Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Лесокультурное значение происхождения семян лиственницы по исследованиям опытных культур в ЦЧР

ВАК РФ 06.03.01, Лесные культуры, селекция, семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Лесокультурное значение происхождения семян лиственницы по исследованиям опытных культур в ЦЧР"

На правах рукописи

КИРБИСА МОХАМАД

ЛЕСОКУЛЬТУРНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ШИСЖВДЕНИЯ СЕМЯН ЛИСТВЕННИЦЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЯМ ОПЫТНЫХ КУЛЬТУР В ЦЧР

Специальность - 06.03.01 - леснда культури» селекция,

семеноводство и озеленение городов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации яа соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Воронеж 1991

Диссертационная работа выполнена на кафедре лесных культур и селекции Воронежского ордена Дружбы народов лесотехнического института.

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ - доктор сельскохозяйственных

наук, профессор Р.И.Дерюшш

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ - доктор биологических наук,

С.А.Петров - кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Е.М,Синицын

ВЕДУЩЕЕ ПРЕДПРИЯТИЕ - Воронежский фіишал "Союзгипролесхоз"

Защита состоится 1991 г. в Ш часов

на заседании специализированного совета К 064.06.01 при Воронежском ордена Дружбы народов лесотехническом институте.

Просим Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями присылать по адресу: 394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8, Воронежский лесотехнический институт. Ученому секретарю специализированного Совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан 1991 г.

Научный секретарь опецсовета канд. биологических наук

II. М. Попова

ОПЦЛН ХАРЖтаРИСТЖЛ РАБОТЫ

Актуальность то.та. Обеспечение народного хозяйства лесными ресурсами требует повипения продуктивности лесных культур, чого можно добиться путем использования достижений лесной селекции я совершенствования технологии их выращивания. При решении вопросов повышения продуктивности лесных насаждений многие лесовода СССР на первое место ставят лиственницу, формирующую насаждения, превосходящие по заласу древесины насаждения местных пород. При вырадиваник культур лиственницы болыяое лесокультурное значение имеют особенности происхождения ее семян.

Цель настоящей работы - дать лесокультурную оценку лиственниц разного происхолдения в разшх условиях произрастания Воро -нежской области.

Научная новизна. На завдгу выносятся материалы, характери -зующие особенность роста 35-летних культур лиственницы сибирской из .Хакасской автономной области (района заготовки семян; высота вал уровнем моря; класс бонитета материнских насаждений; возраст и особенности стояния материнских деревьев, окраска шишек и масса 1000 штук семян) в разных условиях произрастания (А - В2-3* B2.0I, Й2 к Дз); сравнение культур лиственницы из Хахассии с пучшш вариантами географических культур других видов листвен -;шцы. Кроме того, приводятся данные по ускоренной генетической щенке плюсовых деревьев лиственницы по материалам их цитологи -1еского анализа.

Лвкктичоская значимость работы. В результате изучения роста и продуктивности культур лиственницы разного происхождения в разнос условиях произрастания предлагаются перспективные проясхож -1бния семян и условия местопроизрастания культур, способствуй®!© гспеиному их выращиванию.

I. европейская из Прибалтики в благоприятных условиях проиэ-юстания (Cg) превышает по запасу древесины другие вида z проио -соадения лиственницы и сосну обыкновенную. Она растет по I б-в >ояитету и к 35-летне.чу возрасту накапливает запас древесины око-го 550 м3/га, тогда как лиственница сибирская из Хакас сии в тех :е условиях дает только 200 м3/га. .

Обосновэлность вкаадов л. прэгогожзний. Зивом базируются на >езультагах анализа фактического материала, полученного па 5 раз-. :их по плодородию участках. Главный участок (Етаогиновское лески-

чество) имеет 54 происхождения лиственницы сибирской и коллекцию географических культур разных видов лиственницы.

Экспериментальный маториал обработан на Э13*.! (78 дисяор -сиошшх и корреляционных анализов). Полученные результати исследований статистически достоверны, а нредлояетш производству обоснованны. .

Апробация работы. Часть положенні! диссертации долояена на научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов ВЛТ11 (1989 г.), на Международном симпозиуме по лвсноіі генетико, селекции к физиологии древесных растений (Воронеж, 1989). .

Публикации. По темо диссертации опубликовано н работы.

Объем и структура работы. Диссертационная работа излодана на 139 страницах машинописного текста, включая ^9 таблиц и 17 рисунков, 2 фотографии. Состоит из введения, 5 разделов и заюцо-чвшія. Список иопользоваїшоіі, литературы содержит 150 наименований, в том числе 28 на иностранных язиках. 13 диссертации имеется приложение на 54 страницах, . ,

содкршвік РАШги ■

I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРМ ПО ТЫ.К ИССЛДОШІШ '

І.I. Народнохозяйственное значение лиственницы

Лиственничные леса СССР занимают площадь 2'!д млн га, что составляет 40,5 % общей лесопокритоА площади и Ы,8 % площади, лосопокрытой хвойными породами. Запас древесины лиственницы цс-чисд/"'тся в 26,3 млрд м^, что составляет 34 %. общего запаса древесины строки (Лесной фонд СССР па I января 1983 г.).

