Вопросами сравнительной оценки разных видов сосен, произрастающих в той или иной зоне нашей страны, занимались многие исследователи: О.Г. Каппер, Н.К. Вехов, С.И. Машкин, В.Н. Вехов, А.Н. Шатерникова, А.В. Лукин, Н.Г. Акимочкин, М.К. Кузьмин и др.
Ими установлено, что некоторые интродуцированные сосны по быстроте роста, устойчивости к неблагоприятным факторам, продуктивности образуемых ими насаждений, анатомофизиологическим показателям не уступают сосне обыкновенной, наиболее широко распространенной в насаждениях разных видов в различных почвенно-климатических условиях, в том числе и вне ареала ее естественного распространения.
Цель исследования – выделить наиболее перспективные виды сосен по морфофизиологическим особенностям, состоянию, устойчивости для широкого внедрения в защитные насаждения сухой степи Нижнего Поволжья.
Материалы и методы исследования
В Волгоградской области в насаждениях Нижневолжской станции по селекции древесных пород ВНИАЛМИ в настоящее время произрастает 6 разных видов сосен в возрасте от 50 до 110 лет. По результатам проведенных ранее исследований [1, 2, 3, 4, 5] наиболее перспективными из них являются сосны крымская, желтая и обыкновенная.
Нами изучались особенности роста, развития, состояния данных видов, их биологическая продуктивность, водный режим, анатомическое строение хвои. Для этого в разновозрастных насаждениях сосен закладывались пробные площади, на которых проводился сплошной перечет. Брались модельные деревья. Почвы этих участков в основном каштановые, на 10–70 см погребенные эоловыми наносами. Грунтовые воды залегают на глубине 60–70 см. Размещение деревьев на пробных площадках: 1,5×0,5; 1,2×0,7; 2,0×0,7 м. Анализировались данные метеостанции «Камышин».
Результаты исследования и их обсуждение
В насаждениях разных видов сосны аридного региона вне ареала естественного распространения подобные исследования проводились впервые.
Таблица 1
Показатели роста некоторых сосен на погребенных каштановых почвах Нижневолжской станции по селекции древесных пород ВНИАЛМИ
|
Вид сосны |
Возраст |
Средний таксационный показатель |
Состояние |
|
|
Н, м |
Д, см |
|||
|
Сосна обыкновенная |
100 |
16,5 |
30,6 |
удовлетворительное |
|
70 |
14,2 |
20,3 |
удовлетворительное |
|
|
40 |
10,8 |
22,0 |
удовлетворительное |
|
|
20 |
4,4 |
7,6 |
удовлетворительное |
|
|
Сосна крымская |
100 |
16,1 |
33,5 |
хорошее |
|
70 |
15,2 |
23,2 |
хорошее |
|
|
41 |
10,5 |
10,5 |
хорошее |
|
|
20 |
5,5 |
5,5 |
хорошее |
|
|
Сосна желтая |
70 |
14,9 |
22,7 |
хорошее |
|
41 |
8,7 |
16,5 |
хорошее |
|
|
16 |
5,58 |
8,16 |
хорошее |
|
В результате обмеров и обследований пробных площадей (табл. 1) установлено, что в возрасте 70–100 лет сосна крымская и сосна обыкновенная имеют почти одинаковую высоту и диаметр, а в возрасте 40 лет данные показатели у сосны обыкновенной несколько выше, чем у желтой. Состояние насаждений сосны обыкновенной, особенно в возрасте 70–100 лет, хуже, чем сосны крымской, которая не повреждается вредителями, лучше переносит засуху. Даже в сравнительно благоприятные годы в 70–100-летних культурах сосны обыкновенной наблюдалось усыхание отдельных деревьев, в то время как в одновозрастных насаждениях сосны крымской оно значительно меньше.
Сравнительное изучение хода роста у 70-летних сосен крымской и обыкновенной и 40-летних сосен крымской, желтой и обыкновенной показало, что в молодом возрасте в одинаковых лесорастительных условиях сосна обыкновенная дает сравнительно большие приросты, но к 45 годам прирост у нее резко падает. Сосна крымская в течение всей жизни растет более стабильно и к 70 годам догоняет сосну обыкновенную по высоте. Сосна желтая по динамике роста приближается к крымской [4].
Водный режим сосен крымской и желтой складывается более благоприятно, чем сосны обыкновенной (табл. 2); их хвоя лучше удерживает влагу, отличается большей оводненностью.
В жаркое время дня исследуемые сосны крымская и желтая транспирируют значительно меньше влаги, чем сосна обыкновенная (табл. 3).
