CC BY
34
УДК 630.232.:582.475.2
UDC 630.232.:582.475.2
РЕЗУЛЬТАТЫ СЕЛЕКЦИОННОЙ ОЦЕНКИ ЛЕСНЫХ КУЛЬТУР ЛИСТВЕННИЦЫ В РЕСПУБЛИКЕ МОРДОВИЯ1
RESULTS OF SELECTIONAL ESTIMATION OF FOREST CROPS OF LARCH IN MORDOVIA REPUBLIC
Прохорова Елена Валерьевна к.с-хн., доцент
Prokhorova Elena Valerevna Cand.Agr.Sci., associate professor
Новиков Петр Сергеевич аспирант
Поволжский государственный технологический университет, Йошкар-Ола, Россия
Novikov Petr Sergeyevitch postgraduate
Volga State University of Technology, Yoshkar-Ola, Russia
Прохорова Александра Александровна аспирант
Филиал ФБУ «Рослесозащита» «Центр защиты леса Чувашской Республики», Чебоксары, Россия
Prokhorova Alexandra Alexandrovna postgraduate
Branch FBU "Roslesozashchita" "Center of Forest Protection of the Chuvash Republic, " Cheboksary, Russia
Изучался рост лесных культур лиственницы в Республике Мордовия с целью селекционной оценки и выделения кандидатов в плюсовые деревья
We have studied the growth of larch plantations in the Republic of Mordovia in order to assess the breeding and selection of candidates for plus trees
Ключевые слова: ЛИСТВЕННИЦА СИБИРСКАЯ, Keywords: SIBERIAN LARCH, FOREST CULTURE,
ЛЕСНЫЕ КУЛЬТУРЫ, СЕЛЕКЦИОННАЯ SELECTION ESTIMATION, PLUS TREES
ОЦЕНКА, ПЛЮСОВЫЕ ДЕРЕВЬЯ
Введение. Необходимость повышения устойчивости насаждений, быстрого восстановления лесной среды и улучшения рекреационных функций лесных экосистем Среднего Поволжья обуславливает целесообразность более широкого применения в искусственном лесовосстановлении быстрорастущих, жизнестойких и ценных видов древесных растений, одним из которых является лиственница. Исследования показывают, что отдельные сохранившиеся культуры лиственницы старших возрастов сформировали устойчивые, высокопродуктивные насаждения и имеют запас более 600м3 на га, что свидетельствует о наличии в регионе перспективного для селекции и лесовосстановления ценного генофонда.
М. А. Карасева в своих работах [1, 2] отмечает, что выращивание
высокопродуктивных и биологически устойчивых насаждений в Среднем Поволжье в
1 Работа выполнена в рамках реализации ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным
направлениям развития научно-технологического комплекса России на на 2007 - 2013 годы» при финансовой поддержке Минобрнауки России (Государственный контракт №14.518.11.7055 от 20.07.2012 г.) на базе Биотехнологического комплекса по воспроизводству высших растений в условиях «чистой комнаты».
http://ej.kubagro.ru/2013/06/pdf/55.pdf
настоящее время приобретает осо бую актуальность, так как неблагоприятное климатическое, рекреаци онное и техногенное воздействие привело к деградации дубрав и усыханию ельников на значительных площадях. Необходимость повы шения устойчивости насаждений, быстрого восстановления лесной сре ды и улучшения рекреационных функций лесных экосистем региона обусловливает целесообразность более широкого применения в искус ственном лесовосстановлении и лесоразведении быстрорастущих, жиз нестойких и ценных видов древесных растений, одним из которых является лиственница.