Многие лесоводы отмечают, что по запасу древесины насаждения лиственницы в 1,5-2 раза превосходят сосну, ель и дуб (Тимофеев, 1961; и др.). Древесина лиственницы ценится высоко, т.к. она имеет высокие фнзико-мэхашгчаские свойства (Мелехов, Стрека-ловский, 1934; Перелыгин, 194 к,’; и др.) и хорошо сохраняется в тяжелых условиях эксплуатации. Дровосина лиственницы используете для изготовления мебели высокого класса (Коченовскші, 1964; іу -ков, 1974). Лиственница является источником многих ценных хнш -ческих продуктов. В настоящее время из дровесшш получают свыше 15000 химических продуктов (Лвербух, 1964; и др.).

Культури лиственницы выполняют агроласомелцоративную роль, защищая сельскохозяйственные поля от водной и ветровой эрозии. Она также используется для озеленения городов и населенных цунк-

тов. Ее насккдения являются прекрасним местом отдыха трудящихся.

Вьілеизложеішое определяет необходимость широкого использования лпстаешшцы для создания лесных культур в СССР.

1.2. Ареали основних видов лиственницы

В СССР произрастает несколько видов лиственницы, но основными считеятся лиственница сибирская, Сукачева и даурская. По дан -ішм В.П.Тимофеева (1977), лиственничные леса произрастают от Ее -лого коря до берегов Тихого океана к от арктической тундра (72,5° с.и., Таймыр) до сухих степей Сибири и Алтая на юге (46°с.ш.).

Эта порода поднимается в горах до верхней границы леса (Алтай -2400 мн.у.м.). -

1.3. Лесоводственно-биологаческие особенности лиственницы

ЛИСТВОШШЮ ОТНОСИТСЯ К роду Ьагіх МІІ1. Семейство Ріхшсвае. Она долговечна, светолюбива (Альбенский, 1959; Тимофеев, 1961; и др.). Листзегашда хороао переносит гак сильную кару, так и сильные морозы. Она устойчива и к воздушной и почвенной засухе (Аль-беяский, 1959; Харитонович, 1968). Лиственница имеет мощную и глубокую корневую систему, поэтому она считается ветроустойчивой породой (Альбенский, 1959; Тимофеев, 1973; 2 др.). По данным

Н.Е.Булыгина (1985) м В.П.Тимофеева (1973) ластвешшца характеризуется исключительно' энергичным ростом.

1.4. Лесокультурное значение происхождения семян и изменчивости лиственницы ■

С целью определения лучших видов и зкотшов лиственницы ДЛЯ различных почвенно-климатических условий в разных районах страны были залокезы географические культуры лиственницы: Я,И. Дементьевым л В.П.Тимофеевым в 1954 г. в Бронницком лесничестве Москов -ской области; В.В.іурсиим в 1954 г. в Красно-Тростянешсом опыт -ном лесхозе Укр.ШШКА. Сумской области; Р.И.Дерндашнм в 1955 г. в Воронежской области; Н. А. Коноваловым и Е. А. Пугачем а 1968 р. во всех основных вонах Прэдуралья, Северного и Нашого Урала и -Зауралья; Н.В.Дшпсом в 1946 г. под Москвой в Серебряноборскои -

лесничестве института леса АН СССР; Г.В. Свистуном в 1964 г. в Учебно-опытном лесхозе Зфшского СХИ; А.И.Ирошниковгал в 1934-66?. в Иеной Сибири; а также ряд других опытов. В большинстве этих . опытных культур исследовался фактор, отраяаиций влияние высотно-"зонального происхождения семян лиственницы на~рост, продуктов - : ность и сохранность культур. Исследования этих опытных культур , продолжаются. -

К сожалению, вопрос о влиянии бонитета материнских насаждений и их возраста, а также окраски шишек к массы 1000 штук семян на рост и продуктивность культур лиственницы слабо изучен. .

1.5. Цитологические особенности мейоэа лиственницы

При проведении селекционной работы большое значение имеет изучение особенностей репродуктивной деятельности лиственницы, в том числе особенностей спорогенеза и эмбриогенеза.

Цитоэкбриолэгические исследования репродуктивных органов растений, в том числе хвойных, всегда находились в центре внимания биологов. В литературе имеется ряд публикаций по исследованию гаг мотогенеэа у хвойных (Hofmeister, 1848, 1862; atrasburger, 1869, 1872, 1894; Beiajefr, 1894; Арнольда, 1906), мейоза у лиственницы ЧеканоБСкого (Круклис, 1971), особенностей мейоза, формирования ПЫЛЬЦЫ И оплодотворения у L. decidua (Pospisil, Uichtar,

1970), поведения хромосом в мейозе (cju-iatiansen , I960, Erika -eon. 1968; Чэнцов, 1984), необычных типов мейотических аномалий (johnnson» 1944; Hriuhl, Kaui , 1974; Карпель, Медведева, 1977;

Kaul, Nurthy. 1985; и др.). Приводятся данные о нарушениях в мейозе у лиственницы при НИЗКИХ температурах (Вагпег, Chriatlajn-веп> I960; chlra . 1965» Круклис, 1971, 1973; и др.), о способе предварительной генетической оценки отобранных плюсовых деревьев на основе цитологических характеристик (Буторина, 1989).

