Рассматривая вопрос о плодоношении древесных пород, Г. Ф. Морозов (1949) приводит отношения средней урожайности некоторых пород за 20 лет к полному урожаю насаждений, которые колеблются от 16% у бука до 45 у березы.
На основании этих отношений, названных А. Н. Соболевым (1908) коэффициентами плодоношения, Г. Ф. Морозов делит исследованные породы на три группы: 1) породы, дающие каждые 2 года количество семян, почти равное полному урожаю; 2) породы, дающие в 3 года столько семян, сколько бывает в один урожайный год; 3) породы, у которых лишь в 6 лет получается количество семян, равное полному урожаю.
Анализ урожайности насаждений пихты сибирской, проведенный нами за 11 лет (1959—1969 гг.) в четырех типах леса, показывает, что среднегодовой урожай составляет от максимального в пихтаче кислично-мшистом 51,4%, кустарниково-разнотравном — 45,5, крупнотравном — 40,4, в папоротниковом — только 17,2%. Приведенные здесь процентные соотношения урожаев следует более правильнее называть не коэффициентом плодоношения, как это делал А. Н. Соболев (1908), а коэффициентом устойчивости плодоношения или коэффициентом устойчивости урожаев, так как чем выше значение данного коэффициента, тем большей устойчивостью урожая характеризуется насаждение. Меньшее значение коэффициента указывает на неустойчивость, т. е. большую изменчивость урожая по годам и редкое наступление относительно урожайных лет.
Пользуясь такими коэффициентами, легко заметить разницу в устойчивости урожая у насаждений разных типов леса. Наиболее устойчивой урожайностью отличаются более производительные пихтачи кислично-мшистые, кустарниковоразнотравные и крупнотравные, которые дают за 2 года урожай, равный или почти равный максимальному урожаю. В низкобонитетном пихтаче папоротниковом (класс бонитета IV, 4) урожай, равный максимальному, формируется только за 6 лет плодоношения.
Однако такая высокая устойчивость урожая по годам в пределах отдельных типов леса не означает, что таким же высоким коэффициентом устойчивости характеризуется и урожай отдельных деревьев. Как было отмечено ранее, семенные годы у отдельных деревьев пихты сибирской не всегда совпадают, следовательно, приведенные коэффициенты устойчивости урожая по типам леса характеризуют только насаждения в целом, а не отдельные деревья. Невозможность распространения коэффициентов устойчивости урожая насаждений на отдельные деревья связана с тем, что урожай насаждения слагается из суммы урожаев отдельных деревьев, при сложении которых значительные отклонения по годам сглаживаются.
Для отдельных деревьев устойчивость урожая выражается значительно меньшими коэффициентами (от 14,9±1,3% в пихтаче папоротниковом до 19,7±2,1% в пихтаче кислично-мшистом), т. е. у отдельных деревьев только сумма урожаев за 5—7 лет достигает максимального урожая. При этом изменчивость коэффициента устойчивости урожая во всех типах леса остается примерно одинаковой (53,0—71,2%).
Отдельные категории деревьев сильно различаются по устойчивости урожая. Так, если деревья с частотой плодоношения 8—10 раз имеют коэффициент устойчивости от 17,1±2,0% в пихтаче папоротниковом до 27,2±4,1 в пихтаче кислично-мшистом, то у группы деревьев, плодоносящих 1—3 раза в 10-летие, этот коэффициент в 2—3 раза ниже, т. е. если деревья первой сравниваемой категории образуют урожай, равный максимальному, в среднем за 4—6 лет, то для деревьев второй категории этот период составляет 7—14 лет.
Изменчивость коэффициента устойчивости урожая по годам во всех типах леса уменьшается от группы деревьев, редко плодоносящих, к группе деревьев с частым плодоношением. Анализ показывает, что основное число деревьев (52,0—64,0%) в каждом из рассматриваемых типов леса имеют коэффициент устойчивости урожая от 10,1 до 30,0%. Около 1/3 деревьев (29,4—32,3%) отличаются очень низкими коэффициентами устойчивости урожаев (до 10,0%), и только незначительная часть (5,3—18,0%) отличается довольно равномерной урожайностью по годам (коэффициент устойчивости превышает 30,0%).
Среди деревьев с редким плодоношением подавляющая часть их (53,4—75,8%) отличается крайне неустойчивой урожайностью, а дающих относительно равномерные урожаи по годам ни в одном из четырех типов леса не имеется.
