Студенту

"Хвойные бореальной зоны" 2004г. с. 56-60

ПОСЕВНЫЕ КАЧЕСТВА СЕМЯН БОЛОТНЫХ И СУХОДОЛЬНЫХ ЭКОТИПОВ PINUSSYLVESTRISL.

Ефремов С.П., Пименов А.В.                                   

Институт леса им. В.Н.Сукачева СО РАН, Красноярск, Россия

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке Красноярского краевого фонда науки (12F0006C)
Представлены результаты анализа грунтовой всхожести семян, высоты, повреждаемости и сохранности сеянцев у болотных и суходольных экотипов PinussylvestrisL. Эксперимент проводился на торфяном субстрате осушенного евтрофного болота и на сопредельной с ним супесчаной почве суходола в условиях южно-таежной подзоны Томской области. Для посева использовались семена популяционных выборок из 18 местных экотопов, различающихся фитоценотическими и почвенно-гидротермическими характеристиками. Проведенный эксперимент продемонстрировал влияние гидротермического и эдафического фона в материнских древостоях на посевные качества продуцируемых семян и состояния сеянцев ювенильной фазы развития у сосны обыкновенной.

The results of field germination of seeds, height, injury and safety analysis of Pinus sylvestris L. seedlings
from bog's and dry valley's ecotopes were given. The experiment on peat drainage soil of eutrophic bog and on
sandy soil of dry valley in south-taiga subzone (Tomsk region) was carried out. The seeds of population selections!
from 18 local ecotopes with different phytocenotic end edapho-hydrothermal parameters for crop were used. The!
conducted experiment demonstrated the influence of hydrothermical and edaphical phone in maternal stands out
seeds sowing qualities and condition of juvenile seedlings of Scots pine.  

Введение
Важную     роль    в    селекционных    и генетико-эволюционных исследованиях формового разнообразия сосны обыкновенной (PinussylvestrisL.) играет оценка посевных качеств семян [4]. Особую актуальность такие работы приобретают в экстремальных условиях, в том числе на
избыточно увлажненных территориях, где ростовые процессы в древостоях протекают
на фоне существенного снижения количественных и качественных показателей продуцируемых семян [3]. Известно лишь несколько работ, посвященных изучению качества семян и параметров сеянцев в низкобонитетных гидроморфных насаждениях сосны в европейской части ее ареала [1, 5, 7].
В настоящем сообщении представлены результаты сравнительного анализа посевов семян сосны обыкновенной, произведенных; на осушенном евтрофном болоте и на сопредельной с ним супесчаной почве суходола. Задачами эксперимента являлись,, во-первых, оценка грунтовой всхожести семян различного происхождения на торфяном субстрате; во-вторых, анализ
состояния всходов на наиболее ответственном этапе ювенильной фазы их развития; в-третьих, посевы на суходоле проводились с целью изучения целесообразности использования семян из
болотных   экотопов  в   качестве производственного посевного материала на минеральных почвах. При этом предполагали, что в оптимальных для вида

Наименьший уровень внутригрупповых различий по этому показателю зафиксирован у сеянцев из семян с олиготрофных болот. По-видимому, единообразие качественных характеристик семян, формирующихся в этом типе местопроизрастаний, отражает свойственную экотипам пессимальных условий относительно более узкую норму реакции. Уровень внутригрупповых отличий во всхожести семян с суходолов и евтрофных болот оказался значительно выше, с максимальной разницей значений в начале периода прорастания, свидетельствуя, тем самым, о поливариантности глубины покоя и реактивности физиологических процессов у семян из оптимальных для вида условий произрастания. Что касается абсолютных значений грунтовой всхожести, то, сохранявшиеся в течение всего периода наблюдений тенденции, соответствуют особенностям экологического диапазона сосны обыкновенной: максимальный уровень всхожести зафиксирован у суходольных семян, значительно ниже - у семян с евтрофных болот и минимален - у семян с олиготрофных и мезотрофных болот.
Более полная информация была получена в посевах на суходольном участке (таблица 3). Прежде всего, обращает на себя внимание абсолютная аналогия в особенностях грунтовой всхожести семян различного происхождения с посевами на болоте. Тем самым подтверждается справедливость наших суждений о соответствии качества семян степени экологической оптимальности материнских древостоев.
Сеянцы первого года развития подвергались заметным зоогенным повреждениям: птицами (рябчики, молодые глухари, сойки), мышевидными грызунами, зайцами и насекомыми.
Некоторые растения были практически полностью уничтожены (скусывалось в среднем 10-12 мм стволика), однако чаще склевывалась лишь верхушечная почка, и рост сеянцев в большинстве случаев восстанавливался за счет пазушных почек. Общий уровень поврежденности незначителен, обычно он не превышал 10 %; лишь у сеянцев семян с евтрофного болота Таган и из лесного пояса вдоль Большого Еловочного болота он был существенно выше (таблица 3). Вместе с тем, какой-либо закономерности в повреждении сеянцев по субстратной приуроченности именно этих происхождений не выявлено.
На болоте же развитие сеянцев протекает в более жестких условиях, и семена прорастают "когортами", приуроченными по времени к периодам максимального благоприятствования в
микроклиматических колебаниях.
Необходимо отметить, что основные тенденции в посевных качествах болотного и суходольного экотипов сосны обыкновенной, выявленные в настоящей работе, в основном соответствуют (в еще более рельефной форме) тем особенностям, которые были установлены для аналогичных экотипов вида в условиях Русской равнины [5].
На наш взгляд, проведенный эксперимент достаточно убедительно демонстрирует влияние гидротермического и эдафического фона в материнских древостоях на посевные качества продуцируемых семян.
Как и следовало ожидать, наиболее высокие качественные характеристики свойственны суходольным семенам.
Вместе  с тем, семена болотных экотипов сосны обыкновенной обладают также достаточно высокими посевными качествами и, безусловно, могут при необходимости использоваться при закладке плантационного посадочного материала. Особую ценность, на
наш взгляд, представляет семенной материал из древостоев на осушенных евтрофных болотах. Незначительно уступая по итоговым показателям семенам из суходольных происхождений, семена с евтрофных болот отличаются крупными размерами и более высокой энергией прорастания. Вызывает интерес и высокий уровень сохранности сеянцев из семян экстремальных экотопов, в частности, с олиготрофных болот. По- видимому, они могут рассматриваться в качестве подстраховывающего (в неурожайные на суходолах годы) посадочного материала, преадаптированного, кроме того, для техногенно-нарушенных территорий и населенных пунктов.

