Сравнительный анализ семенной продуктивности Picea abies (L.) Karst. в естественном и искусственном древостоях
Проведен сравнительный анализ семенной продуктивности P. abies в естественном и искусственном древостоях. Выявлено, что у растений в условиях интродукции незначительно снижается показатель количества полных семян в сравнении с природной популяцией. Отмечен несколько больший процент пустых и недоразв...
Saved in:
| Published in: | Промышленная ботаника |
|---|---|
| Date: | 2010 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Донецький ботанічний сад НАН України
2010
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/65950 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Сравнительный анализ семенной продуктивности Picea abies (L.) Karst. в естественном и искусственном древостоях / И.В. Макогон, С.Н. Привалихин // Промышленная ботаника. — 2010. — Вип. 10. — С. 106-109. — Бібліогр.: 21 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860174675283279872 |
|---|---|
| author | Макогон, И.В. Привалихин, С.Н. |
| author_facet | Макогон, И.В. Привалихин, С.Н. |
| citation_txt | Сравнительный анализ семенной продуктивности Picea abies (L.) Karst. в естественном и искусственном древостоях / И.В. Макогон, С.Н. Привалихин // Промышленная ботаника. — 2010. — Вип. 10. — С. 106-109. — Бібліогр.: 21 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Промышленная ботаника |
| description | Проведен сравнительный анализ семенной продуктивности P. abies в естественном и искусственном древостоях. Выявлено, что у растений в условиях интродукции незначительно снижается показатель количества полных семян в сравнении с природной популяцией. Отмечен несколько больший процент пустых и недоразвитых семян у растений искусственного древостоя, что возможно, обусловлено самоопылением растений.
The comparative analysis of seed production of P. abies in natural and artificial stands has been carried out. It has been revealed that under introduction conditions the figure of the number of full seed falls down in comparison with natural population. It has been noted that the percentage of empty and deficient seeds of artificial stand is a bit higher, which can be accounted for by self-pollination of plants.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:59:47Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 1728-6204 Промышленная ботаника. 2010, вып. 10106
УДК 581.14: 582.475.2
И.В. Макогон, С.Н. Привалихин
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СЕМЕННОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ PICeA ABIeS
(L.) KARST. В ЕСТЕСТВЕННОМ И ИСКУССТВЕННОМ ДРЕВОСТОЯХ
Picea abies (L.) Karst., семенная продуктивность, древостой
Введение
При интродукции древесных растений в новые районы необходимы не только комплексные
испытания вида в новых местообитаниях, но и анализ жизнеспособности интродуцента в срав-
нении с его природными популяциями. Так, распространение на территории Украинских Карпат
завозных из Западной Европы семян ели европейской (Рicea abies (L.) Karst.) с неизвестными
биологическими свойствами оказалось причиной низкой биологической устойчивости и плохого
санитарного состояния современных еловых лесов этого региона [16, 17].
Вопрос о семенной продуктивности интродуцентов является одним из важных в интродук-
ции растений. Для хвойных растений семенное размножение имеет особое значение, так как ве-
гетативное им менее свойственно, чем многим лиственным породам [9]. В дендрарии Донецкого
ботанического сада НАН Украины (ДБС) P. abies проходит первичное интродукционное испы-
тание. Как и для других видов хвойных [2, 4, 7, 18], для P. abies характерна высокая погодич-
ная изменчивость показателей семеношения даже в благоприятных условиях среды [7, 10, 12].
Поэтому исследования семенной продуктивности в естественных и искусственных древостоях
необходимо проводить в один год, что позволит достаточно объективно оценить репродуктивный
потенциал вида в новых условиях произрастания.
Целью нашей работы была оценка репродуктивных показателей P. abies в новых условиях произ-
растания, далеко за пределами естественного ареала. Для этого был проведен сравнительный анализ се-
менной продуктивности P. abies в природной популяции и в условиях интродукции в дендрарии ДБС.
