ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДАННЫХ ЭКОЛОГО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО

МОНИТОРИНГА ДЛЯ ОБОСНОВАНИЯ ПРЕИМУЩЕСТВА

 СМЕШАННЫХ НАСАЖДЕНИЙ

 

Болотских Т.Н. (ИЭБ НАН Беларуси, г.Минск, РБ)

 

Is given ecologo-physiological the substantation in view of features of a water mode plants, advantage of creation of mixed cultures pine and birch on easy soil with accommodation plants, as a minimum 1,4 m x 1,4 m.

 

Среди разнообразных способов повышения продуктивности леса большую роль играет создание смешанных насаждений. Об этом свидетельствуют данные эколого-физиологического мониторинга в лесных насаждениях. Для управления ростом и развитием древесных пород в насаждениях требуется знание экологических условий Среды и физиологических параметров растений. Известно, что на автоморфных легких почвах древесные породы в условиях Беларуси страдают в первую очередь от недостатка влаги. Наш опыт показал, что этот недостаток можно в значительной степени компенсировать путем создания смешанных культур сосны и березы.

По многолетним исследованиям лаборатории экологии растений Института экспериментальной ботаники НАН Беларуси показано, что наиболее приемлемым соотношением древесных пород сосны и березы на легких почвах является 7С3Б.

Исследования взаимоотношений сосны и березы в насаждениях проводились нами в Березинском биосферном заповеднике с использованием чистых сосновых и смешанных сосново-березовых культур различной густоты посадки: 0,7м х 0,7 м; 1,0м х 1,0м; 1,4м х 1,4м. Почвы опытного участка дерново-подзолистые на супеси, подстилаемые с 20 см рыхлым завалуненным песком. Были изучены эколого-физиологические показатели водного режима (транспирация, сосущая сила листьев и почвы, водный дефицит, оводненность, влажность почвы и основных осмотиков клеточного сока) у растений сосны и березы как в чистых, так и в смешанных сосново-березовых культурах.

Было установлено, что межвидовые отношения древесных пород при определенном оптимальном соотношении (7С3Б) играют более положительную роль, чем внутривидовые.

Показано, что во всех вариантах лесных культур различной густоты и породного состава влажность почвы при тенденции к уменьшению от весны к осени, варьировала по месяцам от 3 до 17%. Максимальная влажность почвы наблюдается в чистых сосновых и смешанных сосново-березовых культурах с густотой посадки 1,4м х 1,4м. В целом, в смешанных сосново-березовых культурах в напряженные периоды вегетации была значительно выше, чем в чистых культурах сосны. Как показывают наши данные, это связано с более экономным расходованием влаги древесными породами из различных горизонтов почвы.

Результаты исследований интенсивности транспирации сосны и березы показали значительную сезонную изменчивость этого показателя у изучаемых древесных пород. Так, показатели березы изменяются в пределах от 570 до 1200 мг дм²/час, сосны - от 250 до 500 мг дм²/час. На всех опытных площадках сосна в смешанных культурах интенсивнее расходует влагу.

Исследования динамики содержания различных осмотиков в хвое и листьях древесных пород показали, что их содержание значительно варьирует . При этом отметим, что наибольшая концентрация в хвое и листьях древесных растений приходится на сахарозу - до22% в пересчете на абсолютно сухую массу. На втором месте находится манноза. Ее накопление в хвое сосны достигает 2,68-10,74%, а в листьях березы - от 4,46 до 20,36%.

Установлено, что максимальное накопление глюкозы в хвое сосны не превышало 5,1%, а в листьях березы - 9,7%. Содержание фруктозы в хвое сосны было в среднем в 1,6 раза выше, чем глюкозы. Листья березы отличались большим разбросом этого соотношения.

По содержанию растворимых солей выделяется хвоя сосны, а в листьях березы их меньше в 1,3 3 раза.

Важно отметить, что осмотический потенциал клеточного сока листьев березы значительно выше этого показателя у хвои сосны обыкновенной, что отражается на сосущей силе и тургорном давлении этих древесных пород. При этом следует отметить, что парциальный вклад растворимых солей в осмотический потенциал клеточного сока хвои сосны значительно больший, чем у листьев  березы. Это доказано статистически (вариант 1,4м х 1,4м 7С3Б, сравниваемые породы: сосна и береза).

Наши исследования показали, что наибольший вклад у сосны обыкновенной в осмотический потенциал приходится на растворимые соли. При этом отмечается важная закономерность - с увеличением разреженности культур в варианте 10С вклад растворимых солей возрастает с 59 до 77%. При смешении сосны и березы наблюдается снижение доли участия растворимых солей в создании осмотического потенциала хвои сосны. При этом отмечается возрастающая роль растворимых углеводов. Это обстоятельство подчеркивает положительное влияние березы на сосну в смешанных насаждениях (7С3Б) и выявляет механизм усиления прироста сосны в данных вариантах опыта.

У березы вклад растворимых солей в осмотический потенциал листьев значительно ниже, чем у хвои сосны в ряде случаев в 2 раза. Основной вклад в осмотическое давление у листьев березы приходится на растворимые углеводы, что характеризует ее как более быстрорастущую породу по сравнению с сосной.

В более разреженных вариантах опыта отмечено снижение осмотического давления клеточного сока ассимиляционного аппарата, что подчеркивает лучшие условия роста древесных пород, что служит основой для эколого-физиологического обоснования создания редких культур.

Наблюдения за оводненностью хвои показали, что содержание общей воды в хвое сосны колеблется в пределах от 50 до 78%, а в листьях березы от 58 до 72%, т. е. амплитуда у хвои сосны значительно больше. При этом замечено, что более высокие значения оводненности хвои сосны были в смешанных культурах.

Сезонные наблюдения показали, что водный дефицит листьев березы в 1,7-2 раза больше, чем хвои сосны. При этом отмечаются более высокие значения водного дефицита хвои сосны в смешанных культурах (на 8%).

Исследования сосущей силы хвои сосны и листьев березы показали наличие у нее сезонной динамики. К концу вегетационного сезона этот показатель снижается у обеих древесных пород независимо от варианта опыта. У хвои сосны сосущая сила изменяется от 7,5 до 17 атм, а у листьев березы от 9 до 19 атм. С уменьшением густоты культур сосущая сила хвои сосны и листьев березы уменьшается и самые малые ее значения отмечены для варианта 1,4м х 1,4м. В загущенных посадках лесных культур наблюдались более высокие значения сосущей силы хвои и листьев, что свидетельствует о более напряженном водном режиме растений при малых площадях питания пород.

Поступление влаги в растения зависит не только от особенностей самого растения, но и от состояния почвенной влаги. В сосново-березовых культурах сосущая сила почвы ниже, чем под чистыми культурами сосны. Это объясняется тем, что в смешанных культурах более благоприятный водный режим и растений и почв.

Таким образом, результаты эколого-физиологического мониторинга показывают преимущества создания смешанных культур сосны и березы на легких почвах с размещением растений как минимум 1,4м х 1,4м.