В статье автор исследует морфометрию хвои подроста сосны обыкновенной в окрестностях села Бетюнцы и их зависимость от климатических показателей за определенный период.
Ключевые слова: морфометрия хвои, коэффициент корреляции, биоиндикатор.
При оценке состояния окружающей среды многими учёными используется в качестве биоиндикатора сосна обыкновенная. По состоянию хвоинок можно определить условия произрастания и состояние самих деревьев.
Цель: Определение зависимости морфометрических параметров хвои сосны обыкновенной, произрастающей в окрестностях села Бетюнцы Амгинского улуса, от климатических показателей за период 2019–2022гг.
Объект исследования: хвоя подроста сосны обыкновенной в окрестностях села Бетюнцы. Предмет исследования: морфометрия хвои подроста сосны обыкновенной.
Методика исследования.Метод пробных площадок. Метод измерения биометрических показателей случайным способом. Шкалы, предложенные немецким учёным Jager, для класса опада, повреждения и усыхания. Статистические методы.
Результаты исследования.Заложили две пробные площадки. На каждой площадке выбрали по 10 деревьев. Площадка 1: 1-я надпойменная терраса, лиственничник разнотравный. Площадка 2: 2-я надпойменная терраса, лиственничник бруснично-разнотравный (шелкопрядник). Измерили у 10 деревьев: высоту; диаметр ствола у подроста у корневой шейки (измерили окружность стволика и данную величину разделили на число Пи=3,14); возраст (посчитали количество мутовок, к этому количеству прибавили 2 года). Данные записали в таблицу, и нашли средние показатели.
Вывод: На площадке № 1 деревья оказались выше, в среднем на 38,7 см, и ствол диаметра у подростов больше, в среднем на 0,68 см. Это связано: во-первых, с возрастом (средний возраст деревьев на площадке № 1 больше на 1,2 лет); во-вторых, с условиями произрастания. Площадка № 1 находится на склоне 1й надпойменной террасы, площадка 2 — на 2й надпойменной террасе, тип леса — шелкопрядник.
Собрали по 30 хвоинок каждого возраста с деревьев в приготовленные бумажные пакетики. Пакетики подписали: номер дерева, возраст хвои, дата сбора. Измерили у каждой хвоинки длину и ширину по возрастам. Нашли среднюю величину, записали в таблицу. Взвесили 30 хвоинок одного возраста и разделили на 30 штук. Нашли массу одной хвоинки и занесли в таблицу. Таблиц всего 10, по количеству деревьев. В таблицах определили среднюю величину всех параметров и сделали сводную таблицу.
Вывод:Сравнение средней длины хвоинок показало, что средняя длина хвои на площадке № 1 больше средней длины хвои на площадке № 2 на 0,19 см. Сравнение средней ширины хвоинок показало, что средняя ширина хвои на площадке № 1 больше средней ширины хвои на площадке № 2 на 0,04 см. Сравнение средней массы хвои показало, что средняя масса хвои на площадке № 1 больше средней массы хвои на площадке № 2 на 0,02 г.
На побеге отложили 10 см и посчитали количество хвоинок (у сосны обыкновенной количество пар необходимо умножить на 2). Это сделали на побегах разного возраста, где есть хвоя. Густота охвоения побегов показывает приспособленность растений к изменяющимся условиям среды.
Вывод: Сравнение количества хвоинок на 10 см показало, что среднее количество хвоинок на 10 см на площадке № 1 больше среднего количества хвоинок на площадке № 2 на 10,79 штук.
Общий вывод: На площадке № 1 количество хвоинок на 10 см выше, чем на площадке № 2, отсюда следует, что приспособляемость подроста сосны обыкновенной на площадке № 1 лучше. Масса хвои на площадки № 1 выше, чем на площадке № 2 — это значит, что на этой площадке процесс накопления органических веществ идёт лучше.
Классы определяются визуально. Эти шкалы были предложены немецким учёным Jager. Класс опада хвои оценивается по 5-бальной шкале, класс усыхания — по 4-бальной шкале, класс повреждения — по 3-бальной шкале.
Определение классов опада, повреждения и усыхания показали, что деревья сосны обыкновенной, произрастающие на площадках № 1 и № 2, подвержены влияниям внешней среды, но незначительно. На площадке № 1 показатели ниже, это означает меньшее повреждение, опад и усыхание, чем на площадке № 2. Наиболее заметен класс усыхания — 2,26 на площадке № 2.
