Конструктивная организация кроны лесообразующих видов деревьев средней полосы Европейской России

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

С позиций концепции С. Édelin (1991) изучена конструктивная организация 12 видов деревьев умеренной зоны европейской части России, составляющих первые ярусы фитоценозов. В основе конструктивной организации изученных видов лежит принцип иерархического построения кроны, т.е. соподчинения боковых скелетных осей главной оси – стволу. У цветковых растений широко распространено симподиальное нарастание, в одном из вариантов которого есть предпосылки для появления в кроне элементов полиархической организации – двух равнозначных осей, образующих вилку, что иногда приводит к раздвоению ствола. Последующая дифференциация осей вилки на лидирующую и соподчиненную может привести к формированию ветвей, которые по долговечности и мощности превосходят ветви иерархической организации. Появление элементов полиархической организации менее детерминировано, чем элементов иерархической. У рассмотренных видов реже вилки появляются у Piceae abies, чаще – у Salix alba и S. рentandra. У теневыносливых видов включение элементов полиархической организации в иерархическую конструкцию лежит в основе формирования зонтиковидной кроны в условиях низкой освещенности, а на открытом пространстве у всех видов, за исключением Picea abies, позволяет сформировать более раскидистую крону. Не выявлена корреляция между конструктивной организацией рассмотренных видов и их ролью в сукцессионной системе, а также между их долговечностью и теневыносливостью.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. В. Костина

ФГАОУ ВО “Севастопольский государственный университет”

Автор, ответственный за переписку.
Email: mv.kostina@mpgu.su
Россия, ул. Университетская, 33, Севастополь, 299053

Н. С. Барабанщикова

ФГБОУ ВО “МПГУ”

Email: ns.barabanshchikova@mpgu.su
Россия, ул. Кибальчича, 6, корп. 3, Москва, 129164

О. И. Недосеко

Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: nedoseko@bk.ru
Россия, Арзамасский филиал ННГУ ул. К. Маркса, 36, Арзамас, 607220

М. Н. Стаменов

Самарский федеральный исследовательский центр РАН, Институт экологии Волжского бассейна РАН

