WWW.DISUS.RU

БЕСПЛАТНАЯ НАУЧНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Морфобиологическое обоснование семенной продуктивности кустарниковых пород (аборигены и интродуценты) в степной зоне южного урала

На правах рукописи

Панина Галина Александровна

Морфобиологическое обоснование семенной продуктивности кустарниковых пород (аборигены и интродуценты)

в степной зоне Южного Урала

03.02.01-ботаника

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Оренбург – 2010

Работа выполнена на кафедре лесоведения, озеленения и защиты леса ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет» в 2005-2009 гг.

Научный доктор сельскохозяйственных наук, профессор

руководитель: Абаимов Виктор Федорович

Официальные доктор биологических наук, доцент

оппоненты Сафонов Максим Анатольевич

кандидат биологических наук, доцент

Яценко-Степанова Татьяна Николаевна

Ведущая Учреждение Российской академии наук

организация: Институт биологии Уфимского научного центра РАН

Защита состоится «02» апреля 2010 г. в _____ часов на заседании диссертационного совета Д 212.180.02 при ГОУ ВПО «Оренбургский государственный педагогический университет» по адресу: 460844, г. Оренбург ул. Советская, 19. Факс (тел.) (3532) 77-24-32. E – mail: ibrae@ospu.esoo.ru

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке ГОУ ВПО «Оренбургский государственный педагогический университет».

Текст автореферата размещен на сайте ОГПУ www.ospu.ru « » марта 2010 год

Автореферат разослан « 2 » марта 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Мушинская Н.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Формирование полноценного урожая семян зависит от целого ряда внутренних и внешних факторов – генетических особенностей видов, комплекса конкретно складывающихся условий, начиная с момента заложения генеративных почек на растении и до формирования нового семени, причем напряженность каждого из природных факторов на отдельных этапах онтогенеза может значительно повлиять не только на семенную продуктивность, но и на посевные качества семян. (Николаева, 1982, 1985; Чепик, 1982; Малько, 2004).

Комплекс природных фактов нестабилен и наименее благоприятен для древесных и кустарниковых пород, в связи, с чем вопросы семеноведения и семеноводства приобретают исключительно важное значение, как в лесном хозяйстве, так и в озеленительной практике. Комплексных исследований по видовому составу, топографии, категориям насаждений кустарниковых пород, их биолого – экологическим свойствам, семенной продуктивности и качеству семенного материала в сухостепной зоне Южноуральского региона практически нет. В связи с чем разработка этих вопросов на наш взгляд является важной и актуальной.

Цель и задачи исследований. Основная цель проведенной нами в 2004-2009 гг. работы заключалась в оценке ресурсов, биолого – экологических свойств, семенной продуктивности и качества семенного материла кустарниковых пород – аборигенов и интродуцентов в условиях сухостепной зоны Южноуральского региона.

Для достижения этой цели решались следующие задачи:

  1. Изучить морфологические особенности аборигенных и интродуцированных в регион видов кустарников, их плодов и семян
  2. Дать оценку биолого – экологическим свойствам видов кустарников
  3. Установить места локализации, площади дикорастущих зарослей на исследуемой территории, их категории, состав
  4. Оценить семенную продуктивность и качество семенного материала кустарников

Научная новизна работы. Впервые в Южно – Уральском регионе на значительном количестве видов аборигенов и интродуцентов проведены наблюдения и исследования за ресурсным потенциалом пород, их эдафической и топографической приуроченностью, ростом и развитием, морфо – биологическими особенностями и свойствами, жизнеспособностью, фитосанитарным состоянием. Дана оценка семенной продуктивности и качеству посевного материала. Разработаны рекомендации по использованию изученных видов кустарников в зеленом строительстве.

Практическая значимость результатов исследований. Полученные в исследованиях результаты дают четкое представление о ресурсных запасах исследуемых пород в изучаемом регионе, их морфобиологических особенностях, жизнеспособности, семенной продуктивности и качеству посевного материала, возможностях использования пород аборигенов и интродуцентов в зеленом строительстве. Результаты исследований используются в учебном процессе по курсам «Дендрология», «Декоративная дендрология», «Лесное семеноводство», «Ботаника».

Положения, выносимые на защиту.1.Морфобиологическая и ресурсная оценка видов кустарников района исследований.2.Семенная продуктивность и посевные качества семенного материала.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на региональных, международных научно – практических конференциях (Оренбург 2007, 2008, 2009; Пенза 2009), ежегодных научных конференциях Оренбургского ГАУ (205-2009 гг.)

Публикация материалов исследований. По материалам диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 5 в рецензируемых ВАК изданиях.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 148 страницах компьютерного текста, состоят из введения, 4 глав, выводов, практических рекомендаций, содержит 29 таблиц, 3 рисунка, приложения. Список использованной литературы включат 252 источника, в том числе 14 на иностранных языках.

Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность: доктору с.- х.н., профессору Оренбургского ГАУ Абаимову В.Ф. за внимание и исключительную помощь на всех этапах моей научной работы; к.с.- х.н. доценту Симоненковой В.А. за советы и помощь в определении вредителей и болезней плодов, семян.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Во введении определены цели и задачи исследований, актуальность тематики, научная новизна, положения, выносимые на защиту, апробация результатов исследований, публикации.

Глава 1. Морфобиологические свойства и семенная продуктивность кустарниковых пород сухостепной зоны Южного Урала (обзор литературы). В диссертации проведен анализ отечественной и зарубежной литературы по биоэкологическим свойствам видов кустарников, их семенной продуктивности и качеству семенного материала.

Глава 2. Природные условия региона объекты и методики проведения исследований. Климатические условия в годы работы (2005-2009) были достаточно контрастными, но характерными для климата степной зоны Южного Урала с ГТК 0,3-0,8. Зимние температуры воздуха в 2006-2007 гг. опускались кратковременно до 32-350С, существенного урона насаждениям не принесли. Температуры во время цветения видов кустарников были положительные, осадки зимнего периода составляли 120-134 мм. Зимние осадки были на уровне 80-85 мм. 2008-2009 гг. отличался мягкой зимой, малоснежностью (97 мм) и отсутствием заморозков в период цветения видов.

Исследования проводились в 2005-2009 гг. на трех участках (Ташлинском, Оренбургском, Беляевском), входящим в западную, центральную и восточную зоны Оренбургской области на естественных дикорастущих массивах видов кустарников и интродуцированных в зону видов, составляющих основу городских насаждений. Участки насаждений для закладки пробных площадей (ОСТ 5669-83) подбирали на основе анализа лесоустроительных материалов и маршрутного обследования. Географическая привязка осуществлялась на местности с использованием прибора спутникового позиционирования JPS – Jarmin 76.

Категории зарослей устанавливали по (Пайбердину, 1963 и Клязника, 1974) с внесением некоторых изменений. Оценивались категории зарослей (КГ), структура насаждений, класс продуктивности надземной массы, урожайность. Индекс состояния (ИС) – по (Алексееву, 1982).

Фенологические наблюдения проводили по (Елагину, Лобанову 1979; Зайцеву 1981; Булыгину 1982). Оценка экзотов давалась по (Абаимову, 2007, 2009 гг.).

Оценка морфологических признаков видов осуществлялась по (Лакину, 1990; Огородникову, 1993), фитопатологическому состоянию – (Горленко, 1980; Шкаликовой, 2001).

Цифровой экспериментальный материал обработан методами биостатистики (Доспехов, 1985; Лакин, 1990), регрессионный многофакторный анализ зависимостей урожайности от экологических факторов выполнен с использованием программы Stat graphic.

Глава 3. Морфобиологическая характеристика, ресурсы и семенная продуктивность насаждений. Основная часть видов (9) принадлежат к семейству Rosaceae Juss. и по одному виду к семействам Berberidaceae Juss., Viburnaceae Dum., Caprifoliaceae Juss. Кроме основного типа у части видов выявлены дополнительные внутривидовые формы, установлены четко различающиеся по морфологическим, биолого – экологическим особенностям и экотопам популяции видов.

Абсолютно чистых по видовому составу зарослей кустарников нет. Чаще (до 92-98%) встречаются смешанные насаждения. Сопутствующими видами в зависимости от района и экотопа являются представители семейств Rosaceae Juss, Fabaceaea, Salicaceae, Rhamnaceae, Caprifoliaceae Juss

Для Cerasus fruticosa Pall. сопутствующими видами на плакорах являются Amygdalus nana L., Spiraea crenata L., (L.)C. Koch., Chamaecytisus ruthenicus (Fisch.ex Wooszcz.), на пойме, кроме вышеназванных видов, в составе зарослей присутствуют Prunus spinosa L, Lonicera tatarica L., Rhamnus cathartica L.

При доминанте Spiraea crenata L.сопутствующими видами по всем трем участкам обнаружены Caragana frutex (L.)C. Koch, Amygdalus nana L., по Беляевскому участку дополнительно Chamaecytisus ruthenicus (Fisch.ex Wooszcz.) и Genista tinctotia L. В зарослях Rosa majalis Herrm., на плакорах, сопутствующими видами являются Spiraea crenata L., Amygdalus nana L., Spiraea hypericifolia L., Caragana frutex (L.) C. Koch, Genista tinctotia L, Chamaecytisus ruthenicus (Fisch.ex Wooszcz.); на пойменных участках- Rubus caesius L., Padus avium Mill., Frangula alnus Mill., Rhamnus cathartica L.,

Artemisia abrotanum L., Lonicera tatarica L.

