Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Выявление быстрорастущих экотипов ели для целевого лесовосстановления на территории Смоленско-Московской возвышенности

ВАК РФ 06.03.01, Лесные культуры, селекция, семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Выявление быстрорастущих экотипов ели для целевого лесовосстановления на территории Смоленско-Московской возвышенности"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА

^ ^ п ___

На правах рукописи

1 1 Ш V.::..) _

МЕЛЬНИК Пётр Григорьевич

ВЫЯВЛЕНИЕ БЫСТРОРАСТУЩИХ ЭКОТИПОВ ЕЛИ ДЛЯ ЦЕЛЕВОГО ЛЕСОВОССТАНОВЛЕНИЯ НА ТЕРРИТОРИИ СМОЛЕНСКО-МОСКОВСКОЙ ВОЗВЫШЕННОСТИ

06.03.01 — «Лесные культуры, селекция, семеноводство»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва — 1996

Работа выполнена на кафедре лесных культур Московского государственного университета леса.

Научный руководитель —академик РАСХН, доктор

сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный лесовод России А. И. Писаренко

Научный консультант —доктор сельскохозяйственных

наук, профессор М. Д. Мерзленко

Официальные оппоненты — доктор биологических наук,

профессор, заслуженный лесовод России Н. Г. Васильев

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник С. А. Родин

Ведущая организация — Московское управление лесами.

Защита состоится 13 ноября 1996 г. в 10 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 053.31.03 при Московском государственном университете леса.

Просим Ваши отзывы по автореферату В ДВУХ ЭКЗЕМПЛЯРАХ ОБЯЗАТЕЛЬНО С ЗАВЕРЕННЫМИ подписями направлять по адресу: 141001, Мытищи-1, Московской области ученому секретарю.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУЛ.

Автореферат разослан « .» ркт.^&Р^. . 1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат сельскохозяйственных наук, доцент В. Г. Анисочкин

Подп. к печ. 7.10.96 г. Объем 1 п. л. Зак. 282 Тир. 100

Типография московского государственного университета леса.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы; В концепции генетического , улучшения лесов России (Ирошников И др., 1995), определены стратегические цели, которые заключаются в сохранении м улучшении генетического потенциала видов древесных растений,, пойышешга продуктивности, качества й устойчивости' лесов, максимальном выполнении ими многообразных средообразующих и сырьевых функций , сокращении периода воспроизводства разнообразных. продуктов леса. Одним из успешных путей решения 'этих проблем, является семеноводство интродуцированных.. древесных пород, которое будет успешно развиваться только на селекционной основе: и с использованием опыта интродукции и . результатов географических • испытаний перспективных интродуцентов (Некрасов, 1981). В этом деле глобальную . роль выполняют, прежде. всего' опыты с Географическими лесными культурами. .'• ; , ■' ■;' ■ .

■ Для рода picea, чей ареал на территории :России занимает огромную . территорию .и представлен' многообразием исходных форм" И. .видов,, результаты изучения географической изменчивости еще не а полной мере реапичоваиы в практике лесокультурного производства. С одной cropoiiu эго можно отнести за G4eT давно назревшей .коррекгирьвки существующего и ныне действующего: "Jlecocekeilnoro ' > рацониров.анюг основных . лесообразующих пород СССР"(1982), а с другой отсутствием обобщающих . итогов по имеющимся объектам географических культур-ели. Вместе с тем, опыты • подобного ' рода .показьшают потенциальную, возможность. • повышения- .ггродукгйвностй лесов на 20...35% (Пальцев, 19В6) за счет • использования инор'айонных популяций ели.. Однако- на территории Смоленско-Йосковской возвышенно'стй,. где испытаний. reofpa^H'ieCKHX' . культура ели. имёет более Чем' вековую, дсторию;.'. подведение ,итого»^и ' обобщающих данных <по этому вопросу до си* iiop ие бс^ествлейо.- • .;• •' Цель и' задачи исследований. Цель'исследований.заключалась в'том, ■ чтобы на . основе" более чем. • векового .опыта «здания геофдфическтге культур, ели.' на .территории СмоленсКо-Московской ' возвышенности • Й • легального изучения существующих опытных посадок^ проследить .рост И '■■ развитие инорайоцных популяций','ели на-разных фазаъ фтапах)- роста: В' ■ конечном итоге решадись^следующие задачи:- V ,.• '.:. '■ ••;' •.. - . '■':. ■. ■ У

- выявление новых/высокопродутстивньк экотипсв еаи;'длй целевой. •... iceonoeciановленйя; '. .. '•;'■ '/'• ~'.,.'/ • '■'

- корректировка действующего "ЛесосеМенного райоиирования .' основных лесообразующих пород" (1982) для террИтории Смоленско- . Московской возвышенности; ; ' . .',;•' • - ■ " .'. '<*•

- поиски И обоснование наличия.рефугиумОв ели.

. Научная новизна и личный вклад автора Для условий региона ' Смоленско-Московской возвышенности подведен итог уникального опыта по испытанию географических культур ели за вековой период. При этом для ' выявления степени целесообразности интродукции провениенций использована новая методика. Рассмотрены особенности формирования инорайопных популяций в новых условиях на различных этапах жизни от ' фазы приживания до фазы формирования стволов. Установлены реальные места нахождения рефугиумов ели - пунктов дислокации ценногр генофонда, что до настоящего времени не проводилось. ■

Личный вклад автора. Закладка и выращивание опытных культур на площади 3 га. Осуществлено . подытоживание, векового опыта . географических культур ели в регионе. Сбор полевого материала, его анализ и обобщение. выполнены диссертантом самостоятельно. Выводы и предложения по результатам проведённых исследований внедрялись при дипломном проектировании.

