Географические особенности возобновления Pinus sibirica Du Tour. C. 44-56

УДК

630.231(23):582.475+630.181.522

DOI:

10.37482/0536-1036-2023-6-44-56

Аннотация

Одной из главных проблем лесной экологии является анализ закономерностей динамики численности природных ценопопуляций древесных растений на этапе их возобновления, влияющем на последующую структуру и развитие биогеоценоза. Процесс возобновления определяется как динамикой семеношения, так и особенностями распространения семян лесообразующих древесных видов. Возобновление пятихвойных сосен подсекции Cembrae с бескрылыми семенами обусловлено тесными трофическими связями с птицами рода Nucifraga sp., которые, создавая почвенные кормовые запасы, разносят семена. Цель исследования – выявление географических особенностей связи между семеношением и возобновлением сосны кедровой сибирской (Pinus sibirica Du Tour) при посредническом участии тонкоклювой кедровки (Nucifraga caryocatactes macrorhynchos Brehm C.L.). Исследование выполнено в 3 географических регионах произрастания кедровых лесов: в лесах Алданского нагорья в Южной Якутии (59º40´ с. ш. 125º24´ в. д.), Северного Урала в районе горного массива Денежкин Камень (60º25´ с. ш. 59º32´ в. д.) и горного хребта Хамар-Дабан в Юго-Восточном Прибайкалье (51º32´ с. ш. 103º32´ в. д.). Показано, что каждый регион ареала произрастания P. sibirica отличается динамикой и семеношения, и возобновления. Установлено, что в лесах Алданского нагорья обилие всходов P. sibirica положительно связано (R² = 0,46) с урожаем шишек прошлого года. Количество всходов на Денежкином Камне и Хамар-Дабане отрицательно связано с урожаем прошлого года, но положительно (R² = 0,48–0,49) – с урожаем позапрошлого года. Мы считаем, что всходы в любом случае появляются из семян урожая прошлого года, а видимая связь с урожаем позапрошлого года обусловлена деятельностью кедровки. В результате проведенных стационарных исследований на Северном Урале выявлена постоянная тесная (R² = 0,81) положительная связь количества всходов P. sibirica с численностью кедровки в период запасания и разноса семян в августе–сентябре предыдущего года. Сделано предположение, что характер динамики урожая семян в регионе влияет на изменение численности кедровки в период заготовки ею семян, которая, в свою очередь, определяет обилие всходов P. sibirica следующего года. Это обуславливает выявленные различия в динамике возобновления P. sibirica и ее зависимости от урожаев шишек в рассматриваемых регионах.

Сведения об авторах

Н.В. Танцырев¹*, канд. биол. наук, науч. сотр.; ResearcherID: AAW-6195-2021,
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1904-4751
С.Н. Санников¹, д-р биол. наук, проф.; ResearcherID: M-8327-2018
В.А. Усольцев^1,2, д-р с.-х. наук, проф.; ResearcherID: M-8253-2018,
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4587-8952

¹Ботанический сад УрО РАН, ул. 8 Марта, д. 202 а, г. Екатеринбург, Россия, 620144; 89502076608@mail.ru*, Usoltsev50@mail.ru
²Уральский государственный лесотехнический университет, ул. Сибирский тракт, д. 37, г. Екатеринбург, Россия, 620100; Usoltsev50@mail.ru

Ключевые слова

сосна кедровая сибирская, кедровка, численность кедровки, консортивная связь, орнитохория, семеношение, естественное возобновление сосны кедровой сибирской, всходы, запас семян, разнос семян, трофическая связь, кормовые запасы

Для цитирования

Для цитирования: Танцырев Н.В., Санников С.Н., Усольцев В.А. Географические особенности возобновления Pinus sibirica Du Tour // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 6. С. 44–56. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-6-44-56

