СОДЕРЖАНИЕ

Введение………...………...…………………………….…5

Основные положения лесокультурного дела…………....7

Лесная селекция и лесное семеноводство…............7

Создание постоянной лесосеменной базы на селекционной основе………………..…...……..8

Лесосеменное районирование……………......16

Контроль качества лесных семян……........….18

Выращивание посадочного материала……....19

Выращивание посадочного материала в открытом грунте....................................................20

Выращивание посадочного материала в закрытом грунте……….…………………………......25

Применение естественного и искусственного возобновления леса………………...………….27

Создание лесных культур…….…………………...29

Лесокультурный фонд……………...……..…..29

Приемы создания и выращивания лесных культур………………………………………………30

Организация лесокультурного производства..34

Лесокультурное районирование…………..….35

Особенности создания и выращивания культур хвойных пород…………………...…..……...…37

Совершенствование лесокультурного дела….…..43

Основные пути совершенствования лесокультурного дела…………………………………...43

Освоенность лесокультурной проблематики на Урале….…………………………………….…45

Организационные и технические направления совершенствования лесокультурного производства………………………………………....47

Методология лесоведения …………….....……………...51

Системный анализ – методологическая основа лесокультурного дела…………………………...…...51

Биотектоника – методология лесоведения………56

Методические основы лесокультурных исследований………………………………………………………...67

Определение целей и задач исследований……..………………...…………………………68

Обоснование применения методов возобновления леса……………………………………...………….72

Исследование лесных культур……………….…..77

Планирование опыта……………...…….….....78

Лесоводственно-таксационные методы исследований……………………………………...…80

Проблемные вопросы прогнозирования и оценки качества лесных культур…………..…91

Использование массовых материалов учета лесных культур………………...……............…99

Принципы построения оценочных шкал…...104

Статистические методы исследований…..…108

Перспективные вопросы лесокультурных исследований…………………………..….…….118

Использованная литература………..……………...…..120

Введение

Лесокультурное производство является наиболее наукоемким и высокозатратным разделом лесохозяйственного производства. Рекомендации автора по совершенствованию искусственного лесовозобновления на Урале основаны на анализе уникального 200-летнего уральского лесокультурного опыта и результатах собственных исследований (Чернов, 2002).

Основные понятия, использованные при подготовке настоящего издания, в основном соответствуют действующим ведомственным нормативным актам. Последние, однако, имеют существенные недостатки, не позволяющие слепо следовать им. Можно выделить несколько групп таких недостатков.

1. Имеет место не всегда качественная проработка некоторых вопросов, закрепленных в нормативных актах. Наиболее характерным примером является схема лесокультурного районирования, приведенная в «Руководстве по лесовосстановлению в государственном лесном фонде Урала» 1968 г., недостаточно точно учитывающая разнообразие лесорастительных и экономических условий обширного региона. Авторы указанного «Руководства...» обоснованно отказались от дальнейшего использования этой схемы. В разработанных ими «Рекомендациях по лесовосстановлению...» (2001) вместо схемы лесокультурного районирования Свердловской области использована устаревшая и изначально содержащая серьезные недостатки схема лесоэкономического районирования, предложенная ранее Б.П. Колесниковым. Такое решение проблемы лесокультурного районирования является неоправданным, паллиативным по существу.

2. Некоторые предложения, закрепленные в нормативных актах, являются недостаточно обоснованными. К таким установкам относится создание постоянной лесосеменной базы на основе использования потомства плюсовых деревьев. Внедрение такой селекции позволяет повысить продуктивность лесов, по мнению специалистов, до 10%, а не на 25  30%, которые принимались во внимание при разработке рекомендаций по созданию постоянной лесосеменной базы на селекционной основе. Создание объектов постоянной лесосеменной базы путем использования потомства плюсовых деревьев неизбежно ведет к снижению генетического разнообразия лесов. Но в связи с тем, что в некоторых регионах широкомасштабные работы по созданию ПЛСБ находятся в завершающей стадии, основные положения этой темы в данной работе освещены достаточно подробно.

3. Недостатки, связанные с ведомственным желанием приукрасить фактическое состояние дел в отрасли. В качестве примера можно привести закрепленные в нормативных актах требования проводить оценку качества лесных культур при их инвентаризации в первый, третий и пятый годы роста. Лесоводам известно, что снижение качества лесных культур происходит как раз в более поздний период в связи с заглушением их травостоем и лиственными породами.