• На защиту выносятся обобщение, анализ, и подведение итогов лесокультурного опыта по созданию географических посадок ели на Смоленско-Московской возвышенности за вековой • период, а также . обоснование мест нахождения рефугиумов ели.

• . . ■' 'Значимость полученных результатов для теории и практики. Предложены корректировки "Лесосеменного районирования..." (1982) гго елц для лесосемейных районов и ■ подрайонов исследуемой территории, выявлены происхождения превосходящие ■ местные (контрольные) по быстроте роста, что • в . будущем позволит повысить продуктивность искусственно создаваемых лесных дендроценозов,' а также реально^

' сократить оборот рубки, т.е. период Лесовыращивания. ■ ■ • • Апробация работы. Результаты исследований докладывались на ■/ езкегодных научно-технических конференциях, МГУ Л (МЛТИ) в 1993 -. 1995гг., на научных конференциях ■ Московской сельскохозяйственной академии имени К. А.Тимирязева (1993, 1994гт.) на Всероссийской научно. технической, конференции "Охрана лесных экосистем и рациональное использование Лесных ресурсов" (Москва, 1994), в Московском обществе испытателей природы при МГУ (1994г.), в Московском филиале Русского . географического общества (1994г.),.на научно-практическом региональной . семинаре. "Роль географических лесных' культур. в деле Повышения

• продуктивности лесов" (Москва^ 1995г.), на Всероссийском совещашде ; "биологическое. разнообразие . лесных . экосистем" (Москва, 1995г.), на

симпозиуме • "Состояние современного лесного'.комплекса: образование, наука,'промышленность" (Москва, 1996г.). '. •'• ' : .

Публикации. По теме диссертации ону&щкешано 9 Научных работ в т.ч. 1 брошюра (в соавторстве). .. • . . •

Объём диссертации. Диссертационная' работа состоит из введения, шести глав, выводов и практических рекомендаций. Список литературы содержит 193'наименования: Работа написана на 119.стр. Машинописного, текста, имеет'3 приложения, проиллюстрирована 16 таблицами и 10 рисунками.

. . • • 1 .КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЕГИОНА И ОБЪЕКТОВ ...

' . ИССЛЕДОВАНИЙ ' ' ..

В первой части главы, рассматриваются особенности, геологии и геоморфологии, климата, лесорастительных особенностей, а также истории закладки . географических культур елй на ... Смоленско-Московской возвышенности. Геоморфолошческое районирование региона исследований затрагивается" во многих работах (Говорухин, 1947; Дик, Соловьев, 1947;-Кравченко, 1953; Казакова, 1,957; Спиридонов, 1963; Шевченков, 1963).

Климат региона - континентальный, что обусловлено-положением возвышенности, между ¡Годовыми изотермами :За' и ,4°С. Среднегодовая температура воздуха! составляет +3,7° С. Наиболее низкие температуры . бывают в январе, средняя температура которого составляет -1.0,5°С, самым •теплым месяцем является июль: его среднемесячная температура +18°С.. Количество осадков убывает в направлении с юго-запада и запада на-восток и - северо-восток возвышенности с' 738 до 498 мм.. Вла,жность воздуха ' сравнительно, высокая!. Сумма температур выше 10 °С составляет 1800 '-. ■ 1900°.. ■'.. ..• : ■ . . .'. .'■..' .. • ' :

'.-'••' По лесорастительному районированию' Смоленско-Московская . возвышенность относится к южной, подзоне смейшщых-лесо'р (Курнаев;-1973). Характерной 'йсобенностыо возвышенности является господство; • в составе зональных зкотопод. ели и липЫ; примесь составляет дуб; во 2 ярусе : ильм, клен, рябина; ива козья; Бо1нп;ет'еЛи здесь MI, реже.III.', -> .. '■:. •■ ■ •. . . История закладки географически* культур ели на Смоленско-. Московской возвышенности имеет, более чем вековую давность и берет свое _ начало в-1893 .году;; когда проф.М.КТурсгам ча. jeppjrropim. Десцой ' опыткой дачй ТТетровской земледельческой и лесцой академии- (ныне ■ МСХА)бьии заложены первые опыты. .'•' . • , ., • >'/.■.

. ' ' -В настоящее рремя,-объекты опытны* посадок охватаяй'знач^ельную.-« частй' Смоленскр-МоскоВской возвышенности в Пределах % Смоленской^ Московской и Ярославской областей. "Omi расположены по этой территррии-с запада lia северо-восток,.ud общем -расстоянии .около двухсот кйло^етров.. Здесь Испытано, й испытывается. в общей сложности 363 клймаэкотипа ели. ;

'Такой концентрации географических культур. и обилия испытываемых . провеннеыций ели нет ни в одном из регионов России.

2. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

' - Программа исследований включала следующие вопросы:

. 1. Обобщение и анализ сведений по географическим культурам ели, на терр1ггории Смоленско-Московской возвышенности за вековой период

2. Изучение специфики роста и 'развития модельных популяций на различных фазах роста и развития географических посадок ели. •

3. Выявление феноэкологаческих особенностей ели разного . географического происхолсдеш».

. . 4. Оценка перспективности нррвениеициц ели по быстроте роста и. продуктивности насаждении

5.'Поиски и обоснование мест дислокации рефугаумов- носителей ценного генофонда. "• ■ - . »

Для отпета ца поставленные вопросы были проведены исследования на • различных этапах жизни »порайонных модельных популяций ели- <п сеянцев (ювешшьный возраст) до фазы" формирования стволов. Выделение фаз (эталон) роста осуществлялось согласно рекомендациям А.И.Писаренко, М. Д Мерзленко (1990). • ■ ' .

