Популяция сосны сибирской

Федеральное агентство по рыболовству

Федеральное государственное бюджетное  образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Астраханский государственный технический  университет»

Дмитровский филиал

Образовательная деятельность в сфере высшего и дополнительного  профессионального образования  сертифицирована DQS по ISO 9001

Кафедра экологии

 

 

 

 

 

А.А. Клубань

 

 

 

 

 

Популяции сосны сибирской

 

Заочная форма обучения

Направление 020800.62 –Экология и природопользование

 

Курсовая  работа

 

 

 

 

 

Научный руководитель

 

кандидат биол.наук,доцент                                                           И.А. Кузьмина

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                Рыбное  2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение…………………………………………………………………...…стр. 3

Глава I. Общая характиристика ………………………………………….…стр. 4

       1.1 Систематическое положение Pinus sibirica………………………..стр. 4

        1.2 Ареал………………………………………………………………стр. 4-5

        1.3 Ботаническая характеристика сосны сибирской……………...стр. 5-12

        1.4 Хозяйственное и лечебное использование сосны сибирской………………………………………………………………...стр.13-14

Глава II. Популяции сосны сибирской на территории Российской Федерации……………………………………………………………….….стр.15

        2.1 Сосна кедровая европейская………………………………….стр.15-17

        2.2 Сосна кедровая корейская……………………………………стр.17-19

        2.3 Сосна кедровая стланиковая (кедровый стланик)………...….стр.19-23

Глава III. Межвидовые взаимоотношения в популяциях сосны сибирской……………………………………………………….………стр.24-26

Заключение…………………………………………………………………стр.27

Список литературы………………………………………………………..стр.28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Сосна кедровая или кедр сибирский (Pinus sibirica) занимает особенное место среди лесных и, в частности, хвойных пород по многообразию полезных хозяйственных признаков: семена («орешки»), имеющие пищевое значение для человека и многочисленных обитателей леса, ценная древесина, живица. В горных условиях велика почвозащитная, водоохранная и водорегулирующая роль кедровых насаждений. Наибольший практический интерес представляют семена-орешки сосны кедровой. Поэтому семенная продуктивность является наиболее актуальным аспектом в селекции этого вида. При отборе плюсовых деревьев по семенной продуктивности обращают внимание не только на общее количество шишек, но и на структурные признаки урожая: крупность шишек, выход из них орешков, массу 1000 семян. Признан перспективным отбор крупношишечных форм сосны кедровой. Наибольшую ценность для селекции представляют формы, у которых крупносемянность сочетается с обилием шишек. Они отличаются высокой семенной продуктивностью, однако встречаются в популяциях довольно редко, поэтому подлежат охране и рациональному клонированию на лесосеменных плантациях.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава I. Общая характеристика

 

1. Систиматическое положение Pinus sibirica

 

 

Царство: Растения (Plantae)

 Отдел:  Голосеменные (Pinophyta)

 Класс:  Хвойные (Coniferopsida)

Семейство: Сосновые (Pinaceae)

 Род: Сосна сибирская (Pinus sibirica)

 

 

 

 

2. Ареал

 

Ареал сосны  сибирской почти полностью лежит  в пределах России, лишь южным краем  заходит в Монголию и Казахстан (рис. 1). Эта лесная порода произрастает примерно на трети всей лесной зоны нашей страны. Кедровники и леса с заметным участием сосны кедровой занимают 40 600 000 га. Они распространены в горах и на равнине северо-восточных районов Европейской России (от верховьев р. Вычегды), почти по всей Западной и Восточной Сибири. Эти леса называют темнохвойной тайгой.

Сосна сибирская  теневынослива, морозостойка, требовательна  к влажности почвы и воздуха. Предпочитает суглинки и супеси, хотя может расти и на скалах, и даже на сфагновых болотах (Родин,1978).

Рисунок 1 –  Ареал распространения сосны  сибирской (Pinus sibirica)

 

 

 

 

 

3. Ботаническая характеристика сосны сибирской

 

Сосна сибирская  или кедровая или кедр сибирский (Pinus sibirica) - крупное вечнозеленое дерево из семейства сосновых (Pinoceae) высотой 20-25 (до 35) м, с густой кроной. Ствол до 1,5 м в диаметре, с буровато-серой бороздчатой корой. У молодых деревьев кора более светлая и гладкая. Побеги двух типов: удлиненные и укороченные. Молодые удлиненные побеги рыжеватые за счет опушения. Корневая система хорошо развита, состоит из стержневого и крепких боковых корней.

