Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Состояние и рост географических культур сосны обыкновенной на Среднем Урале

ВАК РФ 06.03.01, Лесные культуры, селекция, семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Состояние и рост географических культур сосны обыкновенной на Среднем Урале"



о. сг

На правах рукописи-

Агафонова Галина Виленовна

Состояние и рост географических культур сосны обыкновенной на Среднем Урале

06.03.01 - Лесные культуры, селекция, семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Екатеринбург 1998

Работа выполнена в Уральской государственной лесотехнической академии.

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик РАЕН Н.А.Луганский. Официальные оппоненты: доктор биологических наук А.К.Махнев;

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Н.Н.Чернов. Ведущее предприятие - Свердловское областное управление лесами.

Защита состоится 23 апреля 1998 г. на'заседании специализированного диссертационного совета Д 053.35.01 при Уральской государственной лесотехнической академии.

Просим Ваии отзывы на автореферат присылать в двух экземплярах с заверенными подписями по адресу: 620032, г. Екатеринбург, Сибирский тракт, 37, Уральская государственная лесотехническая академия. Ученому секрг" -; •:■ специализированного совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии. Автореферат разослан "_"_ 1998 г.

Ученый секретарь

специализированного совета

кандидат сельскохозяйственных V /

наук, доцент 7 ' ^^^-^б-.В.Залесов

Подп. в печать % Объем 1 п.д. Зак. И^Аирах 100

Уральская государственная лесотехническая академия 620032, Екатеринбург, Сибирский тракт, 37 Отдел оперативной полиграфии

- э -

ВВЕДЕНИЕ

Дгопувльносшь теш. Повышение продуктивности лесов невозможно без привлечения разнородного в селекционном отношении посадочного материала, которое предопределяет необходимость проведения исследований географической изменчивости наследственных свойств лесных древесных пород.

"Лесосеменное районирование..." (1982) для каждого лесосе-менного района поставщиками семян определило только близлежащие, обычно граничащие с данным, районы. В неурожайные и малоурожайные годы возникает необходимость привлечения семян иа более удаленных районов. Стараясь расширить область применения семян ведущей породы в лесном хозяйстве нашей страны - сосны обыкновенной, в настоящей работе на основе изучения двух участков географических культур предложено увеличить количество районов-поставщиков семян для района 53 -."Среднеуральский", подрайон - а "Горный", территория - Свердловская область (согласно районированию).

Цель и вадачи исследований. Цель работы - уточнение геог- ' рафического лесосеменного районирования сосны обыкновенной для условий средней и южной подзон тайги Среднего Урала. В связи с поставленной целью в вадачи исследований входят:

1. Изучение изменчивости экотипов сосны обыкновенной географических культурах в условиях средней и южной подзон тайги Среднего Урала по морфо-анатомическим и физиологическим признакам хвои.

2. Установление закономерностей географической изменчивости провиниенций сосны обыкновенной по средней высоте, среднему диаметру, объему среднего дерева, а также по среднему и текущему приросту по высоте.

3. Выяснение степени наследования указанных выше признаков при выращивании растений в новых условиях среды и установление взаимосвязей между морфо-анатомическими показателями хвои исследуемых провиниенций.

4. Сравнительное изучение лесоводственной характеристики районов происхождения семян и расположения культур и ее влияния на особенности роста географических культур сосны.

5. Выявление экотипов сосны перспективных для повышения

продуктивности и устойчивости создаваемых насаждений в условиях Среднего Урала.

Научная новизна. Впервые подробно охарактеризованы по комплексу морфо-анатомических, физиологических и таксационных показателей различные зкотипы сосны обыкновенной, расположенные в Учебном научно-производственном комплексном государственном лесохозяйственном предприятии (Уральский учебно-опытный лесхоз УГЛТА - УУОЛ). Изучены зависимости десяти параметров морфо-анатомического строения хвои от географического расположения места происхождения экотипа и наследственная стабильность изучаемых признаков. ■ Сравниваются темпы роста деревьев одного экотипа, произрастающих в различных лесорастительных условиях: подзоне южной (УУОЛ) и на границе средней и южной подзон (Нижне-Тагильский лесхоз) тайги. Сравниваются различные методические приемы исследования роста различных зкотипов. Получены результаты исследований роста зкотипов при применении дисперсионного, рангового, регрессионного, корреляционного, векторно-корреляционного, кластерного и факторного анализов морфо-анатомического строения и водоудерживающей способности хвои. Выявлено сходство результатов рангового и векторно-корреляционного анализов таксационных характеристик изучаемых культур зкотипов. Обоснованы перспективные для средней и южной подзон тайги Урала перспективные экотипа сосны.

