RU EN

Меню страницы:

Статьи 2022 г.

Ключевые слова:
Pinus sylvestris L., закручивание ствола дерева, косослой, асимметрия корневой системы
Страницы:
33–40

Реферат

УДК 57.054: [57.032+58.018] 674.032.16

Шавнин С. А.1, Голиков Д. Ю.1, Монтиле А. А.1, Капралов А. В.2, Григорьева А. В.2 Взаимосвязи морфологических характеристик корней и косослоя заболони ствола у деревьев сосны обыкновенной, произрастающих в условиях верхового болота // Сибирский лесной журнал. 2022. № 1. С. 33–40.

DOI: 10.15372/SJFS20220103

© Шавнин С. А., Голиков Д. Ю., Монтиле А. А., Капралов А. В., Григорьева А. В., 2022

Основные цели работы – определить наличие и оценить характер связей асимметрии строения корневой системы с закручиванием ствола дерева; изучить характер взаимосвязей между морфологическими характеристиками латеральных корней первого порядка, ствола и косослоя заболони на примере деревьев сосны обыкновенной, произрастающих в естественном насаждении в экстремальных для данного вида гидротермических условиях верхового болота (Средний Урал, Россия). У двух групп деревьев VI класса возраста, не имеющих и имеющих внешние признаки косослоя (32 и 38 деревьев группах соответственно), измеряли: диаметры ствола без коры у шейки корня и на расстоянии 1.3 м от нее; высоты; углы наклона древесных волокон и длины косослойной части ствола, а также высоты, на которой она начинается; количество латеральных корней первого порядка, их периметры и углы между ними. Для анализа строения корневой системы использовали показатели ее асимметрии по расположению в пространстве, а также по характеристикам радиального роста. Величины показателей рассчитывали, как средние для данного дерева пропорции отличия либо углов межу отдельными корнями, либо периметров корней от среднего значения соответственно. Установлено, что вариабельность морфологических характеристик корней и характер их взаимосвязей отличаются у закрученных и незакрученных деревьев. Оценка взаимосвязей отдельных характеристик позволила выявить 5 отличий между двумя изучаемыми группами по наличию статистически значимых корреляций (R = 0.34–0.52). Косослой ствола возникает в процессе роста дерева и его образование не зависит непосредственно от строения системы корней первого порядка. Появлению косослоя способствуют относительно малое количество латеральных корней и низкая пространственная асимметрия корневой системы. Существуют положительные корреляции между длиной косослоя ствола и характеристиками роста корней, включая максимальную толщину корня и асимметрию периметров корней. 

Текст статьи


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ (REFERENCES)

Боровиков А. М., Уголев Б. Н. Справочник по древесине / под ред. Б. Н. Уголева. М.: Лесн. пром-сть, 1989. 296 с. [Borovikov A. M., Ugolev B. N. Spravochnik po drevesine (Timber handbook) / B. N. Ugolev (Ed.). Moscow: Lesn. prom-st (Timber Industr.), 1989. 296 p. (in Russian)].

Кайбияйнен Л. К., Хари П. Сбалансированность системы водного транспорта у сосны обыкновенной. I. Пути движения влаги в ксилеме // Лесоведение. 1985. № 5. С. 23–28 [Kaybiyaynen L. K., Khari P. Sbalansirovannost’ sistemy vodnogo transporta u sosny obyknovennoy. I. Puti dvizheniya vlagi v ksileme (The balance of water transport system in Scots pine. I. Moisture paths in xylem) // Lesovedenie (For. Sci.). 1985. N. 5. P. 23–28 (in Russian with English abstract)].

Судачкова Н. Е., Милютина И. Л., Романова Л. И., Семенова Г. П. Влияние низкой температуры почвы на морфогенез вегетативных органов Pinus sylvestris (Pinaceae) // Бот. журн. 2005. Т. 90. № 9. С. 1436–1444 [Sudachkova N. E., Milyutina I. L., Romanova L. I., Semenova G. P. Vliyanie nizkoy temperatury pochvy na morfogenez vegetativnykh organov Pinus sylvestris (Pinaceae) (Influence of low soil temperature on the morphogenesis of vegetative organs Pinus sylvestris (Pinaceae)) // Bot. zhurn. (Bot. J.). 2005. V. 90. N. 9. P. 1436–1444 (in Russian with English abstract)].

Тюкавина О. Н., Евдокимов В. Н. Корневая система сосны обыкновенной в условиях северотаежной зоны // ИВУЗ. Лесн. журн. 2016. № 1. C. 55–65 [Tyukavina O. N., Evdokimov V. N. Kornevaya sistema sosny obyknovennoy v usloviyakh severotaezhnoy zony (Root system of Scots pine in the north taiga zone) // IVUZ. Lesn. zhurn. (For. J.). 2016. N. 1. P. 55–65 (in Russian with English abstract)].