Листья  располагаются на побегах пучками  по 5 хвоинок (важный признак, отличающий сосну сибирскую от обыкновенной, у которой в пучке только 2 листа). Листья-хвоинки узколинейные, игловидные, в поперечном сечении трехгранные, длиной от 5 до 12 см, темно-зеленые, с  голубоватыми полосками по бокам, образованными  рядами устьиц (рис.2). Почки у сосны засмоленные, красновато-бурые, удлиненно-яйцевидные, острые, длина их 6—12 мм, располагаются на концах побегов мутовками. Живет хвоинка до 6 лет.

 Плодоношение у сосны наступает сравнительно рано. Деревья, растущие на свободе, начинают плодоносить с 10—15 лет. В сомкнутых древостоях плодоношение наступает в возрасте 36—40 лет. Если деревья, растущие на свободе, плодоносят почти ежегодно и обильно, то этого нельзя сказать о плодоношении насаждении.

 

Рисунок 2 - Сосна сибирская (Pinus sibirica)

 

Растения  однодомные, то есть на одной особи  развиваются и мужские, и женские  генеративные органы, собранные в  колоски.

Мужские цветки появляются на 2—3 дня раньше женских, они имеют вид небольших (5—7 мм длиной) овальных желтых или красноватых колосков, густо скученных у основания молодых побегов. Пыльца мелкая, с двумя воздушными Мешками, заключена в пыльниках тычинок, способна разноситься на далекие расстояния (до 1 км).

Женские цветки имеют вид красноватых овальных шишечек длиной 5—6 мм. По 1—3 таких цветка развиваются на верхушке растущих молодых побегов. Каждая шишечка имеет до 30—40 чешуек, оканчивающихся острым клювовидным островком, и такое же число более мелких кроющих чешуек, в пазухах которых находится семенные чешуи с двумя семяпочками.

          Опыление происходит весной. После опыления женские шишечки немного увеличиваются в объеме, чешуи их срастаются, и в таком состоянии шишки перезимовывают. Оплодотворение наступает только летом следующего года, после чего шишки начинают расти, и достигают полного развития.

Зрелые  шишки в нераскрытом виде удлиненно-яйцевидные, длина их колеблется от 2,5 до 7,6 см, ширина 2—3 см. На одном и том же дереве наиболее крупные шишки находятся в оптимальных условиях освещения, т. е. примерно несколько выше середины кроны. На размер шишек влияет возраст дерева — с его увеличением величина шишек уменьшается. На величину шишек оказывают влияние не только фитоценотические факторы (сомкнутость и состав древостоя, его возраст и т. д.), но и почвенно-климатические условия. В северных районах преобладают шишки мелких размеров как по числу семенных чешуек, так и по длине шишек; по направлению к югу размер шишек увеличивается. Эта закономерность проявляется на территории европейской части России и в Сибири.

Шишки сосны варьируют по цвету. При высыхании шишек цвет их изменяется весьма значительно. Все разнообразие шишек по цвету сведено к трем группам: коричневые, бежевые и серые. Шишки с указанными цветами встречаются на протяжении всего ареала сосны. Однако в южных районах, особенно в пристепных борах, а также на южных склонах в горах Восточной Сибири чаще встречаются сосны с коричневой окраской шишек.

Семена в шишках созревают осенью на второй год после цветения, но раскрывание шишек и опад семян в южных районах европейской части России происходит в апреле—мае при пониженной относительной; влажности воздуха. В остальных районах страны опад семян обычно происходит в мае—июне, у отдельных деревьев — в более поздние сроки.

Семена  у сосны яйцевидные или удлиненно-яйцевидные, длиной 3—4 см; цвет их варьирует широко: от темно-серых или черных до светло-коричневых, коричневых и белых. Обычно с одной  стороны семя слегка блестящее, с  другой — матовое; оно снабжено пленчатым  желто-бурым крылом, которое в 3—4 раза длиннее семени. Крыло прикреплено к семени основанием, охватывая его с двух сторон, как щипчиками, и легко отпадает. Установлено, что окраска семян в пределах одного дерева обычно постоянна, повторяется из года в год; не меняется она и с увеличением возраста дерева.

