Курс лекций для студентов специальности - Лесные ресурсы и лесоводство

Тип работы: Материал
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 55 страниц
В избранное:

Министерство образования и науки Республики Казахстан

ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
им. Д. СЕРИКБАЕВА

Н.В.Валитова

ЛЕСОСЕМЕННОЕ ДЕЛО

Курс лекций для студентов специальности
5В080700- Лесные ресурсы и лесоводство

Усть-Каменогорск

2012
УДК 63 (075.8)

Валитова Н.В. Лесосеменное дело: Курс лекций для студентов специальности 5В080700- Лесные ресурсы и лесоводство ВКГТУ.- Усть-Каменогорск, 2012.- 53 с.

В курсе лекций рассматриваются закономерности плодоношения лесных насаждений, методы прогнозирования и учета урожаев семян, способы заготовки, правила хранения семян и подготовки их к посеву, создание постоянной лесосеменной базы, описание семян главнейших лиственных и хвойных древесных и кустарниковых пород Республики Казахстан.

Утверждено методическим советом архитектурно-строительного факультета

Протокол № 8 от 01.06.2012 г.

Восточно-Казахстанский
государственный технический
университет им. Д.Серикбаева,
2012

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

4
1 Плодоношение древесных и кустарниковых пород
5
1.1 Основные задачи и перспективы лесного семенного дела
5
1.2 Рост и развитие древесных пород, возраст начала плодоношения
6
1.3 Периодичность в плодоношении древесных пород
8
1.4 Влияние на плодоношение деревьев и насаждений различных факторов
9
2 Урожаи лесных семян, их учет и прогнозирование
10
2.1 Урожаи лесных семян
10
2.2 Учет семян в насаждениях
12
2.3 Прогноз урожаев лесных семян
15
3 Организация постоянной лесосеменной базы
16
3.1 Селекционно-генетические основы организации постоянной лесосеменной базы
16
3.2 Селекционная инвентаризация и отбор плюсовых деревьев и насаждений
19
3.3 Генотипическая проверка плюсовых деревьев и насаждений
21
3.4 Создание объектов постоянной лесосеменной базы
22
4 Заготовка лесосеменного сырья
28
4.1 Группировка плодов по особенностям развития и морфологическим признакам
28
4.2 Выбор насаждений для заготовки семян и оценка их качества
29
4.3 Сроки созревания семян и время заготовки лесосеменного сырья
30
4.4 Технология работ по заготовке лесосеменного сырья
31
5 Переработка лесосеменного сырья, извлечение и очистка семян
33
5.1. Извлечение, обескрыливание и очистка семян хвойных пород
33
5.2. Получение семян из сухих и сочных плодов лиственных пород. Получение семян из сухих плодов и их очистка.
39
6. Хранение и транспортировка семян
42
6.1. Условия хранения семян
42
6.2. Способы хранения семян, семенохранилища
43
7. Показатели качества семян и методы их определения
47
7.1. Паспортизация семян и отбор образцов для проверки посевных качеств
47
7.2. Методы определения посевных качеств семян
48

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
53

ВВЕДЕНИЕ

Основным исходным материалом для воспроизводства лесов и лесоразведения являются семена древесных и кустарниковых растений. Из семян выращиваются лесные культуры путем посева непосредственно на месте будущего леса - на лесокультурой площади, либо их высевают сначала в так называемых лесных питомниках, где из них выращивается посадочный материал -сеянцы и саженцы, которые затем пересаживаются на лесокультурную площадь.
Закономерности плодоношения лесных насаждений, методы прогнозирования и учета урожаев семян, способы заготовки, правила хранения семян и подготовки их к посеву, создание постоянной лесосеменной базы -- все эти вопросы рассматривает лесное семенное дело. Оно является первой составной частью учения о лесных культурах, возникло и развивалось вместе с ним.
За двадцатое столетие трудами ученых и практиков лесоводов лесосеменное дело поднято на значительно более высокий уровень развития: разработаны стандарты на посевные качества семян; организован государственный контроль за соблюдением правил использования семян для производственных посевов; произведено районирование семян ряда древесных пород в Казахстане; исследования свойств и качества семян начаты на молекулярном уровне; многое достигнуто в области механизации сбора и переработки лесосеменного сырья.
Сейчас ученые и лесохозяйственное производство решают новую ответственную и сложную задачу по созданию в республике постоянной лесосеменной базы на селекционно-генетической основе. Решение этой задачи позволит производить заготовку лесных семян, обладающих высокими селекционными качествами, а в дальнейшем перейти на использование сортового посевного материала.
На основе постоянной лесосеменной базы появятся благоприятные возможности для максимальной механизации и автоматизации семенозаготовок и снижения себестоимости лесных семян, а это еще одна важная проблема.
В перспективе лесное семенное дело должно развиться в лесное семеноводство по примеру сельскохозяйственного производства.

