К изучению климатипов лиственницы в условиях южно-таежного района европейской части Российской Федерации
Автор: Багаев С.С.
Журнал: Лесохозяйственная информация @forestry-information
Рубрика: Лесные культуры
Статья в выпуске: 2, 2015 года.
Бесплатный доступ
Рассматриваются результаты опытов по закладке географических культур лиственницы в Костромской обл. Проанализирован ряд показателей 2-летних сеянцев и культур до 45-летнего возраста: сохранность, высота, текущий прирост по высоте, диаметр, продуктивность, фенологическая характеристика. Выявлены лучшие климатипы и популяции в фазах от приживания до жердняка.
Лиственница, географические культуры, климатип, популяция, интенсивность роста, сохранность, приживаемость, продуктивность
Короткий адрес: https://sciup.org/14336699
IDR: 14336699
Текст научной статьи К изучению климатипов лиственницы в условиях южно-таежного района европейской части Российской Федерации
С реди основных лесообразующих пород России лиственница занимает первое место по площади и запасам древесины. Произрастание в разных климатических зонах обусловлено ее интрогрессивной гибридизацией и широкой видовой изменчивостью показателей и свойств, определяемых наследственными особенностями, передающимися потомству. Лиственница характеризуется интенсивным ростом, а ее древесина обладает высокими техническими свойствами. В связи с этим, а также необходимостью повышения производительности и устойчивости лесов Южно-таежного района европейской части Российской Федерации изучение продуктивности и изменчивости лиственницы в зависимости от географического генезиса семян имеет большое лесоводственное значение.
В зоне деятельности Центрально-европейской (ранее Костромской) ЛОС ВНИИЛМ, в междуречье Унжи и Ветлуги, проходит юго-западная граница ареала лиственницы Сукачева.
Климат района испытаний умеренно-континентальный, с относительно теплым летом и прохладной зимой. Среднегодовая температура воздуха – +2,8 °C, абсолютный максимум – +4,6 °C. Среднегодовое количество осадков – 580 мм, в вегетационный период – 400 мм. Продолжительность вегетационного периода – 160–165 сут, безморозного – 134 сут. Среднегодовая температура поверхности почвы +3 °C, средняя годовая температура почвы в слое 0,4–3,2 м – около +6 °C [1]. Здесь 200 лет назад на площади около 260 тыс. га произрастал лиственничный лес с запасом высококачественной древесины не менее 400–500 м3/га. Часть древостоев в 1830 г. была выделена в качестве корабельных рощ [2]. К настоящему времени, вследствие приисковых и сплошных рубок, лесных пожаров, площадь насаждений с долей участия лиственницы в составе до 3 единиц резко сократилась и составляет 26 тыс. га. Искусственное лесовосстановление сдерживается в результате недостаточного количества местных семян.
С целью сохранения и расширения ценного генофонда лиственницы и сосны в 1964 г. в Со- кольском районе Ивановской обл. (с 1995 г. – Нижегородской) был организован Волжский специализированный семлесхоз [3]. Для изучения вопросов, связанных с повышением продуктивности насаждений лиственницы и целесообразностью использования семян из других географических районов СССР, было принято решение о создании географических культур. В 1966 г. сотрудниками Костромской ЛОС были получены образцы семян 6-ти видов лиственницы (табл. 1).
Семена после предварительного замачивания в воде в течение 3 сут и протравливания 0,5 %-м раствором марганцово-кислого калия были высеяны в питомнике открытого грунта на супесчаной почве во второй половине мая 1966 г. (кв. 64 Пригородного лесничества Костромского лесхоза). Норму высева семян определяли в зависимости от посевных качеств – от 1,6 до 3,0 г/пог. м. Посев проводили на грядках в поперечные строчки, расстояние между которыми составляло 20 см. Между вариантами опыта оставляли разрыв 40–60 см. Семена высевали на глубину 0,5–1,5 см и заделывали рыхлой землей. Сеянцы выращивали в течение 2-х лет. За посевами проводили 3-кратный уход (прополка и рыхление).
