.

Особливості розвитку лісових порід підродини Maloideae в умовах урбанізованих територій західного регіону України: Автореф. дис… канд. с.-г. наук /

Язык: украинский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
0 2977
Скачать документ

УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ЛІСОТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Мельник Юрій Анатолійович

УДК 630*181:630*892.5

ОСОБЛИВОСТІ РОЗВИТКУ ЛІСОВИХ ПОРІД
ПІДРОДИНИ MALOIDEAE В УМОВАХ УРБАНІЗОВАНИХ
ТЕРИТОРІЙ ЗАХІДНОГО РЕГІОНУ УКРАЇНИ

06.03.01 – Лісові культури, селекція, насінництво

Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата сільськогосподарських наук

Львів – 1999

Дисертацією є рукопис

Робота виконана на кафедрі лісових культур і деревинознавства Українського державного лісотехнічного університету Міністерства освіти України

Науковий керівник – доктор сільськогосподарських наук, професор Рябчук Василь Петрович, Український державний лісотехнічний університет, завідувач кафедри лісових культур і деревинознавства

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор Калініченко Олександр Анастасійович, Національний аграрний університет, завідувач кафедри дендрології і охорони природи;
доктор сільськогосподарських наук Леонтяк Григорій Прокопович, Чечельницький експериментальний ДЛГ державного лісогосподарського об’єднання “Вінницяліс”, директор

Провідна установа – Інститут екології Карпат НАН України, м. Львів

Захист відбудеться 20 жовтня 1999 р. о 1200 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.072.02 в Українському державному лісотехнічному університеті за адресою: 290057, Львів, вул. генерала Чупринки, 103, зал засідань.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Українського державного лісотехнічного університету за адресою: 290057, Львів, вул. генерала Чупринки, 101.

Автореферат розісланий 20 вересня 1999 р.

Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради Зеленський М.Н.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. З огляду на те, що дикорослі плодові рослини є невід’ємним компонентом лісових фітоценозів, зелених насаджень і широко використовуються як рослинна сировина, актуальним є вивчення їх еколого-біологічних особливостей в умовах урбанізованих територій.
У науковій літературі недостатньо теоретично обгрунтована динаміка плодоношення внаслідок сумісної дії еколого-біологічних факторів, а також анатомічних і фізіолого-біохімічних показників, біометрії вегетативних і репродуктивних органів плодових на підставі наявності кореляційних зв’язків. Відсутні дані з підвищення ефективності фітомеліоративних насаджень за рахунок впровадження в зелені насадження дикорослих видів.
Об’єктами наших досліджень стали найпоширеніші лісові породи підродини Яблуневих (Maloideae), а саме: глід одноматочковий (Crataegus monogyna Jacq.), горобина звичайна (Sorbus aucuparіa L.), груша звичайна (Pyrus communіs L.) і яблуня лісова (Malus sylvestrіs Mіll.), які в західному регіоні України є основними видами для отримання рослинної сировини багатоцільового призначення, ефективними фітомеліоративними породами.
Поліфункціональне значення дикорослих видів, потреба в збільшенні об’ємів заготівлі рослинної сировини визначили основні напрями досліджень щодо вирішення ряду наукових і практичних питань плодоношення рослин підродини Яблуневих.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота пов’язана з розробкою науково-дослідних робіт кафедри, а саме: “Шляхи збільшення і раціонального використання харчових, лікарських і технічних недеревних компонентів лісових екосистем” (№ UA01001938Р) і “Розробка заходів для збереження популяцій та підвищення продуктивності недеревних компонентів у лісових фітоценозах” (№ 0195U007032).
Мета і задачі дослідження. Вивчення інтегрованого впливу еколого-біологічних чинників на ріст і розвиток дикорослих плодових рослин і розробка методів прогнозування плодоношення в умовах урбанізованих територій.
Для досягнення поставленої мети передбачено дослідити:
– флористичний склад деревних рослин родини Розових в розрізі підродин;
– інтродукцію й акліматизацію лісових видів в умовах міста;
– фенологічні особливості розвитку дикорослих видів в умовах урбанізованих територій;
– біометричні показники вегетативних і генеративних органів рослин;
– приріст деревини за діаметром, її макро- та мікробудову як показники життєдіяльності досліджуваних видів;
– оводненість вегетативних і репродуктивних органів дикорослих рослин як чинник впливу на плодоношення;
– вміст пігментів пластид у листках лісових видів як критерій стану деревних рослин;
– життєздатність пилку в умовах урбанізованого середовища як чинник плодоношення;
– плодоношення та методи його прогнозування;
– залежність плодоношення від сумісної дії комплексу факторів.
Наукова новизна одержаних результатів. На підставі значного експериментального матеріалу та його аналізу вивчено й охарактеризовано особливості функціонування лісових порід в умовах урбанізованих територій. Виявлено закономірності формування генеративної сфери та розроблені методи прогнозування плодоношення. Складено статистично достовірні рівняння регресії для визначення плодоношення рослин. Встановлено кореляційні зв’язки між плодоношенням і чинниками, що його зумовлюють. Уперше в західному регіоні України досліджено анатомічну будову деревини лісових порід в умовах урбанізованих територій.
Практичне значення одержаних результатів. Розроблено і впроваджено у виробництво “Рекомендації з агротехніки вирощування дикорослих плодових” з метою скорочення терміну отримання стандартних саджанців на 1-2 роки. Запропоновано шестибальну шкалу визначення рівнів акліматизації дерев і чагарників за етапами онтогенезу. Розроблені “Рекомендації з прогнозу врожаю плодів і насіння деревних порід” методом “мінімального відносного приросту пагонів” дають можливість передбачити кількісні показники плодів і насіння за 10-12 місяців, що дає змогу заздалегідь здійснювати планування їх заготівлі.
Особистий внесок здобувача. Основна частина експериментального матеріалу на пробних площах зібрана безпосередньо автором. Теоретичні положення, постановка задачі, обробка і аналіз експериментального матеріалу з теми досліджень виконані автором. Дослідження макро- та мікробудови деревини проводилися в лабораторії деревинознавства кафедри лісових культур і деревинознавства, вмісту пігментів пластид – в лабораторії фізіології рослин кафедри лісівництва, життєздатності пилку – в лабораторії насінництва ботанічного саду УкрДЛТУ особисто автором.
Апробація результатів дисертації. Основні положення роботи та результати досліджень були оприлюднені на науково-технічних конференціях УкрДЛТУ (Львів, 1994 – 1999), міжнародних конференціях “Лісотехнічна освіта і наука на рубежі XXI століття” (Львів, 1995), “Лесная наука на рубеже XXI века” (Гомель, 1997), міжнародній науково-практичній конференції “Проблеми лікарського рослинництва” (Лубни, 1996), наукових конференціях “Паркові ландшафти: інтродукція, архітектурні та біолого-екологічні аспекти функціонування” (Біла Церква, 1993), “Інтродукція харчових і кормових рослин” (Київ, 1994), “Вивчення онтогенезу рослин природної та культурних флор у ботанічних закладах Євразії” (Київ-Львів, 1994, 1995), конференції “Значення та перспективи стаціонарних досліджень для збереження біорізноманітності” (Львів, 1998).
Публікації. Результати дисертації опубліковані у двох наукових журналах, 7 збірниках наукових праць, 6 матеріалах і тезах конференцій. За матеріалами дисертації опубліковано 15 праць, у т.ч. 6 – у фахових виданнях.
Структура і обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, 7 розділів, висновків і рекомендацій, списку використаних джерел, який включає 266 найменувань. Повний обсяг роботи 183 сторінки машинописного тексту, 6 рисунків, 34 таблиці, 3 додатки.

