География и геология/4. Биогеография, биоресурсоведение, биоразнообразие

К.с.-х.н. Матвеева Т.А.¹, к.с.-х.н. Матвеев А.М.²

¹Сибирский государственный технологический университет, Россия

²Институт повышения квалификации руководящих работников и специалистов лесного хозяйства Сибири и Дальнего Востока, Россия

Фенофазы всходов лиственницы сибирской

Большое значение для оценки перспективы устойчивости и развития древесных ценозов имеет максимальная представленность на лесной площади особей разных возрастных состояний. Это приводит к существенному увеличению биоразнообразия территории в целом, и данный показатель может рассматриваться в качестве диагностического признака при оценке степени близости изучаемого сообщества к сообществу климаксового типа [2].

Растения первого года жизни (всходы) определяют потенциал лесовозобновительной среды, в большей мере характеризующий возобновительную спелость почвы. Появление на лесном участке всходов древесных растений, их благополучное сезонное развитие закладывают основу успешного естественного обновления лесов [1]. В соответствии со сказанным, целью настоящей работы было исследование особенностей прохождения фенологических фаз на начальном этапе онтогенеза лиственницы сибирской.

В задачи исследований входило изучение морфологических проявлений при появлении и развитии отдельных органов всходов, выражающихся во внешних изменениях растений в течение вегетационного периода.

Фенологические наблюдения за однолетней лиственницей осуществляли в подтаежном поясе Манско-Канского лесорастительного округа Восточно-Саянской провинции. Объектами изучения служили насаждения, пройденные средними по силе пожарами, при которых пострадали нижние ярусы растительного ценоза. На пробных площадях закладывали учетные площадки и вели метеорологические наблюдения по стандартным методикам. На учетных площадках в течение пяти сезонов следили за динамикой появления и отпада всходов, определяли наступление и продолжительность фенологических фаз.

Рассмотрим особенности развития однолетних растений на примере вегетационного периода, который по погодным условиям полнее отражает средние многолетние показатели. Установлено, что массовое прорастание семян (первая фаза) зависит от погоды и происходит в конце второй-начале третьей декады мая. Сумма эффективных температур воздуха (более 5 ^оС) за период прорастания семян составляет 180^о, а на поверхности почвы – 200^о.

Рост гипокотиля (подсемядольного колена) начинается при заглублении корешка в почву в среднем на 1,5 см, и заканчивается, когда над поверхностью почвы его величина составляет около 2 см. После появления массовых всходов, у последних распускаются семядоли, и следует очередная фаза – семядольная. Ее продолжительность – 14-16 дней. Для формирования семядолей всходам требуется сумма эффективных температур (более 10 ^оС) – 255^о, а на поверхности почвы – 350^о. После сбрасывания семенной кожуры и окончательного формирования семядолей высота стебля достигает 4-5 см. Эти параметры незначительно варьируются у всходов, появившихся в разные годы.

За развитием семядолей устанавливается фаза формирования и разверзания почки верхушечного побега. Между семядолями закладывается почка, из которой впоследствии образуется пучок хвои. Начинается развитие ассимиляционного аппарата. Когда настоящая хвоя достигает половины длины семядолей, происходит линейный рост центрального побега, одновременно увеличивает размеры хвоя. Окончательной длины первая появившаяся хвоя достигает через две-две с половиной недели; в дальнейшем по мере развития надземной части и корневой системы период ее роста сокращается на три-пять дней. Густота охвоения стволика растений (количество хвои, приходящееся на 1 см эпикотиля) составляет около 9 шт., при средней длине хвоинки 2,3 см.

Исследованиями установлено, что одновременно с разверзанием верхушечной почки появляются корни I порядка. Корни II порядка образуются спустя две с половиной недели, при достижении эпикотилем величины 12-14 мм. С началом линейного роста стволика корни растут медленно – отмечается небольшое увеличение главного корня, верхние боковые корешки имеют длину 3-5 мм. Медленный рост корневой системы на данном этапе обусловлен неразвитостью ассимиляционного аппарата растений, это подтверждает тезис, что в данный период всходы для роста корней потребляют питательные вещества хвоей, а не наоборот. По мере возрастания массы хвои, ускоряется рост главного корня, продолжающийся до конца второй декады июля, и затем темпы снижаются. В это время усиливается рост стволика растений. Именно на этот период приходится максимальное увеличение темпов роста надземной части всходов, которое длится до конца первой декады августа.

Заложение почки верхушечного побега всходов лиственницы наступает в начале третьей декады августа. Кроме роста по диаметру, в этот период происходит нарастание боковых корней и заканчивается одревеснение стволика. Также начинают развиваться боковые окончания корней III порядка, но в небольшом количестве, и, как показали наблюдения, на формирование растения в первый год его жизни значительного влияния не оказывают.

Прирост по диаметру у всходов более или менее равномерный в течение вегетационного периода, но он отмечается и после заложения верхушечной почки. Последние изменения диаметра зафиксированы в начале первой декады сентября, перед наступлением фазы пожелтения и опадения хвои.

Окончание вегетации наступает в последнюю декаду августа. Желтеет и опадает хвоя во второй декаде сентября. Растения переходят в состояние покоя.

Выявленные особенности наступления и продолжительности отдельных фенологических фаз всходов лиственницы в годовом цикле их развития имеют большое значение, как для знания биологии этого вида, так и для возможности разработки и проведения научно обоснованных мероприятий по сохранению молодых растений и повышению устойчивости естественных фитоценозов.

Литература:

1. Матвеева Т.А., Матвеев А.М. Лесовозобновительные выжигания в светлохвойных лесах. – Красноярск: Изд-во «ДарМа», 2010. – 225 с.

2. Оценка и сохранение биоразнообразия лесного покрова в заповедниках Европейской России. – М.: Изд-во Научный мир, 2000. – 196 с.