При переходе к группе деревьев с большей частотой плодоношения относительное число деревьев, имеющих коэффициент устойчивости урожая ниже 10,0%, уменьшается до 6,7—20,0%. Вместе с тем относительное число равномерных по урожайности деревьев с коэффициентом устойчивости свыше 30,0% увеличивается и достигает в пихтаче кисличномшистом 33,3%.
Вычисленные коэффициенты вариации урожайности деревьев по годам показывают, что у деревьев с высоким коэффициентом устойчивости урожая (свыше 30,0%) урожай колеблется от 50 до 100%, у деревьев со средним коэффициентом устойчивости (10,1—30,0%) коэффициент вариации колеблется от 101 до 200%. Наибольшей величины (201— 500%) коэффициент вариации достигает у деревьев с коэффициентом устойчивости урожая менее 10,0%.
Для определения хозяйственной значимости деревьев, имеющих разные коэффициенты устойчивости урожая, вычислен средний урожай по группам деревьев. Анализ таблицы, где приведены результаты статистической обработки этих материалов только по двум типам леса (пихтач крупнотравный и кислично-мшистый), показывает, что при увеличении частоты плодоношения и коэффициента устойчивости урожая имеется тенденция к увеличению среднего числа шишек на дереве. Однако эта тенденция иногда нарушается. Так, в пихтаче крупнотравном средняя урожайность деревьев с частотой плодоношения 1—3 в 10-летие при коэффициенте устойчивости урожая от 10,1 до 30,0% ниже, чем у предыдущей группы, а в пихтаче кислично-мшистом у деревьев с коэффициентом устойчивости урожая до 10,0% в группе с частотой плодоношения 8—10 урожай оказался несколько выше, по сравнению с деревьями с большей устойчивостью урожая.
Нельзя с полной уверенностью утверждать, что деревья с большей устойчивостью урожаев образуют большее число шишек в расчете на 1 год плодоношения. И все же эти деревья для заготовки семян имеют первостепенное значение в связи с тем, что они дают урожаи более равномерные и исключают эпизодичность получения семян.
Если у деревьев с различной устойчивостью урожая сравнивать среднее число шишек, вычисленное с учетом года максимального урожая и без него, то такое сравнение говорит в пользу групп деревьев с высокими коэффициентами устойчивости урожаев. Так, если у деревьев с коэффициентами устойчивости урожая до 10,0% средний урожай за годы плодоношения, исключая высокоурожайный год, составляет всего 22,3—47,5% полного среднего урожая (включая высокоурожайный год), то у деревьев с устойчивой урожайностью (коэффициент устойчивости свыше 30,0%) он находится в пределах 81,7—84,3% полного среднего урожая.
Кроме этого преимущества у деревьев с большими коэффициентами устойчивости урожая наблюдается и более высокий урожай шишек, если из расчета исключить эпизодические максимальные урожаи.
Следовательно, наибольшую хозяйственную ценность при заготовке семян пихты сибирской представляют деревья с высоким коэффициентом устойчивости урожая (свыше 30,0%). Они, как показано ранее, встречаются среди деревьев с частотой плодоношения 8—10 в 10-летие и частично среди плодоносящих 4—7 раз (только в двух типах леса из четырех изученных).
Деревья с устойчивой урожайностью встречаются среди наиболее развитых групп деревьев с диаметрами и высотами, как правило, превышающими средние для насаждения. Более того, размеры деревьев с устойчивой урожайностью превышают и средние размеры своей группы, в которую они отнесены по частоте плодоношения.
По возрасту деревья с устойчивой урожайностью заметного отклонения от других деревьев в насаждениях не имеют. Не имеет заметного отличия данная категория деревьев ни в возрасте, ни в высоте, при которых они вступали в репродуктивную фазу развития. Установлено только, что ко времени исследования период плодоношения у этих деревьев продолжался от 19 до 46 лет. Среди деревьев с менее длительной репродуктивной фазой таких устойчиво плодоносящих деревьев не имеется.
Вместе с тем период активного плодоношения такой длительности встречается и у многих деревьев, отличающихся малой устойчивостью урожаев по годам.
Следовательно, продолжительность репродуктивной фазы развития дерева оказывает влияние на устойчивость урожая, но не является определяющей.
Кроме наибольших размеров деревьев пихты сибирской с устойчивыми урожаями можно назвать также и другой морфологический признак — густота кроны дерева, визуально определяемый и характерный для данной категории деревьев. Так, все деревья с высокими коэффициентами устойчивости урожаев отмечались нами как густокронные. У таких деревьев наблюдается сильное развитие межмутовочных ветвей первого и второго порядков, которое приводит к высоким, частым и устойчивым урожаям по годам.