ЗМІСТ РОБОТИ
ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМИ, МЕТОДИКА ТА ОБ’ЄКТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дикорослі плодові деревно-чагарникові рослини є невід’ємним компонентом лісових фітоценозів. Вони виконують як суто лісівничі функції, так і збільшують загалом продуктивність лісів. Відома роль дикорослих плодових як оптимізаторів ландшафтів.
Урбанізація супроводжується витісненням із зелених насаджень аборигенних деревних видів і заміною їх посухо- і газостійкими екзотами, а у внутрішньоквартальних насадженнях також плодовими.
Переважна більшість досліджень розвитку деревно-чагарникових порід на урбанізованих територіях стосувалась питань стійкості окремих видів (у т.ч. і плодових) до токсичних емісій (Антипов, 1957,1979; Николаевский, 1964, 1979; Илькун, 1971, 1978; Кулагин, 1974; Тарабрин, 1980; Сергейчик, 1984; Сергейчик, Сергейчик, 1990) і заходи до її підвищення (Бондаренко, Данько, 1982; Хьюстон, 1982; Пастернак, Ворон, Мазепа, 1987).
Теоретичні основи і практичні заходи інтродукції деревних рослин узагальнили Н.О. Базилевська та А.М. Маурінь (1984), які показали, що в процесі акліматизації відбувалися зміни ритму розвитку рослин та генотипні зміни.
Сезонний розвиток рослин дає можливість визначити особливості функціонування плодових як у лісових, так і у зелених насадженнях. Детальні дослідження з даного питання проведені багатьма дослідниками (Бейдеман, 1974; Булыгин, 1979, 1982; Рябчук, 1985,1987,1995).
Входження рослин у генеративну фазу розвитку пов’язують з розвитком вегетативної сфери, а цвітіння як з фотоперіодом, так і з завершенням росту вегетативних пагонів (Лир, Польстер, Фидлер, 1974) і з гормональною теорією розвитку рослин (Чайлахян, 1988).
Будова деревини може служити показником стану деревних рослин в умовах урбогенного середовища. У зоні промвикидів різко знижується тривалість камбіальної активності (Лобжанидзе и др., 1990).
Внаслідок вивчення та критичного аналізу літературних джерел, які в ряді випадків мають різні погляди та неспівпадаючі судження, можна зробити висновок, що в них відсутнє або недостатньо глибоко висвітлене питання функціонування лісових порід в умовах урбанізованого середовища.
Методика досліджень. Теоретичні та експериментальні роботи проведені з використанням екологічних, лісівничих, таксаційних, фенологічних, фізіологічних, анатомічних і математичних методик.
Лiсiвничо-таксацiйну характеристику деревостанiв вивчали за загальноприйнятими методами (Анучин, 1977). З метою вивчення розвитку генеративних органів плодових урбанізованих територій дослідження проводилися в розрізі чотирьох еколого-фітоценотичних поясів (ЕФП), виділених за В.П. Кучерявим (1991): I ЕФП – приміські ліси; ІІ ЕФП – міські лісопарки і паркові насадження, великі зелені масиви; ІІІ ЕФП – невеликі парки, міські сквери, насадження всередині житлових кварталів; IV ЕФП – деревні насадження вулиць і площ, що не сформували фітоценотичного покриву.
Мікрокліматичні показники вивчали одночасно під кронами біогруп, на відкритих місцях у межах насаджень (галявини) і на відкритих місцях поза насадженнями згідно методики В.І. Віткевича (1962). Для вимірювання температури і вологості повітря використовували аспіраційний механічний психрометр МВ-4М, освітленості – люксметр Ю-116.
Проведення й аналіз фенологічних спостережень базувались на роботах вітчизняних і закордонних вчених (Шиголев, Шиманюк, 1949,1962; Шнелле,1961; Зайцев, 1974,1981; Шульц, 1981). При проведенні спостережень реєстрували наступні фази з їх підфазами: 1 – вегетативну; 2 – бутонізації; 3 – квітування; 4 – плодоношення.
Для характеристики плодів визначали такі показники: довжину черешка, діаметр та довжину плоду, масу в свіжозібраному і повітряно-сухому стані та абсолютну вологість плодів. Плоди відбирали із середнього ярусу з периферійних частин крони в кінці серпня – вересні, коли плоди досягали знімальної стиглості.
Відбір взірців деревини з наступним їх мікропрепаруванням здійснювали за існуючими методиками (Яценко-Хмелевский, 1954; Лобжанидзе, 1989). Будову деревини вивчали з урахуванням наступних ксилотомічних ознак: середня ширина річних шарів і їх кількість в 1 см; діаметр порожнин судин, кількість судин в одиниці площі (1 мм2), частка судин в об’ємі стовбура.
Відбір взірців і визначення оводненості пагонів проводили за методиками, викладеними в роботах (Дадыкин, 1973; Гусев, 1974; Сулейманов, 1974). Протягом вегетаційного періоду з кожної дослідної рослини щомісяця відбирали з пагонів 15 взірців. Після цього взірці зважували, висушували в сушильній шафі до постійної маси.
Вміст зелених і жовтих пігментів пластид визначали в ацетонових екстрактах на спектрофотометрі СФ-16 в 6-кратній повторності (Починок, 1976). Зразки відбирали в серпні з південно-західної сторони з верхньої частини крони з пагонів останнього року приросту. Кількість хлорофілів “а”, “b” і каротиноїдів розраховували на абсолютно суху масу.
Визначення життєздатності пилку проводили шляхом пророщування його в 0.3 М розчині сахарози й 1%-ному розчині желатину (Пятницкий, 1961). Підрахунок пророслих і непророслих пилкових зерен проводили на кожному предметному скельці в п’яти полях зору; відсоток пророслих зерен обчислювали від їх загальної кількості.
Методика прогнозування плодоношення базується на кількісному обліку квіток, зав’язей, зелених і стиглих плодів на модельній гілці (Топпер, Булыгин, 1977).
Для з’ясування впливу приросту пагонів на плодоношення рослин на кожній дослідній рослині робили 35–40 замірів приросту пагонів за останній і передостанній роки (Смирнов, 1964; Молчанов, Смирнов, 1967).
Результати дослідів оцінювали статистичними методами за допомогою кореляційного та регресивного аналізів. Достовірність різниці перевіряли за критеріями Стьюдента та Фішера. Статистичну обробку здійснювали за методиками Г.Н. Зайцева (1978), Б.О. Доспєхова (1979).
Об’єкти досліджень. Польові дослідження здійснювали протягом 1993–1999 рр. на території підприємств лісової галузі та зелених насаджень Львівської та Івано-Франківської областей. Закладено 36 постійних пробних площ з наявністю лісових видів підродини Яблуневих: глоду одноматочкового, горобини звичайної, груші звичайної, яблуні лісової.
Характеристика природних умов західного регіону України. На підставі огляду літератури розглянуті географічне положення, геологічна будова, грунтове покриття, клімат, рослинність, типи лісу (Бережний, Шишова, 1968; Гуменюк, 1968; Проць-Кравчук, 1968; Андрущенко, 1970; Генсірук, 1992; Герушинський, 1996). Аналіз природно-кліматичних умов свідчить про наявність сприятливого режиму для виростання лісових видів підродини Яблуневих.