Объекты и методика исследований
Объектом исследования послужили растения P. abies в дендрарии ДБС (возраст ~ 35 лет) и
природной популяции Украинского Полесья (Ровенская обл., Любомирское лесничество; средний
возраст растений – 80–90 лет). Для определения семенной продуктивности с 39 деревьев P. abies
в дендрарии ДБС и 32-х растений в природной популяции в 2006 г. были собраны женские шиш-
ки. У 3–5 шишек с каждого дерева с помощью штангенциркуля измеряли длину шишки, подсчи-
тывали общее количество чешуй, количество чешуй стерильного и фертильного слоя, количество
полных, пустых и недоразвитых семян в фертильном слое. Статистическую обработку данных
проводили по Г.Ф. Лакину [6], а также используя метод сравнения средних Дункана [15].
Результаты исследований и их обсуждение
Количество семян в женской шишке достоверно связано с ее размером [7, 12]. В результате
проведенных исследований установлено, что средняя длина женских шишек P. abies в природной
популяции Украинского Полесья изменялась в пределах 81–127 мм, составив в среднем 104,0 мм.
В насаждении дендрария ДБС длина шишек была несколько меньше, в среднем 102,7 мм, с диапа-
зоном варьирования 78–120 мм (таблица). Статистический анализ с использованием метода срав-
нения средних Дункана не подтвердил достоверных различий между сравниваемыми древостоями
по этому показателю. На большей части ареала P. abies Л.Ф. Правдин [13] определил длину ши-
шек равной 100±10 мм, в Беловежской Пуще (Беларусь) длина шишек составила 114±1,0 мм [12].
Коэффициент вариации (CV) длины шишки в природной популяции Украинского Полесья со-
ставил 12,7 %, в насаждении ДБС –12,0 % и соответствовал среднему уровню изменчивости по
шкале С.А. Мамаева [7]. О низком и среднем уровнях изменчивости длины шишки P. abies свиде-
тельствуют литературные данные [12, 13]. Ряд авторов отмечают, что наблюдается изменчивость
длины шишки в пределах кроны отдельного дерева, по годам репродукции, прослеживается тен-
денция увеличения средней длины шишки P. abies в направлении с севера на юг и с востока на
запад, от худших лесорастительных условий к лучшим [7, 12–14].
© И.В. Макогон, С.Н. Привалихин
ISSN 1728-6204 Промышленная ботаника. 2010, вып. 10 107
Общее количество чешуй в шишке в природной популяции изменялось в пределах –
141–227 шт., составив в среднем 174,8 шт., в дендрарии ДБС – 151–219 шт., при среднем значе-
нии 184,8 шт. В полесской популяции среднее количество чешуй фертильного слоя в женской
шишке равнялось 120,8 шт., что от общего их количества составило 69 %, в дендрарии ДБС дан-
ный показатель был достоверно выше – в среднем 130,4 шт. (71 %). Общее количество чешуй в
женской шишке, количество чешуй стерильного и фертильного слоя в обеих выборках деревьев
также характеризовались средним уровнем изменчивости (см. табл.).
Рядом авторов отмечена тесная корреляционная связь между такими показателями, как дли-
на шишки–количество полных семян в шишке, количество чешуй в фертильном слое–количество
полных семян [12, 13]. В наших исследованиях у растений, как в природной популяции, так и в на-
саждении, установлена положительная прямая корреляция между длиной шишки и количеством
полных семян (коэффициент корреляции r = 0,55 в природной популяции, r = 0,38 в дендрарии),
а также между количеством чешуй в фертильном слое и количеством полных семян (r = 0,70 в
природной популяции, r = 0,37 в дендрарии). Для P. abies в Германии коэффициент корреляции
между длиной шишки и количеством полных семян составил 0,66 [12].
