Репродуктивные особенности ели обыкновенной в географических культурах архангельской области

УДК

630*164.7: 630*113

DOI:

10.17238/issn0536-1036.2015.3.19

Аннотация

Широкие возможности для изучения изменчивости ели открывают географические культуры, где представлено потомство географических рас двух видов ели и их интрогрессивных гибридов. Результаты дают возможность уточнить видовую принадлежность климатипов, факторы влияния генетики материнских провениенций на параметры и форму шишек. Цель исследования – выявить закономерности популяционной, видовой и географической изменчивости в размерах шишек ели обыкновенной различных видов и географических рас при выращивании в географических культурах, заложенных в 1977 г. в Плесецком лесничестве Архангельской области. Изучены климатипы из 28 географических районов из ареалов произрастания ели европейской, ели сибирской и зоны их интрогрессивной гибридизации в европейской части России, от северной подзоны тайги до южной подзоны смешанных и северной подзоны лиственных лесов, от Прибалтики до Урала. Сбор шишек для исследования проводили
в конце октября – начале ноября 2012 г., при сборе определяли урожайность и параметры (масса, длина, ширина) шишек, повреждение вредителями и болезнями. Отмечены слабый урожай шишек у ели сибирской и средний у ели европейской (по глазомерной шкале Каппера). Выявлено, что 10 … 40 % шишек ели различного происхождения повреждены вредителями. Исследования показали, что межвидовая изменчивость по параметрам шишек сохраняется. Климатипы сибирской ели по сравнению
с елью европейской и гибридными формами имеют меньшие размеры шишек
и наибольший диапазон по изменчивости длины и ширины шишки. Самые крупные шишки у ели европейской из южных областей, гибридные формы занимают промежуточное положение. Прослеживается четкая тенденция увеличения массы, длины
и ширины шишек от ели сибирской к ели европейской. Разница между двумя видами по размерам и массе шишки доказана на 95 %-м уровне значимости. Два вида ели имеют значимые различия по всем параметрам шишек. Между интрогрессивными гибридами ели показатели достаточно близкие и не имеют существенных различий по размерам и массе шишек. Видовые различия по коэффициенту формы шишек сглажены. Масса и размеры шишек имеют значимую и достоверную корреляцию
с восточной долготой (коэффициент корреляции от –0,661 до –0,457), но слабую
с северной широтой (от –0,075 до –0,169) мест заготовки семян. Связь размеров
и массы шишки с климатическими показателями в местах произрастания материнских насаждений находится ниже уровня значимости и является недостоверной. Это может быть связано с видовым разнообразием и путями миграции ели сибирской и европейской на Европейский Север после валдайского оледенения. Установлено, что в одинаковых условиях произрастания в один год репродукции сохраняется наследственно обусловленная видовая, популяционная и географическая изменчивость. Изучение размеров и массы шишек у климатипов ели в географических культурах Архангельской области, представленных елью сибирской, елью европейской и их интрогрессивными гибридами, показало, что перемещенные в другие условия они сохранили генетическую память при формировании репродуктивных органов (независимо от дальности переброски семян). 

Сведения об авторах

© И.А. Юдин^1,2, асп., инж.-таксатор

О.А. Юдина¹, канд. с.-х. наук, доц.

Е.Н. Наквасина¹, д-р с.-х. наук, проф.

¹Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова,
наб. Северной Двины, 17, г. Архангельск, Россия, 163002; e-mail: nakvasina@yandex.ru

²Архангельский филиал ФГУП «Рослесинфорг», ул. Никитова, 13, г. Архангельск, Россия, 163062; е-mail: mrYudinG@gmail.com

Ключевые слова

географические культуры, ель сибирская, ель европейская, шишки, изменчивость

Литература

1. Гвоздухина О.А. Географические культуры ели в Архангельской области: автореф. дис. … канд. с.-х. наук. Архангельск, 2004. 20 с.

2. Изучение имеющихся и создание новых географических культур // Программа и методика работ. Пушкино: ВНИИЛМ, 1972. 52 с.

3. Каппер В.Г. Лесосеменное дело. Л.: Гослестехиздат, 1936. 133 с.

4. Курнаев С.Ф. Лесорастительное районирование СССР. М.: Лесн. пром-сть, 1973. 240 с.

5. Лесосеменное районирование основных лесообразующих пород в СССР. М.: Лесн. пром-сть, 1982. 368 с.

6. Мамаев С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений. М.: Наука, 1972. 284 с.

7. Молчанов А.А. География плодоношения главнейших древесных пород. М.: Наука, 1967. 103 с.

8. Попов П.П. Ель на востоке Европы и в Западной Сибири: популяционно-географическая изменчивость и ее лесоводственное значение. Новосибирск: Наука, 1999. 169 с.

9. Попов П.П. Ель европейская и сибирская // Структура, интеграция и дифференциация популяционных систем. Новосибирск: Наука, 2005. 231 с.

10. Правдин Л.Ф. Ель европейская и ель сибирская в СССР. М.: Наука, 1975. 189 с.

11. Стадницкий Г.В. Вредители семян ели. М.: Лесн. пром-сть, 1971. 48 с. 

