РОСТ ИНТРОДУЦИРОВАННЫХ ВИДОВ ЛИСТВЕННИЦ (LARIX MILL.) В СЕВЕРНОМ КАЗАХСТАНЕ

DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2018.75.9.028

РОСТ ИНТРОДУЦИРОВАННЫХ ВИДОВ ЛИСТВЕННИЦ (LARIX MILL.) В СЕВЕРНОМ КАЗАХСТАНЕ

Научная статья

Крекова Я. А.^1, *, Залесов С. В.²

¹ ORCID: 0000-0002-9074-848X,

Казахский научно-исследовательский институт лесного хозяйства и агролесомелиорации, Щучинск, Казахстан;

² ORCID: 0000-0003-3779-410Х,

Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия

* Корреспондирующий автор (yana24.ru[at]mail.ru)

Аннотация

Проанализирован 50-летний опыт выращивания 6 таксонов лиственниц: Сукачева (Larix Sukaczewii Djil.), японская (Larix leptolepus (Sieboldet Zucc.) Gord.), Любарского (Larix Lubarskii Sukасz.), даурская (Larix gmelinii Rupr.), сибирская и ее Хакасский экотип (Larix sibirica Ldb.), которые были интродуцированны в Северный Казахстан и выращивались на территории арборетума и дендропарка КазНИИЛХА. Динамику роста растений на разных возрастных этапах изучали с целью выявления степени приспосабливаемости видов к новым жестким условиям произрастания. Для выявления видов характеризующихся лучшими таксационными показателями были проанализированы параметры высоты и диаметра ствола на высоте 1,3 м в 50-летнем возрасте. В результате исследований было уставлено, что стабильный рост на протяжении всего испытания был у лиственниц Сукачева, даурской и сибирской Хакасского экотипа. Кроме того лиственница даурская оказалась лучшей по таксационным показателям (средняя высота 19,4 м, средний диаметр ствола на высоте 1,3 м – 24,2 см) среди всех изучаемых таксонов. Данные таксоны предлагаются для производственного испытания в лесных культурах, т.к. проявляют устойчивость к неблагоприятным внешним факторам и характеризуются лучшим ростом в течении длительного периода времени.

Ключевые слова: род Лиственница, Северный Казахстан, интродукция, рост.

 

GROWTH OF NATURALIZED LARCH (LARIX MILL.) IN NORTHERN KAZAKHSTAN

Research article

Krekova Ya.^1, *, Zalesov S.V.²

¹ ORCID: 0000-0002-9074-848X,

Kazakh Agro-Forestry Research Institute, Shchuchinsk, Kazakhstan

² ORCID: 0000-0003-3779-410Х,

Ural State Forest Engineering University, Yekaterinburg, Russia

* Corresponding author (yana24.ru[at]mail.ru)

Abstract

The article analyses 50 years of experience of growing 6 taxa of larch and namely: Larix Sukaczewii Djil., Larix leptolepus (Sieboldet Zucc.) Gord.), Larix Lubarskii Sukasz., Larix gmelinii Rupr., Siberian larch and its Khakassian ecotype (Larix sibirica Ldb.), which were naturalized in Northern Kazakhstan and were grown in the territory of the arboretum of Kazakh Scientific Research Institute of Forestry. The dynamics of plant growth at different stages was studied to determine the degree of the species adaptability to the new severe growth conditions. To identify the species characterized by better taxation indicators, parameters of the height and diameter of the trunk at an altitude of 1.3 m at 50 years of age were analyzed. As a result of the research, it was found that Larix Sukaczewii Djil, Larix gmelinii Rupr. and Siberian Khakass ecotype had stable growth throughout the test. In addition, Larix gmelinii Rupr was the best in terms of taxation indicators (average height 19.4 m, average trunk diameter at an altitude of 1.3 m - 24.2 cm) among all studied taxa. These taxa are offered for production testing in forest cultures, because they show resistance to unfavorable external factors and are characterized by better growth over a long period of time.

