ВЛИЯНИЕ ПОГОДНЫХ УСЛОВИЙ НА ФЕНОЛОГИЧЕСКУЮ СТРУКТУРУ МОЛОДОГО ПОКОЛЕНИЯ ЕЛИ ЕВРОПЕЙСКОЙ

THE INFLUENCE OF WEATHER CONDITIONS ON THE PHONOLOGICAL STRUCTURE THE YOUNG GENERATION OF NORWAY SPRUCE

Antonina Matveeva

Post-graduate student of the St. Petersburg State Forestry University University imeni S.M. Kirov

Russia, ​St. Petersburg

Natalia Belyaeva

Doctor of agricultural Sciences, Professor of the Department of forestry of St. Petersburg State Forestry University University imeni S.M. Kirov

Russia, St. Petersburg

Danilov Dmitry Alexandrovich

Doctor of agricultural Sciences, chief researcher of the Leningrad research institute for agricultural science «BELOGORKA»»

Russia, Leningrad region, Gatchina district

АННОТАЦИЯ

Проведено исследование влияния температуры воздуха, относи­тельной влажности и суммы осадков за вегетационный период на фенологические формы ели европейской. Проводились учёты в течении четырёх вегетационных сезонов естественного возобновления ели в весенний период на постоянных опытных объектах. Использовались данные метеостанций района исследования и сравнительный анализ количественных показателей различных форм ели по годичному приросту. Отмечено замедления среднего прироста в высоту подроста ели при снижении температуры воздуха, относительной влажности и количества осадков. Выявлено значимое влияние погодных факторов на количественную представленность и соотношение фенологических форм ели.

ABSTRACT

The effect of air temperature, relative humidity and the amount of precipitation during the growing season on the phenological forms of spruce has been studied. During the four vegetation seasons of natural renewal of spruce during the spring period, regular surveys were conducted. The data of the meteorological stations of the study area and the comparative analysis of the quantitative indices of the various spruce forms by annual increment were used. A slowing of the average increase in the height of spruce growth was noted with a decrease in air temperature, relative humidity and precipitation. A significant influence of weather factors on quantitative representation and correlation of phenological forms of spruce was revealed.

Ключевые слова: фенологическая форма; ель европейская; метеофакторы; прирост по высоте.

Keywords: phenological form; spruce; meteorological factors; increment in height.

Основанием для выделения фенологических форм ели служит способность отдельных экземпляров трогаться в рост весной в различные сроки. Ряд исследователей изучающие данный вопрос пришли к резуль­тату о генетической обусловленности фенологических форм [8, с. 9-10; 9, с. 175]. Однако некоторые авторов считают, что на сроки распускания фенологических форм ели в большей степени влияют условия внешней среды [2, с. 45; 3, с. 9; 4, с. 87; 5, с. 59]. В Московской области к таким выводам пришел В.И. Алексеев, считая, что время начала вегетации ели зависит от степени освещения [1, с. 33]. Н.В. Черноусов и Ф.Н. Дружинин в условиях Вологодской области пришли к аналогичным результатам [6, с. 7]. B.M. Barton, проводя исследования в США, отмечал, что начало роста феноформ ели зависит от температурного режима [7, с. 317]. На основании выше сказанного необходимо отметить, что в исследова­ниях по фенологическим формам ели европейской в настоящее время не освещён вопрос о влиянии погодных условий на появление подроста ели разных фенологических форм.

Методика выделение ранней и поздней елей обусловливается опре­делением пределов наиболее раннего и позднего распускания елей. А.В. Грязькин к ранней форме относит ель, у которой терминальная почка начинает распускаться до зацветания черемухи обыкновенной, к поздней – после зацветания рябины обыкновенной или начала пыления сосны обыкновенной [4, с. 87].

Структура подроста по фенологическому признаку исследовалась на примере естественных насаждений ели, сосны и березы зеленомошной группы типов леса. Учет естественного возобновления ели проводился весной 2011, 2014, 2015 и 2017 годов под пологом древостоев. Фенологическая форма материнского древостоя – ранняя.

Пробные площади находятся на территории опытного лесного хозяйства «Сиверский лес» Гатчинского лесничества Ленинградской области (Карташевское, Орлинское, Дружносельское и Онцевское участковые лесничества) и экологического стационара, расположенного в Лисинском участковом лесничестве Учебно-опытного лесничества Ленинградской области.

Погодные условия в годы наблюдений в д. Белогорска (Гатчинское лесничество) и п. Лисино-Корпус (Учебно-опытное лесничество) приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Характеристика погодных условий

Примечание: T – температура воздуха (градусы Цельсия) на высоте 2 метра над поверхностью земли; U – относительная влажность (%) на высоте 2 метра над поверхностью земли; RRR – количество выпавших осадков (миллиметры).