Практическая значимость и реализация работ. Результаты представленной работы могут быть использованы для уточнения ле-сосеменного районирования сосны обыкновенной на Среднем Урале, при отборе наиболее перспективных для лесовосстановления зкотипов. Рекомендуется использовать семена, происходящие из регионов, расположенных на соответствующей с районом исследований широте, имеющих сходные лесорастительные условия и удаленные от района закладки культур не более чем на 800-1000 км на запад и 200-300 км - на восток. В практику отбора перспективных зкотипов могут быть предложены морфо-анатомические и физиологические показатели хвои, имеющее, наибольшую наследственную стабильность. Результаты исследований используются в учебном процессе Уральской государственной лесотехнической академии.

Научные положения, выносимые на ващиту.

1. Закономерности географической изменчивости сосны обык-

- Б -

новенной по структурным и функциональным признакам хвои в географических культурах Среднего Урала.

2. Влияние происхождения семян на таксационные показатели географических культур сосны обыкновенной на Среднем Урале.

3. Обоснование перечня экотипов сосны обыкновенной, перспективных для создания высокопродуктивных и устойчивых культур на Среднем Урале.

Апробация работ. Отдельные положения диссертационной работы доложены на научно-технических конференциях УЛТИ (1991, 1997); на конференции молодых ученых и специалистов сельского ховяйства (Уфа, 1992).

Публикации. По материалам исследований опубликованы 6 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, выводов и практических рекомендаций; изложена на 132 страницах машинописного текста, содержит 20 таблиц и 10 рисунков. Библиография включает 180 наименований, в том числе 12 зарубежных авторов.

Глава 1. ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ КУЛЬТУРЫ И ИХ ЗНАЧЕНИЕ В ЛЕСОВОДСТВЕ

Представлен обзор 'литературы пэ исследованию состояния и развития географических культур на Территории бывшего СССР и ва рубежом.

глава 2. ПРОГРАША, МЕТОДИКА И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Программой исследований предусматривались следующие вопросы:

1. Анализ природных условий Свердловской области и районов - поставщиков семян.

, 2. Изучение морфо-анатомических особенностей.и водоудержи-вающей способностей хвои сосны в географических культурах.

3. Изучение линейного и радиального роста зкотипов сосны обыкновенной в условиях средней и южной тайги Урала.

4. Выявление возможности географического перемещения семян ■сосны.на рост лесных культур.

5. Сравнительная лесоводственная оценка различных экотипов сосны.

6. Обоснование рекомендаций по использованию семян из отдаленных районов, не включенных в список районов-поставщиков семян для лесосеменного района N 53.

Методика исследований.

Исследования географических культур закладки 1969 г. проводились в УУОЛ с 1990 г.

Ежегодно, после окончания вегетационного периода (в сентябре), замерялись высоты и диаметры деревьев на высоте 1,3 м. Такие же измерения были выполнены в 1993 г. в географических культурах на территории Нижне-Тагильского лесхоза.

В 1991г. с каждого дерева в УУОЛ были собраны по 15 пар однотипно расположенной хвои из верхней части кроны, что сделано согласно рекомендациям М.М.Котова и др. (1981), то есть с мест, где экологическая разница между деревьями максимальна. Хвоинки связывались в пучки с адресом дерева, взвешивались на торвионных весах с точностью до 1 мг, до того момента, когда вес переставал изменяться (7-8 дней).

Для трех показателей:.. количества дней, в течение которых испарялась вода (стабилизировался вес хвои), средней ежедневной потери веса и общей потери веса вычислялся совместный ранг по методике П.Ф.Рокицкого (Рокицкий, 1973). В процессе изучения морфо-анатомических особенностей различных географических эко-тилов, представленных в УУОЛ, хвоя была использована вторично.

Для вычисления морфо-анатомических показателей отбирались 15 пар хвоинок с каждого дерева. Каждая хвоинка разрезалась на середине легви?м бритвы, отрезались 2-3 минимально тонкие пластинки, на которых под микроскопом производились замеры.