Для осуществления лесовосстановительных работ очень важно располагать данными об урожае семян, который зависит от района произрастания, типа леса, возраста и полноты древостоя, состояния погоды при цветении, созревании семян и многих других факторов внешней среды. Семена сосны, произрастающей на севере, имеют более толстую кожуру и сохраняют всхожесть дольше, чем семена южного происхождения. Следует отметить, что всхожесть семян зависит от времени их сбора. Ранний сбор шишек (сентябрь—октябрь) для заготовки семян влечет за собой пониженную всхожесть семян и более длительный семенной покой.

Семена  сосны отличаются очень высокой всхожестью (90%), которая при правильном хранении семян сохраняется в течение 3—6 лет. Установлено, что путем повышения плодородия почвы можно значительно увеличить урожай семян. Прорастание, семян и появление всходов возможно в течение всего вегетационного периода. При благоприятных условиях влажности и температуры воздуха и почвы всходы появляются через 2—3 недели после выпадения семян из шишек или посева. В различных природно-географических условиях наибольшая грунтовая всхожесть семян наблюдается в разные сроки. Если в большинстве районов европейской части России и Западной Сибири наилучшая грунтовая всхожесть семян наблюдается при весенних посевах семян сосны, то в Забайкалье, особенно на склонах южной экспозиции,— при летних. Это можно объяснить климатическими особенностями Забайкалья. В лесостепном районе этого региона выпадает в год 200—300 мм осадков. В течение года осадки распределяются неравномерно. В апреле—мае выпадает всего 14 мм, или 6,7%, в июле-августе 121 мм, или 58 % годового количества. В весенний период наблюдается резкая смена температуры воздуха и верхних слоев почвы, часто дуют ветры, иссушающие почву, в которой после таяния сравнительно тонкого слоя снега (12—15 см) имеется небольшой запас влаги.

Иногда  весной, после выпадения осадков, здесь создаются условия, благоприятные для прорастания семян, но затем верхние горизонты почвы быстро высыхают и наклюнувшиеся семена погибают от недостатка влаги или из-за резкой смены температуры; последнее явление здесь также часто наблюдается. В пределах каждого природного района грунтовая всхожесть семян зависит от типа леса, экспозиции склона и других факторов. В пределах каждого типа леса большое влияние на грунтовую всхожесть семян оказывают те условия, куда попадают семена при выпадении из шишек или при посевах. Как под пологом леса, так и на свежих вырубках прорастанию семян препятствует напочвенный покров и подстилка. С увеличением мощности подстилки уменьшается количество всходов и их выживаемость, что подтверждается результатами посева одинакового количества семян в подстилку разной толщины (табл. 1).

 

 

 

 

 

Таблица 1. Число всходов и сеянцев при различной толщине подстилки в сосняке остепененном

Толщина подстилки ,см	Число всходов, шт	Число сеянцев на второй год после  посева, шт	Толщина подстилки ,см	Число всходов, шт
0,5	150	47	3,0	27
1,0	34	9	4,0	11
2,0	24	4	5,0	9

 

Для увеличения грунтовой всхожести семян и  выживания всходов прибегают  к различным способам подготовки почвы. В таблице 2 приведены данные о влиянии различных способов подготовки почвы на грунтовую всхожесть семян в трех наиболее распространенных типах леса под зоны южной тайги европейской части России.

Таблица 2. Грунтовая всхожесть семян, %, при  различных способах подготовки почвы

Тип леса	Почвы без обработки	Удаление живого на почвенного покрова  и подстилки	Перемешивание подстилки с минеральными горизонтами почвы	Пласт
Брусничный	1,1	14,2	12,3	5,3
Кисличный	0,5	7,1	8,7	4,1
Черничный	2,6	17,8	17,8	17,1

 

Различные представители травяного покрова оказывают неодинаковое влияние на появление всходов. Ниже приводятся данные о влиянии травяного покрова на появление всходов сосны на вырубках Забайкалья. Отрицательное влияние травяного покрова обусловлено не только иссушением почвы, но и другими нежелательными последствиями. Особенно пагубно на появление всходов влияет травяной покров из злаков. Это влияние проявляется в быстром образовании дернины, мешающей прорастанию семян и дальнейшему росту всходов. Установлено также, что на поверхности почвы, занятой злаковым покровом, количество и сила заморозков значительно больше, чем на участках лесосеки, занятых кипреем и другими широколиственными травами. Кроме того, из органических остатков злаков вместе с осадками на поверхность почвы и в почву поступают водорастворимые органические вещества, которые снижают энергию прорастания семян, рост и приживаемость всходов.