Prunus spinosa L- опушечный вид. В составе его зарослей сопутствующими видами выступают Cerasus fruticosa Pall, Rosa majalis Herrm, Frangula alnus Mill, Caragana frutex (L.) C. Koch, в западном участке отмечены Rubus idaeus L., Sorbus aucuparia L., Rosa pimpinellifolia L., Padus avium Mill., Lonicera tatarica L.

Виды Viburnum opulus L. и Crataegus sanguinea Pall. не образуют обширных зарослей и приурочены к опушкам лесов, где поизрастают совместно с Prunus spinosa L., Padus avium Mill., Lonicera tatarica L., Rosa majalis Herrm.

Наиболее крупные (территориально) по всем трем участкам утсановлены заросли Lonicera tatarica L., с коэффициентом густоты (КГ)0,8-1,0. Большинство зарослей этого вида приближается к моновидовым. Сопутствующие виды Caragana frutex (L.) C. Koch., Spiraea crenata L., Prunus spinosa L. занимают опушечное положение.

Таблица 1

Систематика видового состава кустарников

Наименование видов кустарников Таксономические группы
семейство род Популяции, внутривидовые таксоны
Барбарис обыкновенный (Berberis vulgaris L.) Berberidaceae Juss. Berberis L. -обычная-f. vulgare -темно-пурпурная artro purpurea (f.purpurea)
Спирея городчатая (Spiraea crenata L.) Rosaceae Juss. Spiraea L. -плакорная- -пойменная-
Рябинник рябинолистный (Sorbaria sorbifolia (L.) A.Br. Rosaceae Juss. Sorbaria A. Br. -
Пузыреплодник калинолистный (Physocarpus opulifolius (L.)Maxim.). Rosaceae Juss. Physocarpus Cambess Maxim. -ярко-желтая-(f.lutea Zabel.) -низкая--(f.nana Zabel.) -обычная-(f.vulgare Zabel.)
Боярышник кроваво – красный (Crataegus sanguinea Pall.) Rosacea Juss. Crategus L. - обычная f.vulgare -оранжевая f
Кизильник блестящий (Cotoneaster lucidus Schlecht.) Rosaceae Juss. Cotoneaster Medik. -
Ирга круглолистная (Amelanchier rotundifolia (Lam.).Dum.Cours.) Rosaceae Juss. Amelanchier Medik. -
Вишня степная (кустарниковая) (Cerasus fruticosa Pall.) Rosaceae Juss. Cerasus Mill. -низкорослая, плакорная(f.nana) -высокорослая (f.altissima)
Слива колючая (торн) (Prunus spinosa L.) Rosaceae Juss. Prunus L. -плакорная- -подлесочная-
Калина красная (обыкновенная) (Viburnum opulus L.) Viburnaceae Dum. Viburnum L. -обычная-f.vulgaris -стерильная-v.opulus (f.roseum)
Жимолость татарская (Lonicera tatarica L.) Caprifoliaceae Juss. Lonicera L. -белая-f.alba Loisel. -желтая-f.lutea Loud. сибирская(красная)-f.sibirica Pers.

Сплошные и смешанные насаждения характерны для Cerasus fruticosa Pall., Spiraea crenata L., Rosa majalis Herrm., Lonicera tatarica L.; куртинные и Редкокуртинные – для - Prunus spinosa L., Crataegus sanguinea Pall., Viburnum opulus L. Средний возраст стволиков 6-13 лет у мелких и средних по высоте видов до 15-19 лет у высокорослых. Степень плодоношения колебалась в широком диапазоне от 5 баллов (отличное) до 2 баллов (плохое). Пораженность фитопатогенами оценивается как слабая и средняя на уровне 1-2 баллов.Оценка индекса состояния насаждений Ташлинского и Беляевского участков соответствуют здоровому, а Оренбургского – ослабленному и даже сильно ослабленному, что связано с сильным антропогенным давлением. В разделе 3.3. дается морфологическая характеристика видов, отмечается их высокая способность к побегообразованию и наличие у видов популяционной и внутри видовой изменчивости, связанных с условиями местопроизрастания и закрепленной в генотипах видов. Четкой закономерности в приростах однолетних побегов по участкам не выявлено, хотя есть тенденция, увеличения длины годичного прироста по самому экологически чистому Беляевскому участку. Наибольший прирост характерен для высокорослых кустарников (40-56 см), наименьший (9-11) для низкорослых. Варьирование показателей годичных приростов побегов было на уровне 5-9 до 19-24%.

К группе умеренного роста (по Немовой, 2000) с приростом 0,3-0,6 м отнесены Berberis vulgaris L, Sorbaria sorbifolia L. A.Br., Viburnum opulus L, Lonicera tatarica L, Crataegus sanguinea, Prunus spinosa L; к медленно растущим (прирост 0,25-0,3 м) отнесены Rosa majalis Herrm, Spiraea crenata L; очень медленно растущие (до 0,2 м) - Cerasus fruticosa Pall, Cotonaster lucidus Schlecht, Physocarpus opulifolius L.Maxim. Раздел 3.4. дается оценка явлений роста и развития растений.

