Формы выделения и сохранения ценного генофонда лесных древесных растений в России

В упоминавшихся выше положениях о выделении и сохранении ценного генофонда (С.А. Мамаев и др., 1982; А. И. Ирошников и др., 1997), а также в работе М. М. Вересина (1985) приводятся основные принципы, формы и способы сохранения ценного генофонда лесных древесных пород в лесах России. Поскольку их можно считать одними из первых, актуальными и в настоящее время основополагающими документами у нас в стране, целесообразно остановиться на них более подробно.

В названных документах предусматривается четыре формы сохранения генофонда:

1) выделение лесных генетических резерватов (популяций);

2) отбор и сохранение отдельных ценных насаждений и деревьев;

3) создание коллекционных культур и клоновых архивов;

4) длительное сохранение ценных генотипов в виде семян, меристем, пыльцевых зерен, что возможно в специальных хранилищах генов (банки семян, пыльцевых зерен, меристем, соматических тканей). Такие хранилища могут создаваться или в научных учреждениях, или под их контролем.

 

18.3.1 Лесные генетические резерваты

 

Лесные генетические резерваты – это участки леса, выделенные в природных популяциях (как исключение - при отсутствии в регионе естественных насаждений – в лесных культурах, созданных из местных семян), отражающие их генофонд и предназначенные для неограниченного во времени сохранения генетического фонда соответствующих видов (А. И. Ирошников и др., 1997). Они являются основной формой сохранения и поддержания в поколениях генетического фонда лесных древесных пород.

В Российской Федерации на 1.01. 2007 года генетические резерваты выделены на площади 219,9 тыс. гектаров (А. Е. Проказин, 2008).

Резерваты выделяются на территориях, где охраняемые виды являются эдификаторами. В них сохраняется генофонд всех других растений и других элементов биоты, повышающих устойчивость лесных биоценозов. Минимальная средняя полнота насаждений в резервате должна быть не менее 0,5. Доля спелых одновозрастных насаждений не должна превышать 30%. Резерваты служат также для поддержания и сохранения существующего биоразнообразия. Количество резерватов и их площадь должны обеспечивать сохранение подвидов (разновидностей, рас), географических, климатических и эдафических экотипов.

В пределах лесосеменного района резерваты должны включать представительство всех типов лесных биогеоценозов. В каждом лесосеменном районе и даже подрайоне для видов с обширными ареалами рекомендуется создавать не менее трех резерватов на каждую породу. Если в регионе имеется много изолированных, «островных» популяций, то число резерватов увеличивается вдвое. При выборе участков под резерваты особое внимание должно уделяться девственным лесам, коренным насаждениям, заповедным и сохранившимся уникальным древостоям, в том числе искусственного происхождения.

Не рекомендуется выделение резерватов в насаждениях:

– с генофондом, нарушенным в результате приисковых, выборочных, условно-сплошных рубок, а также в насаждениях, возникших в ХХ-ХХI веках на месте концентрированных рубок и гарей, от единичных деревьев и малоценных куртин или семян неизвестного происхождения;

– произрастающих вблизи (до 10 км) посадок интродуцированных видов или географических происхождений,  во избежание нежелательной гибридизации;

– с повышенной численностью видов фауны и патогенов, отрицательно влияющих на жизнеспособность и репродукцию охраняемой дендрофлоры;

– с выраженной деградацией отдельных компонентов биогеоценоза;

– расположенных вблизи источников интенсивного техногенного загрязнения и пожаров, а также на путях массовой миграции стад диких животных.

       Вокруг каждого резервата должна выделяться охранная (защитная, буферная) зона шириной 50-200 м, которая в площадь резервата не входит.

       Площадь одного резервата, в зависимости от возрастного и породного состава древостоев, в лесной и предтундровой зонах должна составлять 300-1000 гектаров, в зависимости от возрастного и породного составов древостоев. В зонах лесостепи и степи площадь уменьшается до 100-600 гектаров и может достигать 5-30 гектаров, а для уникальных древостоев и 1-2 гектаров. В горных лесах площадь резерватов может составлять 100-500 гектаров в низкогорных популяциях, в среднегорных и высокогорных (субальпийских) – 200-1000 гектаров. Размеры этих площадей могут быть увеличены в 1,5-2 раза при охране редких и исчезающих видов древесных растений, а также в комплексных резерватах.