2. ЦЕЛИ, ЗАДАЧИ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Цели и задачи исследований *

Цель наших исследований заключается в выявлении и изучении . наиболее продуктивных видов, экотипов и форм лиственницы, пригодных для широкого использования при создании лесных культур в Центрально-Черноземном районе, В процессе исследования была по -ставлена цель выявить лесокультурное значение происхседэния се -мяк из разных районов Хакасоии, иа насаждений разного возраста, разных классов бонитета, различного местоположения материнских насаждений над уровнем моря и особенности стояния материнских деревьев и лесокультурное значение индивидуальной изменчивости . материнских деревьев по таким признакам, ках масса 1000 штук се-шн, окраска шишек, форма отвода; изучить влияние условий произрастания культур. ... '

Б связи с обнаружением фенотипически превосходных деревьев появилаоь эадача изучения их о целью установления пригодности для создания семенных плантаций. .

2.2. Характеристика объектов исследований

Объекты наших исследований представлены пятью участками опытных культур лиственницы, заложенных в учебно-опытном лесхоза ВЛГИ и .Сомовском лесхозе. Посадка культур производилась 2-летними сеянцами в 1955 Х'оду под руководством Р. И. Дерюжина.

Участок № I. Расположен в кв.7 Животкновского лесничества учебно-опытного лесхоза ВЛТИ. Общая площадь - 7,0 га. Тип условий местопроизрастания Сг.

Участок № 2. Расположен в кв.54 Правобережного лесничества учебно-опытного лесхоза ВЛТИ. Площадь I га. На участке высажено 85 образцов лиственницы. Почва относится к типу серых оуглинистых почв (Дг).

Участок № 3. Расположен в кв.50 Правобережного лесничества, площадь 0,3 га. Высажено 22 образца. Почва относится к серым связанным песчаным - А-В(2_з).

Участок № 4. Расположен в кв.5 Соыовского лэсхоза. Площадь *?0 га. Тип условий местопроизрастания В2. Здесь высажено 28 об -раздав Хакасской коллекции лиственницы.

Участок № 5. Расположен в кв.50 Правобережного лесничества (Дронов сад). Площадь 0,7 га. На участке высажены 2-летние сеянцы образца № 34. Почва участка относится к типу серых лесных суглинистых (Дз>.

. 2.3. Методика работы .

2.3.1. Методика изучения опытных культур

Обследование опытных культур произведено осенью 1987 и 1968 годов. При этом проводили перечет всех деревьев каждого образца с измерением диаметра ствола на высоте груди - 1,3 м. Для определения средней высоты культур каждого образца замеряли высотометром высоты с точностью до 0,1 ы у 3-4 деревьев кадцой ступени толщины. Для каждого образца построили графіки высот для определения средней высоты, Задао древесины культур определялся по таблицам и по модельным деревьям.

В процессе обследования производилась также оценка деревьев по классам роста в по качеству ствола. От каждого образца взято одно модельное дерево, всего для изучения взято 103 модельных де* рева. ■

В опытных участках были заложены 5 почвенных разрозов глубй- • ной 1,5 м. Почвенные анализы произведены в лаборатории Воронежское го филиала Союзгапролесхоз.

Обработка даышх по изменчивости отдельных признаков производилась на ЭВМ (пк "Искра-226" и "алоктроиика-85") методами математической статистики, шшочая дисперсионный, корреляционный я кластерный анализы (Хьютсон, 1971; Доспехов, 1965, Драгавцов, 1973; Петров, 1973; и др.).

2.3.2. Методика изучения цитологии моиоза у фенотшшчоски превосходных деревьев лиственницы '

Материалом для цитологических исследований служили молодао хвоинки и генеративные почки, собрашше с высоты 15-17 м. Хвоинки перед фиксацией обрабатывали I % раствором колхицина в течение 4-х часов, отмывали дистиллированной водой несколько раз и фиксировали по Карнуа ацетоалкоголем /1:3/.При фиксации генеративных почек предобработка исключалась. Затем хвоинки и генеративные почки фиксировались в растворе Карнуа, обрабатывались раствором 45 % уксусной кислоты в течение 15-20 минут. После этого материал обрабатывали красителем (гематоксилин) в течение 2-3 часов, затем отмывали дисгашшрованной водой несколько раз. Постоянно-давленные микропропараты готовили путем заливки окрашенного, а затем отмытого от избыточного красителя материала в калло смеси Гойера.

Просмотр шкропрепаратов и микрофотографирование осуществляли на микроскопах МЕИ-6 и МВй-15.

3. ХАРАКТЕРИСТИКА ОПЫТНЫХ КУЛЬТУР ЛИСТВЫПВД СИБИРСКОЙ . ИЗ ХАКАССШ В ЖВОТИНОВСКОМ ЛЕСНИЧЕСТВЕ

Здесь рассматривается вопрос о связи роста и продуктивности культур лиственницы Хакасского происхождения с районами заготовка семян (Юго-восточный - Лскизский л-з, Центральный - Сонский л-з, Северо-западный - Ширинский л-з), с высотой над уровнем моря, бонитетами насаждений, особенностями стояния семенников и их возрастом, с окраской шииек и массой 1000 штук семян. Это пред -ставляет определенный научный интерес, т.к. выявленные закономерности долготы иметь общо черты с другими видами лиственницы, судя по закону гомологических рядов в наследственной изменчивости, разработанному Н.И.Вавиловым.