Еще один пример ведомственного лукавства  трактовка понятия «частичные лесные культуры». Оно должно распространяться на участки культур, созданные в межкуртинных пространствах на лесокультурных площадях с куртинным расположением естественного возобновления ценных древесных пород. Однако ведомственное нормотворчество предписывает обозначать этим термином низкокачественные лесные культуры, находящиеся под пологом лиственных пород и не отвечающие требованиям ОСТ 56  99  93 «Культуры лесные. Оценка качества». Эти культуры, согласно требованиям указанного ОСТа, переводятся в покрытые лесом земли лишь после проведения последнего приема рубки лиственного древостоя при проведении рубок главного пользования лесом.

4. Некоторые понятия до сих пор не устоялись и относятся к числу спорных, поэтому трактовка их в духе требований нормативных актов вряд ли целесообразна. Наоборот, будет полезнее для читателя, если трактовка некоторых понятий будет отличаться от нормативной. К ним относятся многие термины из лесной селекции, когда в литературе допускаются различные их определения. В лесокультурном производстве можно встретить такие термины, как агротехника и технология (выращивания посадочного материала, создания и выращивания лесных культур), обработка и подготовка почвы под лесные культуры и т.д.

Приведенные выше примеры показывают, что ведомственное нормотворчество отнюдь не является совершенным. В предлагаемой работе в некоторых случаях допущены отступления от нормативных актов, отражающие точку зрения автора.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ЛЕСОКУЛЬТУРНОГО ДЕЛА

Лесокультурное дело включает разделы лесной селекции и лесного семеноводства, выращивания посадочного материала, создания и выращивания лесных культур.

Лесная селекция и лесное семеноводство

В этом разделе рассмотрены вопросы организации постоянной лесосеменной базы на селекционной основе, лесосеменного районирования и контроля качества лесных семян.

Создание постоянной лесосеменной базы

на селекционной основе

Ее осуществляют путем организации единых генетико-селекционных комплексов, включающих селекционную оценку древостоев, выделение плюсовых насаждений и плюсовых деревьев, создание постоянных лесосеменных участков, постоянных лесосеменных плантаций первого и второго порядков, испытательных культур, маточных плантаций и архивов клонов, выделение лесосеменных заказников и генетических резерватов.

Ниже приведены основные термины и их определения, используемые в практической лесной селекции:

Лесная селекция – наука и отрасль лесохозяйственного производства, занимающаяся выведением и размножением ценных и биологически устойчивых форм и сортов лесных пород.

Популяция – совокупность особей одного вида, заселяющих определенную территорию, свободно скрещивающихся друг с другом и в той или иной степени изолированных от других совокупностей.

Форма – совокупность особей одного вида, сходных по тем или иным морфобиологическим признакам, в разной мере наследуемым потомством при семенном размножении.

Хозяйственно ценная форма  совокупность особей, характеризующихся сходными показателями продуктивности, энергии роста, биологической устойчивости и других признаков.

Семья растения – семенное потомство одного растения.

Клон растения – потомство одного вегетативно размноженного растения.

Селекционная инвентаризация – обследование лесных насаждений с целью выделения наиболее перспективных насаждений и отдельных деревьев, обладающих хозяйственно ценными признаками.

Плюсовое насаждение – самое высокопродуктивное, высококачественное и устойчивое для данного лесорастительного района насаждение.

Плюсовое дерево – дерево, обладающее значительным преимуществом по одному или нескольким хозяйственно ценным признакам и свойствам перед окружающими одновозрастными деревьями, растущими в тех же условиях.

Нормальное дерево – дерево, входящее в состав основной части древостоя, хорошее и среднее по показателям роста, качеству ствола и состоянию.

Минусовое дерево – низкокачественное дерево с различными дефектами (кривоствольностью, вильчатостью и т. д.) или отставшее в росте и входящее в состав нижнего яруса древостоя.

Отбор плюсовых деревьев – процесс обследования и инвентаризации древостоев, отбора плюсовых деревьев и оформления необходимых документов.

