В статье автором освещаются результаты многолетних исследований географических культур различных древесных пород в разных регионах России. Опыты с географическими культурами с целью лесовосстановления в конкретном регионе, в настоящее время являются важнейшим, а часто и единственным основанием для решения вопроса об использовании привозного репродуктивного материала. Из результатов многолетних наблюдений за географическими культурами, следует, что происхождение семян оказывает значительное влияние на продуктивность и рост лесных древесных пород.
Ключевые слова: географические культуры, семенное происхождение, кедр корейский, сосна обыкновенная, прирост, диаметр, биологическое разнообразие.
За последние десять лет, в ходе исследований биологического разнообразия, продуктивности и устойчивости лесных экосистем, ученые установили, что основным фактором, который способствует уменьшению биоразнообразия лесов, является нарушение природнообусловленной мозаики лесного фонда. Причиной потери лесного биоразнообразия является быстрое обезлесивание, фрагментация и деградация лесов.
Наряду с такими явными факторами негативного воздействия на экосистемы, как антропогенное воздействие или загрязнение окружающей среды, влиятельным фактором уменьшения биоразнообразия является нерациональная хозяйственная деятельность, которая не учитывает структуру внутривидовой изменчивости и генетическую организацию видов. Отрицательные последствия возникают не только при использовании биологических ресурсов, но и при проведении работ по их воспроизводству.
Одним из методов решения этой проблемы является повышение внимания к разработке на лесокультурных работах новых устойчивых, лучших по комплексу показателей и признаков форм вида древесных пород, характеризующихся разнообразием.
Влиянию происхождения семян на рост лесных растений уделяется большое внимание в биологии и лесоводстве, а также имеет долгую историю. Экспериментальные исследования, направленные на оценку устойчивости продуктивности древесных видов в новых для них условиях окружающей среды, проводятся в течение длительного времени во многих регионах России.
На сегодняшний день главной проблемой лесного хозяйства является повышение эффективности лесовосстановления. Опыты с географическими культурами с целью лесовосстановления в конкретном регионе, в настоящее время являются важнейшим, а часто и единственным основанием для решения вопроса об использовании привозного репродуктивного материала.
Географические культуры представляют собой архив потенциального генофонда различных происхождений, включающий лучшие локальные популяции [4].
В лесоводстве начала XX столетия возникла потребность изучить географические особенности различных рас растений. Этот вопрос стал настолько важным, что было принято стратегическое решение организовать масштабные испытания различных климатических экотипов древесных пород на международном уровне.
Основные задачи, которые ставились при создании и исследовании географических культур:
— изучение эволюционных процессов и их связи с условиями окружающей среды;
— исследование генотипической и фенотипической изменчивости различных признаков и показателей;
— отбор наилучших типов для последующей селекции и восстановления лесов;
— сохранение генофонда видов;
— изучение внутривидовой гибридизации;
— разработка и уточнение вопросов, связанных с лесосеменным районированием, семеноводством и внутривидовой систематикой.
В настоящее время создана довольно развитая сеть географических культур различных лесных древесных пород. Исследование их роста и сохранности в новых условиях произрастания позволяет внести корректировки в их лесосеменное районирование [3].
Так, в Воронежской области заложена целая серия географических культур: сосны обыкновенной (проф. Вересин М. М.), лиственниц (проф. Дерюжкин Р. И.), берез (проф. Попов В. К.).
Под руководством проф. М. М. Вересина, в 1959 году на территории Рамонского лесничества Воронежского лесхоза были заложены географические культуры сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L. ). Сосна обыкновенная является одним из наиболее распространенных видов древесных растений на территории России и сопредельных стран.
Анализ полученных результатов в ходе исследований с 2006 по 2010 гг. показал, что происхождение семян оказывает существенное влияние на биологические особенности экотипов в новых условиях роста, что сказывается на всех хозяйственно важных показателях сосны (сохранность, продуктивность, качество стволов).
Климатипы из близких экологических условий произрастания имеют наибольшую сохранность, что говорит о тесной связи приживаемости, устойчивости и сохранности культур с географическим происхождением семян. Устойчивость или сохранность культур всех происхождений с удалением от места произрастания материнских древостоев на север, северо-восток, восток в целом существенно снижается.
Продуктивность насаждений также снижается по мере удаления от места произрастания материнских деревьев [1].
Исследования географических культур лиственницы, заложенных под руководством М. М. Вересина при непосредственном участии Р. И. Дерюжкина в Правобережном лесничестве УОЛ ВГЛТА Воронежской области, также показали, что происхождение используемых семян оказывает существенное влияние на производительность и устойчивость культур.
Так, например, лиственница сибирская из Хакасии по сохранности имеет лучшие показатели, нежели из Иркутской, Красноярской областей или Алтая. Наибольший диаметр отмечен у Тувинского, Хакасского и Алтайского происхождения. Хорошими показателями по высоте характеризуется лиственница сибирская из Хакасии и Тувинской области. По запасу на 1 га — из Хакасии [2].
В настоящее время также создана довольно развитая сеть географических культур кедровых сосен. Опыты по испытанию популяций этих ценных видов в географических культурах закладывались в разное время в ряде районов страны.