При анализе влияния погодных условий на соотношение фено­логических форм выявлено, что ранораспускающаяся форма больше реагирует на погодные условия (табл. 2).

Таблица 2.

Численность подроста ели в разрезе по фенологическим формам

При снижении средней температуры воздуха с +14,9⁰С до +13,6⁰С доля ранней формы уменьшается с 51,5% до 16,7%. Также отмечено, что доля переходной формы практически не меняется, а изменение доли поздней формы не имеет закономерной связи с уменьшением температуры воздуха (рис. 1).

Рисунок 1. Фенологическая структура подроста ели в зависимости от температуры воздуха на высоте 2 метра над поверхностью земли

Такие же тенденции изменения доли фенологических форм подроста ели отмечены и в зависимости от относительной влажности, и количества выпавших осадков. При снижении этих показателей доля ранней формы имеет тенденцию снижаться, доля переходной практи­чески не меняется, а изменение доли поздней не имеет закономерной связи (рис. 2-3).

Рисунок 2. Фенологическая структура подроста ели в зависимости от относительной влажности на высоте 2 метра над поверхностью земли

Рисунок 3. Фенологическая структура подроста ели в зависимости от количества выпавших осадков

При снижении средней температуры воздуха, относительной влаж­ности и количества выпавших осадков количество нежизнеспособного подроста имеет тенденцию увеличиваться по всем фенологическим формам. При этом также отмечена тенденция уменьшения жизнеспо­собного подроста ранней и переходной форм (рис. 4-6).

Рисунок 4. Структура подроста ели по состоянию жизнеспособности с учетом фенологических форм в зависимости от температуры воздуха на высоте 2 метра над поверхностью земли

Рисунок 5. Структура подроста ели по состоянию жизнеспособности с учетом фенологических форм в зависимости от относительной влажности на высоте 2 метра над поверхностью земли

Рисунок 6. Структура подроста ели по состоянию жизнеспособности с учетом фенологических форм в зависимости от количества выпавших осадков

У всех фенологических форм при снижении средней температуры воздуха, относительной влажности и количества выпавших осадков отмечается тенденция к снижению среднего прироста( см.табл.3)

Таблица 3.

Средний прирост подроста ели в разрезе по фенологическим формам

На основании проведённого исследования можно сделать следую­щие выводы:

1. Снижение средней температуры воздуха, относительной влажности и количества осадков приводит к тенденции уменьшения доли ранораспускающейся формы подроста ели.
2. При снижении температуры воздуха, относительной влажности и количества осадков наблюдается тенденция увеличения количества нежизнеспособного подроста всех фенологических форм.
3. Замедляется средний прирост в высоту у фенологических форм подроста ели при снижении температуры воздуха, относительной влажности и количества осадков.

Список литературы:

1. Алексеев В.И. Некоторые вопросы сезонного роста и развития подростающей ели / В.И. Алексеев // Сезонное развитие природы Европейской части СССР. – 1974. – С. 32-33.
2. Багаев С.С. Исследование географической изменчивости ели в Костромской области / С.С. Багаев // Лесохозяйственная информация: сборник научно-технической информации по лесному хозяйству / Всероссийский научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства – Москва, 2014. – № 4. – С. 40-53.
3. Григорьев А.А. Оценка состояния подроста ели под пологом древостоев в разных типах леса / А.А. Григорьев // Известия Санкт-Петербургской Лесотехнической академии. – 2008. – Вып. 183. – С. 7-11.
4. Грязькин А.В. Структура фенологических форм молодого поколения ели в условиях Ленинградской области / А.В. Грязькин, Н.В. Беляева // Известия высших учебных заведений «Лесной журнал». – 2013. – № 2. – С. 84-92.
5. Миленин А.И. Освещенность и естественное возобновление ели европейской в зоне лесов Клинско-Дмитровской возвышенности / А.И. Миленин, А.И. Арбузов // Лесотехнический журнал. – 2011. – № 3. – С. 58-61.
6. Черноусов Н.В. О рано- и позднораспускающихся формах ели в условиях Вологодской области с 2011 г. / Н.В. Черноусов, Ф.Н. Дружинин // Электронный журнал «Вестник МГОУ». – 2013. – № 2. – С. 1-10.
7. Barton B.M. Variation in the phenology of bud flushing in whrite and red spruce / B.M. Barton // Canadian Journal of Forest Research. – 1988. – № 3. – Рp. 315-319.
8. Nanson A. Juvenile-mature correlations based on Norway spruce provenances and progeny tests / A. Nanson // Forest tree improvement. – 1987. – № 20. – Рp. 3-25.
9. Orani M. Natural regeneration of Norway Spruce (Picea abies (L.) Karst.) stands on northern Velebit / M. Orani // Periodicum Biologorum. – 2008. – Vol. 110, № 2. – Рp. 173-179.