Keywords: Larch genus, Northern Kazakhstan, naturalization, growth.

В Северном Казахстане основными лесообразующими породами являются сосна обыкновенная(Pinus sylvestris L.) и береза повислая (Betula pendula Roth). В настоящее время в связи с созданием защитного зеленого пояса вокруг г. Астаны интродукция растений пробрела новую значимость, т.к. способствует расширению видового состава местной флоры. Целью исследований являлось установление перспективных видов рода Лиственница, обладающих быстрым ростом, отличающихся устойчивостью к неблагоприятным природно-климатическим условиям района исследования для защитного лесоразведения и зеленого строительства.

На территории Казахстана лиственница сибирская естественно произрастает только в восточной части республики (на Алтае), где она образует чистые и смешанные с сосной обыкновенной ценозы. Самые ранние культурные посадки лиственницы сибирской Северном Казахстане были созданы в 1904-1919 гг. [1, С. 28]. Опыт создания агролесомелиоративных насаждений и лесных культур лиственницы сибирской в Северном Казахстане показал возможность создания устойчивых насаждений в районе исследований [2, С. 126], [3, С. 16], [4, С. 56]. Сравнительная характеристика и изучение роста лиственниц различного географического происхождения позволила выделить регионы наиболее пригодные для дальнейшей интродукции и выращивания посадочного материала [5, С. 72], [6, С. 80], [7, С. 89].

Адаптационная способность интродуцированных видов оценивается по целому ряду признаков, позволяющих судить о степени их приспособления к новым условиям среды, но наиболее существенным показателем является рост растений на разных возрастных этапах. Показатели высот отдельных видов интродуцентов могут быть применены для подведения итогов многолетнего опыта по интродукции в районе исследования. Существует мнение исследователей, по которому стабилизация рангов высот, позволяющая производить сравнительную оценку роста и прогноз на преобладание в будущем по высоте, происходит в возрасте 5-7, 10-15 или 20-30 лет. К тому же известно мнение, что полная оценка всех признаков и свойств деревьев с целью дальнейшего размножения лучших из них возможна лишь в возрасте 60-100 лет [8, С. 42].

Материалы и методы

Объектами исследований являлись 50-летние деревья рода Лиственница, произрастающие на территории арборетума и дендропарка Казахского научно-исследовательского института лесного хозяйства и агролесомелиорации (КазНИИЛХА). Участки расположены в северо-западной части Казахского мелкосопочника. Почвы дендропарка являются аллювиально-луговыми, арборетума - лугово-черноземные языковатые. Данные почвы высокогумусированы (8-10%).

Замеры таксационных показателей производились с использованием мерной вилки Haglof с точностью определения 1 мм, высотомером электронным Haglof с точностью ±0,1 м.

Индексная оценка высоты и темпов прироста была проведена у всех изучаемых видов лиственницы в 5-, 10-, 20- и 50-летнем возрасте по методике В.М. Роне, Я.Э. Кавац и И.И. Бауманис [9, С. 30], [10]. Вначале был определен ранг по высоте, затем итоговый ранг был приведен с учетом темпов прироста. Первый ранг присуждался таксону, имеющему наиболее быстрый рост и темпы прироста по изучаемому периоду времени. Весь объем собранного материала по каждому виду растений был обработан с помощью программ Statistica 10, MS Excel 2010.

