В дендрарии Горнотаежной станции планомерное изучение роста и развития инорайонных видов сосны ведется с 1972 года, а первые посадки сосен датируются 1935 годом [1]. В настоящее время в дендрарии растет пять видов сосны, естественный ареал которых находится в различных регионах Европы. В дендрарии сосны растут в рядовых посадках на четырех обособленных участках, разделенных естественной лесной растительностью [4]. В настоящее время уже изучены фенология и некоторые элементы физиологии сосен, дана оценка перспективности интродукции по комплексу показателей [6]. В данной статье анализируются результаты динамики семеношения сосен, дается биометрическая характеристика шишек и посевных качеств семян.
Объекты и методы исследований
В дендрарии Горнотаежной станции растет 5 видов европейских сосен.
Сосна обыкновенная P. sylvestris L. растет на участке Европейской флоры в рядовой посадке. Расстояние между рядами 4 м, между отдельными растениями 3 м. Средняя часть южного склона, уклон 11°. Выше и ниже по склону расположены ряды других хвойных и лиственных культурных растений. С востока и запада примыкает стена естественного дубняка. Почва бедная, пылевато-суглинистая, однако сильного пересыхания не наблюдается. Подстилка в основном из хвои, живой напочвенный покров очень редкий из-за сильного затенения кронами сосны, в основном это осоки, встречается вика однопарная.
Сосна черная P. nigra Endl. растет на участке «Старый дендрарий» в средней части северного склона. Уклон местности 14°. Расстояние между деревьями в ряду 2-3 метра. Со всех сторон сосны вплотную окружает другая древесно-кустарниковая растительность дендрария. Травяной покров редкий из-за густо растущего кустарника. Почва довольно плодородная с гумусовым горизонтом около 5 см, достаточно увлажненная.
Сосна крючковатая P. hamata D. Sosn. Участок «Европейская флора», нижняя часть южного склона с уклоном местности 10°. Размещение посадочных мест свободное, среднее расстояние между растениями 4 м. Почва более богатая и увлажненная, чем в месте роста сосны обыкновенной. По причине более свободного стояния деревьев нет большого затенения кронами почвы, поэтому сильно развит травяной покров. В основном это злаки и клевер красный.
Сосна горная P. montana Mill. (P. mugo Turra) растет на участке «Североамериканская флора» в средней части южного склона. Уклон местности небольшой, 3°. Расстояние между растениями 2 м. Выше по склону растет естественный лес (дубняк), ниже по склону расположены рядовые посадки дендрария из других древесно-кустарниковых растений. Почва дресвяная, периодически сухая, гумусовый горизонт не более 1 см. Подстилка в основном из хвои, живой напочвенный покров очень редкий из-за сильного затенения кронами сосны.
Место произрастания сосны Палласа P. pallasasiana Lamb в дендрарии - участок «Центральный», средняя часть пологого северного склона. Сосну окружает древесно-кустарниковая растительность из числа интродуцентов, затенение сосны отсутствует. Травянистый покров средней густоты представляет собой лесное разнотравье. Почва среднего плодородия и достаточно увлажненная.
Ежегодный учет количественной составляющей семеношения сосен с определением балла урожайности проводился по методике, адаптированной нами применительно к условиям дендрария [6]. Длину и ширину шишек измеряли штангенциркулем с точностью 0,5 мм. Всхожесть и энергию прорастания семян определяли по ГОСТ 13056.6-75.
Результаты и обсуждение
При изучении семенной продуктивности использовали следующие показатели: размещение шишек по поверхности кроны с указанием места наибольшей концентрации шишек в текущем году, количество шишек на одной средней ветви.
Существуют различия между видами в отношении размещения зрелых шишек на поверхности кроны. Так, шишки сосен черной и обыкновенной можно наблюдать на ветвях по всей поверхности кроны (табл. 1). У сосен Палласа и крючковатой шишки на ветвях в нижней части кроны отсутствуют, а у сосны горной, имеющей стланиковидную форму роста, шишки присутствуют на всех ветвях, освещенных прямым солнечным светом. Основная концентрация урожая шишек у сосен Палласа, черной и крючковатой сконцентрирована в привершинной части. У сосны обыкновенной и горной шишки по поверхности кроны распределены более равномерно. Все вышесказанное касается тех лет, когда балл урожайности по шкале [6] был равен или близок к наивысшему. В годы с небольшой урожайностью эти закономерности нечетко выражены и шишки можно наблюдать лишь на хорошо освещенных ветвях в привершинной части кроны. Наибольшее количество шишек в пересчете на одну среднюю ветвь - у сосен обыкновенной и крючковатой. Эти же виды характеризуются наибольшей интенсивностью семеношения среди данной группы сосен.
Таблица 1
Семеношение сосен в дендрарии
|
Виды |
Размещение шишек в кроне, №№ мутовок |
Основная концентрация урожая, №№ мутовок |
Количество шишек на 1 среднюю ветвь
|
Примечания
Примечания |
||
|
Минимальное |
Максимальное |
Среднее |
||||
|
Сосна Палласа |
2 - 7 |
2-3 |
2 |
14 |
9 |
Размещение шишек равномерное |
|
С. черная |
Вся крона |
2-3 |
1 |
12 |
5 |
Плодоносят отдельные ветви |
|
С. обыкновенная |
Вся крона |
Равномерно |
1 |
26 |
12 |
Размещение шишек равномерное |
|
С. крючковатая |
2-8 |
2-5 |
3 |
23 |
12 |
Размещение шишек равномерное |
|
С. горная |
Освещенные ветви |
Равномерно |
1 |
6 |
3 |
Стланиковидная форма |
Лучшие показатели лабораторной всхожести и энергии прорастания семян отмечаются у сосен обыкновенной и крючковатой (табл. 2). Хуже всех эти показатели у сосны горной. Среди семян, не проросших в процессе проведения анализа, подавляющее большинство оказались и пустыми, без зародыша. Загнивших семян наблюдается совсем небольшое количество, что косвенно может свидетельствовать о благоприятной фитопатогенной обстановке в месте расположения дендрария.
