Несмотря на сильную изменчивость средних величин, характеризующих размер шишек, среднее число семенных чешуи, приходящееся на 1 мм длины шишки, остается почти постоянной величиной, равной для всего ареала сосны 3,70.
Шишки сосны варьируют по цвету. При высыхании шишек цвет их изменяется весьма значительно. Все разнообразие шишек по цвету Л. Ф. Правдиным (1964) сведено к трем группам: коричневые, бежевые и серые. Шишки с указанными цветами встречаются на протяжении всего ареала сосны. Однако в южных районах, особенно в пристепных борах, а также на южных склонах в горах Восточной Сибири чаще встречаются сосны с коричневой окраской шишек.
Изучение внутривидового, популяционного и формового разнообразия сосны обыкновенной
Среди других представителей рода Pinus, следует в первую очередь назвать сосны горную, Палласа, Коха, калабрийскую, густоцветную и китайскую (Е.Г. Бобров, 1978; Г. Крюс-сман, 1986).
Сосна горная (жереп) — Pinus mugo Turr. Простертый куст или небольшое дерево высотой 2-4 м высоты. Ареал ее в горах Европы разорван на 10-12 отдельных, ныне изолированных частей. Образует криволесье — переходный пояс от лесного к альпийскому — в Карпатах. В Западной Европе описаны локальные гибридные популяции сосны обыкновенной и горной.
Сосна крымская (Палласа, черная) — Pinuspallasiana D.Don. Дерево высотой 20-30 м. Распространена на западе и юге Малой Азии, на о. Кипр, на востоке Балканского полуострова и на Пелопоннесе. В горах южного Крыма образует леса преимущественно на высоте 400-800 м над уровнем моря. Некоторые исследователи рекомендуют эту сосну для лесоразведения на нижнедонских и нижнеднепровских песках.
Сосна Коха (кавказская, эвксинская) — P. kochiana Klotzsch ex C.Koch. Вид, похожий на сосну обыкновенную. Произрастает в горном Крыму, на Кавказе, на севере Малой Азии. Л.Ф. Правдин квалифицировал ее в ранге подвида сосны обыкновенной (ssp. hamata).
Сосна калабрийская (эльдарская, пииундская, Станкевича) — P. brutia Ten. Обычно небольшое дерево высотой 6-20 м (в благоприятных условиях 30-35 м) с искривленным сбежистым стволом. В СНГ растет в Крыму, на Кавказе — от Анапы до Пицунды. Изолированный участок находится на границе Азербайджана и Грузии в Эль-дарской степи.
Сосна густоцветная — P. densiflora Siebold et Zucc. Дерево встречается у нас только в Приморском крае. Основной ареал в Японии и Корее. Известен гибрид этой сосны и сосны обыкновенной — сосна погребальная (кладбищенская) ~ P. xfunebris Kom.
Сосна китайская — P. tabulaeformis Сагг. На родине высота дерева достигает 25 м. Самая распространенная сосна в Северном и Западном Китае, характеризуется высокой внутривидовой изменчивостью. Известен ее межвидовой гибрид с сосной обыкновенной.
Климатические экотипы сосны обыкновенной. Произрастая в разных климатических и почвенных условиях, приспосабливаясь к ним, сосна обыкновенная образовала многочисленные климатические и экологические типы и формы. В Западной Европе выделено 19 ее географических разновидностей (Staszkiewicz, 1970, цит. по Дж. Райт, 1978). Большинство разновидностей занимает от 1000 до нескольких тысяч квадратных миль. Наименьше распространена scotica, которая представлена всего несколькими древостоями в Шотландии; одна из наиболее распространенных разновидностей — hercynica, ее ареал захватывает почти всю территорию Германии и Чехии.
Изучение семян сосны обыкновенной и их прорастания
Семена в шишках созревают осенью на второй год после цветения, но раскрывание шишек и опад семян в южных районах происходит в апреле — мае при пониженной относительной влажности воздуха. В остальных районах опад семян обычно происходит в мае —июне, у отдельных деревьев — в более поздние сроки.
Семена у сосны яйцевидные или удлиненно-яйцевидные, длиной 3—4 см; цвет их варьирует широко: от темно-серых или черных до светло-коричневых, коричневых и белых. Обычно с одной стороны семя слегка блестящее, с другой —матовое; оно снабжено пленчатым желто-бурым крылом, которое в 3—4 раза длиннее семени. Крыло прикреплено к семени основанием, охватывая его с двух сторон, как щипчиками, и легко отпадает. Установлено, что окраска семян в пределах одного дерева обычно постоянна, повторяется из года в год; не меняется она и с увеличением возраста дерева.
Масса семян имеет большую изменчивость и зависит от ряда факторов. В регионе по массе семян выделяются ленточные боры Алтайского края и островные сосняки Западного Казахстана (48—52° с. ш. и 72—78° в. д.).
