Биодиагностика природных систем

Материалы Х Всероссийской научно-практической конференции с международным участием 4-5 декабря 2012 г. «Биодиагностика и состояние природных и природно-техногенных экосистем»

Книга 1. С. 45-47.

 ПРОЦЕССЫ РЕГЕНЕРАЦИИ СТРУКТУРЫ СТВОЛА У ПОДРОСТА СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ

 Ермакова М.В.

Ботанический сад УрО РАН,

M58_07E@mail.ru

 На современном этапе наиболее значимым, оказывающим влияние на все лесные экосистемы, в том числе, на происходящие в них процессы лесовозобновления, признан антропогенный фактор и, прежде всего рекреационно-хозяйственное воздействие, затрагивающее обширные территории. Все это требует разработки качественно новых подходов, учитывающих возможные негативные последствия, связанные с деятельностью человека к характеристикам и оценке формирования и устойчивости лесных насаждений.

Особенно актуально это для молодых формирующихся дендроценозов хозяйственно-ценных хвойных древесных видов, которые, вследствие рекреационно-хозяйственного воздействия особенно страдают от повреждений стволов молодых деревьев (Сеннов, 2005). До настоящего времени при изучении структуры дендроценозов, сломанные, поврежденные и т.д. деревья, наравне с деревьями, имеющими пороки формы ствола, оцениваются как фаутные, т.е. не имеющие коммерческой ценности (Алексеев, Полубояринов, 2006). Как правило, подсчитывается численность таких деревьев, но в дальнейших исследованиях они искусственно исключаются из состава древостоя, хотя в действительности продолжают функционировать в структуре дендроценоза. Следовательно, искусственное вычленение поврежденных деревьев из состава древостоя неизбежно будет приводить к существенному снижению качества и объективности оценки параметров формирования структуры дендроценозов в целом.

Данная проблема, обусловлена тем, что до настоящего времени практически не разработано принципов и подходов к изучению способности восстановления (регенерации) утраченных структур при различных повреждениях деревьев. Значимость этой проблемы определяется также тем, что способность к восстановлению (регенерации) утраченных структур при различных повреждениях, является необходимым условием устойчивости. Устойчивость, в свою очередь, является обязательным фактором поддержания и сохранения виталитета (жизненности или жизнеспособности) биологических организмов и их сообществ, т.е., уровня их состояния обеспечивающего реализацию генетически закрепленной программы роста и развития в различных экологических условиях (Злобин, 1981).

У сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) на ювенильной стадии онтогенеза гибель или повреждение терминальных побегов и почек может вызываться рядом неблагоприятных факторов абиотической и биотической природы, включая погодные условия, деятельность патогенов и насекомых, объедание дикими и домашними животными и, в особенности, рекреационно-хозяйственная деятельность.

В настоящее время, существуют две основных концепции реакции дерева на повреждение (Bryant at all, 1983; Honkanen at all, 1994). Согласно первой у растений существует регуляторный механизм поддержания углеродного баланса, который реализуется в результате действия реакций двух типов – защитных и компенсаторных, по второй - ответная реакция дерева определяется тем, какая часть его ресурсов (потребители или источники), оказывается затронутой повреждением. При повреждении сильного потребителя конкурирующие потребители получают преимущественные возможности для роста.

Процесс регенерации ствола сосны обыкновенной после повреждений подразделяется в целом на четыре последовательных периода: начальный, промежуточный, стабилизации и окончательного формирования и протекает в соответствии с генетически закрепленной программой развития, видимым выражением которой является архитектурная биоморфологическая модель Rauh (Жмылев и др., 2005). В результате регенерационного процесса формируются деревья сосны с восстановлением или нарушением одноствольности при полном восстановлении моноподиальности всех имеющихся осевых побегов.

У сосны обыкновенной на ювенильной стадии онтогенеза (Санников, 1992) в условиях Зауралья в результате гибели или повреждения терминальной почки или побега под воздействием различных факторов абиотической и биотической природы и последующих процессов регенерации формируются различные морфологические группы деревьев. По совокупности типов нарушений, места их расположения на стволе и характера изменения базисной плотности древесины в продольном направлении от основания к вершинке нами были установлены три морфологических группы сосны обыкновенной на ювенильной стадии онтогенеза: Н – без нарушений; Нс - нарушения моноподиальности в нижней, средней и (или) верхней части или единичное нарушение одноствольности в нижней или верхней части ствола; Ан - нарушение одноствольности в средней части ствола.

Процессы регенерации ствола сосны обыкновенной после повреждений в условиях ненарушенных и слабонарушенных лесных ландшафтов Зауралья представляют собой постоянно действующий элемент всего процесса формирования ювенильных дендроценозов. Регенерационные возможности сосны обыкновенной на ювенильной стадии онтогенеза способны обеспечивать поддержание ее жизнеспособности и в условиях рекреационно-хозяйственного воздействия.

 

Библиографический список

 1.                 Сеннов, С.Н. Лесоведение и лесоводство: учебник / С.Н. Сеннов. - М.: Изд. Центр «Академия», 2005. – 256 с.

2.                 Алексеев И. А. Лесное товароведение с основами древесиноведения: учебное пособие / И. А. Алексеев, О.И. Полубояринов // СПб гос. лесотехническая акад., Марийский гос. техн. универ.. - Йошкар-Ола : Изд-во МарГТУ, - 2006. - 457 с.

3.                 Злобин Ю.А. Об уровнях жизнеспособности растений / Ю.А. Злобин // Журн. общ. биологии. – 1981. Т. 42. - № 4. – С. 492-505.

4.                 Санников С.Н. Экология и география естественного возобновления сосны обыкновенной / С.Н. Санников. - М.: Наука, 1992. – 264 с.

5.                 Жмылев П.Ю. Биоморфология растений: иллюстрированный словарь / П.Ю. Жмылев, Ю.Е. Алексеев, Е.А. Карпухина, Баландин С.А. – М.: - 2005. – 256 с.

6.                 Bryant J.H. Carbon/nutrient balance of boreal plants in relation to vertebrate herbivory / J.H/ Bryant, F.S. Stuart, D.R. Klein // Oicos. 1983. V. 40. - №3 – P. 357-368.

7.                 Honkanen T. Effects of simulated defoliation and debbuding on needle and shoot growth in Scots pine (Pinus sylvestris): implications of plant source/sink relationships for plant-herbivore studies / T. Honkanen, E/ Haukiola, J. Suomela // Functional Ecology. – 1994. – Vol.8. - №5. – P. 631-639.