Результаты и обсуждение

За период от основания дендропарка(1961 г.) и арборетума (1966 г.) для изучения было привлечено 16 видов и гибридов лиственниц общим количеством 109 таксонов (семена, саженцы). Опыт выращивания интродуцированных лиственниц показал, что некоторые виды проявляют хорошую адаптационную способность. На момент обследования в коллекционных насаждениях сохранилось 6 таксонов лиственниц. Посадочный материал лиственниц был получен из следующих интродукционных пунктов: л. сибирская – республика Татарстан, л. сибирская Хакасского экотипа – Кондратовский питомник, Северо-Казахстанской области, л. Сукачева – г. Миасс, Челябинской области, л. японская – Ивантеевский лесхоз г. Москвы, л. Любарского – Главный ботанический сад г. Москвы, л. даурская – г. Абакан. Сохранность таксонов составила 45-60%, наибольшая сохранность наблюдалась у лиственницы сибирской, наименьшая – у лиственницы Любарского. Все виды показали себя достаточно зимостойкими, отмечено регулярное плодоношение со средним баллом 3.

Установлено, что в 50-летнем возрасте по высоте лидировали лиственница Сукачева и даурская, наименьшим показателем отличалась лиственница японская (табл. 1).

Таблица 1 – Оценка средней высоты рода Лиственница в различном возрасте

Вид	Высота (м) в определенном возрасте, лет				Стандартизированное отклонение				Среднее отклонение	Ранг по высоте
	5	10	20	50	5	10	20	50
Л. сибирская (Хакасский экотип)	1,21	4,42	8,80	17,5	1,08	0,49	-0,23	0,02	0,34	2
Л. Сукачева	1,25	5,14	9,73	19,5	1,20	1,74	1,49	0,06	1,12	1
Л. японская	0,50	3,74	8,79	10,5	-1,08	-0,68	-0,25	-0,14	-0,54	5
Л. Любарского	0,60	3,67	8,26	15,7	-0,78	-0,80	-1,22	-0,02	-0,71	6
Л. даурская	0,95	3,68	8,57	19,4	0,29	-0,79	-0,65	0,06	-0,27	4
Л. сибирская	0,62	4,16	9,39	17,3	-0,72	0,04	0,86	0,01	0,05	3

В результате проведенного анализа первые ранги занимали лиственница Сукачева, сибирская и ее хакасский экотип. Лиственница даурская занимала 4 ранг, т.к. отставала от лидеров по высоте до 20-летнего возраста.

Оценка деревьев по темпам прироста при помощи регрессионного уравнения выявила стабильность роста у лиственницы даурской (табл. 2). Так же наиболее равномерный темп прироста был выявлен у лиственницы Сукачева и лиственницы сибирской.

Таблица 2 – Регрессия средних высот рода Лиственница в различном возрасте и оценка темпа прироста

Вид	Уравнение регрессии	Абсолютное значение темпа прироста	Отклонение абсолютного значения темпа прироста	Ранг по темпу пророста	Сумма отклонений по высоте и темпу прироста	Итоговый ранг
Л. сибирская (Хакасский экотип)	-132,93+6,63x	4,86	0,17	4	0,51	3
Л. Сукачева	-147,87+7,38x	19,80	0,70	2	1,81	1
Л. японская	-74,35+3,78x	-53,72	-1,87	6	-2,41	6
Л. Любарского	-122,95+6,12x	-5,12	-0,18	5	-0,89	5
Л. даурская	-155,25+7,69x	27,18	0,95	1	0,68	2
Л. сибирская	-135,08+6,73x	7,01	0,24	3	0,29	4

У лиственницы сибирской Хакасского экотипа ранг понизился до 4. Лиственницы японская и Любарского являются отстающими как по средней высоте, так и по темпам прироста, что связанно с нестабильностью их роста.

Таким образом, учитывая итоговую ранговую оценку, из анализируемых видов лучшими и наиболее перспективными по показателям роста в условиях испытания оказались: лиственницы Сукачева, даурская и сибирская Хакасского экотипа.

Кроме оценки стабильности роста были проанализированы основные таксационные показатели (высота и диаметр ствола на высоте 1,3 м) в 50-летнем возрасте. Для многочисленных групп лиственниц были составлены диаграммы размаха высот и диаметров (рис. 1). В данный анализ не была включена лиственница Любарского, в виду небольшого количества деревьев в группе.