В лесхозах Республики Мордовия [3] накоплен определенный опыт выращивания культур лиственницы сибирской. В насто ящее время эта культура создана на площади 1750 га, возраст старых культур составляет 60-80 лет. В период с 1959 по 1968 гг. в лесхозах республики отпад культур составил 33% (59 га). Приживаемость варьировала от 62,1% до 84,1%. Связи приживаемости с годом производства культур не наблюдается. Закономерности в сохранности лесных культур лиственницы, созданных в период с 1959-1969г. в зависимости от густоты посадки не обнаружено. Изучение динамики изменения высоты и диаметра культур лиственницы с возрастом показывает, что в Республике Мордовия до 55-летнего возраста культуры лиственницы имеют средние высоты и диаметры ниже, чем сосновые насаждения I и II классов бонитета, а в более старшем возрасте - как у культур сосны I класса бонитета.
По данным А.Н. Орнатского [4, 5], анализ состояния и продуктивность культур лиственницы в условиях Республики Мордовия показал неоднозначные результаты: лиственница по продуктивности в 30 лет уступает сосне, но превосходит ель и березу. С одной стороны резкое несоответствие почвенно-грунтовых условий экологическим свойствам полученных семян привело к полному выпадению культур. С другой -недостаточный учет отмеченных выше двух факторов привел к формированию культур лиственницы, уступающих по продуктивности древостоям местных видов. И лишь там, где более или менее удачно решены проблемы взаимодействия генотипа со средой, лиственница показала возможности усиления ресурсного потенциала лесов
региона. Запас таких насаждений варьирует от 290 до 520 м3 /га. Проведенные исследования показали возможность и целесообразность разведения лиственницы в культуре в изучаемом регионе.
Для создания лесных культур лиственницы требуются семена, количество которых определяется объёмами лесных культур. Главное условие, которое обеспечивает качество создаваемых культур - это отбор маточных насаждений, прошедших испытание в местных условиях [6].
Исследования показывают, что плюсовые деревья лиственницы, отобранные в культурах, характеризуются высокими показателями продуктивности. Опыт создания клоновых ЛСП лиственницы показывает возможность использования потомств плюсовых деревьев для целей семеноводства [7].
Цель работы: провести селекционную оценку лесных культур лиственницы с целью выделения кандидатов в плюсовые деревья.
Решаемые задачи: 1) изучить рост 45-50-летних культур лиственницы в Ардатовском лесничестве Республики Мордовия; 2) определить возможность отбора кандидатов в плюсовые деревья; 3) выполнить отбор кандидатов в плюсовые деревья.
Объекты исследования. Рост лиственницы изучался на трех участках лесных культур в Ардатовском лесничестве Республики Мордовия, заложенных в кварталах 7, 8, 70, в возрасте, соответственно, 50,47,45 лет. В квартале №7 заложена одна пробная площадь, в квартале №8 - пять пробных площадей и в квартале №70 - две пробные площади. Размеры проб в зависимости от учтенных на них растений (от 50 до 100 шт.) составляли от 400 до 1470м2. Почвы дерново-слабоподзолистые суглинистые, свежие, в квартале 8 - дерново-подзолистые легкосуглинистые, с наличием каменистых включений. Судя по живому напочвенному покрову, включающему в состав крапиву, медуницу, пижму, копытень, землянику, ландыш, почвы достаточно богаты элементами питания и благоприятны для роста лиственницы по механическому составу. Культуры созданы посадкой сеянцев в плужные борозды, с расстоянием между бороздами 2,5 - 3,0м, с шагом посадки 0,75м.
Методика исследоваий. На каждой пробной площади измерены от 50 до 100 штук деревьев. Всего измерено 504 дерева. У каждого дерева измеряли высоту и высоту до живой кроны высотомером марки Suunto, окружность ствола мерной лентой. Также отмечали качественные показатели: толщину сучьев, разделяя их на три группы - тонкие, средние, толстые; прямизну ствола. Все полученные данные подвергались статистической обработке в программе Microsoft Excel .
Интерпретация результатов. К моменту обследования число сохранившихся растений лиственницы на восьми пробных площадях оказалось неодинаковым (табл.1).
