На правах рукописи

АЛЕКСЕЕВ ВЯЧЕСЛАВ МИХАЙЛОВИЧ

"ЛЕСОКУЛЬТУРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ПОРОД

ИНТРОДУЦЕНТОВ НА ТЕРРИТОРИИ НОВГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ"

06.03.01. – Лесные культуры, селекция, семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Санкт-Петербург – 2009 2

Работа выполнена на кафедре лесных культур Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии им. С.М. Кирова

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Жигунов А.В.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук Никонов М.В.

кандидат сельскохозяйственных наук Раевский Б.В.

Ведущая организация: Комитет лесного хозяйства и лесной промышленности Новгородской области

Защита состоится «19» ноября 2009 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.220.02 при Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии в зале Учёного совета по адресу: 194021, Санкт-Петербург, Институтский пер., д.5, главное здание, зал заседаний.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии им. С.М. Кирова.

Автореферат разослан 16 октября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, И.А. Маркова доктор сельскохозяйственных наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

В последнее время в России повсеместно наблюдается прогрессирующее снижение сырьевой ценности лесов, произошедшее на тех территориях, где могла быть постоянная рентабельная хозяйственная деятельность, за счёт плантационного лесовыращивания.

Одной из основных задач лесного хозяйства наряду с сохранением биологического разнообразия, является получение высоких запасов древесины в короткие сроки. Одним из способов достижения этой цели может служить внедрение в лесокультурное производство быстрорастущих пород интродуцентов различного происхождения.

Изучение роста интродуцированных пород в европейских странах и особенно в Скандинавии и Прибалтике показало возможность сокращения оборота рубки у отдельных видов интродуцентов до 45-50 лет, что доказало перспективность исследований в этом направлении.

Достижение таких же результатов на территории Новгородской позволит решить сразу несколько задач: обеспечить сырьём целлюлозно-бумажную промышленность и значительно улучшить, за счёт внедрения пород интродуцентов рекреационную ценность пригородных лесов.

Цель и задачи исследований.

Главная цель проведения работы заключалась в определении видового состава пород интродуцентов, произрастающих в условиях Новгородской области (подзона южной тайги и зона смешанных лесов), а также в определении перспективности для дальнейшего применения пород интродуцентов в плантационном лесовыращивании на территории Новгородской области.

Основной задачей работы являлось изучение адаптации исследуемых видов интродуцентов на территории Новгородской области; анализ продуктивности рекомендуемых для внедрения интродуцентов по сравнению с местными лесообразователями.

Теоретическая значимость и научная новизна работы. Впервые для Новгородской области был составлен перечень древесных пород интродуцентов, произрастающих на её территории с приведением таксационных показателей насаждений. В натуре обнаружены и изучены 17 видов древесных интродуцируемых пород. Произведён комплексный анализ адаптации интродуцентов на стационарных объектах от определения их сохранности до изучения репродуктивных свойств экзотов. Проведены фенологические наблюдения за ходом роста интродуцентов, определены посевные качества семян пород экзотов, проведены сравнения биометрических показателей интродуцированных видов с местными лесообразователями, а также изучена возможность выращивания посадочного материала пород экзотов.

Практическая значимость работы.

На основе оценки критериев адаптации определена перспективность выращивания интродуцентов на территории Новгородской области. Изучение посевных качеств семян интродуцированных пород доказало возможность создания на территории Новгородской области семенной базы интродуцируемых пород.

Обоснованность и достоверность результатов исследований подтверждается большим экспериментальным материалом, собранным в течение 4 лет на 4 постоянных опытных участках лесных культур и 24 участках с временными пробными площадями в лесных культур и усадебных парках. Весь полевой материал обработан методами математической статистики по программам Excel и Statistica.

Апробация работы.

Результаты исследований, положенные в основу диссертации докладывались на Международной научной конференции, посвящённой 170летию со дня рождения основателя сочинского «Дендрария» - Сергея Николаевича Худекова, 27-29 ноября 2007 г. в г. Сочи; на Международной научной конференции «Биоразнообразие: проблемы и перспективы сохранения», посвящённой 135-летию со дня рождения И.И. Спрыгина, 13- мая 2008 г. в г. Пенза; на конференции «Лесная генетика, селекция и биотехнологии лесного хозяйства», январь 2008 г. в г. Пушкино; на Международной конференции молодых учёных «леса Евразии – Северный Кавказ», посвящённой 270-летию со дня рождения лесовода А.Т. Болотова, 6- октября, 2008 г. в г. Сочи; на Международной конференции «Интродукция растений: теоретические, методические и прикладные проблемы», посвящённой 70-летию ботанического сада – института МарГТУ и 70-летию профессора М.М.

Котова, 10-14 августа 2009 г. в г. Йошкар-Ола и на ежегодных конференциях СПбГЛТА.