■ ' : Исследования проводашись по методике ; разработанной ВНИИЛМом (Проказин, 1972), с дополнениями ' и уточнениями в соответствии со спецификой работы. Особо? внимание уделялось фиксированию такого биометрического показателя как высота. растений, причем особенно к ювешшъЛом возрасте, /ибо средняя высота далее однолетних сени цен наЯодшся под генетическим контролем и может использоваться для оценки , наследственных свойств клйматипов (Куракин, 1979). В.целом же высота является наилучшим из диагностических признаков при проведении отбора (МосЪуда1а, Ваггс1а)п, 1985; 81аЫ, 1985; Шаташ.Доиивщий, 1990).

■ Для изучения успешности роста и получения таксационной

харакгбрнстики лесных культур проводили. комплекс биометрических замеров, руководствуясь общепринятой методикой (Молчанов, Смирной, ,'19б7).Пробные площади, в культурах старших возрастов, закладывались по ■ ГОСТу 16128-70 и согласно общепринятой в лесной таксации методике (Анучин,. 1971). . ~ • '

. Фенологические наблюдения, проводили с .использованием методических рекомендаций И.Н.Елагина (1961,197.5, .1976) и Н.Е.Булыгнп;.. . (1991). С целью выявления патенциальных-.рефугиумов-рода.'Р!сеа, кроме ..фенологических ..наблюдений изучались популяции по особенностям •' формового разнообразия (Альбенский,'1959; Этв'ерк, .1974; 8с11гшЛ-\'0;>:.., 1977; БаГаев, 1,981; Яюбздская,-1982; Кпзэ], 1985). Раннюю-диапюешку

наследственных, свойств популяций ели на быстроту роста проводили до методике В.Я.Попова, В.М.Жарикова (1978). •

Получённый при исследованиях .материал обрабатывался методами вариационной статистики (Рокипкий, 1961; Дворецкий, 1971; Свалов, 1985; Лякпи, 1990) с применением современной электронно-вычислительной техники. Запас- насаждений • определялся с использованием таблиц для. определения объёмов маломерных стволов ели (Изюмский, 1972). Энергия • роста посадок разного географического происхождения рассчитывалась по В.В.Огиевскому (1968). . . ■ ' • '•'.',

Для объекттаного суждения о сравнительной успешности роста и продуктивности испытываемых провениенций ели рассчитывался отноаггельный показатель, выраженный в единицах (долях) стандартного отклонения (Giertych, 1976, 1979; Paule, LafFers, Korpe!, 1985). Такой подход дает возможность получения' информации по пластичности климаэкотипов, • т.е. их способности к адаптации в'новых географических пунктах. Однако ход наших расчетов имел ряд специфических видоизменений ив итоге выдано среднеарифметическое значение долей стандартных отклонений по . высоте, диаметру и запасу, Как* суммарный показатель целесообразности интродукции, или внедрения конкретных провениенций.- В связи с этим общий ход расчетов имел нижеследующую последовательность:

1) составление выборки опыта(перечня испытываемых провениенций);.

2) расчет статистических показателей по высоте, диаметру, т.е.; получение х t, среднеарифметических показателей роста каждого' ■ .•'..-

■ климаэкотипа, а также местного климаэкотапа хм ; .'.'•. .. • ;''..

3) расчет хр по запасу стволовой древе<рИныдля всейвыборки •' ;•'• ошлТа; -.-.■•.-.■' ■••'.'•• v.' . -- -Ч •.-■'•" ' ■■'■' '

4) расчет Географического дифференциала^ или абсолютной .. успешностицровениыщни:,.У=хр. \ . , .- ' . -.," ''• -.. -,

5) расчет в долях стандартного' оТкЛонепий спгностелыгой.успсщнос'Ш испытываемойпровениеннии:•'-..'■ 'е.. ..":•.'• ','-..-' ' •'..• "'У.• •.'

■ 'Ч';„:■" Q;=u;:-s: V;,/.' :••'/•:.''•'•„ '-ч'ч''

"; где : • U - абсолютная у'спещность'провениенции По Конкретному ' .

'■ Ч -покгвателюроста'й по'запасу, ': ^ . . J'¡. • '

.. - -S сганЙа^оеотклоншие-тоде^ ( • •

••',.• 6)цолучрние.обо()Щенно'га;1Т0^ '' климаэкотипа: .,' - '"' .'. ■; • ;' _'. • .■ • -

•..• . ."' .;■, G .ó4(Qi + .Qd f Q« ):3. :

где Qn - относительная успешностьlia высот?;

Qd - относительная успешность па диаМетру,.

Q„ - '.относительная успешность по запасу; .

3. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО ИЗУЧЕНИЮ.ГЕОГРАФИЧЕСКИХ КУЛЬТУР ЕЛИ

Географические культуры являются основным средством для изучения географической изменчивости наследуемых свойств лесных "порол (Правдин, 1971). ■ "Опыты с ' географическими культурами позволяют • определить характер географического распределения .популяций

■ определенного вида в далеком прошлом, а т.к. не существует" лучшего способа определения свойств различных географических происхождений, то .опыты .с географическими культурами в настоящее время являются важнейшими, а часто. н единственным основанием для рекомендаций но использованию того или иного источника репродуктивного Материала (Schultze, 1994) . . . ,"

Исследования географической-изменчивости и опыты географических . культур убедительно доказали влияние географического, происхождения на рост, устойчивость и продуктивность Насаждений (Вересин, 1959, Яблоков, 1965; Обновленский, 1970, Хагнер, .1972; Эриксон, 1972; ^гверк, 1974; Голубец, 1978; Багаев, Багаева, 1980; .Дурсин, 1980, Правдин, Росторцев,