Таблица 2

Характеристика зарослей кустарников (ср. за 2005-2008 гг.)

Виды кустарников Категория зарослей (КГ/шт.) Возраст, лет Высота, м Класс продуктивности Урожайность, балл/ кг Поражение фитопатогенами, балл/%
Ташлинский участок
Вишня степная 0,7/7,5 11 0,87 2-3 4-3/0,250-0,130 среднее, 2/27,5
Спирея городчатая 1,0/16,2 6 0,74 3 3-2/0,025-0,019 единичное, 1/5,2
Роза коричная 1,0-0,7/17,3-9,7 12 1,3-1,75 1-2 5-4/0,155-0,132 единичное-среднее, 2-1/17,3
Слива колючая 0,7/17,0 13 1,72 1-2 5-4/0,415-0,350 единичное-среднее, 1-2/5,0-22,6
Боярышник кр. красный 0,4-0,1/3-1,8 19 2,3 1 5/0,820-0,680 Среднее, 2/25,3
Калина красная 0,4-0,1/3,5-2,0 16 2,5 1 5/1,250-0,990 единичное/1
Жимолость татарская 1,0-0,7/14,5-9,5 14 2,2 1 5-4/0,158-0,141 среднее, 2/27,0
Оренбургский участок
Вишня степная 0,7/8,0 11 0,89 2-3 4-3/0,220-0,148 среднее, 2/28,3
Спирея городчатая 0,7/10,5 8 0,80-1,0 2-3 3/0,025-0,014 единичное, 1/8,5
Роза коричная 0,7/14,0 11 1,25-1,80 1-2 4-3/0,135-0,085 слабое-среднее 1-2 единичное 22,3
Слива колючая 0,7-0,4/11,6-4,4 12 1,40-1,60 1-2 5-4/0,400-0,250 среднее, 2/28,3
Боярышник кр. красный 0,4-0,1/3,8-1,5 16 2,2-2,5 1-2 5-4/0,820-0,750 средне, 2/21,4
Калина красная 0,4-0,1/3,6-2,1 17 2,77 1 5/0,990-0,740 среднее, 2/20,6
Жимолость татарская 0,7/10,9 16 2,40 1 5/0,150-0,140 среднее, 2/25,5
Беляевский участок
Вишня степная 0,7/7,2 10 0,72 3 4-3/0,220-0,180 единичное/1,0
Спирея городчатая 0,7/8,0 8 0,70 3 3-2/0,023-0,017 единичное/1,0
Роза коричная 1,0-0,7/15,0-7,5 14 1,51 1-2 5-4/0,210-0,140 среднее 2/25,3
Слива колючая 0,7-0,4/9,2-4,0 16 1,64 1 4-3/0,450-0,280 1-2 единичное среднее 26,1
Боярышник кр. красный 0,1/1,5 17 2,15 1 4/0,760-0,650 средне 2/24,6
Калина красная 0,1/1,2 15 2,53 1 4/1,140-1,060 среднее 2/25,9
Жимолость татарская 1,0-0,7/14,3-9,3 16 1,89 1 5/0,170-0,140 единичное, 1,0

Рисунок 1

График годичных приростов, см

Фенологические наблюдения за ростом и развитием видов с оценкой их температурно – фенологических связей показали, что начало вегетации приходится на период наступления среднесуточной температуры от 7,2 до 9, 00 С и суммы среднесуточных температур за этот период порядка 210-3300 С. Зацветают кустарники при 9,8-16,50 С и t0 С 310-5300 С. На конец вегетации виды кустарников накапливают t0 С до 2300-26800, при общей сумме положительных температур выше + 100 С в Южноуральской степной зоне 2800-29000, что говорит о полной теплообеспеченности видов в этой зоне.

Рост побегов, в зависимости от вида продолжается от 36 у Viburnum opulus до 84 суток у Lonicera tatarica L. Наибольшей продолжительностью цветения отличаются Sorbaria sorbifolia L.A.Br. и Cotoneaster lucidus Schlecht (18-20 суток), остальные виды укладываются в срок 7-13 суток. Поведенный анализ фенологического развития видов по трем участкам наблюдений не выявил существенного сдвига наступления фенофаз, разница в сроках укладывалась в 2-3 суток.

Наибольшая величина площади листовой поверхности характерна для высокорослых кустарников, у которых листовой индекс находится на уровне 3-7. У среднерослых он достигает 0,97-1,3, а у низкорослых снижается до 0,6-0,7. Наибольшая площадь листвой поверхности свойственна видам западного участка, к востоку она убывает в среднем на 20-30%.