1. ПЛОДОНОШЕНИЕ ДЕРЕВЬЕВ И КУСТАРНИКОВ

Основные задачи и перспективы лесного семенного дела

Основным исходным материалом для воспроизводства лесов и лесоразведения являются семена древесных и кустарниковых растений. Из семян выращиваются лесные культуры путем посева непосредственно на месте будущего леса -- на лесокультурной площади, либо их высевают сначала в так называемых лесных питомниках, где из них выращивается посадочный материал -сеянцы и саженцы, которые затем пересаживаются на лесокультурную площадь.
Иногда для создания лесных культур используется не семенной, а вегетативный посадочный материал (черенки), однако вегетативное размножение в лесокультурном производстве занимает весьма малый объем по сравнению с семенным.
В годы максимального лесокультурного производства в Казахстане, когда ежегодно посев и посадка леса производились на площади около 70 тыс. га, объем семенозаготовок составлял только на предприятиях лесного хозяйства примерно 300 тонн в год. От качества семян в большой мере зависит успешность лесокультурного производства в целом. Известно немало случаев, когда незнание или несоблюдение правил заготовки, хранения, переброски семян в иные районы приводили к их гибели, либо к выращиванию лесных культур низкого качества.
Так, например, в северных областях Казахстана в свое время были созданы культуры вяза гладкого из семян, заготовленных в Алма-Атинской области. Эти посадки не образовали хороших насаждений - деревья подмерзали и кустились. В таком лесу нельзя заготовить даже нормальных дров.
Закономерности плодоношения лесных насаждений, методы прогнозирования и учета урожаев семян, способы заготовки, правила хранения семян и подготовки их к посеву, создание постоянной лесосеменной базы -- все эти вопросы рассматривает лесное семенное дело. Оно является первой составной частью учения о лесных культурах, возникло и развивалось вместе с ним.
Первые научные сведения о лесных семенах относятся ко второй половине XVIII века (книга А.Т.Болотова "О рублении, поправлении и заведении вновь лесов", 1766г). В 1869 году утверждается "Положение о сборе семян и их рассылке", в 1886 году установлены нормы всхожести и максимальные цены на семена основных лесообразующих пород.
В 1910 году по инициативе В.Д.Огиевского в Петербурге начала действовать первая в России лесосеменная лаборатория. Она определяла посевные качества семян, разрабатывала эти методы, производила опытные, так называемые, географические посевы семян, присылаемых из разных районов. Впоследствии эти посевы позволили научно обосновать районирование переброски лесных семян в стране.
За двадцатое столетие трудами ученых и практиков лесоводов лесосеменное дело поднято на значительно более высокий уровень развития: разработаны стандарты на посевные качества семян; организован государственный контроль за соблюдением правил использования семян для производственных посевов; произведено районирование семян ряда древесных пород в Казахстане; исследования свойств и качества семян начаты на молекулярном уровне; многое достигнуто в области механизации сбора и переработки лесосеменного сырья.
Сейчас ученые и лесохозяйственное производство решают новую ответственную и сложную задачу по созданию в республике постоянной лесосеменной базы на селекционно-генетической основе. Решение этой задачи позволит производить заготовку лесных семян, обладающих высокими селекционными качествами, а в дальнейшем перейти на использование сортового посевного материала.
На основе постоянной лесосеменной базы появятся благоприятные возможности для максимальной механизации и автоматизации семенозаготовок и снижения себестоимости лесных семян, а это еще одна важная проблема.
В перспективе лесное семенное дело должно развиться в лесное семеноводство по примеру сельскохозяйственного производства.

