CC BY
45
ЭКОЛОГИЯ
полевых изысканий может быть представлен коллективом авторов данной статьи в 2014 г.
Библиографический список
1. Семериков, Л.Ф. Популяционная структура древесных растений (на примере видов дуба европейской части СССР и Кавказа) / Л.Ф. Семериков.
- М.: Наука, 1986. - 140 с.
2. Поварницын, В.А. О северной границе дуба, орешника и клена в пределах бывшей Вятской губернии / В.А. Поварницын // Лесоведение и лесоводство.
- 1926, вып.1. - С. 71-76.
3. Норин, Б.Н. Некоторые данные о произрастании дуба в западном Предуралье / Б.Н. Норин. - М., Л., Изд-во АН СССР, Бот. ж. - 1954, т. 39. - № 3.
- С. 430-437.
4. Денисов, А.К. Пойменные дубравы лесной зоны / А.К. Денисов. - М., Л.: Гослесбумиздат, 1954. - 84 с.
5. Шабалина, В.А. Дуб черешчатый в долине реки Вятки / В.А. Шабалина // Ученые записки Кировс-
кого гос. педагогич. Ин-та, Кировское книжн. Изд-во, вып.9. - 1955. - С. 57-64.
6. Горчаковский, П.Л. Растения европейских широколиственных лесов на восточном пределе их ареала / П.Л. Горчаковский // Тр. ин-та экологии растений и животных, вып. 59. - Свердловск, 1968. - 208 с.
7. Семериков, Л.Ф. К экологии дуба черешчатого на восточной границе ареала / Л.Ф. Семериков // Экология, 1977. - № 3. - С. 36-42.
8. Данилов, М.Д. Некоторые особенности структуры популяций дуба черешчатого в условиях северовосточной части его ареала / М.Д. Данилов, Д.Г. Гурьев, П.Н. Федоров // Закономерности внутривидовой изменчивости лиственных древесных пород. - Свердловск, (УНЦ АН СССР), 1975. - С. 13-17.
9. Бородин, П.Л., Бородина Н.В. Особо охраняемые природные территории / П.Л. Бородин, Н.В. Бородина // Леса Кировской области / под ред. А.И. Видякина и др. - Киров, 2008. - 397 с.
10. Рысин, Л.П. Лесные заповедные участки / Л.П. Ры-син, А.И. Савельева. - М.: Атомиздат, 1983. - 165 с.
ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ЭКОТИПОВ ЕЛИ В ФАЗЕ ЧАЩИ
П.Г. МЕЛЬНИК, доц. каф. лесоводства и подсочки леса МГУЛ, канд. с.-х. наук,
Ф.Н. ВОРОНИН, директор Национального парка «Лосиный Остров»,
М.Д. МЕРЗЛЕНКО, проф., вед. научн. сотр. Института лесоведения РАН, д-р с.-х. наук
[email protected], [email protected], [email protected]
Ель, произрастая в обширном ареале, в процессе эволюции оказалась дифференцирована по своим наследственным свойствам. Испытание различных провениенций ели в географических культурах позволяет выявить экотипы, перспективные для создания лесных культур определенного целевого назначения. Подбор форм ели для создания насаждений с целью выращивания древесины для нужд целлюлозно-бумажной промышленности, строительства, получения биотоплива также может быть дифференцированным [3]. Опыты с географическими культурами позволяют определить характер географического распределения популяций определенного вида в далеком прошлом, а т.к. не существует лучшего способа определения свойств различных географических происхождений, то опыты с географическими культурами в настоящее время являются важнейшим, а часто и единственным основанием для рекомендаций по использованию того или иного источника репродуктивного материала [10].
На основе сети географических лесных культур в нашей стране разработано и действует с 1982 г. «Лесосеменное районирование основных лесообразующих пород в СССР» [1], позволяющее регламентировать дальность переброски лесосеменного сырья и посадочного материала для создания лесных плантаций целевого назначения и требующее существенной корректировки.
Изучение географической изменчивости ели в географических культурах Верхне-Клязьминского лесничества Московской области дает основание наиболее полно охарактеризовать производительность ели по зонам ее евроазиатского ареала, а также получить достоверную информацию о росте и продуктивности испытываемых экотипов.
