Географические культуры сосны обыкновенной в Зеленодольском лесничестве Республики Татарстан

Сосна обыкновенная Pinus sylvestris L. – один из наиболее распространенных видов древесных растений на территории России и сопредельных стран [1].

Осваивая определенные местообитания, сосна обыкновенная в процессе эволюции сформировала климатические экотипы (климатипы), не имеющие четких пространственных границ. До настоящего времени многие климатипы недостаточно изучены, несмотря на то, что они представляют определенный лесоводственный интерес и отличаются рядом чрезвычайно важных для выращивания особенностей.

Географические культуры, с одной стороны, дают возможность сравнительной оценки климатипов, позволяют изучить внутривидовую дифференциацию, выявить закономерности формирования наиболее устойчивых, продуктивных насаждений в конкретных условиях [2].

С другой стороны, географические культуры позволяют сохранить биоразнообразие сосны обыкновенной как одного из ценных лесообразователей, так как интенсивная эксплуатация сосновых лесов, пожары, массовые поражения вредителями приводят к значительному сокращению лесопокрытой площади, исчезновению ценных популяций этого вида.

Способность сосны обыкновенной произрастать в самых разнообразных местообитаниях характеризует ее как полиморфный вид, обладающий высокой изменчивостью, а значит, высоким наследственным потенциалом.

Географические культуры, созданные в 70-х годах в разных точках бывшего Советского Союза по программе ВНИИЛМ, содержат большие генетические коллекции популяций сосны обыкновенной. Это своеобразный банк информации об изменчивости вида тех географических зон, из которых взяты образцы семян конкретных популяций или особей.

Целью работы являлась комплексная оценка географических культур сосны обыкновенной в ГКУ «Зеленодольское лесничество» Республики Татарстан.

Актуальность и своевременность работы объясняется тем, что биологический возраст растений сосны обыкновенной в географических культурах ГКУ «Зеленодольское лесничество» 40 лет, то есть культуры приблизились к середине класса возраста рубки и требуют окончательной оценки [3].

Объекты и методы

ГКУ «Зеленодольское лесничество» расположено в северо-западной части Республики Татарстан.

Географические культуры созданы в квартале 28, выделе 32 Зеленодольского участкового лесничества ГКУ «Зеленодольское лесничество».

Они были заложены под руководством старшего научного сотрудника Татарской лесной опытной станции (ТатЛОС) Габаса Шайхатдиновича Камалтинова в 1976 г. на площади 5 га.

В географических культурах представлено 39 климатипов. Число повторностей опыта – 1.

Культуры созданы в зоне хвойно-широколиственных лесов. Лесосеменной район – Средне-Волжский, подрайон – Пензенско-Ульяновский (21а).

Высота участка, на котором заложены географические культуры, 115 м над уровнем моря. Тип лесорастительных условий С 2 . 3 .Тип леса – сосняк липовый. Категория площади – гарь 1972 г.

Макро- и микрорельеф ровный. Уровень грунтовых вод 5–10 м. Почва – дерновоподзолистая супесчаная свежая.

Климатические показатели (по данным метеостанции, расположенной в 50 км от культур на высоте 100 м над уровнем моря) следующие: среднегодовая температура 2,5°С, количество осадков за год 509 мм, число дней с температурой свыше 5°С – 150, свыше 10°С – 120.

Средний класс бонитета древостоев сосны обыкновенной в Зеленодольском лесничестве – 1,0.

Перед созданием культур на участке проводилась сплошная подготовка почвы . Культуры создавались путем механизированной посадки двухлетних сеянцев сосны обыкновенной. Дополнения культур проводили в 1977 г. посадкой вручную трехлетних саженцев.

Размер блоков 30 × 50 м (0,15 га). Размещение растений в блоке 0,8 × 2,5 м, число посадочных мест 750.

Натурно границы между блоками климатипов обозначены столбами и визирами.

За объектом проводились агротехнические уходы с 1976 по 1980 г., они включали в себя ручной, механизированный и химический уходы в виде рыхления и удаления сорняков, внесения в почву симазина 2,5 кг/га. Количество уходов от 1 до 4 в год.

Оценка географических культур сосны обыкновенной проводилась с использованием общепринятых лесоводственных методик [4].

