Стан лісонасінного комплексу сосни звичайної на Малому Поліссі та шляхи збереження його генофонду

1. Головною лісоутворюючою породою в заказнику "Лопатинський" є сосна звичайна штучного походження віком 109-113 років з часткою в складі насаджень 85-91 %. Серед супутніх порід переважає граб звичайний віком 80 років (9-13 %). Інші породи (дуб звичайний, явір, береза повисла) представлені поодинокими екземплярами.

16

2. Ґрунт у заказнику "Лопатинський" дерново-слабопідзолистий глеюватий зв'язнопіщаний, глибоко підстелений супісками і середніми суглинками, сформований на водно-льодовикових відкладах. Приповерхневий 10-сантиметровий його шар характеризується сильною кислотністю, низьким вмістом гумусу і рухомих фосфору та калію. Водночас він є середньо ненасиченим увібраними основами і має підвищений вміст рухомих форм азоту. Підстилаюча порода, на відміну від ґрунтових горизонтів має вищий (або середній) ступінь забезпечення рухомими фосфором і калієм. Наявність і збалансоване поєднання трьох макроелементів - азоту, фосфору і калію та прошарків супіску і суглинку є визначальним чинником високої продуктивності соснових деревостанів у заказнику.

3. Деревостани лопатинського екотипу сосни звичайної характеризуються винятково високою продуктивністю, яка досягає Іb,2-Іа,1 класів бонітету, а запас деревини становить від 483 до 635 м³/га при повноті 0,54-0,70.

Плюсові дерева сосни звичайної в заказнику "Лопатинський" досягають висоти 40,0-40,2 м, діаметра - 67,1-67,5 см і об'єму стовбура - 5,91-6,14 м³. Безсучкова зона стовбура коливається в межах від 36,6 % до 50,7 % від загальної висоти дерев.

4. Півсібсові потомства плюсових дерев, вирощені з насіння різних років репродукції, за показниками росту характеризуються великою індивідуальною мінливістю. Середня висота 22-річних випробних потомств коливається в межах 7,5-13,5 м, а діаметр - від 6,3 до 8,5 см. Аналогічні показники мінливості біометричних показників півсібсових потомств спостерігаються вже в 1-4-річному віці.

Висота клонів на клонових плантаціях різних років створення коливається в межах 7,2-11,6 м, а діаметр - 22,8-25,8 см. На постійних лісонасінних ділянках ці показники відповідно становлять 14,7-17,1 м і 26,1-32,1 см.

5. В останній період суттєвого погіршення санітарного стану дерев на клонових та архівно-маточних плантаціях, постійних лісонасінних ділянках і випробних культурах лісонасінного комплексу сосни звичайної, унаслідок розвитку хвоєгризних та стовбурових комах, не спостерігається. Водночас, наявність в насадженнях досить небезпечних комах-фітофагів (звичайного та рудого соснових пильщиків, шовкопряда-черниці) створює потенційну загрозу деревостанам. Спостерігається також масовий розвиток комах-карпофагів, які пошкоджують насіння сосни, зокрема соснового шишкового смолюха та шишкової листовійки. З хвороб у насадженнях насінного комплексу значну негативну роль відіграє звичайне шютте сосни. При сприятливих умовах ця хвороба досягає розміру епіфітотії та може суттєво погіршити стан насаджень.

6. Виявлено велику індивідуальну мінливість морфометричних показників шишок і насіння в плюсових дерев сосни і клонів. Довжина шишок плюсових дерев коливається в межах 30,7-43,4 мм, ширина - 12,7-19,6 мм і маса - 3,87-8,00 г. У клонів плюсових дерев ці показники є значно більшими і у різні роки спостереження, відповідно, становили 41,7-55,8 мм, 21,6-26,5, мм і 6,98-12,72 г. Для переважної більшості дерев характерні шишки конусовидної і конусовидно-загнутої форми коричневого кольору з світлим, або темним відтінком.

