27 Фев

НЕКОТОРЫЕ ИТОГИ ИССЛЕДОВАНИЙ КАЧЕСТВЕННЫХ И ПОСЕВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СЕМЯН ПИХТЫ СИБИРСКОЙ В МОНГОЛИИ




Номер части:
Оглавление
Содержание
Журнал
Выходные данные


Науки и перечень статей вошедших в журнал:

ВВЕДЕНИЕ

Пихта сибирская, (Abies sibirica Ledeb) одна из основных лесообразующих пород Монголии, распространена на некоторых территориях в северо-западной части хребета Хентея, от реки Толгойта до препятствия Минжа, устье реки Шишихэдэ аймака Хөвсгөл, в долинах рек Жолго, Жамц и Буса. В Монголии семейство сосновых представляют 4 рода: ель, лиственница, сосна и пихта. Пихтовые леса занимают 0,01 % лесопокрытой площади и 0,02% запаса древесины . [12, с.93].

В настоящее время под воздействием деструктивных природных и антропогенных факторов происходит постепенное истощение генетических ресуров пихтовых лесов, снижение их возобновления и устойчивости к благоприятным факторам среды. [3, с.474-477].

Пихта сибирская – крупное дерево, достигающее высоты 30-60 м (иногда до 100м ) и диаметра 0.5-2 м. [8, с.213]. Ствол прямой с небольшими сбегами. Крона узкоконическая, низкоопущенная и плотная. Хвоя плоская, мягкая, темно-зеленая сверху и  светлая с двумя беловатыми полосками снизу. Длина ее 1.5-3.5 см, ширина 1-1.5 мм. Кора темно-серая, гладкая, тонкая, с многочисленными желваками, наполненными прозрачной смолой. Корневая система поверхностная и пластичная в завимимости от почвенно-грунтовых условий. Зрелые шишки удлинённо-овальные достигают 6.0-8.7 см. Цветет в мае-июне, семена созревают в конце августа, а в сентябре-октябре шишки рассыпаются, оставляя стерженьки, которые сохраняются на ветке несколько лет. [14, р.122-129].

Пихта сибирская начинает плодоносить с 25-30 лет  на просторе и с 50-70 лет в насаждениях, причём семенные годы бывают 1 раз в 2-3 года, а на северном ареале через 4-6 лет. [9, 631с]. По данным Т.П. Некрасовой, при хорошем урожае в пихтовых насаждениях южной тайги Западной Сибири созревает от 30 до 60кг семян на 1га. [10, с.78]. В период обильного плодоношения урожай шишек на пихтачах на одном дереве составляет 100-200 штук на 1га в год. [7, с.27]. В результате исследования установлено, что на одном дереве развивается 220 шишек. [13,с.228].

Лесовосстановление хвойных пород в горах Сибири, помимо наличия жизнеспособных семян, лимитируется условиями их прорастания и последующего развития самосева. [16, 226с.]. Динамика прорастания семян, собранных в различных типах леса, различается и зависит от условий их созревания. Микроклиматические условия имеют большое значение для формирования семян пихты и их посевных качеств. [3, с. 474].

 

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Изучение семян пихты сибирской проводилось в горных лесах Южно- Забайкальской горно-котловинной лесорастительной зоны в области западного Хентея в насаждениях тайги дээд Ерөө-Минжа (Ч.Дугаржав, 2006).

Возобновление пихты сибирской в горах Буганта зачастую сопряжено с трудностями, обусловленными ее биологическими особенностями и современным усыханием. Зона массового усыхания горных пихтово-берёзовых лесов, с присмесью сосны и кедра, находится на высоте 900 метров над уровнем моря и выше.

Семена пихты сибирской были собраны в лесоэкосистемах провинции (аймак) Сэлэнгэ, сомона Ерөө, на шести пробных площадях (п/п), расположенных на территории сомона Ерөө в горных лесах Бугантай и в лесах вдоль побережья р. Бугантай. (таблица 1).

Таблица 1.