В первую очередь было проведено рекогносцировочное обследование, в результате которого были уточнены схемы размещения деревьев внутри каждого климатипа в рядах.

Для детального исследования был проведен сплошной перечет в 12 блоках культур. Во время перечета учитывались все деревья, растущие в блоке климатипа. Всего было учтено 1020 деревьев.

У деревьев оценивали диаметр, высоту, прямизну ствола, состояние вершины, наличие пороков формы ствола, механических повреждений, категорию технической годности.

По данным перечета были определены сохранность растений в климатипах, класс товарности, средние диаметр и высота, класс бонитета древостоя каждого климатипа [5].

Результаты исследований

По данным перечета была составлена таблица, отражающая сведения о количестве рядов в блоках географических культур и количестве растений в каждом ряду кли-матипов культур (табл. 1).

Следует отметить, что представленные в географических культурах климатипы сосредоточены в западной части ареала сосны обыкновенной. Географически наиболее приближены к естественным условиям ГКУ «Зеленодольское лесничество» климатипы 45, 46 и 47.

Сведения о климатипах (наименование республики и лесхоза) представлены по данным 1976 г. (табл. 2).

Таблица 1

Размещение растений внутри блоков, сохранность растений сосны обыкновенной (2015)

№ климатипа	Количество рядов	Количество растений в ряде						Сохранность
		1	2	3	4	5	6	шт.	%
9	5	12	10	8	21	26	–	77	10,3
25	6	21	18	12	13	10	11	85	11,3
33	5	16	13	11	11	18	–	69	9,2
37	4	18	10	8	13	–	–	49	6,5
41	5	15	8	19	12	11	–	65	8,7
42	4	23	19	22	24	–	–	88	11,7
43	6	18	16	9	17	20	22	102	13,6
44	4	28	17	23	18	–	–	86	11,5
45	6	26	24	15	14	24	17	120	16,0
46	4	25	30	9	12	–	–	76	10,1
47	6	20	19	20	15	14	25	113	15,1
48	4	17	24	21	28	–	–	90	12,0

По данным перечета видно, что количество рядов в блоках изменяется от 4 до 6, сохранность деревьев в блоках географических культурах варьирует от 6,5 до 16%, составляя в среднем по объекту 11,3%.

Самая низкая сохранность в блоке климатипа 37 (Киевская область, Борисполь-ский лесхоз) (6,5%), а самая высокая в блоке 45 (Горьковская область, Городецкий лесхоз) (16%).

Если сравнить данные по сохранности растений в географических культурах за 1999 и 2015 гг., видно, что произошло ее значительное снижение во всех оцениваемых климатипах (табл. 2).

В 1999 г. сохранность деревьев в блоках географических культур варьировала от 16,1 до 46,3%, составляла в среднем по объекту 34,0% [6].

Первоначальными причинами низкой сохранности и плохого общего состояния деревьев могли быть: повреждения при механизированных уходах, засуха 1980–1981 гг.

Причины снижения сохранности с 1999 по 2014 г. связаны как с естественным отбором растений в культурах, так и с проведением лесокультурных уходов. Так, в 2000 г. на участке географических культур проводили прореживание (была проведена вырубка четных рядов культур, в нечетных рядах вырубались сухостойные деревья сосны и все деревья второстепенных пород). В 2004 г. в географических культурах также было проведено прореживание (вырубались сухостойные деревья сосны обыкновенной и все деревья сопутствующих пород).

В результате засухи 2010 г., в географических культурах выпал ряд деревьев сосны обыкновенной.

Таблица 2

Динамика изменения сохранности географических культур

№ климатипа	Республика (край, область), лесхоз	Сохранность в климатипах
		1999 г.	2014 г.
9	Вологодская, Тотемский	43,3	10,3
25	Латвийская, Яунелгавский	37,4	11,3
33	Ровенская, Дубравинский	32,3	9,2
37	Киевская, Бориспольский	16,1	6,5
41	Смоленская, Рославльский	23,6	8,7
42	Калининская, Бежецкий	44,0	11,7
43	Московская, Куровский	23,6	13,6
44	Владимирская, Ковровский	46,3	11,5
45	Горьковская, Городецкий	43,3	16,0
46	Горьковская, Первомайский	28,3	10,1
47	Костромская, Мантуровский	33,7	15,1
48	Костромская, Костромской	36,0	12,0

По данным перечета были определены класс товарности, средние диаметр и высота, класс бонитета древостоя каждого климатипа (табл. 3).