На поперечном срезе хвои измерялись следующие признаки: длина хвоинки, ширина поперечного сечения, соответствующая высота, ширина поперечного сечения центрального цилиндра, соответствующая высота, количество смоляных ходов на поперечном разрезе, площадь поперечного сечения хвои, площадь поперечного сечения проводящего цилиндра, отношение площади проводящего цилиндра к площади поперечного сечения хвои.

Шесть измеренных и четыре вычисленных морфо-анатомических, параметра, как достаточно большие статистические совокупности, были представлены в виде эмпирических кривых распределения, каждая из которых, в свою очередь, была интерпретирована по ре-

зультатам соответствующей математической обработки в виде нормального распределения, которое рассматривалось как основа статистических выводов, в частности, оценки параметров и прсзерки статистических гипотез (Никитин, Швиденко; 1978).

Для всех полученных данных вычислялись основные статисти-.ческие параметры. Для средних значений количества смоляных ходов, площади поверхности хвои, площади сечения хвои, площади сечения центрального цилиндра, соотношения площадей сечения, асимметрии и эксцесса вычислялись общие ранги по каждому зкоти-пу с целью установления оптимальных значений этих статистик.

■При обобщении результатов водоудерживающей способности хвои применялась вышеприведенная статистическая методика. Также вычислялся общий ранг по минимальным показателям: среднего ежедневного испарения, общей потере массы хвои, времени стабилизации массы хвои в днях.

Между шестью производными морфо-анатомическими показателями хври - длиной хвои, шириной поперечного сечения хвои, высотой поперечного сечения'хвои, шириной поперечного сечения центрального цилиндра, высотой поперечного сечения центрального цилиндра, количеством смоляных ходов попарно устанавливалась связь при помощи корреляционного метода (Рокицкий, 1973). Для исследования зависимости анатомических показателей друг от друга и от морфологических показателей хвои (и обратно) был использован двусторонний регрессионный анализ.

На следующем этапе обработки анатомических данных был применен дисперсионный анализ, позволяющий оценить влияние того или иного фактора на изучаемый признак (Соболев, 1973; Котов, Лебедева, 1977; Гинзбург, Никоро, 1982; Свалов, 1985). В наших исследованиях он проводился по однофакторной схеме.

Заключительной стадией обработки статистических данных параметров срезов хвои было проводимое в рамках факторного анализа вычисление, начатое с расчета общности, то есть той части единичной дисперсии переменной, которую можно приписать общим факторам (Козлов, 1973; Никитин, Швиденко, 1978; Stehman, Meredith, 1995), и законченное на этапе процедуры вращения факторов и оценки их при помощи варимакс-метода (Иберла, 1980).

По методике С.А.Шавнина проводились векторно-корреляционные анализы динамики потери веса хвоей в течение четырех дней и

*

- е -

осевых приростов, служащие для выявления и отбора генетических форм с наибольшей скоростью роста и высокой биологической продуктивностью. Для этого в 1995 г. у тех же совокупностей деревьев были измерены осевые приросты за последние 14 лет.

Кластерный анализ стандартной методики был применен в процессе в?кторно-корреляционного анализа для осуществления объединения различных районов происхождения семян в группы, сходными по динамике отдачи воды хвоей и динамике осевых приростов различных экотипов сосны (Шавнин и др., 1992; Шавнин, 1994).

Для нескольких средних показателей: осевого прироста деревьев за 14 лет, диаметра, высоты и объема среднего дерева в ряду, устанавливался общий ранг по методике Рокицкого (1973).

Сравнение географических культур в УУОЛ и Нижне-Тагильском лесхозе проверено, статистической гипотезой о среднем значении совокупности при помощи оценки достоверности различия двух выборок по критерию Стыодента (Никитин, Швиденко, 1978; Свалов 1985).

Объекты исследований и объема работ.

Изучаемые географические культуры сосны обыкновенной на территории УУОЛ заложены в 1969 году двухлетними сеянцами по инициативе кафедры лесоводства Уральской государственной лесотехнической академии. Семенной материал получен из 57 районов 42 областей бывшего СССР. Различие по широте меззду крайними точками сбора семенного материала (Урайский лесхоз Тюменской области и Улан-Удинский лесхоз Бурятии) составляет 8°, а по долготе (Чернышевский лесхоз Читинской и Калининградский лесхоз Калининградской областей) - 96°30', то есть семена присланы из районов, значительно различающихся по долготе и незначительно по широте.