Дня сравнения культур мы использовали такие показатели роста, как высота, диаметр, количество сохранившихся деревьев и запас древесины на I га.

3.1. Показатели роста и продуктивности культур лиственницы из различных районов заготовки семян В табл. 3.1. приведена характеристика культур л. сибирской из трех районов Хакоссии. Из приведенных дшпшх видно, что по показателям роста и продуктивности культуры Юго-восточного и Центрального районов практически не отличаются. Культуры же пз Северо-западного района уступают культурам из первых двух районов по количеству деревьев и запасу древесины на I га, но превышают их по среднему диаметру, видимо, за счет более изре-жензшх древостоев. В настоящее время трудно объяснить сравни -тельно малое количество деревьев на I га для этого района, но можно предположить, что деревья из Северо-западного района обладают худшей выживаемостью на темно-серых супесях.

Таблица 3.1 Характеристика 35-летних культур лиственница из разных районов заготовки семян в Хакассил

Район заготовки!Ср.диа-!Ср.высота,!Ср.кол-во!Ср.запас !Кол-во семян,координа-!метр,см! м ! стволов!древесины Л образцов ты ! ! 1 на I га !на I га,м°!

Юго-восточный, 53? с.и. 14,5 15,3 1558 202 35

Цертральшй, 54 с. щ. 14,4 15,4 1662 216 10

Садеро-эападаый, 5& с. 13 а 15,4 15,4 1281 ' Г79 9

Культуры лиственлиод из разных районов за вебь период наблюдения имели практически одинаковую высоту.

3.2. Влияние высоты над уровнем моря местоположения материнских насаадений на рост и продуктивность культур лиственниц»

Из приведенных в табл. 3.2 данных видно, что среднее коли «* чество деревьев й средний запао дровасшш на I га для всей кол- -лекции из Хаяасош о высоты 9001050 ы нике, чем о высоты 660 -840 м, что связано о пониженной устойчивостью растений ив высоких местоположений. '

Таблица 3.2

Характеристика 35-летних культур лиственницы в зависимости от высоты над уровнем моря местополоношія материнских насаждений

Ср.висота,!Ср. запас ! Кол-во м ! древосгаш.,!образ -!па 1 га, г/г! цов

Висота над !Ср.кол-во!Ср.диаметр

уровнем моря.«деревьев ! см м ! на I га!

660 - 840 900 -1050

1621

1465

14,4

14,8

15, а 15,5

23

31

В тайл. 3.3 дается оолее детальная характеристика культур в зависимости от высоты над уровнем моря с учотом раііонов заготовки семян.

Из данных таблицы видно, что среднее количество деревьев, сохранившихся на I га для всех районов с высоты 900-1050 м ниже, чем с высоты 660-840 м. Культуры с высоты 900-1050 м Соверо-западного района по среднему количеству деревьев и запасу древо -сины на I га существенно уступают культурен с висоти 660-840 м

данного раїїона и культурам двух друї'их районов.

Таблица 3.3

Характеристика культур лиственницы из трех районов Хакассии в зависимости от высоты над уровнем моря

Район Хакассии !Внсота !Ср.диа-!Ср.вы- !Ср.кол-во!Ср.запас!Кол-!над у.м.л'ыетр,см!сота, м Ідеревьев !древес. ! во ! м ! ! !на I га !на I га !обр.

Юго-восточный 660-840 13,9 15,4 1576 223 8

900-1050 13,9 15,4 1542 231 7

Центральный 660-840 14,0 15,2 1785 221 5

900-1050 14,9 15,5 1540 211 5

Северо-западный 660-840 14,8 16,6 1556 202 3

900-1050 14,3 16,0 1142 161 3

При изучении связи роста и продуктивности культур листвен-нквд с высотой над уровнем моря по отдєльішм районам заготовки сеыян было установлено, что связь количества деревьев и запаса древесшш на I га с высотой над уровнем моря местоположения материнских насаждений для Центрального и Северо-западного районов высокая отрицательная, а дуй Юго-восточного района такая закономерность не проявилась, по-видимому, из-за влияния других факторов.

3.3. Связь роста и продуктивности культур лиственницы с классом бонитета материнских насаждений

Таблица 3.4

Характеристика культур лиственницы из Хакассии в связи с бонитетом материнских насаждений

Бонитет !Ср.диа1,ютр!Ср.высота!Ср.кол-во !Ср. запас ! Кол - во ! см ! и ! деревьев !древосини «образцов __________|__________!__________! на I га ! на I га.м^!

I - 111 14,7 15,4 1552 204 24

Ш - У 14,6_________І5И________1514 188____________30

Как видно из данных тайл. 3.4 по всем показателям культуры существенно но различаются.

Корреляционный анализ данных для трех отдельных районов дает более детальное представление о связи класса бонитета материн -ских насаждений с состоянием культур.

