Kořenový systém borovice lesní v podmínkách severní tajgy je tématem vědeckého článku o zemědělství, lesnictví a rybářství. Přečtěte si text výzkumné práce zdarma v elektronické knihovně CyberLeninka.

Pěstování produktivních a udržitelných stromových porostů z cenných druhů stromů v oblasti Brjanska je nemožné bez studia cenotického faktoru. Mechanismus vztahů mezi rostlinami na pozadí půdních, klimatických a jiných podmínek je velmi složitý a jeho studium je nezbytné pro vytváření lesních plodin a provádění systému probírky. Navrhovaný výzkum je založen na studiu vztahu mezi borovicí a dubem v rizosféře. Exkavace kořenových systémů začala horizontálními kořeny, postupně se obnažovaly kořeny podél periferie. Výzkum ukázal, že do věku 122 let si borovice vytvořila kořenový systém s povrchovou kotvou a u dubu ve 125 letech zvonovitý kořenový systém. V zóně přímého kontaktu mezi kořenovými systémy borovice a dubu jsou pozorovány tři typy vztahů – úplná změna směru růstu, částečná změna směru růstu a přímý kontakt kořenů. V lískokopytném boru, na podzolové půdě na fluvioglaciální písčité hlíně s fosforitovými oblázky, podložené glaukonitovým pískem se vzácnými fosforitovými noduly, v kořenové sféře vzájemného ovlivňování dubu a borovice, se rozvíjejí konkurenční vztahy s prvky lhostejnosti. Dub vykazuje větší konkurenceschopnost, zvládá větší objem půdy, což mu umožňuje růst ve stejné vrstvě s borovicí. Borovice má více vyvinuté povrchové horizontální kořeny, zatímco dub má hluboké horizontální kořeny. Pokud jde o délku povrchových horizontálních kořenů 2. řádu, borovice je 2,4krát delší než dub a hlouběji až 7,8krát. Bylo zjištěno, že v prvních desetiletích se dubový kořen aktivně rozvíjí. Následně rychlost růstu dubového kůlového kořene klesá a postupem času mění směr růstu na horizontální. To se vysvětluje morfologickými charakteristikami půdy.

kořenový systém
Borovice lesní
stopkatý dub
plantáže
cenotický faktor
1. Morozov G.F. Vybraná díla / G.F. Morozov. – M.: Lesn. průmysl, 1970. – 556 s.

2. Kalinin M.I., Tiunchik V.K., Lantukh V.S. Regenerační schopnost kořenů borovice a dubu ve smíšených kulturách borovice-dub / M.I. Kalinin, V.K. Tiunchik, V.S. Lantukh // Lesn. časopis – 1981. – č. 5. – S. 15–18.

3. Kalinin M.I., Lantukh V.S. Regenerace kořenových systémů borovice a dubu v plodinách / M.I. Kalinin, V.S. Lantukh // Les. x-in, les., bum. a zpracování dřeva průmysl – 1985. – č. 16. – S. 15–18.

4. Kostomarov V.N. Kořenové systémy borovice a dubu čerstvé subori v ukrajinském Polesí: Autorský abstrakt. dis. . bonbón. zemědělský Sci. – Kyjev, 1954. – 22 s.

5. Kolesnikov V.A. Metody studia kořenového systému dřevin / V.A. Kolesnikov. – M.: Les. průmysl, 1972. – 152 s.

6. Metody studia lesních společenstev: monografie / E.N. Andreeva, I.Yu. Bakkal, V.V. Gorškov [atd.] / ed. prof. V.T. Yarmishko. – St. Petersburg: Research Institute of Chemistry of St. Petersburg State University, 2002. – 240 s.

7. Kalinin M.I. Kořenové systémy stromů a zvyšování produktivity lesa / M.I. Kalinin. – Lvov: Vishcha School, 1975. – 175 s.

8. Kalinin M.I. Tvorba kořenového systému stromů / M.I. Kalinin. – M.: Lesn. průmysl, 1983. – 152 s.

9. Krasilnikov P.K. Metodika pro terénní studium podzemních částí rostlin / P.K. Krasilnikov. – L.: Nauka, 1983. – 207 s.

10. Krasilnikov P.K. Klasifikace kořenových systémů stromů a keřů / P.K. Krasilnikov // Lesnictví. – 1970. – č. 3. – S. 35–45.