В Нижне-Тагильском лесхозе географические культуры сосны также были валожены весной 1969 года в 29 блоках (размер 20x20 м), отделенных друг от друга дорожкой шириной 4,0 м. Размещение посадочных мест внутри 2,0x1,0 м. Для исследовании были взяты блоки культур, заложенные семенами из районов заготовки, совпадающих с районами происхождения географических культур УУСШ.

В период 1990-1996 гг. были изучены 536 деревьев, выполнено более 8,5 тыс. таксационных замеров и измерено 96 тыс. мор-фо-анатомических параметров хвои.

Глава 3. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА РАБОТ

Приведена природно-климатическая характеристика мест проведения исследований согласно лесорастительному районированию Б. П.Колесникова (1960). Геоморфологическое строение, климатический режим отдельных частей области и антропогенное воздействие обусловливают неравномерность расположения лесов на территории, Описаны климат, рельеф, почвы, представлены данные, по лесному фонду УУОЛ и Нижне- Тагильского лесхоза. Наиболее неблагоприятными климатическими факторами являются поздние весенние и ранние осенние заморозки. Общее количество тепла и влаги в сочетании с относительно плодородными почвами являются вполне достаточным для произрастания на территории предприятий сосновых и березовых насаждений средней и даже высокой производительности.

Глава 4. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ МЕСТ ПРОИСХСЩЕНИЯ СЕМЯН ГЕОГ-РА®ЧЕСКИХ КУЛЬТУР.

Дана природно-климатическая характеристика семи регионов быввего Советского Союза, откуда привлечены семена для географических культур (Лавренко, Сочава, 1950-, Сочава, 1980; "Леса и ...", 1971; Леса СССР, 1966; Порфкрьев, 1970; Попов, 1975; Чу-рагулова, 1975; Кирки, 1964; Еиманюк, 1962; "Лесосеменное районирование...", 1982; Грибанов, 1960; Назимова и др., 1987; Поликарпов и др., 1986). Сделана попытка обосновать зависимость различных физиологических и таксационных характеристик сосновых древостоев от природно-климатических факторов.

ГЛАВА 5. ЮРЮ-АНАТСШЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ХВОИ

Морфо-анагхмическое строение хвои

Под влиянием определенных климатических и эдафических факторов физиологические особенности жизнедеятельности и морфологическое строение растений, обусловленные наследственностью, приобретают специфические черты (Сукачев, 1928; Правдин, 1964; Черепнин, 1971). Позтому размеры, морфология и анатомия хвои древесных пород, в том числе и сосны, считаются исключительно важными диагностическими признаками, а изучение закономерностей'

изменчивости и степени наследования отдельных анатомо-морфологических признаков хвои имеет важное теоретическое и практическое значение.

Морфо-анатомические параметры хвои географических культур сосны были исследованы как количественные признаки для проведения их генетического анализа, который позволяет оценить' как наследственную обусловленность наблюдаемой изменчивости,' так и прогнозирование высокого или низкого развития признака в каждом экотипе, который можно рассматривать как популяцию. Основными параметрами, характеризующими количественные признаки, являются их средняя арифметическая и уровень варьирования, а при одновременном анализе нескольких признаков и их совместная взаимозависимость ("Пути...", 1985; Федорова 1993;- Арефьев и др., 1993).

Ниболее легко измеряемый морфо-анатомический показатель -длина хвои - варьирует в географических культурах сосны в УУСШ в границах почти 24 мм: от 34,41 до 58,06 мм. Лучше адаптировавшиеся зкотипы, более стабильны по этому признаку, а следовательно, для них существует большая вероятность успешного отбора генотипов по фенотипам.

Площадь поверхности хвои является одним из важных показателей успешности роста и развития хвойных пород. Этот параметр, по данным некоторых авторов (Синицын, Спасов, 1974; Патлам, 1984), тесно коррелирует с длиной хвои и ее массой, что подтверждают результаты представленных исследований. У экотипов, имеющих максимальный средний показатель длины хвои (Уржумский из Кировской области - 57,73 мм, Кулебакский из Нижегородской области - 58,06 мм), наблюдаются самые большие площади сечения центрального цилиндра (0,80 мм и 0,21 мм соответственно) что, по мнению И.Н.Патлая (1984) и А.Н.Шатерниковой (1956), является одним из показателей быстро растущих деревьев. Однако у местных экотипов подобная зависимость отсутствует (УУОЛ: длина хвои -46,51 мм; площадь проводящего цилиндра - О, 16. У других четырех местных экотипов эти показатели меньше).