Генетическая оценка плюсовых деревьев  определение способности плюсовых деревьев сохранять селектируемые хозяйственно ценные признаки (свойства) при половом и вегетативном размножении.

Семенной способ размножения плюсовых деревьев – половое размножение плюсовых деревьев (от свободного и контролируемого опылений).

Вегетативный способ размножения плюсовых деревьев (клонирование)  неполовое (клоновое) размножение плюсовых деревьев.

Комбинационная способность общая – относительная способность организма передавать свое генетическое превосходство потомкам при скрещивании с любыми другими организмами этого вида.

Испытательные культуры – культуры семенного потомства плюсовых деревьев, предназначенные для предварительной оценки их на элитность.

Маточная плантация – насаждение, создаваемое с использованием вегетативного потомства плюсовых деревьев в целях их массового размножения.

Архив клонов – коллекционный участок, где собирается вегетативное потомство плюсовых (элитных) деревьев данного лесосеменного района, предназначенное для сохранения генофонда плюсовых (элитных) деревьев.

Элитное дерево  плюсовое дерево, потомство которого обладает высоким уровнем проявления и наследования хозяйственно ценных признаков и свойств.

Лесосеменная база  отобранные высокопроизводительные естественные насаждения, а также специально сформированные и искусственно созданные лесосеменные участки и плантации, предназначенные для заготовки семян.

Постоянная лесосеменная база  лесосеменная база длительного пользования, созданная на генетико-селекционной основе.

Постоянный лесосеменной участок (ПЛСУ) – участок лесных насаждений, выделяющихся высшей производительностью с преобладанием хозяйственно ценных форм деревьев, специально формируемый в их молодом возрасте для получения нормальных и улучшенных семян и удобства их сбора.

Лесосеменная плантация (ЛСП)  искусственно созданное насаждение из высаженных по специальной генетической схеме растений, являющихся семенным и вегетативным потомством плюсовых растений.

Лесосеменная плантация вегетативного происхождения  лесосеменная плантация, созданная вегетативным потомством плюсовых (элитных) деревьев и предназначенная для получения сортовых, элитных и гибридных семян лесных пород.

Клоновая лесосеменная плантация – лесосеменная плантация, созданная вегетативным потомством одного плюсового дерева.

Лесосеменная плантация первого порядка – лесосеменная плантация, создаваемая на первом этапе, при закладке которой используется семенное и вегетативное потомство плюсовых деревьев, не прошедших предварительную генетическую оценку по потомству.

Лесосеменная плантация второго порядка – лесосеменная плантация, создаваемая на втором этапе, при закладке которой используется вегетативное потомство элитных деревьев, отобранных в процессе испытания потомства плюсовых деревьев на лесосеменной плантации первого порядка.

Лесосеменная плантация с высоким представительством клонов – лесосеменная плантация первого порядка, состоящая не менее чем из 50 клонов (семей).

Лесосеменная плантация с низким представительством клонов – плантация первого порядка, состоящая менее чем из 50 клонов (семей).

Изоляция лесосеменной плантации – предупреждение заноса пыльцы от малоценных насаждений той же древесной породы.

Лесной генетический резерват – участок леса, типичный по своим фитоценотическим, лесоводственным и лесорастительным показателям для данного природно-климатического региона, выделяемый в целях сохранения генетического фонда конкретного древесного вида.

Селекционную инвентаризацию лесных насаждений осуществляют лесоустроительные предприятия, подразделения Института «Росгипролес» и селекционно-семеноводческие центры на договорной основе. В плюсовых насаждениях производят отбор плюсовых деревьев с учетом формового разнообразия из числа деревьев, относящихся к хозяйственно ценным формам, выделенным по продуктивности и другим показателям. Плюсовые насаждения переводят в лесосеменные заказники.

Закладку лесосеменных плантаций первого порядка осуществляют семенным и прививочным материалом, заготовленным с плюсовых деревьев. Семенным потомством закладывают семейственные лесосеменные плантации, а вегетативным  клоновые. Одновременно производят закладку испытательных культур потомством семенного происхождения с целью проведения краткосрочных, среднесрочных и долгосрочных испытаний потомства плюсовых деревьев.

