Отбор лучших (плюсовых) деревьев

МЕТОДЫ ЛЕСНОЙ СЕЛЕКЦИИ. ОТБОР

Результативность селекции в первую очередь зависит от при­меняемых методов. К настоящему времени наиболее распростра­ненными являются методы отбора и гибридизации. Кроме того, в последние годы активные работы ведутся по разработке методов полиплоидии, мутагенеза, культуры изолированных клеток и тка­ней, клеточной и генной инженерии и др.

Виды отбора

При всех селекционных работах отбор является наиболее важ­ным и решающим процессом. В его учение значительный вклад внесли Ч. Дарвин, С. Райт и И.И. Шмальгаузен. Различают есте­ственный и искусственный отбор.

Естественный отбор. Этот вид отбора происходит под действи­ем климата (тепло, влага, свет, ветер), почвенных условий (мехсостав, физические, химические свойства, трофность и др.), влияния рельефа и живых организмов (паразитизм, конкуренция и др.). Ес­тественный отбор искореняет все неприспособленные к данным условиям произрастания биотипы, оставляя только адаптировавши­еся расы или популяции, которые вовлекаются в селекционный процесс, т.е. естественный отбор — это выживание более приспо­собленных организмов в борьбе за жизнь. В результате естествен­ного отбора сохраняются любые жизненно важные признаки, дей­ствующие на пользу организма и вида в целом, и образуются новые формы и виды. Естественный отбор встречается в форме центрост­ремительного (стабилизирующего), центробежного (дизруптивного) и линейного (направленного) отборов, а также в форме комбинаций этих видов отбора (И.И. Шмальгаузен, 1946; Н.П.Дубинин, 1986).

 

Центростремительный (стабилизирующий) отбор — это отбор, при котором в случае сохранения среднего уровня условий среды обитания при репродукции сохраняются особи, выражение комп­лекса признаков у которых приближается к среднему для всей популяции. Отклоняющиеся от модального типа особи элиминиру­ются. Этот отбор сохраняет в популяции определенную однород­ность особей, то есть стабилизирует популяцию.

Центробежный (дизруптивный, разрывающий) отбор — это есте­ственный отбор, который осуществляется в том случае, когда ис­ходная популяция является настолько неприспособленной к име­ющимся условиям внешней среды, что практически любое откло­нение особи от модального для популяции типа приобретает селек­ционные преимущества и поддерживается отбором в процессе реп­родукции. При дизруптивном отборе исходная популяция расчле­няется на ряд менее объемных, но более узколокально приспособ­ленных популяций.

Линейный (направленный, движущий) отбор — это естественный отбор, когда при размножении преимущество получают формы с уклонением признаков в определенном направлении от среднего для популяции типа. В этом же направлении в процессе непрерыв­ного линейного отбора сдвигается и модальный тип популяции.

Искусственный отбор. Этот вид отбора проводится человеком. В результате этого отбора на основе наследственности и изменчивос­ти создаются новые хозяйственно ценные формы и сорта, а также поддерживаются (сохраняются) признаки сорта в процессе его семеноводства. Различают бессознательный и сознательный (методи­ческий) искусственный отбор.

Бессознательный отбор — это наиболее ранняя форма селекции, при которой человек сохранял лучшие и уничтожал худшие формы. При этом цель создания новых форм и сортов им не ставилась, и результаты отбора были непредвидимыми.

Методический отбор — это сознательно применяемый челове­ком метод селекции, при котором заранее ставится цель создания сортов растений с нужными признаками и свой­ствами. В основном методический отбор проводится по комплексу признаков, формирующих нужную для селекционера форму, и лишь в специальных случаях — по одному какому-нибудь признаку (од­носторонний отбор), но это, как правило, приводит к снижению общей жизнеспособности организма.

 

Выделяют прямой и непрямой (косвенный отбор). Прямой от­бор ведут по селективному признаку. Непрямой по косвенному, который связан каким-либо образом с прямым. В пределах онтоге­неза проводят так называемую раннюю диагностику развития при­знака, то есть пытаются оценить свойства селектируемых образцов на ранних этапах онтогенеза.

Методический отбор делится на массовый и индивидуальный.

 

Массовый отбор

2.2.1. Теория массового отбора и возможность его использования в лесном хозяйстве

При массовом отборе выделяют множество индивидов, наибо­лее отвечающих задачам селекции, и размножают их совместно. В основе массового отбора лежит оценка фенотипа. Стихийно он при­менялся человеком с незапамятных времен, затем сознательно ис­пользовался при выведении многих высокопродуктивных сортов культурных растений и пород домашних животных. Он не утратил своего значения и в настоящее время, так как он наиболее прост и доступен, а также может нередко давать хорошие результаты.

