Д. б. н. Кищенко И. Т.

Петрозаводский государственный университет

СЕМЕНОШЕНИЕ ХВОЙНЫХ ИНТРОДУЦЕНТОВ В ТАЕЖНОЙ ЗОНЕ

Перспективность интродуцированных растений оценивается по целому ряду признаков, позволяющих судить о степени их адаптации к новым условиям среды. Наиболее существенными из них являются интенсивность и качество семеношения, характеризующие возможность отбора среди интродуцентов особей с высокой генеративноой способностью, хорошо адаптировавшихся к новым условиям [1, 2, 3]. Поэтому в интродукционной работе с древесными растениями вопросам семенного размножения уделяется большое внимание [4, 5, 6].

Работы по изучению семенной продуктивности некоторых видов хвойных в Карелии проводили ранее. При этом объектами исследований служили аборигенные виды - Pinus sylvestris L. и Picea abies (L.) Karst. [7], а также ряд интродуцированных видов рода Larix [8] и рода Abies [9]. Эти работы проводились в различных условиях произрастания и в разные годы, в связи с чем сравнительный анализ и оценка перспективности интродуцентов оказывались совершенно невозможными.

Исследования проводились в южной Карелии (62º13´с.ш. и 34º10´в.д.) в пожзоне средней подзоне тайги (Ботанический сад Петрозаводского государственного университета). Объектами исследований служили 6 видов Abies, 3 вида Larix, 6 видов Picea и 6 видов Pinus: Abies alba Mill. Trantv., A. sibirica Ledeb., A. balsamea Mill., A. concolor Lindl. et Gord., A. nephrolepis (Trantv.) Maxim., A. holophylla Maxim., Larix sibirica Ledeb., L. leptolepis (Sieb. et Zucc.) Gord, L. gmelinii (Rupr.) Rupr., Picea glauca (Moench) Voss, P. pungens Engelm. f. glauca Regel., P. pungens Engelm. f. viridis Regel., P. obovata Ledeb., P. mariana Britt., P. omorica (Pane) Purk., P. abies (L.) Karst., Pinus strobus L., P. montana Mill., P. pumila (Pall.) Regel., P. sibirica Du Tour., P. peuce Gris., P. sylvestris L. Возраст растений – 35– 45 лет.

Урожайность шишек определяли по Н. Е. Булыгину []. Качество определял рентгенографическим методом, а также методы лабораторной и грунтовой всхожести.

Как показали результаты исследований, урожайность шишек существенно различается у исследуемых видов, но изменяется из года в год довольно незначительно. Исключением является лишь P. pungens Engelm. f. glauca, у которой величина данного показателя варьирует от 0 до 5 баллов. Наиболее нестабильная и низкая урожайность отмечается у Picea omorica и Abies concolor (0–1 балл), а слабая (2 балла) - у Picea pungens f. viridis. У других интродуцентов рода Picea урожайность средняя (3–4 балла). У аборигенных видов в исследуемый период отмечалась постоянно высокая урожайность (5 баллов). Между тем по данным Н. М. Щербакова и М. Н. Щербаковой [7], в период между семенными годами урожайность шишек у Picea abies в условиях Карелии может снижаться до нуля.

Характеристика репродуктивной возможности интродуцентов не может ограничиваться только показателем урожайности шишек. Необходимо иметь данные и по качеству семян, так как при высокой урожайности шишек возможна низкая жизнеспособность семян и, наоборот. Определение качества семян, проведенное методом рентгенографии, показало, что наибольшее число нормально развитых семян формируется у аборигенных видов. При этом существенных различий в величине этого показателя по годам не наблюдается (84–90 %).

У интродуцированных видов число нормально развитых семян в годы исследований составляло обычно 30–50 %. Исключением являются Picea omorica и Abies concolor, у которых величина этого показателя была очень низкая (4–17 %). Таким образом, все интродуценты характеризуются не только снижением урожайности шишек, но низкой жизнеспособностью семян, что согласуется с выводом, сделанным ранее Б. К. Терменой [2].

Проведенные наблюдения показали, что семена изучаемых видов растений повреждаются различными видами насекомых-вредителей: семена ели – еловой шишковой огневкой, еловой шишковой листоверткой, еловым точильщиком-листоедом, короткохвостныи семеедом, еловой семенной галлицей; семена пихты – еловой шишковой огневкой; семена лиственницы – лиcтвенничной мухой, лиственничным семеедом; семена сосны - еловой шишковой огневкой. Степень повреждения семян насекомыми-вредителями довольно значительно различается у изучаемых видов. Наименее поражены семена аборигенных видов (5–10 %), а наиболее - семена Abies concolor (67 %). Степень повреждения семян насекомыми остальных изучаемых видов составляет от 10 до 30 %. Величина данного показателя у этих видов за годы наблюдений претерпевала существенные изменения. Наименьшее число недоразвитых семян наблюдалось у аборигеннных видов – 3–9 %. У интродуцентов их число намного больше – 20–60 %.