Объём и структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, 8 глав, заключения и списка литературы. Текст диссертации изложен на 132 страницах машинописного текста. В данную работу входят 24 таблицы и 2 рисунка. Список использованной литературы включает 126 источников, из которых 11 на иностранных языках.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

Потребность лесной промышленности страны в высококачественной древесине, заставляет отечественных лесоводов искать оптимальные варианты для создания высокопродуктивных насаждений за минимальный период выращивания. Одним из способов решения этой задачи может служить более широкое использование возможностей лесной интродукции в плантационном лесовыращивании. За счёт внедрения интродуцентов можно не только сократить оборот рубки хвойных пород, но и при умелом введении пород интродуцентов в зелёные насаждения существенно улучшить декоративные и рекреационные качества пригородных лесопарков.

Интродукция древесных пород – одно из важнейших слагаемых повышения производительности лесных площадей. Большое количество практических опытов отечественных исследователей в этом направлении доказало, что использование продуктивных древесных пород интродуцентов приводит к 1,5 – 2-х кратному увеличению прироста древесины и сокращению оборота рубки. В середине девяностых годов прошлого века интродукции древесных растений уделялось особенное внимание среди лесоводов, однако в наше время интерес к данной теме недооценивается научным сообществом (Ботенков, 1997).

Наиболее чётко теоретические задачи акклиматизации были сформулированы В.Н. Сукачёвым (1926), считавшим, что теория акклиматизации должна развиваться в таком направлении, чтобы интродуктор мог предвидеть поведение растений в новых условиях, т.е. предвидеть результаты интродукционной работы, результаты акклиматизации.

Следовательно, наши знания по акклиматизации растений должны достичь такого уровня, когда путём теоретического анализа можно дать ответ на вопрос, будут или нет растения того или иного вида нормально развиваться в нужном географическом пункте, а также определить, как они будут развиваться, какие меры (методы, способы) следует предпринять и сколько потребуется времени, чтобы осуществить их освоение в заданном пункте.

Большой вклад в развитие интродукции внёс Д.Я. Гиргидов. В своих работах он уделял внимание адаптации многих пород интродуцентов (лиственницы сибирская и европейская, псевдотсуга, сосны веймутова, скрученная, кедр сибирский и дуб красный), указывал на то, что при правильном ведении интродукционной работы, перечисленные выше породы интродуценты, могут быть введены в ассортимент ценных и быстрорастущих древесных пород таёжных лесов северо-запада России (1952, 1955).

Наиболее полно опыт интродукции в нашей стране обобщил Н.А. Болотов (1992) в своей работе: «Теория, практика и прогноз интродукции лесообразующих пород на территории бывшего СССР». В данной работе приведён весь перечень перспективных пород интродуцентов, которые могут в той или иной степени конкурировать с местными лесообразующими породами.

Наибольший интерес исследователей в лесной зоне России наряду с лиственницей проявляется к сосне скрученной (Pinus contorta Dougl). По адаптации сосны скрученной в нашей стране опубликовано большое количество работ (Гиргидов, 1952; Лантратова, 1953; Куцевалов, 1977; Мелехов, 1984;

Булыгин, 1989, 1998; Мордась, 1992; Раевский, 1992, 1998; Бирюков, 2004;

Дроздов, 2005; Феклистов, 2006; Дроздов, 2008). Однако большинство учёных, занимающихся исследованием этой породы, расходятся во мнениях по поводу конечного итога перспективности данной породы на территории России.

Основная масса исследователей утверждает, что, несмотря на не до конца изученные параметры (ход роста, естественное возобновление, «двойной прирост») данного интродуцента, сосну скрученную с полной уверенностью можно относить к перспективным породам интродуцентам положительно зарекомендовавшим себя в сравнении с местными лесообразующими породами.

Вопросу развития интродукции уделялось и продолжает уделяться большое значение не только в нашей стране, но и за рубежом (Lingren, 1976;

Kim, 1997; Sutton Alanna, 2002; Zhang Lianjun, 2002; Johnstone, 2003; Newton, 2003; Saenz-Romero, 2003; Sander Heldir, 2004). Особенно большой интерес к акклиматизации пород интродуцентов наблюдается в Швеции и Прибалтийских государствах.

Всё отмеченное выше и предопределило направление настоящих исследований.

ГЛАВА 2. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Программа исследований предусматривала:

1. Изучение видового разнообразия интродуцентов на территории Новгородской области.

2. Сравнительный анализ продуктивности различных интродуцентов и местных лесообразователей на территории Новгородской области.

3. Выявление фенологических особенностей и репродуктивных способностей видов интродуцентов в лесных культурах.

4. Выявление возможности выращивания посадочного материала и лесных культур интродуцентов по стандартным технологиям, применяемым в Новгородской области.

Исследование лесоводственных и биологических свойств интродуцентов выполняется по ряду характеристик, оценивающих особенности приспосабливаемости, развития и роста культур; учитываются следующие характеристики: сохранность культур, ход роста, устойчивость к низким температурам и другим неблагоприятным факторам (заражённость болезнями и вредителями), фенологическое развитие, плодоношение, качество шишек и семян, развитие и рост семенного потомства интродуцентов и т.п.

