Ecological variability of seed production quality of Siberian stone pine (Pinus sibirica Du Tour) along the latitudinal gradient in the West Siberian Plain
УДК 582.475.4:581.145.21(1-925.11)
Abstract
The range of Siberian stone pine (Pinus sibirica Du Tour) in the flat part of Western Siberia occupies a wide strip from the forest-steppe zone in the south to the Arctic Circle in the north, therefore, the ecological amplitude of its growth covers conditions with different heat and moisture conditions. Optimal for this species is the moderately cold and humid climate of the middle taiga. In the north of the area, growth and reproduction are limited by a cold and short growing season, in the south of the area, by insufficient soil moisture. The relevance of studying the quality of sexual reproduction in the north and south of the area is due to the observed climatic changes, since the quality of the seeds determines the potential for adaptation and advancement of the species to new frontiers. This work analyzes the ecological variability of crop quality in three populations: (1) the border of the northern taiga subzone with the forest-tundra, (2) the middle taiga subzone, (3) the border of the southern taiga subzone with the forest-steppe. Analysis of the 22-year dynamics of the formation and maturation of cones on female shoots showed that in the southern population, with good quality of cones and seeds and a high average long-term level of cone formation, there is a tendency to reduce their maturation. The number of years with high seed production has decreased. In the northern population, the quality of cones was worse due to a decrease in the proportion of fertile scales, developed and filled seeds. The seeds had a normal weight but a short embryo. The frequency of high seed production is once every ten years. With a lower average number of initiated and matured cones on the shoot, their inter-annual dynamics demonstrates a steady upward trend.
Downloads
Metrics
References
Бех И. А. Кедровники южного Приобья. - Новосибирск: Наука, 1974. - 211 с.
Велисевич С. Н. Структура урожая сосны кедровой сибирской на южной границе ареала в Западной Сибири // Лесоведение, 2013. - № 2. - С. 45-52.
Воробьев В. Н., Воробьева Н. А., Горошкевич С. Н. Рост и пол кедра сибирского. - Новосибирск: Наука, 1989. - 167 с.
Городков Б. Н. Вечная мерзлота и растительность. - Вечная мерзлота. Л.: Изд-во АН СССР, 1930. - С. 48-60.
Горошкевич С. Н., Хуторной О. В. Внутрипопуляционное разнообразие шишек и семян Pinus sibirica Du Tour. I. Уровень и характер изменчивости признаков // Раст. ресурсы, 1996. - Т. 32, вып. 3. - С. 1-12.
Данченко А.М., Арцимович Н. Ф. Внутрипопуляционная изменчивость характеристик шишек у кедра сибирского в подзоне южной тайги // Проблемы кедра. Вып. 4: Семеношение и размножение. - Томск: ТНЦ СО АН СССР, 1990. - С. 34-57.
Данченко А. М., Бех И. А. Кедровые леса Западной Сибири. - Томск: Томский государственный университет, 2010. - 424 с.
Земляной А. И., Барановский В. И. Особенности семеношения кедра сибирского на северной границе ареала // Хвойные бореальной зоны, 2007. - XXIV, № 2-3. - С. 183-186.
Ирошников А. И. Плодоношение и качество семян хвойных пород в северных и горных районах Сибири // Плодоношение лесных пород Сибири. - Новосибирск: Наука, 1982. - С. 98-117.
Крылов Г. В. Леса Западной Сибири. - М., 1961. - 225 с.
Кузичкин А. А. Экологическая разнокачественность шишек и семян кедра сибирского в средне- и южно-таежных районах Западной Сибири // Экология семенного размножения хвойных Сибири. - Красноярск: ИЛиД СО АН СССР, 1984. - С. 39-51.
Мишуков Н. П. Кедр сибирский на северном пределе распространения в бассейнах Пура и Таза // Природа тайги Западной Сибири. - Новосибирск: Наука, 1973. - С. 22-37.
Некрасова Т. П., Мишуков Н. П. Области семенной продуктивности кедра сибирского на Западно-Сибирской равнине // Биология семенного размножения хвойных Западной Сибири. - Новосибирск: Наука, 1974. - С. 3-15.
Непомилуева Н. И. Кедр сибирский (Pinus sibirica Du Tour) на северной границе ареала в Коми АССР // Бот. журн., 1970. - Т. 55, № 7. - С. 1011-1025.
Седых В. Н. Лесообразовательный процесс. - Новосибирск: Наука, 2009. - 164 с.
Семечкин И. В., Поликарпов Н. П., Ирошников А. И., Бабинцева Р.М., Воробьев В. Н., Дашко Н. В., Иванов В. В., Кондаков Ю. П. Кедровые леса Сибири. - Новосибирск: Наука, 1985. - 257 с.
Сляднев А. П. Географические основы климатического районирования и опыт их применения на юго-востоке Западно-Сибирской равнины // География Западной Сибири, ч. I. - Новосибирск: Наука, 1965. - С. 3- 122.
Шиятов С. Г., Мазепа B. C. Климатогенная динамика лесотундровой растительности на Полярном Урале // Лесоведение, 2007. - № 6. - С. 11-22.
Щербакова М. А. Определение качества семян хвойных пород рентгенографическим методом. - Красноярск: Красноярское книжное изд-во, 1965. - 36 с.
Gamache I., Payette S. Latitudinal response of subarctic tree lines to recent climate change in eastern Canada // Journal of Biogeography, 2005. - Vol. 32. - P. 849-862.
Rehfeldt G. E., Tchebakova N. M., Parfenova E. Genetic responses to climate and climate change in conifers of the temperate and boreal forests // Recent. Res. Dev. Genet. Breed, 2004. - Vol. 1. - P. 113-130.
Savolainen O., Kujala S. T., Sokol C. Adaptive potential of northernmost tree populations to climate change, with emphasis on Scots pine (Pinus sylvestris L.) // Journal of Heredity, 2011. - Vol. 102. - P. 526-536.
Velisevich S. N., Bender O. G., Chitorkina O. Yu., Chernova N. А., Tatarintseva I. I.Reproductive differentiation of Siberian stone pine (Pinus sibirica, Pinaceae) populations in south taiga of Western Siberia // 4th IUFRO Conference on the Breeding and Genetic Resources of Five-Needle Pines (Tomsk, Russia, 9-11 August 2011). - Tomsk: Publishing House of Tomsk State University of Control Systems and Radioelectronics. - P. 46-47.