ЕКОЛОГО-БІОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ЛІСОВИХ ПОРІД
ПІДРОДИНИ MALOIDEAE

Класифікаційна схема факторів, що впливають на плодоношення дикорослих видів розроблена на основі відомих методик (Постоловський, 1995; Рябчук, 1996) і показана на рис.1.

Рис.1. Фактори плодоношення лісових порід

Загальна характеристика підродини Maloideae
Загальна характеристика підродини Maloideae наведена за класифікацією А.Л. Тахтаджяна (1981,1987).

Особливості функціонування лісових порід в умовах міста
Дикорослі породи є постійними компонентами лісових і зелених насаджень і відіграють важливу роль у формуванні і функціонуванні окремих рослинних угрупувань і біоценозів. В екстремальних умовах такі види як глід одноматочковий, горобина звичайна, груша звичайна і яблуня лісова при інтродукції їх у міське середовище адаптуються і розвиваються відповідно до програм, притаманних їх розвитку в умовах природних рослинних угруповань. Досліджувані види задовільно поновлюються природним шляхом не лише у лісових насадженнях, але й у міських фітоценозах при відповідних умовах.

Роль і значення видів підродини Maloideae в народному господарстві
З метою збільшення участі досліджуваних видів у складі як лісових, так і зелених насаджень нами розроблено і впроваджено у виробництво раціональні методи вирощування садивного матеріалу глоду, горобини, груші, яблуні, в т.ч. і спосіб розпіковування проростків у шкільному відділенні. Даний спосіб дає можливість на 1-2 роки скоротити термін вирощування стандартного матеріалу.

Інтродукція та акліматизація лісових порід в умовах міста
З метою визначення рівня акліматизації інтродукованих видів нами пропонується шестибальна (від 0 до 5 балів) оцінка пристосування до нових умов існування, в основу якої покладено дані розвитку рослин на всіх етапах онтогенезу. Найвищим рівнем акліматизації (5 балів) оцінюється пристосування видів, які у своєму розвитку в нових умовах проходять усі основні етапи онтогенезу. Фрагмент шкали рівнів акліматизації інтродуцентів за етапами онтогенезу наведено в табл.1.
Таблиця 1
Шкала рівнів акліматизації інтродуцентів
Бал Етапи
онтогенезу Рівень акліматизації
Р = (5+Ео) / 2 Стан розвитку
інтродуцентів
5 L+I+J+V+G
Рослини цвітуть, плодоносять, дають самосів
1 L-I-J-V-G
Рослини відмирають на стадії сходів
Примітка. P – рівень акліматизації; Eo – сума етапів онтогенезу.
Етапи онтогенезу: L – латентний; I – іматурний; J – ювенільний; V – віргінальний; G – генеративний.