Географические культуры ели были заложены весной 1990 г. в кв. 54 ВерхнеКлязьминского лесничества Солнечногорского опытного лесхоза Московской области, под руководством М.Д. Мерзленко. Посадка осуществлена по предварительно раскорче-
148
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2013
ЭКОЛОГИЯ
ванным широким полосам, направление рядов - восток-запад. Размещение посадочных мест 2Ч1 м. В качестве посадочного материала использованы сеянцы 2-летки. Разные провениенции ели, т.е. разные по своему географическому происхождению, размещены блоками. Таким образом, каждая прове-ниенция ели произрастает компактно в виде модельной популяции, в каждой из которых насчитывается от 100 до 800 экземпляров деревьев. В среднем представленные прове-ниенции имеют около 350 экземпляров ин-тродуцированных деревьев ели [5]. Спектр испытываемых происхождений ели довольно широк и в меридианном направлении охватывает ареал рода Picea от Моравии (Централь-
ная Европа) до Якутии (Восточная Сибирь), что показано в табл. 1.
Первые исследования на объекте были проведены осенью 1994 г. по завершении пяти вегетаций с года посадки данных культур, когда растения ели находились в фазе индивидуального роста, т.е. росли обособленно друг от друга, интенсивно наращивали темпы роста надземной и подземной частей, одинаково успешно увеличивали свой жизненный потенциал по высоте и объему стволика [7]. Интенсивность ростовых процессов была зафиксирована на основании замеров общей высоты и прироста по высоте на текущий год. Сравнительная оценка данных по средней высоте, показала явные преимущества юго-западных и
Т а б л и ц а 1
Информация о материнских насаждениях, в которых заготавливались семена
№ экотипа Географический район происхождения семян Географические координаты Высота над уровнем моря, м Тип леса (лесорастительных условий)
с.ш. в.д.
53 Чехия, Френчстат 49 18 340 -
54 Словакия, Беньюш 49 17 900 -
55 Украина, Закарпатская, Усть-Чорнян-ский 49 24 800 Ельник черничник
15 Беларусь, Брестская, Беловежская Пуща 52 24 150 Ельник черничник
48 Литва, Рокшинский 55 25 110 Ельник кисличник (С3)
49 Литва, Варенский 54 24 150 Ельник кисличник (В3)
17 Беларусь, Могилевская, Жорновская ЛОС 54 31 150 Ельник кисличник
52 Россия, Тверская, Максатиха 57 36 150 Ельник кисличник
56 Россия, Тверская, Торопецкий 57 36 150 -
11 Россия, Смоленская, Ельнинский 54 32 200 С,
3 Россия, Московская, Уваровский 56 37 270 Ельник кисличный (С3)
21 Россия, Вологодская, Тотемский 59 40 150 Ельник черничник свежий
4 Россия, Вологодская, Грязовецкий 58 40 150 -
40 Россия, Архангельская, Вельский 61 42 50 Ельник черничник свежий
29 Россия, Пермская, Оханский 57 55 200 Ельник липняково-ши-рокотравный
32 Россия, Пермская, Пермский 58 57 150 Ельник липняково-ши-рокотравный
7 Россия, Свердловская, Шагнарский 57 58 300 Ельник хвощовый
6 Россия, Свердловская, Алапаевский 58 62 150 Ельник разнотравный
12 Россия, Красноярский край, заповедник «Столбы» 56 93 350 Ельник приручейнико-вый
16 Россия, Иркутская, Ульканский 55 105 700 Ельник черничник
23 Россия, Якутия, Нюрбинский 64 119 250 Ельник бруснично-мо-ховый
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2013
149
ЭКОЛОГИЯ
западных (словацких, закарпатских, брестских и литовских) провениенций по сравнению с местным московским экотипом. Математически достоверно было установлено (t>3,0), что отставали в росте от местной популяции ели экотипы из Тверской, Смоленской, Пермской, Свердловской областей и Якутии.
На момент предпоследнего обследования этих посадок (2001 г.) их биологический возраст составлял 13 лет, а календарный - 11 лет. В культурах произошло полное смыкание крон по линии рядов. Исключением были только экотипы ели сибирского происхождения, которые росли обособленно и пребывали в фазе индивидуального роста [5].
