Внутривидовое разнообразие Pinus sylvestris L. в географических культурах Центральной лесостепи

Т.Е. Галдина; А.И. ЧернодубовƗ; М.И. Михайлова

doi:10.37482/0536-1036-2023-3-84-98

Авторы

Т.Е. Галдина Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова https://orcid.org/0000-0002-3573-1570
А.И. ЧернодубовƗ Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова https://orcid.org/0000-0002-5395-4006
М.И. Михайлова Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова https://orcid.org/0000-0003-4767-8233

DOI:

https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-3-84-98

Ключевые слова:

географические культуры, сосна обыкновенная, репродуктивная способность, фенологические наблюдения, семена, генеративные органы, масса 1000 шт. семян, масса шишки, длина шишки, толщина шишки, выход семян, окраска семян, энергия прорастания семян, всхожесть

Аннотация

Географические культуры сосны обыкновенной в Центральной лесостепи, созданные М.М. Вересеным в 1959 г., стали природной лабораторией для проведения генетико-экологических исследований с целью решения практических вопросов лесосеменного районирования. Изучение внутривидового разнообразия Pinus sylvestris L. в географических культурах Центральной лесостепи позволяет проследить закономерности формирования культур разного происхождения при различном уровне экологических, генетических и климатических факторов. Представлены результаты многолетних обследований географических культур P. sylvestris L. в Центральной лесостепи. Результаты позволяют говорить о сильной степени влияния экологических и генетических факторов на особенности роста, устойчивость, стволовую продуктивность и репродуктивную способность сосны обыкновенной в новых условиях произрастания. Изучение изменчивости морфометрических показателей генеративных органов сосны обыкновенной в географических культурах свидетельствует о воздействии экологических, географических и генетических факторов на способность к семеношению, размеры, окраску шишек, окраску и массу 1000 шт. семян, выход семян, полнозернистость, энергию прорастания, абсолютную всхожесть. Генетические факторы, которые запрограммированы происхождением, определяют константу различия между размерами и цветом шишек и семян, а также на фоне погодных условий – репродуктивную способность в новом месте произрастания в зависимости от происхождения. Так, нами отмечено, что сосна обыкновенная разного географического происхождения вступает в фазу «цветения» в различные сроки: северные климатипы на 5–7 дней раньше, южные – на 5 дней позднее, чем местный (воронежский климатип). Изменчивость параметров генеративных органов сосны также зависит от ее географического происхождения, размер и масса шишки находятся в прямой зависимости от географической широты. При продвижении с севера на юг длина и масса шишки увеличиваются. Выход семян при свободном опылении к фактору географического происхождения строго не приурочен, так как климатипы окружены различными опылителями. Масса 1000 шт. семян изменяется с той же закономерностью, что и в естественных древостоях ареала сосны: с увеличением географической широты происхождения климатипа возрастает и масса. При перемещении сосны обыкновенной в новые условия произрастания прослеживается существенное влияние генетических факторов, которые и определяют устойчивость, стволовую продуктивность и репродуктивную способность вида.
Для цитирования: Галдина Т.Е., Чернодубов А.И., Михайлова М.И. Внутривидовое разнообразие Pinus sylvestris L. в географических культурах Центральной лесостепи // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 3. С. 84–98. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-3-84-98

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Биографии авторов

Т.Е. Галдина, Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова

канд. с.-х. наук, доц.; ResearcherID: AAR-5879-2020

А.И. ЧернодубовƗ, Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова

д-р с.-х. наук, проф.;

М.И. Михайлова, Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова

аспирант

Библиографические ссылки

Агафонова Г.В. Влияние происхождения семян сосны на рост семенного потомства в условиях Среднего Урала // Повышение продуктивности лесов Урала. Свердловск: Урал. лесотехн. ин-т, 1990. С. 106–109. Agafonova G.V. The Influence of the Origin of Pine Seeds on the Growth of Seed Offspring in the Middle Urals. Increasing Forest Productivity in the Urals. Sverdlovsk, USFEU Publ., 1990. pp. 106–109. (In Russ.).

Галдина Т.Е. Рост сосны обыкновенной в географических культурах центральной лесостепи // Дендроэкология и лесоведение: материалы Всерос. конф., посвящ. 50-летию Сиб. отд-ния РАН, Красноярск, 02–04 окт. 2007 г. Красноярск: Ин-т леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, 2007. С. 30–32. Galdina T.E. Growth of Scots Pine in Provenance Trials of the Central Forest-Steppe. Dendroecology and Forest Science: Proceedings of All-Russian Conference dedicated to the 50th anniversary of the Siberian Branch of RAS, Krasnoyarsk, 02–04 October 2007. Krasnoyarsk, FRC KSC SB RAS Publ., 2007, pp. 30–32. (In Russ.).