Общее количество семян в шишке в насаждении дендрария (252,4 шт.) было достоверно
больше, чем в природной популяции (231,8 шт.). Однако различия между изучаемыми древостоя-
ми по количеству полных семян в шишке были недостоверны (см. табл.). В полесской популя-
ции количество полных семян составило 60 % от общего количества семян в шишке, в дендра-
рии ДБС незначительно ниже – 56 %. Следует отметить, что количество полных семян на одну
шишку у отдельных деревьев значительно варьировало: от 28 до 85 % в полесской популяции и
от 20 до 83 % в насаждении. У 10 из 32-х деревьев в природной популяции и у 12 из 39-ти де-
ревьев в насаждении количество полных семян на одну шишку составило более 70 % от общего
количества семян. Распределение деревьев по количеству полных семян характеризовалось не-
большим правосторонним смещением от нормального распределения в природной популяции
(рис., А) и несколько большим смещением в насаждении (рис., Б).
У растений в дендрарии ДБС в 2006 г. достоверно больше образовалось пустых семян (28 %),
чем в природной популяции (22 %) (см. табл.). У четырёх деревьев полесской популяции и у пяти
в насаждении количество пустых семян на одну шишку составило более 40 %. И только у двух
деревьев в насаждении пустых семян образовалось более 60 %. Вероятно, образование большего
количества пустых семян в дендрарии ДБС обусловлено самоопылением растений.
Многие авторы отмечают, что для P. abies характерно образование высокой доли пустых се-
мян, особенно в слабоурожайные годы [5, 11, 21]. Так, в популяциях P. аbies, произрастающих в
Швеции, количество пустых семян составило 37–70 %, в Финляндии – 45 % [1]. Р. Сарвас [21]
установил, что пустые семена у P. abies в Финляндии являются результатом недостаточного опы-
ления женских шишек. Иногда количество пустых семян в шишках P. abies достигает 80%, и даже
Рис. Распределение деревьев Picea abies (L.) Karst. по количеству полных семян на одну шишку
в природной популяции Украинского Полесья (А) и в насаждении дендрария Донецкого
ботанического сада (Б).
А Б
ISSN 1728-6204 Промышленная ботаника. 2010, вып. 10108
Таблица. Длина шишек, количество чешуй и семян у Picea abies (L.) Karst. в природной популяции
и в насаждении в Донецком ботаническом саду НАН Украины (в расчёте на одну шишку)
Местопроиз-
растание
растений
Статис-
ти ческие
показа-
тели
Длина
шишки,
мм
Количество чешуй, шт. Количество семян, шт.
общее стериль-
ного слоя
фертиль-
ного слоя всего полные пустые недораз-
витые
Украинское
Полесье
M±m 104,0±2,3 174,8±3,5 53,9±1,5 120,8±2,5 231,8±5,1 147,9±7,2 51,0±4,3 32,4±2,5
Лимит 81–127 141–227 38–73 99–154 183–297 71–249 17–112 11–70
CV, % 12,7 11,2 16,0 11,9 12,6 27,4 48,0 44,4
Дендрарий
ДБС
M±m 102,7±2,0 184,8±2,9* 54,4±1,3 130,4±2,7* 252,4±5,4* 140,5±8,5 69,9±7,1* 44,0±5,1
Лимит 78–120 151–219 38–78 92–169 183–332 50–251 13–211 10–160
CV, % 12,0 9,8 14,7 12,9 12,3 37,7 63,7 72,2
DDk 6,0 8,9 3,9 7,5 14,9 22,6 17,4 12,0
Примечания: M±m – среднее значение ± ошибка, CV – коэффициент вариации; DDk – допуск по Дункану
при р < 0,05; * – различия между сравниваемыми выборками достоверны при р < 0,05
при благоприятных условиях произрастания эти семена могут составлять около 15% [5]. Рядом
авторов у различных видов хвойных было выявлено, что в течение эмбрионального развития много
самооплодотворенных зигот погибает из-за гомозиготности летальных генов зародыша [4, 8, 19].