Как показали проведенные опыты, максимальной лабораторной всхожестью отличаются семена аборигенных видов (80-83 %). Семена интродуцированных видов весьма существенно различаются по этому показателю. Наиболее высокая всхожесть семян отмечена у Picea glauca и Picea pungens (19–20 %), а полное отсутствие всхожести - у семян Abies concolor. У остальных интродуцентов величина этого показателя была крайне низкая (5–12 %).

По сравнению с лабораторной всхожесть семян в теплице намного ниже. Так, у семян аборигенных видов она составляет 42–50 %, у Picea glauca и Picea pungens – 7–19 %, у остальных видов – всего 2–10 %. Близкие к нашим данным для Abies sibirica и Abies balsamea получены К. А. Андреевым (1987), а для Lerix sibirica - А. С. Лантратовой [8].

Длительность и энергия прорастания семян также являются важнейшими характеристиками семенной репродукции. Выяснилось, что величина этих показателей определяется как биологическими особенностями вида, так и условиями проращивания семян. В лабораторных условиях длительность прорастания семян аборигенных видов составляет всего 3–4 сут., а интродуцентов она в 2–3 раза больше. Среди последних самый короткий период прорастания семян (6 сут.) отмечен у Picea pungens и Larix leptolepis, а самый длинный - у Abies balsame. В условиях открытого грунта длительность прорастания семян у изучаемых видов увеличивается в 1.5–3 раза: у аборигенных видов до 11–12 сут., у интродуцентов до 14–22 сут.

Показатель энергии прорастания семян позволяет судить о том, насколько дружно появляются всходы. Оказалось, что в лабораторных условиях наибольшая энергия прорастания семян присуща также аборигенным видам – 75–80 %. У Picea pungens f.glauca и Abies balsamea величина этого показателя составляет 10–19 %, а у остальных видов - всего 2–7 %. В условиях открытого грунта энергия прорастания семян у аборигенных видов снижается до 2–4 %, а у большинства интродуцентов в таких условиях они вообще не прорастают.

Выводы

1.Урожайность шишек и качество семяношения аборигенных видов значительно выше, чем у интродуцированных видов. У аборигенных видов урожайность шишек составляет 4–5 баллов, число нормально развитых семян – 84–90 %, лабораторная всхожесть – 80–83 %, грунтовая всхожесть – 42–50 %. У 9 интродуцированных видов рода Picea, рода Abies и рода Larix величина этих показателей значительно (в 2–5 раз) меньше. Наибольшая урожайность шишек и более качественные семена среди изучаемых интродуцентов присущи Picea glauca и P. pungens, а наименьшие величины этих показателей отмечены у Picea omorica и Abies concolor.

2.У большинства видов интродуцентов число нормально развитых семян составляет 30–50 %, пораженных насекомыми вредителями - около 20 % и недоразвитых – 20–60 %. Лабораторная и грунтовая всхожесть семян у этих видов крайне низка - соответственно (5–12 % и 2–10 %).

3.Длительность прорастания семян интродуцентов в лабораторных условиях в 2–3 раза больше, чем аборигенных видов (3–4 сут.). В открытом грунте величина данного показателя увеличивается в 1.5–3 раза, достигая у некоторых интродуцентов 20–22 сут. Обнаружено, что энергия прорастания семян в теплице у интродуцентов в 4–8 раз ниже, чем у аборигенных видов (75–80 %). В открытом же грунте величина данного показателя у интродуцентов приближается к нулю.

Литература:

1. Antosiewicz Z. Kilka spostzezen na tumal nasion brzozy i olsey // Las polski. 1961. Vol. 35. № 19 (462). S. 3-5.

2. Термена Б. К. Семеношение некоторых интродуцированных деревьев и кустарников на Буковине // Бюл. ГБС АН СССР. 1970. Вып. 77. С. 13-16.

3. Некрасов В. И. Интродукция древесных растений и проблемы лесоведения // Лесоведение. 1991. № 6. С. 74-82.

4. Некрасов В. И. К определению положения интродуцентов в акклиматизационном процессе и их сравнительная оценка // Опыт интродукции древесных растений. М., 1975. С. 16-79.

5. Елагин И. Н. Характерные особенности развития древесных пород Нечерноземья // Сезонная ритмика феноиндикаторов природы Нечерноземья. М., 1980. 309 с.

6. Калуцкий К. К., Болотов Н. А. Биоэкологические особенности лесной интродукции // Лесная интродукция. Воронеж, 1983. С.4-14.

7. Щербаков Н. М., Щербакова М. Н. Формирование урожая семян ели в различных экологических условиях // Адаптация древесных растений к экстремальным условиям города. Петрозаводск, 1984. С. 127-129.

8. Лантратова А. С. Выращивание лиственницы в Карелии. Петрозаводск, 1957. 40 с.

9. Андреев К. А. Интродукция деревьев и кустарников в Карелии. Петрозаводск, 1987. 143 с.

10. Булыгин Н. Е. Дендрология. (Фенологические наблюдения над хвойными породами). Л., 1974. 82 с.