В конце 2-го вегетационного периода была проведена детальная инвентаризация. От каждого варианта опыта отбирали по 100 шт. сеянцев, у которых определяли массу в воздушно-сухом состоянии (стволика, корней, хвои), а также линейные показатели (общая высота, текущий прирост по высоте, диаметр у шейки корня, длина корневого пучка). Установлено, что между вариантами опыта по линейным и весовым показателями имелись существенные различия (табл. 2).
В данном ареале лиственницы сибирской наименьшие линейные и весовые параметры отмечены у растений высотно-поясных климатипов Алтая и Восточного Казахстана, а максимальные – у растений, выращенных из семян адаптированных интродуцентов Ярославской, Ивановской и Кировской областей. Представители архангельского и чувашского климатипов характеризуются умеренным ростом и развитием.
Таблица 1. Список вариантов семян лиственницы различных видов и климатипов, полученных Костромской ЛОС
№ п/п |
Вид лиственницы |
Климатип |
Популяция |
Ареал |
1 |
Европейская |
Латвийский |
Даугавпилская |
Искусственный |
2 |
Курильская |
Сахалинский |
Курильская |
Естественный |
3 |
Даурская |
Якутский |
Усть-алданская |
То же |
4 |
Японская |
Сахалинский |
Долинская |
– « - |
5 |
Сибирская |
Архангельский |
Плесецкая |
Искусственный |
6 |
Кировский |
Малмыжская |
То же |
|
7 |
Чувашский |
Антарская |
- « - |
|
8 |
Горно-Алтайский |
Шебалинская |
Естественный |
|
9 |
Онгудайская |
То же |
||
10 |
Усть-коксинская |
- « - |
||
11 |
Восточно-Казахстанский |
Журавлихинская |
- « - |
|
12 |
Ивановский |
Панинская |
Искусственный |
|
13 |
Комсомольская |
То же |
||
14 |
Ярославский |
Переславская |
- « - |
|
15 |
Сукачева |
Архангельский |
Шенкурская |
Естественный |
16 |
Башкирский |
Тимрянская |
То же |
|
17 |
Ургунская |
- « - |
||
18 |
Челябинский |
Зюраткульская |
- « - |
|
19 |
Саткинская |
- « - |
||
20 |
Веселовская |
- « - |
||
21 |
Удмуртский |
Воралинская |
- « - |
|
22 |
Свердловский |
Угалинская |
- « - |
|
23 |
Всеволодская |
- « - |
||
24 |
Гаринская |
- « - |
||
25 |
Ивановский |
Волжская |
- « - |
|
26 |
Шомохтинская |
- « - |
||
27 |
Эстонский |
Валгамайская |
Искусственный |
Средние параметры растений климатипов лиственницы Сукачева несколько меньше параметров растений сибирских климатипов по высоте (на 10 %), но больше по толщине стволика (на 15 %) и общей массе 100 шт. сеянцев (на 10 %).
Сеянцы волжской популяции из ареала лиственницы Сукачева и переславской популяции из ареала лиственницы сибирской имели максимальные линейные и весовые показатели.
В лидирующую по интенсивности роста группу вошли представители даугавпилской популяции лиственницы европейской, усть-алдан-ской популяции лиственницы даурской, в отстающую – 7 популяций: усть-коксинская, онгудай-ская и журавлихинская популяции лиственницы сибирской, а также тимрянская, всеволодская, зюраткульская и саткинская популяции лиственницы Сукачева.
Анализ данных выявил аналогичную картину в отношении текущего прироста по высоте и диаметру стволиков сеянцев. Значения коэффициентов корреляции этих показателей с высотой ствола составили r = 0,96 и r = 0,69 соответственно, что достоверно на доверительном уровне 99,9 %.