В популяциях сосны веймутовой (Pinus strobиs L.) выявлена положительная корреляция между
плотностью древостоя, степенью перекрестного опыления и выходом полных семян [8, 20].
По количеству недоразвитых семян исследуемые древостои недостоверно различались. Дан-
ная категория семян составила 14 % в природной популяции, в насаждении – 17 %. Следует
отметить, что по количеству полных, пустых, недоразвитых семян выявлены различия между от-
дельными деревьями в пределах каждой исследуемой выборки, о чём свидетельствуют высокие
значения коэффициента вариации (см. табл.).
Заключение
Таким образом, сравнительные исследования семенной продуктивности P. abies в естественном
и искусственном древостоях показали, что, несмотря на различные экологические условия произ-
растания, у растений в насаждении незначительно снижается показатель выхода полных семян в
сравнении с природной популяцией. Отмечен несколько больший процент пустых и недоразвитых
семян у растений в условиях интродукции, что, возможно, обусловлено самоопылением растений.
Показатели качества семян (энергия прорастания, всхожесть семян) P. abies в дендрарии ДБС также
имеют близкие к природной популяции значения [3]. Все это свидетельствует о достаточно высо-
ком адаптивном потенциале P. abies, способствующем сохранению ее репродуктивных показателей
в природно-климатических условиях степной зоны Украины. В перспективе растения с наиболь-
шей семенной продуктивностью и высокой всхожестью семян можно использовать как “маточные”
для более широкого распространения данного вида на юго-востоке Украины.
1. Алтухов Ю.П. Аллозимный полиморфизм в природной популяции ели европейской (Picea abies (L.)
Karst.). Сообщение III. Корреляция между уровнем индивидуальной гетерозиготности и относи-
тельным количеством нежизнеспособных семян / Ю.П. Алтухов, Н.И. Гафаров, К.В. Крутовский,
В.А. Духарев // Генетика. – 1986. – Т. 22, № 12. – С. 2825–2830.
2. Коршиков И.И. Популяционно-генетические проблемы дендротехногенной интродукции (на примере со-
сны крымской) / И.И. Коршиков, Н.С. Терлыга, С.А. Бычков. – Донецк: ООО «Лебедь». – 2002. – 328 с.
3. Коршиков И.И. Популяционно-генетические аспекты интродукции ели европейской (Picea abies (L.)
Karst.) в степную зону Украины / И.И. Коршиков, И.В. Макогон, С.Н. Привалихин // Современное со-
стояние, проблемы и перспективы лесовосстановления и лесоразведения на генетико-селекционной
основе: матер. междунар. научно-практической конф. (Гомель, 8–10 сентября 2009 г.). – Гомель,
Институт леса НАН Беларуси, 2009. – С. 79–83.
ISSN 1728-6204 Промышленная ботаника. 2010, вып. 10 109
4. Коски В. Пустые семена – часть выраженного генетического груза // Половая репродукция хвойных:
матер. І-го Всесоюз. симпоз. / В. Коски. – Новосибирск: Наука. Сибир. отдел., 1973. – Ч. II. – С. 23–30.
5. Кочкарь Н.Т. Определение спелости семян ели / Н.Т. Кочкарь // Лесное хозяйство. – 1977. – № 4. – С. 59–60.
6. Лакин Г.Ф. Биометрия / Георгий Филиппович Лакин. – М.: Высш. шк. – 1973. – 343 с.
7. Мамаев С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений (на примере семейства Pinaceae
на Урале) / Станислав Александрович Мамаев. – М.: Наука, 1973. – 284 с.
8. Мудрик Е.А. Динамика генетической структуры природных популяций некоторых видов семейства Pinaceae
Lindl. в Украине: дис. … канд. биол. наук: 03.00.15 / Мудрик Елена Анатольевна. – Донецк, 2006. – 200 с.