Ссылка на английскую версию:

Reproductive Features of Norway Spruce in Geographical Cultures of the Arkhangelsk Region

UDC 630*164.7: 630*113

Reproductive Features of Norway Spruce in Geographical Cultures
of the Arkhangelsk Region

I.A. Yudin^1,2, Postgraduate Student, Afforestation Inspector

O.A. Yudina¹, Candidate of Agriculture, Associate Professor

E.N. Nakvasina¹, Doctor of Agriculture, Professor

¹Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, Naberezhnaya Severnoy Dviny, 17, Arkhangelsk, 163002, Russia; e-mail: nakvasina@yandex.ru

²FSUE «Roslesinforg» Arkhangelsk Branch, Nikitova, 13, Arkhangelsk, 163062 Russia;
e-mail: mrYudinG@gmail.com

Great opportunities for studying of spruce variability open geographical cultures, which presents the offspring of geographical races of two species of spruce and their introaggressive hybrids. The results give an opportunity to clarify the species belonging climatypes, factors of influence of genetics parent provenances on the parameters and the form of cones. The purpose of the study - to identify patterns of population, species and geographic variation in size of spruce cones of different species and geographic races when it is grown in geographical cultures embodied in 1977 in the Plesetsk forestry of the Arkhangelsk region. Climatypes of 28 geographical areas of habitats of upgrowth of european spruce, siberian spruce and their introgressive hybridization zone in the European part of Russia, from the northern to the southern taiga subzone and the subzone of mixed northern hardwood forest, from the Baltic to the Urals, were studied. Spruce has entered into reproduction, which gives the opportunity to explore simultaneously yield of cones on spruce species from different geographic areas, resulting in the same climatic conditions. Collection of material for research, cones, was held in late October - early November 2012. When collecting cones yield, damage of pests or diseases, cones parameters (weight, length, width) were determined. Poor yield of cones by Siberian spruce and average by European spruce were marked (on eye-measured scale of Capper). From 10 to 40% of cones of different spruce origin was marked defect of pests or diseases. Studies have shown that interspecific variability in the cones parameters is continued. Smaller cones have climatypes of Siberian spruce compared with European spruce and hybrid forms. They also have the greatest range in variability in the length and width of the cones. The biggest cones – is at the spruce from southern regions, hybrid forms occupy an intermediate position. There is a distinct tendency of increasing of the cones mass, length and width of Siberian spruce to European spruce. The difference between the two species in cones size and weight is proved to 95% significance level. Two species of spruce have significant differences in all cones parameters. Between spruce introgression hybrids indicators are close enough and have no significant differences in the size and mass of cones. Species differences in cones form coefficient are smoothed. Weight and sizes of the cones have meaningful and significant correlation with the eastern longitude (correlation coefficient from -0.661 to -0.457), but weak on the northern latitude of harvesting seeds locations (from -0.075 to -0.169). Cones size and weight connection with climatic parameters in the locations of the parent plants is below the significance level and is unreliable. This may be due to the diversity of species and migration ways of Siberian spruce and European on the European North after the Valdai glaciation. Thus, it has been found that, under identical conditions of growth in one year reproduction the hereditary species, population and geographical variability is retained. Studying of the cones size and weight in 27 spruce climatypes in geographical cultures of the Arkhangelsk region, represented by Siberian spruce, European spruce and their introgression hybrids, showed, when moving to other conditions they have retained the genetic memory of the formation of the reproductive organs, regardless of distance of seeds transfer.

Keywords: geographical cultures, Siberian spruce, European spruce, cones, variability.

REFERENCES

1. Gvozdukhina O.A. Geograficheskie kul'tury eli v Arkhangel'skoy oblasti: avtoreferat dis. … kand. s.-kh. nauk [Geographical Cultures of Spruce in the Arkhangelsk Region: Avtoreferat Diss ....Cand.Agric.Sci]. Leningrad, 2004. 20 p.

2. Izuchenie imeyushchikhsya i sozdanie novykh geograficheskikh kul'tur [Study of Existing and Creation of New Geographical Cultures]. Pushkino, 1972. 52 p.

3. Kapper V.G. Lesosemennoe delo [Forest Seed Work]. Leningrad, 1936. 133 p.

4. Kurnaev S.F. Lesorastitel'noe rayonirovanie SSSR [Forest Structural Zoning of USSR]. Moscow, 1973. 240 p.

5. Lesosemennoe rayonirovanie osnovnykh lesoobrazuyushchikh porod v SSSR
[Forest Seed Zoning of Major Tree Species in the USSR]. Moscow, 1982. 368 p.

6. Mamayev S.A. Formy vnutrividovoy izmenchivosti drevesnykh rasteniy [Forms of Intraspecific Variation of Woody Plants]. Moscow, 1972. 289 p.

7. Molchanov A.A. Geografiya plodonosheniya glavneyshikh drevesnykh porod [Geography of Fruiting of Main Tree Species]. Moscow, 1967. 103 p.

8. Popov P.P. El' na vostoke Evropy i v Zapadnoy Sibiri: Populyatsion-
no-geograficheskaya izmenchivost' i ee lesovodstvennoe znachenie [Spruce in the East
Europe and Western Siberia: Population-Geographic Variation and Its Silviculture Value]. Novosibirsk, 1999. 169 p.

9. Popov P.P. El' evropeyskaya i sibirskaya [European and Siberian Spruce]. Struktura, integratsiya i differentsiatsiya populyatsionnykh sistem [Structure, Integration and Differentiation of Population Systems]. Novosibirsk, 2005. 231 p.

10. Pravdin L.F. El' evropeyskaya i el' sibirskaya v SSSR [European and Siberian Spruce in the USSR]. Moscow, 1975. 189 p.

11. Stadnitskiy G.V. Vrediteli semyan eli [Pests of Spruce Seeds]. Moscow, 1971. 48 p.

Received on May 28, 2014