Разница в интенсивности роста 2-летних сеянцев лиственницы в высоту обусловлена генетически, что подтверждает существенная доля влияния (0,48), установленная в результате дисперсионного анализа данных.
Фенологические наблюдения показали, что набухание почек у растений большинства клима-
Таблица 2. Средние показатели 2-летних сеянцев лиственницы различного географического происхождения
Климатические условия Костромской обл. способствовали успешной адаптации климати-пов лиственниц сибирской, Сукачева и европейской, но не оказали существенного влияния на начальную фазу сезонного развития и на время закладки верхушечной почки и сроки пожелтения хвои. У климатипов лиственницы Сукачева и сибирской верхушечные почки на побегах фор- мируются в среднем в середине августа, у лиственницы европейской и даурской – в начале августа, у курильской – в сентябре.
Географические культуры лиственниц сибирской и Сукачева были заложены в мае 1968 г. под руководством старшего научного сотрудника Костромской ЛОС С. Н. Багаева в кв. 128 Сущевского лесничества Костромского лесхоза в 30 км от Костромы. Местоположение участка – возвышенное, рельеф ровный, почва – дерново-подзолистая, супесчаная, слабооподзоленная. Осенью 1967 г. на площади, вышедшей из-под сельскохозяйственного использования, были проведены сплошная обработка почвы и маркировка тракторным следом по двум взаимно перпендикулярным направлениям на квадраты 1,5 х 1,5 м. Культуры лиственниц сибирской и Сукачева созданы на площади 7,0 га, в том числе ручной посадкой
Таблица 3. Характеристика потомств географических популяций лиственницы в 1- и 2-летних культурах
Характеристика потомств географических популяций лиственницы в 1- и 2-летних культурах приведена в табл. 3. Несмотря на сухое и жаркое лето, средняя приживаемость высаженных растений составила 86 % с вариацией от 59 до 97 %. Худшая приживаемость отмечена у ли- ственницы даурской. Приживаемость климати-пов лиственницы Сукачева была выше, чем лиственницы сибирской на 6 %. Наибольшая приживаемость выявлена у лиственницы Сукачева башкирского климатипа (ургунская популяция) – 97%.
По значению толщины стволиков у корневой шейки сеянцы по видовой принадлежности распределились в следующем порядке: лиственница Сукачева шенкурской и веселовской популяций – 3,5 мм, лиственницы японская – 3,4 мм, курильская – 3,2 мм и сибирская – 3,0 мм.
На 2-й год средние значения высот по вариантам лиственниц сибирской и Сукачева составили 43,3 см и 57,6 см соответственно. Прирост в высоту этих видов лиственниц увеличился по сравнению с предыдущим годом в 4 раза. Для лиственницы сибирской он составил в среднем 22,5 см, для лиственницы Сукачева – 28,8.
По популяциям средние значения высот колебались от 28,2 см (усть-коксинская популяция лиственницы сибирской) до 64,6 см (волжская популяция лиственницы Сукачева). Прирост в высоту в конце вегетационного периода варьировал от 11,3 см (усть-коксинская популяция) до 37,1 см (тимрянская популяция). Наибольшим приростом в высоту отличались сеянцы лиственницы Сукачева, которые по этим показателям превышали сеянцы лиственницы сибирской в среднем на 30 %. Увеличение прироста в обоих случаях по сравнению с приростом в 1-й год свидетельствовало о прекращении послепосадочной депрессии и активизации роста [4].
Дисперсионным анализом установлено существенное влияние географического происхождения семян на выживаемость в новых условиях – сила влияния (по Н. А. Плохинскому) составила 0,61. Почти 40 % влияния приходится на долю модифицирующих факторов. Отмечена достоверная корреляционная связь между приростом в высоту 2-летних и 1-летних культур лиственницы сибирской (коэффициент корреляции r = 0,95) и лиственницы Сукачева (r = 0,81), а также между высотой ствола 2-летних сеянцев и 2-летних культур лиственницы сибирской (r = 0,72).