9. Некрасов В.И. Основы семеноведения древесных растений при интродукции / Виктор Иванович
Некрасов. – М.: Наука, 1973. – 279 с.
10. Некрасова Т.П. Изменчивость числа семян в шишках сосны от опыления / Т.П. Некрасова // Лесоведе-
ние. – 1986. – № 1. – С. 38–42.
11. Некрасова Т.П. Партеноспермия и партенокония у пихты сибирской / Т.П. Некрасова // Изв. Сиб. Отд.
АН СССР. Сер. Биол. науки, 1978. – Вып. 2, №10. – С. 100–103.
12. Попов П.П. Географическая изменчивость семенной продуктивности Picea abies и Picea obovata
(Pinaceae) / П.П. Попов // Растительные ресурсы. – 2006. – Т. 42, № 4. – С. 1–8.
13. Правдин Л.Ф. Ель европейская и ель сибирская в СССР / Леонид Федорович Правдин. – М.: Наука,
1975. – 176 с.
14. Приваліхін С.М. Популяційно-генетичне різноманіття ялини європейської (Picea abies (L.) Karst.)
в Українських Карпатах: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. біол. наук: спец. 03.00.15
«Генетика» / С.М. Приваліхін. – Київ, 2008. – 20 с.
15. Приседський Ю.Г. Статистична обробка результатів біологічних експериментів / Юрій Георгійович
Приседський. – Донецьк: Кассиопея, 1999. – 210 с.
16. Смаглюк К.К. Аборигенні хвойні лісоутворювачі / Костянтин Костянтинович Смаглюк. – Ужгород:
Карпати, 1972. – 112 с.
17. Стойко С.М. Причины ветровалов и буреломов в карпатских ельниках и меры борьбы с ними /
С.М. Стойко // Лесное хозяйство. – 1965. – № 9. – С. 12–15.
18. Geburek T. Conservation and management of forest genetic resources in Europe / T. Geburek, J. Turok. –
Zvolen: Arbora Publishers, 2005. – 693 p.
19. Karkkainen K. The degree of early inbreeding depression determines of the selfing rate at the seed stage –
model and results from Pinus sylvestris (Scots pine) / K. Karkkainen, O. Savolainen // Heredity. – 1993. –
Vol. 71. – P. 160–166.
20. Rajora O.P. Mating system and reproductive fitness traits of eastern white pine (Pinus strobus) in large,
central versus small isolated, marginal populations / O.P. Rajora, A. Mosseler, J.E. Major // Canad. J. Bot. –
2002. – Vol. 80. – P. 1173–1184.
21. Sarvas R. Studies on the seed setting of Norway spruce. / R. Sarvas. – Medd. Nor. Skogforsetksves. – 1957. –
14 (48). – Р. 529–556.
Донецкий ботанический сад НАН Украины Получено 19.07.2010
УДК 581. 14: 582. 475.2
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СЕМЕННОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ PICEA ABIES (L.) KARST.
В ЕСТЕСТВЕННОМ И ИСКУССТВЕННОМ ДРЕВОСТОЯХ
И.В. Макогон, С.Н. Привалихин
Донецкий ботанический сад НАН Украины
Проведен сравнительный анализ семенной продуктивности P. abies в естественном и искусственном древо-
стоях. Выявлено, что у растений в условиях интродукции незначительно снижается показатель количества
полных семян в сравнении с природной популяцией. Отмечен несколько больший процент пустых и недораз-
витых семян у растений искусственного древостоя, что возможно, обусловлено самоопылением растений.