Количество смоляных ходов на поперечном срезе хвои у различных экотипов, по данным различных исследователей (Нестерович и др., 1986), достаточно ярко характеризует районы происхождения семян, так как названный показатель и размеры хвои уменьша-

ются с повышением абсолютной высоты над уровнем моря, что подтверждается результатами представленной работы (Урайский лесхоз Тюменской области: количество смоляных ходов 8,2; Кусинский лесхоз Челябинской области - 5,6).

При проведении корреляционных (парного и множественного), регрессионного анализов и на основании критериев Г и £ было установлено, что: а) наиболее тесно взаимосвязаны площадь.поверхности хвои и количество смоляных ходов; б) площадь поперечного сечения проводящего цилиндра находится в линейной зависимости от длины хвои; в) представленная совокупность морфо-анатомических данных является частью генеральной.

Однофакторный дисперсионный анализ признаков, проведенный на основе объединения зкотипов в лесорастительные провинции (Курнаев, 1973), выявил, что во всех группах Г - критерий меньше табличного (3,75), следовательно, влияние фактора происхождения семян на морфо-анатомическую структуру хвои следует отклонить, так как он недостоверен.

Бо результатам факторного анализа, при использовании вари-макс-метода, образовались три факторные плеяды, состав которых позволяет утверждать, что ширина поперечного сечения хвои (Ьо) - фактор, наиболее стабильный для первой и второй факторной плеяд, чьи составляющие контролируются действием генов одной группы. Строение третьей факторной плеяды показывает, что количество смоляных ходов контролируется другой группой генов.

Факторный анализ позволил выявить признаки, функционально связанные между собой теснее (ширина поперечного сечения хвои и ширина поперечного сечения проводящего цилиндра; длина хвоинки и высота поперечного сечения проводящего цилиндра), чем с другими (количество смоляных ходов).

Водоудерхивающая способность хвои.

Поскольку "...борьба га влагу есть основной стимул эволюции растительного мира..." (Вульф, 1944), изучение водного режима и экологии сосны дает возможность выявить все пути приспособления ее к различным условиям произрастания и разработать мероприятия по повышению продуктивности сосновых лесов (Судач-коваидр., 1990).

Приведенные М.М.Котовым (1988, 1995) данные свидетельствуют- о наличии у сосны обыкновенной свойства наследовать тесно

скоррелированную генетическую информацию, контролирующую поведение таких адаптивных признаков,.как рост деревьев по высоте и оводненность ассимилирующих тканей tea фоне нестабильности экологических условий.

При обработке результатов уменьшения массы хвои по стандартной методике был получен комплекс статистических величин, характеризующих водоудерживаклдую способность по каждому экоти-пу.

На основании результатов исследований водоудерживающей способности хвои наиболее засухо- и зимостойкими следует признать экотипы западного по отношению к Свердловской области происхождения (Кулебакский из Нижегородской области, Вышинский из Мордовии, Кинеаминский из Ивановской области, имеющие 1...4 показатели общих рангов) и местные экотипы, находящиеся на 3..-16 рангах.

Результаты векторно-корреляционного анализа и, совместно с ним, кластерного анализа усредненных значений изменения массы -хвои не выявили гомогенные группы зкотипов, что отражает отдаленность генетических программ развития изученных выборок в условиях меняющихся климатических факторов. Таким образом можно предположить, что находящиеся в пределах одной лесорастительной воны (Курнаев, 1973) экотипы отличаются разной водоудерживающей способностью хвои и могут различным образом реагировать на изменения климата в условиях Среднего Урала.

Глава 6. ДИНАМИКА РОСТА ГЕОГРАФИЧЕСКИХ КУЛЬТУР СОПНЫ

Выявление и отбор зкотипов с наибольшей скоростью роста и высокой биологической продуктивностью является основной задачей создания и выращивания географических культур. Исследования отдельных фенотипичес-ких характеристик, свяванных с комплексом, определяющим продуктивность деревьев, ввиду его полигенной структуры не дали пока в селекции сосны ощутимых результатов. Использование высот и диаметров деревьев при отборе потенциально продуктивных зкотипов и форм древесных пород метет помочь в таком поиске, как это показано в работах ряда авторов (Жилкин, 1965; Исаков и др., 1978; Драгавцев, Дьяков, 1982; King и др., 1988; Шавнин и др., 199S). Наряду с. темпами роста зкотипов, объем среднего дерева является показателем успешности развития

и практическим тестом на возможность использования зкотипа в лесохозяйственной практике в данном регионе (Кротова, 1963; Кравченко, 1973; Загреев, 1978).