Анализ генеративной сферы кустарников, их цветков и соцветий (раздел 3.5.) выявил большое многообразие, связанное с их принадлежностью к различным семействам и ботаническим родам. Наиболее крупные соцветия характерны для высокорослых кустарников (7-12 см), наибольший диаметр цветка у Rosa majalis Herrm и Prunus spinosa L (12-35 мм), у остальных видов в пределах 3,8-7,8 мм. Варьирование показателей морфологических признаков цветков и соцветий по трем участкам и разногодичное – незначительное (5-15 %). Проведенный морфологический анализ плодов и семян кустарников не выявил существенных отклонений по исследуемым участкам; вариабельность количественных и качественных признаков больше зависила от конкретных условий их формирования.

В разделе 3.6. дается оценка биологическим свойствам семенного материала видов. По длительности периода покоя семян исследуемые виды мы разделили на две группы: семена способные прорастать вскоре после сбора и имеющие длительный срок послеуборочного дозревания. Оценка посевных качеств семян в эксперименте соответствует ГОСТ, а 13204 – 91. В седьмом разделе 3 главы дается оценка вредоносности вредителей и болезней по отношению к семенному материалу.

Площадь листовой поверхности видов кустарников, м2 Таблица 3

Виды Участки
Ташлинский Оренбургский Беляевский
S листа см2. число листь- ев на побеге, шт. число побе- гов на 1м2 /шт. S листь- ев на 1 м2 /м2 S листа см2. число листьев на побеге, шт. число побегов на 1 м2 /шт. S листьев на 1 м2 /м2 S листа, см2. число листьев на побеге, шт. число побегов на 1 м2 /шт. S листьев на 1 м2 /м2
Барбарис обыкн. 4,15 93 19 0,733 4,20 105 22 0,970 3,92 84 15 0,494
Спирея гор. 4,65 80 33 1,188 4,67 77 35 1,258 4,60 71 32 1,045
Рябинник рябин. 150,31 16 24 5,772 154,14 18 26 7,214 142,1 16 23 5,229
Роза майская 9,94 39 32 0,909 9,86 44 34 1,325 9,40 41 31 1,067
Боярышник сибирский 21,12 153 8 2,585 22,34 165 8 2,949 20,13 145 8 2,335
Кизильник блестящий 5,40 52 27 0,758 5,83 50 28 0,816 5,60 45 27 0,681
Ирга круглол. 6,60 67 26 1,150 8,56 75 19 1,220 7,91 70 20 1,107
Вишня кустарн. 4,72 63 21 0,625 4,70 66 23 0,714 4,65 60 20 0,558
Калина кр. 32,26 188 6 3,639 38,56 193 7 5,209 31,93 186 6 3,563
Слива колючая 12,54 82 19 1,954 12,13 90 18 1,965 10,88 80 18 1,566
Жимолость татарская 4,29 70 19 0,571 4,37 73 21 0,699 4,22 68 20 0,539

Глава 4. Семенная продуктивность кустарниковых пород. В таблице 4 показана характеристика параметров формирования урожая в зависимости от экологических факторов.

Таблица 4

Характеристика параметров формирования урожая

Годы Обилие цветения, балл Среднесуточная t0 С воздуха в период заложения почек Влажность воздуха в период заложения почек, % Средне - суточный дефицит влажности воздуха, мбр Средне - суточная t 0 C в период цветения
Cerasus fruticosa (969 г/НСР 0,5 =21,5 г.)
2004 - 18,5 62 2 15,4
2005 3 22,1 56 8 18,3
2006 5 20,0 62 8 15,9
2007 4 21,4 60 11 16,3
2008 4 23,7 52 17 16,5
2009 5 22,8 56 15 16,2
Berberis vulgaris (328 г/НСР 0,5 =22,1 г.)
2004 - 19,3 58 4 14,7
2005 3 22,0 55 9 15,2
2006 5 21,0 61 11 17,8
2007 4 21,2 61 10 16,4
2008 5 23,5 54 14 18,1
2009 5 22,6 55 16 17,9
Viburnum opulus (1672 г/НСР 0,5 =114,0 г.)
2004 - 18,7 49 9 15,9
2005 4 21.9 57 13 18,3
2006 5 21.1 60 14 17.0
2007 4 22,4 62 12 16,8
2008 5 23,9 55 17 22.7
2009 5 22,8 52 18 21.5
Lonicera tatarica (464 г/НСР 0,5 =25,9 г.)
2004 - 19.1 54 10 14,9
2005 3 22.7 61 8 18,7
2006 4 22.3 59 10 16,3
2007 4 23,2 60 13 17,2
2008 5 23,6 57 15 16.2
2009 5 22,5 58 15 18.0

Для выявления зависимостей урожайности от экологических факторов среды был проведен регрессионный многофакторный анализ с использованием программы Stat graphik. Были получены уравнения регрессии показавшие четкое влияние на урожайность трех главных факторов среды – влажности воздуха на момент заложения почек, среднесуточной температуры в период заложения почек и среднесуточной температура в период цветения при коэффициентах детерминации у Cerasus fruticosa в 51,91 до 95,06 и 98,17 соответственно у Lonicera tatarica L и Berberis vulgaris L.

