ЭКОЛОГИЯ, 2013, № 4, с. 263-267
УДК 582.475.2:581.522.68
ВЛИЯНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА СЕЗОННЫЙ РОСТ ДЕРЕВЬЕВ ЛЬМиБ ШСШЛ (Ь) MOENCH. В СЕВЕРНОЙ КАРЕЛИИ © 2013 г. И. Т. Кищенко*, И. В. Вантенкова**
*Петрозаводский государственный университет 185910Петрозаводск, просп. Ленина, 33 е-шаП: ivanki@karelia.ru **Управление Россельхознадзора по Республике Карелии, Архангельской области и Ненецкому автономному округу 185035 Петрозаводск, ул. Мурманская, 22 е-шаП: irinavantenkova@yandex.ru Поступила в редакцию 23.04.2012 г.
В подзоне северной тайги (Северная Карелия) исследовали деревья ольхи серой, произрастающие в типе леса ольшаник злаково-разнотравный. Установлено, что особенности роста побегов, листьев и стволов ольхи серой обусловлены влиянием ряда экологических факторов, главнейшим из которых является температура воздуха.
Ключевые слова: ольха серая, вегетативные органы, экологические факторы, сезонный рост.
Б01: 10.7868/80367059713040070
Выяснение зависимости между началом, окончанием и интенсивностью роста отдельных вегетативных органов дерева, с одной стороны, и изменением климатических факторов — с другой, представляет не только теоретический, но и практический интерес. Влияние климатических факторов на сезонный рост лесообразующих видов изучали многие отечественные и зарубежные исследователи (М1ко1а, 1950; Ког1оУ8к1, 1963; Смирнов, 1964; Острошенко, 1982; Кищенко, 2000), однако ольха серая в этом аспекте остается совершенно не изученной.
Цель настоящей работы — установить характер и степень влияния важнейших климатических факторов на рост вегетативных органов деревьев Л1ПШ incana.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
Продолжительность и интенсивность сезонного роста побегов, листьев и стволов ольхи серой (деревьев Л1пш incana Ь.) исследовали в 2005— 2006 гг. в Северной Карелии (северная тайга, Муезерский муниципальный район, 63°50' N 30°45' Е). Деревья Л1пш incana произрастают в условиях ольшаника злаково-разнотравного: средний возраст деревьев — 65 лет, средняя высота — 11м, средний диаметр стволов — 14 см.
Закладку пробных площадей и геоботаническое описание лесных фитоценозов проводили
по общепринятым методикам (Полевая геоботаника, 1964; Программа и методы, 1974). На каждой из двух пробных площадей выбирали по 10 учетных деревьев II—III классов роста и развития (по Крафту).
Наблюдения за ростом побегов (без их срезания) проводили по методике А.А. Молчанова и В. В. Смирнова (1967). Длину стеблей у побегов второго порядка ветвления с юго-западной части кроны измеряли на высоте около 2 м с момента набухания вегетативных почек. Площадь листьев (в основании молодых ауксибластов) оценивали с момента распускания вегетативных почек до полного прекращения роста через каждые 3 сут. Для этого листовые пластинки оконтуривали карандашом на белой бумаге, во время камеральной обработки площадь оконтуренных участков (т.е. площадь листьев на определенную дату) измеряли планиметром.
Для изучения сезонного радиального прироста древесины ствола у каждого учетного дерева отбирали образцы древесины через каждые 5 сут после начала деятельности камбия по методике А.А. Молчанова и В.В. Смирнова (1967). У ствола на высоте 1.3 м вырезали, начиная с его западной стороны, фрагмент тканей ствола, включающий кору и древесину. Для этого на исследуемой части ствола при помощи струга снимали пробку, стараясь не повредить нижележащие ткани коры.