 

Однако этот тип отбора имеет и существенные недостатки, обус­ловленные тем, что по фенотипу трудно однозначно судить о гено­типе отбираемых особей, от которого зависит эффективность отбо­ра. Фенотип представляет собой результат взаимодействия геноти­па и среды, а на большинство количественных признаков, интере­сующих селекционера, влияние последней весьма значительно. Кроме того, в фенотипе не проявляются рецессивные гены, нахо­дящиеся в гетерозиготном состоянии, но способные проявиться в потомстве. Ввиду этого массовый отбор, как правило, действует очень медленно, а иногда оказывается и вовсе безрезультатным. Последнее характерно главным образом для тех случаев, когда по­пуляция, в которой ведется отбор, гомозиготная или почти гомозиготная по генам, определяющим отбираемый признак, то есть ко­эффициент его наследуемости близок к нулю.

 

Хорошей иллюстрацией безуспешности отбора в гомозиготных популяциях, несмотря на наблюдаемую в них фенотипическую изменчивость, могут служить опыты Иоганнсена, проведенные еще в началеXX века. Он изучал изменчивость веса семян фасоли и дей­ствие отбора на этот признак. Семена в смеси, собранной с разных растений изучаемого им сорта, характеризовались значительной изменчивостью массы — приблизительно от 0,25 до 0,75 г (средняя масса около 0,5 г). Поскольку нормально фасоль размножается са­моопылением, то все семена в этой смеси должны были быть гомозиготными. Однако генотипически они могли быть различными, поскольку происходили от разных родителей. То и другое подтвер­дилось результатами последующей работы.

 

Из исходной смеси были отобраны и высажены семена разной массы. Растения, выращенные из наиболее тяжелых семян, дали тоже тяжелые семена (средняя масса около 0,66 г), а растения, выращенные из легких семян, произвели легкие семена (средняя масса около 0,37 г). Т.е. отбор здесь был эффективным. Однако дальнейший отбор самых тяжелых и самых легких семян на протяжении шести по­колений в пределах отдельных выделенных таким образом чистых ли­ний оказался совершенно безрезультатным, хотя в каждой линии наблюдалась некоторая изменчивость массы семян. Следовательно, в гомозиготном материале отбор бессилен, так как там изменчивость зависит не от генетических, а от паратипических факторов. Чистые линии остаются константными до тех пор, пока их гомозиготность не будет нарушена возникшей мутацией. При проведении массового отбора по фенотипу в гетерозиготной популяции перекрестников изменение признака в желаемую сторо­ну обычно идет относительно быстро в первых поколениях, а затем замедляется по мере того как отбираемые особи становятся все бо­лее гомозиготными по желательным генам. Однако иногда отбор по фенотипу остается эффективным в течение десятков поколений, как это бывает при высокой генетической гетерогенности популя­ций и большом числе отбираемых в каждом поколении особей, что препятствует наступлению гомозиготности (С.М. Гершензон, 1979).

 

Учитывая значи­тельную гетерогенность лесных древесных по­род и трудность приме­нения к ним других ви­дов отбора, массовый отбор широко исполь­зуется в их селекции. Выбор желательных, наиболее пригодных для селекции типов (как правило, неболь­шой процент), называют позитивным массо­вым отбором, а искоре­нение нежелательных форм — негативным. Последний, не следует смешивать с отрица­тельно действующим отбором, когда из популяции удаляются на­следственно ценные компоненты насаждения и сохраняются менее ценные (например, в результате так называемых выборочных или приисковых рубок).

 

К негативному массовому отбору в лесных популяциях относят­ся: рубки ухода, когда в первую очередь удаляют наименее ценные, больные и худшие растения; сплошная рубка насаждений, не соот­ветствующих местообитанию для предотвращения опасности рас­пространения непригодных наследственных свойств через пыльцу; отбор в питомнике, когда удаляют нежелательные типы по ветвле­нию и устойчивости среди сеянцев и растений.

 

При позитивном массовом отборе в лесном хозяйстве применя­ют разные методы:

• отбор лучших географических происхождений, или климатипов;

• отбор лучших эдафотипов в пределах какого-либо географи­ческого района;

• отбор лучших (плюсовых) насаждений;

• отбор лучших (плюсовых) деревьев;

• отбор лучших сеянцев в питомниках и семян по крупности и качеству.

