| Аннотация | Исследования характера и природы разнообразия хозяйственно ценных признаков
у лесных древесных видов представляют большой интерес не только с позиций лесной селекции и практического лесоводства, но и с общебиологической точки зрения.
В ряду объектов внимания ученых-селекционеров особое место занимают орехоплодные виды, к числу которых принадлежит кедр сибирский. Его введение в культуру путем
плантационного выращивания древесины и создания промышленных орехоплодных
плантаций позволит в будущем резко снизить хозяйственную нагрузку на природные экосистемы. Цель настоящей работы состояла в анализе структуры разнообразия
по росту и генеративному развитию кроны деревьев кедра сибирского на специально
созданной плантации, где низкий уровень естественного отбора дает возможность для
более результативной селекции на скороплодность, рост и семенную продуктивность.
Плантация, расположенная на юге равнинной западносибирской части ареала (юг Томской области), создана из семян кедра местной популяции. Они были высажены в 1977 г.
в качестве производственных культур с обычной плотностью (0,75×3 м). В 10-летнем
возрасте их рассадили на расстоянии 8×8 м. На основе ретроспективного метода, позволяющего по следам на коре побегов восстановить ход их органогенеза и роста, реконструирована динамика вступления в половую репродукцию 89 модельных деревьев,
достигших 40-летнего возраста, проведена сравнительная характеристика вегетативного и генеративного развития кроны. Полученные результаты показывают, что в целом
исходная идея о зависимости эффективности отбора от условий, в которых формировалось насаждение, подтверждается. В естественном сомкнутом насаждении многие
из выявленных в ходе данного исследования лидеров по плодоношению отстали бы
из-за среднего или даже слабого роста и, возможно, не достигли бы репродуктивного
возраста. На плантации с разреженной посадкой они сохранились и вышли в лидеры
по плодоношению. Раннее начало плодоношения, даже в условиях разреженной посадки, положительно связано со скоростью роста в прегенеративный период онтогенеза
(r = +0,65). Уровень различий по генеративному развитию деревьев оказался гораздо
выше, чем по вегетативному. Обилие мужских побегов в кроне и относительная протяженность мужского генеративного яруса определялись прежде всего высотой деревьев.
На развитие женской генеративной сферы активный рост дерева в высоту, напротив,
не имел заметного влияния. Контрастные различия в связях мужской и женской сферы
с различными показателями роста являются, по нашему мнению, весьма интересным
результатом. Высокие деревья с неширокой кроной наиболее перспективны для селекции на пыльцевую продуктивность, поскольку имеют более протяженный мужской
ярус и благодаря этому имеют больше мужских побегов в кроне. Деревья с широкой кроной перспективны для селекции на семенную продуктивность. Однако урожайность
не во всех случаях является прямой функцией размера кроны, а зависит от конкретного генотипа дерева. Это подтверждается тем, что в каждой группе (высоких, средних
и низких деревьев) есть индивиды высокоурожайные и низкоурожайные, что открывает
возможности для селекции на семенную продуктивность в группах, различающихся
по уровню роста. Использование расчетного относительного показателя «на 1 м 2 площади горизонтальной проекции кроны» дало возможность для отбора лучших деревьев по урожайности (сочетающих минимальный размер кроны с количеством шишек
на единицу площади кроны) и росту (сочетающих большую высоту и узкую крону).
Для цитирования: Велисевич С.Н., Попов А.В. Структура разнообразия по вегетативной и генеративной структуре кроны кедра сибирского на плантации с разреженной посадкой // Лесн. журн. 2019. № 5. С. 35–47. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/
issn0536-1036.2019.5.35
Studies of the diversity of economically valuable traits in forest tree species are of great in-
terest not only for forest selection and practical silviculture, but also important as a general
biological problem. Among the objects of attention of breeders, a special place is occupied by
cone-bearing species such as Siberian stone pine. Its cultivation through the forest tree planta-
tions for wood and for cone-bearing will allow in the future to reduce the damage for natural
ecosystems significantly. The purpose of this work was to analyze the structure of diversity in
growth and generative development of the Siberian stone pine crown on a specially created
plantation, where a low level of natural selection makes it possible to more efficiently select
for early reproduction, growth and seed productivity. This plantation is located in the south of
the area (Western Siberia, south of Tomsk region). It was created from stone pine seeds of the
local population, that were sown in 1977 as forest crops with standard density (0,75 х 3 м).
At the age of 10, they were planted out at a distance of 8 x 8 m. The vegetative and generative
development of 89 trees aged 40 years was analyzed. We used a retrospective method that
allows reconstructing of the tree organogenesis and growth on the scars on the bark of the
shoots. The start of sexual reproduction has been reconstructed; a comparative characteristic
of the vegetative and generative development of the tree crown has been carried out. The re-
sults show that, in general, the initial idea of the dependence of the efficiency of selection on
the conditions in which the trees were formed is confirmed. In the natural dense stands, many of the leader trees in cone-bearing, which we found in our study, could fall behind due to slow
growth and did not live to reproductive age. On the plantation where sparse tree planting was
applied, they survived and became the leaders in cone-bearing. Early start of reproduction,
even under conditions of sparse tree planting, is positively correlated with the growth rate
in the pre-generative period of ontogenesis (r = + 0.65). The level of variations in the gen-
erative development of trees was much higher than in the vegetative one. The abundance of
male shoots in the crown and the relative length of the male generative zone of crown were
determined primarily by the height of the trees. On the contrary, the active growth of the tree
in height did not have a noticeable influence on the development of the female shoots and
the female generative zone of crown. Contrasting differences in the traits of male and female
crown development with growth traits are very interesting result, in our opinion. Tall trees
with a narrow crown are most promising for pollen productivity breeding, since they have a
longer male generative zone and because of this they have more male shoots in the crown.
Trees with a broad crown are promising for seed production breeding. Although seed produc-
tivity is not in all cases a direct function of the size of the crown, but depends on the specific
genotype of the tree. This is confirmed by the fact that in each group (high, medium and low
trees) there are individuals of high-cone-bearing and low-cone-bearing, which is promising
for seed production breeding in groups of different growth levels. Using the calculated rela-
tive traits «1 m 2 of the area of the horizontal projection of the crown onto the ground surface»
made it possible to select the best trees for seed production (combining the minimum size of
the crown with the number of cones per unit area of the crown) and growth (combining greater
height and narrow crown).
For citation: Velisevich S.N., Popov A.V. Pattern of diversity in the vegetative and generative
crown structure of the siberian stone pine on a seed orchard with sparse tree planting. Lesnoy
Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 5, pp. 35–47. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.5.35
Funding: This work is supported by the Russian Science Foundation under grant no.
18-16-00058. |