Ассимиляционный аппарат ели в культурах на долгомошной выруб-ке

УДК

DOI:

Аннотация

На ранней стадии развития древостоя о жизнеспособности и потенциальных возможностях формирования ценных лесных насаждений можно судить по характеристикам развития и функционального состояния ассимиляционного аппарата деревьев. Изучен ассимиляционный аппарат 36-летних культур ели, произрастающих на долгомошной вырубке в северной подзоне тайги Архангельской области. Определена масса хвои различного возраста, формирующаяся в разных частях кроны. Установлены морфологические и биометрические показатели фотосинтетического аппарата. В среднем долговечность хвои составляет 10,7 лет в еловых культурах, созданных между рядами культур сосны, и 7,7 лет – в культурах, созданных на открытом месте. Причем в верхней части кроны продолжительность жизни фотосинтетического аппарата составляет 4,0…8,0, в средней – 9,5…10,5,
в нижней – 9,5…13,5 лет в зависимости от местопроизрастания. Сравнивая биометрические показатели хвои ели, высаженной на участках с разными способами обработки почвы, можно заключить, что растения, располагающиеся на микроповышениях, имеют лучшие условия роста в данном типе леса и, следовательно, обладают наивысшими показателями по длине, ширине, толщине и площади хвоинки. Одной из важных характеристик продукционного процесса фитоценозов является листовой индекс, который считается наиболее удобной величиной для сравнения продуктивности биогеоценозов. Этот показатель во многом определяет степень трансформации лесными фитоценозами факторов среды и фотосинтетическую деятельность растений. Каждый тип фитоценоза характеризуется определенным показателем листового индекса древесной растительности. В литературных источниках отмечается, что по мере продвижения на север, а также с ухудшением дренажа и увеличением избыточного увлажнения величина поверхности листьев снижается. В изучаемых нами искусственно созданных молодняках ели индекс листовой поверхности равен 2,17…15,68 га/га, что указывает на правильно подобранную технологию создания лесных культур в данных лесорастительных условиях. Для насаждений созданы благоприятные условия, в которых они развиваются, достигая по производительности показателей, близких к зеленомошной группе средней подзоны тайги.

Сведения об авторах

Н.Р. Сунгурова, канд. с.-х. наук, доц.

В.Н. Коновалов, д-р с.-х. наук, проф.

Ключевые слова

Литература

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бабич Н.А., Клевцов Д.Н., Евдокимов И.В. Зональные закономерности изменения фитомассы культур сосны: моногр. Архангельск: САФУ, 2010. 140 с.

2. Бабич Н.А. О точности учета надземной фитомассы культур сосны// Лесн. журн. 1989. №1. С. 112–115. (Изв. высш. учеб. заведений).

3. Бобкова К.С. Биологическая продуктивность хвойных лесов Европейского Северо-Востока. Л.: Наука, 1987. 156 с.

4. Бобкова К.С., Тужилкина В.В., Сенькина С.Н., Галенко Э.П., Загирова С.В. Эколого-физиологические основы продуктивности сосновых лесов Европейского Северо-Востока. Сыктывкар, 1993. 176 с.

5. Гвоздухина О.А. Географические культуры ели в Архангельской области: дис. ... канд. с.-х. наук. Архангельск, 2004. 149 c.

6. Дружинин Ф.Н. Лесоводственно-экологические основы восстановления ельников в производных лесах Восточно-Европейской равнины: дис. … д-ра с.-х. наук. Вологда, 2013. 389 с.

7. Есякова О.А., Воронин В.М., Степень Р.А. Ассимиляционный аппарат ели сибирской как индикатор загрязнения городской атмосферы// Хвойные бореальной зоны. 2008. Т. XXV. № 1–2. С. 109–112.

8. Кононюк Г.А. Сравнительная оценка состояния ассимиляционного аппарата ели в г. Архангельске и пригородной зоне // Экологические проблемы Севера: межвуз. сб. науч. тр. Архангельск: СОЛТИ, 2001. Вып. 4. С. 67–76.

9. Кубрак Н.И., Аникеева В.А., Чертовской В.Г. Изменение экологических условий под влиянием изменения породного состава леса // Экология таежных лесов. Архангельск: Правда Севера, 1978. С. 62–74.

10. Лир Х., Польстер Г., Фидлер Г.-И. Физиология древесных растений. М.: Лесн. пром-сть, 1974. 425 с.

11. Ничипорович А.А. О путях повышения производительности фотосинтеза растений в посевах // Фотосинтез и вопросы повышения продуктивности растений. М.: Наука, 1963. С. 5–36.