Результатами корреляционных анализов для Центрального и Се -веро-западного районов была установлена сильная отрицательная корреляционная связь индекса бонитета материнских насаждений о количеством деревьев на I га (і, = - 0,849; г* = - 0,814) и о запасом древесины на I га (*, = - 0,931; Чх = - 0,732). Тавая закономерность для Юго-восточного района не проявилась, по-видимо му, из-за влияния других факторов.

Нам необходимо было изучить ход роста по высоте культур лиственницы в зависимости от класса бонитета- материнских насаждений. ’

Таблица 3.5

Средняя висота,культур (10, 13, 23, 35-летнего возраста)

лиственницы от материнских насаждений І-Ш и Ш-Уб классов бонитета разных районов Хакассии

Еопптот Возраст (лет) и высота (м) ..... '

;_________! ю ! ІЗ 1____________________________23 1 35

а) Юго-восточный район

2.32 3,93 8,82 15,2

2.33 з|94 8І76 І5І4

б) Центральный район

2,25 3,87 8,67 15,5

2,06 3,55 7* ХО І4І7

„ в) Северо-заладнкй район

2,14 3,88 8,64 15,5

1,97 3’,25 8І47 І^З

I - ш

ш - Уб

I - ш

ш - Уб

I - ш

ш - Уб

По данным табл. 3.5 видно, что за весь период наблюдения культуры по сродней высоте практически не отличаются.

При сравнении хода роста по высоте материнских деревьев, представляющих разные классы бонитета (I-1I, III, У) и разные типы леса, с ходом роста модельных деревьев (I, 12, 7) и их потомства для культур, произрастающих в одинаковых условиях (Цр, было установлено, что размах по высоте материнских доровьев в возрасте 35 лет составляет II м, тогда как размах по этому же показателю в культурах составляет всего 1,5 м. Это говорит о том, что рост материнских деревьев определяется условиями произрастания (рио. 3.1.). '

3.4. Влияние возраста материнских деревьев на рост и продуктивность культур лиственницы '

Таблица 3.6

Характеристика культур листвошшцы в зависимости от возраста материнских деревьев

Возраст,!Ср.диаметр,!Ср.высота,!Ср.кол-во !Ср. запас ! Кол-во лет ! см ! м !деревьев ! древесшш'.образцов ! ! ! на I го !на I га«^!

15 - 20 13,7 15,6 . 138Ъ -202 2

40 - ВО 14,1 15,6 . то 231 5

100 13,8 14,9 1458 182 3.

Из данных таблжщ З.6 видно, что по средней высоте культуры от молодых и средневозрастных деревьев существенно превышают культуры от старовозрастных. По среднему диаметру и количеству деревьев, сохранившихся на I га, культуры особенно не отличаются. По среднему запасу древесины на I га наблюдается существенное различие между культурами. Наибольший запас древесины на I га имеют культуры из семян от средневозрастных деревьев. Наименьший запас имеют культуры из семян от старовозрастных деревьев. Культуры из семян от молодых деревьев занимают среднее положение.

3.5. Связь роста и продуктивности культур лиственницы с особенностями стояния материнских деревьев, окраской шишек и массой 1000 штук семян

Из данных таблицы 3.7 видно, что культуры от деревьев, растущих в редине и в насаждении, практически не отличаются, хотя по запасу древесины на I га культуры от деревьев, растущих в насаж-

Высота,

15

10

5

Й!0. 3,

I. Ход роста по высоте материнских деревьев аз равных условий (I—П» Ш, У бонитета) в Хакасски и их потомства в условиях С2 в Воронежской области (образцы 1,12,7)

дении, превышают культури от деревьев, растущих в редине. Культуры же этих двух груш значительно превышают культуры от деревьев, растущих абсолютно одиночно, по средней высоте, среднему коли -честву деревьев и среднему запасу древесины на I го. Такое явление можно объяснить тем, что у материнских деревьев, растущих в насаждении, происходит процесс переопыления, в результате чего потомство первого поколения обладает лучшими свойствами.

Таблица 3.7

Характеристика культур лиственницы в зависимости от особенностей стошшя материнских деревьев

Особенности !Ср.диаметр!Ср.высота,!Ср.кол-во!Ср. запас ! Кол-во стояния ! см ! м ! деревьев!древесины !образцов материнских ! ! ! на I га ! на I га, !

ттпялъйв ! ! ! ! мо !

Абсолютно одиночное 15,0 14,3 925 119 I

В редине 14,1 15,4 1455 196 5

В насаждении 14,1 15,1 1588 209 10

Таблица 3.8 Характеристика культур лиственницы •

в зависимости от окраски шшек материнских деревьев

Окраска ІСр.диаметр,!Ср.высота,!Ср.кол-во !Ср. запас ! Кол-во шишек ! см ! м (деревьев !древесины'образцов _________ ! , !___________1 на I га '.на I га,к3!

Зеленая 14,0 14,9 1576 206 6

Бурая 13,7 15,1 1737 224 6

Смешанная 13,6 15,4 1875 231 6

Из данных таблицы видно, что культуры разных вариантов су -щественно не различаются, но все-таки наблюдается тенденция к превышению культур от деревьев со смешанной и бурой окраской ши -шек над культурами от зеленошишечной формы.