Email: mv.kostina@mpgu.su
Россия, ул. Комзина, 10, Тольятти, 445003

Список литературы

  1. [Antonova, Belova] Антонова И.С., Белова О.А. 2009. Об особенностях пространственно-временного строения побеговых систем некоторых древесных растений. – Труды 8 международной конференции по морфологии растений, посвященной памяти И.Г. и Т.И. Серебряковых. М. С. 31–35.
  2. [Antonova, Fat'janova] Антонова И.С., Фатьянова Е.В. 2013. К вопросу о строении ветвей деревьев умеренной зоны в контексте онтогенетических состояний. – Вестник ТвГУ. Серия “Биология и экология”. 32(31): 7–24.
  3. [Antonova, Rudneva] Антонова И.С., Руднева М.В. 2010. Строение побеговых комплексов верхушки дерева Betula litwinowii Doluch. и Betula pendula Roth на виргинильной стадии развития. – В кн.: Биологические типы Христена Раункиера и современная ботаника. Киров. С. 301–307.
  4. [Antonova et al.] Антонова И.С., Сейц К.С., Белова О.А. 2007. Анализ побеговых систем некоторых представителей семейств Ulmaceae Mirb. и Celtidaceae Link. – В кн.: Материалы конференции по морфологии и систематике растений, посвященной 300-летию со дня рождения Карла Линнея. М. С. 153–155.
  5. [Antonova, Sharovkina] Антонова И.С., Шаровкина М.М. 2012. Некоторые особенности строения побеговых систем и развития кроны генеративных деревьев Tilia platyphyllos (Tiliaceae) трех возрастных состояний в условиях умеренно-континентального климата. – Бот. журн. 97(9): 1192–1205.
  6. Barthelemy D., Caraglio Y. 2007. Plant architecture: A dynamic, multilevel and comprehensive approach to plant form, structure and ontogeny. – Ann. Bot. 99: 375–407.
  7. [Chistyakova] Чистякова А.А. 1979. Большой жизненный цикл Tilia cordata Mill. – Бюллетень МОИП. Отдел Биологический. 84(1): 85–98.
  8. [Chistyakova] Чистякова А.А. 1988. Жизненные формы и их спектры как показатель состояния вида в ценозе (на примере широколиственных деревьев). – Бюллетень МОИП. Отдел Биологический. 93(6): 93–105.
  9. Édelin C. 1984. L’architecture monopodiale. L’exemple de quelques arbres d’Asie tropicale. Doctoral thesis, Université des Sciences et Techniques du Languedoc, Montpellier, France. 258 p.
  10. Édelin C. 1991. Nouvelles donnees sur l'arkitekture des arbres sympodiaux: le concept de plan d'organisation. – L'arbre biologie et développement: Actes du 2 Colloque international sur l'arbre. Montpellier. P. 154–168.
  11. [Eizenreikh] Эйзенрейх Х. 1959. Быстрорастущие древесные породы. М. 508 с.
  12. [Ermolova et al.] Ермолова Л.С., Гульбе Я.И., Гульбе Т.А. 2012. Морфологические особенности и сезонное развитие березы повислой в молодых древостоях на залежах. – Лесоведение. 6: 30–43.
  13. [Gattsuk] Гатцук Л.Е. 1974. Геммаксилярные растения и система соподчиненных единиц их побегового тела. – Бюл. МОИП. Отд. биол. 79(1): 100–113.
  14. [Getmanets] Гетманец И.А. 2010. Ивы Южного Урала: биоморфы, экоморфы, ландшафтные группы. – Вестн. ТюмГУ. 3: 39–45.
  15. Kostina М.V., Barabanshikova N.S., Bityugova G.V., Yasinskaya O.I., Dubach A.M. 2015а. Structural Modifications of Birch (Betula pendula Roth) Crown in Relation to Environmental Conditions. – Contemporary Problems of Ecology. 8(5): 584–597.
  16. [Kostina et al.] Костина М.В. Барабанщикова Н.С., Битюгова Г.В., Ясинская О.И., Дубах А.М. 2015b. Структурные модификации кроны березы повислой (Betula pendula Roth) в зависимости от экологических условий произрастания. – Сибирский экологический журнал. 22(5): 710–724.
  17. [Kostina et al.] Костина М.В., Барабанщикова Н.С., Ясинская О.И. 2016. Изучение кроны клена ясенелистного (Acer negundo L.) с позиций концепции архитектурных моделей и реитерации. – Вестник Удмурдского ун-та. Серия: Биология. Науки о Земле. 4: 32–42.
  18. [Kostina et al.] Костина М.В., Барабанщикова Н.С., Ясинская О.И. 2020a. Роль спящих почек в построении кроны у некоторых хвойных и лиственных видов деревьев умеренной зоны. – Сибирский экологический журнал. 3: 344–357.
  19. Kostina M.V., Barabanshchikova N.S., Yasinskaya O.I. 2020b. Role of Dormant Buds in Crown Architecture in Coniferous and Deciduous Trees of the Temperate Zone. – Contemporary Problems of Ecology. 13(3): 274–284.
  20. [Kostina et al.] Костина М.В., Барабанщикова Н.С., Абакарова С.Г. 2022. Конструктивная организация Betula pendula Roth – Социально-экологические технологии. 12(3): 257–283.
