Внутривидовое разнообразие Pinus sylvestris L. в географических культурах Центральной лесостепи. С. 84–98

УДК

630*232+630*174.753

DOI:

10.37482/0536-1036-2023-3-84-98

Аннотация

Географические культуры сосны обыкновенной в Центральной лесостепи, созданные М.М. Вересеным в 1959 г., стали природной лабораторией для проведения генетико-экологических исследований с целью решения практических вопросов лесосеменного районирования. Изучение внутривидового разнообразия Pinus sylvestris L. в географических культурах Центральной лесостепи позволяет проследить закономерности формирования культур разного происхождения при различном уровне экологических, генетических и климатических факторов. Представлены результаты многолетних обследований географических культур P. sylvestris L. в Центральной лесостепи. Результаты позволяют говорить о сильной степени влияния экологических и генетических факторов на особенности роста, устойчивость, стволовую продуктивность и репродуктивную способность сосны обыкновенной в новых условиях произрастания. Изучение изменчивости морфометрических показателей генеративных органов сосны обыкновенной в географических культурах свидетельствует о воздействии экологических, географических и генетических факторов на способность к семеношению, размеры, окраску шишек, окраску и массу 1000 шт. семян, выход семян, полнозернистость, энергию прорастания, абсолютную всхожесть. Генетические факторы, которые запрограммированы происхождением, определяют константу различия между размерами и цветом шишек и семян, а также на фоне погодных условий – репродуктивную способность в новом месте произрастания в зависимости от происхождения. Так, нами отмечено, что сосна обыкновенная разного географического происхождения вступает в фазу «цветения» в различные сроки: северные климатипы на 5–7 дней раньше, южные – на 5 дней позднее, чем местный (воронежский климатип). Изменчивость параметров генеративных органов сосны также зависит от ее географического происхождения, размер и масса шишки находятся в прямой зависимости от географической широты. При продвижении с севера на юг длина и масса шишки увеличиваются. Выход семян при свободном опылении к фактору географического происхождения строго не приурочен, так как климатипы окружены различными опылителями. Масса 1000 шт. семян изменяется с той же закономерностью, что и в естественных древостоях ареала сосны: с увеличением географической широты происхождения климатипа возрастает и масса. При перемещении сосны обыкновенной в новые условия произрастания прослеживается существенное влияние генетических факторов, которые и определяют устойчивость, стволовую продуктивность и репродуктивную способность вида.

Сведения об авторах

Т.Е. Галдина*, канд. с.-х. наук, доц.; ResearcherID: AAR-5879-2020, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3573-1570
А.И. Чернодубов, д-р с.-х. наук, проф.; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5395-4006
М.И. Михайлова, аспирант; ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4767-8233
Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова, ул. Тимирязева, д. 8, г. Воронеж, Россия, 394087; tatyana_galdina@mail.ru*, schaxina.mary@yandex.ru

Ключевые слова

географические культуры, сосна обыкновенная, репродуктивная способность, фенологические наблюдения, семена, генеративные органы, масса 1000 шт. семян, масса шишки, длина шишки, толщина шишки, выход семян, окраска семян, энергия прорастания семян, всхожест

Для цитирования

Галдина Т.Е., Чернодубов А.И., Михайлова М.И. Внутривидовое разнообразие Pinus sylvestris L. в географических культурах Центральной лесостепи // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 3. С. 84–98. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-3-84-98

Литература

1. Агафонова Г.В. Влияние происхождения семян сосны на рост семенного потомства в условиях Среднего Урала // Повышение продуктивности лесов Урала. Свердловск: Урал. лесотехн. ин-т, 1990. С. 106–109. 

2. Галдина Т.Е. Рост сосны обыкновенной в географических культурах центральной лесостепи // Дендроэкология и лесоведение: материалы Всерос. конф., посвящ. 50-летию Сиб. отд-ния РАН, Красноярск, 02–04 окт. 2007 г. Красноярск: Ин-т леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, 2007. С. 30–32. 

3. Галдина Т.Е., Романова М.М. Исследование особенности роста географических культур сосны обыкновенной в условиях Центральной лесостепи // Политематич. сетевой электрон. науч. журн. КубГАУ. 2017. № 127(03). С. 865–874. https://doi.org/10.21515/1990-4665-127-060

4. Галдина Т.Е., Романова М.М., Токорева М.О. Состояние географических культур сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в условиях Центральной лесостепи // Политематич. сетевой электрон. науч. журн. КубГАУ. 2012. № 77(03). С. 10–20. 

5. Ирошников А.И. Географические культуры хвойных в Южной Сибири // Географические культуры и плантации хвойных в Сибири. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1977. С. 4–110. 

6. Кузьмин С.Р. Динамика радиального роста сосны обыкновенной в географических культурах на дерново-подзолистой песчаной почве // Хвойные бореальной зоны. 2012. Т. ХХХ, № 1-2. С. 106–110. 

