Abstrakt výzkumného článku o zemědělství, lesnictví, rybolovu, autor vědeckého článku — O. N. Tyukavina, V. N. Evdokimov
Borovice lesní se dokáže přizpůsobit různým podmínkám prostředí a vyvine si hluboké i mělké kořenové systémy. Údaje o struktuře a vývoji kořenových systémů borovice umožňují zvýšit efektivitu pěstebních, lesnických a vodohospodářských opatření v hospodaření lesoparků a identifikovat nebezpečné a havarijní stromy. Stabilita stromů souvisí s rozložením kosterních kořenů v rovině a jejich velikostí. Účelem studie proto bylo studovat strukturu kořenového systému borovice v lesnictví Archangelsk (Arkhangelská oblast). Studie ke studiu struktury kořenového systému borovice byly provedeny v lišejníkových, mechových lišejnících, borůvkách a borových lesích. Kořenový systém borovicového podrostu a stromů byl studován jeho částečným nebo úplným uvolněním z půdy. Bylo zjištěno, že v lišejníkových borech se tvoří plně vyvinutý kořenový kořen. V jiných typech lesů má kůlový kořen ostře se zužující tvar (tvar „ředkvičky“) nebo se nevyvíjí. Vzrostlé stromy v borůvkových, lipnicových a mechově-lišejníkových borech nemají jasně definovaný kořenový kořen. Jak strom dospívá, přechází v dobře vyvinuté horizontální kořeny nebo nabírá horizontální směr. Do 10 let se kořenový systém podrostu vyvíjí rovnoměrně v různých typech lesů. Ve vyšším věku dochází k diferenciaci struktury a parametrů kořenového systému v závislosti na podmínkách pěstování. Přebytek podílu vertikálních kořenů po 10 letech naznačuje přítomnost patologie kořenového systému nebo spodní části kmene. Tloušťka kořenového patra v borůvkovém lese je větší, ale pronikání do hloubky vertikálních kořenů a poloměr kosterních kořenů převažuje v lišejníku. V důsledku toho je stabilita nadzemní části stromů u lišejníku utvářena vývojem kůlových a kosterních kořenů, u borůvky v důsledku výrazného větvení vertikálních i horizontálních kořenů. Vysoká pravděpodobnost vypadnutí stromů v dlouholetých borových lesích je spojena nejen s povrchovým kořenovým systémem, ale také s patologií jeho vývoje.
i Už vás nebaví bannery? Reklamu můžete vždy vypnout.
Podobná témata vědeckých prací o zemědělství, lesnictví, rybolovu, autor vědecké práce — Tyukavina O.N., Evdokimov V.N.
Vliv probírky a dusíku na sezónní dynamiku dýchání kořenů borovice a smrku
Dynamika dýchání kořenů borovice a smrku ve fytocenózách severní tajgy
Struktura a rysy prostorového rozložení borových lesů přírodní rezervace Pinega
Kritéria a ukazatele růstu a produktivity lesních plantáží při jejich intenzivním pěstování
Klasifikace lesů pomocí průvodce lesními typy evropského Ruska (na příkladu Karélie a Karelské šíje)
i Nemůžete najít, co potřebujete? Vyzkoušejte službu výběru literatury.
i Už vás nebaví bannery? Reklamu můžete vždy vypnout.
Kořenový systém borovice lesní v podmínkách severní zóny tajgy
KOŘENOVÝ SYSTÉM borovice lesní V PODMÍNKÁCH SEVERNÍ ZÓNY TAJGA
© O.N. Tyukavina, Ph.D. s.-x. vědy, doc. V.N. Evdokimov, Ph.D. biol. vědy, doc.