Методика исследований Выбор методов исследований определялся задачами работы, предполагавшими решение широкого круга вопросов. Методика исследований, применявшаяся в диссертационной работе, базировалась на работе Дроздов И.И., Янгутов А.И. (1984). «Методические рекомендации по изучению культур интродуцированных пород».

Сохранность интродуцируемых культур, выраженная в процентах, определялась отношением числа жизнеспособных особей к фактическому числу посадочных мест. С этой целью на исследуемых участках проводился сплошной перечет сохранившихся интродуцентов, или закладывались пробные площади размером 25х25 м.

Пробные площади закладывались так, чтобы охватить весь или несколько циклов размещения или смешения культур. В культурах первого класса возраста на пробе должно быть не менее 400 посевных или посадочных мест главной породы. В культурах более старшего возраста – не менее 200 деревьев основного яруса.

Высота дерева измерялась от основания стволика до верхушечной почки.

При высоте культур до 5 м деревья измерялись мерным шестом, а деревья высотой более 5 м – высотомером ВУЛ -1 с точностью до 10 см.

Согласно принятой методике диаметры замеряли сплошь у всех, имеющихся на участках деревьев мерной вилкой или штангенциркулем на высоте 1,3 м, а также у корневой шейки в зависимости от возраста культур с точностью до 0,1 см.

Фенологические наблюдения проводили, используя методические указания ряда авторов (Булыгина, 1979; Елагина, 1975) в период с середины апреля до середины августа. При фенологических наблюдениях осматривалось 10 среднестатистических деревьев исследуемого вида, но обязательно учитывалось также общее фенологическое состояние всех деревьев интродуцентов. Наблюдения проводились через каждые 2-3 суток. Фенофаза считалась наступившей, если она отмечалась не менее чем у 30% побегов всех особей исследуемого вида.

Шишки собирались путем подъёма в крону дерева. Обработка шишек и семян, оценка их признаков и свойств, исследования морфологических признаков семян и определение их посевных качеств, проводились в лабораторных условиях.

По каждому варианту собранная масса шишек взвешивалась в сыром состоянии и определялась средняя масса одной сырой шишки. С помощью штангенциркуля определена длина и диаметр шишек с точностью до 1,0 мм.

Относительная влажность собранных шишек определялась по ОСТ 56 – 28 – 77.

Для получения семян шишки высушивались в термостате при температуре 45 С в течение суток. Затем высыпавшиеся семена отделялись от массы шишек, обескрыливались вручную и освобождались от крылаток и мусора с помощью сит. Установив массу шишек после высушивания и взвесив полученные обескрыленные семена, определялся (в процентах) выход семян из шишек как отношение массы чистых семян к массе шишек с семенами.

Масса 1000 штук семян определена по ГОСТ 13056.4 – 67 с точностью до 0,01г, с помощью весов ВЛКТ – 500.

Энергия прорастания и лабораторная всхожесть семян определялись по ГОСТ 13056.6 – 97 “Метод определения всхожести”.

При сравнении размеров посадочного материала пород интродуцентов с посадочным материалом местных пород, а также определении соответствия получаемых саженцев и сеянцев пород экзотов стандартам посадочного материала, нами использовался отраслевой стандарт – ОСТ 56-98-93 «Сеянцы и саженцы основных древесных и кустарниковых пород».

Объекты исследований.

Объектами исследований являлись 4 стационарных участка лесных культур интродуцируемых видов, 24 участка лесных культур, с временными пробными площадями, а также 4 участка старовозрастных усадебных насаждений с участием пород интродуцентов.

ГЛАВА 3. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

НОВГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

Современная территория Новгородской области располагается на СевероЗападе Русской равнины в зоне умеренно-континентального циклонического климата. Протяжённость её территории с запада на восток – 385 км, с севера на юг – 278 км. Площадь территории области составляет 55,3 тыс. км2. Средней для неё параллелью является 58 о с.ш., а меридианом – 33о в.д. (Никонов, 2003).

По характеру рельефа Новгородская область делится на три ступени.

Низкую ступень на западе представляет Приильменская низменность с высотами от 20 до 100 м. Высокую ступень на востоке составляют гряды Валдайской возвышенности с высотами от 200 до 300 м. Среднюю ступень в восточном выступе области занимает Молого-Мстинская водораздельная равнина с высотами от 100 до 200 м, постепенно сливающаяся с Мологской низиной (Барышева, 1999).

Сравнительная однородность климатических условий на территории области не вызывает существенных отклонений от общего хода почвообразовательного процесса – повсюду господствуют подзолистые, дерново-подзолистые, подзолисто-болотные и болотные почвы (Пономарёв, 1955).