Географические культуры обследовали в возрасте 13, 15, 23, 32 и 45 лет. Между одноименными популяциями лиственницы сибирской в 2летнем и 13-летнем возрасте по интенсивности роста в высоту выявлена высокая (r = 0,8) достоверная (99 %) связь.
У лиственницы Сукачева подобная корреляционная связь значительная (r = 0,63), но недостоверная. Медленнорастущие (угалинская и во-ралинская), а также быстрорастущие (волжская и тимрянская) популяции сохранили свои позиции. В ранжированном по энергии роста в высо- ту ряду веселовская, ургунская и саткинская популяции улучшили свое положение. У остальных вариантов произошли заметные перемещения.
В 20-летнем возрасте у лиственницы Сукачева отмечена значительная переранжировка прироста в высоту. У лиственницы сибирской в отличие от лиственницы Сукачева в 13-летнем и 23летнем возрасте корреляционная связь очень высокая (r = 0,93), достоверная на 99 %-м доверительном уровне.
Относительная полнота, являющая важным показателем продуктивности насаждений, у популяций лиственницы Сукачева была в 2 раза выше, чем у лиственницы сибирской (0,88 и 0,43 соответственно). В некоторых блоках лиственницы (главным образом, сибирской) отмечено интенсивное зарастание березой.
Волжская популяция лиственницы Сукачева (контроль) при высокой сохранности (82 %) отличалась максимально высокими полнотой и продуктивностью. Значительным запасом древесины характеризуются также популяции: шомох-тинская, всеволодская свердловского климатипа и тимрянская башкирского климатипа (запас достигал 285 м3/га). Низкопродуктивными оказались воралинская, угалинская, зюраткульская, саткинская (17–44 % контроля) популяции. Санитарное состояние посадок относительно хорошее [5].
Среди популяций лиственницы сибирской максимальный запас древесины отмечен у мал-мыжской популяции (принята за контроль) – 169 м3/га. Запас шебалинской и антарской популяций составил 73–74 %, а онгудайской и переславской – 13–16 % значений контроля. Остальные популяции занимали промежуточное положение. С увеличением высоты над уровнем моря продуктивность популяций горно-алтайского климатипа уменьшалась.
В результате обследования 32-летних культур два блока с зюраткульской и воралинской популяциями переведены в смешанное лиственнолиственничное хозяйство. Состояние культур лиственницы сибирской в 7 блоках (40 % общего числа) признано хорошим, 10 блоков были переведены в березовое хозяйство и исключены из опыта (переславская, журавлихинская, усть-кок-синская, онгудайская, шебалинская и 1 блок па-нинской популяции). Относительная полнота древостоев и запас древесины на 1 га в культурах лиственницы Сукачева в 1,3 раза выше, чем в культурах лиственницы сибирской (0,8 и 0,6 соответственно). Посадки нуждались в прореживаниях и удалении захламленности [6].
Характеристика потомств географических популяций лиственницы в 45-летнем возрасте представлена в табл. 4.
Культуры лиственницы Сукачева по большинству показателей превышали посадки лист- венницы сибирской в среднем: запас древесины – в 1,8 раза, объем ствола – в 1,2 раза, высота – в 1,3 раза, сохранность – в 1,6 раза.
У лиственницы Сукачева (рис. 1) лучшие показатели качества стволов, чем у лиственницы сибирской.