Pro vytvoření stabilních a produktivních borovicových dubových plantáží v Brjanské oblasti Ruské federace je nutné studovat cenotický faktor vzájemného vlivu kořenových systémů. To umožňuje v budoucnu vytvářet lesní plodiny a provozovat v nich odpovídající pěstební činnosti.

Analýza vztahu borovice a dubu v zóně kořenových systémů při společném pěstování ukázala, že potenciál dubu pro tvorbu kořenů není nižší než potenciál borovice, ale v různých podmínkách lesa se projevují odlišně.

G.F. Morozov tvrdil, že na písčitých hlínách tvoří borovice vyvinutý kořenový systém a její aktivní část za těchto podmínek zasahuje mnohem hlouběji do oblasti půdy než dub, což oslabuje konkurenci mezi borovicí a dubem [1].

Bylo zjištěno, že se zlepšením edafických podmínek se posiluje postavení dubu v kořenové vrstvě půdy. V čerstvých a vlhkých komplexních podrostech se vyrovnají polohám borovice a v dubových lesích má výhodu dub [2–4].

Studovat cenotické vztahy kořenových systémů borovice lesní (Pinus silvestris, L.) a dubu letní (Qercus robur, L.) v jehličnatých a listnatých plantážích.

Materiály a metody výzkumu

Pro srovnávací analýzu vzorců struktury kořenových systémů byly odebrány modelové borovice a duby, rostoucí v prvním patře 122 let staré borovice kopytníkové (D2), Výchovné a experimentální lesnictví, v Paltsovsky Polesie krajina smrkových listnatých plantáží, na 3. terase řeky. Gumy, na podzolové půdě na fluvioglaciálních písčitých hlínách s fosforitovými oblázky, podloží glaukonitovým pískem se vzácnými fosforitovými noduly.

Struktura kořenových systémů byla studována metodou skeletu, monolitu a řezu půdním profilem [5, 6]. Studium kořenových systémů vychází z metodiky M.I. Kalinina [7, 8], P.K. Krasilnikov [9] a klasifikace kořenových systémů podle P.K. Krasilnikov [10].

Ražba byla prováděna suchou metodou od periferie do středu kořenových systémů. Nejprve se půda změkčila dřevěnými rozrývači a poté se pečlivě obnažil kořenový systém. Exkavace kořenových systémů začala horizontálními kořeny, postupně se obnažovaly kořeny podél periferie. Všechny kořeny byly rozděleny do skupin: horizontální povrch (horizontální kořeny umístěné ne hlouběji než 20 cm); horizontální hluboká (horizontální kořeny umístěné hlouběji než 20 cm); kotva (svislé větve z vodorovných kořenů); kohoutkové kořeny (kořeny jdou svisle dolů a jsou pokračováním kmene stromu). Podle tloušťky byly kořeny rozděleny na tenké (d 2 mm).

Pro horizontální kořenový systém byly měřeny tyto ukazatele: délka kořene prvního a druhého řádu; vzdálenost k pobočkám druhého řádu; délka kotevních kořenů a hloubka jejich pronikání; průměr kořenů v místě jejich uchycení.

Pro vertikální kořenový systém byly měřeny následující ukazatele: hloubka a délka kořene; vzdálenost k místu připojení poboček druhého řádu; délka kořenů druhého řádu a jejich průměry v místě větvení.

Připravené kořenové systémy byly studovány podél půdních horizontů s nákresy a fotografiemi jejich umístění. Průměry kořenů byly měřeny posuvným měřítkem s přesností na 0,1 mm, délky byly měřeny měřicím páskem s přesností na 1 cm.

Kořeny odebrané z monolitů byly zváženy v surovém stavu, po frakcích, s přesností na 1 g. Pro stanovení procenta vlhkosti bylo z každé frakce odebráno 5 vzorků o velikosti vzorku 50 g. Po vysušení v sušárně při teplotě 100–110 ° Od úplného vysušení a opětovného zvážení bylo nastaveno průměrné procento vlhkosti.

Vývoj kořenového systému byl studován analýzou procesu růstu kořenů. Průměrný růst kořene na délku byl stanoven vydělením délky kořene jeho stářím, vypočítaným počtem růstových prstenců na bázi kořene.