■ . 1980; Ростовцев, 1980;. Ростовцев, Куракин, 1?81;"Ц1утяев, 1981, 1983,

1995а, 19956, Мамаев, Тишечкин, Купчинский,. 1982, Пальцев, 1986. 19.95; Волович, 1987; Тарханов, 1990), ...."•

• - Однако методика закладки географических культур неодинакова, поэтому, имеются весьма .противоречивые данные географической изменчивости. На лучшие, результаты семян местного происхождения . указывали (Вересин, 1959, Картель, Манцецич, . 1970; Тимофеев, 1974; Родин, Родин, 1987, Васильев.« др.,. 1989). Нередки т.акже случаи лучшего роста, и состояния насаждений от более продуктивных древостоев . ¿порайонного- происхождения (Ромедер, Шенбах, -1962; Хагнер, 1972, . Куракин, 1979; Ростовцев, 1980, Пальцев, 1986,1995; Шутяев, 19956).

■ В целом же, как отечественный так и зарубежный накопленный опыт с

■ географическими культурами ели показывает, что наметилась тенденция к Использованию- в ■ условиях интродукции семяц из "узкого ареала происхождения, а именно: из Восточных Карпат, Полесско-Прибшгпшскою региона, Судет, юго-восточных районов Польши (Gohm, 1966; Dietrichcon,

. 1967; . ideinschrnit, "1967; Вересин, Иванов, "196S, 1970;. Baldwin, Eiiason, . Caiison. 1973; Рубцов^ Хртоплн, 1976, Giertych, 1976-; Писаренко, 1977, Klein, 1977; Волович, 1980, . 1987;, Эгверк,'Пааш;,''1980^ Konig, 1981, . .Zdarska, 1981;Павес, 1982; -Редько, Дурсин^ 1982; Pope$cu-Bejat, 1983, Vins, 1983). Такая же тенденция сохраняется и для территории Омоленско-

■ Московской возвышенности ' ( Пальцев, 1978, J98Û, 1986, .1995, Пальцев,

Мерзленко, 1990; Малкин, Осипов, Степанова, .1992; Мелышк, 1994, 1995; Пальцев, Мерзленко, Мёлышк, 1995).

Несмотря на. богатый исторический опыт, (более ста лет) выращивания географических культур ели.на С^ленско-Московской возвышенности, до сих пор нет обобщения итогов по географической изменчивости, недостаточпй затронут вопрос о рефугиумах, которые к настоящему времени являются белым пятном в истории расселения и распространения ели, и являются'носителями ценного генофонда.

• 4. РЕЗУЛЬТАТЫ . ИССЛЕДОВАНИЙ РОСТА И ПРОДУКТИВНОСТИ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ КУЛЬТУР ЕЛИ • НА СМОЛШСКО-М6СКОВСКОЙВОЗВЬ1ШЕГ1НОСТИ . ' Исследования Показали, что начиная с этапа выращивания посадочного материала в лесном питомнике (таблица) и далее На протяжении начальных фаз роста й- развития леспых культур, географическое происхождение семенного материала, накладывает четкий отпечаток на рост и сохранность' растений. ' ■. ■. - V ■ . • . - .

.' '■■,'.'.' '-.".■ ■ Таблица'"' • •'•"''.

• .Средние высоты 2-летних сеянцев ели разных провениенций, ••■ '

•регионы групп ■ Хр, мм ■ '. Я ■ . ;р,% С.У.,%

климаэкотипов : *. ' * ,

• Западные Карпаты ■ 128,3 • • 7,2 • .. 43,2 • 5,6 33,6

■ Восточные Карпаты ■ 177,8 . .8,2 ' 61,9 •; 5,о . "36,3;'

Болгария 142,4 ' 5,3* ■ 32,4:. • 3,6' 22,1

. Белоруссия ;. '>". • ■ 161,4 6,1 . .50,9 . 3,8. 32,2-

. Кавказ ■ •. •' '•• '.. • ; 81,6 ... :Ь4 '.••'6,4' . 1,7 ал, •:

.. Сахалин' .'•' 72,6: • 2,7. . '18,1* . .3,8.;' 25,1

.'' Дальций Восток ■ •.' " 86,б ' . ■ • : 2,7 '. . 2Й.8 : 3,4 ,22,4

•'. Урал- •. : ■ •'. .-,. " •.' .' ; 80,1 . •••'• 3,7" • ■ : 26,4 . 45 ' 32,4 :

'.: Сибирь' V, • 88,4'.'';'. : 3,4 ' ' 25,3 '•- 4,1; . : 28,7 . .

- 'Прибалтика'• :'" 194,8 ' ". ••5,3 . '' 52,6 . '■.2,1' • '2:5,4-'

. Коми .'.'.•■' ■ '■■ /'• ■ '; 57,0 ': ' 4,4-''. ',' ; Л2,5' . 35;5

Заволжье^- * . ';■. ^ . V 113,7 ... ' ;• -5,4 '.. ; : 37;8Г •4,5'. . 'ззд.

... -.Алтай ;;-.'.-' ■ -. 76,6' ', ' .1,7 : * ' 17,1' .2.2' . 22,3."

; :. Карелия - :„ ... 124,7 •'.' 5;3 >62.6 '' 4^2. •'• 3$Д .

1 Поозерье : ' .', - 139,9 •'':' '". 4)2 ' . •38,2.". ; 3,1. 27,-г:.

СйолЬе. ■ • Г ... : " 1-72,3 ' '-'"•■ 5,1- " • 45,9 . • з,0 . ;- .27,1'

Валдай . '• .121,2;.' : 41,2 . з,9 г. "з,«Г"> : 34,7

Подмосковье ! .".'. 145,2. ■'•'/ Г. ":5,3--,. 42,6 : : 30,0 .