UDC 581. 14: 582. 475.2
COMPARATIVE ANALYSIS OF SEED PRODUCTION OF PICEA ABIES (L.) KARST. IN NATURAL AND
ARTIFICIAL STANDS
I.V. Makogon, S.N. Privalikhin
Donetsk Botanical Garden, National Academy of Sciences of Ukraine
The comparative analysis of seed production of P. abies in natural and artificial stands has been carried out. It has
been revealed that under introduction conditions the figure of the number of full seed falls down in comparison
with natural population. It has been noted that the percentage of empty and deficient seeds of artificial stand is a
bit higher, which can be accounted for by self-pollination of plants.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-65950 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1728-6204 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:59:47Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Донецький ботанічний сад НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Макогон, И.В. Привалихин, С.Н. 2014-07-05T12:49:57Z 2014-07-05T12:49:57Z 2010 Сравнительный анализ семенной продуктивности Picea abies (L.) Karst. в естественном и искусственном древостоях / И.В. Макогон, С.Н. Привалихин // Промышленная ботаника. — 2010. — Вип. 10. — С. 106-109. — Бібліогр.: 21 назв. — рос. 1728-6204 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/65950 581.14: 582.475.2 Проведен сравнительный анализ семенной продуктивности P. abies в естественном и искусственном древостоях. Выявлено, что у растений в условиях интродукции незначительно снижается показатель количества полных семян в сравнении с природной популяцией. Отмечен несколько больший процент пустых и недоразвитых семян у растений искусственного древостоя, что возможно, обусловлено самоопылением растений. The comparative analysis of seed production of P. abies in natural and artificial stands has been carried out. It has been revealed that under introduction conditions the figure of the number of full seed falls down in comparison with natural population. It has been noted that the percentage of empty and deficient seeds of artificial stand is a bit higher, which can be accounted for by self-pollination of plants. ru Донецький ботанічний сад НАН України Промышленная ботаника Сравнительный анализ семенной продуктивности Picea abies (L.) Karst. в естественном и искусственном древостоях Порівняльний аналіз насіннєвої продуктивності Picea abies (L.) Karst. у природному та штучному деревостанах Comparative analysis of seed production of Picea abies (L.) Karst. in natural and artificial stands Article published earlier |
| spellingShingle | Сравнительный анализ семенной продуктивности Picea abies (L.) Karst. в естественном и искусственном древостоях Макогон, И.В. Привалихин, С.Н. |
| title | Сравнительный анализ семенной продуктивности Picea abies (L.) Karst. в естественном и искусственном древостоях |
| title_alt | Порівняльний аналіз насіннєвої продуктивності Picea abies (L.) Karst. у природному та штучному деревостанах Comparative analysis of seed production of Picea abies (L.) Karst. in natural and artificial stands |
| title_full | Сравнительный анализ семенной продуктивности Picea abies (L.) Karst. в естественном и искусственном древостоях |
| title_fullStr | Сравнительный анализ семенной продуктивности Picea abies (L.) Karst. в естественном и искусственном древостоях |
| title_full_unstemmed | Сравнительный анализ семенной продуктивности Picea abies (L.) Karst. в естественном и искусственном древостоях |
| title_short | Сравнительный анализ семенной продуктивности Picea abies (L.) Karst. в естественном и искусственном древостоях |
| title_sort | сравнительный анализ семенной продуктивности picea abies (l.) karst. в естественном и искусственном древостоях |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/65950 |
| work_keys_str_mv | AT makogoniv sravnitelʹnyianalizsemennoiproduktivnostipiceaabieslkarstvestestvennomiiskusstvennomdrevostoâh AT privalihinsn sravnitelʹnyianalizsemennoiproduktivnostipiceaabieslkarstvestestvennomiiskusstvennomdrevostoâh AT makogoniv porívnâlʹniianalíznasínnêvoíproduktivnostípiceaabieslkarstuprirodnomutaštučnomuderevostanah AT privalihinsn porívnâlʹniianalíznasínnêvoíproduktivnostípiceaabieslkarstuprirodnomutaštučnomuderevostanah AT makogoniv comparativeanalysisofseedproductionofpiceaabieslkarstinnaturalandartificialstands AT privalihinsn comparativeanalysisofseedproductionofpiceaabieslkarstinnaturalandartificialstands |