Ke studiu růstu kořenů do délky a průměru byla použita metoda anatomické kořenové analýzy. Délkový růst byl stanoven pomocí řezů u dvou horizontálních kořenů typické struktury, u jejich základny a každých 50 cm.Průměrový růst byl stanoven pomocí řezů hlavních a kosterních kořenů u jejich základny.

Výsledky výzkumu a diskuse

V těchto půdních podmínkách se u borovice vytvořil povrchový kotevní kořenový systém, u dubu zvonovitý kotevní kořenový systém (obr.). Dub má vytvořené velké kořenové tlapky (ve tvaru disku), které pronikají do půdy pod úhlem 30–60 ° k povrchu, což dává kmeni zvláštní stabilitu na hlinitopísčité půdě. Z nich různými směry (90 % v opačném směru od borovice) se šíří v humusu přechodné podzolizované horizonty s fosforitovými oblázky, kosterní kořeny druhého a třetího řádu. Navíc horizontální hluboké a kotevní kořeny dubu pronikají 35 % kořenové populace do hloubky 161–180 cm.

Celkový pohled na kořenové systémy borovice lesní (vlevo) a dubu letní (vpravo) na hlinitopísčité podzolové půdě (vzdálenost mezi stromy 3,2 m)

Většina z nich (65 %), dosahující hustých horizontů s fosfority, má horizontální směr růstu. Kořeny borovice kotevní pronikají do hloubky 181–200 cm, kde díky hustému glaukonitickému písku se vzácnými noduly fosforitů vytvářejí na koncích kořenů „panicely“.

Složité vztahy mezi borovicí a dubem se vyvíjejí prostřednictvím přímé interakce kořenů. Bylo zjištěno, že nejaktivnější jsou povrchové horizontální kořeny dubu, které jsou 4x aktivnější v kolonizaci fytogenního pole koule kořenů borovice. Při vstupu do kořenového systému borovice jdou kosterní kořeny dubu (druhého a vyššího řádu) hlouběji pod povrchové horizontální kořeny borovice.

Pozorovali jsme tři typy vztahů mezi kořenovými systémy borovice a dubu:

1) úplná změna směru růstu s otočením kosterních (semi-kosterních) kořenů v prostoru vůči sobě navzájem (v úhlu větším než 90 °);

2) částečná změna směru růstu, s otočením kosterních (semi-skeletálních) kořenů v prostoru vůči sobě navzájem (pod úhlem menším než 90 °);

3) přímý kontakt kosterních (semikosterních) kořenů. Častěji při interakci kořenů borovice a dubu je pozorována částečná změna směru jejich růstu.

Ve třetím typu vztahu rostou povrchové a hluboké horizontální kosterní kořeny dubu (druhý, třetí řád) v kontaktu s povrchem a hlubokými horizontálními kořeny borovice (první, druhý, třetí řád) a nacházejí se 50–150 cm od kohoutkový kořen borovice. Povrchové horizontální (kosterní, polokosterní, tenké) kořeny borovice zase pronikají do dubové rhizosféry. Podrobnější představu o vztazích mezi kořenovými systémy poskytuje morfologická struktura kořenových systémů borovice a dubu uvedená v tabulce. 1.

Při analýze tabulky. 1 ukazuje, že celková délka kosterních kořenů dubu přesahuje 2,3 násobek délky kořenů borovice. V kategorii horizontálních kořenů je dub 3,3krát lepší než borovice. Dub má o 68 % více povrchových horizontálních kořenů a o 83 % více hlubokých horizontálních kořenů než borovice. Borovice má 3,4krát více kořenových kořenů.

Vývoj dubových kořenů byl do značné míry ovlivněn nerovnoměrným rozložením různě silných fosforitových vrstev podél půdního profilu. Kořen dubu se tak v hloubce 1–1,5 m srazil se silnou a hustou vrstvou fosforitových oblázků, které bránily jeho růstu ve vertikálním směru a podporovaly jeho větvení a růst v horizontálním směru. Kořen borovice nenarazil na tak husté vrstvy fosforitů a vyvinul se normálně a pronikl do půdotvorné horniny.

