ВЛИЯНИЕ СВЕТОВОГО РЕЖИМА НА СОСТОЯНИЕ ПОДРОСТА ОСИНЫ Хайров И.Х.,

ВЛИЯНИЕ СВЕТОВОГО РЕЖИМА НА СОСТОЯНИЕ ПОДРОСТА
ОСИНЫ
Хайров И.Х., Кабанов С.В. (СГАУ им. Н.И. Вавилова, г. Саратов, РФ)
The article deals with the illumination measurement’s results of afforestation in
the south of Volga hills. The influence of light regime upon the state of the aspen’s
growth is presented.
В соответствии с одним из положений современной лесной парадигмы (Gapпарадигма) размеры прорывов (gaps, «окон») в пологе леса определяют видовой
состав успешно возобновляющихся древесных видов и их количественные
сочетания [2]. Для древесных растений особенно существенен световой дефицит.
Если освещение слабое, то подрост деревьев, либо задерживается в развитии,
находясь в угнетенном состоянии, либо погибает. Судьба его во многом
определяется степенью теневыносливости вида, которая меняется по мере
развития древесного растения. Разработаны шкалы светолюбия и
теневыносливости лиственных деревьев для шести возрастных состояний [4]. По
теневыносливости осина (Populus tremula L.) во всех возрастных состояниях
находится на предпоследнем месте, уступая лишь березе бородавчатой (Betula
verrucosa Ehrh.). Светолюбие осины зависит от возрастного состояния [2].
Многими исследователями установлено, что для древесных растений особенно
существенен световой режим первой половины и середины дня [1, 2, 4, 5].
Нами в нагорных лесах Саратовской области проведено изучение влияния
освещенности на состояние подроста осины. Всего было произведено более 700
замеров в следующих пунктах Саратовского Правобережья: Вольское
лесничество, Вязовское лесничество, национальный парк «Хвалынский»,
природный парк «Кумысная Поляна», Черкасское лесничество.
Признаки возрастных состояний брались по О.В. Смирновой с соавторами
[4].
При определении освещенности использовался люксметр ТКА-ПКМ (модель
43). Замеры проводились в полуденные часы и выражались в процентах к
освещенности открытого пространства. Помимо фиксации освещенности
делались измерения биометрических показателей подроста осины. Освещенность
измерялась согласно методических указаний В.А. Алексеева [1] и других
авторов [5]. При установлении жизнеспособности подроста в основу была
положена классификация, предложенная А.А. Чистяковой [2], с подразделением
на три категории – растения нормальной жизненности, пониженной жизненности
и низкой жизненности.
Полученные данные обрабатывались статистически с использование
программы Statistica 6.0 .
Уровень полуденной освещенности в пределах групп подроста очень сильно
варьирует. Коэффициент вариации в группе особей нормальной жизненности
составляет – 590 %, пониженной – 1154 %, низкой – 47 %. Такая высокая
вариация объясняется сложностью механизма влияния светового режима и
достаточно значительной во времени ответной реакции на это влияние. Кроме
того, световой режим не является единственным фактором, оказывающим
влияние на состояние подроста. Не учтено влияние таких факторов, как
атмосферная и почвенная влажность, влияние животных, антропогенная нагрузка
и др.
Для выявления статистической достоверности различий в освещенности
групп подроста осины разной жизненности был проведен однофакторный
дисперсионный анализ. Результаты дисперсионного анализа приведены в табл. 1.
Таблица 1- Результаты дисперсионного анализа
S
Effect
(сумма
квадратов
фактора)
Df
Effect
(число
степеней
свободы
фактора)
141810.8
4
MS
Effect
(средний
квадрат
фактора)
35452.7
SS
Error
(сумма
квадратов
ошибки)
111155.6
df
Error
(число
степеней
свободы
ошибки)
MS
Error
(средний
квадрат
ошибки)
165
673.7
p
F
(вероятность
нулевой
гипотезы)
52.6
0,000000
Величина F-критерия и низкая вероятность нулевой гипотезы подтвердили
наличие статистически достоверных различий в уровне освещенности особей
разных категорий жизненности.
Вероятности нулевых гипотез (р) попарного сравнения средних значений
показателей освещенности трех категорий жизненности приводятся в табл. 2.
Сравнения проведены при помощи двух критериев – наименьшей существенной
разницы (НСР) и многорангового критерия Дункана.
Таблица 2- Матрица вероятностей нулевых гипотез попарного сравнения
средних значений (LSD test (числитель)/ Duncan’s test (знаменатель))
Категория
жизнеспособности
подроста
1
1
2
3
0,000000
0,000009
0,000000
0,000011
2
3
0,000000
0,000009
0,000000
0,000011
0,000000
0,000009
0,000000
0,000009
Средние значения относительной освещенности по категориям жизненного
состояния имматурных особей осины следующие:
1. Растения нормальной жизненности – 82+3 %;
2. Растения пониженной жизненности – 38+4 %;
3. Растения низкой жизненности – 8+1 %.
Таким образом, с вероятностью 68 % можно утверждать, что иммутарные
особи сохраняют нормальную жизненность при уровне полуденной
освещенности 58 % от открытого места.
Биометрические показатели крон имматурных особей слабо коррелируют с
уровнем освещенности. Из изученных нами показателей (высота растения,
абсолютная и относительная длина кроны, абсолютная и относительная ширина
кроны, отношение ширины к длине кроны), наиболее надежными для оценки
жизненности
подроста
осины
являются
показатели
относительной
протяженности кроны и отношение ширины кроны к ее длине. Коэффициенты
корреляции Спирмена (r) соответственно равны 0,22 (р = 0,004) и 0,18 (р = 0,017).
Эти же показатели наиболее тесно коррелируют с освещенностью (r = 0,23; р =
0,003 и r = 0,19; р = 0,015).
В условиях недостаточного освещения большая часть имматурных особей
осины пониженной жизненности не достигает виргинильного возрастного
состояния. Вероятность перехода к следующему возрастному состоянию
присутствует у особей осины нормальной жизненности, развивающихся при
средней освещенности в полуденные часы 42218+1267 лк. Такой световой режим
характерен для открытых пространств, вырубок и естественных прорывов в
пологе (окон) большого размера.
Под пологом сомкнутого леса осина не может обеспечить устойчивый
оборот возрастных поколений. В условиях слабых нарушений среды и
естественной динамики развития нагорных лесов Приволжской возвышенности
формируются в основном малые по размеру окна, в которых вероятность
перехода подроста осины в виргинильное состояние сохраняется только в
центральной части окна.
Литература
1. Алексеев В.А. Световой режим леса / В.А. Алексеев.– М.: Наука, 1975.– 228 с.
2. Восточноевропейские широколиственные леса / Р.В. Попадюк, А.А. Чистякова, С.И.
Чумаченко и др. Под редакцией О.В. Смирновой.– М.: Наука, 1994.– 364 с.
3. Диагнозы и ключи возрастных состояний лесных растений. Деревья и кустарники:
методические разработки для студентов биологических специальностей / А.А.Чистякова, Л.Б.
Заугольнова, И.В. Полтинкина и др. Под. ред. О.В.Смирновой. М.: МГПИ, 1989. – 102 с.
4. Евстигнеев О.И. Отношение лиственных деревьев к свету / О.И. Евстигнеев //
Биологические науки, 1991.–. № 8.– С. 20-29.
5. Трус М.В. Влияние экологических факторов на естественное возобновление в
ельниках восточных склонов северной части Сихотэ-Алиня / Дис. канд. с.-х. наук. – Хабаровск,
1975. – 255 с.