На основе проведенных испытаний потомства (желательно длительных, не менее 20 лет) после наступления относительной стабилизации роста генотипов (определяемой по коэффициенту ранговой корреляции Спирмэна) делают вывод о подтверждении в потомстве плюсовых свойств испытываемых деревьев. Плюсовые деревья, подтвердившие в потомстве преимущество в росте, относят к элитным. Вегетативное потомство элитных деревьев используют при закладке лесосеменной плантации второго порядка.

За прошедшие три десятилетия в Свердловской, Пермской, Челябинской областях, Республике Башкортостан были заложены постоянные лесосеменные плантации (ЛСП) первого порядка путем семенного и вегетативного размножения потомства плюсовых деревьев. Лесосеменные плантации вступили в стадию плодоношения, на них производят сбор семян для выращивания посадочного материала и закладки лесных культур.

Недостатки, которые выявились в процессе создания и эксплуатации ЛСП:

– применяемая методика отбора плюсовых деревьев по фенотипу (по размерам и форме ствола) не учитывает формового разнообразия древесных пород – плюсовые деревья должны отбираться в пределах хозяйственно ценных форм, заранее выделенных специалистами-селекционерами при проведении специальных исследований;

– длительный период времени проверки потомства плюсовых деревьев в испытательных культурах;

– возможность приступить к началу закладки плантаций второго порядка появляется лишь через три десятилетия после начала создания плантаций первого порядка;

– при создании ЛСП в ряде случаев были занижены расстояния в рядах и между рядами, что привело к преждевременному смыканию крон деревьев;

– на созданных плантациях не всегда производили удаление потомства плюсовых деревьев, не подтвердивших при испытаниях плюсовых свойств;

– при закладке ЛСП первого порядка недостаточно широко применяли вегетативный способ; в большинстве своем плантации создавали семенным путем;

– при использовании вегетативного способа закладки ЛСП в качестве подвоя применяли посадочный материал неизвестного происхождения;

– лесосеменные объекты ПЛСБ недостаточно изолировали от окружающих насаждений той же древесной породы, не входящих в семенную базу.

При закладке лесосеменных плантаций на основе использования потомства плюсовых деревьев необходимо соблюдать ряд правил и требований, основными из которых являются:

– предпочтение следует отдавать закладке вегетативных лесосеменных плантаций перед семейственными, создаваемыми с использованием семенного посадочного материала;

– необходимо стремиться к созданию лесосеменных плантаций первого порядка с высоким представительством клонов и многоклоновых плантаций второго порядка;

– должна быть обеспечена пространственная изоляция плантации путем удаления всех деревьев данной породы, произрастающих за пределами плантации, или создания фильтрующих защитных полос из 5 – 10 рядов других древесных видов, не являющихся промежуточными хозяевами насекомых-вредителей и грибковых заболеваний.

В последнее время методика создания постоянной лесосеменной базы на основе использования потомства плюсовых деревьев подвергается критике. Более перспективным следует считать способ групповой селекции, обеспечивающий сохранение генетического разнообразия лесов; внедрение ее следует производить путем отбора высокопродуктивных древостоев и использования их потомства. Наибольшие перспективы имеют два способа внедрения групповой селекции в практическое лесоводство, наиболее полно отвечающие лесоводственным и экономическим требованиям: закладка постоянных лесосеменных участков плантационного типа потомством высокопродуктивных древостоев и выращивание посадочного материала на подпологовых лесных питомниках.

Создание объектов постоянной лесосеменной базы позволит получить семена повышенной генетической ценности  сортовые и улучшенные.

Сортовые семена  семена, полученные на лесосеменных объектах, прошедших генетическую оценку по потомству:

– на лесосеменных плантациях второго порядка, созданных вегетативным потомством элитных деревьев;

– на лесосеменных плантациях первого порядка и постоянных лесосеменных участках, генетическая ценность которых подтверждена результатами испытаний семенных потомств плюсовых деревьев;

– в насаждениях, выделенных в качестве сортов-популяций.

Улучшенные семена  семена, полученные с лесосеменных объектов, не испытанных по потомству: на клоновых и семейственных плантациях первого порядка; на постоянных лесосеменных участках в культурах, созданных потомством плюсовых насаждений или плюсовых деревьев; в плюсовых насаждениях (семенных заказниках), из которых удалены минусовые деревья.