Мёщера ' . 116,3 ." '.'. 4,2 . 42,0 ' 3,6 36,2.

' Бряпщина 132,3' . 4,8 • .47,5 - 3,6 .35,9 .

Результаты наблюдений за прокениенциями ели в питомнике и на лесокультурной площади на начальных фазах роста (приживания, индивидуального роста, смыкания) констатировали следующие основный . ' тенденции: . •

•1) наиболее перспективными в отношении быстроты роста оказались климаэкотипы из Восточных Карпат, Белоруссии, Прибалтики и Ополья;

•2) полную бесперспективность и худший рост по сравнению с местной провениендией показали происхождения из регионов: Сахалина, Дальнего Востока, Урала, Сибири, Алтая, Заволжья, Мещёры, Коми, Кавказа, Тянь-Шаня, Балкан и Центральной Европы; .

' . ; 3) фаза приживания для происхождений ели европейской, восточной и Шренка составила 2 года, для климаэкотипов из Восточных Карпат 1 год, для остальных эта фаза длилась более 2 лет; .... 4) фиксирование такого морфологического показателя как количество приверхушечных и межмутовчатых' почек (на- что • ранее не' обращалось ' должнбго . внимашм в подобных опытах), показало; что увеличение количества почек на, I пог/см идет с юго-западного в Северо-восточном направлении. Обнаружена тесная, взаимосвязь между приростом и . количеством межмутовчатьк почек(г=0,76), для приверхушечных почек эт от :показатель несколько ниже (г=0,54). Ель из'Беловежской пущи Брестской области имеет такую-же высокую почкообразовательную способность в межмутов.чатом пространстве как и' происхождения ели сибирской (0,6 на пог/см). Это указывает нд генетическую обособленность беловежской ели о г остальных происхождений европейской ели, что могло явиться результатом ■пребывания в древнем ледниковом рефугиуме; '•_....'• V.

' . 5)на этапе фазы смыкания видны явные преимущества юго-западных и Западных - происхождений:- перевод в покрытую, лесом площадь

■ осуществляется на 2 года раньше по сравнению с меспшми.

... Используя модифицированную методику ЩРКО бьша проделана • оценка успешности испытываемых провениенций и целесообразности . внедрения их на территорию Смоленскр-Московской возвышенности.

. . - Фаза чащи. Исследования проведены на рбьекге географических культур ели в дендрологическом саду,. Переславского лесокомбшша \ Ярославской области. Посадка осуществлялась в. 1978 году , 3-летшши

■ .'сеянцами сразмещением лесокультурпых посадочных мест-1,5 х 0^5 м.

,Наибольшую" среднюю высоту (9,2 м) в 15-летних геокультурах ели ¿шеют' провециенции из Минской и Могилёвской- областей, а самую .. маленькую • (5,9 м) - из' Коми, 'Тюменской .¡Г Томской, областей. 'По значениям величин среднего'дпаметралндирует ель из Червенского лесхоза .. Минской области (10,7 см),:на самим последнем;месте - ель из Омской

области (5,7 см), т.е. разница в эффективности камбиальной деятельности составляет почти двухкратную величину. ..

Результаты расчетов показателей относительной успешности испытываемых провениенций (Q) по вьюоте (Qj,) и по диаметру (Qd) свидетельствуют о весьма неоднозначной результативности адаптации тех • или иных климатипов в условиях северо-восточной оконечности Смоленско- -Московской возвышенности. Причем контрольные (местные) климатипы по значениям Qh, и Qa превосходят не только все клим^экотипы ели сибирской, ' но и подавляющее большинство по еяи х финской и европейской; причем по ели х финской ни . одна из провениенций fie превзошла no Qi местные (контрольные) климатипы. • ■ .

Более жесткий показатель G, как расчетный относительный показатель итоговой целесообразности внедрения климаэкотипа, показывает явные преимущества провениенций из Минской (+0,6), Могилёвск'ой- (+0,5) и Брестской (+0,2) областей, что ставит эти происхождения в .ранг преимущественного использования по сравнению с местными климатипами. Очень близким к местным оказался климаэкотип из Красновищерского мехлесхоза Пермской области, что можно объяснить происхождением семян из возможной области древнего рефугиума. Факт отсутствия преимуществ у двух карпатских (закарпатский и ивано-франковский) климаэкотипов, которым обычно свойственен хороший рост в близлежащей Московской ' области (Пальцев, Мерзленко, 1990) можно объяснить исходя из двух позиций: 1) отсутствие данных о высотном происхождении; 2) гораздо', меньшее количество осадков не только на территории расположения Переславского JIK по сравнению с Карпатами', но и даже северо-восточной оконечности Смоленско-Московской возвышенности с её .центральной частью (разница в последнем случае достигает 100 мм в год). .

Ф^?А..жущ1яка. Опыт заложен весной 1967г., Всесоюзной лесосемешюй станцией в кв. 39 Васильевского лесничества Загорёкого мехлесхоза (ныне Сергнево-Посадский опытный лесхоз). Густота посадки 10 -тыс.шт на 1 га; размещение 2 х 0,5 м. ■ Помимо сравнительной оценки итогов ростя. по высоте и диаметру, сопоставлялась и продуктивность, т.е. запас ci половой древесины. Кроме . того, . в рамках провениенций прризнодилась опенка формового разнообразия по форме семенной чешуи.