Dub má průměrnou rychlost růstu pro průměr kořene 0,1 cm/rok, pro délku – 1,1 cm/rok (v první dekádě – 22 cm). U borovice je průměrná rychlost růstu kořene v průměru 0,3 cm/rok, na délku – 2,9 cm/rok. Nerovnoměrné zhutnění půdy mohlo ovlivnit redistribuci a relativní proporce horizontálních, vertikálních a šikmých kořenů. Podíl kotevních kořenů borovice činí 49%, dubu – 37%. Pokud jde o vertikální kořeny, dub převyšuje borovici 1,5krát, v šikmo vertikálních kořenech – 3,6krát a obecně v kategorii kotev – o 35%.

Za těchto podmínek u borovice dochází k přechodu od povrchově hlubokého zakořenění k ještě hlubšímu zakořenění, což je vyjádřeno 57% podílem vertikálně orientovaných kořenů. Navzdory tomu má borovice jasně definované horizontální kořeny 1. a 2. řádu (tab. 2).

Morfologická stavba kořenových systémů borovice lesní a dubu letní v krajině Paltsovského Polesí na smrkových listnatých plantážích (lesní masiv Brjansk) v borovici lískokopytné (D2)

Charakteristika nadzemní části modelu

Charakteristika podzemní části modelu

celkové kosterní kořeny, m

horizontální kořeny, m

kůlové kořeny, m

kotevní kořeny, m

celkové kořeny vertikální orientace, m

Charakteristika horizontálních kořenů borovice lesní a dubu letní v krajině Paltsovského Polesí smrkových listnatých plantáží (brjanský lesní masiv) v lískokopytném boru (D2)

Celková délka kořenů, m

průměrná délka, m

průměrná délka, m

Povrchové horizontální kořeny

Hluboké horizontální kořeny

Podle tabulky. Obrázek 2 ukazuje, že borovice má více vyvinuté povrchové horizontální kořeny 1. a 2. řádu, které převyšují obdobné dubové kořeny v celkové délce 2,2krát. Naopak dub má hluboké horizontální kořeny, které jsou 3,8krát vyvinutější než kořeny borovice. Pokud jde o délku povrchových horizontálních kořenů 2. řádu, borovice je 2,4krát delší než dub a hlouběji až 7,8krát. To vše zvětšuje plochu sací plochy kořenů s půdou a umožňuje dubu efektivněji využívat živiny a pronikat pod povrchové horizontální kořeny borovice. To snižuje intenzitu konkurence a posiluje postavení dubu v rizosféře.

Při studiu kořenových systémů byla zohledněna kořenová populace půdy s poloskeletovými a kosterními kořeny. Jejich umístění podél půdního profilu do značné míry určuje vývoj a vzájemné ovlivňování borovice a dubu. Za tímto účelem byly půdní monolity položeny trojmo (9 monolitů). Rozložení polokostrových kořenů borovice a dubu je uvedeno v tabulce. 3.

Rozšíření poloskeletálních (d = 2,1–4,0 mm) kořenů borovice lesní a dubu letní v krajině Paltsovského Polesí na smrkových plantážích (masiv Brjanského lesa) v lískokopytném boru (D2)

Půdní horizonty, cm

hmotnost na 1 m2 monolitu, g

podíl na celkové hmotnosti, %

hmotnost na 1 m2 monolitu, g

podíl na celkové hmotnosti, %

Rozšíření kosterních (d > 4 mm) kořenů borovice lesní a dubu letní v krajině Paltsovského Polesí na smrkových listnatých plantážích (masiv Brjanského lesa) v borovici lískokopytné (D2)