Популяции лиственницы Сукачева, характеризующиеся большими запасами древесины и лучшей сохранностью: тимрянская (596 м3/га и 32,7 % соответственно), волжская (579 м3/га и 35,1 %), шомохтинская (575 м3/га и 36,2 %). Наименьшие значения этих показателей наблюдались у следующих популяций: угалинская
Таблица 4. Характеристика потомств географических популяций лиственницы в 45-летних культурах
Популяция |
Повторность |
Диаметр ствола на 1,3 м, см |
Высота, м |
Средний объем ствола, м3 |
Запас древесины, м3/га |
Сохранность, % |
Лиственница сибирская |
||||||
Малмыжская (контроль) |
1 |
18,6±1,0 |
22,8±0,8 |
0,32 |
318 |
22,3 |
2 |
24,5±1,3 |
27,0±0,7 |
0,55 |
703 |
28,7 |
|
Среднее |
21,6±1,1 |
24,9±0,8 |
0,44 |
511 |
25,5 |
|
Комсомольская |
1 |
17,5±0,7 |
21,5±0,3 |
0,25 |
294 |
26,4 |
1 |
15,2±0,5 |
18,1±0,9 |
0,16 |
98 |
13,7 |
|
Антарская |
2 |
17,3±0,7 |
18,4±0,6 |
0,22 |
132 |
13,5 |
Среднее |
16,3±0,6 |
18,3±0,7 |
0,19 |
115 |
13,6 |
|
Панинская |
1 |
16,2±0,7 |
20,2±1,1 |
0,21 |
74 |
7,9 |
Шебалинская |
1 |
16,6±0,7 |
18,3±0,3 |
0,22 |
95 |
9,7 |
Среднее по участку |
18,0 |
20,9 |
0,28 |
245 |
17,5 |
|
Лиственница Сукачева |
||||||
Всеволодская |
1 |
18,5±0,8 |
24,3±0,5 |
0,29 |
304 |
23,5 |
Саткинская |
1 |
16,8±0,7 |
21,7±0,7 |
0,25 |
244 |
22,0 |
1 |
17,8±1,0 |
24,5±0,5 |
0,29 |
393 |
30,5 |
|
2 |
20,1±1,1 |
28,9±0,7 |
0,41 |
644 |
35,3 |
|
Шомохтинская |
3 |
19,2±0,9 |
26,5±0,9 |
0,32 |
469 |
32,9 |
4 |
21,6±1,0 |
26,3±0,8 |
0,46 |
794 |
46,0 |
|
Среднее |
19,7±1,0 |
26,6±0,7 |
0,37 |
575 |
36,2 |
|
Волжская (контроль) |
1 |
18,6±0,8 |
27,0±0,4 |
0,37 |
579 |
35,1 |
Угалинская |
1 |
16,7±0,7 |
20,3±0,6 |
0,21 |
118 |
12,7 |
1 |
18,8±0,8 |
23,7±0,7 |
0,32 |
379 |
26,6 |
|
Гаринская |
2 |
19,6±0,8 |
22,0±0,6 |
0,36 |
392 |
24,5 |
Среднее |
19,2±0,8 |
22,8±0,6 |
0,34 |
386 |
25,5 |
|
Ургунская |
1 |
18,5±0,7 |
23,3±0,5 |
0,37 |
441 |
26,8 |
Веселовская |
1 |
16,2±0,7 |
21,8±0,7 |
0,21 |
239 |
25,6 |
Тимрянская |
1 |
20,1±0,9 |
28,5±0,6 |
0,41 |
596 |
32,7 |
Среднее по участку |
18,7 |
26,5 |
0,33 |
387 |
28,3 |

Рис. 1. Географические 45-летние культуры лиственницы Сукачева
(118 м3/га и 12,7 % соответственно), веселовская (239 м3/га и 25,6 %), саткинская (244 м3/га и 22,0 %). Остальные варианты занимают промежуточное положение [7].
По другим таксационным показателям у популяций отклонения несущественные. Во всево-лодской и ургунской популяциях отмечено значительное количество подроста ели высотой до 6 м. В блоке с всеволодской популяцией установлен факт ветровала (около 10 % общего количества деревьев).

Рис. 2. Географические 45-летние культуры лиственницы сибирской
Лучшей популяцией лиственницы сибирской (рис. 2) по производительности (511 м3/га) и сохранности (25,5 %) является малмыжская. Наименьшей производительностью и сохранностью характеризуются следующие популяции: панинская (74 м /га и 7,9 % соответственно); шебалинская (95 м3/га и 9,7 %); антарская (115 м3/га и 13,6 %).