В расчете на 1 га число деревьев лиственницы варьировало от 440 до 1300 штук. Такая сохранность зависит не только от приживаемости после посадки, но и последующих уходов на данных лесокультурных площадях. По-видимому, сохранились наиболее быстрорастущие экземпляры, которые на первых этапах роста смогли выйти за пределы высоты мощного травяного покрова.
Показатели роста анализировались по двум параметрам: высоте и окружности ствола.
Таблица 1 - Количество пробных площадей (шт.), площадь (м2) и число деревьев на 1га
Квартал № пробы Размер пробной площади, м Площадь пробной площади, м2 Количество деревьев, шт. п. п. Количество, шт/га
7 1 20x35 700 52 740
8 1 10x39 390 50 1280
2 14,5x38 551 50 907
3 20x52 1040 100 960
4 48,5x21,5 1042,7 50 480
5 21,5x53 1139,5 50 440
70 1 42x35 1470,0 100 680
2 20x35 700 52 740
В расчете на 1 га число деревьев лиственницы варьировало от 440 до 1300 штук. Такая сохранность зависит не только от приживаемости после посадки, но и последующих уходов на данных лесокультурных площадях. По-видимому, сохранились наиболее быстрорастущие экземпляры, которые на первых этапах роста
смогли выйти за пределы высоты мощного травяного покрова.
Показатели роста анализировались по двум параметрам: высоте и окружности ствола.
Как видно из данных таблицы 2, высота лиственницы в изученных кварталах варьирует от 23,2 до 24,3 м, с пределами высоты - 8м - 33м. Коэффициент вариации в зависимости от пробы составляет 7,2 - 28 %, т. е. изменчивость высоты умеренная и большая.
Квартал Лет № пробы 5 V, % Мт Мах Р,%
7 50 1 23,6±0,18 1,7 7,2 20,0 26,0 1,0
8 47 1 22,9±0,91 6,43 28,1 7,5 31,0 4,0
2 25,4±0,83 5,89 23,2 11,5 33,0 3,3
3 21,6±0,57 5,68 26,4 8,0 32,0 2,6
4 27,2±0,55 3,89 14,3 15,5 33,0 2,0
5 27,0±0,43 3,07 11,4 16,0 32,0 1,6
Среднее по кв.№8 24,3±0,33 5,73 23,6 7,5 33,0 1,4
70 45 1 23,1±0,21 2Д5 9,3 15,0 26,8 0,9
2 23,3±0,32 2,29 9,8 17,0 30,0 1,4
Среднее по кв.№70 23,2±0,18 2,19 9,5 15,0 30,0 0,8
Сравнение высоты лиственницы в квартале №8 на пяти пробных площадях показало, что в пределах одного участка площадью 10 га параметры высоты в разных местах значительно отличаются. Высота на первой пробной площади составляет 22,9 м, а на пятой пробной площади - 27,0 м. Коэффициент достоверности различия ^=4,10) показывает, что отличия между высотами достоверны. Одним из главных факторов, влияющим на высоту деревьев, следует считать сохранность растений и сложившуюся густоту. О влиянии количества деревьев на рост можно проследить по распределению лиственницы по ступеням высоты на пробах в квартале №8 (рис. 1).
В одном и том же возрасте, в близких условиях роста, но при разной густоте, распределение деревьев по ступеням высоты неодинаково. При большой густоте (907-1280 шт./га ) деревья представлены как в низких ступенях высоты (до 14м) с долей 10 - 13 %, так и в высоких (24м и выше) с долей 26 - 37 %. На пробах с меньшей густотой (440-480 шт./га) наибольшая доля растений представлена в
Научный журнал КубГАУ, №90(06), 2013 года ступенях 24,1 - 34м (84 - 88 %).