Таблица Изменчивость средней массы 1000 шт. семян (г) и их окраски
| Географические координаты, град | Окраска семян | Средняя масса 1000 шт. семян | |||||
| Северная широта | Восточная долгота | Желтые | беж | Коричневые | Черные | Пестрые | |
| 48-52 | 66-72 | - | - | 6,40 | 6,87 | 2,94 | 6,64 |
| 48-52 | 78-84 | 8,00 | 6,46 | 7,60 | 8,54 | - | 7,60 |
| 48-52 | 84-90 | 5,99 | 6,19 | - | 6,48 | - | 5,89 |
Здесь масса семян достигает максимальной величины в пределах всего ареала сосны нашей страны: 1000 шт. семян весит 9—10 г, нередко 12 г.В пределах одного лесорастительного района масса семян в разных типах леса неодинакова. Приведенные в табл. данные свидетельствуют о том, что в производительных типах леса (липовых, лещиновых) масса семян в 1,5 раза выше, чем в менее производительных (долгомошные, сфагновые).
Для осуществления лесовосстановительных работ очень важно располагать данными об урожае семян, который зависит от района произрастания, типа леса, возраста и полноты древостоя, состояния погоды при цветении, созревании семян и многих других факторов внешней среды.
Таблица Масса 1000 шт. полнозернистых семян, г, в разных типах леса
| Тип леса | Масса 1000 шт. семян, г | ||
| повторность | В среднем | ||
| 1-я | 2-я | ||
| БрусничныйЛиповыйЛещиновыйЧерничныйДолгомошный | 6,8687,8678,0186,4114,451 | 5,3419,4047,0106,6195,840 | 6,1048,6357,5146,5305,145 |
Семена сосны, произрастающей на севере, имеют более толстую кожуру и сохраняют всхожесть дольше, чем семена южного происхождения. Следует отметить, что всхожесть семян зависит от времени их сбора. Ранний сбор шишек (сентябрь — октябрь) для заготовки семян влечет за собой пониженную всхожесть семян и более длительный семенной покой.
Семена сосны отличаются очень высокой всхожестью (90%), которая при правильном хранении семян сохраняется в течение 3—6 лет. Установлено, что путем повышения плодородия почвы можно значительно увеличить урожай семян. Наибольшее их количество обычно дают древостой II и III классов возраста. Прорастание семян и появление всходов возможно в течение всего вегетационного периода. При благоприятных условиях влажности и температурь; воздуха и почвы всходы появляются через 2—3 недели после выпадения семян из шишек или посева. В различных природно-географических условиях наибольшая грунтовая всхожесть семян наблюдается в разные сроки. В лесостепном районе выпадает в год 200—300 мм осадков. В течение года осадки распределяются неравномерно. В апреле — мае выпадает всего 14 мм, или 6,7%, в июле-августе 121 мм, или 58 % годового количества. В весенний период наблюдается резкая смена температуры воздуха и верхних слоев почвы, часто дуют ветры, иссушающие почку, в которой после таяния сравнительно тонкого слоя снега (12—15 см) имеется небольшой запас влаги.
Иногда весной, после выпадения осадков, здесь создаются условия, благоприятные для прорастания семян, но затем верхние горизонты почвы быстро высыхают и наклюнувшиеся семена погибают от недостатка влаги или из-за резкой смены температуры; последнее явление здесь также часто наблюдается. В пределах каждого природного района грунтовая всхожесть семян зависит от типа леса, экспозиции склона и других факторов.
В пределах каждого типа леса большое влияние на грунтовую всхожесть семян оказывают те условия, куда попадают семена при выпадении из шишек или при посевах. Как под пологом леса, так и на свежих вырубках прорастанию семян препятствует напочвенный покров и подстилка.
С увеличением мощности подстилки уменьшается количество всходов и их выживаемость, что подтверждается результатами посева одинакового количества семян в подстилку разной толщины (табл.).
Таблица Число всходов и сеянцев при различной толщине подстилки
| Толщина подстилки, см | Число всходов, шт. | Число сеягцев на второй год после посева, шт. |
| 0,51,02,03,04,05,0 | 150342427119 | 4794100 |
Дли увеличения грунтовой всхожести семян и выживания всходов прибегают к различным способам подготовки почвы. В табл. 6 приведены данные о влиянии различных способов подготовки почвы на грунтовую всхожесть семян.
Таблица Грунтовая всхожесть семян, %, при различных способах подготовки почвы
| Тип леса | Почвы без обработки | Удаление живого надочвенного покрова и подстилки | Перемешивание подстилки с минеральными горизонтами почвы | Пласт | Дно борозды |
| Брусничный | 1,1 | 14,2 | 12,3 | 5,3 | 14,8 |
| Кисличный | 0,5 | 7,1 | 8,7 | 4,1 | 13,4 |
| Черничный | 2,6 | 17,8 | 17,8 | 17,1 | 0,0 |
Различные представители травяного покрова оказывают неодинаковое влияние на появление всходов. Ниже приводятся данные о влиянии травяного покрова на появление всходов сосны.
Грунтовая всхожесть семян, %
Бобовые (чина, клевер, астрагал)4,0
Сон-трава 8,4
Брусника 3,0
Злаки 0,0
Кипрей 8,0
Отрицательное влияние травяного покрова обусловлено не только иссушением почвы, но и другими нежелательными последствиями. Особенно пагубно на появление всходов влияет травяной покров из злаков.