Severní (arktická) federální univerzita pojmenovaná po M.V. Lomonosov, emb. Severní Dvina, 17, Archangelsk, Rusko, 163002; e-mail: olga-tukavina@yandex.ru
Borovice lesní se dokáže přizpůsobit různým podmínkám prostředí a vyvine si hluboké i mělké kořenové systémy. Údaje o struktuře a vývoji kořenových systémů borovice umožňují zvýšit efektivitu lesnických kulturních, lesnických a vodotechnických opatření v hospodaření lesoparků a identifikovat nebezpečné a havarijní stromy. Stabilita stromů souvisí s rozložením kosterních kořenů v rovině a jejich velikostí. Účelem studie proto bylo studovat strukturu kořenového systému borovice v lesnictví Archangelsk (Arkhangelská oblast). Studie ke studiu struktury borového kořenového systému byly provedeny v lišejníkových, mechových lišejnících, borůvkách a dlouhomechových borech. Kořenový systém borovicového podrostu a stromů byl studován jeho částečným nebo úplným uvolněním z půdy. Bylo zjištěno, že v lišejníkových borech se tvoří plně vyvinutý kořenový kořen. V jiných typech lesů má kůlový kořen ostře se zužující tvar (tvar „ředkvičky“) nebo se nevyvíjí. Vzrostlé stromy v borůvkových, lipnicových a mechově-lišejníkových borech nemají jasně definovaný kořenový kořen. Jak strom dospívá, přechází v dobře vyvinuté horizontální kořeny nebo nabírá horizontální směr. Do 10 let se kořenový systém podrostu vyvíjí rovnoměrně v různých typech lesů. Ve vyšším věku dochází k diferenciaci struktury a parametrů kořenového systému v závislosti na podmínkách pěstování. Přebytek podílu vertikálních kořenů po 10 letech naznačuje přítomnost patologie kořenového systému nebo spodní části kmene. Tloušťka kořenového patra v borůvkovém lese je větší, ale pronikání do hloubky vertikálních kořenů a poloměr kosterních kořenů převažuje v lišejníku. V důsledku toho je stabilita nadzemní části stromů v lišejníku formována vývojem kůlových a kosterních kořenů, v borovém lese – v důsledku výrazného větvení vertikálních i horizontálních kořenů. Vysoká pravděpodobnost vypadnutí stromů v dlouholetých borových lesích je spojena nejen s povrchovým kořenovým systémem, ale také s patologií jeho vývoje.
Klíčová slova: Borovice lesní, kořenový systém, kohoutkový kořen, kosterní kořeny.
Borovice lesní je jednou z hlavních lesotvorných hospodářsky cenných dřevin v severních oblastech. Na území oblasti Archangelsk má borovice velkou distribuční oblast. Borové lesy jsou omezeny především na písčitá ložiska, svahy kopců
a zabírají asi % zalesněné plochy. Lišejníkové a brusinkové bory mají sklon k suchým podmínkám růstu, které jsou charakteristické pro tenké a středně silné písčité a hlinitopísčité podzoly s hlubokou podzemní vodou. Borůvkové lesy jsou běžné na tenkých a středně silných písčitých a hlinitopísčitých podzolech, podložených hlínami s vyhovujícími odvodňovacími podmínkami. Dlouhé mechové a rašeliníkovité bory jsou spojeny s rašelinnými, rašeliníkovými a rašelinnými podzoly podloženými voděodolnými hlínami [5]. Kořenový systém borovice je velmi plastický. Díky tomu se dokáže přizpůsobit různým podmínkám prostředí a vyvinout jak hluboko zasahující, tak povrchové kořenové systémy. Na lehkých půdách, které jsou pro růst borovice nejpříznivější, se vyvíjejí kořeny horizontální i vertikální orientace. Hlavní masa tenkých sacích a vodivých kořenů se nachází v horních horizontech půdy. Kotevní kořeny mohou zasahovat do značné hloubky a končí tam s metlovitými větvemi [14]. Kotevní kořeny se ve většině případů tvoří od 25 do 30 let [3]. Mohutný kořenový systém se slabě vyvinutým kořenovým kořenem, ale výjimečně silně vyvinutými postranními kořeny, umístěnými v malé hloubce rovnoběžně s povrchem na písčitých půdách, zaznamenává řada autorů [3, 7–9, 13, 14, 16 , 17]. Na podmáčených půdách a rašeliništích tvoří borovice typicky povrchový kořenový systém. Neexistují žádné vertikální kořeny, některé kosterní kořeny končí zvláštními trsy, „tlapami“, s četnými živými a mrtvými kořeny [1, 2, 4]. V borůvkových borech se vytváří mohutný kořenový systém s vyvinutým kůlovým kořenem („ředkvička“) a postranními kořeny. Velká masa kořenů všech frakcí je soustředěna v nejsvrchnější části půdního profilu, ale v malém množství jsou rozmístěny po celém půdním profilu [14]. V podmínkách dostatečné půdní vlhkosti, s poklesem úrovně své potenciální úrodnosti, tvoří borovice méně intenzivní jádrovou část kořenového systému, ale výrazně zvyšuje vertikální větve z horizontálních kořenů, což umožňuje intenzivnější využití horní nejúrodnější půdy. vrstvy v celé jejich hloubce [6].
