Введение к работе
Актуальность темы. Среди древесных пород, произрастающих в Центральной лесостепи России, наиболее важное хозяйственное значение имеет дуб черешчатый. 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 подпо-логового 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 (/?), ювенильные (/), имма-турньіе(ші, im^j) в модельных опытах и в естественных условиях.
Выявлены пределы нормы реакции прегенеративных особей дуба череш-чатого 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» (9 актов о внедрении).
Положения, выносимые на защиту:
Под пологом порослевой дубравы прегенеративные особи дуба череш-чатого развиваются не далее имматурной стадии.
Степень поражения мучнистой росой прегенеративных особей дуба че-решчатого находится в обратной зависимости от уровня освещенности.
Критериями нежизнеспособности для всходов дуба черешчатого по анатомическому строению листа являются: соотношение толщины столбчатого и губчатого мезофилла менее 0,66; соотношение толщины верхнего и нижнего эпидермиса 1 и менее относительных единиц.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на научно-практических конференциях Воронежской государственной лесотехнической академии в 2004, 2005, 2008 гг. Материалы работы вошли в монографию «Деградация дубрав Центральной лесостепи РФ» под редакцией профессора НА. Харченко.
Личный вклад. Автор принимал непосредственное участие в проведении полевых наблюдений и опытов, статистической обработке данных и анализе полученных результатов. Личный вклад автора составляет 80%.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных трудов. В том числе 2 в рецензируемом издании, определенном ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 178 страницах, состоит из введения, 6 глав и выводов, содержит 15 таблиц, 60 рисунков. В приложении приведено 66 таблиц. Список использованной литературы включает 204 наименований, в том числе 30 иностранных источников.