Рис. 1 – Диаграммы размаха рода Лиственница по высоте, м (а) и диаметру, см (б)

Примечание: 1 – л. сибирская (Хакасский экотип); 2 – л. сибирская;  3 – л. японская; 4 – л. даурская; 5 – л. Сукачева

 Лиственница японская, имеющая наименьшую высоту (10,5 м), показала небольшие различия по размаху признака, т.е. минимальны и максимальные размеры значительно не различались. Изменчивость признака колебалась на низком уровне – коэффициент вариации (V) составил 8,1%. У лиственницы сибирской Хакасского экотипа значения высоты изменялись в пределах от 5,6 до 27,0 м, что свидетельствует о большом разнообразии признака (V – 31,6%). Лидирующими по показателям высот являются лиственницы Сукачева, даурская и сибирская, однако лиственница сибирская ниже рассматриваемых видов в среднем на 2,15 м. Зона выбросов крайних значений была выделена у лиственницы Сукачева, однако анализируемый признак характеризуется средней изменчивостью (V – 22,4%). Лиственницы даурская и сибирская по вариабельности признака заняли промежуточное положение (V – 17,7 и 17,9% соответственно).

На рисунке 1б прослеживается аналогичная закономерность в распределении средних показателей диаметров стволов между изученными таксонами. Так, наименьший диаметр ствола на высоте 1,3 м отмечен у лиственницы японской – 17,4 см (V – 16,8%).

Лиственницы сибирская и Сукачева практически не различались по диаметру (21,1 и 21,3 см соответственно), а лиственница сибирская Хакасского экотипа отставала по данной величине от указанных видов в среднем на 21%. При этом у лиственницы сибирской был отмечен повышенный уровень изменчивости (V – 30,6%), тогда как у лиственниц Сукачева и сибирской Хакасского экотипа изменчивость по диаметру средняя (V – 20,8 и 24,2% соответственно). Наибольшим средним диаметром отличалась лиственница даурская – 24,2 см и большинство деревьев этого вида имели показатели диаметров выше среднего значения.

Таким образом, в ходе проведенного анализа было выявлено, что из одновозрастных таксонов наименьший рост был у лиственницы японской, а лучшей по таксационным показателям является лиственница даурская.

Заключение

Из 6 изученных таксонов лиственницы наиболее стабильный рост на протяжении всего периода испытания был выявлен у лиственниц Сукачева, даурской и сибирской Хакасского экотипа, занимающих первые ранги в соответствии с суммой отклонений по высоте и темпу прироста (1,81, 0,68, 0,51 соответственно). Рассматриваемые виды являются перспективными для выращивания в искусственных насаждениях района исследования, т.к проявляют хорошую устойчивость к неблагоприятным факторам внешней среды и быстрый рост.

Анализ таксационных показателей изучаемых лиственниц в 50-летнем возрасте выявил лидерство лиственницы даурской, средняя высота которой составила 19,4 м, а средний диаметр ствола на высоте 1,3 м – 24,2 см. Лиственница даурская с успехом адаптировалась к условиям Северного Казахстана, показала себя весьма продуктивной и устойчивой древесной породой. По биологическим особенностям лиственница даурская солеустойчива, поэтому рассматриваемый вид можно предложить для производственного испытания в зеленом поясе г. Астаны, отличающемся большой комплексностью засоленных почв и неблагоприятным для роста деревьев климатом.