Чиндяев А. С. Гидролесомелиоративные стационары в Уральском учебно-опытном лесхозе УГЛТУ. Екатеринбург: УГЛТУ, 2008. 80 с. [Chindyaev A. S. Gidrolesomeliorativnye statsionary v Uralskom uchebno-opytnom leskhoze UGLTU (Hydroforestry platforms in the Ural educational and experimental forestry department of the Ural State Forest Engineering University). Yekaterinburg: UGLTU (Ural St. For. Engineer. Univ.), 2008. 80 p. (in Russian)].

Шавнин С. А., Овчинников И. С., Голиков Д. Ю., Монтиле А. А., Галако В. А., Власенко В. Э. Явление поворота ствола в процессе роста у древесных растений (на примере Pinus sylvestris L. и Picea obovata Ldb.) // Сиб. экол. журн. 2018. Т. 25. № 1. С. 89–97 [Shavnin S. A., Ovchinnikov I. S., Golikov D. Yu., Montile A. A., Galako V. A., Vlasenko V. E. Yavlenie povorota stvola v protsesse rosta u drevesnykh rasteniy (na primere Pinus sylvestris L. i Picea obovata Ldb.) (Phenomenon og tree stem rotation during growth process of woody plants (based on the example of Pinus sylvestris L. and Picea obovata Ldb.)) // Sib. Ecol. J. 2018. V. 25. N. 1. P. 72–78 (in Russian with English abstract)].

Шиятов С. Г., Ваганов Е. А., Кирдянов А. В., Круглов В. Б., Мазепа В. С., Наурзбаев М. М., Хантемиров Р. М. Методы дендрохронологии. Часть I. Основы дендрохронологии. Сбор и получение древесно-кольцевой информации: учеб.-метод. пособие. Красноярск: КрасГУ, 2000. 80 с. [Shiyatov S. G., Vaganov E. A., Kirdyanov A. V., Kruglov V. B., Mazepa V. S., Naurzbaev M. M., Khantemirov R. M. Metody dendrokhronologii. Chast’ I. Osnovy dendrokhronologii. Sbor i poluchenie drevesno-koltsevoy informatsii: ucheb.-metod. posobie (Dendrochronology methods. Part I. Fundamentals of dendrochronology. Collecting and obtaining tree-ring information: tutorial). Krasnoyarsk: KrasGU (Krasnoyarsk St. Univ.), 2000. 80 p. (in Russian)].

Alia R., Gil L., Pardos J. A. Perfomance of 43 Pinus pinaster Ait. provenances on 5 locations in Central Spain // Silvae Gen. 1995. V. 44. Iss. 2–3. P. 75–81.

Balneaves J. M., De la Mare P. J. Root patterns of Pinus radiata on five ripping treatments in a Canterbury forest // New Zealand J. For. Sci. 1989. V. 19. N. 1. P. 29–40.

Blaise F., Fourcand T., Stokes A., Reffye P. de. A model simulating interactions between plant shoot and root architecture in non-homogeneous environment // The supporting roots of trees and woody plants: Form, function and physiology / A. Stokes (Ed.). Netherlands: Kluwer Acad. Publ., 2000. P. 195–207.

Cermak J., Kucera J. Scaling up transpiration data between trees, stands and watersheds // Silva Karelica. 1990. Iss. 15. P. 101–120.

Coutts M. P. Root architecture and tree stability // Plant & Soil. 1983. V. 71. Iss. 1–3. P. 171–188.

Coutts M. P., Nielsen C. C., Nicoll B. C. The development of symmetry, rigidity and anchorage in the structural root system of conifers // The supporting roots of trees and woody plants: Form, function and physiology / A. Stokes (Ed.). Netherlands: Kluwer Acad. Publ., 2000. P. 3–17.

Coutts M. P., Walker C., Burnand A. C. Effects of establishment method on root form of lodgepole pine and Sitka spruce and on the production of adventitious roots // Forestry. 1990. V. 63. Iss. 2. P. 143–159.

Danjon F., Khuder H., Stokes A. Deep phenotyping of coarse root architecture in R. pseudoacacia reveals that tree root system plasticity is confined within its architectural model // PLos One. 2013. V. 8. Iss. 12. e 83548.

Fournier M., Bailléres H., Chanson B. Tree biomechanics: growth, cumulative prestresses and reorientations // Biomimetics. 1994. V. 2. N. 3. P. 229–251.