' При аншшче индивидуальной изменчивости по форме семенной чешуи, наблюдается чет тенденция перехода от' формы А и В к форме F и D, в северо-восточном направлении, что подтверждается, и друпши работами (Голубе!ц 196S) Дли нропениенций еяи из Брестской области характерно наличие ¡1 поиуч<иш>1\ формы А; в остальных же происхождениях эта форма о тсуге П'УО г /[;viee в происхождениях из Прибалтийского региона заметно увеличш«*тси дол* учасгня ф^рчм С и естественно уменьшения формы В,

исключение составляет ель из Латвии где уже заметно существенное участие формы Р ' (32%). В происхождениях- более северного и восточного направлений характерно наличие формы В до 9,5% (Тверская обл.), преобладающее место занимает форма С от 55,8% (Новгородская обл.) до •' 97,8% (Рязанская обл.), а также наличие формы р от 1,2% (Тверская обл.) до 36,4% (Новгородская обл.). Причину наличия формы Р в провениешши из

■ Тернопольской области (в географическом отношении . находится значительно ближе к Карпатам, чем вышеупомянутые происхождения) можно объяснить искусственным происхождением ельников в данной местности: как отмечает М. А.Голубец (] 960; 1968) примесь тупочешуйчатой ели. безошибочно свидетельствует об искусственном происхождений и о том,- чтб они (кулыуры)- созданы из чужеземных семян. Так например, в Германии повсеместно распространена ель" с закруглённой формой

■ семенной, чешуи (СгаеЬпег, 1918). По данным этого автора такая ель в массе встречается.и в ^льтурач. Не исключено, что в Тернопольскую обл..были

• завезены семена ели германского происхождения. [ .' ' Для сибирской ели характерно увеличение доли содержания в составе • популади'й формы -О от.31;3% до 44,4% и полное отсутствие формы С.в ' ■ провениешши из Коми. \ ' ■

При анализе успешности роста по диаметру и высоте, а также по-запасу сохраняется тенденция распределения лидирующих положений,, как и при рассмотрении формы-семенной чешуи. Наибольшую среднюю высоту имели . провениенцни из Гродненской (15,4 м), Брестской Ганцевичского ЛХЗа (15,2 м), Витебской (1.5,1.м) областей и Эстонии (15,0 м). По значениям величин среднего диаметра лидирует ель из Иван'о-Франковской . (12,4 см), Брестской Ляховичского ЛХЗа (12,2 см) и Гродненской (12,0 см) областей. Наиболее продуктивной провениенцией оказадасьель из Тверской обл, (313 м ), .а самой низкопродую ипной ель из Кировской обл. (149 м3 );'разница по продуктивности составила более, чем двукратную величину. Ель Местного . (подмосковного) .климазкотипа, взятая в качестве контроля, по успешности

• роста и' по значениям запаса,'не имела особых '.преимуществ перед большинством происхождений фш европейской, финской и даже сибирской. Отличительной чертой явилась лишь, хорошая сохранность;' которая на . момент исследований составила у местной еяи 41,1%. ' ' . ..

Расчётный относительный показатель Итоговой целесообразности внедрения клймаэкотипа О, показывает-явные преимущества провениенций

• ели из Брестской, Гродненской, Ивано-Франковской,. Ленинградской и Тверской областей (графическое изображение (} представлено на рисунке).

Фаза_.формирования стволов. Постановка опыта осуществлена на объекте ■• географических культур' ели. в Свердловском лесничестве Щелковского учебно-опытного лесхоза fvlFYJI, заложенных в 1957г. Размещение, посадочных мест 1,5 х 0,75 м. Географический Спектр представлен: Котласским лесхозом Архангельской области, Череповецким Вологодской, Шарытским Костромской, Зщ-орским Московской, А ккашсмш Тульской и Касимовским лесхозом Рязанской области.

В 35 лет лучшими по'росту и производительности были климаэкотипы • • . ели из Костромской, Московской и Тульской областей (I класс бонитста, запас 461-490 м3/га), а худшими климаэкотипы архангельского и . вологодского происхождений (II класс бонитета, запас 256-309 м5/га). По

• быстроте роста лидирующее положение занимает тульская ель (14,8 м), далее следуют московская (14,0 м) и костромская. (13,6 м); наихудшей по

; успешности роста была архангельская ель (12,3 м). По среднему диаметру

• лидирует ель московская (13,2 см) обогнав с незначительным в 0,1 м Перевесом, ель костромскую и тульскую, худшая по этому показателю ель вологодская (10,5 см).

''."■"• Данный опыт показал, что в отличие от установленного и действующего "ЛесосеменногО районирования основных лесообразующих пород СССР" (1982) не следует рекомендовать для Московской области семена происхождением из Вологодской и Рязанской областей, отстающих по запасу на 27-36% от ели местного происхождения. . '

, . • .' 5. ОСОБЕННОСТИ СЕЗОННОГО РОСТА ЭКОТИПОВ ЕЛИ

. '. Исследованиями удалось выявить неоднозначность адаптации к новым климатическим условиям различных видов ели. Успешность • роста во -многом зависит от погодных условий'предыдущего года. Так относительно засушливый с засухой в апреле-мае месяце 1993. год способствовал лучшему росту ели х финской в вегетацию 1994 г.,' и наоборот повышенное количество осадков с умеренной температурой в 1994 г. способствовало ■ ■ более, успешному росту ели европейской в 1995 г., несмотря на засуху в июне-июле месяце текущего года . , . ,

По результатам исследований удалось установить фенологическую приуроченность к определённым декадам и длителыюсги периода большого роста,-которь1Й длился 2 декадь1 у происхождений из Болгарии, Восточных Карпат, Белоруссии, Литвы, а также Костромской и двух провениенцнй ели . сибирской из Пермской области (Березниковский и. Ивакинский ЛПХ). ' Последние обращают на себя вниманием и тем,. что по сравнению с . экотипамИ из Иркутской и Кемеровской областей, не были, повреждены' поздневесенними заморозками .во Ц декаде мая, прирост за. 1995 г. был практически равен среднему значению прироста ели ейропейской, а энергая : роста близка к наиболее перспективным, по быстроте роста происхождениям из Восточных Карпат и .Литвы,-Такая экологическая специфика которая выражена в определённой особенности ряда пермских ельников, указывает . на существование рёфугиума "в месте их произрастания, что не вызывает сомнений тк. рефугиумная ель обладает двумя важными. чертами своей конституции - устойчивостью и быстротой роста- '

6. ВЫЯВЛЕНИЕ РЕФУГИУМОВ ЕЛИ - НОСИТЕЛЕЙ - .