Окружность ствола в культурах лиственницы на изучаемых участках (в
кварталах №7,8 и 70) соответственно, равна 95, 78 и 90см (или диаметр 30, 25, 29см) (таб. 3)
Таблица 3 - Статистические показатели ок )ужности ствола (см) лиственницы в культу рах
Квартал Лет № пробы ^1±ях 5 V, % Міп Мах Р, % d
7 50 1 94,9±2,69 19,4 20,4 54,0 147,0 2,8 30,2
8 47 1 59,5±2,56 18,1 30,5 28,0 87,0 4,3 18,9
2 62,2±2,56 18,1 29,1 22,9 105,0 4,1 19,8
3 61,9±1,59 15,9 25,7 27,5 99,8 2,6 19,7
4 109,8±3,5 24,8 22,6 42,9 155,0 3,2 34,9
5 112,8±3,08 21,8 19,3 47,1 144,8 2,7 35,9
среднее по кв. №8 78,0±1,76 30,4 39,0 22,9 155,0 2,5 24,8
70 45 1 90,7±1,53 15,3 16,9 59,0 130 1,7 28,9
2 88,1±2,35 16,9 19,3 55 131 2,7 28,0
среднее по кв.№70 89,8±1,29 15,9 17,7 55 131 1,4 28,6
Наибольшие показатели окружности ствола лиственницы выявлены в квартале №7 - 94,9 см, а в квартале №70 - наименьшие (89,8 см), но эти различия не
достоверны 1<1= 1,7. Достоверно меньше окружность ствола у деревьев в квартале №8,
как по сравнению с показателями в квартале №7 ^=5,26), так и по сравнению с окружностью ствола деревьев в квартале №70 ^=5,34).
Окружность ствола неодинакова не только в разных кварталах, но также в пределах одного квартала при разной густоте. В квартале №8 на пяти пробных площадях окружность, соответственно равна 59,5; 62,2; 61,9; 109,8; 112,8см. На пробных площадях с густотой 1280, 907, 960 шт./га окружность ствола составляет, соответственно, 59,5, 62,2, 61,9см. Показатель достоверности различия между этими величинами равен 0,7 - 0,8, следовательно окружность ствола на этих пробах достоверно не отличается. Наоборот, на пробе при густоте 1280 шт./га, окружность ствола составила 59,5см, что в 1,9 раз меньше, чем на пробе с густотой 440 шт./га, т.е. окружность ствола достоверно меньше ^=13,3). Следовательно, при меньшей густоте рост по диаметру светолюбивой лиственницы лучше, чем при большей густоте.
Распределение стволов лиственницы по ступеням толщины в квартале 8 по пробным площадям представлено на рисунке 2.
Рисунок 2 - Распределение деревьев по ступеням толщины в кв. №8
Основная доля растений - 53-62 % на пробных площадях с густотой 907-1280 шт./га приходится на ступени толщины - 20,1-50,0см. На пробах с количеством
деревьев 440-480 шт./га распределение иное. В ступенях толщины 20,1-50,0см деревьев нет. В ступенях 60,1-90 см - доля растений 3,8-8,0%. Наибольшая доля растений 72-82% приходится на ступени от 100,1 до 140см. Таким образом, распределение деревьев по ступеням толщины наглядно показывает, что лучший рост по диаметру у лиственницы наблюдается при густоте 440-480 шт./га.
Качественные характеристики ствола определяются такими показателями, как развитие живой кроны, степень очищения ствола от сучьев и искривление ствола.
Степень развития кроны характеризует протяженность ствола до кроны. Протяженность ствола до живой кроны у лиственницы на разных пробах составляет 9,7 - 16,3м, с пределами от 0,5 до 23м. Доля живой кроны от общей высоты составляет 36-55 %, это говорит о том, что крона у лиственницы хороша развита.