7. Найбільш поширеними формами апофізу лусок у сосни плюсого насадження є пірамідальна і плоска. У переважної кількості дерев пірамідальний апофіз займає 17,5-72,3 %, а плоский - 15,9-69,3 %.

17

Довжина насіння плюсових дерев сосни звичайної коливається в межах 3,84-4,78 мм, ширина - 2,08-2,62 мм і маса - 4,47-7,81 мг. Повнозернистість насіння становить 76-100 %, господарська схожість - 73-99 %, а енергія проростання - 68-98 %. У переважної кількості плюсових дерев насіння відзначається високою життєвістю.

8. Найбільш чіткі відмінності між плюсовими і нормальними деревами сосни виявлені за вмістом пластидних пігментів у листяному апараті. Плюсові дерева сосни звичайної загалом синтезують на 18,5-21,4 % меншу кількість зелених і жовтих пігментів та характеризуються більшим відношенням хлорофілів a/b, ніж нормальні дерева. Плюсові дерева для здійснення процесу фотосинтезу більшою мірою використовують ближні синьо-фіолетові і далекі червоні промені.

9. Плюсові дерева сосни в цілому за всіма мрфолого-анатомічними показниками хвоїнок переважають нормальні на 1,9-32,3 %. Особливо великі відмінності виявлено за шириною і товщиною хвої та розмірами її центральної провідної системи. У зв'язку з більшою розвинутістю провідної системи та формуванню більшої кількості продихів плюсові дерева в онтогенетичному розвитку порівняно з нормальними характеризуються більш високою інтенсивністю проходження життєвих процесів (транспірації і фотосинтезу, поглинання і засвоєння елементів мінерального живлення тощо). Морфолого-анатомічні показники клонів, порівняно з материнськими деревами, є переважно вищими.

10. На початку вегетаційного періоду в складі терпенових вуглеводів сосни звичайної переважають монотерпени. Їх концентрація в плюсових дерев становить 52,28-83,73 %, а в нормальних - 40,70-78,29 %. У клонів кількість монотерпенів коливається в межах 48,82-85,43 %. Як у материнських дерев, так і в клонів у складі терпеноїдів особливо у великій кількості представлений б-пінен (19,84-70,66 %) та великою мінливістю характеризується вміст Д³-карену (0,02-45,90 %). Кореляційного зв'язку між біометричними показниками дерев і концентрацією терпенових вуглеводнів не виявлено.

11. Біоелектрична активність плюсових дерев порівняно з нормальними відзначається загалом дещо вищими абсолютними показниками біопотенціалів. Водночас денні зміни біопотенціалів плюсових дерев більш тісно корелюють із динамікою мікрокліматичних показників. Плюсові дерева, таким чином, порівняно з нормальними, більш ефективно використовують екологічні фактори для процесів життєдіяльності.

12. На початку вегетаційного періоду більшість плюсових і нормальних дерев сосни звичайної слабо відрізняються між собою за діелектричними показниками (імпедансом і поляризаційною ємністю). У другій половині вегетаційного періоду (початок серпня) відмінності між деревами різних селекційних категорій за показниками імпедансу і поляризаційної ємності поглиблюються. Водночас висока індивідуальна мінливість дерев різних селекційних категорій за діелектричними показниками свідчить, що серед нормальних дерев сосни є значна кількість з високим рівнем життєвості, а серед плюсових - з низьким.

13. Під наметом плюсових соснових деревостанів за відсутності лісівничих заходів природне поновлення сосни звичайної проходить незадовільно. Самосів сосни майже повністю гине протягом першого року після проростання насіння. Водночас при проведенні спеціальних заходів, які полягають, насамперед, у зниженні зімкнутості намету материнського деревостану і мінералізації поверхні ґрунту формується різновіковий підріст сосни, який особливо у великій кількості з'являється протягом перших трьох років. Загальна кількість підросту віком два і більше років на окремих дослідних ділянках досягає 494,5-673,3 тис. шт./га. Зі збільшенням освітленості під наметом материнських деревостанів істотно зростає інтенсивність росту підросту.