Лучшими по успешности роста являлись популяции ели из Восточных Карпат (Закарпатская область, Украина), Литвы (Рок-шинский лесхоз) и Беловежской Пущи (запад Беларуси). С продвижением провениенций на восток наблюдается снижение интенсивности роста ели. Самые плохие результаты роста в условиях Клинско-Дмитровской гряды зафиксированы для экотипов ели происхождением из Сибири. В отличие от западных происхождений они не только имеют пониженную энергию роста, но и характеризуются существенными отличиями по фенологии и в биологии роста в течение всего вегетационного периода. Так, например, ели восточного происхождения весной раньше вступают в фазу активного роста, из-за чего сильно страдают от заморозков. Заканчивают же свою вегетацию они намного раньше западных происхождений.
В дальнейшем, в результате обработки полевого материала 2010 г, нами была получена таксационная характеристика географических лесных культур ели в 20-летнем возрасте. В этом возрасте культуры по развитию находились на завершающей стадии фазы чащи. Эта фаза характеризуется полным смыканием искусственного молодняка и началом отмирания нижних сучьев. В молодняке создается соответствующая напряженность, порождаемая внутривидовой борьбой. Окончанием этой фазы служит достижение максимума жизненного потенциала по высоте. Под пологом высокосомкнутых культур образуется мертвый покров. Идет процесс отмирания нижних сучьев. Начинают формироваться
кроны. В этот период большое значение должно уделяться рубкам ухода по регулированию густоты стояния искусственного насаждения [7]. Для оценки и удобства выделения перспективных экотипов, в работе было принято разделение экотипов ели по формам: e - европейская; d - европейская с признаками гибридности; c
- гибридная; b - сибирская с признаками гибридности; a - сибирская [8].
Согласно полученным данным (табл. 2), все пять форм ели отличаются между собой по успешности роста. Наибольшую высоту имеют экотипы из Литвы, Закарпатья и Беловежской Пущи, имеющие высоту от 9,4 до 10,5 м. Экотипы форм d - европейская с признаками гибридности; c - гибридная; b - сибирская с признаками гибридности, занимают промежуточное положение между европейской и сибирской формами. Соответственно ель сибирская по успешности занимает худшее место. Такая же тенденция наблюдается при оценке экотипов по диаметру и запасу, только здесь в ранг лучших попадают европейская с признаками гибридности (d) и гибридная (c) формы.
Наилучший запас стволовой древесины имеет ель европейской (e) формы из Брестской (Беловежская Пуща) - 142 м3/га, Закарпатской области - 139 м3/га, Чехии
- 130 м3/га, Литвы (Варенский) - 128 м3/га, Могилевской области - 128 м3/га, а также экотипы ели гибридной (c) из Архангельской и Вологодской областей, превышающие по этому показателю контроль (Московская область 92 м3/га - 100 %) на 139-154 %. Необходимо отметить, что по исследования выполненным на объектах географических культур ели в Московской и Ленинградской областях, закарпатский экотип в фазе формирования стволов также показал один из лучших результатов по продуктивности стволовой древесины [2, 6].
Анализ среднего объема ствола показывает, что максимальных параметров достигают экотипы из Закарпатской, Тверской (Максатиха), Московской, Смоленской, Брестской областей (0,047-0,055 м3). Наименьший объем ствола у экотипов из Пермской (Пермский) и Иркутской областей, Красноярского края и Якутии (0,007-0,021 м3). Наглядно это показано на рис. 1.