Таблица 1. Температурный режим воздуха в период роста деревьев А1пш ¡пеана
Начало роста
Кульминация прироста
Год наблюдений дата среднесуточная температура воздуха, °С сумма положительных температур, °С дата среднесуточная температура воздуха, °С сумма положительных температур, °С дата среднесуточная температура воздуха, °С сумма положительных температур, °С
Побеги
2005 31.У ± 2 8.0 521 1.У1-6.У11 19.4 1110 20.У11 ± 3 15.0 1526
2006 30.У ± 1 9.1 529 24—30.У1 19.6 878 24.У11 ± 2 15.4 1416
Окончание роста
Листья
2005 1.У1 ± 3 9.4 547 29.У1-5.У11 19.4 1099 18.УШ ± 3 12.0 2106
2006 2.У1 ± 1 9.8 571 30.У1-21.У11 17.0 1369 20.УШ ± 2 13.7 2172
Стволы
2005 20.У1 ± 2 14.6 877 20—25УП 18.4 1584 23.У111 ± 2 13.3 2091
2006 22.У1 ± 1 16.8 968 5—24.У11 19.3 1455 18.УШ ± 2 15.4 2135
Скальпелем делали два параллельных надреза длиной 1.5 см на расстоянии около 0.5 см друг от друга на глубину не менее двух годичных слоев. Затем участки коры между ними перерезали сверху и снизу двумя параллельными надрезами через 2 мм и вынимали кусочки коры. После этого стамеской с шириной лезвия 5 мм делали зарубки на этих местах на глубину, чуть меньшую, чем два первых параллельных надреза. При помощи стамески вынимали образец размером 1.0 х 0.5 см, стараясь не отделять кору от древесины. Образцы тканей ствола отбирали вдоль воображаемой спирали — снизу вверх и слева направо. Между углублениями от взятых участков древесины должны оставаться ненарушенные участки ствола шириной около 1 см. Препараты древесины готовили для просмотра при помощи микротома GRANUM-202 (Яценко-Хмелевский, 1954). Ширину слоя древесины текущего года измеряли в трех местах (начиная от камбиальной зоны до зоны поздней древесины прошлого года) с точностью до 1 мкм, используя микроскоп МБМ с микрометром МОВ.
Объем выборки по каждому сроку наблюдений (на каждой пробной площади) составил по 25 побегов и листьев (на одном учетном дереве) и по 10 образцов тканей ствола. Величину суточного прироста определяли как разницу в величинах показателя между последующим и предшествующим наблюдениями, отнесенную к числу суток этого периода.
По результатам наблюдений за ростом вегетативных органов был сформирован банк данных, обработанный с помощью рекомендуемых для этих целей методов вариационной статистики (Елагин, 1976). Статистическая обработка материалов наблюдений показала, что при определении
среднеарифметической величины прироста побегов показатель точности опыта составил 4—6%, а коэффициент вариации 13—24%, листьев — соответственно 4—5 и 10—20%, ствола — 6—8 и 16—28%.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Результаты исследований показали, что у деревьев А1пш ¡пеапа рост побегов начинался при среднесуточной температуре воздуха +8.0...+9.1°С (табл. 1). Сумма положительных температур к этому времени достигала 521—529°С. Сроки начала данной фенофазы за годы исследований отмечались почти одновременно — 30 и 31.У. В дальнейшем темпы роста побегов также продолжали испытывать влияние температуры воздуха: при ее повышении прирост соответственно усиливался. Например, в 2005 г. в период с 4 по 6.У1 температура воздуха достигла +14.4°С, а суточный прирост побегов составил 3.0 мм. Затем, с 13 по 18.У1, произошло снижение температуры воздуха до + 11.1°С, и величина прироста соответственно уменьшилась до 2.2 мм. Максимальный прирост побегов наблюдался с 24.У1 по 6.У11 и приходился на период с наиболее высокой температурой воздуха —ь19.4...+19.6°С. Суточный прирост побегов в это время достигал 4.0—4.1 мм, или 2.9—4.5% от величины годичного прироста (табл. 2, 3).
К моменту кульминации прироста побегов сумма положительных температур повышалась до 878—1110°С. В это время между интенсивностью роста побегов и температурой воздуха отмечалась сильная прямолинейная зависимость (г = +0.5.+0.8) (табл. 4). К аналогичному выводу ранее пришли К.С. Бобкова с соавт. (1989). После кульминации прироста побегов зависимость между интенсив-
ВЛИЯНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ 265
Таблица 2. Некоторые характеристики прироста вегетативных органов у деревьев А1пт теапа
Год наблюдений Максимальный суточный прирост Годичный прирост Продолжительность роста, сут
побеги, мм листья, 2 мм стволы, мкм побеги, см листья, 2 см2 стволы, мм побеги листья стволы
2005 4.0 ± 0.15 16.8 ± 0.4 129 ± 5.0 13.6 ± 0.5 5.5 ± 0.2 6.2 ± 0.4 50 ± 2 79 ± 3 57 ± 2
2006 4.1 ± 0.17 20.8 ± 0.5 105 ± 4.3 9.0 ± 0.3 6.8 ± 0.3 6.5 ± 0.4 52 ± 3 80 ± 4 63 ± 3
Таблица 3. Среднесуточная температура воздуха и суточный прирост вегетативных органов у деревьев А1пт гпеапа
Дата Температура Побеги Листья Стволы
наблюдения воздуха, °С мм % 2 мм % мкм %
2005 г.