Рост и развитие древесных пород, возраст начала плодоношения

Деревья и кустарники - многолетние растения. Их жизненный цикл определяется десятками и сотнями лет. Способность к плодоношению у них наступает не сразу после появления из семени, а через определенный, часто длительный период, необходимый для подготовки организма дерева к возможности цвести и развивать плоды и семена. Так, например, сосна обыкновенная в естественных лесах Акмолинской области образует первые шишки в возрасте 15-20 лет, ель Шренка в Северном Тянь-Шане -- в 25-40-летнем возрасте, а саксаул черный впервые зацветает в возрасте около пяти лет.
Начало плодоношения у деревьев характеризует собой наступление зрелости, которой они достигают в результате своего развития. Понятие "развитие" следует отличать от их "роста". Если под ростом понимают увеличение с возрастом размеров и массы дерева (ствола, сучьев, корней), то в результате развития в организме растения происходят часто незаметные глазом внутренние изменения, согласно программе, закодированной в хромосомах клеток, предопределяющей последовательность образования тех или иных признаков или органов. Развитие начинается сразу после оплодотворения яйцеклетки в результате опыления цветков, и активно продолжается в период формирования плодов и семян на дереве и их прорастания после опадения на землю. Зародыш семени превращается в проросток с корешком и семядолями. Настоящих листьев он еще образовать не может. Проходит неделя-другая пока на проростке появится первая пара листочков, напоминающих настоящие листья, свойственные данному виду растения. Еще через некоторое время начинают развиваться настоящие листья. Но в первые годы жизни деревце не способно еще цвести и давать семена. Проходит 5-10, а иногда 30-40 лет, пока в его организме созреют условия для образования генеративных органов -- плодовых почек. Но развитие на этом не кончается. Выражением его продолжения является, например, генеративная ярусность крон у сосны, ели и ряда других древесных видов. Ель Шренка, например, до 25-40лет вообще не способна цвести в лесу. Вступая в пору семеношения, она сначала образует только женские соцветия и только на верхних мутовках кроны. Мужские соцветия еще отсутствуют. С возрастом в средней части кроны появляются и мужские цветы, однако, в верхней части кроны по-прежнему развиваются только женские шишечки. В результате отчетливо обособляются 3 генеративных яруса кроны: верхний -- женский, средний - смешанный, нижний -- мужской. Женский ярус охватывает 7-8 верхних мутовок, смешанный -- следующие 8-9 и мужской -- остальные 12-14. Ниже следует вегетативный ярус, где цветов, как правило, не образуется.
И.В. Мичурин различал у плодовых деревьев 3 возрастных этапа развития: юношеский, зрелости и старения. Первый -характерен неспособностью дерева плодоносить, большой пластичностью и приспособительной способностью к условиям произрастания. Этап зрелости наступает после нескольких первых лет цветения. Он отличается энергичным плодоношением и ростом, хорошей устойчивостью. Приспособительная способность к новым условиям произрастания -- ослаблена. Этап старения проявляется снижением физиологической активности, роста, жизнестойкости и плодоношения.
Для практики особо важен этап зрелости, который у разных пород наступает в различном возрасте. Время начала плодоношения существенно также колеблется в зависимости от условий произрастания: чем они благоприятнее, тем быстрее идет развитие, тем раньше наступает плодоношение. Хорошо освещенные, имеющие большую площадь питания свободно растущие деревья начинают плодоносить значительно раньше чем находящиеся в лесу. Более быстрому развитию способствуют: свет, тепло, плодородие почвы (табл. 1).
В насаждении в первую очередь начинают плодоносить деревья первого класса роста по Крафту, затем второго; деревья же 4 и 5 классов, произрастающие под пологом крон в затенении, развиваются медленно и обычно отмирают, не дав ни одного семени. На юге развитие идет быстрее, чем в более суровых условиях севера. Ель обыкновенная, например, на юге своего ареала начинает цвести в 15-20 лет, а у северной границы - в 80-90.

Таблица 1- Возраст начала плодоношения деревьев (лет)

Древесная порода
На свободе
В насаждении
Саксаул черный
5-6
5-10
Абрикос обыкновенный
5-7
8-10
Береза повислая
5-10
12 - 20
Сосна обыкновенная
10 - 15
12 - 20
Лиственница сибирская
10 - 15
20 - 30
Ель Шренка
20 - 25
30 -40
Кедр сибирский
20 - 30
30 - 50
Дуб черешчатый
20 - 30
40 - 50

Заканчивается этап зрелости у сосны обыкновенной к 80 годам, у ели европейской - к 100, у березы - к 60, у осины -- к 50 годам. У яблони Сиверса в Джунгарском Алатау, по В.И.Инфантьеву (1960), плодоношение заметно снижается с 80, а у абрикоса обыкновенного -- с 40-50 лет.