Використання даної шкали в лісовому і зеленому господарствах уже на перших етапах інтродукції дає можливість визначити придатність інтродуцента для його практичного використання, а також способи введення його в культуру.

ВПЛИВ ЕКОЛОГІЧНИХ УМОВ УРБАНІЗОВАНИХ ТЕРИТОРІЙ
НА РІСТ І РОЗВИТОК ЛІСОВИХ ПОРІД
Фенологічні особливості розвитку
За початком вегетації, її тривалістю на дослідних пробних площах порівняно з контролем аномальних відхилень у розвитку деревно-чагарникових порід не виявлено. Тривалість розвитку (початок сокоруху-опадання всього листя) змінюється в межах 245 (яблуня лісова) – 257 діб (глід одноматочковий). Існує певна різниця в розвитку рослин, але вона суттєво не впливає на їх візуально фіксовані ознаки. Названі породи мають широку екологічну амплітуду місцевиростання, задовільно ростуть і розвиваються на урбанізованих територіях.

Біометричні показники вегетативних органів
В умовах урбанізованого середовища у глоду одноматочкового довжина і ширина листка достовірно збільшилась (відповідно 15.7; 22.4%). У груші звичайної дані показники достовірно зменшились (9.5; 17.6%), у горобини звичайної довжина листка достовірно зменшилась (6.6%) з одночасним збільшенням його ширини (24.5%). Достовірних змін за досліджуваними параметрами у яблуні лісової не виявлено. У глоду одноматочкового і горобини звичайної маси свіжозібраного і сухого листків достовірно збільшились (18.0; 72.3% і 17.5; 18.0%), у груші звичайної – достовірно зменшились (23.5; 20.9%), у яблуні лісової – практично не змінились. Абсолютна вологість листків достовірно зменшилась у горобини і груші (5.6; 6.7%).

Біометричні показники генеративних органів
За параметричними показниками плодів спостерігається загальна тенденція до зменшення довжини черешка (14.5-19.1%), діаметра (5.4-21.6%) і довжини плоду (2.7-26.3%) у всіх досліджуваних видів за винятком глоду одноматочкового (діаметр плоду збільшився на 5.7%). Маси як свіжозібраного, так і сухого плоду у горобини, груші і яблуні достовірно зменшились (11.8-18.5%), а у глоду одноматочкового – достовірно збільшились (4.4%). Достовірне зменшення відбулося за абсолютною вологістю плоду у глоду, горобини і яблуні (7.6-15.3%), а збільшення – у груші (24.2%).

Будова деревини як показник життєдіяльності рослин
Середня ширина річних шарів у глоду одноматочкового, горобини звичайної і груші звичайної достовірно зменшилася (11.5-35.2%), у яблуні лісової – достовірно збільшилась (44.0%). Кількість річних шарів в 1 см у глоду, горобини і груші достовірно збільшилась (10.0-49.2%), у яблуні – достовірно зменшилася (32.2%). На дослідних пробних площах виявлено тенденцію до зменшення діаметрів порожнин судин як у радіальному так і тангентальному напрямах, що підвищує силу їх капілярності, хоч і швидкість водного потоку при цьому зменшується. У всіх досліджуваних порід достовірно збільшується кількість судин в 1 мм2 (2.6-16.5%), що є необхідним для забезпечення висхідного і низхідного транспорту речовин. Провідна система стовбура при загальному зменшенні діаметрів судин нарощує їх кількість. Для всіх порід частка судин в об’ємі стовбура коливається в межах 21.0-26.9%, що є нормою для листяних розсіяносудинних порід.

ФІЗІОЛОГО – БІОХІМІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ РОЗВИТКУ
ЛІСОВИХ ПОРІД В УМОВАХ УРБАНІЗОВАНИХ ТЕРИТОРІЙ
Оводненість пагонів лісових порід
Дані динаміки оводненості пагонів плодових в умовах міста і в лісових насадженнях свідчать, що найбільше води в однорічних пагонах накопичується в період їх інтенсивного росту в довжину (травень-червень) і становить для глоду 107.5% і 113.1%, для горобини 129.3% і 125.4%, для груші – 113.9% і 118.2% , для яблуні 131.1% і 135.8%. Найменшого значення даний показник набуває, здебільшого, в зимовий період.

Вміст пігментів пластид у листках лісових порід
Серед механізмів екологічної адаптації важливу роль відіграють структурні зміни апарату фотосинтезу. Найбільше на умови урбанізованих територій за вмістом хлорофілу “а” відреагували глід одноматочковий і горобина звичайна. Даний показник у дослідних рослин достовірно зменшився (23.5; 25.1%). У груші звичайної і яблуні лісової вміст хлорофілу “а” достовірно зменшився на 7.1; 9.7%. Вміст хлорофілу “b” суттєво зменшився в умовах урбанізованих територій у горобини звичайної та яблуні лісової (22.3; 24.1%). Дещо менше, але достовірне зменшення даного показника відзначено у глоду одноматочкового і груші звичайної (5.4; 9.7%). Сума хлорофілів “а”+”b” достовірно зменшилась у всіх без винятку досліджуваних видів на 8.3-26.1%. Вміст каротиноїдів “с” достовірно зменшився у глоду, груші й яблуні (11.1-13.0%) і суттєво не змінився у горобини (5.7%). Відношення хлорофілів до каротиноїдів характеризується досить значними величинами (4.04-4.60) і свідчать про те, що в плодових видів в умовах урбанізованих територій порівняно з лісовими насадженнями на одиницю каротиноїдів синтезується менше хлорофілів.