Литература

1. Арманд Д.Л. Функциональные и корреляционные связи в физической географии // Изв. ВГО. 1949. Т. 81, вып. 1. С. 81–94.
2. Бигон М., Харпер Д., Таунсенд К. Экология. Особи, популяции и сообщества / пер. с англ. под ред. А.М. Гилярова. Т. 2. М.: Мир, 1989. 477 с.
3. Владышевский Д.В. Экология лесных зверей и птиц (Кормодобывание и его биогеоценотическое значение). Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1980. 264 с.
4. Воробьёв В.Н. Кедровка и ее взаимосвязи с кедром сибирским (Опыт количественного анализа). Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1982. 113 c.
5. Горчаковский П.Л. Новое в методике исследования семеношения хвойных // Ботан. журн. 1958. Т. 43, № 10. С. 1445–1459.
6. Колмогоров А.Н. К вопросу о пригодности найденных статистическим путем формул прогноза // Заводск. лаб. 1933. № 1. С. 164–167.
7. Николаева С.А., Савчук Д.А. Динамика возобновления кедра сибирского на Кеть-Чулымском междуречье (Западно-Сибирская равнина) // Интерэкспо Гео-Сибирь. 2015. Т. 3, № 4. C. 64–68.
8. Омелько А.М., Омелько М.М. Особенности создания кедровкой ( Nucifraga caryocatactes L.) запасов кедровых орешков и питания ими в зимний период во вторичных широколиственных лесах с посадками сосны корейской (Pinus koraiensis Sieb. Et Zucc.) // Амур. зоол. журн. 2017. Т. IX, № 2. С. 102–111.
9. Реймерс Н.Ф. Птицы и млекопитающие южной тайги Средней Сибири. М.; Л.: Наука, 1966. 420 с.
10. Санников С.Н., Танцырев Н.В. Кривые выживания подроста кедра сибирского // Лесоведение. 2015. № 4. С. 275–281.
11. Санников С.Н., Танцырев Н.В., Петрова И.В. Инвазия популяций сосны сибирской в горную тундру Северного Урала // Сиб. экол. журн. 2018. № 4. C. 449–461.
12. Сотская М.Н. Зоопсихология и сравнительная психология. Т. 1. М.: Юрайт, 2014. 323 с.
13. Сташкевич Н.Ю., Шишикин А.С. Зоогенный фактор возобновления сосны кедровой сибирской в горно-таежных лесах Восточного Саяна // Сиб. экол. журн. 2014. № 2. C. 313–318.
14. Танцырев Н.В. Анализ размещения кедровкой кладовок семян кедра сибирского по следам их зимнего использования // Вестн. Бурят. ГСХА им. В.Р. Филиппова. 2020. № 3(60). С. 117–125.
15. Танцырев Н.В. Интенсивность возобновления кедрового стланика в связи с урожаями семян в Южной Якутии // Хвойные бореал. зоны. 2022. Т. XL, № 1. С. 54–59.
16. Танцырев Н.В., Санников С.Н. Анализ консортивных связей между кедром сибирским и кедровкой на Северном Урале // Экология. 2011. № 1. C. 20–24.
17. Тимофеев-Ресовский Н.В., Яблоков А.В., Глотов Н.В. Очерк учения о популяции. М.: Наука, 1973. 277 с.
18. Bednekoff P.A., Balda R.P. Clark’s Nutcracker Spatial Memory: The Importance of Large, Structural Cues. Behavioural Processes, 2014, vol. 102, pp. 12–17. https://doi.org/10.1016/j.beproc.2013.12.004
19. Bogdziewicz M., Zwolak R., Crone E.E. How Do Vertebrates Respond to Mast Seeding? Oikos, 2015, vol. 125, iss. 3, pp. 300–307. https://doi.org/10.1111/oik.03012
20. Boutin S., Wauters L.A., McAdam A.G., Humphries M.M., Tosi G., Dhondt A.A. Anticipatory Reproduction and Population Growth in Seed Predators. Science, 2006, vol. 314, iss. 5807, pp. 1928–1930. https://doi.org/10.1126/science.1135520