7. Кузьмин С.Р., Ваганов Е.А., Кузьмина Н.А., Милютин Л.И. Особенности трахеид древесины у климатипов Pinus sylvestris (Pinaceae) в географических культурах // Ботан. журн. 2008. Т. 93, № 1. С. 10–21. 

8. Кузьмин С.Р., Ваганов Е.А., Кузьмина Н.А., Милютин Л.И., Силкин П.П. Плотность устьиц хвои сосны обыкновенной в географических культурах Приангарья // Лесоведение. 2009. № 2. С. 35–40. 

9. Кузьмин С.Р., Кузьмина Н.А., Ваганов Е.А. Динамика роста сосны обыкновенной в географических культурах // Лесоведение. 2013. № 1. С. 30–38. 

10. Кузьмин С.Р., Кузьмина Н.А., Милютин Л.И., Муратова Е.Н. Внутривидовая изменчивость морфологических признаков хвои у сосны обыкновенной в географических культурах Приангарья // Вестн. Томск. гос. ун-та. 2004. № 10. С. 41–45. 

11. Мамаев С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений. М.: Наука, 1973. 282 с. 

12. Пахарькова Н.В., Кузьмина Н.А., Кузьмин С.Р., Ефремов А.А. Морфофизиологические особенности хвои у разных климатипов сосны обыкновенной в географических культурах // Сиб. экол. журн. 2014. Т. 21, № 1. С. 107–113. https://doi.org/10.1134/S1995425514010107

13. Правдин Л.Ф. Сосна обыкновенная: Изменчивость, внутривидовая систематика и селекция. М.: Наука, 1964. 190 с. 

14. Правдин Л.Ф. Внутривидовая систематика и ее значение для селекции // Проблемы современной ботаники. Т. 1. М.: Наука, 1965. С. 73–76. 

15. Правдин Л.Ф., Вакуров А.Д. Рост сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) разного географического происхождения в подзоне хвойно-широколиственных лесов // Сложные боры хвойно-широколиственных лесов и пути ведения лесного хозяйства в лесопарковых условия х Подмосковья. М.: Наука, 1968. С. 160–195. 

16. Чернодубов А.И., Галдина Т.Е., Смогунова О.А. Географические культуры сосны обыкновенной на юге Русской равнины. Воронеж: ВГЛТА, 2005. 128 с. 

17. Beuker E., Koski V. Adaptation of Tree Populations to Climate as Reflected by Ages Provenance Tests. Caring for the Forest: Research in a Changing World. Poster Abstracts. IUFRO ХХ World Congress, August 6–12, 1995. Finland, Тampere, 1995, p. 248.

18. Galdina T., Khazova E. Adaptability of Pinus sylvestris L. to Various Environmental Conditions. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2019, vol. 316, no. 1, p. 012002. https://doi.org/10.1088/1755-1315/316/1/012002

19. Jonsson A., Ekberg I., Eriksson G. Flowering in a Seed Orchard of Pinus sуlvestris L. Studla Forestalia Suecica, 1976, no. 135, pp. 1–38.

20. Oleksyn J., Tjoelker M.G., Reich P.B. Adaptation to Changing Environment in Scots Pine Populations Across a Latitudinal Gradient. Silva Fennica, 1998, vol. 32, no. 2, pp. 129–140. https://doi.org/10.14214/sf.691

21. Rehfeldt G.E., Tchebakova N.M., Parfenova Y.I., Wykoff W.R., Kuzmina N.A., Milyutin L.I. Intraspecific Responses to Climate in Pinus sylvestris: Responses to Climate in Pinus sylvestris. Global Change Biology, 2002, vol. 8, no. 9, pp. 912–929. https://doi.org/10.1046/j.1365-2486.2002.00516.x

22. Reich P.B., Oleksyn J. Climate Warming Will Reduce Growth and Survival of Scots Pine Except in the Far North: Scots Pine Growth and Survival Following Climate Transfer. Ecology Letters, 2008, vol. 11, no. 6, pp. 588–597. https://doi.org/10.1111/j.1461-0248.2008.01172.x

23. Savolainen O., Bokma F., Garcia-Gil R. Genetic Variation in Cessation of Growth and Frost Hardiness and Consequences for Adaptation of Pinus sylvestris to Climatic Changes. Forest Ecology and Management, 2004, vol. 197, no. 1-3, pp. 79–89. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2004.05.006

24. Suvanto S., Nöjd P., Henttonen H.M., Beuker E., Mäkinen H. Geographical Patterns in the Radial Growth Response of Norway Spruce Provenances to Climatic Variation. Agricultural and Forest Meteorology, 2016, vol. 222, pp. 10–20. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2016.03.003