18

РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

З метою успішного відтворення і збереження генофонду деградуючих високопродуктивних соснових лісостанів Малого Полісся природним насінним шляхом рекомендується здійснити такі лісогосподарські заходи:

1. Повністю вирубати дорослі дерева, великий і середній підріст супутніх порід (особливо граба звичайного), а також сухі, хворі та відсталі в рості дерева сосни звичайної, знижуючи зімкнутість намету до 0,5;

2. Провести мінералізацію поверхні ґрунту особливо на ділянках з поширенням Rubus hirtus;

3. Проводити у перші 3-4 роки догляд за самосівом сосни та інших цінних порід шляхом скошування високорослих трав (особливо ожини), а також вирубування паросткових екземплярів граба.

4. Через 3-4 роки після першого прийому проводимо другий (остаточний) прийом рубок головного користування, вирубуючи всі материнські дерева сосни звичайної.

5. У лісонасінному комплексі сосни звичайної на Малому Поліссі (ДП "Радехівське лісомисливське господарство"):

? провести повну реконструкцію клонової плантації сосни звичайної;

? розширити площу родинної плантації сосни звичайної лопатинського екотипу до 3 га.

Список наукових праць, опублікованих
за темою дисертації

1. Данькевич С. М. Стан та шляхи збереження генофонду плюсового насадження сосни звичайної у заказнику "Лопатинський" - основи лісонасінневої бази Радехівського держлісгоспу / С. М. Данькевич, Г. Т. Криницький // Науковий вісник УкрДЛТУ: Зб. наук-техн. праць: Лісівницькі дослідження в Україні. - Львів: УкрДЛТУ. - 2003. - Вип. 13.3 - С.22-27 (ІХ-ті Погребняківські читання). (Здобувачем проведено польові дослідження та опрацювання зібраного матеріалу і оговорено шляхи збереження генофонду сосни).

2. Крамарець В. О. Лісові патології в насадженнях лісонасіннєвого комплексу сосни звичайної у Радехівському держлісгоспі / В. О. Крамарець, С. М. Данькевич // Науковий вісник УкрДЛТУ: Зб. наук-техн. праць: Стан і тенденції розвитку лісівничої освіти, науки та лісового господарства в Україні. - Львів: УкрДЛТУ. - 2004. - Вип. 14.6. - С.27-34. (Здобувачем проведено польові дослідження та представлено аналіз зібраного матеріалу).

3. Данькевич С. М. Біосинтез терпенових вуглеводнів деревами сосни звичайної різних селекційних категорій лопатинського екотипу / С. М. Данькевич // Міжвідомчий науково-технічний збірник: Лісове господарство, лісова, паперова і деревообробна промисловість. - Львів: НЛТУ України. - 2006. - Вип. 31 - С. 70-76.

19

4. Данькевич С.М. Природне поновлення плюсового насадження сосни звичайної у заказнику "Лопатинський" // Науковий вісник НЛТУ України: Зб. наук.-техн. праць Львів: РВВ НЛТУ України. - 2008. - Вип. 18.11. - С. 39-43.

Тези доповідей

5. Данькевич С.М. Збереження генофонду плюсового насадження сосни звичайної в заказнику "Лопатинський" Радехівського держлісгоспу - важливе лісогосподарське завдання / С.М. Данькевич // Наукові основи підвищення продуктивності та біологічної стійкості лісових та урбанізованих екосистем: Зб. наук. праць за матеріалами 55 науково-технічної конференції професорсько-викладацького складу, наукових працівників, докторантів та аспірантів лісогосподарського факультету НЛТУ України (19-21 травня 2005 року). - Львів, 2005. - С. 20-21.

6. Данькевич С.М. Вміст пігментів пластид у хвої сосни звичайної в заказнику "Лопатинський" / С. М. Данькевич // Лісівництво України в контексті світових тенденцій розвитку лісового господарства: Зб. наук. праць за матеріалами міжнар. наук.-практ конф., присвяченої 150-річчю витоків кафедри лісівництва НЛТУ України. - Львів: НЛТУ України, 2006. -С. 95-97.