27-31У 8.3
1-3.У1 11.2 2.4 ± 0.05 1.8 0.5 ± 0.01
4-7.У1 14.4 3.0 ± 0.08 2.2 2.8 ± 0.08 0.5
8-12.У1 13.5 2.8 ± 0.06 2.0 3.8 ± 0.14 0.7
13-18.У1 11.1 2.2 ± 0.04 1.6 4.0 ± 0.14 0.7
19-23.У1 19.3 2.5 ± 0.04 1.8 6.8 ± 0.30 1.2 107 ± 3.0 1.7
24-30.VI 19.4 3.1 ± 0.07 2.3 9.6 ± 0.50 1.7 125 ± 3.9 2.0
1-6.УП 19.4 4.0 ± 0.12 2.9 16.8 ± 0.63 3.0 129 ± 4.1 2.0
7-12.УП 18.4 3.2 ± 0.09 2.4 14.2 ± 0.52 2.6 122 ± 4.3 1.9
13-19.УИ 15.0 2.6 ± 0.06 1.9 12.8 ± 0.41 2.1 111 ± 3.4 1.7
20-23.УИ 15.2 11.6 ± 0.31 2.1 103 ± 3.2 1.6
24-26.УИ 15.4 9.2 ± 0.30 1.3 100 ± 3.8 1.5
27-31.УП 15.0 8.4 ± 0.31 1.5 96 ± 3.6 1.5
1-8.УШ 15.7 6.2 ± 0.20 1.1 91 ± 3.5 1.4
9-16.УШ 16.9 4.6 ± 0.20 0.8 88 ± 3.3 1.4
17-23.УШ 14.4 3.6 ± 0.20 0.6 10 ± 0.04 0.2
24-27.УШ 16.6
2006 г.
1-3.У1 10.1 0.2 ± 0.01 0.2 0.5 ± 0.01
4-7.У1 10.0 0.9 ± 0.01 1.0 1.5 ± 0.04
8-12.У1 12.4 0.9 ± 0.01 1.0 2.5 ± 0.09
13-18.У1 17.9 1.1 ± 0.03 1.2 4.4 ± 0.18 1.0
19-23.У1 19.3 2.9 ± 0.10 3.2 9.2 ± 0.30 1.4 92 ± 4.8 1.4
24-30.VI 18.8 4.1 ± 0.13 4.4 11.8 ± 0.48 1.8 101 ± 4.2 1.6
1-6.УП 16.7 2.3 ± 0.06 2.6 13.6 ± 0.61 2.1 105 ± 4.4 1.6
7-12.УП 21.0 2.1 ± 0.05 2.3 14.4 ± 0.62 2.2 96 ± 4.7 1.5
13-19.УИ 16.9 1.8 ± 0.04 2.0 18.2 ± 0.73 2.8 90 ± 4.4 1.5
20-23.УИ 12.8 1.7 ± 0.03 1.9 19.0 ± 0.75 2.9 88 ± 4.3 1.4
24-26.УИ 17.0 20.8 ± 0.85 3.1 83 ± 4.9 1.3
27-31.УП 10.6 6.6 ± 0.19 1.0 76 ± 3.7 1.2
1-8.УШ 16.0 6.2 ± 0.17 1.0 71 ± 3.5 1.1
9-16.УШ 16.2 6.2 ± 0.16 1.0 66 ± 2.3 1.0
17-23.VШ 14.0 0.5 ± 0.01 60 ± 2.2 0.9
24-27.УШ 16.2
Примечание. Величина суточного прироста в % от величины годичного прироста.
Таблица 4. Зависимость между интенсивностью роста вегетативных органов деревьев А1пш ¡пеапа и факторами среды
Фактор среды Год наблюдений Коэффициент корреляции*
Побеги
Температура воздуха 2005 0.52
2006 0.79
Влажность воздуха 2005 0.41
2006 0.71
Осадки 2005 0.45
2006 0.43
Продолжительность 2005 —0.07
солнечного сияния 2006 —0.11
Лист
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.