150
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2013
ЭКОЛОГИЯ
Таблица 2
Результаты роста ели в географических культурах Верхне-Клязьминского лесничества
№ эк. Географический район происхождения семян Н , м ср’ D , см cp G, м2/га N, шт./га М, м3/га V , м3 ствола7
e - европейская
53 Чехия, Френчстат 8,6 8,8 23,74 3406 130 0,038
54 Словакия, Беньюш 9,3 9,3 21,24 2892 122 0,042
55 Закарпатская, Усть-Чорнянский 9,6 10,4 22,49 2520 139 0,055
15 Брестская, Беловежская Пуща 9,4 9,6 24,82 3044 142 0,047
48 Литва, Рокшинский 9,5 9,4 19,31 2521 107 0,042
49 Литва, Варенский 10,5 8,8 21,14 3137 128 0,041
17 Могилевская, Жорновская ЛОС 9,2 9,4 22,58 2942 128 0,044
Среднее: 9,4±0,1 9,4±0,1 22,19 2923 128±3 0,044
d -европейская с признаками гибридности
56 Тверская, Торопецкий 9,2 9,2 18,43 2490 103 0,041
52 Тверская, Максатиха 8,5 9,9 15,44 1733 87 0,050
11 Смоленская, Ельнинский 8,9 10,0 19,52 2222 111 0,050
3 Московская, Уваровский 8,8 10,2 17,31 1830 92 0,050
Среднее: 8,9±0,1 9,8±0,1 17,68 2069 98±3 0,048
с - гибридная
21 Вологодская, Тотемский 9,3 9,3 23,62 3120 130 0,042
4 Вологодская, Грязовецкий 8,3 10,0 24,17 2783 125 0,045
40 Архангельская, Вельский 8,1 9,4 25,44 3272 132 0,040
Среднее: 8,6±0,1 9,6±0,1 24,41 3058 129±1 0,042
b - сибирская с признаками гибридности
29 Пермская, Оханский 7,8 7,8 13,40 2479 67 0,027
32 Пермская, Пермский 6,5 7,3 9,68 2118 42 0,020
7 Свердловская, Шагнарский 6,6 7,9 16,96 3083 76 0,025
6 Свердловская, Алапаевский 7,0 7,8 12,68 2336 60 0,027
Среднее: 7,0±0,1 7,7±0,1 13,11 2493 61±3 0,025
а - сибирская
12 Красноярский край, з-к «Столбы» 6,9 6,4 1,40 399 7 0,018
16 Иркутская, Ульканский 6,8 7,2 9,40 1912 40 0,021
23 Якутия, Нюрбинский 4,0 3,4 0,18 156 1 0,007
Среднее: 5,9±0,4 5,7±0,4 3,66 822 16±5 0,015
Если судить по средним значениям высоты, диаметра и запаса по отдельным формам ели, то средняя высота европейской (e) формы составляет 9,4 м против 8,9; 8,6; 7,0 и 5,9 метров у европейской с признаками гибридности (d); гибридной (с); сибирской с признаками гибридности (b) и сибирской (а) соответственно. По диаметру в лидерах формы (d) европейская с признаками гибридности (9,8 см) и (с) гибридная (9,6 см), далее следуют (e) европейская (9,4 см), (b) сибирская с признаками гибридности (7,7 см) и (а) сибирская 5,7 см соответственно. По запасу в лидерах формы европейской (128 м3/га) и гибридной (129 м3/га) ели, что в процентах от контроля составляет 139 и 140 %. В целом
лучшими являются экотипы из Восточных Карпат, Беларуси и Литвы.
Для сравнительной оценки успешности роста провениенций по модифицированной методике [4] рассчитывался показатель целесообразности внедрения экотипа - “G”, - как среднеарифметическое относительных значений высоты (Qh), диаметра (Qd), запаса (Q ), выраженных в долях стандартного отклонения. За контроль взят экотип из Московской области (G=0).