  21. Millet J., Bouchard B., Édelin C. 1998a. Plant succession and tree architecture: an attempt at reconciling two scales of analysis of vegetation dynamics. – Acta Biotheor. 46: 1–22.
  22. Millet J., Bouchard B., Édelin С. 1998b. Plagiotropic architectural development of four tree species of the temperate forest. – Canadian Journal of Botany. 76: 2100–2118.
  23. Millet J., Bouchard B., Édelin C. 1999. Relationship between architecture and successional status of trees in the temperate deciduous forest. – Ecoscience. 6: 187–203.
  24. Millet J., Bouchard B. 2003. Architecture of silver maple and its response to pruning near the power distribution network. – Canadian Journal of Botany. 33: 726–739.
  25. [Morozov] Морозов Г.Ф. 1930. Учение о лесе. М., Л. 440 с.
  26. [Nedoseko] Недосеко О.И. 1993. Онтоморфогенез Salix pentandra L., Salix caprea L., Salix cinerea L.: Автореф. дисс. … канд. биол. наук. М. 16 с.
  27. [Nedoseko] Недосеко О.И. 2014. Бореальные виды ив подродов Salix и Vetrix: онтоморфогенез и жизненные формы. Монография. Нижний Новгород. 426 с.
  28. [Notov] Нотов А.А. 1999. О специфике функциональной организации и индивидуального развития модульных объектов. – Журн. общ. биол. 60(1): 60–79.
  29. Oldeman R.A.A. 1974. Architecture de la forêt guyanaise. ORSTOM, Mémoire. № 73, Paris. 204 р.
  30. [Pyatnitskiy] Пятницкий С.С. 1963. Вегетативный лес. М. 448 с.
  31. [Romanovsky] Романовский А.М. 2001. Поливариантость онтогенеза Picea abies (Pinaceae) в Брянском полесье. – Бот. журн. 86(8): 72−85.
  32. Rosenbergar D., Diaci J. 2014. Architecture of Fagus sylvatica regeneration improves over time in mixed old growth and managed. – Forest Ecology and Management. 318: 334–340.
  33. [Seits, Antonova] Сейц К.С., Антонова И.С. 2012. Структура изменчивости побегов в кроне древесного растения Ulmus laevis (Ulmaceae). – Бот. журн. 97(5): 593–613.
  34. [Serebryakov] Серебряков И.Г. 1962. Экологическая морфология растений. М.: Высшая школа. 378 с.
  35. [Serebryakovа et al.] Серебрякова Т.И., Воронин Н.С., Еленевский А.Г., Батыгина Т.Б., Шорина Н.И., Савиных Н.П. 2006. Ботаника с основами фитоценологии: Анатомия и морфология растений. М. 543 с.
  36. [Shafranova] Шафранова Л.М. 1990. Растение как жизненная форма (К вопросу о содержании понятия “растение”). – Журн. общ. биол. 51(1): 72–89.
  37. [Sharovkina, Antonova] Шаровкина М.М., Антонова И.С. 2011. Некоторые особенности строения кроны молодых генеративных деревьев Tilia platyphyllos Scop. в разных экологических условиях. – Вестник СПбГУ. Сер. 3. Биология. 3: 26–36.
  38. [Stamenov] Стаменов М.Н. 2016a. Преобразование кроны Quercus robur L. в онтогенезе в сообществах с разным уровнем освещенности. – Известия Уфимского научного центра РАН. 1: 66–71.
  39. [Stamenov] Стаменов М.Н. 2016b. Структурно-функциональное разнообразие и количественные признаки двухлетних побеговых систем у прегенеративных особей Quercus robur L. (Fagaceae) в различных условиях освещения в центре Европейской России. – Вестник СПбГУ. Сер. 3. Биология. 1: 49–61.
  40. [Timofeev, Dylis] Тимофеев В.Н., Дылис Н.В. 1953. Лесоводство. М. 552 с.
  41. Tomlinson P.B. 1982. Chance and design in the construction of plants. – In: Axioms and Principles of Plant Construction. Hague. P. 162–183.
  42. [Vahrameeva] Вахрамеева М.Г. 1975. Морфологическая характеристика возрастных состояний остролистного клена. – Вестник МГУ. 6: 116–119.
  43. [Zaugol'nova] Заугольнова Л.Б. 1968. Возрастные этапы в онтогенезе ясеня обыкновенного (Fraxinus excelsior L.). – В кн.: Вопросы морфогенеза цветковых растений и строения их популяций. М. С. 81–102.
  44. [Zhmylev et al.] Жмылев П.Ю., Алексеев Ю.Е., Карпухина Е.А., Баландин С. А. 2002. Биоморфология растений: иллюстрированный словарь. М. 240 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Системы побегов, формирующиеся в течение двух лет у видов с симподиальным нарастанием: а – иерархическая система побегов; б – полиархическая система с супротивным листорасположением и двумя побегами замещения, образующими “вилку”; в – полиархическая система с очередным листорасположением и двумя побегами замещения, образующими “вилку”; г – неявнополиархическая система побегов. 1 – почечное кольцо; 2 – боковые побеги; 3 – отмершая верхушка побега; 4 – побег замещения.