Отмечен факт ветровала в малмыжской популяции (1-я повторность), где повалено около 3 % деревьев.
В результате анализа данных по опытным объектам можно сделать следующие выводы :
-
1. Начиная с этапа выращивания посадочного материала в питомнике и далее на протяжении фаз роста и развития от приживания до стадии жердняка географическое происхождение семенного материала оказывает значительное влияние на рост, сохранность, приживаемость и производительность культур.
-
2. Для создания культур в Костромской обл. лучшими следует признать семенные потомства лиственницы Сукачева из междуречья рек Унжи и Ветлуги. Семенное хозяйство целесообразно создавать на базе местных популяций.
-
3. Большинство представленных в культурах климатипов лиственницы Сукачева превосходило варианты лиственницы сибирской по сохранности, приживаемости, росту и производительности насаждений.
-
4. Из климатипов лиственницы сибирской хорошим ростом в молодом возрасте характеризовались потомства кировского и ивановского происхождений, адаптированные к местным условиям после интродукции. Замедленный рост наблюдался у лиственниц из Горного Алтая и Восточного Казахстана.
-
5. Высокая энергия роста в молодых культурах характерна для лиственницы европейской из семян, полученных из Прибалтики (насаждения искусственного происхождения).
-
6. В географических культурах фенологичес- вреждаются ранне-осенними заморозками и кий полиморфизм определяют видовые особен- неперспективны.
-
7. Проведенные исследования свидетельст-
- невосточные виды лиственниц (даурская, ку- вуют о необходимости дальнейшего изучения рильская, японская) в условиях Костромской климатипов лиственницы на популяционном обл. из-за продолжительного периода роста по- уровне.
Достаточно высокой приживаемостью, сохранностью и интенсивностью роста отличаются некоторые популяции башкирского и свердловского климатипов лиственницы Сукачева. Замедленный рост отмечен у культур удмуртского климатипа.
ности и генезис климатипов и популяций. Даль-
Список литературы К изучению климатипов лиственницы в условиях южно-таежного района европейской части Российской Федерации
- Швер, Ц. А. Климат Костромы/Ц. А. Швер, В. А. Иванова. -Л.: Гидрометеоиздат, 1980. -150 с.
- Дудин, В. А. Корабельные рощи Костромской губернии/В. А. Дудин//Проблемы воспроизводства лесов Европейской тайги: матер. Всерос. научно-практич. конф. -Кострома: изд-во Костром. гос. технол. ун-та, 2012. -С. 46-53.
- Круглов, В. В. Волжский опытный показательный мехспецсемлесхоз/В. В. Круглов. -Сокольское, 1981. -23 с.
- Генетические основы селекции и сортового семеноводства древесных пород: отчет Костромской ЛОС ВНИИЛМ НИР по теме № 10 (закл.)/Рук. и отв. исп. С. Н. Багаев. -Кострома, 1971. -203 с.
- Провести селекционную инвентаризацию лесосеменных объектов, отобрать наиболее перспективные деревья хвойных для клонового размножения при закладке плантаций второго поколения целевого назначения в Волжском механизированном спецсемлесхозе: отчет Костромской ЛОС ВНИИЛМ НИР по по теме № 403 (промеж.)/Рук. и отв. исп. С. Н. Багаев. -Кострома, 1991. -47 с.
- Результаты инвентаризации географических культур ели обыкновенной, лиственницы Сукачева и сибирской в Костромской области: отчет Костромской ЛОС ВНИИЛМ/Рук. С. Н. Багаев. -Кострома, 1999. -15 с.
- Результаты инвентаризации географических культур ели европейской, лиственницы Сукачева и сибирской в ОГКУ «Костромское лесничество» Костромской области: отчет филиала «Центр защиты леса Владимирской области»/Отв. исп. В. В. Ковалев. -Владимир, 2012. -15 с.