Галдина Т.Е., Романова М.М. Исследование особенности роста географических культур сосны обыкновенной в условиях Центральной лесостепи // Политематич. сетевой электрон. науч. журн. КубГАУ. 2017. № 127(03). С. 865–874. Galdina T.E., Romanova M.M. Studying the Growth Characteristics of Pine Provenance Trials in the Central Forest-Steppe. Nauchnyy zhurnal KubGAU = Scientific Journal of KubSAU, 2017, no. 127(03), pp. 865–874. (In Russ.). https://doi.org/10.21515/1990-4665-127-060

Галдина Т.Е., Романова М.М., Токорева М.О. Состояние географических культур сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в условиях Центральной лесостепи // Политематич. сетевой электрон. науч. журн. КубГАУ. 2012. № 77(03). С. 10–20. Galdina T.E., Romanova M.M., Tokoreva M.O. The State of Provenance Trials of Scots pine (Pinus sylvestris L.) in the Central Forest-Steppe. Nauchnyy zhurnal KubGAU = Scientific Journal of KubSAU, 2012, no. 77 (03), pp. 10–20. (In Russ.).

Ирошников А.И. Географические культуры хвойных в Южной Сибири // Географические культуры и плантации хвойных в Сибири. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1977. С. 4–110. Iroshnikov A.I. Provenance Trials of Conifers in Southern Siberia. Provenance Trials and Coniferous Plantations in Siberia. Novosibirsk, Nauka Publ., 1977. pp. 4–110. (In Russ.).

Кузьмин С.Р. Динамика радиального роста сосны обыкновенной в географических культурах на дерново-подзолистой песчаной почве // Хвойные бореальной зоны. 2012. Т. ХХХ, № 1-2. С. 106–110. Kuzmin S.R. Dynamics of the Radial Growth of Scots Pine in Provenance Trials on Sod-Podzolic Sandy Soil. Khvoynye boreal’noy zony = Conifers of the Boreal Area, 2012, vol. 30, no. 1-2, pp. 106–110. (In Russ.).

Кузьмин С.Р., Ваганов Е.А., Кузьмина Н.А., Милютин Л.И. Особенности трахеид древесины у климатипов Pinus sylvestris (Pinaceae) в географических культурах // Ботан. журн. 2008. Т. 93, № 1. С. 10–21. Kuzmin S.R., Vaganov E.A., Kuzmina N.A., Milyutin L.I. Specificity of Wood Tracheids of Pinus sylvestris (Pinaceae) Climatypes in the Provenance Trial. Botanicheskii Zhurnal, 2008, vol. 93, no. 1, pp. 10–21. (In Russ.).

Кузьмин С.Р., Ваганов Е.А., Кузьмина Н.А., Милютин Л.И., Силкин П.П. Плотность устьиц хвои сосны обыкновенной в географических культурах Приангарья // Лесоведение. 2009. № 2. С. 35–40. Kuzmin S.R., Vaganov E.A., Kuzmina N.A., Milyutin L.I., Silkin P.P. Density of Needle Stomata in Different Scots Pine Provenances in Provenance Trials (the Angara River Basin). Lesovedenie = Russian Journal of Forest Science, 2009, no. 2, pp. 35–40. (In Russ.).

Кузьмин С.Р., Кузьмина Н.А., Ваганов Е.А. Динамика роста сосны обыкновенной в географических культурах // Лесоведение. 2013. № 1. С. 30–38. Kuzmin S.R., Kuzmina N.A., Vaganov E.A. Growth Dynamics of Scots Pine in Provenance Trial Plantations. Lesovedenie = Russian Journal of Forest Science, 2013, no. 1, pp. 30–38. (In Russ.).

Кузьмин С.Р., Кузьмина Н.А., Милютин Л.И., Муратова Е.Н. Внутривидовая изменчивость морфологических признаков хвои у сосны обыкновенной в географических культурах Приангарья // Вестн. Томск. гос. ун-та. 2004. № 10. С. 41–45. Kuzmin S.R., Kuzmina N.A., Milyutin L.I., Muratova E.N. Intraspecific Variability in Morphological Characteristics of Scots Pine Needles in Provenance Trials of the Angara River Basin. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta = Tomsk State University Journal, 2004, no. 10, pp. 41–45. (In Russ.).

Мамаев С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений. М.: Наука, 1973. 282 с. Mamaev S.A. Forms of Intraspecific Variability of Woody Plants. Moscow, Nauka Publ., 1973. 282 p. (In Russ.).