ПЛОДОНОШЕННЯ І ПРОГНОЗУВАННЯ ВРОЖАЮ
ЛІСОВИХ ПОРІД В УМОВАХ УРБАНІЗОВАНИХ ТЕРИТОРІЙ
Розвиток генеративних органів лісових порід
Особливість формування пилку полягає в тому, що в умовах міста всі види формують чоловічі гамети досить високої життєздатності, з найвищими показниками у І-ІІ ЕФП і найнижчими у ІV ЕФП.
В умовах урбанізованого довкілля в горобини звичайної за кількістю квітів суттєвої різниці не відмічено. На стадії формування зав’язей, нестиглих і стиглих плодів дана різниця складає 7.2-25.4% і є суттєвою. У процентному відношенні найбільш відчутна зміна кількісних показників зав’язей (15.3%): вона дещо нівелюється на стадії формування нестиглих і стиглих плодів і складає 5.7-9.2% до контролю (рис. 2).

Рис.2. Залежність показників плодоношення від квітування у горобини звичайної

У груші звичайної і яблуні лісової спостерігається майже однакова тенденція до різкого зменшення всіх кількісних показників генеративних органів впродовж вегетаційного сезону. У глоду одноматочкового як одної з найстійкіших порід кількісні показники квітів, зав’язей, нестиглих і стиглих плодів достовірно збільшились.

Прогноз формування генеративних органів лісових видів
Як теоретичні, так і практичні питання нормального функціонування фітоценозів, у т.ч. формування насіння і природне відновлення, можуть бути успішно вирішені лише при наявності даних про періоди рясного плодоношення деревних рослин. Нами розроблено і пропонується новий спосіб визначення строків (років) масового формування генеративних органів деревних рослин методом “мінімального відносного приросту пагонів”. Основним принципом пропонованого способу є використання порушення порівняно сталого співвідношення між радіальним і лінійним приростами пагонів у період інтенсивного формування генеративних органів. Мінімального значення дана величина набуває в рік, який передує рокові інтенсивного (масового) плодоношення рослин.
Мінімальне співвідношення радіального і лінійного приростів випадає на рік, за яким настає рік масового формування генеративних органів. Якщо мінімальне співвідношення припадає на рік “n”, то роком масового формування генеративних органів буде рік “n+1″(табл.2).
Таблиця 2
Прогноз формування генеративних органів методом
“мінімального приросту пагонів” горобини звичайної
Показник Біометричні дані вегетативних та генеративних органів
1992 1993 1994 1995 1996 1997
d, мм 15.5 12.5 9.0 6.5 4.0 –
d, мм 3.0 3.5 2.5 2.0 2.5 –
l= l, см 17.0 21.0 13.0 12.0 12.0 –
d/ l 0.178 0.168 0.192 0.172 0.208 –
n квітів, шт. – 270.1 304.7 215.9 288.6 196.8
N плодів, шт. – 85.4 141.1 85.0 107.2 86.4
Примітка. d – діаметр пагону, d – річний приріст пагону за діаметром (радіальний), l – довжина пагону, l – річний приріст пагону за довжиною (лінійний), n – кількість квітів; N – кількість плодів.

У різних видів період між роками масового формування генеративних органів буває різним, однак для однієї і тієї ж породи він залишається сталим. Прогнозування врожаю, на прикладі глоду одноматочкового, даним методом показано на рис.3, де відображено як величину різниці приростів, так і амплітуду періоду між урожайними роками.

Рис. 3. Періоди формування плодів глоду одноматочкового

Інтенсивне плодоношення лісових порід в умовах Львова відбувається в яблуні лісової один раз за три роки, у глоду одноматочкового і груші звичайної – один раз за два роки, а у горобини звичайної – щорічно.
ЗАЛЕЖНІСТЬ ПЛОДОНОШЕННЯ ВІД КОМПЛЕКСУ ФАКТОРІВ
Плодоношення відбувається під сумісною дією еколого-біологічних чинників, біометричних показників вегетативних і генеративних органів, фізіолого-біохімічних показників, макро- і мікроструктурних ознак деревини, а також положення в системі рослин. Усі чинники, що входять до вище перелічених груп діють комплексно і одночасно. Важко визначити головний фактор, вплив якого найбільш суттєвий. Тому логічно розглядати вплив факторів у їх сукупності і визначати частку кожного з них зокрема.
Частка впливу факторів і показників, що зумовлюють плодоношення наведена в табл.3. Найсуттєвішими чинниками, що впливають в умовах урбанізованих територій на плодоношення глоду, є показники мікробудови (83%) і макробудови (49%) деревини. У горобини істотно впливають на плодоношення показники мікробудови деревини (79%), параметрів плодів (49%) і листків (45%). Найбільше впливають на плодоношення груші показники мікробудови деревини (76%), біометричні показники листків (45%) і їх параметри (38%). У яблуні на процес формування генеративної сфери впливають показники мікро- (92%) і макробудови (86%) деревини, а також – вмісту пігментів пластид у листках (46%).
Таблиця 3
Частка впливу (R2) факторів і показників на плодоношення
Показники
плодоношення Глід
одноматочковий Горобина звичайна Груша
звичайна Яблуня
лісова
Параметри листків
0.19
0.34 0.45
0.18 0.38
0.27 0.34
0.07
Біометричні показники листків 0.09
0.21 0.05
0.17 0.45
0.16 0.30
0.16
Параметри плодів
0.05
0.04 0.49
0.11 0.07
0.37 0.20
0.25
Біометричні показники плодів 0.10
0.03 0.22
0.25 0.01
0.10 0.29
0.19
Показники макробудови деревини 0.49
0.07 0.30
0.13 0.07
0.30 0.86
0.21
Показники мікробудови деревини 0.83
0.98 0.79
0.53 0.76
0.32 0.92
0.22
Ступінь оводненості пагонів 0.24
0.03 0.26
0.01 0.10
0.01 0.06
0.05
Вміст пігментів пластид у листках 0.35
0.31 0.35
0.16 0.13
0.30 0.46
0.18
Примітка. Чисельник – дослідні пробні площі (урбанізовані території), знаменник – контрольні пробні площі (лісові насадження).