1.3 Периодичность в плодоношении древесных пород

Для нужд лесного хозяйства семена требуются ежегодно. Однако урожаи в лесу по годам сильно колеблются. Бывают годы с обильным плодоношением, - так называемые семенные годы, бывают неурожайные, когда семян образуется очень мало. Между ними могут быть годы со средними или слабыми урожаями семян. Такая неравномерность носит название периодичности плодоношения древесных и кустарниковых пород.
Периодичность в плодоношении разных пород может не совпадать: семенной год у сосны может оказаться неурожайным для ели или лиственницы. Не совпадают они и по различным районам большого ареала той или иной породы, что часто наблюдается в саксаульниках или в насаждениях ели Шренка по разным ущельям.
Вообще строгой периодичности в плодоношении даже одной и той же породы нет. Семенные годы повторяются то чаще, то реже, иногда следуют один за другим; иногда подряд бывают несколько неурожайных лет. Однако, при длительных наблюдениях можно установить определенную закономерность. У сосны обыкновенной, например, обильные и хорошие урожаи семян повторяются в среднем через 2-3 года, у ели Шренка -- через 4-5 лет; дуб на западе Казахстана дает обильные урожаи желудей 1 раз в 6-7 лет. Урожаи кедра сибирского в Восточном Казахстане повторяются через 4-5, а лиственницы сибирской -- через 6-7 лет. Яблоня и абрикос в горах Северного Тянь-Шаня хорошо плодоносят раз в 2-3 года.
Чем же можно объяснить это явление? На образование плодов дерево расходует большое количество питательных веществ. С.С.Пятницкий подсчитал, что у дуба, например, вес желудей составляет 30-50% от массы прироста древесины за год; у сосны -- вес шишек с семенами -- 25-40%. Наблюдались случаи задержки роста деревьев в очень урожайные годы.
Таким образом, дерево должно расходовать большое количество питательных веществ на свой рост, цветение, развитие плодов, а также на закладку плодовых почек для урожая будущего года. Не всегда в лесной обстановке они могут обеспечить себя таким питанием. По данным М.А.Проскурякова (1965), после обильных урожаев в хвое ели Шренка заметно снижается содержание фосфора, а перед семенными годами -- значительно повышается. После обильного плодоношения деревья должны как бы "отдохнуть", "собраться с силами" для нового хорошего урожая. Но это не единственная причина. Большое влияние на колебание семенных лет оказывают внешние воздействия: климат, погода, вспышки вредителей и т.д.
В условиях благоприятного теплого климата семенные годы повторяются чаще, чем в суровых. Дуб в Алматы на поливе хорошо плодоносит почти ежегодно, а в Западном Казахстане - через 6-7 лет. В горах Северного Тянь-Шаня часто можно наблюдать, как заморозки почти полностью губят урожаи яблони Сиверса и абрикоса даже в случае обильного цветения. Холодное и сырое лето в Восточном Казахстане часто затрудняет вызревание семян пихты сибирской, снижая ожидаемые хорошие урожаи. Таким образом, периодичность в плодоношении древесных пород определяется целым комплексом внутренних и внешних факторов. Преодоление ее - задача лесного семенного дела.

1.4. Влияние на плодоношение деревьев и насаждений различных факторов

Степень плодоношения древесных пород могут характеризовать следующие основные показатели: повторяемость семенных и неурожайных лет, количество семян, образующихся на 1 га лесонасаждения, качество семян -- их всхожесть, содержание пустых семян, масса 1000 штук. Как на рост и развитие растений, так еще в большей мере на их плодоношение оказывают влияние факторы внешней среды. С ухудшением климата, с понижением среднегодовой температуры воздуха снижается и плодоношение древесных пород. Мы уже говорили о значительно более редких урожаях желудей дуба близ г. Уральска по сравнению с г. Алматы. А.П.Тольский приводит данные о повторяемости семенных лет у сосны при продвижении ее с юго-запада Европейской России на северо-восток: в Брянской области -- через 3 года, в Московской - через 6, в Куйбышевской - через 7 лет. На северной границе ареала семенные годы у нее повторяются еще реже - через десятки лет. Чем холоднее климат, тем более мелкими развиваются плоды, тем хуже качество семян. Средняя масса 1000 шт. семян ели обыкновенной под Харьковом - 8г., под Петербургом - 5г, на Кольском полуострове - 2г. Климат изменяется и с поднятием в горы: от теплого и сухого к более холодному и влажному. Как с продвижением с юга на север, так и в горах количественные и качественные показатели урожаев семян существенно ухудшаются.
В таблице 2 приведены данные о качестве семян ели Шренка в условиях Северного Тянь-Шаня. Они показывают, что с поднятием в горы снижается масса 1000 семян, их лабораторная всхожесть и возрастает примесь пустых.

Таблица 2 - Качество семян ели Шренка в зависимости от абсолютной высоты мест произрастания ее насаждений