Зависимость урожайности от комплекса факторов среды:

Cerasus fruticosa U=-1617,02+274,718*log (Vi)+48661,3*1Ts2 +420,294* log (Tv )

R2 =51,9112

Berberis vulgaris U=4268,38-468,218*log (Vi)-147342*1Ts^2 -497,546 * log (Tv )

R2 =98,1701

Viburnum opulus U=12406,2-1569*log (Vi)-52821*1Ts^2 -1364,03 * log (Tv )

R2 =76,712

Lonicera tatarica U=22929,4-4574,73*log (Vi)-166478*1Ts^2 -1038,74* log (Tv )

R2 =95,0631

Ниже в таблице приведена урожайность по годам (в период 2005-2009), и средний урожай, (* - плоды, остальные виды семена)

Таблица 5

Семенная продуктивность кустарниковых пород (г, на 1 куст)

Виды кустарников Годы Средний урожай НСР0,95
2005 2006 2007 2008 2009
*Барбарис обыкновенный 210 350 290 380 410 328,0 22,1
Спирея городчатая 20 29 35 34 37,5 31,0 2,10
Рябинник рябинолистный 60 62 60 73 77 66,0 3,74
Пузыреплодник калинолистный 56,0 61 57 69 73 63,1 1,90
Роза майская 32 54 61 50 68 53 3,97
*Боярышник сибирский 1350 1480 1400 1520 1960 1542 75,90
*Кизильник блестящий 240 320 360 380 470 354 24,70
*Ирга круглолистная 290 368 335 394 460 380 13,20
*Вишня кустарниковая 940 975 951 964 1015 969 21,50
Слива колючая 250 425 335 490 520 404 17,56
*Калина красная 1590 1680 1540 1600 1870 1672 114,03
*Жимолость татарская 380 420 400 500 620 464 25,90

Урожайность кустарников по годам варьирует в широких пределах. Это можно объяснить различием в сочетании экологических факторов, их напряженности в ключевые моменты формирования генеративной сферы растений, условиями экотопа и генетикой видов.

Таблица 6

Характеристика кустарников по урожайности, качеству плодов и семян

Виды кустарников Возраст растения, лет Урожай плодов с 1 растения, г. Масса 1000 шт. плодов, г. Выход семян из плодов, % Число семян в плоде, шт. Масса 1000 шт., семян, г. (большая - меньшая) *Всхоже- сть, жизнеспо- собность, %
Барбарис обыкновен. 10 328,0 12 10 1-2 8,8-7,5 89
Спирея городчатая 12 31,0 0,4 6 1 0,1-0,05 77
Рябинник рябинолист. 12 66,0 0,6 12 1 0,11-0,07 78
Пузыреплодник калинолистный 10 63,4 1,3 15 1 0,9-0,6 75
Роза майская 14 53,0 43,0 10 3-5 14-12 84
Боярышник кроваво красный 18 1542,0 66,0 11,5 4-5 27-21 64
Кизильник блестящий 15 354,0 55,0 18,0 3 22-20 52
Ирга круглолист. 12 380,0 29,0 3,5 2 7,5-5,5 58
Вишня куст. 12 596,0 102,0 14,5 1 125-96 85
Слива колючая 16 604 215,0 12,0 1 316-210 82
Калина красная 17 1672 47 9,0 1 29-23 86
Жимолость татарская 16 324 18 4,0 4-5 3,5-1,6 92