7. Криницький Г.Т. Наукові стаціонари як об'єкти моніторингових досліджень кафедри лісівництва НЛТУ України / Г.Т. Криницький, С.М. Данькевич, Я.П. Целень, В.Д. Бондаренко // Значення та перспективи стаціонарних досліджень для збереження різноманіття. - Матеріали міжнар. наук. конф., присвяченої 50-річчю функціонування високогірного біологічного стаціонару "Пожижевська" (Львів-Пожижевська, 23-27 вересня 2008р.). - Львів, 2008. - С. 215-217. (Здобувачем представлено результати досліджень та зроблено узагальнення).

АНОТАЦІЇ

Данькевич С.М. Стан лісонасінного комплексу сосни звичайної на Малому Поліссі та шляхи збереження його генофонду. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.03.01 - лісові культури та фітомеліорація. - Національний лісотехнічний університет України, м. Львів, 2009.

Дисертація присвячена вивченню стану та розробці шляхів збереження і відтворення генофонду лісонасінного комплексу сосни звичайної на Малому Поліссі (ДП "Радехівське лісомисливське господарство"). Лісонасінний комплекс створений у 1973-1982 рр. і включає плюсове насадження, плюсові дерева, постійні лісонасінні ділянки, клонові, архівно-маточні і родинні плантації та випробні півсібсові потомства.

Вивчено лісівничо-таксаційні показники об'єктів лісонасінного комплексу та встановлено тенденції у зміні їхнього стану за останні 20-30 років, які пов'язані зі старінням і розвитком процесів розладнання та впливом біотичних і абіотичних факторів. Досліджено особливості насаіннєношення материнських дерев сосни і їх клонів, морфометричні показники шишок і насіння та його посівні характеристики, морфолого-анатомічні показники хвої, фізіолого-біохімічні процеси (біосинтез пластидних пігментів, вміст терпенових вуглеводнів, біоелектричні потенціали, імпеданс, поляризаційна ємність), ріст півсібсових потомтсв плюсових дерев сосни різних репродукцій. У роботі також охарактеризовано санітарний стан об'єктів лісонасінного комплексу. Показано, що для максимального відтворення унікального генофонду насадження кращим є природній шлях відновлення. Запропоновано конкретні заходи щодо природного поновлення сосни та успішного формування її підросту, які дають змогу досягти 500-700 тис. шт./га підросту цієї цінної породи.

Ключові слова: сосна звичайна, лісонасінний комплекс, природне поновлення, морфофізіологічні показники.

Данькевич С.М. Состояние лесосеменного комплекса сосны обыкновенной на Малом Полесье и пути сохранения его генофонда. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельськохозяйственных наук по специальности 06.03.01 - лесные культуры и фитомелиорация. - Национальный лесотехнический университет Украины, г. Львов, 2009.

В диссертации приведены результаты многолетних исследований состояния и разработки путей возобновления и сохранения генофонда лесосеменного комплекса сосны обыкновенной на Малом Полесье (ГП "Радеховское лесоохотничье хозяйство"). Лесосеменной комплекс создан в 1973-1982 годах на базе плюсового насаждения и включает постоянные лесосеменные участки, клоновые, архивно-маточные и семейственные плантации, а также испытательные полусибсовые потомства. Изучено лесоводственно-таксационные показатели объектов лесосеменного комплекса и установлены тенденции в изменении их состояния за последние 20-30 лет. Перестойное плюсовое насаждение сосны у данный период хоть и отличается значительным запасом древесины (483-635 м³/га), но в тоже время характеризируется естественными процессами деградации, обусловленными его старением. Естественное возобновление сосны под пологом материнского насаждения происходит неудовлетворительно. Вследствие действия ряда биотических и абиотических факторов ухудшается состояние клоновых и архивно-маточных плантаций.