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

1. Верзунов А.И. Эколого-лесоводственные особенности экотипов лиственниц в Северном Казахстане: автореф. дис. канд. с-х наук: 03.03 / А.И. Верзунов. – Свердловск, 1979. – 28 с.
2. Верзунов А.И. Культуры лиственницы сибирской в зоне южных черноземов Кустанайской области / А.И. Верзунов, Р.А. Витман, В.И. Иванова // Леса и древесные породы Северного Казахстана. – Ленинград, 1974. – С. 126-134.
3. Бозриков В.В. Лиственница сибирская – перспективный вид в защитном лесоразведении Северного Казахстана / В.В. Бозриков, Б.Ф. Данчев // Экология лесных сообществ Северного Казахстана. – Ленинград, 1984. – С. 16-23.
4. Кабанова С.А. Итоги опытно-производственных работ по пересадке деревьев в межкулисные пространства и введению хвойных интродуцентов в зеленой зоне г. Астаны / С.А. Кабанова, Е.Н. Нысанбаев, М.А. Данченко и др. // Успехи современного естествознания. – 2016. – № 9. – С. 56-61.
5. Кабанова С.А. Изучение географических культур лиственницы сибирской и Сукачева (Larix sibirica Ldb, Larix Sukaczewii Dylis) в Северном Казахстане / С.А. Кабанова, А.М. Данченко, М.А. Данченко // Проблемы региональной экологии. – 2016. – №3. – С. 72-75.
6. Крекова Я.А. Коллекция лиственниц в насаждениях КазНИИЛХА и их перспективность при интродукционном испытании / Я.А. Крекова, С.В. Залесов // Роль ботанических садов и дендропарков в импортозамещении растительной продукции: Мат. I Всероссийской научно-практич. конф. с междунар. участием, посвящ. 50-летию создания Общественного совета по организации Чебоксарского бот. сада. – Чебоксары, 2016. – С. 80-81.
7. Кабанова С.А. Оценка состояния и роста агролесомелиоративных насаждений из березы повислой и лиственницы сибирской в лесостепной подзоне Северного Казахстана / С.А. Кабанова, В.П. Алека, М.А. Данченко и др. // В мире научных открытий. – 2016. – №1 (73). – С. 89-107.
8. Бондаренко А.С. Генетическая обусловленность скорости роста ели европейской в культуре / А.С. Бондаренко, А.В. Жигунов // Лесоведение. – 2007. – № 1. – С. 42-48.
9. Роне В.М. Селекционная оценка потомств сосны и ели / В.М. Роне, Я.Э. Кавац, И.И. Бауманис // Лесоведение. – 1976. – №5. – С. 30-38.
10. Лесная генетика и селекция: метод. указания для студентов, обуч. по специальности 31.12 «Лесное и садово-парковое хозяйство» и работников лесных селекционно-семеноводческих предприятий / [сост.: А.М. Данченко, Н.И. Хилько, Н.Р. Михайлова]. – Томск: ТГУ, 1994. – 35 с.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Verzunov A.I. Jekologo-lesovodstvennye osobennosti jekotipov listvennic v Severnom Kazahstane: avtoref. dis. kand. s-h nauk: 06.03.03 [Ecological and silvicultural features of Larch ecotypes in Northern Kazakhstan: Thesis of PhD in Agriculture: Thesis of PhD in Agriculture: 06.03.03] / A.I. Verzunov. – Sverdlovsk, 1979. – 28 p. [in Russian]
2. Verzunov A.I. Kul'tury listvennicy sibirskoj v zone juzhnyh chernozemov Kustanajskoj oblasti [Cultures of Siberian Larch in the zone of southern chernozems of Kustanai region] / A.I. Verzunov, R.A. Vitman, V.I. Ivanova // Lesa i drevesnye porody Severnogo Kazahstana [Forests and tree species of Northern Kazakhstan]. – Leningrad, 1974. – P. 126-134. [in Russian]
3. Bozrikov V.V. Listvennica sibirskaja – perspektivnyj vid v zashhitnom lesorazvedenii Severnogo Kazahstana [Larch Siberian - a promising species in the protective afforestation of Northern Kazakhstan] / V.V. Bozrikov, B.F. Danchev // Jekologija lesnyh soobshhestv Severnogo Kazahstana [Ecology of forest communities in Northern Kazakhstan].– Leningrad, 1984. – P. 16-23. [in Russian]