Для выявления сходства культур всей Хакасской коллекции по всем показателям роста и продуктивности в зависимости от окраски шишек проводили кластерный анализ, в результате которого было установлено, что обобщенное расстояние между культурами от деревьев

о бурши шишками и культурами от деревьев со смешанной окраской ашшек наименьшее (0,3). Наибольшее расстояние наблюдается между

культурами золвношлуечной формы и гетерозиготной (1,8), а мекду культурами зеленошшечиой формц и культурами бурошишечной формц большое (1,6). Таким образом, можно отметить, что семона с де -ревьсв, шишки которых имеют смешащую или бурул окраску, дают болео однородное ПО П0КГ.ЗаТвЛЯМ роста потомство.

Таблица 3.9 Характеристики культур листвошшци в зависимости от массы 1000 штук семян материнских деревьев

Масса 1000 !Ср.диаметр,!Ср.высота!Ср.кол-во 1 Ср. запас! Кол-во штук семян,! см ! м ! деревьев ! древесютЛ.образцов _____г______!____________!_________! на I га !на I га,м^___________

< 7,5 13,8 15,3 1462 192 4

7,5-10,5 13,6 15,1 1837 228 4

>10,5 13,6 15,1 1781 221 4

Из данных табл. 3.9 видно, что по среднему количеству дэ -ревьев на I га культуры из мелких семян значительно уступают культурам из средних и крупных семян. Такал жо закономерность наблюдается но сродному запасу древесины на I га. Тагом образом, культуры из средних и крупных семян отличаются повышенной сохранностью и высокой продуктивностью.

4. шиш плодородия почвы нл рост- и продуктишость ' культур мсттшшш строкой разного проксхлкдош

4.1. Сравнвнио роста и продуктивности культур лиственницы сибирской в различных условиях произраетшшя . ' Таблица 4.I

Характеристика культур лиственницы сибирской из Хакассин на участках с различным плодородием почв

Участки !Ср.диаметр,!Ср.высота,!Ср.кол-во!Ср.запас!Кол-

(плодородив почви)! см ! м ! стволов !древесин! во

___________________!____________!___________! на I..Гб...!на I га !обР.

Правобе^ежноо л-во,

Сомовский лесхоз,И,; їивотиновское л-во,

Правоберачшое л-во,

%

9,7 10,1 2097 85 9

12,5 12,0 паз 87 ^5

14,2 15,0 1530 196 54

14,0 16,1 .'074 2611 6

Из данных табл. 4.1 видно, что с повышением плодородия почвы повышаются показатели роста и продуктивности культур, за исключением количества деревьев в условиях А-В2-3. что происходит, видимо, за счет более высокой влажности почвы.

Для более детального изучения влияния плодородия почвы нп рост и продуктивность культур проведено сравнение между показателями роста культур образца № 34 на трех участках, отличающихся типами условий произрастания (В2, Сд, Д3).

Таблица 4.2

Характеристика культур лиственницы сибирской из Хакассии . (образец №34) на трех участках о различным плодородием почвы

Участки !Ср.диаметр,'Ср.высота,!Ср.кол-во!Ср. запас ! Класс (плодородие ! см ! м ! деревьев[древесины 'бонитета почв) !__________________!__________! на I га І на I гс,»Й_________

Ооновский лесхоз, В2 11,9 11,8 1420 . ' 94 П

Животиновское лесничество^ 12,6 14,6 2100 200 I

Дронов сад, . Дз 12,6 16,0 2965 323 1а

Данные табл. 4.2 подтверадают предыдущий вывод о том, что с повышением плодородия почвы улучшаются рост и продуктивность культур. . ,

4.2. Влияние плодородия почвы на рост и продуктивность . культур лиственница сибирской г зависимости от

особенностей материнских деревьев и насаждений

• По данным наших исследований и результатам дисперсионных анализов двухфакторного комплекса установлено, что первый фактор (плодородие'почвы) оказывает существенное влияние на рост и про -дуктивность культур, тогда как второй фактор (высота над уровнем моря, класс бонитета, возраст, особенности стояния, окраока шишек и масса IOOO штук семян материнских деревьев) не всегда оказывает существенное влияние на показатели роста и продуктивности. Так, высота над уровнем моря не оказывает существенного влияния на рост и продуктивность культур на всех участках. Однако наблюдается некоторая тенденция к улучшеккв роота и продуктивности культур с более низких высот.

Класс бонитета иатеринсктс насаждений незначительно влияет на рост и продуктивность культур. Однако отмечается общая теядэн-

ция улучшения продуктивности культур из группы 1-Ш классов бонитета. Уст;<новлоно существенное совместное влияние двух факторов на сохранность и диаметр культур. Наибольшая сохранность (2300 шт/га) наблюдается в условиях дая групгга классов бонитета 1-111, а наибольший диаметр (15,1 см) также в условиях Л.;> , но для группы классов бонитета К-Уб.

Возраст материнских деревьев оказывает существенное влияние только на диаметр культур. Намбольшй диаметр (14,1 см) имеют культуры из семян средневозрастных деревьев (40-80 лет), а наименьший диаметр (13,8 см) имеют культуры из семян старовозраст-1шх деревьев ( >100 лот). На остальные показатели роста и про -дуктивности этот фактор не оказывает существенного влияния.