Типичные подзолистые почвы распространены главным образом в северных районах области. Наибольшую площадь они занимают в ИльменьВолховской низменности, где формируются под еловыми лесами на ленточных глинах и суглинках. Поверхностноподзолистые почвы широко распространены на зандровых равнинах Хвойнинского района. В других местах области типичные подзолистые почвы встречаются только отдельными участками (Хантулев, 2001).

В северной части области, где в прошлом преобладали хвойные леса, распространены подзолистые почвы, а в южных районах, занятых в прошлом елово-широколиственными лесами, - дерново-подзолистые. Заболоченные и болотные почвы встречаются повсеместно. Для Валдайской возвышенности характерна большая пестрота почвенного покрова. Здесь на коротких расстояниях сменяют друг друга почвы различной оподзоленности и заболоченности. Плоские участки заняты обычно средне и сильноподзолистыми почвами. На верхних склонах холмов почва слабоподзолистая, так как вода быстро стекает и не выщелачивает почву. Оподзоленность увеличивается вниз по склону. У подножия располагаются заболоченные почвы, а во впадинах рельефа, где вода застаивается – болотные. Климат Новгородской области характеризуется умеренным количеством тепла, избытком влаги. Средняя годовая температура изменяется с юго-запада на северо-восток от 4,5оС до 2,5оС.

Средняя температура самого холодного месяца-января -8 -10,5оС. Почти такая же температура в феврале, выше лишь на 0,1-0,5оС, что свидетельствует о близости морского климата, где февраль самый холодный месяц года. Средняя температура самого тёплого месяца июля +16 +18оС. Годовая амплитуда температуры составляет 25оС-27оС. Безморозный период длится в Новгородской области 100-150 дней. Суммы средних суточных температур выше 10 о (период активной вегетации растений) составляют 1500-2000о. Это на 1000о больше, чем на Кольском полуострове и на 1000-1500 о меньше, чем на юге Украины. Годовое количество осадков – 600-800 мм. Осадки выпадают более или менее равномерно, но летний максимум, свойственный континентальному климату, выражен довольно чётко (Никонов, 2003).

ГЛАВА 4. ВИДОВОЙ СОСТАВ ПОРОД ИНТРОДУЦЕНТОВ НА

ТЕРРИТОРИИ НОВГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

В главе представлено описание морфологических, биологических и экологических особенностей пород интродуцентов, встречающихся на территории Новгородской области: сосна Банкса, сосна скрученная, сосна веймутова, сосна румелийская, сосна жёлтая, сосна смолистая, сосна жёсткая, сосна кедровая сибирская, сосна кедровая корейская, сосна чёрная, сосна горная, ель колючая, ель Шренка, ель чёрная, ель Энгельмана, псевдотсуга Мензиса, пихта сибирская и лиственница сибирская.

ГЛАВА 5. СРАВНЕНИЕ БИОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

ПОРОД ИНТРОДУЦЕНТОВ И МЕСТНЫХ

ЛЕСООБРАЗОВАТЕЛЕЙ В ЛЕСНЫХ КУЛЬТУРАХ

Исследование особенностей роста интродуцируемой породы в культурах ставит цель получить достаточно объективное представление о том, какими возможностями располагают деревья этой породы в онтогенезе. Научный и практический интерес представляет определение степени изменчивости их основных таксационных показателей, закономерности роста во времени дерева в целом и основных его частей. Материалы эти интересны для сравнения с такими же показателями в ареале естественного произрастания породы и особенностями роста местных пород. Это может служить основанием для предварительного выбора типа лесных культур (компоненты, размещение, густота), метода и способа их выращивания, для определения срока перевода культур лесопокрытую площадь (Дроздов, 1984).

Таблица 1 - Динамика сохранности лесных культур в черничных лесорастительных условиях (над чертой - %, под чертой - % по отношению к сосне обыкновенной) сосна Банкса Одними из основных показателей жизнеспособности культур интродуцентов являются сохранность и биометрические параметры культур (высота, диаметр). Данные по сохранности интродуцентов в лесных культурах, заложенных в черничных лесорастительных условиях, представлены в табл. 1.

Сохранность сосны обыкновенной выше, чем сохранность всех видов интродуцентов: выше сохранности сосны Банкса на 3,2%, сосны скрученной на 18,7%, сосны веймутовой на 63%, сосны кедровой корейской на 63%.

Трёххвойные сосны желтая и смолистая полностью погибли на данной площади на 5-6 год выращивания. Это объясняется тем, что сосны жёлтая и смолистая нуждаются в более мягких климатических условиях.

В лесных культурах в брусничных лесорастительных условиях сохранность сосны обыкновенной также выше, чем сохранность видов интродуцентов (табл. 2).