4. Kabanova S.A. Itogi opytno-proizvodstvennyh rabot po peresadke derev'ev v mezhkulisnye prostranstva i vvedeniju hvojnyh introducentov v zelenoj zone g. Astany [Results of experimental and industrial works on transplanting trees in interclusal spaces and introduction of coniferous introducents in the green zone of Astana] / S.A. Kabanova, E.N. Nysanbaev, M.A. Danchenko and others // Uspehi sovremennogo estestvoznanija [The successes of modern natural science]. – 2016. – № 9. – P. 56-61. [in Russian]
5. Kabanova S.A. Izuchenie geograficheskih kul'tur listvennicy sibirskoj i Sukacheva (Larix sibirica Ldb, Larix Sukaczewii Dylis) v Severnom Kazahstane [The study of the geographical cultures of Siberian and Sukachev Larch (Larix sibirica Ldb, Larix Sukaczewii Dylis) in Northern Kazakhstan] / S.A. Kabanova, A.M. Danchenko, M.A. Danchenko // Problemy regional'noj jekologii [Problems of regional ecology]. – 2016. – № 3. – P. 72-75. [in Russian]
6. Krekova Ja.A. Kollekcija listvennic v nasazhdenijah KazNIILHA i ih perspektivnost' pri introdukcionnom ispytanii [Collection of Larch in plantations of KazSRIFA and their prospects at introductory testing] / Ja.A. Krekova, S.V. Zalesov // Rol' botanicheskih sadov i dendroparkov v importozameshhenii rastitel'noj produkcii: mat. I Vserossijskoj nauchno-praktich. konf. s mezhdunar. uchastiem, posvjashh. 50-letiju sozdanija Obshhestvennogo soveta po organizacii Cheboksarskogo bot.sada [The role of botanical gardens and dendroparks in import substitution of plant products: мaterials I All-Russian scientific-practical. conf. with intern. participation, ded. The 50th anniversary of the creation of the Public Council for the organization of the Cheboksary Botanical Garden]. – Cheboksary, 2016. – P. 80-81. [in Russian]
7. Kabanova S.A. Ocenka sostojanija i rosta agrolesomeliorativnyh nasazhdenij iz berezy povisloj i listvennicy sibirskoj v lesostepnoj podzone Severnogo Kazahstana [Assessment of the state and growth of agroforestry plantations from birch bark and Siberian Larch in the forest-steppe subzone of Northern Kazakhstan] / S.A. Kabanova, V.P. Aleka, M.A. Danchenko and others // V mire nauchnyh otkrytij [In the world of scientific discoveries]. – 2016. – №1 (73). – P. 89-107. [in Russian]
8. Bondarenko A.S. Geneticheskaja obuslovlennost' skorosti rosta eli evropejskoj v kul'ture [Genetic conditionality of growth rate of European spruce in culture] / A.S. Bondarenko, A.V. Zhigunov // Lesovedenie [Forest Science]. – 2007. – № 1. – P. 42-48. [in Russian]
9. Rone V.M. Selekcionnaja ocenka potomstv sosny i eli [Selection of the descendants of pine and spruce] / V.M. Rone, Ja.Je. Kavac, I.I. Baumanis // Lesovedenie [Forest Science]. – 1976. – №5. – P. 30-38. [in Russian]
10. Lesnaja genetika i selekcija: metod. ukazanija dlja studentov, obuch. po special'nosti 31.12 «Lesnoe i sadovo-parkovoe hozjajstvo» i rabotnikov lesnyh selekcionno-semenovodcheskih predprijatij [Forest Genetics and Selection: methodical instructions for students studying in specialty 31.12 «Forestry and landscape gardening» and employees of forest selection and seed enterprises] / [compilers: A.M. Danchenko, N.I. Hil'ko, N.R. Mihajlova]. – Tomsk: TSU, – 35 p. [in Russian]