Особенность стояния (в редине, в насаждении) материнских деревьев оказывает существенное влияние на количество деревьев на I га. Культуры из семян деревьев, стоящих в речзшо, имеют меньшое количество стволов (1449 шт/га), а из ссгога деревьев, находящихся в насаждении, - большее количество стволов (1555 шт/га) Это объясняется тем, что у деревьев, стоящих в редине в основном происходит процесс самоопыления. 11лияни0 этого фактора на остальные показатели незначительное.

Влияние фактора окраски ииаек на рост и продуктивность культур несущественное, за исключением показателя сродного диаметра культур. Культуры от материнских деревьев гибридного цвета шишек имеют средний диаметр болыяе, чем культуры от материнских деревьев зеленого щаета. созревающих шишек. Наблюдается существенное совместное влияние двух факторов (плодородие почвы, окраска шишек) на высоту, диаметр и сохранность кзтльтур.

Масса 1000 штук семян не оказывает существенного влияния на рост и продуктивность культур. Однако найлидается тенденция к повышению запаса древесины на I га с повышением массы 1000 атук

сешш- 5. СРАВНЕНИЕ ПО РОСТУ, ПРОДУКТИВНОСТИ И ТАКСОВОЙ СТОИМОСТИ ДРЕВЕСИНЫ РАЗНЫХ ВИДОВ ЛИСТВШШШ.

ркзультАти щтачогачЕского анализа

Из данных табл. 5.1 видно, что культуры л. сибирской из Ха-кассия овладеют наименьшими показателями. Культуры л. европейской обладают наибольшим диаметром, высотой и запасем древесины на

I га, но они имеют наименьшее количество деревьев па I га. Культуры л. Сукачева и сосны обыкновенной занимают среднее положение. Однако культуры л. Сукачева имеют наибольшее количество деревьев

на I га. Культуры л. сибирской из Ермаковского лесхоза превышают культуры л. сибирской из Хакасски по всем показателям роста и продуктивности.

Таблица 5.1

Рост и продуктивность культур лиственницы сибирской из Хакассии по сравнению о другими видами лиственницы я сосной обыкновенной в їїивоїйновском лесничестве (Сй)

!Ср.диа-!Ср.вы-!Ср.кол-во!Ср.з алас!Кол-во Варианты ! метр, ! сота,Ідеревьев !древеси-!образ-

__________________1 ом їм і на I га !ш на 1га! цов

Л. сибирская из Хакассии 14,6 15,4 1530 200 54

Л. сибирская из Ермаков-ского лесхоза (СЙ4) 15,7 18,7 1425 263 1

Л.Сукачева (083,084) 16,4 17,6 1775 307 2

Л. европейская (06) 24,0 18,5 1350 568 I

Л.европейская (072,073) 23,7 20,6 1250 524 2

Сосна обыкновенная 16,7 17,4 1627 299 I

5.2. Сравнение культур разных видов лиственницы и сосны обыкновенной по таксовой стоимости древесины

С цалью выявления экономической целесообразности выращива -нкя в условиях ВДР культур лиственницы разных видов и разного происхождения по сравнению о сосной обыкновенной была определена таксовая стоимость древесины на корню по сравниваемым вариантам.

По товарности древостой всех вариантов относится к первому классу.

Установлено, что культуры л. европейской (из Львовской обл. и Прибалтики) дают наибольший запас древесины (568 и 524 ы3/га) и соответственно нетболывую ее стоимость (1506,59 и 1389,77 руб. • соответственно! Культуры л. Сукачева незначительно цревыдают ж> запасу древесины (307 м3/га) культуры сосны обыкновенной (299м/га). Однако по стоимости древесины сосна обыкновенная (1316,11 руб.) значительно превышает л. Сукачева (702,05 руб.).

При выращивании культур лиственницы на плодородных и свежих почвах (С2) культуры л. европейской к 35-летнему возрасту дают больший экономический эффект по сравнению о культурами л. Сукачева, л. сибирокой и сосны обыкновенной.

5.3. Уокоренная генетическая оценка плюсовых деревьев лиственницы по данным их цитологического анализа

Проведенный анализ числа хромовом в ооматическях клетках меристемы показал, что все исследованные деревья являются дапловд-

ными (2п = 24).

С учетом значимости мейотических характеристик для оценки генотипов организмов было изучено протекание мейоза у 6 деревьев с разным фенотипом. У 5 деревьев лиственницы мейоз при микроспо-рогенезе проходил преимущественно нормально. Среднее количество клеток с нарушениями у этих деревьев не превышало 5 $ от общего числа исследованных клеток.. Наблюдающиеся типы нарушений относились к числу наиболее часто встречающихся. '

У одного из исследованных фенотипически лучших деревьев (Й7) было установлено не только значительное число нарушений з ыейоэо, но отмечены исключительно редко истречающиеся, специфичные для данного дерева типы аномалий. В метафазе П хромосомы теряли ха -рактерную для них ориентации и беспорядочно распределялись по клетке. Такое состояние хромосом било отмечено у 90 % исследованных микроспороцатов. .

П деление мейоза завершалось Лоршрованием октады ядер, а затем микроспор примерно равной величины. Октада микроспор обычно не распадались, давая начало октадам пыльцевых зерен. Ядра некоторых пыльцевых зерен в полиадах приступали к митотическому делению. .