Plasticitu kořenového systému lze vyjádřit mírou změny jeho struktury. Pod strukturou kořenového systému se rozumí poměr tří kategorií kořenů: horizontální, tyčové, vertikální větve z horizontálních kořenů [6]. Poměr těchto skupin kořenů ukazuje na odolnost stromu proti větru, jeho odolnost vůči různým faktorům prostředí, adaptabilitu a schopnost regenerace. Podle vykonávané funkce se kořeny dělí na kosterní a tenké (méně než 3 mm). Hlavním základem stromu je kořenová tlapka. Nachází se od krčku kořene v okruhu až 6 jeho průměrů. Kořeny této zóny jsou klínovité a přecházejí v kosterní kořeny, které mají válcovitý tvar.
tvar. Tyto skupiny kořenů plní mechanickou funkci udržení stromu v půdě, proto je pro identifikaci nouzových stromů nutné určit poloměr rozmístění kosterních kořenů, rovnoměrnost jejich rozmístění po kmeni stromu. Přísavné kořeny se tvoří jak na dlouhých horizontálních kořenech, tak na vertikálních, ale jejich hlavní část se nachází na tenkých (méně než 1 mm) vodivých kořenech, které představují systém posledního řádu větvení [1]. Tenké kořeny (méně než 3 mm) zvyšují intenzitu využití obsazeného objemu půdy a tvoří půdní výživnou zónu rostliny. Hlavní masa tenkých kořenů se koncentruje ve svrchní 20 cm vrstvě půdy za různých podmínek růstu [1, 6, 12, 14, 19]. S věkem stromu se zvyšuje intenzita větvení kořenů, to znamená, že se zvyšuje hustota kořenů v horní vrstvě půdy a zvyšuje se plocha kořenové výživy. Proto je distribuční poloměr tenkých kořenů větší než poloměr distribuce kosterních kořenů. Poloměr kořenů, které zajišťují mechanickou stabilitu stromu, bude menší než poloměr kořenové výživy. V závislosti na nastavených úkolech je nutné určit zónu kořenové výživy stromu. To je způsobeno časově náročnými pečlivými studiemi pomocí mikroskopu podle metod A.Ya. Orlov [10, 11], I.N. Rakhteenko [13], nebo stačí určit poloměr kosterních kořenů povrchovým výkopem podél kořenů. Při ražbě je žádoucí vzít v úvahu tenké borové kořeny bez chloupků, tmavě hnědé kořenové laloky rozprostírající se vějířovitě a světle hnědé kosterní kořeny s dlouhými šupinovitými šupinami krycí tkáně.
Údaje o stavbě a vývoji kořenového systému borovice umožňují zvýšit účinnost pěstebních, lesnických a hydrotechnických opatření. V lesnictví a výsadbách města je důležité správné posouzení nebezpečných a havarijních stromů. Stabilita stromu souvisí s rozložením kosterních kořenů v rovině a jejich velikostí. Studie kořenových systémů stromů jsou proto relevantní a žádané.
Mnoho vědců studovalo kořenové systémy. Většina prací se týká jižnějších oblastí lesní zóny. V podmínkách severní podzóny tajgy není kořenový systém stromů dostatečně prozkoumán.
Cílem studie bylo studium struktury kořenového systému borovice lesní (Pinus sylvestris) v podzóně severní tajgy na příkladu archangelského lesnictví Archangelské oblasti.
Studie ke studiu struktury borových kořenových systémů byly provedeny v lišejníkových, mechových, borůvkových a borových lesích. Borové lesy jsou čisté s příměsí břízy, v borovém lese je příměs břízy a smrku. Úplnost lesních porostů byla 0,6, průměrný věk byl 60 let. Půdy v lišejníkových a mechově-lišejníkových borech jsou čerstvé písčité, v borůvčí mírně podzolové, iluviálně-železité, hlinitopísčité na morénové hlíně, v mechovém boru jsou vlhké hlinitopísčité na suché půdě .
jíl. V každém typu lesa byly vybrány modelové stromy různého stáří, u kterých došlo k úplnému nebo částečnému uvolnění kořenového systému z půdy.
V lišejníkovém borovém lese má borovice dobře vyvinuté kořeny horizontální i vertikální orientace. Podrost i 150 let staré stromy mají kořenový systém s vyvinutým kůlovým kořenem. Z uvažovaných lesních typů je pouze v lišejníkovém porostu ve stromech ve věku zralosti kořenový kořen [15]. K.S. Bobkova [1] také poukázala na tvorbu borového kohoutkového kořenového systému na písčitých půdách. To je pravděpodobně rys borovice rostoucí v subzóně střední tajgy. V jiných typech lesů má kořenový kořen ostře zužující se tvar (tvar „ředkvičky“) nebo se nevyvíjí. Vzrostlé stromy v borůvčích, dlouhých mechových a mechově-lišejníkových borech nemají jasně definovaný kořenový kořen. V procesu zrání stromu přechází do dobře vyvinutých horizontálních kořenů nebo má horizontální směr.