Пробная площадь в д.Бугант, сомона Ерөө, аймака Сэлэнгэ

Пояс Пробная площадь Величина пробной площади,  м2 Высота над уровнем моря, м Количество деревьев, шт.

Состав леса

В лесах вдоль побережья р. Бугантай

Нижний №1 400 915 65 9П1Б  
№2 400 918 119 9П1Б  
Средний №3 400 961 60 7П2БК  
№4 400 968 52 6П3К1Б  

В горных лесах Бугантай

 
Верхний №5 400 1000 104 7П2 Б1К  
№6 400 1100 87 7П2 Б1К  

Величина пробных площадей устанавливалась, так чтобы достичь достаточно высокую точность определения таксационных признаков пихты сибирской. В пределах пробных площадей измерялись  диаметр на высоте 1.3 м, общая высота и высота вершины. По результатам таксации пробных площадей были отобраны модельные деревья.

Изучение плодоношения пихты сибирской осуществлялось (по шкале предложенной В.Г.Капперым) в естественных насаждениях и их срок плодоношения. Изучение семян проводилось по общепринятой методике и стандарту лесных культур. Сбор образцов шишек проводился в сентябре 2011г. Для исследования посевных качеств семян (массы, энергии прорастания, лабораторной и потенциальной всхожести, чистоты, жизнеспособности, влажности) были взяты семена пихты сибирской в горных лесах Бугантай и  в лесах вдоль побережья р. Бугантай с шести пробных площадей. В опытах использовались только полнозернистые семена, исключая пустые и поврежденные. Для определения посевных качеств семена  с разных деревьев одного класса развития были объединены в три образца по их положению в лесах высот. (верх, середина, низкий). При обработке материала использованы статические методы. Для каждого признака вычислялись : предельные значения (min, max), среднее арифметическое (M), ошибка среднего (m), коэффициент вариации (Cv,%). Уровень изменчивости признаков определялся по шкале, предложенной С.А.Мамаевым.

Проращивание семян проводили по общепринятой методике на трёхслойной фильтровальной бумаге по 100-130 штук в чашках Петри при температуре 260С. Качества семян пихты сибирской из различных высотных поясов д.Буганта оценили по данным проращивания (2400шт.) и рентгенографического анализа (4800шт). Для оценки посевных признаков у семян определяли всхожесть, энергию прорастания.

 

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Качественные показатели семян пихты сибирской

Непременным условием успешного лесовосстановления является наличие в насаждениях достаточного количества полноценных семян. Результаты проращивания и рентгенонрафического анализа семян пихты показали, что их качественные характеристики сильно различаются в зависимости от происхождения. Количество полнозернистых, заселенных насекомыми и нежизнеспособных семян характеризуются повышенным и очень высоким уровнем изменчивости, как между популяциями пихты, так и в пределах отдельных пробных площадей. Однако, несмотря на эти различия, качество семян пихты относительно низкое, полнозернистость их варьирует от 16,7 до 33,3% на различных пробных площадях.

Задачей данного исследовония является изучение качественных и посевных показателей семян пихты сибирской в связи с их происхождением по высотным поясам /верхний, средний, нижний/ в горных лесах аймака Сэлэнга, сомона Ерөө, в горных лесах Бугантай и в лесах вдоль побережья р.Бугантай. Семена пихты сибирской были собраны в лесных экосистемах аймака Сэлэнга, сомона Ерөө, д.Бугантай, на шести пробных площадях, расположенных на территории “Алтан тулхуур”. Пробные площади №№1-2 расположены в низкогорном поясе, с отметками высот 900-918м над ур.м, №№3-4 — в среднегорном поясе, 960-968м над ур.м, №№5 и 6 — в вышегорном поясе, в высотных пределах 1000-1100м над ур.м.