Таблица 2 – Динамика сохранности лесных культур в брусничных лесорастительных условиях (над чертой - %, под чертой - % по отношению к сосне обыкновенной) Древесная порода сосна обыкновенная сосна скрученная сосна веймутова сосна Банкса В брусничных лесорастительных условиях сохранность сосны обыкновенной выше, чем сохранность сосны Банкса на 16,8%, сосны скрученной на 19,2% и сосны веймутовой на 62,4%.

интродуцентов в черничных лесорастительных условиях Порода сосна обыкновенная сосна 5,2 + 0,14* 5,5 + 0,16** 5,9 +0,21** 13,6 + 0,03* 14,0 + 0,03* 14,3 + 0,04* Банкса сосна 4,8 + 0,15** 5,4 + 0,17** 6,1 + 0,21** 12,4 + 0,05* 13,3 + 0,06* 14,6 + 0,07* скрученная корейская сосна 5,0 + 0,52** 5,5 + 0,56** 6,0 + 0,60** 12,7 + 0,09* 13,5 + 0,09* 14,3 + 0,10* веймутова * - разница с сосной обыкновенной с вероятностью 95% - достоверна ** - разница недостоверна Наиболее близкие по сохранности показатели к сосне обыкновенной имеют двуххвойные сосны: скрученная и Банкса. Показатели сохранности пятихвойных сосен сильно разнятся: у веймутовой большие колебания по участкам (от 20,7 в брусничных лесорастительных условиях до 54,0% в черничных условиях), у сосны кедровой корейской в черничных лесорастительных условиях показатели сохранности не высокие - до 16%.

По биометрическим показателям большинство сохранившихся пород интродуцентов превышают сосну обыкновенную, за исключением сосны кедровой корейской (табл. 3).

Аналогичные результаты по ходу росту интродуцентов в культурах были получены в брусничных лесорастительных условиях (табл.4).

Таблица 4 - Биометрические показатели культур интродуцентов в брусничных лесорастительных условиях Порода сосна обыкновенн.

сосна Банкса сосна скрученная сосна веймутова * - разница с сосной обыкновенной с вероятностью 95% - достоверна ** - разница недостоверна На участке лесных культур расположенном в брусничных лесорастительных условиях (табл. 4) все породы интродуценты к 12-13летнему возрасту одинаковы по высоте с сосной обыкновенной либо незначительно превосходят ее. Так сосна Банкса по высоте одинакова с сосной обыкновенной, а сосны скрученная и веймутова опережают аборигенный вид сосны на 1,7%. Что касается диаметра ствола, то все без исключения породы интродуценты, произрастающие на данном участке опережают по этому показателю сосну обыкновенную. Сосна веймутова опережает сосну лесообразователь на 8,4%, а сосна Банкса опережает этот аборигенный вид сосны на 9,2%.

Более значительные колебания по высоте и диаметру ствола были отмечены у пород интродуцентов на дендроучастке Ермолинского питомника (табл.5).

В целом, следует отметить, что большинство пород интродуцентов по биометрическим параметрам не только не уступает местным лесообразующим породам, но и в большинстве случаев превосходят их. Исключением являются такие породы интродуценты как сосна кедровая корейская, сосна кедровая сибирская, сосна жёсткая, псевдотсуга и ель колючая и ель Энгельмана.

Таблица 5 - Биометрические показатели лесных культур интродуцентов в кисличных лесорастительных условиях на дендроучастке Ермолинского питомника сосна кедровая корейская сосна кедровая сибирская Однако судить об адаптации пород-интродуцентов только по сравнению биометрических параметров экзотов с местными лесообразующими породами не корректно. Для определения адаптации пород на новой территории и уж тем более для определения перспективности пород-интродуцентов существует целый ряд критериев, по которым происходит определение адаптации и перспективности для дальнейшего использования пород интродуцентов на новой территории.

ГЛАВА 6. СЕМЕНОШЕНИЕ И ПОСЕВНЫЕ КАЧЕСТВА

СЕМЯН ПОРОД ИНТРОДУЦЕНТОВ

Самым надёжным показателем, по которому определяется ход акклиматизационного процесса служит степень развития интродуцента в связи с возможностью получения от него семенного потомства. Об акклиматизации древесного растения можно судить только после анализа роста и развития растений в ряде семенных поколений (Некрасов, 1973).

На протяжении трёх лет на территории Новгородской области на различных участках лесных культур нами было проведено изучение сравнительной урожайности шишек и жизнеспособности семян интродуцированных видов. Были исследованы следующие интродуценты:

сосна скрученная (Pinus contorta), сосна Банкса (Pinus banksiana), сосна горная (Pinus montana), ель чёрная (Picea mariana), лиственница сибирская (Laryx sibirica). Опытные участки, с которых производился сбор шишек, отличались между собой по лесорастительным условиям (брусничник, черничник и кисличник).

Всхожесть семян сосны скрученной в 2006 году была на очень низком уровне (2%). Однако полнозернистость семян данного вида была около 44%.