Таблица 2
Водоудерживающая способность разных видов сосен, произрастающих в насаждениях Нижневолжской станции по селекции древесных пород ВНИАЛМИ
|
Виды сосен |
Потеря воды в % от первоначального веса через период времени, ч |
Оводненность хвои, % |
||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
24 |
||
|
Сосна желтая |
1,23 |
2,18 |
2,85 |
3,25 |
3,82 |
4,51 |
11,39 |
65 |
|
Сосна обыкновенная |
2,01 |
3,70 |
4,47 |
6,10 |
7,29 |
8,84 |
20,96 |
59 |
|
Сосна крымская |
1,29 |
1,89 |
2,66 |
3,28 |
5,16 |
7,45 |
14,39 |
62 |
Таблица 3
Интенсивность транспирации у разных видов сосен, произрастающих в насаждениях Нижневолжской станции по селекции древесных пород ВНИАЛМИ
|
Вид сосны |
Величина интенсивности (мг/г/ч) |
Средняя за день |
||||
|
в 8 часов |
в 10 часов |
в 13 часов |
в 16 часов |
в 18 часов |
||
|
Сосна обыкновенная |
130 |
166 |
210 |
172 |
67 |
149,2 |
|
Сосна желтая |
102 |
155 |
180 |
116 |
117 |
134,0 |
|
Сосна крымская |
67 |
82 |
172 |
85 |
82 |
97,6 |
Таблица 4
Строение хвои у сосен, произрастающих в насаждениях Нижневолжской станции по селекции древесных пород ВНИАЛМИ
|
Наименование вида |
Площадь поперечного сечения, мм2 |
Ткани в % |
||
|
покровные |
ассимиляционные |
проводящие |
||
|
Сосна крымская |
1,41 |
26,9 |
47,3 |
26,8 |
|
Сосна желтая |
1,62 |
23,7 |
45,5 |
30,7 |
|
Сосна обыкновенная |
0,90 |
15,4 |
56,2 |
28,8 |
Таблица 5
Биологическая продуктивность модельных деревьев 100-летних сосен (сухая масса, кг)
|
Виды сосен |
H (м) Д (см) |
Масса ствола |
Масса ветвей |
Масса хвои |
Масса шишек |
Общая масса модели |
|
Сосна крымская |
15,1 25,7 |
216,8 |
64,78 |
22,8 |
6,23 |
310,60 |
|
Сосна обыкновенная |
16,1 23,8 |
144,0 |
11,86 |
6,65 |
1,14 |
163,65 |
Одной из причин этого может быть анатомическое строение хвои (табл. 4).
Установлено, что у сосны крымской по сравнению с другими видами больший процент составляют покровные ткани, под клетками эпидермиса находятся 3, удовлетворительно 4 ряда клеток гиподермы, что придает чрезвычайную прочность покровным тканям ее хвои и создает лучшие условия для предохранения от испарения нежной ассимиляционной ткани. У сосны желтой хорошо развиты проводящие ткани (30,7 %), что обеспечивает интенсивный обмен веществ, быстрый отток продуктов ассимиляции, а у сосны обыкновенной – ассимиляционные (56 %) и проводящие (28,8 %), а покровные – очень слабо (15,4 %).
Как следствие того, что сосна крымская на протяжении всей жизни хорошо растет и имеет хорошее состояние, ее биологическая продуктивность (биомасса) в 100 лет значительно больше, чем у сосны обыкновенной (табл. 5). Этому способствует то, что древесина у сосны крымской более смолистая, а значит, и более тяжелая, хвоя длиннее, и ее масса на дереве больше, чем у сосны обыкновенной.
Заключение
Таким образом, сравнительное изучение биоэкологии сосен крымской, желтой и обыкновенной, произрастающих в насаждениях Нижневолжской станции по селекции древесных пород ВНИАЛМИ, показало, что при совместном произрастании сосны крымская и желтая почти не уступают по росту сосне обыкновенной, отличаясь от последней лучшим состоянием и устойчивостью к засухе. У сосен крымской и желтой лучше складывается водный режим, что объясняется анатомическим строением их хвои. Биологическая продуктивность в 100 лет значительно выше у сосны крымской, чем у сосны обыкновенной.
На основании этого рекомендуем широко использовать сосны крымскую и желтую при создании защитных насаждений в различных почвенно-климатических условиях сухой степи Нижнего Поволжья.
Рецензенты:
Васильев Ю.И., д.с.-х.н., профессор, главный научный сотрудник, Всероссийский НИИ агролесомелиорации Российской академии наук, г. Волгоград;
Рулев А.С., д.с.-х.н., заместитель директора по науке, Всероссийский НИИ агролесомелиорации Российской академии наук, г. Волгоград.