В данной работе внимание было сосредоточено на  некоторых наиболее характерных морфологических признаках пихты сибирской. К этим признакам  следует отнести особенности, характеризующие характер и цвет коры, параметры шишек и семян, форму кроны.  [6, с.32-35]

Жизнеспоспобность семян ухудшается с увеличением высоты над уровнем моря. Наиболее высококачественные семена формируются в оптимальных условиях произрастаниями пихты в долинах рек. Наиболее изменчивой категорией является число семян с эндоспермом, но без нормального зародыша (коэффициент вариации -60-221%), а наименьшее число таких семян составляет (0.6-0.8%). Было обнаружено в низкогорном поясе, с увеличением высоты местности число семян с недоразвитым зародышем увеличивалось в 11-15 раз. Среди нежизнеспособных семян значительное количество (до 46.8%) составляли пустые семена. Самое большее количество таких семян было обнаружено на высотах 1000-1100м над у.м., по мере уменьшения высоты местности число их сокращается. Образованию пустых семян (партеноспермия) у хвойных деревьев способствует низкая температура воздуха во время созревания пыльцы, смыв пыльцы дождями в период пыления, а также низкое ее качество вследствие техногенного загрязнения окружающей среды. [20, с.20-28; 22, с.30-38].

В лабораторных условиях проводилось определение качественных показателей семян. Для изучения этих процессов с опытных деревьев проводился сбор шишек. Определение  качественых и посевных показателей семян пихты сибирской производили по MNS 2429-2009.

Для оценки качественных и посевных признаков у семян определяли всхожесть, энергию прорастания, влажность семян, чистоту семян, жизнеспособность, доброкачественность и массу 1000 шт.семян.

Определение качественных и посевных показателей семян древесных и кустарниковых пород производили по MNS 2429:2009 проращиванием в течение 7 суток /энергия прорастания/, 15 суток /лабораторная вхожесть/ и 20 суток (потенциальная всхожесть) в термостате при температуре +270С, которая является оптимальной для прорастания семян хвойных. Проращивание семян производили в чашках Петри на увлажненных фильтрах, по 100 семян в каждом варианте в 4 биологических повторностях, в зависимости от количества собранного материала. Для дезинфекции от микрофлоры семена предварительно замачивали в 0.1% растворе КMnO4 в течение 2 часов, а чашки Петри и фильтры стерилизовали.

Оценка  посевных качеств семян в образцах производилась подсчетом количества проросших семян через 5,7,10,15 и 20 сутки проращивания, после чего вычислялся процент поросших семян.

Непременным условием успешного лесовосстановления является наличие в насаждениях достаточного количества полноценных семян.

Результаты проращивания и рентгенографического анализа семян пихты показали, что их качественные характеристики сильно различаются в зависимости от происхождения. Количество полнозернистых, заселенных насекомыми и нежизнеспособных семян характеризуются повышенным и очень высоким уровнем изменчивости как между популяциями пихты, так и в пределах отдельных пробных площадей.

В таблице 2 представлены результаты посевных и качественных показателей пихты сибирской.

Таблица 2

Результаты посевных и качественных показателей пихты сибирской, (2010,2011,2012гг)

Чистота семян

Энергия прорастания Масса 1000шт. семян Всхожесть

семян

Влажность семян

Жизнеспособность

семян

M±m Cv,% M±m Cv,% M±m Cv,% M±m Cv,% M±m Cv,% M±m Cv,%
95.1±0.6 1.09 16.7±4.8 63.4 12.9±1.16 15.4 33.3±1.8 10 12.8±0.43 5.5 43.1±6.4 20.9

Примечание: М- средние значения, Сv— коэффициент вариации,%., m— ошибка среднего, (5%)

Из таблицы видно, что качественные показатели семян пихты сибирской близки к показателям зарубежных и отечественных стандартов. Результаты исследования показывают, что жизнеспособность семян пихты сибирской составляет 43.1%, а чистота семян – 95.1%, т.е. аналогично другим исследованиям, качество семян пихты сибирской улучшается, чем ближе она распространена к югу Сибири.  Масса 1000 шт. семян составляет ±1.96, что доказывает зависимость от точности приборов, среды обитания, климатических условий и высокогорных поясов. [13, p.122-129]. Как установлено по ГОСТ-у РФ качественных параметров семян пихты сибирской, чистота семян составляет 80% ≤, масса 1000 шт.семян – 13.1гр, всхожесть – 10-40%, влажность семян – 11-13%, а жизнеспособность семян – 10-40%. Следовательно, показатели жизнеспособности и всхожести семян пихты сибирской в Монголии относятся к  категории I, и результаты исследования соответствуют стандартным требованиям. [17, с.47].