Абсолютная высота, м
Масса 1000 штук семян, г
Всхожесть семян, %
Примесь
пустых семян, %
1960
6,94
72
15
2200
6,08
68
18
2430
4,84
32
31
2600
4,71
20
37
Кроме климата на плодоношение древесных пород определенное влияние оказывают почвенно-грунтовые условия, которые характеризуются типами леса и производительностью насаждений -- бонитетами. В одинаковых климатических условиях лучше плодоносят деревья в насаждениях I и II бонитета на более богатых почвах. По данным В.Г.Каппера (1936), в Сиверском лесхозе Ленинградской области урожаи семян сосны и ели в течение 4 лет в насаждениях I и II бонитета были в 2-8 раз более высокими, чем в условиях IV -- V бонитетов. Примерно к такому же выводу пришла Т.П.Некрасова (1960), изучая семеношение кедра сибирского по типам леса. Значительно хуже были урожаи в кедровниках низких бонитетов (по болотам).
Однако бывают случаи, когда более высокие урожаи семян наблюдаются на более бедных почвах. Так, по данным Г.М. Разливалова (1966), в Восточном Казахстане урожай семян в кедраче по коренным горным породам У бонитета составил 288 кгга, а в кедровнике черничниковом III бонитета -- 238 кг, т.е. на 17% меньше. Дело в том, что в первом случае, произрастая на южных склонах, деревья были лучше освещены и получали больше тепла, чем во втором.
По данным казахстанских контрольно-семенных станций, за 1948-1963 гг., масса 1000 семян сосны в более благоприятных условиях Абуго-Тобольских боров оказалась в 1,3 раза меньше, чем в более засушливых опустыненных Абу-Тургайских, на крайнем юго-западном окончании ленточных боров Обь-Иртышского междуречья. Л.Н. Грибанов (1965) считает, что увеличение веса семян сосны на территории Казахстана является результатом ее приспособления к недостатку почвенного увлажнения: больший запас питательных веществ в семенах позволяет всходам успеть достичь корнями более влажных почвенных горизонтов.
Заметное влияние на урожаи и качество семян оказывают условия опыления цветов, складывающиеся в лесу.
У многих древесных пород проявляется половой диморфизм, когда одни особи образуют только мужские цветы, а другие -- только женские (тополя, облепиха). В этом случае урожаи зависят от числа деревьев-опылителей в насаждении. Если их недостаточно, образуется много пустых семян, без зародышей (партенокарпия -- у лиственных пород, партеноспермия - у хвойных). Недоопыление женских цветов возможно и у однодомных видов в тех случаях, когда мужские и женские цветы открываются неодновременно (береза), или при редком стоянии деревьев, не способных к самоопылению, ксеногамных (лиственница сибирская, ель Шренка). Опыление может снижаться из-за затяжных дождей в период цветения или от заморозков. У сосны, ели, лиственницы, березы, тополей пустые семена не опадают и могут сильно засорять основную массу хороших полнозернистых семян. Существенно могут снижать урожаи вспышки вредителей и болезней лесных семян, таких, как лиственничная муха, огневка шишковая, ржавчинные грибы, поражающие до 90% еловых шишек, гриб Sclerotinia betulae - до 80-90% семян березы. Часть урожаев семян расхищается птицами, белками особенно в малоурожайные годы. Все это следует учитывать при организации семенозаготовок.

Контрольные вопросы:
Что понимается под развитием древесных видов и как оно влияет на плодоношение; приведите примеры, характеризующие развитие деревьев?
Что такое периодичность плодоношения и от чего оно зависит?
Как изменяется плодоношение насаждений с увеличением абсолютной высоты мест их произрастания?

2. УРОЖАИ ЛЕСНЫХ СЕМЯН, ИХ УЧЕТ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ

2.1. Урожаи лесных семян

Под урожаем лесных семян понимают их количество, образовавшееся в данном конкретном году на 1га насаждения. Это понятие следует отличать от урожайности древесных пород и лесонасаждений, под которой понимают количество семян, образующееся в среднем за многолетний период наблюдений на одном дереве или на 1га леса. Урожаи принято выражать в тысячах штук семян (обычно при решении задач, связанных с естественным возобновлением леса) и в весовых единицах - для лесокультурных целей.
Урожаи семян лесных древостоев складываются из урожаев отдельных деревьев этого насаждения. Как уже говорилось, лучше всего плодоносят деревья опушечные и I класса роста (по Крафту), затем -- деревья II, потом III класса. Основную же часть урожая дают деревья II класса (около 55% в сосняках, и 35% в ельниках, по В.П.Тимофееву), поскольку их в насаждениях больше всего. Деревья I класса дают 14-26% общего урожая. На отставшие в росте экземпляры IV-V классов Крафта приходится всего около 1-2% общего урожая семян (Огиевский, 1949).
На структуру размещения урожая внутри древостоя большое влияние оказывают индивидуальные наследственно обусловленные особенности деревьев. Даже при сравнительно близких размерах одни из них отличаются обильными урожаями, другие ежегодно дают небольшое количество семян. Так, по данным В.П.Тимофеева, в 150-летнем ельнике на площади 0,12 га из 76 деревьев имели шишки лишь 39, причем 7 наиболее обильно плодоносящих дали 50% всего урожая. Три дерева II класса Крафта одинакового диаметра образовали разное количество шишек - 830, 127 и 21 (Заборовский, 1955).
Определенное влияние на урожайность лесных насаждений оказывает густота стояния деревьев или полнота. Высокополнотные сомкнутые древостой образуют значительно меньше семян, чем более разреженные, в которых каждое дерево имеет большую площадь питания и значительно лучше освещено. По данным И.А.Пальгова (1975), например, в ельниках Заилийского Алатау VI класса возраста средний урожай семян при полноте 0,5 составил 14 кгга против 8 кгга при сомкнутости крон 0,7. Считается, что лучше всего плодоносят насаждения при полноте 0,5-0,6. В силу периодичности плодоношения урожаи семян подвержены колебаниям от полного отсутствия семян до значительных размеров. Для практики лесокультурного производства важно знать как возможные пределы этих колебаний, так и среднюю урожайность, установленную за ряд лет наблюдения.
Урожаи семян сосны в зависимости от лесорастительных условий колеблются от минимального 0,2-1,0 кгга до обильного 20 кгга в семенные годы. В среднем 90 -- 120 летние древостой дают 2-6 кг семян на га. Ель в годы обильных урожаев, как правило, образует больше семян, чем сосна. По данным В.П.Тимофеева, в Брянском опытном лесничестве за 20 лет максимальный урожай составил 72,7 кгга, а средний - 6,5 кг. Ель Шренка в горах Северного Тянь-Шаня, по данным ИА.Пальгова (1975), в семенные годы дает 36 кг семян на га, в неурожайные -- 0,1-1,0 кг, а в среднем -- от трех до четырнадцати - в зависимости от возраста насаждения.
Лиственница сибирская в Восточном Казахстане в семенные годы образует на 1га до 40 кг семян в насаждениях I-II бонитета и до 35 кг -- III бонитета, а в среднем -- 18 -- 10 кгга (Лагов, 1962). Урожаи кедровых орехов в Сибири составляют 30 -- 60 кг с 1 га в зависимости от района произрастания. В Восточном Казахстане, по данным Разливалова Г.М. (1966), кедр лучше всего плодоносит в кедровниках травяных -- до 190 кг с 1 га; в менее благоприятных условиях, в кедровниках черничниковых -- до 140 кг. В горных пихтовых лесах Восточных Саянов в семенные годы урожаи пихты достигают 48 кгга, а в среднем составляют 13,5 кг.
По исследованиям Дьяченко, в Южной Киргизии в сомкнутых 80-летних насаждениях грецкого ореха в долинах собирают около 300 кг семян с 1 га, а в нижней части гор -- 260. По данным С.М.Аблаева (1992), в Узбекистане в средние по урожайности годы в 70 -- 120-летних фисташниках с 1 га собирают от 5 до 90 кг орешков. Урожаи семян березы в Ленинградской области колеблются от 3 до 13 кгга, а в Брянской -- доходят до 44 (Заборовский, 1955).