       В лесных генетических резерватах разрешается сбор семян, пыльцы и заготовка черенков для научных исследований. Рубки (в том числе санитарные), а также другие виды деятельности допускаются в щадящих режимах и только в том случае, если они не нарушают природную среду и существующее природное биоразнообразие.

       Генетические резерваты и охранные зоны подлежат защите от массовых вредителей и болезней, самовольных рубок и других видов пользования.

 Если не предусмотреть такие мероприятия, как противопожарные разрывы и минерализованные полосы (в первую очередь по периметру буферной зоны, периметру самого резервата и вдоль дорог), то есть риск утраты подобранных насаждений в результате пожара. Не исключен и поджог, целью которого будет списание резервата (как больше не отвечающего требованиям), с последующей его вырубкой. В случае, если в резервате не предусмотрен режим полного заповедования, то в нем допускается удаление в противопожарных целях сухостойных, ветровальных, буреломных и сильно поврежденных вредителями и болезнями деревьев.

К сожалению, рекомендательный характер «Положений» позволяет отводить резерваты формально. Нередко под резерват стараются отвести наименее ценные с хозяйственной точки зрения или труднодоступные насаждения (например, острова), и насаждения, и так исключенные из рубки главного пользования (заказники, водоохранные зоны и пр.).

18.3.2 Отбор и сохранение отдельных ценных насаждений и деревьев

Целью сохранения отдельных насаждений и деревьев (уникальных, эталонных, элитных, плюсовых) в природных условиях является длительное использование их в генетико-селекционной работе.

Одно из самых известных в нашей стране – плюсовое дерево дуба, так называемый «идеальный дуб Шипова леса». Дерево произрастает в кв. 57 Красного лесничества Воронцовского леспромхоза Воронежской области. У него стройный и чистый ствол, высоко поднятая и умеренно развитая в ширину крона. В возрасте 150 лет высота дерева составляла 35 м, диаметр ствола – около 70 см, объем около 6 кбм (М. М. Вересин, 1971).

К группе уникальных можно отнести деревья реликтовых форм (например, сосны меловой), а также редкие деревья местных видов с необычными признаками. Например, пирамидально-кипарисовая форма сосны; плакучая, пестролистная, иволистная формы дуба, и другие ценные для зеленого строительства формы. Сюда же можно отнести редкие, выдающиеся по росту и декоративности деревья пород-экзотов в лесах и лесопарках; мемориальные деревья, связанные с какими-либо историческими событиями или выдающимися деятелями. Часто это вековечные дубы. Например, во Франции это дубы Карла Великого и Генриха YI, дуб Марии-Антуанетты (Версаль), в Англии – дуб Елизаветы I (когда дерево погибло, Елизавета II посадила на этом месте новое), в Германии – дуб кайзера Вильгельма I (Берлин, посажен в 1879 году). В России это дубы Петра I – имя императора носило несколько дубов (Петербург, Петергоф, Рига), дуб Пушкина (Москва, около 200 лет), дуб Шевченко (К иев, возраст – 400 лет, высота 15 м, обхват ствола 4,5 м), дуб Вашингтона (Петергоф). Некоторые деревья носят имена легендарных героев – дуб Робин Гуда из Шервудского леса (Великобритания), Запорожский дуб, под которым якобы казаки писали письмо турецкому султану (Украина) и др. Самым старым дубом в Европе считается Стелмужский дуб (1500 лет), растущий в небольшой деревне Стелмуже в Зарасайском районе Литвы. Во многих странах почитаются священные деревья.

Особый интерес вызывают деревья-долгожители сосны, дуба, вяза, ясеня и других пород. В нашей стране сбором информации по старовозрастным деревьям много лет занимался профессор М. М. Вересин, собравший коллекцию фотографий и рисунков таких уникумов. Некоторые материалы по выдающимся старым деревьям им опубликованы (М. М. Вересин, А. О. Стернин, 1969; М. М. Вересин, 1971, 1981).