ЦЕННОГО ГЕНОФОНДА ■".:" ' ' ' За длительный период изоляции, видов в убежищах'под влиянием . изменившихся климатических условий в популяциях протекал естественный отбор в определённом направлении и происходила дивергенция многих . признаков. Рефугиумная ель обладает двумя важными чертами своей конституции - устойчивостью и быстротой роста.

Одним из мест потенциального рефугиума является район Волынского, Житомирского и. Малого Полесий на Украине. Наличие таких- мест ■ возможно исходя из границ Лихвинского и Днепровского оледенений^ а также южной границы ели, которая за вековой период отодвинулась под влиянием антропогенного фактора на 50-60 км севернее райее существовавшей. . ■.'-.'

Результаты ранней диагностики по быстроте роста в географических посевах, свидетельствуют о весьма высокой предрасположенности Полесских ' популяций, семядольный индекс изменяется в пределах 15,8 -- 26,7 %', участие 8-10 семядольных особей является самым максимальным 73,3 -84,3%, при среднем числе семядолей 8,09 - 8,30. ■ ■ '

Вторым местом потенциального рефугиума являются ельники Беловежской пущи, Брестской , Гродненской областей Белоруссии и юго- ■ ■восточной части Литвы, • формирование которого происходило в днепровско-палдайскую ' межледниковую эпоху. Ввиду . . хорошо . сохранившихся экосистем Беловежской пущи, в ней наиболее полно представлены те критерии которые указывают на дрёвнеледниковое происхождение ели в данной местности. Необходимо отметить, что именно в Пуще зафиксирована ель высотой 49 м, диаметром 123 см в возрасте 290 лет, что является самым высоким показателем для равнинных условий . Европы.' Так как, форма семенной чешуи является наиболее вазкйьш . диагностическим признаком при определении видов и форм у ели,, не может не вызывать интереса найденная в Беловежской пуще шишка С acuminata' длиной 18,5 см Дм условий Восточных Карпат, которые принято считать ■ центром расселения острочешуйчатой ели, максимальное значение длины . шишек зафиксировано в 17, 0 см. -' '

'.' . Если эволюция ели европейской (Picea abias (L.) Karst) пошла по пути увеличения репродуктивных органоп, то для этого должны предшествовать ■ две основные причины: 1) длительность пребывания на данной территории;' 2) хорошие, условия произрастания. Данный подход не вызывает сомнений в существовшши древнего рефугиума на территории Беловежской пущи, еще

одним подтверждением такого взгляда является наличие в составе ' популяций редчайшей сосковой (Zitzenfichtе)формы ели .

'■•■ Коэффиш1ент вариации для семядольного индекса популяций ели европейской, равен 45,9%, что соответствует очень высокому уровню •Изменчивости (по Мамаеву, 1973), для популяций ели х финской он равен лишь 20%, что отвечает лишь среднему уровню изменчивости. Данные ■ результаты свидетельствуют, что ель европейская обладает наибольшим биологическим разнообразием, это стало возможным в результате, длительного пребывания в ледниковых убежищах, поэтому основные места расположения рефугиумов приурочены к ареалу ели европейской.

■' ' '. ' ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ , / ' • 1. -Территория Смоленско-Московской возвышенности по представленности опытов с географическими культурами ели, является уникальным регионом не только в научно-практическом плане изучения опытных объектов, но и как ценное хранилище генофонда рода Picca. • • '■. - 2. Исторический Опыт выращивания географических посадок ели в • регионе, свидетельствует о необходимости изучения успешности адаптации провбниенций только на широком географическом материале с'. применением новейших методик, а также постановки многоцелевых исследований на всех этапах роста и развития модельных популяций.. Причем, изучение должно проводиться как путём сопоставления клиМаэкотипов в ювенильном и-спелом возрасте, так и с охваюм всех . основных этапов (фаз роста и развитйя)жизни искусственного дендроценоза

3. Установлено, что онтогенетическая адаптавдя сеянцев ели на лесокультурных площадях Смоленско Московской возвышенности наиболее успешна проходит у ели европейской, Худпше результаты свойственны' происхождениям ели из азиатской части её^ ареала. Причём ель аянская пощоегью тбиет в фазе приживания.. • ■■ ' ,

4. Полученный нами обобщенный показатель целесообразности' • внедрения . климаэкотипов показал перспективность' использования в лесокультурной практике лесхозов Смоленско-Московской возвышенности происхождений , из • Восточных Карпат,' Белоруссии и • северо-западных областей ¡России. Лучшей быстротой роста и продуктивностью обладает ель .из Западной Белоруссии и из Торопецкого лесхоза .'Тверской области.

(Валдайская'возвышенность).' '•. .'•"'.•

5. Ель х финская в опытных .'географических, посадках Не имеет преимуществ Перед елью европейской. Использование ссмян ели с Уральского регйона возможно лишь из Пермской облает п.