21. Clary D., Kelly D.M. Cache Protection Strategies of a Non-Social Food-Caching Corvid, Clark's Nutcracker (Nucifraga columbiana). Animal Cognition, 2011, vol. 14, no. 5, pp. 735–744. https://doi.org/10.1007/s10071-011-0408-3
22. Holmgren M.L., Wilkerson R.L., Siegel R.B. Assessing Trends and Vulnerabilities in the Mutualism Between Whitebark Pine (Pinus albicaulis) and Clark's Nutcracker (Nucifraga columbiana) in National Parks of the Sierra-Cascade Region. PLoS One, 2020, vol. 15, iss. 10, аrt. e0227161. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0227161
23. Kajimoto T., Onodera H., Ikeda S., Daimaru H., Seki T. Seedling Establishment of Subalpine Stone Pine (Pinus pumila) by Nutcracker (Nucifraga) Seed Dispersal on Mt. Yumori, Northern Japan. Arctic and Alpine Research, 1998, vol. 30, no. 4, pp. 408–417. https://doi.org/10.2307/1552014
24. Krebs C.J., Boonstra R., Boutin S., Sinclair A.R.E., Smith J.N.M., Gilbert B.S., Martin K., O'Donoghue M., Turkington R. Trophic Dynamics of the Boreal Forests of the Kluane Region. Arctic, 2014, vol. 67, no. 5, pp. 71–81. https://doi.org/10.14430/arctic4350
25. Lanner R.M. Made For Each Other. A Symbiosis of Birds and Pines. New York, Oxford, Oxford University Press, 1996. 160 p.
26. Schaming T.D. Population-Wide Failure to Breed in the Clark’s Nutcracker (Nucifraga columbiana). PLoS One, 2015, vol. 10, iss. 5, аrt. e0123917. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0123917
27. Schaming T.D. Clark’s Nutcracker Breeding Season Space Use and Foraging Behavior. PLoS One, 2016, vol. 11, iss. 2, аrt. e0149116. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0149116
28. Tillman-Sutela E., Kauppi A., Karppinen K., Tomback D. Variant Maturity in Seed Structures of Pinus albicaulis (Engelm.) and Pinus sibirica (Du Tour): Key to a Soil Seed Bank, Unusual Among Conifers? Trees, 2008, vol. 22, no. 2, pp. 225–236. https://doi.org/10.1007/s00468-007-0179-2
29. Tomback D.F., Anderies A.J., Carsey K.S., Powell M.L., Mellmann-Brown S. Delayed Seed Germination in Whitebark Pine and Regeneration Patterns Following the Yellowstone Fires. Ecology, 2001, vol. 82, no. 9, pp. 2587–2600. https://doi.org/10.1890/0012-9658(2001)082[2587:DSGIWP]2.0.CO;2
30. Tornick J.K., Rushia S.N., Gibson B.M. Clark's Nutcrackers (Nucifraga columbiana) are Sensitive to Distance, but not Lighting when Caching in the Presence of a Conspecific. Behavioural Processes, 2016, vol. 123, pp. 125–133. https://doi.org/10.1016/j.beproc.2015.10.023
31. Vander Wall S.B. Masting in Animal-Dispersed Pines Facilitates Seed Dispersal. Ecology, 2002, vol. 83, iss. 12, pp. 3508–3516. https://doi.org/10.1890/00129658(2002)083[3508:MIADPF]2.0.CO;2
32. Wauters L.A., Githiru M., Bertolino S., Molinari A., Tosi G., Lens L. Demography of Alpine Red Squirrel Populations in Relation to Fluctuations in Seed Crop Size. Ecography, 2008, vol. 31, iss. 1, pp. 3–160. https://doi.org/10.1111/j.2007.0906-7590.05251.x
33. Zong C., Wauters L.A., Van Dongen S., Mari V., Romeo C., Martinoli A., Preatoni D., Tosi G. Annual Variation in Predation and Dispersal of Arolla Pine (Pinus cembra L.) Seeds by Eurasian Red Squirrels and other Seed-Eaters. Forest Ecology and Management, 2010, vol. 260, iss. 5, pp. 587–594. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2010.05.014