В странах с давними и сильными природоохранными традициями типа Германии, Англии, Польши, балтийских и скандинавских государств, давно и успешно занимаются инвентаризацией вековых деревьев. Пример здесь показали немцы, приступившие к этой работе еще на рубеже ХХ столетия. Причем, в Пруссии инвентаризации и охране подлежали даже высохшие исполины или их пни. В 20-х годах движение по охране вековых деревьев из Германии перекинулось в Польшу. К 1935 году в Польше охранялось 579 мест произрастания вековых лип, 925 мест произрастания старых дубов, и еще сотни деревьев, принадлежащих к 17 другим породам. На 1993 год в Польше заповедано около 20 тысяч старых одиноких деревьев (по данным периодики в настоящее время – 53 тысячи). В странах Балтии старые деревья состоят на учете в компьютерных банках.

В 50-х годах в национальном парке Центральной Калифорнии Ancient Bristlecone Pine Forest (Лес древних долговечных сосен) на высоте 3000 метров над уровнем моря были найдены очень старые деревья сосны остистой Pinus longaeva. Их рост обычно не превышает десяти метров. Самые старые растения этого вида имеют даже имена: Мафусаил, Патриарх, Альфа. Предполагаемый возраст Мафусаила около 4 тысяч лет.

Имеют личные имена и самые старые секвойи и секвойядендроны Sequoiadendron giganteum (Национальный парк «Секвойя», Калифорния): генерал Шерман, генерал Грант, Отец лесов, Лесная мать, Рузвельт, Лесной гигант, Гигантский Гризли. Одному из деревьев было присвоено имя Ленина). В 1977 году в США была издана книга "Славные и исторические деревья", где собраны материалы об интересных деревьях всех штатов. В Англии заповедано 22 тыс. деревьев (www.ecoethics.ru/old/b16/31.html; http://zakarpattya.net. a/ru_ news_ 48627.html). Нидерландский исследователь Jerogen Pater (1999) описал в Голландии более ста старовозрастных деревьев дуба, бука, каштана конского, платана, тополя черного, липы, робинии, ильма и других пород. Возраст некоторых из них достигает 400-450 лет (дуб черешчатый, каштан конский). Инвентаризацией редких или староживущих деревьев занимаются в Японии, Корее, Китае и в большинстве стран мира. Как правило, деревья-долгожители являются национальной гордостью, нередко – объектами туризма, и охраняются.

Массовый читатель может узнать о самых известных в мире деревьях-долгожителях, например, из популярной Книги рекордов Гиннеса, энциклопедии Википедия, книг по дендрологии и данных Интернета. Список деревьев-долгожителей (часто это – отдельные экземпляры), способных прожить тысячу, и даже более лет, довольно велик. Из голосеменных это: сосна остистая, секвойя вечнозеленая, секвойядендрон (2000-3000), гинкго двулопастный (до 2000); тис, кипарис, туя западная, биота, можжевельник высокий (1000 и более); несколько меньше живут: лиственница Каяндера (800), пихта кавказская (800), метасеквойя (600), ель ситхинская (500-800), сосна кедровая корейская (500-600), лжетсуга (500), сосна обыкновенная (500), ель европейская (500), ель Шренка (400) и другие.

Из покрытосеменных: баобаб (5000), платан, баньян, каштан посевной, олива, дикая фисташка (кевовое дерево), арча туркестанская, дуб, земляничник мелкоплодный (1000); 500-800 лет могут прожить самшит, тополь серебристый, бук; 400-500 лет – ли- па, клен и многие другие древесные породы.

       Выдающаяся долговечность – это и выдающаяся жизнеустойчивость, в большой степени обусловленная биологическими наследственными особенностями. Используя такие деревья как маточники, можно создавать более долговечные леса, что, несомненно, важно в первую очередь для защитных, парковых и курортных насаждений.

Особое значение для проведения селекционных работ имеют плюсовые деревья и плюсовые насаждения.

Плюсовые деревья в нашей стране являются базой для организации лесного семеноводства на генетико-селекционной основе. На 1.01.2007 года в субъектах Российской федерации числилось 36631 плюсовое дерево, соответствующее предъявляемым требованиям, в том числе по основным лесообразующим породам: сосна – 17072, ель – 6482, лиственница – 3939, сосна кедровая – 3064, пихта – 434, дуб – 3399, бук – 602, орех – 169, береза – 378, липа – 138, робиния – 102, прочие породы – 859 (А.Е. Проказин, 2008).