У лісових насадженнях відсутній значний вплив ступеня оводненості пагонів досліджуваних видів на формування генеративної сфери у всіх без винятку порід (1-5%) порівняно з урбанізованими територіями, де цей показник коливається в межах від 6% – у яблуні до 26% – у горобини. Очевидно, це пояснюється меншим дефіцитом вологи у лісовому середовищі і пов’язано з більш розвиненою провідною системою деревини, про що свідчить частка впливу показників мікробудови деревини (13-53%), за винятком глоду як найстійкішого до умов урбанізованого середовища виду.
Для кожного з досліджуваних видів в умовах урбанізованих територій існує своя певна комбінація факторів, що впливають на плодоношення. Але беззаперечно провідними з них є показники мікро- і макробудови деревини, параметрів і вмісту пігментів пластид у листках.
Отримані нами результати не протирічать інтуїтивному уявленню про фактори, які впливають на плодоношення, що є побічним підтвердженням вірно вибраного підходу та надійності кореляційно-регресивного аналізу.

ВИСНОВКИ
Отримані результати дають змогу, стосовно дослідженої частини західного регіону України, зробити висновки та рекомендації виробництву:
1. Дендрофлора родини Розових представлена 135 таксонами, в т.ч. 30 автохтонними і 105 інтродукованими видами і їх відмінами. Найширше представлена підродина Яблуневих (68 таксонів), дещо вужче – Сливових (27), Спірейних (22) і Розових (18). За життєвими формами 60 видів належать до дерев і 75 – до чагарників.
2. В умовах урбанізованого середовища найбільш поширеними представниками підродини Яблуневих є глід одноматочковий, горобина звичайна, груша звичайна, яблуня лісова, що відзначаються високою життєвістю, проходять повний цикл розвитку, проте зазнають певних відхилень порівняно з лісовими насадженнями, а саме:
 за початком вегетації та її тривалістю аномальних відхилень у розвитку лісових видів не виявлено. Тривалість розвитку (початок сокоруху-опадання всього листя) змінюється в межах 245 (яблуня) – 257 діб (глід). Існує деяка різниця в розвитку рослин залежно від місця виростання, але вона суттєво не впливає на їх візуально фіксовані ознаки. Названі види відзначаються значною екологічною пластичністю, задовільно ростуть і розвиваються в умовах урбанізованих територій;
 за біометричними показниками вегетативних і генеративних органів виявлено різний ступінь реакції окремих видів на умови міського середовища. Глід одноматочковий у міських насадженнях відреагував збільшенням параметричних і біометричних показників, що є свідченням високої стійкості й адаптації виду до основних чинників міського довкілля. Ці ж показники у горобини звичайної практично не змінились, що вказує на значну пластичність даного виду до інтегрованого впливу факторів міського довкілля. Найсуттєвіші зміни відбулись у розвитку вегетативних і генеративних органів груші звичайної і яблуні лісової, в яких досліджувані показники достовірно зменшились. Отже, ці види важче пристосовуються до умов населених пунктів;
 за будовою деревини на макро- і мікроструктурному рівнях встановлено, що в умовах урбанізованого довкілля у глоду, горобини і груші зменшилась ширина річних кілець, водночас у яблуні даний показник збільшився, а діаметр порожнин судин як у радіальному, так і тангентальному напрямах зменшився, за винятком груші. Для всіх досліджуваних видів частка судин в об’ємі стовбура коливається в межах 21.0-26.9%, що є нормою для листяних розсіяносудинних порід. Даний показник у горобини звичайної і яблуні лісової достовірно зменшився відповідно на 8.7 і 10.0%, а в груші звичайної – збільшився на 32.9%. Отже, зменшення ширини річних кілець свідчить про деяке пригнічення фізіологічних процесів;
 за оводненістю пагонів встановлено, що у дослідних рослин даний показник на 2.5-6.5% менший, ніж у контрольних, що свідчить про адаптацію дикорослих рослин до умов урбанізованого довкілля. Недостатня вологість пагонів зумовлює такі негативні явища, як в’янення і передчасне опадання листків, квітів, нестиглих плодів, що призводить до зниження їх якості і кількості, а іноді і до повної відсутності плодоношення;
 за вмістом хлорофілу “а” найсуттєвіше на умови урбанізованих територій відреагували глід і горобина. Даний показник у дослідних рослин менший, ніж у контролі відповідно на 25.1 і 23.5%. У груші звичайної й яблуні лісової вміст хлорофілу “а” у досліді менший, ніж у контролі відповідно на 9.7 і 7.1%. Вміст хлорофілу “b” достовірно менший, ніж у контролі: у горобини звичайної й яблуні лісової відповідно на 29.1 і 22.3%, у глоду одноматочкового і груші звичайної відповідно на 15.4 і 9.7%. Сума хлорофілів “а”+”b” достовірно зменшилась у всіх без винятку досліджуваних видів. Вміст каротиноїдів “c” достовірно зменшився у глоду, груші та яблуні (11.1-13.0%) і суттєво не змінився у горобини. Відношення хлорофілів до каротиноїдів характеризується досить значними величинами (4.04-4.60). Це є показником більшої напруженості в життєдіяльності рослин, що виростають в урбогенних умовах;
 стосовно генеративного розмноження в умовах міста досліджувані види формують чоловічі гамети достатньо високої життєздатності з найвищим показником у приміських лісах, лісопаркових і паркових насадженнях і найнижчим у міських насадженнях вулиць і площ, що свідчить як про позитивний (до деякої міри), так і про негативний (при значних відхиленнях) вплив довкілля на розвиток генеративної сфери рослин;