Средняя высота древостоев в блоках изменяется от 14,0 до 21,5 м. То есть древостои всех климатипов, кроме 48-го (Костромская область, Костромской лесхоз), соответствуют по бонитировочной шкале для семенных насаждений (по М.М. Орлову) Iа классу бонитета [7].

По средней высоте выделяются деревья 41-го климатипа (Смоленская область, Рославльский лесхоз), 45-го климатипа (Горьковская область, Городецкий лесхоз).

Наибольший средний диаметр имели деревья из климатипов 37 (Киевская область, Бориспольский лесхоз, d ср = 27,9 ± 0,80 см) и 41 (Смоленская область, Рославль-ский лесхоз, d ср = 27,84 ± 0,74 см), а наименьший – деревья климатипа 9 (Вологодская область, Тотемский лесхоз, d ср = 19,01 ± 0,53 см). Изменчивость деревьев по диаметру во всех климатипах высокая (V > 20%).

Таблица 3

Основные таксационные показатели в климатипах географических культур сосны обыкновенной

№ климатипа	Hср, м	Бонитет	d ср ± S x см	V, %	Доля деловых деревьев, %	Класс товарности
9	18,7	Iа	19,01 ± 0,53	27,6	70,1	2
25	19,8	Iа	24,00 ± 0,64	23,7	49,4	3
33	20,3	Iа	27,20 ± 0,71	21,7	52,5	3
37	19,7	Iа	27,90 ± 0,80	21,8	59,5	3
41	21,5	Iа	27,84 ± 0,74	21,6	64,6	3
42	20,0	Iа	24,20 ± 0,63	24,5	71,6	2
43	20,2	Iа	25,90 ± 0,61	24,1	56,8	3
44	19,2	Iа	24,46 ± 0,71	27,1	70,9	2
45	21,0	Iа	22,57 ± 0,49	23,8	69,1	3
46	20,3	Iа	23,58 ± 0,69	25,7	68,4	3
47	20,3	Iа	22,64 ± 0,48	22,7	76,1	2
48	14,0	II	22,01 ± 0,59	25,5	67,8	3

Древостои, относящиеся к 1-му классу товарности, в культурах отсутствуют. Второй класс товарности имели древостои климатипов 9 (Вологодская область, Тотемский лесхоз), 42 (Калининская область, Бежецкий лесхоз), 44 (Владимирская область, Ковровский лесхоз), 47 (Костромская область, Мантуровский лесхоз). В древостоях данных климатипов больше 70% деревьев отнесены к деловым. Древостоям остальных клима-типов присвоен 3-й класс товарности.

Заключение

Таким образом, на момент исследования сохранность деревьев в блоках географических культур сосны обыкновенной варьирует от 6,5 до 16%, составляя в среднем по объекту 11,3%.

Причины низкой сохранности связаны как с естественным отбором растений в культурах, так и с интенсивным проведением лесокультурных уходов.

К сожалению, из-за незначительного числа растений в климатипах нельзя составить достоверно полную картину для отбора того или иного климатипа по сохранности как наиболее перспективного для Республики Татарстан. Выявить четкую взаимосвязь между величиной отпада и местом происхождения посадочного материала на данном этапе работы также не представляется возможным.

Лучшим по продуктивности и качеству можно считать деревья 47-го климатипа (Костромская область, Мантуровский лесхоз). Географически он является одним из приближенных к условиям ГКУ «Зеленодольское лесничество». То есть осуществляемый массовый отбор на уровне климатипов подтверждает, что лесорастительные условия места сбора семян и производства лесных культур должны совпадать как можно полнее [2].

Несмотря на низкую сохранность, географические культуры следует охранять и изучать как редкие для региона культуры, банк генофонда сосны обыкновенной, далее выявляя наиболее продуктивные и качественные генотипы.

Наиболее перспективные генотипы сосны обыкновенной можно использовать как маточные растения для создания объектов единого генетико-селекционного комплекса (ЕГСК).

Kazan State Agrarian University, Kazan

Geographic culture of pine in Zelenodol’skoe Forestry in the Republic of Tatarstan