Пахарькова Н.В., Кузьмина Н.А., Кузьмин С.Р., Ефремов А.А. Морфофизиологические особенности хвои у разных климатипов сосны обыкновенной в географических культурах // Сиб. экол. журн. 2014. Т. 21, № 1. С. 107–113. Pakharkova N.V., Kuzmina N.A., Kuzmin S.R., Efremov A.A. Morphophysiological Traits of Needles in Different Climatypes of Scots Pine in Provenance Trial. Sibirskiy ekologicheskiy zhurnal = Contemporary Problems of Ecology, 2014, vol. 21, no. 1, pp. 107–113. (In Russ.). https://doi.org/10.1134/S1995425514010107

Правдин Л.Ф. Сосна обыкновенная: Изменчивость, внутривидовая систематика и селекция. М.: Наука, 1964. 190 с. Pravdin L.F. Scots Pine: Variability, Intraspecific Systematics and Selection. Moscow, Nauka Publ., 1964. 190 p. (In Russ.).

Правдин Л.Ф. Внутривидовая систематика и ее значение для селекции // Проблемы современной ботаники. Т. 1. М.: Наука, 1965. С. 73–76. Pravdin L.F. Intraspecific Systematics and Its Meaning for Selection. Problems of Modern Botany. Vol. 1. Moscow, Nauka Publ., 1965. pp. 73–76.

Правдин Л.Ф., Вакуров А.Д. Рост сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) разного географического происхождения в подзоне хвойно-широколиственных лесов // Сложные боры хвойно-широколиственных лесов и пути ведения лесного хозяйства в лесопарковых условия х Подмосковья. М.: Наука, 1968. С. 160–195. Pravdin L.F., VakurovA.D. Growth of Scots Pine (Pinus silvestris L.) of Different Geographical Origin in the Subzone of Coniferous-Deciduous Forests. Complex Pine Forests of Coniferous-Deciduous Forests and Forest Management Methods in the Forest-Park Conditions of the Moscow Region. Moscow, Nauka Publ., 1968. pp. 160–195. (In Russ.).

Чернодубов А.И., Галдина Т.Е., Смогунова О.А. Географические культуры сосны обыкновенной на юге Русской равнины. Воронеж: ВГЛТА, 2005. 128 с. Chernodubov A.I., Galdina T.E., Smogunova O.A. Provenance Trials of Scots Pine in the South of the Russian Plain. Monograph. Voronezh, VGLTA Publ., 2005. 128 p. (In Russ.).

Beuker E., Koski V. Adaptation of Tree Populations to Climate as Reflected by Ages Provenance Tests. Caring for the Forest: Research in a Changing World. Poster Abstracts. IUFRO ХХ World Congress, August 6–12, 1995. Finland, Тampere, 1995, p. 248.

Galdina T., Khazova E. Adaptability of Pinus sylvestris L. to Various Environmental Conditions. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2019, vol. 316, no. 1, p. 012002. https://doi.org/10.1088/1755-1315/316/1/012002

Jonsson A., Ekberg I., Eriksson G. Flowering in a Seed Orchard of Pinus sуlvestris L. Studla Forestalia Suecica, 1976, no. 135, pp. 1–38.

Oleksyn J., Tjoelker M.G., Reich P.B. Adaptation to Changing Environment in Scots Pine Populations Across a Latitudinal Gradient. Silva Fennica, 1998, vol. 32, no. 2, pp. 129–140. https://doi.org/10.14214/sf.691

Rehfeldt G.E., Tchebakova N.M., Parfenova Y.I., Wykoff W.R., Kuzmina N.A., Milyutin L.I. Intraspecific Responses to Climate in Pinus sylvestris: Responses to Climate in Pinus sylvestris. Global Change Biology, 2002, vol. 8, no. 9, pp. 912–929. https://doi.org/10.1046/j.1365-2486.2002.00516.x

Reich P.B., Oleksyn J. Climate Warming Will Reduce Growth and Survival of Scots Pine Except in the Far North: Scots Pine Growth and Survival Following Climate Transfer. Ecology Letters, 2008, vol. 11, no. 6, pp. 588–597. https://doi.org/10.1111/j.1461-0248.2008.01172.x

Savolainen O., Bokma F., Garcia-Gil R. Genetic Variation in Cessation of Growth and Frost Hardiness and Consequences for Adaptation of Pinus sylvestris to Climatic Changes. Forest Ecology and Management, 2004, vol. 197, no. 1-3, pp. 79–89. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2004.05.006

Suvanto S., Nöjd P., Henttonen H.M., Beuker E., Mäkinen H. Geographical Patterns in the Radial Growth Response of Norway Spruce Provenances to Climatic Variation. Agricultural and Forest Meteorology, 2016, vol. 222, pp. 10–20. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2016.03.003