ВЫВОДЫ

  1. В исследованной степной зоне Южного Урала кустарниковая флора включает около 60 видов крупных кустарников, аборигенов и интродуцентов представителей семейств отделов Pinophyta и Magnoliophyta, приуроченных к различным типам местообитаний – плакорам, горным грядам, поймам рек, где аборигенные виды образуют «Кустарниковые заросли» моновидового типа, или чаще, смешанные насаждения, в составе которых кроме вида доминанта, учавствуют еще 2-3 сопутствующих вида. Виды – интродуценты сосредоточены, главным образом, в городских зеленых насаждениях, где, как правило, являются доминирующими видами.
  2. На основе оценки биоэкологических свойств видов аборигенов в составе кустарниковой флоры выявлены их две группы: плакорные – Cerasus fruticosa Pall, Caragana frutex L, Amygdalus nana L, Spiraea crenata L, Cytisus ruthenicus и пойменные – Prunus spinosa L, Viburnum opulus L, Lonicera tatarica L, виды рода Rosa, Padus avium, Frangula alnus, Rhamnus cathartica, виды рода Salix. На остепненной части пойм (пойма высокого уровня) обитают виды первой группы Cerasus fruticosa Pall, Caragana frutex L, Spiraea crenata L, образующие как самостоятельные заросли открытого пространства, так и участвующие в качестве компонентов растительности опушек лесов.
  3. Исследованные в работе виды кустарников характеризуются общим свойством – высокой способностью к образованию корневищной, корневой и стеблевой поросли, за счет которой формируется куст. Выявлены четыре категории заросли с КГ от 1,0 до 0,1 образующие сплошные и смешанные насаждения, состоящие из Cerasus fruticosa Pall., Spiraea crenata L., Rosa majalis Herrm., Lonicera tatarica L., виды Prunus spinosa L., Crataegus sanguinea Pall., Vibyrnum opulus L формируют куртинные и редкокуртинные насаждения. К первому классу продуктивности отнесены Rosa majalis, Prunus spinosa L, Crataegus sanguinea Pall, Viburnum opulus L, Lonicera tatarica L; ко второму, в зависимости от экотопа и участка, Spiraea crenata L и Rosa majalis Herrm и к третьему классу по всем трем участкам Cerasus fruticosa Pall и Spiraea crenata L.
  4. Кроме основного вида (доминант) на плакорах сопутствующими видами выступают Amygdalus nana L., Cytisus ruthenicus Fisch.ex Wooszcz, Caragana frutex (L.) C.Koch., виды рода Rosa, Genista tinctoria L. На пойменных участках в состав зарослей входят виды родов Salix, Padus, Fraugula, Rhamnus, Rubus. Средний возраст стволиков в насаждениях равен 6-10 лет у низкорослых видов и 11-19 лет у высокорослых при соответствующей высоте 0.75-0,85 м и 1,7-2,5 м.
  5. Аборигенные и интродуцированные виды кустарников имеют значительное внутривидовое многообразие, связанное как с генотипом, так и с фенотипическими изменениями зависящими от экотопа. Внутривидовые формы связанные с экотопом установлены у Cerasus fruticosa Pall, Spiraea crenata L, Rosa majalis, Prunus spinosa L. У Lonicera tatarica L, Viburnum opulus L, Berberis vulgaris L, Cerasus fruticosa Pall выявлены внутривидовые таксоны, обусловленные генотипом, нашедшими выражение в форме фертильности – стерильности, разным габитусом кустов, разной консистенцией и биохимическими качествами плодов.
  6. Аборигенные и интродуцированные в регион виды достаточно полно адаптированы к местным природно климатическим условиям что подтверждается их фенологией, годичными приростами, вызреваемостью древесины, стабильностью плодоношения, наличием внутривидового многообразия, устойчивостью к вредителям и болезням. Индекс состояния (ИС) видов различен (I-III). Наиболее ослабленными оказались виды со съедобными плодами по всем исследуемым участкам, что связано со значительным антропогенным воздействием.
  7. Наибольшая величина площади листовой поверхности характерна для высокорослых, крупных кустарников Sorbaria sorbifolia (L.) A.Br., Crataegus sanguinea Pall., Viburnum opulus L., Prunus spinosa L.,у которых листовой индекс 3-7; у среднерослых – Berberis vulgaris L., Physocarpus opulifolius (L.) Maxim.-0,97-1,3; у низкорослых -0,6-0,7. Варьирование по годам листового индекса видов незначительное – на уровне 8,5-11,0%.
  8. Период вегетации видов кустарников укладывается в 146-171 сутки. Наибольшая продолжительность периода характерна для Physocarpus opulifolius L. Maxim и Sorbaria sorbifolia (167-171 сутки), наименьшая (146-149) для Crataegus sanguinea Pall и Viburnum opulus L Начало вегетации видов приходится на время наступления среднесуточной температуры воздуха в 7,2-9,00 С и суммы среднесуточных температур в 210-3300 С. Общая сумма положительных температур за период вегетации в зависимости от вида находится в интервале 2300-26800 С. Значительных отклонений по этим показателям по исследуемым участкам не установлено.
  9. Виды с широкой амплитудой местообитаний (Cerasus fruticosa Pall., Rosa majalis Herrm., Prunus spinosa L.) имеют значительный процент (14-19(24,3) вариабельности признаков плодов. Более стабильны признаки у группы пойменных высокорослых крупноплодных (Viburnum opulus L., Crataegus sanguinea Pall., Lonicera tatarica L.) и группы мелкосемянных видов (Spiraea crenata L., Sorbaria sorbifolia(L.)A.Br., Physocarpus opulifolius (L.) Maxim) с варьированием признаков в пределах 4,6-12,0%. Кустарники с яблоковидными плодами (Cotoneaster lucidus Schlecht, Amelanchier ovalis Medik) занимают промежуточное положение с варьированием признаков плодов в 7,0-13,0%.

