Закономерности формирования прегенеративных особей дуба черешчатого (Quercus robur L.) в условиях различного светового режима

• Автор: Заплетин, Владимир Юрьевич
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 238 с. : ил.

Введение
Глава 1. Состояние вопроса
Глава 2. Объекты и методика исследований
Глава 3. Всхожесть желудей, жизненное состояние и сохранность прегенеративных особей дуба черешчатого в условиях различного
светового режима
Глава 4. Морфологическое строение прегенеративных особей дуба черешчатого в связи с различными условиями светового режима
Глава 5. Анатомическое строение листа прегенеративных особей дуба черешчатого в связи с различными условиями светового режима
5.1 Характеристика устьичного аппарата листьев прегенеративных особей дуба черешчатого в связи с различными условиями светового режима
5.2 Анатомическое строение листа прегенеративных особей дуба черешчатого в связи с различными условиями светового режима
Глава 6. Анатомическое строение стебля прегенеративных особей
дуба черешчатого в различных условиях светового режима
Выводы
Литература
Приложения
ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Среди древесных пород, произрастающих в Центральной лесостепи России, наиболее важное хозяйственное значение имеет дуб черешчатьш. Его ценная древесина пользуется неограниченным спросом, а защитные, водоохранные и мелиоративные функции не имеют себе равных (Калиниченко, 2000).
В настоящее время проблемы дубовых лесов приобретают особое значение. Среди нынешних дубрав преобладают порослевые, которые, как известно, характеризуются слабой устойчивостью к вредителям и болезням, а также низкой продуктивностью. Создание устойчивых и продуктивных семенных дубрав является в настоящее время одной из главных задач лесного хозяйства Центральной лесостепи РФ.
Развитие семенных дубрав начинается прежде всего с появления всходов, развития самосева и подроста. Молодые особи, занимая подчиненное положение под пологом, постоянно испытывают недостаток света, что приводит к их массовой гибели (Лосицкий, 1981; Евстигнеев, 1988; Петров, 2004).
Шагом к решению этой проблемы является изучение развития молодых особей дуба черешчатого в различных экологических условиях, и прежде всего в условиях различного светового режима. Перспективными, на наш взгляд, являются комплексные исследования, которые включают в себя количественный учет, определение жизненного состояния, изучение морфологической и анатомической структуры растений.
Цель и задачи исследований. Цель работы заключается в изучении особенностей формирования прегенеративных особей дуба черешчатого в условиях различного светового режима и определении предела нормы реакции на недостаточное освещение.

Для достижения поставленной выше цели решались следующие задачи:
- оценка всхожести желудей и сохранности особей дуба черешчатого различных возрастных состояний, находящихся в различных условиях светового режима; оценка жизненного состояния, повреждаемости вредителями и болезнями, в частности мучнистой росой, в связи с различными условиями искусственного затенения посевов в лесном питомнике и различными уровнями подпологового освещения в естественном насаждении;
- изучение закономерностей формирования морфологической структуры надземной части и корневой системы прегенеративных особей дуба черешчатого в условиях различного светового режима;
- изучение закономерностей формирования анатомической структуры листа и стебля всходов, ювенильных и имматурных особей дуба черешчатого в условиях различного светового режима.
Научная новизна. Впервые для оценки отклика особей дуба черешчатого на недостаток света применен комплексный подход, проводимый на различных возрастных стадиях развития (всходы (р), ювенильные (/'), имма-турные(гш/, т2)) в модельных опытах и в естественных условиях.
Выявлены пределы нормы реакции прегенеративных особей дуба черешчатого на низкий уровень воздействия светового экологического фактора. Установлены критерии оценки нежизнеспособности однолетних особей дуба по анатомическому строению листа.
Теоретическая и практическая значимость. Результаты и выводы диссертационной работы представляют интерес для экологии естественного возобновления дуба — дополняют имеющиеся, представления о световом режиме дубрав, а также для лесного хозяйства при-оценке состояния и перспектив развития естественного возобновления дуба. Методика определения площади плоских биологических объектов с помощью цифровой техники внедрена в учебный процесс в ВГЛТА, а также в научно-исследовательскую и производственную деятельность ООО «Объединённые питомники», ФГУП «Научно-исследовательский институт лесной генетики и селекции».

Б. А. Рубин (1976) отмечает, что у светолюбивых растений уровень фотосинтеза возрастает пропорционально освещенности. Следовательно, хотя дуб в первые годы жизни имеет строение листа, свойственное теневыносливым древесным породам, а именно — низкое содержание столбчатой паренхимы по отношению к общей паренхимной ткани листа и сравнительно высокое содержание хлорофилла, но по интенсивности фотосинтеза он относится к светолюбивым растениям и при длительном затенении пошбает.
Результаты исследования Е.Г. Орленко (1956) показали, что физиологическая деятельность ассимиляционного аппарата у дуба в первую очередь зависит от условий освещения. В связи с этим в мероприятия по созданию устойчивых культур дуба прежде всего должна включаться разработка способов борьбы с порослью, которая обильно возникает после вырубки мягко лиственных пород и создает значительный отеняющий полог для молодых дубков, вводимых в коридоры.
И.С. Малкина и А.Г. Ковалев (1973) исследовали связь между изменением световых кривых фотосинтеза подроста под влиянием освещенности местообитания и изменением анатомического строения листьев. Исследование показало, что подрост дуба 4 лет, выросший при сильном затенении, имеет типичное теневое строение листьев. Клетки палисадной паренхимы располагаются в один слой и занимают не более половины поперечника листа. Они темные, мягкие, не кожистые. Листья подроста дуба того же возраста, сформированные на полном солнечном свету, тоже имеют теневое строение, лишь местами у них намечается второй слой столбчатой паренхимы. Световые листья более светлые и кожистые, чем теневые. У подроста дуба 8 лет различия между световыми и теневыми листьями выражены лучше, чем у подроста 4-5 лет: световой лист несколько толще, чем теневой, относительная мощность развития столбчатой паренхимы больше, чем у теневого.
Наиболее ярко проявляются анатомические особенности в строении световых и теневых листьев у 18-летнего дуба. Световые листья его имеют два хорошо выраженных слоя удлиненных клеток столбчатой паренхимы, занимающих более половины поперечника листа. Аналогичные клетки теневого листа имеют округлую форму, лежат в один слой и занимают около трети поперечника листа. Световой лист в два раза толще теневого. В средней части кроны можно обнару-