Экология плодоношения деревьев и насаждений.

Новые леса создают главным образом семенным способом. Следовательно, исходный лесокультурный материал – семена.

Плодоношение деревьев и кустарников определяется генетическими факторами и онтогенезом данного индивидуума. Лесные породы в противоположность сельскохозяйственным культурам плодоносят не ежегодно, и урожаи семян из года в год бывают неодинаковыми. Такие лиственные породы, как дуб, бук и хвойные, дают урожаи реже, чем береза, осина и другие лиственные. Неодинаково плодоносят отдельно стоящие деревья в сформированных насаждениях. Годы обильных урожаев семян называют семенными годами.

Плодоношение древесных пород зависит от биологических особенностей и внешних условий среды, которые взаимосвязаны и обуславливают друг друга. К биологическим особенностям относят возраст и генотип дерева. Для устойчивого плодоношения необходимо, чтобы растение прошло юношеский (ювенильный) этап развития, в период которого наблюдается активный вегетативный рост и закладываются генеративные органы. Это происходит тем скорее, чем благоприятнее внешние условия. С возрастом урожайность увеличивается. В перестойном насаждении (этап старения) у деревьев снижается общая жизнедеятельность и соответственно репродуктивная способность.

Периодичность плодоношения – это одна из биологических особенностей, связанных прежде всего с расходом большого количества запасов пластических веществ при формировании обильного урожая. Значительный расход пластических веществ при обильном плодоношении может привести в последующие годы к тому, что, несмотря на достаточное количество заложившихся после урожайного года цветочных почек, многие из них погибают на разных стадиях из-за недостатка питательных веществ. Следовательно, для формирования последующего обильного урожая растению нужно накопить необходимый запас пластических веществ.

На плодоношение деревьев большое влияние оказывают внешние условия среды. К ним относятся климатические, погодные и экологические условия. Последние характеризуются комплексом фактором и прежде всего освещенностью, температурой, влажностью воздуха, плодородием почв, а также особенностью почвенного микроклимата.

Деревья начинают плодоносить в различном возрасте в зависимости от того, растут ли они одиночно или находятся в сомкнутых насаждениях. В первом случае плодоношение начинается раньше, во втором – позднее. На плодоношение деревьев влияют и такие внешние факторы, как повреждение деревьев энтомо- и фитовредителями, антропогенное воздействие и т.п.

Плодоношение насаждений зависит от тех же факторов и условий, что и плодоношение деревьев, а также от состава насаждений их возраста, полноты и количества деревьев разного класса роста. В лучших условиях местопроизрастания насаждения плодоносят чаще, а урожаи выше.

1.2 Способы учета и прогнозирования урожая семян.При производстве лесокультурных работ важно знать имеющийся и ожидаемый урожай семян, а также установить периодичность плодоношения. Это позволяет правильно запроектировать и организовать работы по сбору и переработке лесосеменного сырья (шишек, плодов и т.д.).

Размер имеющегося и ожидаемого урожая шишек, плодов и семян устанавливают путем ежегодного проведения лесохозяйственными предприятиями фенологических наблюдений и учета плодоношения. Эту работу проводят на пробных площадях, которые закладывают в каждой категории лесосеменных объектов. К последним относят постоянные лесосеменные участки (ПЛСУ), лесосеменные плантации, временные лесосеменные участки (ВЛСУ), лесосеки главного пользования и др.

Пробные площади размещают так, чтобы они наиболее полно характеризовали плодоношение наблюдаемого вида. При закладке пробной площади в сомкнутом насаждении необходимо, чтобы одна из ее сторон граничила с лесной поляной, просекой или дорогой.

При фенологических наблюдениях устанавливают сроки массового наступления фаз плодоношения и выявляют причины, которые могут вызвать уменьшение или повреждение урожая. Массовое наступление каждой фазы плодоношения считается с того момента, когда эта фаза наступит более чем у 50 % деревьев и кустарников данного вида на пробной площади.

Учет ожидаемого урожая семян проводят по видимым невооруженным глазом или в бинокль цветкам, завязям и созревающим плодам в период массового цветения (1 фаза), массового образования завязей (2 фаза) и перед началом созревания шишек, плодов и семян (3 фаза). При этом на пробной площади производят глазомерную оценку плодоношения путем определения балла цветения и плодоношения наблюдаемого вида деревьев и кустарников. На ПЛСУ и лесосеменных плантациях для глазомерной оценки плодоношения используют шкалу А.А. Корчагина, а на всех других лесосеменных объектах шкалу В.Г. Каппера.