Объясняя низкую всхожесть семян сосны скрученной на данном участке, мы должны указать на возраст культур (10 лет). В раннем возрасте у сосны скрученной количества производимой пыльцы бывает недостаточно, что в свою очередь приводит к её дефициту и снижению выхода полнозернистых семян. Уже на следующий год на этом участке были получены другие результаты всхожести семян (табл. 6).

Таблица 6 - Посевные качества семян интродуцируемых пород сосна скрученная (13) Брусничные лесорастительные условия 2,8 + 0,38 48, Как показывает большинство исследований по определению всхожести семян, наиболее высоких показателей достигают местные лесообразующие породы (Кищенко, 1999). Лабораторная всхожесть пород интродуцентов считается положительной, если она достигла рубежа в 30%. Как видно из наших исследований, большинство изучаемых нами пород интродуцентов значительно опережают по всхожести этот показатель.

Подводя итог изучению посевных качеств пород интродуцентов, стоит отметить, что из всех исследуемых видов интродуцентов в фазу семеношения в 13-20-тилетнем возрасте вступили только сосны скрученная, Банкса, горная, ель чёрная, а также лиственница сибирская. Остальные интродуценты, а также сосна обыкновенная пока не плодоносят. Сосна скрученная вступает в эту фазу сравнительно рано (в возрасте 5-8 лет). Всхожесть семян интродуцентов находится на довольно высоком уровне (в среднем 41,5% для сосны скрученной и 54,1% для сосны Банкса). Исключением являются лиственница сибирская.

Анализ всхожести семян, которой показал отрицательные результаты.

Всхожесть семян лиственницы сибирской, заложенных на проращивание, равняется нулю. А все заложенные семена оказались пустые. Этот факт ещё раз подтвердил точку зрения многих интродукторов, утверждающих, что за частую у лиственницы сибирской на новой территории возникают проблемы с недостаточным опылением. А это в большинстве случаев отрицательно сказывается на естественном возобновлении данной породы вне естественного ареала.

ГЛАВА 7. ФЕНОЛОГИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ХОДОМ

РОСТА ПОРОД ИНТРОДУЦЕНТОВ

Фенологические реакции растений достаточно полно и наглядно отражают ход их жизнедеятельности в течение всего сезонного цикла, они тесно связаны с комплексом их функций и органов и служат наиболее важным средством, при помощи которого по внешним признакам можно судить об изменениях состояния особей. Поэтому столь большое значение придаётся фенологическим наблюдениям во всех ботанико-географических исследованиях, в том числе связанных с интродукцией растений (Буторова, 2007; Зайцев, 1981, 1983; Иваненко, 1962).

Изучение сезонного развития (прохождение фенофаз) и ритмики сезонного роста даёт представление об особенностях вегетации интродуцента в новых для него условиях. Материалы эти могут быть использованы для сравнения с данными фенологических наблюдений в ареале естественного произрастания вида (Дроздов, 1984).

Были проведены замеры роста терминальных и боковых побегов трёх видов северо-американских сосен (Pinus banksiana, Pinus contorta, Pinus strobus), а также (для контроля) местного лесообразователя сосны обыкновенной. Исследования проводились в 2007, 2008 и 2009 годах на участках 14-ти, 18-ти и 19-ти летних лесных культур.

На этом же участке нами было проведено изучение вступления пород интродуцентов и местных пород в различные фенофазы, на примере сосны скрученной и сосны обыкновенной. Данные исследования показали, что различия по вступлению в ту или иную фенофазу между местным лесообразователем и породой интродуцентом существует, но оно не столь значительно. Сосна обыкновенная вступает в основные фенологические фазы (набухание и распускание вегетативных почек, начало роста терминального побега) на 2-3 дня раньше сосны скрученной, однако, окончание роста терминальных побегов у местной породы наблюдается значительно раньше, чем у породы экзота, в среднем на 5-8 календарных дней, что в свою очередь позволяет сосне скрученной иметь преимущество в росте перед сосной обыкновенной (табл. 7).

На разных участках окончание хода роста у сосны скрученной по сравнению с сосной скрученной варьирует от 8 до 23 дней. За счёт этого сосна скрученная и опережает сосну обыкновенную по ходу роста.

Таблица 7 - Дата вступления растений в фенологические фазы сосна сосна Благодаря наличию у сосны скрученной двух-трёх мутовок, на терминальном побеге увеличивается количество хвои первого года, соответственно повышается интенсивность ассимиляции и происходит накопление дополнительных веществ, так необходимых древесным растениям.

Это приводит к увеличению прироста как по высоте, так и по диаметру. Именно поэтому сосну скрученную можно считать одной из самых перспективных пород для дальнейшего использования при плантационном лесовыращивании.

ГЛАВА 8. ПОСАДОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ ИНТРОДУЦИРУЕМЫХ ПОРОД

Выращивание лесокультурного посадочного материала – один из сложнейших элементов лесохозяйственной деятельности, требующий постоянного усовершенствования и использования интенсивных технологий (Редько, 1982).