12. Потапова С.А. Изменение длины хвои как показателя успеха адаптации интродуцированных сосен // Древесные растения в природе и культуре. М.: Лесн. пром-сть, 1983. С. 63–67.

13. Тужилкина В.В., Кузив Е.А. Определение поверхности хвои сосны и ели в средней подзоне тайги // Биогеоценологические исследования хвойных фитоценозов на Севере. Сыктывкар, 1983. С. 16–20.

14. Тутыгин Г.С., Поташева Ю.И. Изменение ассимиляционного аппарата ели в придорожных живых изгородях // Экологические проблемы Арктики и северных территорий: межвуз. сб. науч. тр. Архангельск: Издат. центр САФУ, 2014. Вып.17.
С. 187–190.

15. Уткин А.И., Дылис И.В. Изучение вертикального распределения фитомассы в лесных фитоценозах // Бюл. МОИП. Отд. биол. 1996. Т. 72. № 6. С. 79–91.

16. Цельникер Ю.Л. Структура кроны ели// Лесоведение. 1994. №4. С. 35–44.

17. Цельникер Ю.Л., Корзухин М.Д., Зейде Б.Б. Морфологические и физиологические исследования кроны деревьев. М.: Мир Урании, 2000. 96 с.

Ссылка на английскую версию:

UDC 630*232.411.11

DOI: 10.17238/issn0536-1036.2016.2.31

Spruce Assimilation Apparatus in Plantations at the Polytric Cutting

N.R. Sungurova, Candidate of Agriculture, Associate Professor

V.N. Konovalov, Doctor of Agriculture, Professor

Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov,
Naberezhnaya Severnoy Dviny, 17, Arkhangelsk, 163002, Russian Federation;
е-mail: nsungurova@yandex.ru

At an early stage of stand development we can consider the viability and potential of formation of valuable forest plants by the characteristics of development and functional state of the assimilation apparatus of trees. We studied the assimilation apparatus of the 36-year-old spruce plantations in the polytric cutting in the Northern taiga subzone of Arkhangelsk region. The needle mass of different ages, emerging in different parts of the crown, was determined. Morphological and biometric indicators of photosynthetic apparatus were established. The average longevity of needle is 10.7 years in spruce plantations cultivated between the rows of pine crops, and 7.7 years in plantations in the open area. Moreover, the longevity of the photosynthetic apparatus in the top of a crown is 4…8, in the middle part – 9.5…10.5, at the bottom – 9.5…13.5 years, depending on the habitat. Comparing biometrics of spruce needle, planted by different methods of cultivation, we can conclude, that the plants located on microelevations have better growth conditions in this forest type, and consequently, have the highest indicators of length, width, thickness and square of a needle. One of the important characteristics of a production phytocenoses process is a leaf-area index, which is considered as the most convenient value for comparing the productivity of ecosystems. This ratio largely determines the degree of transformation of environmental factors and photosynthetic activity of plants by the forest phytocenoses. Each type of plant community is characterized by a certain measure of the leaf-area index of woody vegetation. The size of the leaf surface decreases in process of advance to the North, deterioration of drainage and increase of excessive moistening. In the studied artificially regenerated stands of spruce the leaf-area index is 2.17…15.68 ha/ha, which indicates the properly matched technology of planting in these site conditions. The crops are provided by favorable conditions to develop and reach the indicators that are close to the Hylocomium group of the middle taiga subzone.

Keywords: spruce plantation, assimilation apparatus, needle, crown, leaf-area index, biometrics.

REFERENCES

1. Babich N.A., Klevtsov D. N., Evdokimov I. V. Zonal'nye zakonomernosti izmeneniya fitomassy kul'tur sosny [Zonal Patterns of Change in Biomass of Pine Plantations]. Arkhangelsk, 2010. 140 p.

2. Babich H.A. O tochnosti ucheta nadzemnoy fitomassy kul'tur sosny [On the Accuracy of Aboveground Biomass Accounting of Pine Plantations]. Lesnoy zhurnal, 1989, no. 1, pp. 112–115.

3. Bobkova K.S. Biologicheskaya produktivnost' khvoynykh lesov Evropeyskogo Severo-Vostoka [Biological Productivity of Coniferous Forests of the European North-East]. Leningrad, 1987. 156 p.

4. Bobkova K.S., Tuzhilkina V.V., Sen'kina S.N., Galenko E.P., Zagirova S.V. Ekologo-fiziologicheskie osnovy produktivnosti sosnovykh lesov Evropeyskogo Severo-Vostoka [Ecological and Physiological Basis of Pine Forests Productivity of the European North-East]. Syktyvkar, 1993. 176 p.