Определение объема среднего дерева каждого зкотипа позволило установить безусловное преимущество в накоплении древесины западными экотипами (ЛОС "Калснава" - 0,040 м3; Серпуховский, Московской области - 0,039 м3). Полученные результате в какой-то мере опровергают - теорию наилучшего развития местных представителей в географических культурах (Тимофеев, 1974; Пи-хельгас, 1982), так как экотипы Свердловской области обладают совместными рангами по четырем таксационным показателям ниже среднего (Алапаевский и УУОЛ на ходятся в 31...33 рангах; Березовский - в 34...36; Гаринский - в 40 . Единственным местным зкотипом, превысившим средний ранг, является Сысертский (показатель - 21...24), что, возможно, объясняется высокими показателями качества лесорастительных условий его материнских дре-востоев, и, как следствие, наличием вусокобонитетных насаждений.

На основании оценки достоверности различий двух выборок по высоте и диаметру на высоте 1,3 м у четырех экотипов, представленных одновременно в УУОЛ и Низкие-Тагильском лесхозе, статистически доказано, что все они по диаметру не принадлежат к одной генеральной совокупности, также как Барнаульский и Куле-бакскии зкотюты - по высоте. С другой стороны, критерий Ьсгк-г.= 1,819 и 1,941 Вузулукского и Гаринского экотипов, соответственно, позволяют утверждать, что они принадлежат по высоте к генеральной совокупности и составляют однородный материал.

Результаты настоящего анализа показывают, что наивысшие величины приростов при .наилучшей динамике ростовых процессов зафиксированы у западных экотипов. Следует отметить, что лучшие по результатам векторно-корреляционного анализа экотипы находятся также на самых высоких совместных по средним высоте на 1,3 м, диаметру, объему среднего дерева и динамике приростов рангах (Андреевский из Владимирской области, Тихвинский из Ленинградской области). , .

• Глава 7. ОЦЕНКА РАЗЛИЧНЫХ ЭКОТИПОВ СОСНЫ И ВЫЯВЛЕНИЕ ПЕРС-' ПЕКТИВНЫХ

Выращивание лесных пород требует длительного времени и весьма внимательного отношения к качеству семян и к особенностям посевного и посадочного материала. От этих условий б значительной мере зависят рост, развитие и устойчивость к неблагоприятному влиянию экологических факторов создаваемых лесных культур, чему в настоящее время в условиях истощения лесных ресурсов придается большое значение (Правдин, 197?; Проказик, 1983; Вуторина, Косиченко, 1993).

В целом по всем приведенным морфо-анатомическим параметрам преобладают западные (расположенные западнее 57° восточной долготы) экотипы над восточными, что согласуется с результатами совместного ранга относительной наследственной стабильности десяти морфо-анатомических признаков и векторно- корреляционного анализа динамики приростов за 14 лет. Вместе с тем было определено, что географические культуры, растущие в Нижне-Тагильском лесхозе, можно использовать для исследования динамики их роста по высоте совместно с культурами в УУОЛ, а сравнение изменений таксационных показателей может привести к установлению новых закономерностей в развитии тех или иных экотипов, что, в свою очередь, внесет коррективы в лесосеменное районирование.

ВЫВОДЫ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ВЫВОДЫ

1. Результаты изучения роста и развития сосны обыкновенной в географических культурах, приведенные в данной работе, достаточно убедительно показывают, что успешность культур этой породы в Свердловской области прежде всего определяется происхождением семян.

2. Первостепенное значение при отборе особей для создания искусственных лесных насаждений имеют признаки, характеризующие их продуктивность в будущем и имеющие наибольшую наследственную стабильность.

3. Бри выращивании в одинаковых почвенно-климатических условиях, зкотипы сосны различного, географического происхождения существенно отличаются в росте по высоте и динамике приростов, а также имеют ряд специфических особенностей . морфог-анатомичес-

кого строения и физиологических процессов, что указывает на генетическую, биологическую, а следовательно, и лесоводственную неоднородность сосны обыкновенной, произрастающей на обширной территории ареала.

4. Большей устойчивостью к засухе и морозоустойчивостью обладают зкотипы сосны, заложенные семенами, заготовленными в юго-западных или юго-восточных по отношению к Свердловской области районах Российской Федерации, имеющих более континентальный или более засушливый климат, или местные зкотипы (Кулебакс-кий ив Нижегородской области; Березовский, Гаринский, УУОЛ, Алапаевский из Свердловской области; Кинеиминский из Ивановской области; Катав-Ивановский и Кусинский из Челябинской области; Вышинский из Мордовии).