Глазомерная оценка плодоношения ПЛСУ и лесосеменных плантаций. Оценку плодоношения производят на постоянной пробной площади размером 0,25 га по 15-20 модельным деревьям с разной степенью плодоношения, пользуясь при этом шкалой А.А. Корчагина (таблица 1).

Таблица 1.1 - Шкала глазомерной оценки плодоношения взрослого дерева

После глазомерной оценки 15-20 деревьев по шкале А.А. Корчагина определяют средний балл плодоношения для всей пробной площади как среднее арифметическое баллов плодоношения всех модельных деревьев.

Глазомерная оценка плодоношения ВЛСУ и лесосек главного пользования. Оценку плодоношения производят на временных пробных площадях размером 0,1-0,5 га из такого расчета, чтобы на одной пробной площади было не менее 100 деревьев наблюдаемого вида. При этом определяют балл цветения и плодоношения по шкале В.Г. Каппера, приведенной ниже.

Таблица 1.2 – Глазомерная оценка плодоношения по шкале В.Г. Каппера

По каждой категории лесосеменных объектов (ПЛСУ, лесосеменные плантации, ВЛСУ, лесосеки главного пользования) наблюдаемого вида определяют средневзвешенный балл цветения или плодоношения в лесничестве, лесхозе (леспромхозе, лесокомбинате).

Глазомерная оценка плодоношения по шкалам А.А. Корчагина и В.Г. Каппера не позволяет учитывать и прогнозировать урожай семян в количественном выражении. Поэтому одновременно с глазомерной оценкой плодоношения в III фазе определяют хозяйственно возможный сбор семян в килограммах. Для этой цели используют метод модельных деревьев (по Л.Ф. Правдину).

Метод модельных деревьев. Его применяют для учета плодоношения в лесосеменных объектах, подлежащих рубке (ВЛСУ, лесосеки главного пользования), а также в молодняках, средневозрастных и приспевающих насаждениях естественного и искусственного происхождения.

На пробной площади выделяют учетную площадку 0,10-0,25 га и подсчитывают на ней все плодоносящие деревья наблюдаемого вида. Из них подбирают 5 модельных деревьев, средних по диаметру на высоте груди и по плодоношению (с баллом равным баллу плодоношения на всей пробной площади). На каждом модельном дереве с земли (с помощью полевого бинокля) или, поднявшись по стволу ближе к кроне, подсчитывают все шишки (плоды), находят среднее их количество на одном модельном дереве, умножают его на количество плодоносящих деревьев на учетной площадке и переводят это количество на всю пробную площадь, на 1 га и на всю площадь однородной группы лесосеменного объекта. На ВЛСУ и лесосеках главного пользования шишки (плоды) подсчитывают на срубленных модельных деревьях.

Пользуясь многолетними данными о средней массе одной шишки (плода) и выходе семян, находят ожидаемый урожай семян в килограммах с 1 га и со всей площади однородной группы лесосеменных объектов. При отсутствии многолетних данных среднюю массу одной шишки и выход семян устанавливают по результатам анализа специально заготовленного в период созревания и переработанного образца шишек (плодов) массой 1 кг.

Проведение фенологических наблюдений и учета плодоношения на лесосеменных объектах позволяет определить средневзвешенный балл плодоношения и хозяйственно возможный сбор семян наблюдаемого вида по областям, краям и в целом по стране.

1.3 Фазы созревания и признаки спелости семян.Созревание семян у разных пород наступает в разные сроки года и зависит от биологических особенностей породы, климатических и погодных условий. При этом первоначально семена достигают физиологической зрелости, а затем урожайной спелости. При достижении физиологической зрелости зародыш семени приобретает способность прорастать, но семена находятся на дереве и продолжается их развитие.

Затем наступает урожайная спелость, при которой в семенах заканчивается накопление питательных веществ в виде крахмала, жиров, белков; биологические процессы жизнедеятельности резко замедляются, и семена переходят в состояние вынужденного или глубокого покоя.

При достижении урожайной спелости шишки, плоды или семена определенное время остаются висеть на дереве (у сосны, ели, липы и др.) или опадают (у пихты, березы, тополя, ильмовых, дуба и др.). Показателем зрелости семян и времени их сбора служат морфологические признаки.