Качество семян значительно изменяется в зависимости от высоты над уровнем моря. [18, с.207]

Посевные показатели семян пихты сибирской

Наилучшими посевными показателями семян характеризуются ценопопуляции пихты, произрастающие в долинах рек (таблица 2). У семян, собранных в насаждениях, растущих в высокогорном поясе (п/п №№5,6) посевные показатели снижаются в 1.8-9.6 раз, а их энергия прорастания равна нулю. Семена с пробных площадей №№1-4 прорастают относительно дружно — в течение двух суток — 65%, 53% и 61.7% семян, а уже через 4-5 сутки прорастает большинство семян 81%, 63%  и 72% . Установлено, что у чистых семян показатели всхожести и энергия прорастания, сформировавшихся на п/п №№1,2 выше в 1.4 раз, а на п/п №№3,4 — в 2.9 раз.

Таким образом, показатели жизнеспособности партии семян улучшаются, в соответствии с уменьшением высоты местности. Установлено, что чем раньше и дружнее прорастают семена с начала появления проростков, тем короче период прорастания семян в образце.

Большое количество пустых семян в урожаях характерно для пихты сибирской [1, с.211-218; 2, с.475-476; 5, с.154-156; 10, 150с; 16, с.74-77]. По мнению авторов, основными причинами этого являются недоопыленность семян и повреждение их энтомовредителями. Различия в микроклиматических условиях в горах весьма существенны:  в хребтах они более суровы, чем ниже на склонах, и тем более в долинах ручьев и рек. Очевидно, микроклиматические условия имеют большое значение для формирования семян пихты и их посевных качеств. В последние годы, помимо климатических факторов, на качество семян пихты отрицательное влияние оказывает техногенное загрязнение атмосферы [20.с.430-436].

Роль биотических факторов в формировании урожая семян пихты также весьма существенна.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

  1. В результате данного исследования впервые были определены качественные характеристики семян пихты сибирской в Монголии.
  2. Установлено, оптимальный срок заготовки шишек пихты 1-2 декада сентября.
  3. Качество характеристики прорастания семян ухудшается с высотой над уровнем моря. Наиболее высококачественные семена формируются в оптимальных условиях произрастания пихты – в долинах рек.
  4. Для организации постоянных лесосеменных участков естественного происхождения следует отбирать лучшие пихтовые молодняки.
  5. Заготовку семян и черенков для создания специальных семенных участков искусственного происхождения следует проводить с деревьев.
  6. Следует проводить селекционную интентаризацию пихтовых насаждений.

 

 