5. Морфо-анатомические признаки, сопряженные с наследственным аппаратом - размеры проводящего цилиндра и хвоинки взаимосвязаны и наиболее устойчивы у зкотипов западных происхождений (Кулебакский из Нижегородской области; Серпуховский из Московской области; Андреевский из Владимирской области и др.). Следует также отметить, что большинство зкотипов, находящихся в высоких совместных рангах средних морфо-анатомических показателей, обладают также и большими рангами наследственной стабильности (Серпуховский из Московской области; Андреевский из Владимирской области; Урайский из Тюменской области; Бузулукский из Оренбургской области и др.). Количество смоляных ходов не оказывает определяющего влияния на исследованные морфо-анатомические параметры хвои. Пгоззэь поверхности и д-кка хвоинки являются показателями успешности адаптации и развития культур сосны, выращенных из семян различного происхождения и выше также у западных зкотипов (уржумский из Кировской области; Кулебакский из Нижегородской области; Тояьяттинский из Самарской области; Серпуховский из Московской области и др.).

6. В связи с географическими экотипами установлен ряд об-. щих закономерностей изменчивости некоторых биологических и ле-соводственных свойств и признаков сосны. Подтверждено наличие изменчивости в устойчивости культур различного происхождения к неблагоприятным условиям среды, выражающееся в более активной работе фотосинтетического аппарата. Степень его развития зависит как от влияния местных условий выращивания, так и от пере-

дающихся семенному потомству под воздействием различных генных комплексов биологических особенностей, на которые влияют широт-но-зональные условия происхождения. Тщательность подбора последних по принципам лесосеменного районирования играет значительную роль в жизнедеятельности вновь создаваемых или реконструируемых древостоев.

7. Преимущественным ростом по высоте и лучшей динамикой прироста обладают экотипы сосны западного происхождения (Тихвинский из Ленинградской области; Серпуховским из Московской области; Андреевский из Владимирской области, Жуковский из Брянской области; Велижский из Смоленской области и т.д.) и из районов Пермской и Челябинской областей (Кусинский, Октябрьский, Катав-Ивановский), расположенных ближе к границам Свердловской области, преобладая над местными (саше высокие показатели у Сысертского, у остальных ниже) и восточными (максимальный совместный ранг по четырем таксационным показателям -28...30 - у Хилакекого, Читинской области) зкотипами. При сохранении подобной динамики приростов в дальнейшем можно установить группу экотипов, перспективных для использования на юге Свердловской области.

8. Широтно-зональная изменчивость высоты в исследованных культурах соответствует общему распределению природно-климатических факторов в данном районе. При этом различные экотипы -Вузулукский Оренбургской области и Гаринский Свердловской области, растущие в разных местах области, обладают одинаковой энергией роста, то есть их семена можно использовать для лесо-вос-становления как южной, так и средней подзон тайги.

9. Наиболее высоким совместным рангом относительной наследственной стабильности шести морфо-анатомических признаков обладают, в основном, западные экотипы: Тверской, Могилевскиу (Белоруссия), Вологодский, Воровичский (Новгородской) и все местные представители, кроме Гаринского.

В то же время, векторно-корреляционный анализ выявил динамичнее прирастающие и имеющие более приближенные к нормальны) ряды высот экотипы, что также ведет к предпочтению использования западных и юго-западных экотипов: Кулебакского (Нижегородской), Вышинского (Мордовия), Кинешминского (Ивановской), Серпуховского (Московской), Тольяттинского (Самарской областей), Са

бикский (Татарстан) и прочих.

10. Разнообразие в проявлении биологической устойчивости восточных экотипов, скорее всего, обусловливается большими различиями экологических условий территории Сибири.

11. Доказанная различными авторами широтная и долготная векторигованнос.ть продуктивности географических, культур в нияих экспериментах подтвердилась не во всех случаях. Нередко Солее продуктивными оказываются культуры дальнего географического происхождений. Так, для обследованных лесхозов средней и южной подзон тайги Свердловской области высокопродуктивными в сравнении с местными экотшами оказались тринадцать экотипов, в том числе ЛОС "Калснава", Серпуховским Московской области, Глазовский из Удмуртии и другие, по большей части западные. Они далеко выходят за рамки регламентации перемещения семян, приведенной в "Лесосеменном районировании ..." (1982). Различия между продуктивными и местными экотипами достигают: по высоте - 3,51 м; по диаметру - 3,8 см; объему дерева - 0,025 м3.