Успешность лесокультурного производства в значительной мере определяется качеством посадочного материала. Посадочный материал обеспечивает высокий лесокультурный эффект в том случае, если он отвечает целевому назначению культивируемой площади, имеет размеры, соответствующие стандарту, оптимальное соотношение массы хвои и сосущих корней, мочковатую и компактную корневую систему (Маркова, Жигунов, 2005).

В настоящее время невозможно представить решение такого вопроса как развитие интродукции растений, без получения качественного посадочного материала. Именно поэтому необходимо уделять непосредственное внимание не только проблеме адаптации интродуцентов в новых условиях, но и заниматься разработкой агротехники выращивания конкурентоспособного посадочного материала видов экзотов различного происхождения.

Таблица 8 – Параметры трёхлетних сеянцев сосны Банкса На территории посевного отделения Ермолинского питомника Новгородской области выращиваются сеянцы только одного вида интродуцентов - сосны Банкса (табл. 8).

По отраслевому стандарту высота сеянца сосны обыкновенной для подзоны южной тайги должна быть не менее 12 см, а диаметр корневой шейки не менее 2,5 мм. Сеянцы интродуцируемого вида значительно превосходят параметры стандарта. По высоте надземной части сеянцы сосны Банкса превосходят отраслевой стандарт по сосне обыкновенной на 157,5%, а по диаметру корневой шейки на 140%. Такие параметры сеянцев получены не смотря на то, что густота выращивания составляет 2500 тыс. шт./га, что почти в два раза превышает рекомендуемую густоту выращивания сеянцев.

В школьном отделении питомника выращивались саженцы четырёх интродуцируемых пород (сосна веймутова, сосна скрученная, сосна Банкса, сосна чёрная). Сравнение средних биометрических показателей саженцев, полученных нами в 2008 году с отраслевым стандартом, показало, что все интродуценты по высоте значительно превышают стандарт среднего саженца в 25 см (ОСТ 56-98-93 Сеянцы и саженцы основных древесных пород). Однако, по диаметру корневой шейки, только сосна чёрная соответствует отраслевому стандарту в 9 мм. Все остальные саженцы интродуцентов и саженцы сосны обыкновенной по средним параметрам уступают отраслевому стандарту, что вызвано по нашему мнению недостаточным количеством уходов при выращивании посадочного материала на территории Ермолинского питомника (табл. 9).

Таблица 9 - Биометрические показатели саженцев в школьном отделении Ермолинского питомника сосна скрученная Низкий выход стандартных саженцев с данной площади является следствием низкой агротехники выращивания, применяемой в школьном отделении питомника. Не смотря на это выход в процентом отношении стандартных саженцев у пород интродуцентов выше, чем у сосны обыкновенной. Саженцы интродуцируемых пород в питомнике выращиваются для использования в озеленении населённых пунктов, поэтому густота выращивания значительно ниже рекомендуемой для уплотнённого школьного отделения.

Замеры ежегодного прироста саженцев позволяет оценить темпы роста интродуцируемых пород на ювенильной стадии (табл. 10).

Таблица 10 - Величина годичного прироста саженцев в школьном отделении питомника сосна скрученная * - разница с сосной обыкновенной с вероятностью 95% - достоверна ** - разница недостоверна В первый год роста в школьном отделении сосна скрученная опережает сосну обыкновенную по высоте на 15,8 %, сосна Банкса на 36,9 %.

Анализ выращивания посадочного материала интродуцируемых пород на территории Новгородской области в питомнике открытого грунта, показал, что условия для выращивания посадочного материала на данной территории полностью соответствуют экологическим особенностям интродуцируемых видов, что свидетельствует о перспективности получения конкурентоспособного посадочного материала пород интродуцентов. Хотя многие исследователи указывают на большую перспективность использования технологии выращивания посадочного материала интродуцентов в условиях закрытого грунта, в том числе с закрытой корневой системой.

ВЫВОДЫ

1. Изучение старовозрастных усадебных насаждений с участием пород интродуцентов на территории Новгородской области показало, что лиственница сибирская, пихта сибирская и сосна веймутова имеют не только высокую продуктивность, но и разновозрастное естественное возобновление, обильное у сосны веймутовой, пихты сибирской и единичное у лиственницы сибирской.

2. Сохранность сосны обыкновенной в культурах во всех исследованных типах лесорастительных условий выше, чем сохранность изученных пород итродуцентов. Наиболее близкие по сохранности показатели к сосне обыкновенной имеют двуххвойные сосны: сосна скрученная и сосна Банкса.

3. К 10-летнему возрасту на опытных участках лесных культур в брусничных и черничных лесорастительных условиях диаметр ствола сосны скрученной, сосны Банкса и сосны веймутовой достоверно превосходит диаметр ствола сосны обыкновенной. По высоте только сосна Банкса достоверно превышает высоту сосны обыкновенной, а сосна корейская по всем параметрам уступает сосне обыкновенной.