2.2 Учет семян в насаждениях

Для практических и научных целей в лесосеменном деле важно уметь с достаточной точностью определять фактический урожай семян той или иной древесной породы. Это необходимо при изучении периодичности плодоношения, при проектировании работ по семенозаготовкам, при расчете площади лесосеменной базы и др. В разработке методов учета количества образовавшихся семян в лесных насаждениях принимали участие такие ученые, как Н.А.Соболев, М.М.Орлов, В.Д.Огиевский, Л.Ф.Правдин, а в Казахстане ИА.Пальгов.
Все известные способы учета урожаев семян можно разделить на 4 группы: метод сплошного сбора, по модельным деревьям, по опавшим плодам и семенам и метод относительной оценки урожая.
Метод сплошного сбора плодов и семян заключается в том, что в изучаемом насаждении в характерном месте закладывают пробную площадь размером 0,5 -- 0,25 га, срубают на ней все деревья, собирают все шишки или плоды, извлекают из них семена, определяют их количество и вес и переводят результаты на 1 га. Это наиболее точный метод, позволяющий не только установить урожай семян, но и изучить его структуру в насаждении, выяснить особенности плодоношения отдельных деревьев. Однако он и наиболее трудоемкий. Кроме того, его можно применить лишь однократно в конкретном древостое. Поэтому используется он главным образом в научных целях. В лесокультурной же практике используются другие, менее точные, но и менее трудоемкие методы.
В группе использования модельных деревьев различают два основных метода: Н.А.Соболева - по модельным деревьям и Л.Ф.Правдина -- по среднему модельному дереву.
В первом случае на пробной площади в 0,5 - 0,25 га проводится сплошной перечет деревьев (плодоносящих и неплодоносящих отдельно) с разделением по классам Крафта. Затем в каждом классе вырубают модельные деревья в количестве 10% от их числа в классе. На срубленных деревьях производят учет шишек, плодов или семян и рассчитывают их среднее количество, приходящееся на одно дерево данного класса, а затем на все деревья. Недостатками этого метода являются: значительная трудоемкость, большое число срубаемых деревьев и субъективность при отнесении деревьев к тому или иному классу Крафта.
Метод среднего модельного дерева Л.Ф.Правдина был предложен им на основании установленной им прямо пропорциональной зависимости между диаметром дерева и урожаем семян на нем. Для ели эта зависимость выразилась уравнением вида:
Z = 15,7d - 189, где:(1)
Z -- искомое количество шишек;
d -- соответствующий диаметр дерева.
Исходя из этого, Л.Ф.Правдин считает, что среднее по размерам (по высоте и диаметру) дерево в насаждении будет средним и по урожайности. Однако, учитывая индивидуальную генотипическую изменчивость деревьев в лесу, он предложил использовать для учета урожая семян 5 модельных деревьев.
Практически этот метод сводится к следующему: на пробной площади в 0,5 - 0,25 га, заложенной в характерном насаждении, производится сплошной перечет деревьев и рассчитывается среднее дерево по высоте и диаметру. Затем на той же площади (или рядом с ней) подбирается 5 моделей, близких по размерам к среднему, которые срубаются, или с них собираются все шишки и плоды без рубки. Общее количество собранных плодов делится на 5, в результате устанавливается их среднее количество на одном дереве, а потом этот урожай умножается на число деревьев на всей пробной площади и переводится на 1 га насаждения. Подсчитав среднее число семян в одной шишке (или плоде) и установив массу 1000 семян, легко весь урожай выразить в весовых единицах.
Заслуживают внимания, так называемые, учетно-статистические методы определения урожаев семян, основанные на том, что на пробной площади проводится оценка плодоношения каждого дерева в отдельности, а затем от частного переходят к общему. В этом случае предлагается при помощи бинокля просматривать крону каждого дерева и по специальным таблицам оценивать количество плодов на них, а затем пересчитывать урожай на 1 га насаждения. Эти методы дают приемлемые результаты применительно лишь к конкретным условиям (для которых составлены таблицы), кроме того, они весьма субъективны -- зависят от остроты зрения, опыта и внимательности наблюдателя. В практике они не нашли пока широкого применения.
В следующей группе методов учета урожаев семян различают два: семеномеров и учетных площадок. Их особенность состоит в том, что урожай определяется не по количеству плодов на деревьях, а по числу опадающих семян после созревания.
Метод семеномеров был предложен еще М.М.Орловым и усовершенствован позже В.Д.Огиевским (1949) для опадающих легких семян таких пород, как сосна, ель, береза, ильмовые, рассевающих семена равномерно по площади. Семеномер представляет из себя жестяную или пластмассовую четырехгранную воронку с улавливающей поверхностью 0,5x0,5м; скошенные книзу боковины заканчиваются узкой горловиной 10x10 см, перекрытой сверху сеткой для защиты опавших семян от мышей и птиц и закрытой снизу снимающейся крышкой (рис.1). Их расставляют равномерно или группами по 4 семеномера в количестве 100 штук на пробной площади 0,25 га. Учет семян производится через каждые 5-7 дней и заканчивается после того, как прекратится их опадение.
Для древесных пород с тяжелыми плодами, таких как дуб, грецкий орех, абрикос, яблоня вместо семеномеров используют учетные площадки размером 5x5 м каждая. Перед опадением плодов площадки очищают и собранные листья укладывают по их границам. Зная суммарную площадь всех семеномеров или площадок, и количество собранных с нее семян или плодов, можно подсчитать урожай на пробной площади и на га. Однако следует иметь в виду, что у ряда пород (сосна, ель, береза) выпадают не все семена. До 2% их остается в шишках или сережках. При 100 семеномерах ошибка определения урожая семян составляет в неурожайные годы 10%, а в семенные -- 5% (Огиевский, 1949).

Таблица 3 - Шкала для оценки урожаев лесных насаждения (В.Г.Калпера)
Баллы и характер урожая
Состояние плодоношения на деревьях:

одиночных и на опушке
в сомкнутых насаждениях
0 -- неурожай
шишек, плодов и семян нет
шишек, плодов и семян нет
1 -- очень плохой
есть в неболь шом количестве
встречаются в ничтожном количестве
2 -- слабый
удовлетворительное
слабое
3 -- средний
удовлетворительное
удовлетворительное
4 -- хороший
обильное
хорошее
5 -- очень хороший
обильное
обильное