1?.. Общая закономерность изменения различных качеств экотипов состоит в том, что чем дальше от материнского источника происхождения выращивается потомство, тем ярче выражаются различия в его морфо-анатомических, физиологических и габитуальных признаках и свойствах, которые не исчезают при выращивании в новых условиях.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

На основании исследований, проведенных в данной работе, рекомендуется при переброске семян в Свердловскую область отдавать предпочтение западным экотипам, расположенным не далее 800...1000 км (Глазовскому, Удмуртия; Вышинскому, Мордовия) и соседствующим с областью экотипам (Урайсксму, Дубровинскому, Заводоуковскому из Тюменской области; Кусинскому, Ус-ть-Катавс-кому из Челябинской области; Октябрьскому, Оханскому из Пермской области).

Следует расширить список экотипов для использования их семян в условиях Свердловской области на принципах лесосеменного районирования, дополнив его Сабинским зкотипом из Татарстана, Уржумским ив Кировской области, Тольяттинским из Самарской области и Кулебакским из Нижегородской области, используя семена из высокобонитетных насаждений, произрастающих в соответствуй-

щ1х по широтным к лесорзстительным показателям условиях.

В восточных лесхозах Свердловской области следует использовать практически все зкотипы из Тюменской области, добавив те (Дубровинский), которые не указаны для применения в "Лесосемен-ном районировании..." (1982).

Для вырандавания в южных, лесхозах области возможно применение семян экотипов из лесхозов Сибири и Алтая, расположенных на близких к югу Свердловской области широтах: Ордынского иэ Новосибирской области, Барнаульского из Алтайского края, Ермаковс-кого из Красноярского края.

Следует совершенно отказаться от использования семян из Забайкалья: Читинской области и Бурятии.

При необходимости возможно осуществлять поставки семян из более отдаленных районов европейской части России, расположенных на широте Свердловской области: из лесхозов Брянской, Курской и Московской областей.

На основании вышеперечисленных данных можно рекомендовать следующий список экотипов, которым следует отдавать предпочтение при использовании в искусственном лесовосстановлении на Среднем Урале: Кулебакский Нижегородской области, Уржумский Кировской области, Сабинский из Татарстана, Кусинский Челябинской области, Вышинский иэ Мордовии, Гарииский Свердловской области, Серпуховский Московской области, Вузулукский Оренбургской области, Урайский, Дубровинский, Заводоуковс-кий из Тюменской области, Калининский Тверской области, Барнаульский из Алтайского края.

В заключение необходимо отметить, что развитие дальнейших исследований сосны обыкновенной в географических культурах позволит уточнить разработанные рекомендации и принесет несомненную пользу искусственному лесовосстановлению и лесоразведению.

Список работ, опубликованных по материалам диссертации.

1. Агафонова Г.В. Влияние происхождения семян сосны на рост семенного потомства в условиях Среднего Урала //В сб."Повышение продуктивности лесов Урала". Деп. науч. работы, 1990, N6, N 814-ЛХ 90. С. 103.

2. Агафонова Г.В. Влияние происховденкя семян на рост ге-

ографических культур сосны //Тез. к докладу на конференции УЛТИ 1991. С. 38-39.

3. Агафонова Г.В., Шишкарева О.М., Хасанов Н.Х. Применение ферментного анализа в лесной селекции //Деп. науч. работы, 1991, N6, N 855-ЛХ 91. С. 66-78.

4. Агафонова Г.В. Рост географических культур в УУОЛ //Проблемы лесной биогеоценодогии и методологические основы их решения: Тез. докл. Йошкар-Ола, 1992. С. 119.

5. Агафонова Г.В. Рост географических культур сосны в УУОЛ //Интенсификация сельскохозяйственного производства: Тез. докл. респ. конф, молодых ученых и специалистов сельского хозяйства, Уфа, 1992. С. 30.

6. Хасанов Н.Х., Агафонова Г.В. Влияние происхождения семян на рост культур сосны, ели, лиственницы на Среднем Урале //Вклад ученых и специалистов в развитие химико-лесного комплекса: Тез. докл. обл. науч.-техн. конф. /Урал. гос. лесотехн. акад. Екатеринбург, 1997. С. 93-94.