4. К 13-летнему возрасту достоверное превосходство сосны скрученной, сосны веймутовой и сосны Банкса по диаметру ствола по сравнению с сосной обыкновенной сохранилось. Различия по высоте между этими породами статистически недостоверны.

5. Сосна жёлтая и сосна смолистая на участке лесных культур в черничных лесорастительных условиях полностью погибли к 5-6 летнему возрасту. В кисличных лесорастительных условиях дендроучастка Ермолинского питомника сохранились единичные экземпляры этих сосен 17летнего возраста. Хотя они подвержены практически ежегодному обмерзанию.

6. Изучение семеношения сосны скрученной и сосны Банкса показало, что на опытных участках данные породы вступили в репродуктивную фазу уже в 10-летнем возрасте. Исследование посевных качеств семян показало увеличение массы семян с возрастом и в зависимости от лесорастительных условий (min-в брусничных, max-в кисличных). Всхожесть семян также увеличивается с возрастом, достигая 82% у сосны скрученной в 17-летнем возрасте в кисличных лесорастительных условиях. Это свидетельствует о возможности создания семенной базы этих пород интродуцентов на территории Новгородской области.

7. Фенологические наблюдения за сосной обыкновенной и сосной скрученной на протяжении трёх лет показали, что вступление в основные фенологические фазы у них происходит практически синхронно. Однако рост терминальных и боковых побегов у сосны скрученной заканчивается позднее.

На разных участках окончание роста терминального побега у сосны скрученной по сравнению с сонной обыкновенной варьирует от 8 до 23 дней, за счёт этого сосна скрученная может опережать сосну обыкновенную по темпам роста.

интродуцируемых пород на территории Новгородской области в питомниках открытого грунта показал, что условия для выращивания посадочного материала полностью соответствуют их экологическим особенностям. Это свидетельствует о перспективности получения конкурентоспособного посадочного материала пород интродуцентов.

9. Анализ продуктивности и адаптации пород интродуцентов на территории Новгородской области в усадебных насаждениях и лесных культурах позволяет говорить о перспективности использования лиственницы сибирской, сосны веймутовой, пихты сибирской и сосны скрученной для ускоренного выращивания древесины.

Публикации по теме диссертационного исследования.

В изданиях из перечня ВАК опубликованы следующие работы:

1. Алексеев В.М. Анализ перспективности различных хвойных видов интродуцентов в лесокультурном производстве // Известия СанктПетербургской лесотехнической академии: Вып. 186. СПб.: СПбГЛТА, 2009. – С. 24-30.

В прочих изданиях опубликованы следующие работы:

2. Алексеев В. М. Сравнение роста различных видов сосен в лесных культурах Новгородской области // Сборник материалов Международной научно-практической конференции молодых учёных: «Современные проблемы и перспективы рационального лесопользования в условиях рынка» / Под редакцией А.А. Егорова. СПб.: Политехнический университет, 2007. – С. 10-13.

3. Жигунов А.В., Алексеев В.М. Интродукция двух- трёх- и пятихвойных сосен в Новгородской области // Сб. мат-лов, посвящённых 170-летию со дня рождения С.Н. Худекова, 27-29 ноября 2007 г. Сочи, 2007. – С. 26-27.

4. Алексеев В.М. Параметры биометрических показателей саженцев Лесохозяйственная информация. – 2008. - №3-4.- С.63-64.

5. Жигунов А.В., Алексеев В.М. Сравнительные Лесокультурные испытания пород интродуцентов и местных лесообразователей в Новгородской области // Сб. материалов VIII Международной конф. Молодых учёных «леса Евразии – Северный Кавказ», 6-12 октября 2008 г. / Под ред. В.Г. Санаева, том - М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2008. – С. 128-129.

6. Жигунов А.В., Алексеев В.М. Посевные качества семян интродуцируемых видов в лесных культурах Новгородской области // Сб.

«Биоразнообразие: проблемы и перспективы сохранения». Материалы Международной научной конференции, посвящённой 135-летию со дня рождения И.И. Спрыгина. Часть 2. 13-16 мая 2008 г./ Под ред. В.Н. Хрянина, Пенза, ПГПУ, 2008. – С. 33-34.

7. Жигунов А.В., Алексеев В.М., Ход роста терминальных и боковых побегов пород интродуцентов на территории Новгородской области // Сб.

«Интродукция растений - теоретические, методические и прикладные проблемы» материалы Международной конференции. 10-14 августа 2009 г. / Под ред. С.М. Лазаревой, Йошкар-Ола, МарГТУ, 2009. – С. 29-31.

Просим принять участие в работе диссертационного Совета Д.212.220. или прислать Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями по адресу: 194021, Санкт-Петербург, Институтский пер., 5, СанктПетербургская государственная лесотехническая академия и. С.М. Кирова, Ученый совет. Факс: (812) 550-07-91.