Garrido F., Martin R. S., Lario F. J., Sierra-de-Grado R. Root structure and biomass partitioning in tilted plants from twisted- and straight-stemmed populations of Pinus pinaster Ait. // Trees. 2015. V. 29. Iss. 3. P. 759–774.

Harris J. M. Spiral grain and wave phenomena in wood formation. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 1989. 215 p.

Henderson R., Ford E. D., Renshaw E., Deans J. D. Morphology of the structural root system of Sitka spruce. I. Analysis and quantitative description // Forestry. 1983. V. 56. Iss. 2. P. 121–135.

Lehnebach R., Beyer R., Letort V., Heuret P. The pipe model theory half a century on: a review // Ann. Bot. 2018. V. 121. Iss. 5. P. 773–795.

Matthes U., Kelly P. E., Ryan C. E., Larson D. W. The formation and possible ecological function of stem strips in Thuja occidentalis // Int. J. Plant Sci. 2002. V. 163. N. 6. P. 949–958.

Mellerowicz E. J., Baucher M., Sundberg B., Boerjan W. Unraveling cell wall formation in the woody dicot stem // Plant Mol. Biol. 2001. V. 47. Iss. 1. P. 239–274.

Nadezdina N. Integration of water transport pathways in a maple tree: responses of sap flow to branch severing // Ann. For. Sci. 2010. V. 67. Iss. 1. P. 107.

Nadezdina N., Cermak J. Responses of sap flow rate along tree stem and coarse root radii to changes of water supply // The supporting roots of trees and woody plants: Form, function and physiology. Developments in plant and soil sciences / A. Stokes (Ed.). V. 87. Springer, Dordrecht, 2000. P. 227–238.

Nadezdina N., Cermak J. Instrumental methods for studies of structure and function of root systems in large trees // J. Exp. Bot. 2003. V. 54. Iss. 387. P. 1511–1521.

Nicoll B. C., Easton E. P., Milner A. D., Walker C., Coutts M. P. Wind stability factors in tree selection: distribution of biomass within root systems of Sitka spruce clones // Wind and Trees / M. P. Coutts, J. Grace (Eds.). Cambridge, UK: Cambridge Univ. Press, 1995. P. 276–292.

Richter Ch. Wood characteristics: description, causes, prevention, impact on use and technological adaptation. Basel: Springer Int. Publ., 2015. 222 p.

Richter G. L., Monshausen G. B., Krol A., Gilroy S. Mechanical stimuli modulate lateral root organogenesis // Plant Physiol. 2009. V. 151. N. 4. P. 1855–1866.

Rinn F. TSAP version 3.5. Reference manual. Computer program for tree ring analysis and presentation. Heidelberg, 1996.

Shavnin S. A., Ovchinnikov I. S., Golikov D. Yu., Montile A. A., Galako V. A., Vlasenko V. E. Phenomenon of trunk twist during the growth of woody plants (using the example of Pinus sylvestris L. and Picea obovata Ldb.)) // Contemp. Probl. Ecol. 2018. V. 11. N. 1. P. 72–78 (Original Rus. text © S. A. Shavnin, I. S. Ovchinnikov, D. Yu. Golikov, A. A. Montile, V. A. Galako, V. E. Vlasenko, 2018, publ. in Sib. Ekol. Zhurn. 2018. N. 1. P. 89–97).

Shinozaki K., Yoda K., Hozumi K., Kira T. A quantitative analysis of plant from: the pipe model theory. I. Basic analyses // Jap. J. Ecol. 1964a. V. 14. Iss. 3. P. 97–105.

Shinozaki K., Yoda K., Hozumi K., Kira T. A quantitative analysis of plant form: the pipe model theory. II. Further evidence of the theory and its application in forest ecology // Jap. J. Ecol. 1964b. V. 14. Iss. 4. P. 133–139.

StatSoft Inc., 2007. https://www.statistica.com/en/

Stokes A., Ball J., Fitter A. H., Brain P. Coutts M. P. An experimental investigation of the resistance of model root systems to uprooting // Ann. Bot. 1996. V. 78. Iss. 4. P. 415–421.

Stokes A., Mattheck C. Variation of wood strength in tree roots // J. Exp. Bot. 1996. V. 47. N. 5. P. 693–699.

Venturas M. D., Sperry J. S., Hacke U. G. Plant xylem hydraulics: What we understand, current research, and future challenges // J. Integrat. Plant Biol. 2017. V. 59. N. 6. P. 356–389.

Zimmermann M. H. Xylem structure and the ascent of sap. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 1983. 146 p.


Вернуться к списку статей