Исследования и практика географических культур кедровых сосен, доказали, что наиболее устойчивыми против неблагоприятных факторов являются местные популяции, но имеются происхождения, которые в иных условиях местопроизрастания проявляют лучший рост, чем местные.
Результаты исследований 1990, 1995, 2006 гг. роста и сохранности географических культур кедра, созданных на юге Красноярского края в Ермаковском лесхозе в 1983 году, показывают, что в одинаковых условиях произрастания проявляется наследственная обусловленность климатипов кедровых сосен по росту. Потомство местного климатипа кедра сибирского, как более приспособленного к данным условиям произрастания, выделяется по ростовым показателям.
В оптимальных условиях произрастания (Ермаковский лесхоз, Северо-Саянский лесосеменной район), кроме кедра местного происхождения, примерно такими же показателями сохранности и роста характеризуется кедр сибирский из Томской области (Шегаро-Чулымский лесосеменной район). В Ермаковском лесхозе потомства климатипов кедра корейского почти не уступают по сохранности и приросту кедру сибирскому [6].
При изучении репродуктивной особенности ели обыкновенной, а именно размеров и массы шишек в географических культурах Архангельской области, заложенных в 1977 г. в Плесецком лесничестве, установлено, что при изменении условий произрастания и выращивании в однотипных климатических и лесорастительных условиях в потомстве ели (представленной елью сибирской, елью европейской и их интрогрессивными гибридами) сохраняются наследственные особенности в размерах и массе шишек.
Климатипы северного происхождения, представленные елью сибирской и близкими к ней гибридами, формируют мелкие шишки, тогда как потомства климатипов ели европейской и близких к ней гибридов сохраняют крупную размерность.
Влияние географического местоположения и условий мест формирования популяции ели обыкновенной в большей степени проявляется в пределах ареала распространения видов и близких к ним интрогрессивных гибридов [7].
При изучении географических культур дуба черешчатого в зоне хвойно-широколиственных лесов, созданных в 1976 г. под руководством профессора А. С. Яковлева в Алексеевском лесничестве Мушмаринского лесхоза Республики Марий Эл было выявлено, что климатипы из Витебска, Могилева и Воронежа имеют достоверно высокие показатели по диаметру, а Дагестанские, Белгородские, Курские климатипы существенно отстают по диаметру по сравнению с местными.
Сохранность в пределах каждой лесорастительной зоны также неодинакова. Очевидно, что это существенно зависит от различий в климатические и почвенные условия местности, где заготовлены желуди и где они посеяны. Чем больше это расстояние, тем меньше растений остается в географических культурах [5].
Заключение. Из результатов многолетних опытов и наблюдений за географическими культурами, созданных у нас в стране, следует, что происхождение семян оказывает значительное влияние на продуктивность и рост лесных древесных пород. В большинстве случаев замечено, что местные климатипы растут лучше инорайонных и эта закономерность усиливается по мере удаления от пунктов заготовки семян. Но наряду с этим, ряд исследователей отмечают и преимущества инорайонных форм, что свидетельствует о возможности и необходимости использования географических форм древесных лесных пород для повышения продуктивности лесов.
Литература:
1. Галдина Т. Е., Романова М. М., Ситников К. С. Географические культуры — инструмент сохранения биоразнообразия сосны обыкновенной в условиях центральной лесостепи // Лесотехнический журнал. 2012. № 1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/geograficheskie-kultury-instrument-sohraneniya-bioraznoobraziya-sosny-obyknovennoy-v-usloviyah-tsentralnoy-lesostepi (дата обращения: 18.01.2024).
2. Галдина Т. Е., Токорева М. О. Современное состояние географических культур лиственницы в Центральной лесостепи // Лесотехнический журнал. 2012. № 1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sovremennoe-sostoyanie-geograficheskih-kultur-listvennitsy-v-tsentralnoy-lesostepi (дата обращения: 18.01.2024).
3. Географические культуры // Древоград URL: https://www.derev-grad.ru/lesnye-kultury/geograficheskie-kultury.html (дата обращения: 25.01.2024).
4. Географические культуры // Лесная энциклопедия URL: http://forest.geoman.ru/forest/item/f00/s00/e0000544/index.shtml (дата обращения: 25.01.2024).
5. Кириллов С. В., Яковлев А. С. Географические культуры дуба в Республике Марий Эл // Известия ВУЗов. Лесной журнал. 2008. № 4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/geograficheskie-kultury-duba-v-respublike-mariy-el (дата обращения: 22.01.2024).
6. Кузнецова Г. В. Рост, состояние и развитие кедровых сосен в географических культурах на юге Красноярского края // ХБЗ. 2010. № 1–2. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/rost-sostoyanie-i-razvitie-kedrovyh-sosen-v-geograficheskih-kulturah-na-yuge-krasnoyarskogo-kraya (дата обращения: 18.01.2024).
7. Юдин И. А., Юдина О. А., Наквасина Е. Н. Репродуктивные особенности ели обыкновенной в географических культурах Архангельской области // Известия ВУЗов. Лесной журнал. 2015. № 3 (345). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/reproduktivnye-osobennosti-eli-obyknovennoy-v-geograficheskih-kulturah-arhangelskoy-oblasti (дата обращения: 22.01.2024).