Půdní horizonty, cm

hmotnost na 1 m2 monolitu, g

podíl na celkové hmotnosti, %

hmotnost na 1 m2 monolitu, g

podíl na celkové hmotnosti, %

Rozmístění poloskeletálních kořenů borovice a dubu podél půdního profilu je nerovnoměrné. Většina kořenů je soustředěna v humusovém horizontu, kde jich má borovice 49,9 %, dub 30,5 %, i když hmotnost kořenů u dubu je 1,3krát větší než u borovice v tomto horizontu. Vysvětluje to příznivější půdně-hydrologický režim studovaného půdního horizontu pro náročný dub. V podzolickém horizontu má borovice 17,1 % a dub 8,8 % kořenů z celkové hmoty. Tento horizont je slabě vyvinutý polokostrovými dubovými kořeny, i když není hmotově horší než borovice. V přechodném iluviálním horizontu půdy, jak z hlediska podílu na celkové hmotě, tak i na hmotě kořenů, má dub výhodu. V hloubce 41 cm až 100 cm je soustředěno 36,8 % kořenů dubu a 22,0 % kořenů borovice. To se vysvětluje množstvím fosforových uzlů v těchto horizontech. Pod 100 cm množství fosforitů klesá, od 140 cm se mění hustota půdního horizontu. To vše vede ke snížení podílu poloskeletálních kořenů na celkové hmotě jak borovice, tak dubu. Vývoj těchto horizontů u dubu je hmotově vyšší a pravděpodobně souvisí s konkurenčním vlivem borovice jako druhu s rychlejší rychlostí vývoje kořenů v povrchových půdních horizontech. Obecně platí, že pokud jde o hmotnost polokostrových kořenů, dubové kořeny převyšují kořeny borovice 2,1krát.

Rozložení kosterních kořenů borovice a dubu je uvedeno v tabulce. 4.

Rozložení kosterních kořenů borovice a dubu ukazuje, že sféra jejich pronikání půdním profilem je hlubší než u poloskeletálních. Takže v borovici v hloubce 81–100 cm je 10,9 % kosterních kořenů, v dubu – 14,4 %. V kategorii kosterních kořenů si dub zachovává svou výhodu 1,5krát, což je o 29 % méně než v kategorii poloskelet. V humózním půdním horizontu má dub 1,2krát větší množství kosterních kořenů než borovice a v podzolové půdě je oproti němu 2,2krát horší. V podzolovém půdním horizontu má výhodu borovice, která jím proniká do kořenové sféry dubu. V přechodném iluviálním horizontu je dub v kořenové hmotě 1,3krát větší než borovice. V následujících půdních horizontech se postavení dubu zlepšuje. V hloubce 181–200 cm je borovice co do hmoty kosterních kořenů 1,4krát větší než dub. To se vysvětluje zvýšením hustoty půdního horizontu, kde u borovice tato kategorie kořenů tvoří větší počet větví na jednotku plochy.

Poprvé bylo zjištěno, že při vstupu do kořenového systému borovice zasahují kosterní kořeny dubu hlouběji pod povrchové horizontální kořeny borovice. Jedná se o strategický prvek ve vývoji kořenového systému dubu, který umožňuje zvětšování krmné plochy s věkem a možnost růstu dubu a borovice ve stejném zápoji. Ve věku 122 let si borovice vytvořila kořenový systém povrchového kohoutku a dub vytvořil systém kotvení ve tvaru zvonu ve věku 125 let. Dub a borovice se vyznačují vyvinutím velkých kotevních kořenů. V zóně přímého kontaktu mezi kořenovými systémy borovice a dubu jsou pozorovány tři typy vztahů – úplná změna směru růstu, částečná změna směru růstu a přímý kontakt kořenů. Podle morfologické stavby kořenových systémů má borovice více vyvinuté povrchové horizontální kořeny, dub má hluboké horizontální kořeny. Pokud jde o délku povrchových horizontálních kořenů 2. řádu, borovice je 2,4krát delší než dub a hlouběji až 7,8krát. V prvních desetiletích dubu se kůlový kořen aktivně vyvíjí. Následně rychlost růstu dubového kůlového kořene klesá a postupem času mění směr růstu na horizontální. To se vysvětluje morfologickými charakteristikami půdy.

V lískokopytném boru (D2), na podzolové půdě na fluvioglaciální písčité hlíně s fosforitovými oblázky, podložené glaukonitovým pískem se vzácnými fosforitovými noduly, v kořenové sféře vzájemného ovlivňování se mezi dubem a borovicí vyvíjejí konkurenční vztahy s prvky lhostejnosti. . Dub vykazuje větší konkurenceschopnost, zvládá větší objem půdy, což mu umožňuje růst ve stejné vrstvě s borovicí.

Abstrakt vědeckého článku o zemědělství, lesnictví a rybářství, autor vědecké práce — Tyukavina O. N., Evdokimov V. N.

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.

Podobná témata vědeckých prací z oblasti zemědělství, lesnictví, rybářství, 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.

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. Lomonosovovi, nábřeží Severní Dviny, 17, Archangelsk, Rusko, 163002; e-mail: [email protected]

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