Таким образом, у одного из исследованных нами деревьев лиственницы (й 7) установлены необычные типы мейотических аномалий.

Следствием обнаруженных в настоящей работе нарушений в мейозе у одного из деревьев лиственницы (№ 7) является формирование невыровненной и слабожизнеспособной пыльцы, поэтому было би нецелесообразным использование такого дерева на лесосеменных плантациях в качестве производителя семян. .

Рассмотренный случай является одной из иллюстраций возможностей использования цитологического метода для интенсификация се -лекции в лесоводстве.

’ • • заключение • .

В работе сделаны вполне обоснованные выводы по селекции лиственницы, имеющие определенное значение в дальнейшем разведет»*, этой породы в ЦЧР. .

1. Семена из Северо-западного района с высоты 900-1050 м над

уровнем моря дали потомство с худпими показателями роста и продуктивности. . .

2. Более стабильными показателями роста культур лиственница оказались их оредшй! диаметр и средняя высота. По-видимому, эти

показатели культур отражав® их рост, обусловленный почвенно -климатическими условиями произрастания. Те условия, в которых росла лиственница в Хакасии: и которые, по-нашему мнению, должны были сформировать экотипы, оказались недейственными. Это произошло в условиях опыта, где почвенно-климатические факторы знача -тельио лучшо, чем в Хакасски, поэтому потомства по показателям роста значительно превосходят материнские деревья, перекрывая тем самым их модификадионние особенности.

3. Вторая группа факторов отражает сугубо наследственные особенности материнских деревьев (формы по окраске шишок и фор-ьш по массе 1000 штук семян). Во всех случаях математически было доказано, что зелоношишзчиая форма является менее подходящей для создания культур з ЦЧР, чем бурошишечная и со смешанной окраской шишек. Тойо самое можно сказать о массе 1000 штук семян. Культуры от деревьев с малой массой 1000 штук семян (менее 7,5г) во всех случаях дают худае результаты, чем культуры от деревьев со средней (9,0 г) и большей (более 10,5 г) кассой 1000 штук Се.’ШЬ

4. Возраст материнских деревьев.не проявил четкого лесо -культурного значения, хотя в большинстве случаев семена от средневозрастных деревьев дат лучшие результаты.

5. Семена, собранные с деревьев, растущих в редане а в на-

саждениях, дали в культурах почти одинаковые результаты, ко семена, собранные с одиночных деревьев, дали культуры с плохой сохранность»'деревьев. '

6. Материнские деревья лиственницы, произрастающие в Хакасии в разных условиях (класс бонитета колеблется от I до Уб), дали потомства под Воронежем на супесчанных почвах (С&), растущие по одному классу бонитета (I).

7. Нвилучпшш показателями роста и продуктивности в культурах под Воронежем в условиях С2 отличается яяствекшща европай -окая, дающая запас дреЕосины ка I га к 35-лбтаему возрасту 540 м, что значительно яревооходат запас древесины к тому ке возрасту £ культурах лиственницы Сукачова (307 м /га), лиственница сибирской из Хакассшг (200 м3/га) и сосны обыкновенной (300 ы3/га).

ШВДОВДОИ ПРОИЗВОДСТВУ

I. При заготовке семян лиственницы в Хакасски рекомендуется отбирать насаздния, расположещше на высоте до 900 и над уровней моря, отдавая предпочтение более продуктивным древосгоям (не ник

111 бонитета) с возрастом до 200 лат, бурой и омошанной окраской созревающих шишек и массой 1000 штук семян болоо 7,5 г. Нвжвла* ТЄЛ0Н сбор сеням с деревьев, имеющих многократно искривленные стволы, зеленую окраску созревающих шишек. Не рекомендуется сбор семян с одиночно стоящих деревьев.

2. Использование семян листвошшцы из Хакассии рекомендуется в районах, указеишх в лесосеменном районировании основных ■ лосообразующих пород СССР (1982). В Центрально-черноземном районе сешна лиственницы из Хакасски не рекомендуется использовать для создания культур.

3. У Центрально-черноземном районе следуот использовать семена лиственш'-ш европейской из Западной Украины и Прибалтики» Для обеспечения лесхозов ЦЧР семенами листвеїпшвд европейской необходимо создать семошше плантации, испожзуя для этого тлеющиеся культуры этой лиственница в Липецкой и Воронежской областях.

4. Отобранные плюсовые деревья лиственницу европейской в культурах Липецкой и Воронежской областях перед закладкой семенной плантации необходимо всесторонне изучать.

По.материалам диссертации опубликовали две работы:

1. Дерюжкин-Р.И.,,Кирбиса М. Итоги работ по селекции даст -вонницы в ЦЧР //Лесная генетика, селекция и физиология древесных растений / Материалы Международного симпозиума (25-30 сентября, 1989 г., Вороней). - М., 1389. - С. 129-130.

2. Буторина А.К., Кирбиса М. и др. Исследование мейоза у

лиственницы европейской // Цитология. - 1989. - Т. 31, й 9. -С. 1040-1013. . .

Подписано к печати . Формат 60x84/16

Бумага офсетная. Объем I уч.-изд.л.

Тирах 100 экз. Заказ № 1"И .

Отпечатано иа ротапринте Воронежского областного управленім статистики.