Ниже дана краткая характеристика этих видов массового отбора.

 

2.2.2. Отбор географических происхождений, или климатипов

 

Изучение насаждений из привозных семян еще в XIX веке пока­зало, что лучшим ростом и качеством отличаются насаждения, со­зданные из местных семян. Это было замечено при выращивании ели на Тимирязевской даче из семян, привезенных из Германии (Н.С. Нестеров, 1935, цит. по А.В. Альбенскому, 1959). В Воронеж­ской области в культурах сосны, созданных из семян, импортиро­ванных из Германии (г. Дармштадт), вырастали большей частью так называемые “пьяные” деревья (М.М. Вересин, 1981). То же явле­ние было отмечено и у других пород, например, при выращивании ольхи черной в Германии из семян, привезенных из Бельгии, когда первоначально быстрый рост сменялся его притуплением и заболе­ванием деревьев в целом.

 

Исключением из этого правила является южная Швеция, где насаждения ели из семян, привезенных из Средней Европы, растут лучше местных. Это объясняется тем, что после ледникового перио­да ель не могла проникнуть в южную Швецию с юга через Балтийс­кое море, она постепенно продвигалась туда из северной Швеции через Финляндию, подвергаясь отбору суровым климатом. Наибо­лее быстрорастущие, но чувствительные к холоду биотипы, вероят­но, выпали. В результате этого ели из южной Швеции растут медленнее привозных (Э. Ромедер, Г. Шенбах, 1962). Имеются и дру­гие исключения, когда интродуцированные географические экотипы растут лучше местных (М. Giertych, 1991).

 

Для изучения влияния географического происхождения или “климатических экотипов” на рост, развитие, устойчивость и каче­ство древостоев уже в начале XIX века были заложены первые опы­ты Луи-де-Вильмореном во Франции (1823-1832 гг.), М. К. Турским в России (1877-1891 гг.), Кинитцем в Германии (1877-1878 гг.), Цизляром в Австрии (1893-1896 гг.), Энглером в Швейцарии (1890), Шотте в Швеции (1903-1904 гг.), В.Д. Огиевскимв Европейской части России (1910-1916 гг.) и др. Проанализировав результаты этих и других опытов, О.Г. Каппер (1946) впервые у нас в стране дал пол­ную картину характера поведения климатических экотипов. Учи­тывая значение географического происхождения семян для лесно­го хозяйства, приведем хотя бы в сокращенном виде эти выводы, поскольку на них базировались все последующие исследования гео­графических экотипов, по крайней мере, в нашей стране.

1. Общие выводы:

• Главные лесные породы различного географического проис­хождения имеют ясно выраженные наследственные свойства по га­битусу крон, ветвей и других морфолого-физиологических призна­ков. Это показали еще опыты Цизляра с силезской и тирольской лиственницами, Энглера и Мюнхас елью и др.

• Переброска семян из одного климатического района в другой должна осуществляться на основании опытов по изучению клима­тических экотипов.

• Лучший производственный эффект, наибольшую успешность и благонадежность имеют, как правило, посевы в посадках из мест­ных семян.

2. Биологические особенности климатипов:

Фенология отдельных климатипов имеет свои особенности. Энглерв Швейцарии отмечал, что в 4-5-летнем возрасте разница во времени окончания роста у скандинавских и русских сосен, по сравнению со швейцарскими и южно-германскими, равна двум неделям, а в 6-7-летнем возрасте эта разница доходит до трех не­дель. В общем, начало вегетации разных климатипов зависит от хода весны. При наступлении сразу высоких температур вегетация на­чинается почти у всех климатипов (одновременно), тогда как мед­ленное нарастание высоких температур весной вызывает развитие северных и южных форм в разное время. Окончание вегетации про­исходит у разных климатипов не одновременно. Более северные климатипы заканчивают вегетацию раньше, а южные — позже.

 

• Отношение к крайностям температуры у отдельных климатипов различно. Шотте в Швеции отмечал большую повреждаемость морозом, а также большую искривленность стволов от навала снега у южных форм сосен по отношению к местным соснам. В.Д. Огиевский наблюдал большую устойчивость северных сосен в условиях Ленинградской области по сравнению с южными формами. Цизляр пришел к заключению, что перенос черешчатого дуба из умеренного климата в более теплый создает морозостойкие культуры. В то же время перенос дубов из теплой области в более умеренный климат усиливает опасность повреждения морозом дубовых куль­тур. В большей части России однолетние сеянцы сосны с наступле­нием морозов принимают темно-фиолетовый оттенок хвои, что дела­ет их более устойчивыми к морозам, тогда как западноевропейские формы сохраняют ярко-зеленую окраску и нередко побиваются морозами.