Очищение ствола от сучьев происходит на разной высоте, начиная с 1м до 15м, но преимущественно с 4 - 8м. Оно зависит от густоты насаждений и от толщины сучков. По толщине сучки разделены на тонкие, средние, толстые. Их соотношение на разных пробах неодинаково, например, в квартале №8 на пробной площади №4 деревья с тонкими сучками составляют 52%, с толстыми - 14%, на пятой пробе, соответственно, 48 и 14%. В квартале №70 соотношение деревьев с тонкими и толстыми сучками следующее: на пробе №1 - 75 и 8%, на пробе №2 - 38 и 8%. Т.е., преимущественно, на изучаемых участках лиственница имеет тонкие и средние по толщине сучки.
Для лиственницы характерно искривление ствола. На разных пробных площадях количество искривленных стволов неодинаково, также как и степень искривления. Искривление стволов начинается с 4м, у некоторых стволов с 6, 8м, других - с 10м и на большей высоте. Доля искривленных стволов в квартале №8 варьирует от 32 до 63,3%, в квартале №70- 17,3-25% искривленных стволов.
Исследования показали, что 40-50-летние насаждения лиственницы отличаются по количественным показателям. Сравнение показателей роста с таблицами хода роста для культур лиственницы, составленной В.П.Тимофеевым, показало, что изучаемые культуры относятся к древостоям I класса бонитета.
Распределение по ступеням высоты и окружности показало, что на всех пробных площадях выделяется группа растений, существенно превосходящая по высоте и окружности средние деревья. Среди них на каждой пробной площади были выделены кандидаты в плюсовые деревья, в первую очередь по количественным признакам, а затем по качественным: прямизне ствола, толщине сучьев - с тонкими сучками, а также по степени очищения стволов от сучьев, высоте до живой кроны (табл. 4)
Таблица 4 - Статистические показатели кандидатов деревьев лиственницы в плюсовые
Показатели ** ± sx 5 у% Min Мах Р%
Высота, м 28,9 ± 0,22 1,7 5,9 26,5 33,0 0,8
Окружность ствола, см 124,2±1,4 10,6 8,5 108,1 155,0 1Д
Высота до живой кроны, м 16,3±0,3 2,3 14,3 6,5 20,0 1,9
Деревья лиственницы, выделенные кандидатами в плюсовые деревья, имеют высоту на 10 - 15 % выше среднего дерева, окружность ствола больше среднего дерева на 130 - 150 %. Эти деревья имеют прямые стволы, хорошо развитую конусовидную крону, с протяженностью 12 - 14м, с долей 50 - 56 % от длины ствола, тонкие сучья и хорошо очищенные от них стволы. Всего выделен 51 кандидат в плюсовое дерево.
Выводы.
Исследуемые лесные культуры лиственницы в Ардатовском лесничестве Республики Мордовия следует считать наиболее адаптированными в условиях интродукции. Деревья, выделенные в кандидаты плюсовые, следует аттестовать и использовать для создания лесосеменных плантаций.
Работа выполнена в рамках реализации ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на на 2007 - 2013 годы» при финансовой поддержке Минобрнауки России (Государственный контракт №14.518.11.7055 от 20.07.2012 г.) на базе Биотехнологического комплекса по воспроизводству высших растений в условиях «чистой комнаты».
Список литературы
1. Карасева, М.А. Лиственница сибирская в Среднем Поволжье: научное издание/М.А. Карасева. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2003. - 376с.
2. Карасева, М. А. Эколого-физиологические и агротехнические основы выращивания
культур лиственницы сибирской (Larix sibirica Led.) в Среднем Поволжье: автореф. дис. ... д-р. с-х. наук: 06.03.01 /М.А. Карасева. - Йошкар-Ола, 2004. -48с.
3. Орнатский, А.Н. Опыт создания культур лиственницы сибирской в лесхозах Республики Мордовия /А.Н. Орнатский//Экол. и леса Поволжья, Марийск. гос. техн. ун-т. - Йошкар-Ола, 1999. -С.179-181.