В группе методов относительной оценки урожаев семян известно два: фенологический - В.Г.Каппера и пробных ветвей - Н.С.Нестерова. Они характерны тем, что урожай выражается при их использовании не в конкретных единицах (кг, тыс. шт.), а в условных - баллах (хороший, средний, плохой). Наблюдения ведутся глазомерно на постоянных, выделенных для этой цели участках. В.Г.Каппер предложил шестибалльную шкалу оценки урожаев, основанную на существующих различиях в урожайности деревьев на опушках и единичных, с одной стороны, и растущих в сомкнутых древостоях - с другой (табл. 3). Для кустарников используется трехбалльная шкала: урожай хороший, средний или плохой. Этот метод требует от наблюдателя опыта, хорошего глазомера и навыка в определении балла плодоношения, чтобы субъективная ошибка была минимальной.
Второй метод относительной оценки урожая -- метод пробных ветвей состоит в том, что еще до созревания плодов с 10 -- 20 хорошо развитых деревьев I класса роста в насаждении, или с одиночно стоящих секатором-сучкорезом срезают по несколько ветвей длиной около метра. Затем находится суммарная длина всех ветвей и подсчитывается число плодов на них. Показателем урожая служит среднее количество плодов, приходящееся на 1 метр длины ветви. Для большей объективности оценки урожаев семян лиственных пород можно пользоваться шкалой И.И. Раца (1938), составленной для условий Украины (табл. 4).

Таблица 4 - Шкала урожайности некоторых лиственных пород для Украины
Порода
Плод
Среднее число плодов на 1 м ветви при баллах

1- очень плохой
2-плохой
3-средний
4-хороший
5-очень хороший
дуб
желудь
до 1
2-4
5-12
13-25
Больше 25
клен
кисть
доЗ
4-8
9-25
26-50
больше 50
береза
сережка
до 1
1-2
3-7
8-15
больше 15
2.3 Прогноз урожаев лесных семян

Под прогнозированием урожаев семян понимают заблаговременное предсказание размера предстоящего урожая. Оно имеет большое значение не только для проведения подготовительных мероприятий к семенозаготовкам в лесхозах, но и для организации и осуществления мер содействия естественному возобновлению леса, поскольку эти меры бывают эффективными лишь в годы обильных или хороших урожаев семян.
Различают кратковременные и долгосрочные прогнозы. Первые предвидят урожай за полгода до его наступления или раньше, вторые - за более длительные сроки. Чаще всего весной по обилию цветения можно с определенной долей вероятности судить о предстоящем в текущем году урожае семян плодовых, ильмовых, кленовых и других лиственных пород. Для этой цели используют описанные уже методы учета урожаев путем фенологических наблюдений, по пробным ветвям, учетно-статистических методов, проводя наблюдения в момент цветения этих пород.
За год до созревания можно прогнозировать урожаи семян ели по обилию генеративных почек в кронах деревьев. Для ели Шренка прогноз семеношения по женским почкам был разработан и предложен производству в 1975 году доцентом КазСХИ И.А.Пальговым. Он основан на учете женских почек за год до созревания семян. В этом методе сочетаются два описанных нами способа учета плодоношения насаждений -- среднего модельного дерева и пробных ветвей. Учет женских почек производится в конце сентября - начале октября на пяти пробных ветвях каждого из 15 средних модельных деревьев, выделяемых для этой цели на постоянной пробной площади или на семенном участке. Женские почки у ели Шренка закладываются на 13 -- 18 верхних мутовках женского и смешанного генеративных ярусов кроны. В качестве учетных используются по одной наиболее развитой ветви из шестой -- десятой мутовок, считая от вершины. Важно знать места расположения женских почек на ветках и их отличие от мужских и вегетативных (ростовых).
Побеги, несущие женские почки, занимают концевую часть длины скелетной ветви (около одной трети), чем резко отличаются от мужских, которые развиваются в средней ее части на побегах второго -- четвертого порядков. По внешнему виду женские почки четко отличаются от ростовых куполообразной формой. По размерам они превышают их в 1,7 раза и хорошо видны на побегах, будучи не закрытыми сверху хвоей. По внутреннему строению они также ясно отличаются от мужских и ростовых почек, что отчетливо видно на рисунке 2.
И.А.Пальговым (1973) установлена тесная корреляционная связь между средним количеством женских почек на пяти пробных ветвях пятнадцати модельных деревьев ели Шренка и урожаем шишек, приходящемся на одно дерево в следующем году. Она выражается следующим уравнением:
у = а + bх, где:(2)
у -- ожидаемое в следующем году среднее число шишек на одно модельное дерево;
х - среднее число почек, приходящихся на 5 пробных ветвей1модельных деревьев;;
постоянные коэффициенты "а" и "b" рассчитываются опытным путем при организации лесосеменного участка или пункта прогнозирования один раз в 3 - 5 лет.
Зная размер пробной площади и количество деревьев ... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.