6. В целях использования и. сохранения уникального генофонда ели особое внимание должно уделяться её древним рсфуптумам. Выявление рефугиумов должно производиться с изучением морфолошчсскнх,

экологических, фитоцеиотических и других особенностей • в тесной взаимосвязи с историческим прошлым Земли. Выполненные" работы и -анализ полученного материала позволил установить места потенциальных • рефугаумов в Украинском Полесье, Беловежской пуще, • Брестской ■ и Гродненской областях Белорусии, южной и юго-восточной части Литвы • (Балтийская гряда), а также ряде Пермских ельников.

7. Изучение фенологии ииорайонных популяций в одинаковых условиях местопроизрастания, позволяет выявить особенности в сезонном . росте, которые проявляются как в сроках начала и окончания-, так и в длительности периода вегетации. Такой подход с фенологической точки зрения, позволяет использовать полученные феноспектры дня определения - . историческогр прошлого популяций и установления мест рефугиумов.

8. Полученные результаты свидетельствуют, что в целях -повышения продуктивности лесов Смоленско-Московской возвышенности," необходима корректировка существующего и ныне действующего "Лесосеменного районирования основных лесообразующих пород" 1982 года В целях предотвращения негативных последствий в обеднении потенциальной производительности лесов на территории исследованного . региона необходимо отказаться, от использования семян ели в следующих лесосеменных районах из областей: .

1) Центральном (№10) лесосеменном районе: а) в верхневолжском '

' подрайоне (№10а) от лесохозяйственных предприятий Калужской, , Рязанской, Костромской и Вологодской областей; б) , в московском', подрайоне (№ 106) от - Вологодской, Нижегородской, Рязанской областей;

2) верхнеднепровском (№18) лесосеменном районе от Рязанской -

области.

9. В целях повышения продуктивности лесов исследованного региона, и корректировки "Лесосеменного районирования..." (1982) необходимо внести предложения по использованию семян из областей: "/

1) в центральном (№10) лесосеменном районе: а) верхневолжский подрайон (№10а) из Брестской области; б) Московский подрайон (№106) из Минской, Гродненской,- Брестской . областей Белоруссии, а также Закарпатской, Ивано-Франковской, Черновицкой й Львовской областей Ворточных Карпат, .причём ограничив происхождение семян до высоты 1200 м над ур.м. и только из аутохтонных популяций;

2) в верхнеднепровском (№18) лесосеменном районе из аутохтонных ; -ельников Закарпатской, Ивано-Франковской, Черновицкой' и Львовской облас(ей> также ограничив высотные происхождения.

10. Для целевого лесовосстановления на территории Смоленско-Московской возвышенности' необходимо. использование провениенций пер1 п-. к I шшы.ч по быстроте, роста, а именно: из Закарпатской, Ивано-

Франковской, Черновицкой, Львовской областей-Восточных Карпат, (ограничив высотные происхождения). Брестской, Гродненской, Минской областей Белоруссии, южных районов Эстонии, а также южных и юго. восточных регионов Литвы (Варенский, Вильнюсский, Рокшинский, ' Тракайский лесхозы), Тверской и Псковской областей (Валдайская . возвышенность)..

,"••... ПО . ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ ' " •• СЛЕДУЮЩИЕ РАБОТЫ:

• '' 1. Результат 35-летнего выращивания географических культур ели в Щелковском'. учебно-опьгтном лесхозе МЛТИ.// Научн. тр. МГУЛ. Лесопользование и воспроизведение лесньгх ресурсов. - Вып.265..- М.: 1993. ■ С. 86-89.: ■ •' • "

' 2. - Географические культуры ели в .Ярославской области.// Охрана лесных экосистем и. рациональное использование.лесных ресурсов. Тезисы докладов Всероссийской "научно-технической конференции (г.Москва, 18-19 'октября 1994г.0,М., 1994. С.38-40. . 4 /

..'.. • •'' 3. Раззитие V рост всходов ели. разного географического-

происхождения, в" 'зависимости, от числа семядолей.//Научн. тр. МГУЛ. Лесопользование и1 воспроизводство лесных ресурсов. -. Вып.275.. - М.'

1994. с. п о-116.

■ •; 4. Опыт географических культур ели В зоне смешанных лесов. Обзорн. . информ.-М.: ВНИИЦлесресурс, 1995. 35с (в соавторстве с . А. М.Пальцевым и М,Д.Мерзленк6). . '.

5. Результаты роста'5-лргних географических культур ели в Верхне-. ! Клязьминском лесничестве Солнечногорского лесхоза//- Лесохозяйственная • информация, 1995, №7. С.40-44. '.'...•,' ' - ' .

6. Ди'намикагрунтовой всхожссти и сохранности всходовели репного ' географического происхождения.// Лесохозяйственнай. информация, 1995, №8. С. 27-30 (в соавторстве с С,Д,Яковлевой).

•..,'■'' Т.' Значение . географических лесных - культур в. сохранении • биологического разнарбразия'древесных растений. И В сб.: Биологическое-разнообразие. лесных экосистем. ..М., 1995, С.325-327 (в соавторстве с , М.Д.Мерзленко), ■ ' ' '■"■ , , . '•'! ■

'•'..-. 8. Итог тридцати пегетадий в географических-культурах ели Сергиево-.Посадского опытного лесхоз&//Научн. тр. МГУЛ.. Вопросы ■ лесоведения и " лесоводства. - Вып.274. - М.:1995. С.64-77 (в соавторстве с М.Д.Мерзлёнко).'

•9. Особенности сезонного роста экотипов ели в условиях Солнечногорского опытного лесхоза//Научн.'тр. МГУЛ. Лесопользование и воспроизводство лесных ресурсов - Вып. 280. - М.: 1996. С.6.3-68 ( в соавторствех С.М.Савостиным): ;