В результате по ранговому распределению показателя G, экотипы выстроились в большей части по природно-климатическим зонам, т.е. сгруппированы по географическим областям исходного произрастания. Так
ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 6/2013
151
ЭКОЛОГИЯ
Рис. 1. Беловежский (слева) и якутский экотип ели на объекте географических культур ВерхнеКлязьминского лесничества
Рис. 2. Итоговая оценка роста экотипов ели в фазе чащи относительно местной популяции по данным географических культур Верхне-Клязьминского лесничества
152
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2013
ЭКОЛОГИЯ
Таблица 3
Оценка роста экотипов ели относительно местной популяции в возрасте 11 и 20 лет
№ эк. Географический район происхождения семян Форма* G I общий R R общий
11 20 11 20
55 Закарпатская, Усть-Чорнянский e 1,335 0,598 1,933 1 1 1
48 Литва, Рокшинский e 1,034 0,111 1,145 2 9 2
15 Брестская, Беловежская Пуща e 0,732 0,408 1,140 5 2 3
21 Вологодская, Тотемский c 0,811 0,227 1,038 3 4 4
40 Архангельская, Вельский c 0,806 -0,010 0,796 4 11 5
11 Смоленская, Ельнинский d 0,562 0,132 0,694 7 7 6
49 Литва, Варенский e 0,261 0,380 0,641 9 3 7
52 Тверская, Максатиха d 0,578 -0,171 0,407 6 14 8
17 Могилевская, Жорновская ЛОС e 0,075 0,209 0,284 12 5 9
56 Тверская, Торопецкий d 0,222 -0,031 0,191 10 13 10
4 Вологодская, Грязовецкий c 0,059 0,106 0,165 13 8 11
3 Московская, Уваровский d 0 0 0 15 10 12
53 Чехия, Френчстат e 0,021 -0,038 -0,017 14 12 13
54 Словакия, Беньюш e -0,379 0,164 -0,215 16 6 14
7 Свердловская, Шагнарский b 0,385 -1,111 -0,726 8 16 15
6 Свердловская, Алапаевский b 0,210 -1,191 -0,981 11 17 16
29 Пермская, Оханский b -0,587 -0,930 -1,517 17 15 17
32 Пермская, Пермский b -1,279 -1,530 -2,809 19 19 18
12 Красноярский край, з-к «Столбы» a -1,186 -1,905 -3,091 18 20 19
16 Иркутская, Ульканский a -2,057 -1,498 -3,555 20 18 20
23 Якутия, Нюрбинский a -2,744 -3,244 -5,988 21 21 21
*Формы ели по П.П. Попову [8]: e - европейская; d - европейская с признаками гибридности; c - гибридная; b - сибирская с признаками гибридности; a - сибирская.
значительно хуже контроля растут экотипы ели из Пермской, Свердловской и Иркутской областей, Красноярского края и Якутии. Показатель “G” от -0,930 до -3,244. На уровне с контролем растут экотипы из Чехии, Словакии, Литвы (Рокшинский), Тверской, Смоленской, Вологодской (Грязовецкий) и Архангельской областей.
Наилучший рост показали экотипы из Закарпатья, Беловежской Пущи, Литвы (Ва-ренский), Вологодской (Тотемский экотип) и Могилевской областей, превышающие контроль более чем на 20 % (G = 0,209-0,598).
Для объективной оценки роста прове-ниенций в фазе приспевания использовался индекс оценки потомств [9]. Для географических культур ели в Верхне-Клязьминском лесничестве были рассчитаны индексы в 11 и 20 лет по средней высоте, среднему диаметру и запасу стволовой древесины на одном гектаре (табл. 3).
Как видно из табл. 3, ранги экотипов меняются в процессе роста. Экотипы имеющие наилучшие позиции в 20 лет (фаза чащи),
не всегда имели наилучшие ранги в 11 лет (фаза смыкания). Наибольшую возрастную стабильность среди лучших, проявляют экотипы из Закарпатской, Брестской, Тверской (Торопецкий), Смоленской, Вологодской (То-темский) областей. Это говорит о продолжающейся дифференциации провениенций ели, однако необходимо отметить, что эта дифференциация по показателям роста происходит во все более узких рамках. Графическое изображение итоговой оценки роста экотипов ели в фазе чащи относительно местной популяции представлено на рис. 2, видны явные преимущества провениенций ели из Восточных Карпат, Беларуси, Прибалтики, Вологодской, Архангельской и Смоленской областей России.
Таким образом, на примере объекта географических культур в Верхне-Клязьминском лесничестве, можно сделать вывод об установлении возрастной границы выделения перспективных экотипов для внедрения в Московскую область - вступление культур в начальную стадию фазы жердняка.
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2013
153
ЭКОЛОГИЯ
Выводы
1. Верхне-Клязьминское лесничество Московской области по представленности опытов с географическими культурами ели, является уникальным объектом не только в научно-практическом плане изучения опытных объектов, но и как ценное хранилище генофонда рода Picea.