10.Семенная продуктивность кустарников относительно стабильна, что подтверждается данными по продуктивности и результатами дисперсионного и регрессионного анализов материала исследований. Наибольшая теснота связи урожайности установлена с показателями среднесуточного дефицита влажности воздуха и среднесуточной температурой в период цветения (r=0,47-0,97) и мало зависит от среднесуточной температуры и относительной влажности воздуха в период заложения цветочных почек (r=0,02-0,17).

11. Семенной материла видов кустарников, полученный в эксперименте, по физическим показателям и биологическим свойствам обладает высокими посевными качествами.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

  1. В условиях степной зоны Южного Урала аборигенные и интродуцированные виды, вполне адаптированы к условиям произрастания, обладают высокой семенной продуктивностью, что дает возможность проводить заготовку плодово-ягодного сырья для употребления в пищу и получения семенного материала.
  2. Семенной материла полученный от аборигенных и интродуцированных видов кустарников обладает высокими посевными качествами и исключает необходимость завоза семян из других регионов.
  3. На всех трех обследованных участках целесообразно создание семенных резерватов для ежегодной заготовки семян.
  4. Виды кустарников, находившиеся в изучении, целесообразно использовать в создании городских зеленых насаждений, учитывая их высокую степень перспективности по оценочным шкалам жизнеспособности и эстетическому восприятию, отдавая предпочтение в первую очередь видам, не имеющим съедобных плодов.

СПИСОК РАБОТ ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Работы, опубликованные в изданиях, определенных ВАК РФ

  1. Панина, Г.А. Морфобиологическая характеристика посевного материала древесных и кустарниковых пород Оренбургской области / Г.А. Панина, Г.Н. Бикбова, Е.В. Шинкарева //Вестник Оренбургского Государственного Университета №82 февраль 2008, стр.188
  2. Панина, Г.А. Семенная продуктивность древесных и кустарниковых пород // Вестник Оренбургского Государственного Университета № 13 декабрь 2006, стр. 177-178
  3. Абаимов, В.Ф. Фенология кустарников степной зоны Южного Урала / В.Ф. Абаимов, А.И. Колтунова, Г.А. Панина //Известия Оренбургского Государственного Аграрного Университета 1(9). 2006, стр. 25-26
  4. Панина, Г.А. Биолого – экологические свойства древесных и кустарниковых пород используемых в озеленительной практике Оренбургской области //Вестник Оренбургского Государственного Университета, 2008, № 82 с.111-112.
  5. Абаимов, В.Ф. Условия, динамика формирования семян и семенной продуктивности древесных пород в Южно Уральском степном регионе / В.Ф. Абаимов, Г.А. Панина // Известия ОГАУ 1(17) 2008, с 53-55.

Работы, опубликованные в других изданиях

  1. Абаимов, В.Ф. Создание городских зеленых насаждений в условиях степной зоны Южно – Уральского региона / В.Ф. Абаимов, А.И. Колтунова, Г.А. Панина.-Оренбург, изд-во ОГАУ. - Учебное пособие, 2007.-66 с. Гриф № 13-02-3/1968 от 8.12.2008.
  2. Панина, Г.А. Ресурсная оценка, урожайность посевные качества семян кустарниковых пород в Южноуральской Степой зоне / Г.А. Панина, В.Ф. Абаимов. Проблемы устойчивости биоресурсов: теория и практика, Оренбург, 2009.-с. 81-83.
  3. Абаимов, В.Ф. Рекогносцировочные исследования состояния растительного компонента экосистемы горных формация в изучении стадий дигрессии в условиях заповедного режима / В.Ф. Абаимов, А.И. Колтунова, В.А. Симоненкова, Г.А. Панина. - Природный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России. Сб. статей VII Межд. Науч. практич. конфернции. МНИЦ ПГСХА. - Пенза: РИО ПГСХА, 2009.-с.3-6.
  4. Абаимов, В.Ф.Мониторинг растительного покрова разновозрастных залежей Южно – Уральского региона / В.Ф. Абаимов, Г.В. Петрова, И.В. Грошев, Г.А. Панина. - Степи северной Евразии V Международный симпозиум. Т.1, 2009.с.537-540.
  5. Абаимов, В.Ф. Геоботаническая и хозяйственная характеристика разновозрастных залежей степной зоны Южного Урала / В.Ф. Абаимов, Н.В. Ледовский, И.В. Грошев, Г.А. Панина. – Тр. Ин-та биоресурсов и прикладной экологии. Материалы IV международной конференции и «Биоразнообразие и биоресурсы Урала и сопредельных территорий».-Оренбург, 2008.с.16-19.


 



<
 
2013 www.disus.ru - «Бесплатная научная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.