На площадке № 1 самые высокие показатели длины в возрасте текущего года, ширины — в возрасте 1 года, массы и количества хвоинок на 10 см — в возрасте текущего года, самые низкие массы были отмечены в возрасте 4 лет. Классы опада, повреждения, усыхания близки к 1, хвоинки — без опада, повреждений и усыхания, кроме класса усыхания у 2-летней хвои (2,4).
На площадке № 2 самые высокие показатели длины в возрасте текущего и одного года, ширины — в возрасте 1 года, массы и количества хвоинок на 10 см — в возрасте текущего и одного года, самые низкие массы были отмечены в возрасте 4 лет. Классы опада, повреждения, усыхания близки к 1, хвоинки — без опада, повреждений и усыхания, кроме класса усыхания у 2-летней и 3-летней хвои (2,8 и 2,2).
Средние морфометрические показатели по длине, ширине, массе и количестве хвоинок на 10 см выше на площадке № 1, чем на площадке № 2. Класс опада, повреждения и усыхания немного ниже на площадке № 1, что означает лучшую приспособленность к условиям произрастания. В целом, классы в пределах нормы.
Сопоставили данные по климатическим показателям с сайта «Архив погоды» и нашли зависимость морфометрических параметров сосны от температуры, влажности, количеству осадков и высоты снежного покрова за 2019–2023 годы. Вывод: Минимальное значение температуры наблюдалось в 2021 году: -54,0 (23.01.2021). Максимальное значение — в 2022 году: +35 (29.07.2022). Минимальное значение влажности наблюдалось в 2019 году: 10 % (24.07.2019). Максимальное количество осадков наблюдалось в 2022 году: 28 мм (15.07.2022). Максимальное количество снежного покрова наблюдалось в 2020 году: 46 см (28–29.02.2020). Самая высокая температура была в июле 2022 года (23,2°С). Самое высокое количество осадков было в августе 2019 года (61 мм).
Для определения корреляционной зависимости взята средняя длина хвои, так как этот параметр является наиболее стабильным из количественных признаков хвои. Выводы: На площадке № 1 длина хвои имеет низкую зависимость от температуры, не зависит от количества осадков, имеет низкую зависимость от влажности и высокую корреляционную зависимость от снежного покрова — 0,77. На площадке № 2 длина хвои имеет низкую зависимость от температуры, не зависит от количества осадков, имеет низкую зависимость от влажности и среднюю зависимость от снежного покрова — 0,68.
В заключении, мы пришли к выводу, что:
- Морфометрические показатели хвои сосны обыкновенной на первой площадке больше, чем на второй площадке.
- Классы опада, повреждения и усыхания в пределах нормы (близки к 1), означает лучшую приспособленность к условиям произрастания. На площадке № 2 чуть выше значение класса усыхания.
- Количество хвоинок на 10 см показало лучшую приспособленность к условиям произрастания на площадке № 1. Отсюда следует, что приспособляемость подроста сосны обыкновенной на 1-й надпойменной террасе выше, чем на 2-й надпойменной террасе, и лучше идёт процесс накопления органических веществ.
- Морфометрические параметры выше у хвои текущего года и 1-летней хвои сосны обыкновенной на площадке № 1. Этот показатель у 2-летней и 3-летней хвои снижается из-за дефолиации.
- Вычисление коэффициента корреляции показало:
— низкую зависимость длины хвои от средней температуры воздуха и от средней относительной влажности воздуха на площадках № 1 и № 2;
— высокую корреляционную зависимость длины хвои от высоты снежного покрова на площадке № 1 и среднюю зависимость на площадке № 2;
— длина хвои не зависит от средней суммы осадка на площадках № 1 и № 2.
Наши исследования показали, что подрост сосны обыкновенной на двух площадках благонадёжный, условия для произрастания удовлетворительные, и в будущем здесь вырастет здоровый лес.
Литература:
- Оценка жизненного состояния леса по сосне / А. С. Боголюбов. — Текст: электронный // Studfile.net: [сайт]. — URL: https://studfile.net/preview/4187053/ (дата обращения: 14.12.2023).