При селекционной инвентаризации отбирают лучшие по определенным хозяйственным показателям – «плюсовые» деревья. Признаки, по которым они отбираются, определяются конечными целями селекции.

Критерии отбора плюсовых деревьев для специальных целей селекции (особые технические свойства древесины, выход определенных сортиментов, декоративность древесины, продуктивность биомассы, урожайность и качество плодов и семян, пробконосность, содержание танинов в коре, смолопродуктивность, долговечность, устойчивость к неблагоприятным природным и антропогенным факторам, энтомо- и фитоустойчивость, иммунность, морозо- и засухоустойчивость, солевыносливость, декоративность, архитектоника кроны и др.), а также отбор среди интродуцентов определяются рекомендациями научно-исследовательских учреждений.

При селекции на повышение продуктивности и качества лесов руководящим документом являются «Указания по лесному семеноводству в РФ» (2000). Плюсовые деревья подразделяют на: а) высококачественные (качество ствола и древесины поставлены на первое место), б) высокопродуктивные (по массе), в)комбинированные (сочетающие быстроту роста, объем и качество ствола). Обычно их отбирают в приспевающих плюсовых насаждениях основных типов леса с полнотой 0.7-0,8. Для создания лесосеменных плантаций в основном ведется отбор комбинированных плюсовых деревьев.

 В отличие от большинства стран с развитым уровнем лесного хозяйства, в России до недавнего времени практически не занимались селекцией основных лесообразующих пород на качество древесины по основному показателю – плотности. Лесосеменные плантации заложены, как правило, потомством быстрорастущих деревьев.

Отбор плюсовых деревьев ведется по фенотипу. Главными показателями отбора являются: превышение по высоте и диаметру, полнодревесность, прямоствольность, высокая очищаемость ствола от сучьев, тонкие сучья, отсутствие или ограничение пороков ствола и кроны. При определении возраста дерева с помощью бурава можно по керну определить процент поздней древесины и плотность.

Отбор кандидатов в плюсовых деревьев ели, дуба и других следует проводить в период распускания хвои, когда можно определить фенологические формы (рано-, средне- и поздно распускающуюся). 

К недостаткам качества отбора плюсовых деревьев относится отсутствие ежегодных наблюдений в период пыления и семеношения (можно определить еще на уровне кандидатов в плюсовые деревья или своевременно выбраковать аттестованные деревья с нестандартными и засмоленными шишками и другими пороками генеративной сферы).

Нередко из-за недостаточного числа плюсовых деревьев с выраженным мужским типом сексуализации, на лесосеменных плантациях возникают проблемы с самообеспечением пыльцой. Имеются и другие недостатки: неравномерность отбора деревьев по лесосеменным районам, перестойный возраст части деревьев при аттестации, несоответствие требованиям отбора и др.

Плюсовые деревья в нашей стране отбирались почти полвека, они представляют национальное достояние. Хотя селекционные работы в лесном хозяйстве в настоящее время практически приостановлены, лучшие деревья страны, тем более, в условиях стабильной рубки лесов, приобретают дополнительную ценность. Несмотря на недостатки плюсовой селекции, на сегодняшний день полноценно заменить ее пока нечем. Учитывая, что только часть плюсовых деревьев сохранена в архивах клонов (всего 0,66 тыс. гектаров, А. Е. Проказин, 2008), а отбор новых лучших деревьев практически не ведется, необходимо сберечь аттестованные деревья. Не секрет, что лесохозяйственные предприятия, а тем более леспромхозы, не заинтересованы в сохранности плюсовых деревьев и охотно их списывают. Эти уникальные деревья часто утрачиваются из-за отсутствия опознавательных колец и натурных привязок, вырубаются (в том числе и потому, что не внесены в таксационные документы и лесобилеты), выпадают при рубках главного пользования из-за отсутствия или недостаточного размера защитных куртин (в оставленных защитных куртинах нередко падают плюсовые деревья не только ели, но и сосны), или списываются под надуманными предлогами. При последней инвентаризации 2006 года (предпоследняя – в 1989-1990) списано 6400 штук плюсовых деревьев, то есть 15% от общего количества, причем, особенно активно списание ведется в Сибирском, Уральском, Дальневосточном округах (27-19%). Из 6400 деревьев сосна представлена 2020 экземплярами, ель – 2140, сосна кедровая – 1143, лиственница – 249, пихта – 92, дуб – 320, бук – 111, орех – 94, береза – 103, прочие – 128 - ю. Основные причины списания: усыхание – 1309 штук (20%), не найдены в натуре – 1185 (18%), выпали при ветровале - 1173 штук (18%).