 кількісні й якісні показники плодоношення досліджуваних видів в умовах урбанізованих територій залежать від біотичних і антропогенних факторів, в першу чергу від рясності квітування та кліматичних умов, у яких формуються плоди протягом вегетаційного періоду.
3. Заходи з впровадження дикорослих плодових у зелені насадження можуть бути успішними лише при умові визначення рівня адаптації окремих видів до умов міського довкілля, тому нами запропоновано шестибальну оцінку (від 0 до 5 балів) акліматизації за етапами онтогенезу.
4. Найсуттєвішими чинниками, що впливають на плодоношення глоду є показники мікробудови (83%) і макробудови (49%) деревини. У горобини найістотніше впливають на плодоношення показники мікробудови деревини (79%), параметри плодів (49%) і листків (45%). Найбільшу частку впливу на плодоношення груші становлять показники мікробудови деревини (76%), біометричні показники листків (45%) і їх параметри (38%). У яблуні на процес формування генеративної сфери впливають показники мікробудови (92%) і макробудови (86%) деревини, а також показники вмісту пігментів пластид у листках (46%).
5. Проведена робота з оптимізації агротехніки вирощування дикорослих плодових шляхом запропонованого способу вирощування саджанців – розпіковування сіянців у фазі проростків. Вирощування садивного матеріалу даним способом скорочує термін отримання стандартних саджанців на 1-2 роки і зменшує витрати на їх вирощування в 1.25 рази. Розроблені “Рекомендації з агротехніки вирощування дикорослих плодових” впроваджено в Львівському міському виробничому тресті зеленого господарства.
6. За співвідношенням радіального і лінійного приростів пагонів, яке в рік масового формування генеративних органів досягає мінімального значення, розроблені таблиці для визначення мінімального відносного приросту. Розроблений спосіб прогнозу врожаю дав можливість за 10-12 місяців передбачати кількісні показники плодів і насіння, що дало змогу заздалегідь здійснювати планування його заготівлі. Розроблені “Рекомендації з прогнозу врожаю плодів і насіння деревних порід” методом “мінімального відносного приросту пагонів” впроваджено у Львівській зональній лісонасіннєвій станції “Укрдержліснасіння”.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Рябчук В.П., Заячук В.Я., Мельник Ю.А., Постоловский Д.А. Влияние морфометрических показателей ствола и кроны на урожайность дикорастущих плодовых растений Украины // Лесн. журн. – 1995. – №6. – С. 16-22.
2. Рябчук В.П., Мельник Ю.А. Горобина звичайна – невід’ємний компонент фітоценозів // Укр. ліс. – 1995. – №3-4. – С. 21-22.
3. Заячук В.Я., Мельник Ю.А., Постоловський Д.О. Деякі особливості розвитку генеративних органів плодових рослин // Наук. вісник: Лісівницькі дослідження в Україні. – Вип.5. – Львів: УкрДЛТУ. – 1996. – С. 248-251.
4. Мельник А.С., Мельник Ю.А. Шкала рівнів акліматизації дерев та чагарників за етапами онтогенезу // Наук. вісник: Проблеми та перспективи розвитку лісового господарства. – Вип.9.1. – Львів: УкрДЛТУ. – 1998. – С. 129-130.
5. Мельник Ю.А. Будова деревини як показник життєдіяльності рослин // Наук. вісник: Проблеми та перспективи розвитку лісового господарства. – Вип.9.2. – Львів: УкрДЛТУ. – 1998. – С. 179-182.
6. Мельник Ю.А. Вміст пігментів пластид у листках дикорослих плодових видів підродини Maloideae в умовах урбанізованих територій західного регіону України // Наук. вісник: Сучасна екологія і проблеми сталого розвитку суспільства. – Вип.9.7. – Львів: УкрДЛТУ. – 1999. – С. 117-121.
7. Рябчук В.П., Заячук В.Я., Мельник Ю.А. Влияние экологических и лесоводственно-таксационных факторов на формирование урожайности плодовых растений в условиях Прикарпатья // Сборн. научных трудов Института леса НАН Беларуси: Лесная наука на рубеже XXI века. – Вып. 46. – Гомель: ИЛ НАН Беларуси. – 1997. – С. 92-94.
8. Мельник А.С., Мельник Ю.А., Мулик О.П. Визначення рівня акліматизації плодових за етапами онтогенезу // Вивчення онтогенезу рослин природних та культурних флор у ботанічних закладах Євразії. – К. – Львів: УкрДЛТУ. – 1994. – С. 130-131.
9. Мельник А.С., Мельник Ю.А. Вплив урбогенних факторів на розвиток генеративних органів деревних рослин // Вивчення онтогенезу рослин природних та культурних флор у ботанічних закладах Євразії. – К.: В-во НАН України. – 1995. – С. 87-88.
10. Рябчук В.П., Мельник Ю.А. Плодово-ягідні в зелених насадженнях // Тези доп. наук. конф. “Паркові ландшафти: інтродукція, архітектурні та біолого-екологічні аспекти функціонування”. – Біла Церква: ИМЭКС. – 1993. – С. 70.
11. Мельник А.С., Мельник Ю.А. Дендрофлора Прикарпаття як джерело харчових і кормових рослин // Матер. наук. конф. “Інтродукція харчових і кормових рослин”. – Київ: ЦБС АН України. – 1994. – С. 13-14.
12. Рябчук В.П., Мельник Ю.А., Постоловський Д.О. Залежність плодоношення лісових чагарників від освітлення // Матер. 46-ї наук.-техн. конф. УкрДЛТУ (лісогосп. секція). – Львів: УкрДЛТУ. – 1994. – С. 194-195.
13. Мельник Ю.А. Особливості розвитку плодових зелених насаджень // Тези Міжн. конф. “Лісотехнічна освіта і наука на рубежі XXI”: сучасний стан, проблеми і перспективи”. – Львів: Піраміда. – 1995. – С. 37.
14. Клімук Ю.В., Мельник Ю.А. Прогнозування врожайності та терміни заготівлі лікарської сировини дикорослих плодових заходу України // Тези доп. Міжн. наук.-практ. конф. “Проблеми лікарського рослинництва”. – Полтава: Астрея. – 1996. – С. 32-34.
15. Мельник А.С., Мельник Ю.А. Прогноз урожайних років деревних рослин Карпат // Матер. конф. “Значення та перспективи стаціонарних досліджень для збереження біорізноманітності”. – Львів: “Простір – М”. – 1998. – С. 102-104.