4. Орнатский, А.Н. Изучение таксационно-лесоводственных показателей культур лиственницы в Республике Мордовия /А.Н. Орнатский// Соврем, пробл. учета и рац. использ. лес. ресурсов: Матер, докл. регион, науч.-практ. конф., посвящ. 100-летию со дня рожд. д-ра с.-х. наук, проф. М.Л.Дворецкого, Йошкар-Ола, 27 янв., 1998. - Йошкар-Ола. 1998. - С.120-121.
5. Орнатский, А.Н. Обогащение лесных ресурсов Республики Мордовия посредством интродукции лиственницы сибирской: автореф. дис. ... канд. биол. наук: 03.00.32 /А.Н. Орнатский. -Йошкар-Ола, 2002. - 16с.
6. Карасева, М. А.Биоэкологические основы выращивания культур лиственницы сибирской в Среднем Поволжье/М. А. Карасева//Повышение устойчивости и продуктивности дубрав, опыт и перспективы выращивания насаждений лиственницы в европейской части России. Материалы совещания - семинара.-Казань, 2005.-С.86-91.
7. Лебедева, Э. П. Перспективы создания лесосеменной базы лиственницы на генетико-селекционной основе/Э. П. Лебедева, Е. В. Прохорова// Повышение устойчивости и продуктивности дубрав, опыт и перспективы выращивания насаждений лиственницы в европейской части России. Материалы совещания - семинара.-Казань, 2005.-С.207-212.
References
1. Karaseva, М.A. Listvennica sibirskaja v Srednem Povolzh'e: nauchnoe izdanie/M.A. Karaseva. - Joshkar-Ola: MarGTU, 2003. - 376s.
2. Karaseva, M.A. Jekologo-fiziologicheskie i agrotehnicheskie osnovy vyrashhivanija kul'tur listvennicy sibirskoj (Larix sibirica Led.) v Srednem Povolzh'e: avtoref. dis. ... d-r. s-h. nauk: 06.03.01 /М.А. Karaseva. - Joshkar-Ola, 2004. - 48s.
3. Omatskij, A.N. Opyt sozdanija kul'tur listvennicy sibirskoj v leshozah Respubliki Mordovija
/A.N. Omatskij//Jekol. i lesa Povolzh'ja, Marijsk. gos. tehn. un-t. - Joshkar-Ola, 1999. - S.179-181.
4. Omatskij, A.N. Izuchenie taksacionno-lesovodstvennyh pokazatelej kul'tur listvennicy v
Respublike Mordovija /A.N. Omatskij// Sovrem. probl. ucheta i rac. ispol'z. les. resursov: Mater, dokl. region, nauch.-prakt. konf., posvjashh. 100-letiju so dnja rozhd. d-ra s.-h. nauk, prof. M.L.Dvoreckogo, Joshkar-Ola, 27janv., 1998. - Joshkar-Ola. 1998. - S. 120-121.
5. Omatskij, A.N. Obogashhenie lesnyh resursov Respubliki Mordovija posredstvom
introdukcii listvennicy sibirskoj: avtoref. dis. ... kand. biol. nauk: 03.00.32 /A.N. Omatskij. - Joshkar-Ola, 2002. - 16s.
6. Karaseva, M. A.Biojekologicheskie osnovy vyrashhivanija kul'tur listvennicy sibirskoj v
Srednem Povolzh'e/M. A. Karaseva//Povyshenie ustojchivosti i produktivnosti dubrav, opyt i perspektivy vyrashhivanija nasazhdenij listvennicy v evropejskoj chasti Rossii. Materialy soveshhanija -seminara.-Kazan', 2005.-s.86-91.
7. Lebedeva, Je. P. Perspektivy sozdanija lesosemennoj bazy listvennicy na
genetiko-selekcionnoj osnove/Je. P. Lebedeva, E. V. Prohorova// Povyshenie ustojchivosti i produktivnosti dubrav, opyt i perspektivy vyrashhivanija nasazhdenij listvennicy v evropejskoj chasti Rossii. Materialy soveshhanija - seminara.-Kazan', 2005.-s.207-212.