Таблица 2
Качественная характеристика семян сосен
|
|
Энергия |
Лабораторная |
Непроросшие семена, % |
Грунтовая |
||
|
Растения |
прорастания, % |
всхожесть, % |
пустые |
загнившие |
здоровые |
всхожесть,% |
|
С. горная |
12 |
20 |
71 |
6 |
3 |
9 |
|
С. Палласа |
40 |
52 |
35 |
2 |
1 |
43 |
|
С. обыкновенная |
60 |
68 |
20 |
2 |
0 |
56 |
|
С. черная |
32 |
42 |
8 |
0 |
0 |
25 |
|
С. крючковатая |
57 |
66 |
18 |
4 |
2 |
57 |
Анализ на грунтовую всхожесть проводили нестратифицированными семенами весной в условиях закрытого грунта в ящиках под навесом из полиэтиленовой пленки. Наилучшая всхожесть была у сосен Палласа, обыкновенной и крючковатой, хуже всего всходили семена сосны горной.
Шишки сосен отличаются размерами и формой (таблица 3). По соотношению длины и ширины шишки сосен Палласа, обыкновенной, черной и крючковатой можно отнести по форме к конусовидным. Форма шишек у сосны горной ближе к узкоконусовидной. Самые крупные семена у сосен обыкновенной и крючковатой, самые мелкие - у сосны горной.
Наибольшее количество семян в шишке - у сосен обыкновенной и крючковатой. У сосны Палласа, несмотря на самые крупные шишки, семян в них наименьшее количество среди изучаемой группы сосен. Шишки в пределах вида отличаются по величине и количеству семян. Так, расхождение между минимальным и максимальным количеством семян в шишке у сосен Палласа и горной значительно меньше, чем у остальных видов.
Таблица 3
Характеристика шишек и семян разных видов сосны
|
Показатели |
Сосна Палласа |
Сосна обыкновенная |
Сосна горная |
Сосна крючковатая
|
Сосна черная |
|
1. Длина шишки средняя |
67 мм |
52 |
47,2 |
58 |
52 |
|
2. Ширина шишки средняя |
28 мм |
22 |
20,1 |
25 |
26 |
|
3. Коэффициент формы |
2,3 |
2,4 |
2,3 |
2,3 |
2,0 |
|
4. Длина семени |
4,0 мм |
5,2 |
3,3 |
5,4 |
5,3 |
|
5. Ширина семени |
2,9 мм |
3,9 |
2,2 |
3,1 |
2,9 |
|
6. Длина крыла |
23,0 мм |
22,6 |
12,0 |
21,4 |
23,2 |
|
7. Ширина крыла |
5,2 мм |
5,4 |
4,4 |
4,8 |
5,8 |
|
8. Количество семян в 1 шишке среднее |
18 |
38 |
21 |
43 |
21 |
|
9. Среднее количество семенных чешуй |
82 |
73 |
65 |
85 |
76 |
|
10. Семян в 1 шишке: max/min |
27/10
|
44/19 |
31/12 |
51/24 |
38/12 |
|
11. Семенных чешуй в шишке: max/min |
92/65
|
89/62 |
65/44 |
92/68 |
86/53 |
|
12. Отношение количества чешуй к количеству семян |
4,5 |
1,9 |
3,1 |
2,0 |
3,6 |
Отношение количества семенных чешуй к количеству семян в шишке характеризует выход семян, или наполненность шишки семенами. Чем выше этот показатель, тем ниже выход семян относительно размеров самой шишки, т.е. ее наполненность семенами. Наилучшие показатели по наполненности у сосен обыкновенной и крючковатой, наименьший выход семян у сосны Палласа.
Выводы
Общее количество и особенности распределения шишек по поверхности кроны, группирование основного урожая на ветвях разных ярусов зависит от размещения посадочных мест на местности и особенностей освещения крон. Различия в размерах и форме шишек и семян зависят от ботанической характеристики видов. Такие параметры, как наполненность шишки и выход семян, зависят от внешних причин (общее состояние дерева, его возраст, освещение кроны и наличие перекрестного опыления, т.е. от количества рядом растущих деревьев данной породы). Уровень семеношения у всех пяти видов сосен оценивается положительно, несмотря на имеющиеся фактические различия. Это говорит о том, что наследственные качества изучаемых интродуцентов в достаточной степени соответствует климатическим условиям Приморского края, а значит их дальнейшая интродукция может быть перспективна в данных условиях.
Рецензенты:
Зориков П.С., д.б.н., профессор, директор Горнотаежной станции ДВО РАН, г. Уссурийск;
Москалюк Т.А., д.б.н., доцент, г.н.с. лаборатории экологии растительного покрова БСИ ДВО РАН, г. Уссурийск.
Библиографическая ссылка
Репин Е.Н. СЕМЕННАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ЕВРОПЕЙСКИХ ВИДОВ СОСНЫ В ДЕНДРАРИИ ГОРНОТАЕЖНОЙ СТАНЦИИ ДВО РАН // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 5. ;URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=21555 (дата обращения: 16.02.2025).