Do 10 let je délka kůlového kořene v podrostu při různých podmínkách pěstování stejná a je asi 10 cm (obr. 1).
Rýže. 1. Vývoj kořenového kořene borovice s věkem
Ve vyšším věku se rychlost vývoje kohoutkového kořene liší. V dlouhém mechovém boru se kořenový kořen buď netvoří, nebo nepřesahuje 10 cm.S věkem za těchto podmínek přibývá vodorovných kořenů a kořenů menších řádů. Kořen se nevytváří v podrostu se zakřiveným stonkem v oblasti kořenového krčku. Zastavit
nejprve vodorovně a poté svisle. Pravděpodobně je to způsobeno utlačováním podrostu na zamokřených půdách. Vzhledem k tomu, že spodní část mladého stonku je v neustálém kontaktu s půdou, začíná se na něm vytvářet sada svislých kořenů. Tvoří se také horizontální kořeny, ale pouze ve směru primárního kořenového systému. Nerovnoměrné umístění kořenů kolem kmene přispívá k větrovosti stromů. V důsledku toho není výskyt borovic v lesích s dlouhým mechem spojen především s povrchovým kořenovým systémem, ale s nerovnoměrným uspořádáním kosterních kořenů.
Charakteristickým rysem vývoje borového kořenového systému v mechově-lišejníkovém borovém lese je intenzivní vývoj horizontálních kořenů. Vertikální kořeny vyrůstají z horizontálních kořenů. Takový kořenový systém umožňuje zachytit srážky a využít horní nejúrodnější vrstvy půdy. Stabilita stromů bude záviset na délce horizontálních kořenů a rovnoměrnosti jejich rozložení kolem kmene.
V borůvkovém boru vzniká silný kořenový systém díky velkému počtu (více než 7) kosterních kořenů vybíhajících z krčku kořene s intenzivním větvením. Z horizontálních kořenů se odklánějí nejen silně větvené kořeny velkých zakázek, ale i vertikální. Kořen v hloubce 20 cm přechází do vodorovné polohy, ale velké svislé větve z kosterních kořenů pronikají do hloubky 2 m.
U dospívajících do 10 let vytváří kořenový systém horní vrstvu půdy o tloušťce až 20 cm, ale horizontální kořeny jsou pozorovány pouze v horní 10 cm vrstvě půdy (viz tabulka). Jak stromy stárnou, dochází k pronikání jednotlivých vertikálních kořenů hlouběji v lišejníku ve srovnání s borovým lesem intenzivněji: v mladém věku – 2,5krát, ve zralém věku – 1,5krát (obr. 2). Mocnost kořenově osídlené půdní vrstvy je však vyšší v borůvkovém boru (obr. 3). V této studii je kořenově osídlená půdní vrstva chápána jako oblast intenzivního větvení hlavních kořenů, s výjimkou jemných kořenů a sacích kořenů. Od 20 let borový kořenový systém v typu borůvčí intenzivně využívá celý půdní profil vyvinutý kořeny, je to dáno příznivým vodním a vzdušným režimem a dostupností živin. Mnoho autorů poznamenává, že kořenový systém se intenzivně vyvíjí a větví v příznivých podmínkách, zejména za přítomnosti živin. Nerovnoměrné rozložení živin v půdě může v oblastech s lepšími podmínkami vést k zahlcení kořenů [18]. V důsledku toho je rozložení kořenů vzhledem ke kořenovému krčku ovlivněno kvalitativními charakteristikami půdy a přítomností překážek pro vývoj kořenů. Překážkami mohou být hustší horizonty, inkluze [1, 12, 14] a v městském prostředí – antropogenní objekty [19]. Vzhledem k množství faktorů ovlivňujících vývoj kořenového systému lze pouze předpokládat typ kořenového systému, který je v konkrétních podmínkách nejběžnější, nelze však předvídat jeho kvantitativní charakteristiky.
Rozmanitost parametrů kořenového systému ve stejném věku pro podobné lesní podmínky je uvedena v tabulce.
Charakteristika kořenového systému borovice
Hloubka vniknutí kořene, cm
Tloušťka kořenové vrstvy půdy, cm
Procento celkové délky kořenů, %
Poloměr distribuce kosterních kořenů, cm