5. Gvozdukhina O.A. Geograficheskie kul'tury eli v Arkhangel'skoy oblasti: dis. ... kand. s.-kh. nauk [Provenance Trial Plantation of Spruce in Arkhangelsk Region: Cand. Agr. Sci. Diss.]. Arkhangelsk, 2004. 149 p.

6. Druzhinin F.N. Lesovodstvenno-ekologicheskie osnovy vosstanovleniya el'nikov v proizvodnykh lesakh Vostochno-Evropeyskoy ravniny: dis. … d-ra s.-kh. nauk [Silvicultural and Ecological Basis of Spruce Forest Restoration in the Secondary Forest Growth of the East European Plain: Dr. Agr. Sci. Diss.]. Vologda, 2013. 389 p.

7. Esyakova O.A., Voronin V.M., Stepen' R.A. Assimilyatsionnyy apparat eli sibirskoy kak indikator zagryazneniya gorodskoy atmosfery [Assimilation Apparatus of Siberian Spruce as a Pollution Indicator of the Urban Atmosphere]. Khvoynye boreal'noy zony [Conifers of the Boreal Area], 2008, vol. XXV, no. 1–2, pp. 109–112.

8. Kononyuk G.A. Sravnitel'naya otsenka sostoyaniya assimilyatsionnogo apparata eli v g. Arkhangel'ske i prigorodnoy zone [Comparative Assessment of Spruce Assimilation Apparatus in Arkhangelsk and Suburban Area]. Ekologicheskie problemy Severa: mezhvuzovskiy sbornik nauchnykh trudov [Ecological Problems of the North]. Arkhangelsk, 2001, vol. 4, pp. 67–76.

9. Kubrak N.I., Anikeeva V.A., Chertovskoy V.G. Izmenenie ekologicheskikh usloviy pod vliyaniem izmeneniya porodnogo sostava lesa [Changing of Environmental Conditions Under the Influence of Changes in Species Composition of a Forest]. Ekologiya taezhnykh lesov [Ecology of the Taiga Forests]. Arkhangelsk, 1978, pp. 62–74.

10. Lyr H., Polster H., Fiedler H.-J. Gehölzphysiologie. Jena, 1967. 420 p.

11. Nichiporovich A.A. O putyakh povysheniya proizvoditel'nosti fotosinteza rasteniy v posevakh [On the Ways to Improve Productiveness of Plant Photosynthesis in Crops]. Fotosintez i voprosy povysheniya produktivnosti rasteniy [Photosynthesis and Improving Productivity of Plants]. Moscow, 1963, pp. 5–36.

12. Potapova S.A. Izmenenie dliny khvoi kak pokazatelya uspekha adaptatsii introdutsirovannykh sosen [Changing the Needle Length as a Measure of Success of the Introduced Pine Trees Adaptation]. Drevesnye rasteniya v prirode i kul'ture [Woody Plants in Nature and Culture]. Moscow, 1983, pp. 63–67.

13. Tuzhilkina V.V., Kuziv E.A. Opredelenie poverkhnosti khvoi sosny i eli v sredney podzone taygi [Defining the Needle Surface of Pine and Spruce in the Middle Taiga Subzone]. Biogeotsenologicheskie issledovaniya khvoynykh fitotsenozov na Severe [Biogeocoenological Research of Softwood Phytocenoses in the North]. Syktyvkar, 1983, pp. 16–20.

14. Tutygin G.S., Potasheva Yu.I. Izmenenie assimilyatsionnogo apparata eli v pridorozhnykh zhivykh izgorodyakh [Change of Spruce Assimilation Apparatus in the Natural Border Trees]. Ekologicheskie problemy Arktiki i severnykh territoriy: mezhvuz. sb. nauch. tr. [Environmental Problems of the Arctic and Northern Territories]. Arkhangelsk, 2014, vol. 17, pp. 187–190.

15. Utkin A.I., Dylis I.V. Izuchenie vertikal'nogo raspredeleniya fitomassy v lesnykh fitotsenozakh [The Study of the Biomass Vertical Distribution in the Forest Phytocenoses]. Byullyuten' Moskovskogo obshchestva ispytateley prirody. Otdel biologii [Bulletin of Moscow Society of Naturalists. Biological Series], 1996, vol. 72, no. 6, pp. 79–91.

16. Tsel'niker Yu.L. Struktura krony eli [Structure of Spruce Crowns]. Lesovedenie [Russian Journal of Forest Science], 1994, no. 4, pp. 35–44.

17. Tsel'niker Yu.L., Korzukhin M.D., Zeyde B.B. Morfologicheskie i fiziologicheskie issledovaniya krony derev'ev [Morphological and Physiological Studies of Tree Crowns]. Moscow, 2000. 96 р.