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Ахметов,М.А. Плодоношение пихты сибирской и ели тянь-шанской в Джунгарском Алатау /М.А.Ахметов //Тр.Каз.с,-х.ин-та.-1968.-Вып.11.-С.211-218.
  2. Бажина ­­Е.В. К проблеме усыхания пихтовых лесов /Е.В.Бажина,И.Н. Третьякова// Успехи современной биологии.-Т.2001.-С.626-631.
  3. Белов Н.В. Жизнеспособность семян пихты сибирской в лесных экосистемах Восточного Саяна. Красноярск: СибГТУ.2007.№4-5. С.474-477.
  4. ГОСТ6-68. Семена древесных и кустарниковых пород. Методы определения всхожести.-М; Государственный стандарт СССР.-19с.
  5. Киргизов, Н.Я. Семеношение пихты на Рудном Алтае/ Н.Я.Киргизов, О.И.Эдомский / /Половая репродукция хвойных.-Новосибирск,1973.-Т.2-С.154-156.
  6. Кокорин Д.В., Милютин Л.И. Формовое разнообразие пихты сибирской в южных районах средней сибир. Лесоведение, 2003, №4, С.32-35.
  7. Крылов Г.В. и другие.. Пихта, Москв.1986. С.27.
  8. Лесная энциклопедия в двух томах. под. Ред. Г.И.Воробьева. М.: Советская энциклопедия.1986. с.213.
  9. Лесная энциклопедия: в 2-х томах под.ред. Воробьева Т.И. Т. II. 631с.
  10. Некрасова Т.П. Плодоношение пихты сибирской. Новосибирск. С.78.
  11. Некрасова, Т.П. Плодоношение пихты сибирской [Текст]/ Т.П.Некрасова, А.П.Рябинков – Новосибирск:Наука.-Сиб.отд-ние,1978.-150с.
  12. Отчётный материал Лесоустройства 2010 года, с.93. Монголия.
  13. Оюун Ч., Бат-Эрдэнэ.Ж. Растительные и животные ресурсы лесов мира. Владивосток. 2011.С.228.
  14. Oyun Ch.., Bat-erdene.,D.Enkhsaikhan. Climate change and forest ecosystems. Special Scientific Transactions 15(346). Mongolia. 2011. p.122-129.
  15. Оюун Ч. и другие. Результаты некоторые морфологических показателей пихты сибирской в Монголии / Scientific transactions №12/159. С.68-73.
  16. Поликарпов Н.И. Климат и горные леса Южной Сибири. Новосибирск: 1986.226 с.
  17. Плаксина, С.Д. Влияние самоопыления на качество семян пихты сибирской /С.Д.Плаксина// Изв.Сиб.отд.АН СССР. Сер.биол.-мед.наук,1968.-№10-вып.2.-С.74-77
  18. Посевные качества семян древесных и кустарниковых пород.- М.:Из-во стандартов, 1971.-47с.
  19. Сабан Я.А. Экология горных лесов. М.:Лесная промышленность, 1982. С.142-143; Шубин В.А. Леса Росии.М.:1998. 207с
  20. Третьякова,И.Н. Жизнеспособность пыльцы пихты сибирской в нарушенных лесных экосистемах гор Южной Сибири/И.Н. Третьякова, Е.В.Бажина// Экология. -1994.-№6.-С.20-28.
  21. Третьякова.И.Н. Семенная продуктивность макростробилов и качество семян у пихты сибирской в нарушенных лесных экосистемах гор Южной Сибири / И.Н. Третьякова, Е.В.Бажина// Экология-1996. -№6.С.430-436.
  22. Третьякова.И.Н. Качество пыльцы пихты сибирской внарушенных лесных экосистемах озера Байкал / И.Н. Третьякова, Е.В.Бажина// Лесоведение.- 1999.-№4.-С.30-38.
  23. Третьякова И.Н., Ларионова Н.А., Бажина Е.В. Жизнеспособность и содержание фитогормонов в пыльце пихты сибирской в нарушенных лесных экосистемах гор Южной Сибири // Лесоведение. 2003. №4. С. 36-4.
    НЕКОТОРЫЕ ИТОГИ ИССЛЕДОВАНИЙ КАЧЕСТВЕННЫХ И ПОСЕВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СЕМЯН ПИХТЫ СИБИРСКОЙ В МОНГОЛИИ
    Семена являются важнейшим, а зачастую и единственным средством сохранения на Земле видового разнообразия растений, их воспроизводста и размножения. Семя представляет собой необычное образование. До сих пор ему не удается дать полное и достаточно точное определение. В последние годы в связи с усыханием пихты сибирской (Abies sibirica Ledeb) в горных лесах Монголии наблюдается падение её естественного возобновления и сохранения генофондов хвойных растений. До настоящего времени исследование по изучению семеноношения, среды обитания и агротехнических основ выращивания пихты сибирской, а также определению качественных показателей семян пихты сибирской вовсе не проводилось в Монголии. В нашей работе впервые представлены результаты исследований качественных и посевных показателей семян пихты сибирской в Монголии.
    Written by: Оюун Чойжинжав, Бат-Ердэнэ Жигжид, Энхсайхан Дамдинсүрэн
    Published by: БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА
    Date Published: 12/27/2016
    Edition: euroasia-science.ru_26-27.02.2016_2(23)
    Available in: Ebook