2. Итоговая оценка роста экотипов ели относительно местной популяции показала перспективность использования в лесокультурной практике лесничеств Клинско-Дмит-ровской гряды семян происхождением из Восточных Карпат, Беларуси, Прибалтики, Смоленской и Вологодской областей России.
3. Полученные результаты свидетельствуют, что в целях повышения продуктивности и ускоренного выращивания лесов исследованного региона необходимо внести поправку в «Лесосеменное районирование...» по использованию семян в центральном (№ 10) лесосеменном районе московском подрайоне (№ 10б) из Брестской (Беларусь) и Закарпатской (Украина) областей.
4. Для целевого лесовосстановления на территории Клинско-Дмитровской гряды необходимо использование провениенций перспективных по быстроте роста, а именно из Закарпатья, Беловежской Пущи, а также - Литвы.
Библиографический список
1. Лесосеменное районирование основных лесообразующих пород в СССР. - М.: Лесная пром-сть, 1982. - 368 с.
2. Мельник, П.Г. Результаты испытания 35-летних географических культур ели в Солнечногорском опытном лесхозе / П.Г. Мельник, Т.Ф. Смекали-на, Ю.В. Горшенина, О.В. Степанова и др. // Леса Евразии в XXI веке: Восток - Запад: материалы II Международ. конф. молодых ученых, посвященной И.К. Пачоскому. - М.: МГУЛ, 2002. -С. 115-117.
3. Мельник, П.Г. Продуктивность и физико-механические свойства древесины ели в географических культурах / П.Г. Мельник, О.В. Степанова // Лесохозяйственная информация. - 2008. - № 5. - С. 45.
4. Мерзленко, М.Д. Итог тридцати вегетаций в географических культурах ели Сергиево-Посадского опытного лесхоза / М.Д. Мерзленко, П.Г. Мельник // Вопросы лесоведения и лесоводства : научн. тр. - Вып. 274. - М.: МГУЛ, 1995. - С. 64-77.
5. Мерзленко, М.Д. Лесоводственная экскурсия в леса Клинско-Дмитровской гряды / М.Д. Мерзленко, П.Г. Мельник. - М.: Терция и К°, 2002. - 93с.
6. Николаева, М.А. Фенологические и репродуктивные особенности ели в географических культурах Ленинградской области / М.Н. Николаева, А.В. Жигунов // Лесоведение. - 2012. - № 2. -С. 35-46.
7. Писаренко, А.И. Создание искусственных лесов / А.И. Писаренко, М.Д. Мерзленко. - М.: Агропро-миздат, 1990. - 270 с.
8. Попов, П.П. Ель европейская и сибирская: структура, интерградация и дифференциация популяционных систем / П.П. Попов. - Новосибирск: Наука, 2005. - 231 с.
9. Роне, В.М. Генетический анализ лесных популяций / В.М. Роне. - М.: Наука, 1980. - 160 с.
10. Schultze, V Klimaanderung new Kriterien fur Herkunftsemptehlungen / V. Schultze : (Vortr) Symp. “Klimaander. Osterreich: Herausforder. Forestgenet. und Waldlau”, Wien, 9 Nov., 1994 // FBVA - Ber. 1994. № 81. p. 34-47.
О НЕКОТОРЫХ ПОКАЗАТЕЛЯХ ДЛЯ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ СОСНЫ
обыкновенной в городских парках МОСКВЫ
В.С. ТЕОДОРОНСКИИ, каф. ЛАиСПС МГУЛ, д-р с.-х. наук, И.В. ЕРЗИН, доц. каф. ЛАиСПС МГУЛ, канд. биол. наук
Сосна обыкновенная (Pinus silvestris L.)
является не только одной из важнейших лесопромышленных пород, но и ценным элементом садово-паркового ландшафта. Как отдельные экземпляры, так и сообщества растений этого вида встречаются на территории многих городских объектов
[email protected], [email protected]
озеленения, в том числе и общего пользования, например в Черкизовском парке и парке Березовая роща. При этом доля участия хвойных видов растений вообще и сосны обыкновенной в частности в насаждениях с высокой рекреационной и техногенной нагрузкой невелика.
154
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2013