Необходимо провести инвентаризацию всех плюсовых деревьев, выполнить повторные промеры (проследить динамику), определить процент поздней древесины и плотность. Нужно выполнять регулярные фенологические наблюдения и обновлять маркировку и привязку, а также вносить в паспорта изменения лесоустройства.

Клоновым и семенным потомством плюсовых деревьев закладывают лесосеменные плантации первого порядка (минимум 50 клоновых или семенных потомств одного лесосеменного района на блоке). После выбраковки плюсовых деревьев по клоновому потомству, лучшими клонами закладывают лесосеменные плантации повышенной генетической ценности. После выбраковки плюсовых деревьев по семенному потомству в испытательных культурах, плюсовые деревья, имеющие высокую ОКС переводят в элиту. Элитными деревьями закладывают клоновые лесосеменные плантации второго порядка. При интенсивности отбора в испытательных культурах 10:1, для закладки 50-клоновой лесосеменной плантации второго порядка необходимо включить в испытания минимум 500 плюсовых деревьев каждого лесосеменного района. Во многих странах уже заложены и дают хорошие урожаи лесосеменные плантации второго порядка. В России площадь испытательных культур плюсовых деревьев по ОКС составляет всего 1,2 тыс. гектаров (А. Е. Проказин, 2008). Испытания ведутся явно в недостаточном объеме по ряду причин: высокой стоимости работ, долгосрочности испытаний, отсутствия единой методики, но главное – нет почти ни одного лесосеменного района, в котором были бы аттестованы необходимые для отбора элиты 500 плюсовых деревьев одного вида.

Плюсовые насаждения – это самые высокопродуктивные, высококачественные и устойчивые для данных лесорастительных условий насаждения. Основная цель их отбора – сохранение лучшего генофонда. Всего в России на 1.01.2007 года числится соответствующими назначению 15312 гектаров, в том числе по породам: сосна – 9477, ель – 1805, лиственница – 686, сосна кедровая – 793, пихта – 245, дуб – 1637, бук – 223, орех – 21, береза – 173, липа – 181, прочие – 71 га.

При инвентаризации (по данным 1990-2006 годов) списано 1626 гектаров по причинам: вследствие ветровала – 563 га, из-за пожаров – 239, повреждены энтомо- и фитовредителями – 205, самовольные и санитарные рубки – 200, усыхание – 106, повреждено снеголомом – 20, не соответствует требованиям – 191, прочее – 102. га. Списано по породам: сосна – 887 га, ель – 460, лиственница – 25, сосна кедровая – 161, дуб – 22, бук – 57, береза -13, прочие -1 гектар. (А. Е. Проказин, 2008). Не случайно основной причиной списания насаждений является ветровал (35%) – при рубках главного пользования вокруг насаждений не оставляют буферную зону, в результате чего вываливаются не только ельники, но и сосняки.

Разумеется, большая часть плюсовых насаждений и плюсовых деревьев перешла в перестойный возраст, но по меркам биологического возраста они далеки от старости, и если подлежат списанию, то почти всегда благодаря антропогенным факторам. Если генотипы плюсовых деревьев можно сохранить в архивах клонов (или, например, не списывать клоновые лесосеменные плантации после их перерастания, при условии, конечно, что имеется надежная маркировка семенных деревьев), то утрата лучших насаждений страны, которых и так в России мало, невосполнима.

Новым поколениям руководящих кадров лесного хозяйства, его инженерному корпусу, ответственным арендаторам и нарождающимся частным лесовладельцам придется решать отмеченные и другие проблемы для сохранения и преумножения ценного генофонда лесных древесных пород.