БИ Результаты по сохранности на суходоле сеянцев первого и третьего годов развития отражают следующие тенденции: наибольшей сохранностью отличаются всходы семян с мезотрофных болот, а наименьший показатель по сравнению с другими происхождениями характерен для суходольного экотипа. Очевидно, что в данном эксперименте наблюдается обратно пропорциональная зависимость между всхожестью и сохранностью семенного потомства у сосны обыкновенной.

Таблица 3 - Результаты популяционного анализа посевных качеств семян сосны обыкновенной, высеянных на суходоле

Примечание *Номера экотопов соответствуют номерам пробных площадей таблице ]

Таким образом, подтверждается известная        общебиологическая закономерность о приоритете качественной составляющей в генеративном размножении у растений  из экстремальных
местопроизрастаний.
Интерпретация динамики роста сеянцев в высоту представляется не менее интересной. Так, по итогам первого года развития максимальные высоты были зафиксированы у проростков семян с осушенных евтрофных болот (таблица 3). В конце третьего года развития ситуация меняется. Наибольшей высотой начинают отличаться уже сеянцы из суходольных семян. Рост сеянцев из семян с евтрофных болот существенно замедляется не только по сравнению с суходольным, но и с
олиготрофным происхождениями. Очевидно, на начальном этапе развитие сеянцев в большей степени определяется трофическими условиями продуцирования семян. Известно, что в сосновых древостоях осушенных евтрофных болот формируются наиболее крупные семена, главным образом за счет увеличения объема эндосперма [6]. В последующем действие этого фактора прекратилось, и на первое место вышел приспособительный эффект экологического соответствия условий развития сеянцев условиям произрастания материнских древостоев.
В целом, динамика грунтовой всхожести семян, высеянных в контрастных эдафотопах, свидетельствует о достоверно более низкой всхожести семян одноименных происхождений в условиях осушенного евтрофного болота.  Уровень  варьирования  абсолютных значений (согласно величине ошибки среднего) в пределах четырех исследованных экотипов существенно выше в посевах на суходоле, индицируя тем самым оптимальные условия, при которых прорастание семян происходит равномерно по мере их выхода из состояния покоя. Библиографический список

1. Кушников Н., Гаврилов А. О сборе семян болотной сосны // Лесное хозяйство.-1958.-№4.-С. 78-79.
2. Мамаев С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений (на примере семейства Ртасеае на Урале).- М.: Наука, 1972.-283 с.
3. Петрова И.В., Санников С.Н. Изоляция и дифференциация популяций сосны обыкновенной.- Екатеринбург: УрО РАН, 1996.-160 с.
   
4. Правдин Л.Ф. Сосна обыкновенная.- М.: Наука, 1964.-190 с.
   
5. Романовский М.Г., Морозов Г.П. Дифференциация по высоте болотных и суходольных сосняков // Генетика.- 1991.- Т. 27. №1.-С. 88-98.
   
6. Седельникова Т.С. Особенности генеративных органов и кариотип сосны обыкновенной в экосистемах лесных болот и суходолов (на примере южно-таежной подзоны Томской области) / Автореф. дис.  канд. биол. наук.- Красноярск.- 1995.- 26 с.
7. Growth Disturbances of Forest Trees: Proc. of international workshop and excursion held in Jyvaskyla and Kivisuo, Final and, 10-13.October (eds. K.K. Kolari) Helsinki, 1983. – 208р.