В диссертационной работе также охарактеризованы особенности плодоношения плюсовых деревьев сосны и их клонов, морфометрические показатели шишек и семян, и их посевные качества, морфолого-анатомические показатели хвои, физиолого-биохимические показатели (биосинтез пластидных пигментов и терпеновых углеродов, биоэлектрические потенциалы, импеданс и поляризационная емкость). Установлено, что биометрические показатели шишек и семян у плюсовых материнских деревьев являются значительно меньшими, чем у их клонов. В тоже время полнозернистость и посевные качества семян большинства плюсовых деревьев остаются высокими. За всеми морфолого-анатомическими показателями хвои плюсовые деревья значительно или существенно превосходят нормальные. Концентрация же зеленых и желтых пигментов у нормальных деревьев оказалась значительно выше, нежели у плюсовых. Выявлено большую индивидуальную изменчивость как плюсовых, так и нормальных деревьев за биосинтезом терпеновых углеводородов. В связи с этим различий между деревьями различных селекционных категорий за этим показателем не выявлено. В составе терпеноидов преобладают монотерпены, а среди них б-пинен. Характер биосинтеза терпенов у клонов не отличается от такового материнских деревьев. По электрофизиологическим показателям (биопотенциалы, импеданс, поляризационная емкость) значительных

различий между плюсовыми и нормальными деревьями не установлено. Выявлено более высокие абсолютные показатели БЕП и поляризационной емкости и низкие импеданса у плюсовых деревьев по сравнению с нормальными. В вегетационный период значительно возрастает дифференциация нормальных деревьев за показателями импеданса и поляризационной емкости и увеличиваются их различия с плюсовыми деревьями, по сравнению с началом вегетации.

Предложено традиционный искусственный и естественный пути возобновления и сохранения генофонда перестойного насаждения сосны обыкновенной лопатинского экотипа. Обосновано, что для максимального возобновления уникального генофонда сосны более приемлемым остается естественный путь. Предложено конкретные мероприятия, которые обеспечивают оптимальные условия для естетсвенного возобновления сосны и формирования ее подроста. Они позволяют достичь 500-700 тыс. шт./га подроста сосны.

Ключевые слова: сосна обыкновенная, лесосеменной комплекс, естественное возобновление, морфофизиологические показатели.

Dan'kevich S.M. State of forest seed complex of Scotch pine in Small Polissya and ways of saving they gene pool. - Manuscript.

Dissertation on receipt of scientific degree of the candidate of agricultural sciences by speciality 06.03.01 - Forest Cultures and Phyto-melioration. - National Forestry University of Ukraine, Lviv, 2009.

Dissertation is devoted the learned of the state and development of ways of protected and recreation of gene pool of Scotch pine forest seeds complex on Small Polissya (State enterprises "Radekhiv forest and hunting district"). Forest seed complex includes the plus seed stand, plus trees, permanent forest seed areas, clone, arcival-pestle and domestic plantations and half-sib progeny test.

The forestry and assessments indexes of objects forest seed complex are learned and tendencies are set in the change of their state for the last 20-30 years which are related to the senescence and development of processes of discord and influence of biotic and abiotic factors. The features of seed bearing of maternal trees of pine-tree and they clones are investigational, morphometrical indexes of cones and seed and him sowing descriptions, morphological and anatomical indexes of pine-needle, physical and biochemistry processes (biosynthesis of plastids pigments, maintenance of turpentine hydrocarbons, bioelectric potentials, impedance, polarization capacity), growth of half-sib progeny of plus pine-tree different reproductions. The sanitary state of objects forest seed complex is also represented in dissertation. Represented for the maximal recreation of unique gene pool of planting the best is natural way of renewal. Concrete measures are offered in relation to natural renewal of pine-tree and successful forming of they upgrowth, which enable to attain 500-700 thousands of pieces/ha will grow up this valuable breed.

Keywords: Scotch pine, forest seed complex, natural renewal, morphological and physical indexes.

Размещено на Allbest.ru