Мельник Ю.А. Особливості розвитку лісових порід підродини Maloideae в умовах урбанізованих територій західного регіону України. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.03.01 – лісові культури, селекція, насінництво. – Український державний лісотехнічний університет, Львів, 1999.
Дисертацію присвячено вивченню особливостей розвитку дикорослих плодових порід в умовах лісових насаджень та урбанізованих територій. Досліджено вплив екологічних умов на ріст і розвиток видів підродини Maloideae: Crataegus monogyna Jacq., Sorbus aucuparia L., Pyrus communis L., Malus sylvestris Mill. Визначено біометричні показники вегетативних і генеративних органів, будову деревини видів, фізіолого-біохімічні показники листків і пагонів, особливості розвитку плодів і насіння в умовах міського середовища. Розроблено критерії прогнозування розвитку генеративних органів і врожаю деревних порід. Виведено формулу рівнів акліматизації дерев і чагарників залежно від екологічних умов середовища.
Ключові слова: дикорослі плодові види, акліматизація, фенологія, біометрія, пігменти, генеративні органи, прогноз урожаю, урбанізовані території.

Мельник Ю.А. Особенности развития лесных пород подсемейства Maloideae в условиях урбанизированных территорий западного региона Украины. – Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.03.01 -лесные культуры, селекция, семеноводство. – Украинский государственный лесотехнический университет, Львов, 1999.
Диссертация посвящена изучению особенностей развития дикорастущих плодовых видов в условиях лесных насаждений и урбанизированных территорий. Исследовано влияние экологических факторов на рост и развитие следующих видов подсемейства Maloideae: Crataegus monogyna Jacq., Sorbus aucuparia L., Pyrus communis L., Malus sylvestris Mill.
Определен видовой и формовой состав дендрофлоры семейства Rosaceae, который в регионе исследования составляет 135 таксонов, в т.ч. подсемейство Maloideae – 68 видов и форм. Анализ феноритмов показал, что продолжительность развития исследуемых видов в условиях урбанизированных территорий составляет 245-257 суток, что соответствует данному показателю в лесных насаждений, но на 5-7 суток сдвигается на более ранние сроки. Биометрические показатели листа (длина и ширина) у боярышника и рябины увеличились соответственно на 22.4 и 24.5%, масса – на 17.5 и 18.0%, а абсолютная влажность листка у рябины и груши уменьшилась на 5.6 и 6.7%.
Биометрические показатели генеративных органов уменьшились, в т.ч. длина черешка на 14.5-19.1%, диаметр плодов на 5.4-21.6%, длина плодов на 2.7-26.3%, масса плодов на 11.8-18.5%, абсолютная влажность плодов на 7.6-15.3%.
Изучение строения древесины показало уменьшение ширины годичных слоев на 11.5-35.2% с одновременным их увеличением в 1 см на 10.0-49.2%, а также уменьшение диаметра сосудов в радиальном и тангентальном направлениях. Увеличение количества сосудов в 1мм2 на 2.6-16.5% компенсирует уменьшение их диаметра.
Содержание пигментов пластид листа, как важного показателя адаптации растений в условиях городской среды уменьшилось в т.ч. по хлорофиллу “а” у боярышника и рябины соответственно на 23.5 и 25.1%, а по хлорофиллу “b” -на 5.4 и 22.3%. Содержание каротиноидов “с” у исследуемых видов уменьшилось на 11.1-13.0% за исключением рябины.
Результаты определения жизнеспособности пыльцы исследуемых видов в зависимости от величины антропогенного влияния в четырех ЭФП показали, что наивысшие показатели растения имеют в I и II ЭФП, низкие в IV ЭФП.
Разработаны принципы и критерии прогнозирования периодичности формирования генеративных органов и плодоношения древесных растений методом “минимального относительного прироста побегов”.
Предложена шкала уровней акклиматизации деревьев и кустарников на основании онтогенетического развития растений, которая позволяет определить успешность интродукции растений.
Разработаны рациональные способы агротехники выращивания исследуемых видов.
Результаты исследования показали, что такие дикорастущие плодовые как боярышник однопестичный, рябина обыкновенная, груша обыкновенная и яблоня лесная – древесные породы, которые перспективны для выращивания не только в лесном, но и в зеленом хозяйстве.
Ключевые слова: дикорастущие плодовые виды, фенология, акклиматизация, биометрия, пигменты, генеративные органы, прогноз урожая, урбанизированные территории.

Melnyk Y.A. The specificity of development of forests species (Maloideae) in west region of Ukraine urban areas. – Manuscript.
Thesis for a candidate degree in Agricultural sciences on specialty 06.03.01 – sylviculture, selection, seed management. – Ukrainian State University of Forestry and Wood Technology, Lviv, 1999.
The investigation of wild fruiters development specificity in afforested and urban areas has been the mission of the thesis. It has been examined the effect of the habitat ecological factors upon the growth and development of the following Maloideae family species: Crataegus monogyna Jacq., Sorbus aucuparia L., Pyrus communis L., Malus sylvestris Mill. The biometric parameters vegetative and generative organs, wood structure, leaves and shoots physiological and biochemical indices, fruits and seeds developmental specificity in urban environment have been studied. The criteria for species generative organs development and crop yield forecasting have been elaborated. The correlative formula of interdependence between trees and shrubs acclimatization levels and ecological factors of habitat has been deduced.
Key words: fruit species, acclimatization, phenology, biometrics, pigments, generative organs, crop prognosis, urban areas.

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Заказать реферат!
UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2019