изменчивость кедра сибирского в плантационных культурах юга Средней Сибири в зависимости от формового разнообразия всходов и се- янцев / Н.П. Братилова.
3. Ирошников, А.И. Изучение генофонда, интродукции и селекции кедровых сосен, М.В. Твеленев // Лесоведение. -2001. - № 4. – С.62-68.
4. Ирошников, А.И. Кедр сибирский. Географические культуры / А.И. Ирошников. - М. ВДНХ СССР, 1983. - 3 с.
5. Ирошников, А.И. Биоэкологические свойства и из- менчивость кедра сибирского / А.И. Ирошников // Кедровые леса Сибири. - Новосибирск: Наука, 1985а. - С.8-40.
6. Кузнецова, Г.В. Географические культуры и плантации кедра сибирского и кедра корейского на юге Красноярского края / Г.В. Кузнецова // Генетика и селекция - на службе лесу: тез. докладов межд. научно- практич. конференции.- Воронеж, 1996. - С. 47-48.
7. Кузнецова, Г.В. Рост и репродуктивный процесс кедра сибирского и кедра корейского в географических культурах в Красноярском крае / Г.В. Кузнецова // Лесное хозяйство - 1998. - №6. - С. 37-38.
8. Матвеева, Р.Н. Оценка устойчивости кедра сибирского разных экотипов и форм в плантационных культурах / Р.Н. Матвеева, О.Ф. Буторова, Н.П. Щерба // Методы оценки состояния и устойчивости лесных экосистем: тез. докладов межд. совещания. - Красноярск, 1999. - С.111.
9. Мерзленко, М.Д. Значение географических лесных культур в сохранении биологического разнообразия древесных растений / М.Д. Мерзленко, Л.Г. Мельник // Бюл. Разнообразия лесных экосистем: матер. Все- рос. совещания. Москва, ноябрь. 1995. - М., 1995. - С. 325-327.
10. Назимова, Д.И. Алтае-Саянская горная лесорастительная область / Д.И. Назимова // Типы лесов гор Южной Сибири. - Новосибирск: Наука. Сиб. отделение, 1980. С. 26-148.
11. Щерба, Н.П. Об интродукции кедра корейского в Караульном лесничестве учебно-опытного лесхоза / Н.П. Щерба // Биоразнообразие и редкие виды растений Средней Сибири: тез док. конферен. - Красноярск, 1995. - С. 139-141.
12. Щерба, Н.П. Интенсивность накопления фитомассы кедровыми соснами разного географического происхождения в плантационных культурах пригородной зоны г. Красноярска / Н.П. Щерба // Гомеостаз и окружающая среда: материалы 8 Всерос.(с междунар. участием) симпозиума. – Красноярск: КНЦ СО РАН, 1997. - Т.2. – С.132-135.