Скачать (128KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Системы побегов, формирующихся в течение двух лет у видов с моноподиальным нарастанием: а – иерархическая система побегов, образовавшаяся в результате моноподиального нарастания с явно выраженным преобладанием по длине побега из верхушечной почки над боковыми побегами; б – неявнополиархическая система побегов, сформировавшаяся в результате моноподиального нарастания с не большим преобладанием по длине побега из верхушечной почки над боковыми побегами; в – иерархическая система побегов, образовавшаяся в результате замедления роста побега из верхушечной почки и формирования побега замещения; г – полиархическая система, образовавшаяся в результате замедления роста побега из верхушечной почки и формирования двух побегов замещения; д – полиархическая система, образовавшаяся в результате одинаковых темпов роста побега из верхушечной почки и бокового побега. 1 – почечное кольцо; 2 – боковые побеги; 3 – побег из верхушечной почки, превосходящий по длине и толщине боковые побеги; 4 – побег из верхушечной почки, отстающий в развитии от боковых побегов; 5 – боковые побеги, перерастающие побег из верхушечной почки и образующие вилку; 6 – побег из верхушечной почки, образующий вилку с побегом из боковой почки; 7 – боковой побег, не отстающий в росте от побега из верхушечной почки.

Скачать (110KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Иерархические и полиархические системы, образовавшиеся в результате силлептического ветвления: а – иерархическая система, в которой силлептические побеги не перевершинивают материнский; б – иерархическая система, в которой один из силлептических побегов перевершинивает материнский; в – полиархическая система, в которой два силлептических побега перевершинивают материнский и образуют вилку. 1 – зона со спящими почками; 2 – зона силлептических побегов; 3 – завершение роста; 4 – силлептические побеги; 5 – почки регулярного возобновления; 6 – верхушечная почка; 7 – побеги замещения, функцию которых выполняют силлептические побеги.

Скачать (147KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Основные варианты развития вилки в течении пяти лет: а – образование двух мощных равноценных осей, развивающихся по программе ствола в течение четырех лет; б – образование мощной оси II порядка, образовавшейся в результате дифференции вилки на третий-четвертый год после возникновения; в – образование оси II порядка, практически не отличающейся от других осей, возникших из почек регулярного возобновления. 1 – вилка, формирующаяся в течении пяти лет; 2 – мощная боковая ось II порядка; 3 – ось, выполняющая функцию ствола; 4 – боковая ось II порядка, образовавшаяся в результате дифференциации осей вилки на следующий год после возникновения.

Скачать (74KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Иерархическая конструктивная организация деревьев с элементами полиархической (а, б) и иерархической организации кроны (в). 1 – раздвоение ствола; 2 – отмирающие оси; 3 – мощные оси, образовавшиеся в результате дифференциации осей вилки; 4 – растущие оси.

Скачать (174KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Зонтиковидная крона Acer platanoides под пологом леса (а), появление лидирующей оси при образовании светового окна (б). 1 – вилка, состоящая из плагиотропно ориентированных осей; 2 – ось, изменившая направление роста с плагиотропного на ортотропный; 3 – ось, образовавшаяся из пазушной почки.

Скачать (70KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Процентное соотношение деревьев Betula рendula, произрастающих на открытом пространстве (а) и в насаждениях (б) (выборка 30 особей для каждого варианта произрастания): без раздвоения ствола, с раздвоением ствола, с образованием мощной ветви.

Скачать (80KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Конструктивная организация изученных видов с позиции концепции организации кроны К. Эделина: а – иерархическая конструктивная организация Populus tremula, Betula pendula и B. alba с быстрым нивелированием часто возникающих вилок; б – иерархическая конструктивная организация Salix alba и S. pentandra с высокой долей полиархических элементов; в – иерархическая конструктивная организация Acer platanoides с регулярно возникающими полиархическими элементами; г – иерархическая конструктивная организация Picea abies с быстрым нивелированием редко возникающих вилок.

Скачать (179KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024