ИЗМЕНЕНИЕ НЕКОТОРЫХ ПАРАМЕТРОВ МИКРОСТРУКТУРЫ ДРЕВЕСИНЫ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ В ТЕЧЕНИЕ ОНТОГЕНЕЗА В РАЗЛИЧНЫХ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ЗОНАХ

 

Киселева А.В., Снегирева С.Н. (ВГЛТА, г. Воронеж, РФ)

 

The investigation of the ecological factors influence on quantitative indexes of wood microstructure of pine genesis is carried out.

 

Проводили исследования влияния генотипа и среды на формирование основных макроструктурных и некоторых микропризнаков древесины сосны по типам условий местопроизрастания и на фоне географической зональности.

В онтогенезе выделяют несколько этапов формирования структуры древесины. Первый - это ювенильный, где еще не сформировался типичный для данной породы гистологический состав древесины, а ее элементы характеризуются примитивными чертами. Далее Н.Е. Косиченко [1] выделяет этап формирования размеров элементов древесины, когда элементы древесины увеличиваются, а показатели годичного слоя уменьшаются. После достижения окончательных размеров элементами древесины наступает этап зрелой (дефинитивной) древесины. Этот этап развития древесины в онтогенезе в большей мере обусловлен экологическими факторами. Выделяется еще один этап - четвертый, это этап старения и деструктивных изменений древесины.

Опытное насаждение сосны обыкновенной произрастает в Воронежской области (Учебно-опытный лесхоз ВГЛТА), это южная граница лесостепной зоны. Его географическое положение соответствует примерно 52⁰ с.ш. и 39⁰ в.д. Тип условий местопроизрастания древесины - свежая суборь В₂.

Также нами были отобраны образцы древесины в юго-западной части Вологодской области в Устюжанском спецлесхозе. Его положение соответствует 58⁰ 50^/ с.ш. 36⁰ 5^/ в.д. Это зона южной тайги. Тип условий местопроизрастания был выбран близким с условиями лесостепной зоны: сосняк чернично-брусничный. Модельные деревья относились к одному классу возраста и ко 11 бонитету.

Для исследования древесины был использован микроскоп JENAMED. На микротоме МС-2 заготавливали срезы в поперечном и тангенциальном направлении. Для выявления признаков в течение онтогенеза срезы заготавливали по годичным слоям 2^х возрастных групп. Первая - 40…50-летние годичные слои (этап формирования размеров древесины); вторая - 80…90-летние годичные слои (этап зрелой структуры древесины).

Срезы заготавливали из 6 модельных деревьев на каждом изучаемом участке (всего около 100 поперечных и примерно столько же тангенциальных).

На поперечных срезах определяли тангенциальный диаметр поздних трахеид, толщину их оболочек в том же направлении. На тангенциальных измеряли ширину однорядных или узких и широких или многорядных, то есть содержащих горизонтальный смоляной ход лучей.

По литературным [2] данным  размер трахеид в тангенциальном направлении практически одинаков у каждой породы. Считается, что толщина тангенциальных стенок поздних трахеид сильно зависит от условий произрастания, увеличиваясь с их увеличением.

По данным Е.С. Чавчавадзе [3] с возрастом увеличивается слойность и ширина многорядных лучей. В частности, при ухудшении условий линейные размеры и высота однорядных и широких лучей ( на Кольском полуострове) увеличивается [4].

Результаты наших исследований приведены в таблицах №1 и №2.

 

Таблица 1 - Параметры поздних трахеид

Параметры поздних трахеид	Географическая зональность	Расположение срезов по этапам онтогенеза
		этап формирования размеров древесины	этап зрелой структуры древесины
		Среднее значение, Мm
Тангенциальный диаметр поздних трахеид	лесостепь	310,6	330,7
	южная тайга	340,7	340,8
Толщина тангенциальной стенки поздних трахеид	лесостепь	70,2	50,1
	южная тайга	70,1	60,2

 

Тангенциальный диаметр поздних трахеид почти не меняется по рассматриваемым этапам онтогенеза. Видимо, своих окончательных размеров этот элемент микроструктуры достигает на ранних стадиях онтогенеза. Различий в значении признака в разных географических зонах не выявлено (они не достоверны).

Для тангенциальных стенок поздних трахеид общим является некоторое уменьшение толщины с возрастом, уже после достижения ими окончательных размеров. Изменение толщины стенки достоверно только на этапе зрелой структуры: в лесостепи она несколько меньше.

При расчете степени влияния экологических факторов на рассматриваемые признаки методом дисперсионного анализа установлено, что они в большей мере оказывают влияние на толщину тангенциальной стенки поздних трахеид, чем на их тангенциальный диаметр.

Для однорядных лучей фиксируется некоторое увеличение линейной высоты по этапам онтогенеза. Достоверность различий в значении параметра в лесостепной зоне и зоне южной тайги не подтверждается. Можно предположить, что исследуемый признак в большей степени контролируется внутренними факторами (генотипом), чем воздействием окружающей среды.

Высота многорядных лучей с возрастом несколько увеличивается. В зоне южной тайги высота луча больше, чем в лесостепи, но достоверность различий подтверждается лишь на этапе зрелой структуры древесины.

 

Таблица 2 - Изменения параметров лучевой системы древесины сосны обыкновенной

Параметры лучевой системы	Географическая зональность	Расположение срезов по этапам онтогенеза
		Этап формирования размеров древесины		Этап зрелой структуры древесины
		Среднее значение, Мm
Линейная высота однорядных лучей	лесостепь		1341,7		1514,7
	южная тайга		1425,0		1617,0
Линейная высота многорядных лучей	лесостепь		37917,0		38914,0
	южная тайга		38614,0		45415,0
Максимальная ширина однорядного луча	лесостепь		200,6		220,6
	южная тайга		210,4		220,5
Максимальная ширина многорядных лучей	лесостепь		531,3		511,2
	южная тайга		541,6		541,1

         

У максимальной ширины однорядных лучей в нашем исследовании не выявлены возрастные изменения, а также не установлено влияние широтной зональности.

Достоверного изменения ширины многорядного луча по этапам онтогенеза не выявлено. На этапе формирования структуры древесины значение параметра практически одинаково для всех участков. Различия начинают появляться только на этапе зрелой структуры древесины: ширина луча больше в лесостепной зоне.

Проведенные исследования позволяют заключить, что достижение рассматриваемыми элементами микроструктуры своих окончательных размеров заканчивается раньше, чем изменения в макроструктуре, то есть на ювенильном этапе онтогенеза (до 10 лет). Установлено, что влияние экологических факторов на количественные показатели микроструктуры значительно меньше, чем на макроструктурные. На этапе формирования структуры древесины оно крайне незначительно, его усиление происходит на этапе зрелой структуры древесины.

 

Литература

1.Косиченко, Н.Е. Влияние генотипа-среды на формирование микроструктуры стебля и диагностика технических свойств, роста и устойчивости древесных растений: Автореф. дис. …докт. Биол. наук. - Воронеж: Госуниверситет, 1999.- 42с.

2.Москалева,  В.С. Строение древесины и его изменение при физических и механических воздействиях. - М.: АН СССР, 1957.-165с.

3.Чавчавадзе, Е.С. Древесина хвойных. - Л.: Наука, 1979.-192 с.

4.Арсеньева, Т.В., Чавчавадзе Е.С. Эколого-анотомические аспекты изменчивости древесины сосновых из промышленных районов Европейского Севера. - СПб.: Наука, 2001. - 109 с.