 

• Репродуктивная способность климатипов тоже различна. У северных форм при произрастании их в более южных условиях воз­раст возмужалости наступает раньше, причем количество шишек у северных форм меньше, чем у местных.

 

• Северные формы сосны обыкновенной с более выраженным эпидермисом на хвое меньше повреждаются шютте, чем южные формы.

 

• Семена северной сосны сохраняют свою всхожесть более про­должительное время, чем семена южной.

 

• Требовательность к свету у климатипов различна. Для отдель­ных климатипов существует свой оптимум освещения. Так, в усло­виях Московской области, по Н.С. Нестерову, вологодская сосна менее требовательна к свету, чем владимирская.

 

• Северные климатипы более устойчивы к навалу снега из-за наличия у них более узких крон, что связано еще и с условиями ос­вещения на севере.

 

• Дифференциация стволов с возрастом наблюдается в связи с разным отношением к свету, к заморозкам, а также с разной фор­мой кроны и другими свойствами.

3. Изменчивость морфологических признаков у климатипов:

Форма кроны у деревьев северных климатипов узкая,частопирамидальная, тогда как у южных форм она более широкая и рас­кидистая.

 

• Длина хвои и листьев у северных форм более короткая, чем у южных форм.

 

• Размеры шишек и длина семян у северных климатипов мень­ше, чем у южных.

 

• Цвет семян северных климатипов более светлый, чем у юж­ных форм.

 

• Более быстрый рост соответствует большей величине листьев.

4. Анатомическая изменчивость климатипов:

 

• Мощность покровных тканей — эпидермиса и гиподермы — в хвое сосны к северу увеличивается. По другим анатомическим признакам определенные тенденции О.Г. Каппер не выявил.

5. Биохимические исследования климатипов:

 

• Содержание смол увеличивается от северныхк южным климатипам.

 

• Содержание жиров уменьшается с севера на юг.

6. Анализ роста климатипов:

Местные растения (в среднем) имеют наибольшие показате­ли прироста по высоте.

 

• Дубы, полученные от быстрорастущих материнских деревь­ев, обнаруживают быстрый рост в высоту, если климат родины и климат места разведения не сильно отличаются один от другого.

 

• Рост культур (в общем) тем более медленный, чем географи­чески дальше на север, восток или юго-восток отстоят районы заго­товок семян от района культур.

• Перенос южных сосен в северные условия, в связи с длитель­ной их вегетацией, приводит к уменьшению процента поздней дре­весины, а следовательно, и к большей рыхлости и ломкости ветвей и деревьев.

 

• Коэффициенты формы сосны (q2) увеличиваются от централь­ных районов на север и северо-восток и уменьшаются на запад, юго-запад и юго-восток.

 

• Кривизна стволов сосны является признаком наследственного порядка и в то же время может иметь место при нарушении нор­мальных жизненных условий в результате переноса сосны из одних климатических условий в другие.

 

Однако О.Г. Каппер не ограничился этими выводами. Он проанализировал методы и условия закладки этих опытов и нашел це­лый ряд недочетов, которые предложил устранить в последующих работах. В частности, он обращал внимание на необходимость уче­та не только географических координат, но и экологических усло­вий произрастания насаждений, из которых собираются семена, а также фиксации фенологических форм и даже отдельных деревьев. Он был категорически против составления опытных образцов пу­тем перемешивания семян из разных популяций. Многие из его ре­комендаций были учтены при закладке географических культур бо­лее позднего времени (М.М. Вересин, 1963; Р.И. Дерюжкин, 1969; А.И. Ирошников, 1977; A.M. Шутяев, 1998 и др.). Накопленный опыт позволил определить оптимальные расстояния по переброске семян тех или иных лесных древесных пород. Усредненные данные, полученные в этих работах, колебались, например, для сосны, по М.М. Вересину (1963), от 300 до 600 км при переброске семян с се­вера на юг. При переброске их в обратном направлении расстояние уменьшается вдвое. При перемещении семян с востока на запад эти расстояния составляют 500-850 км, в обратном направлении тоже в два раза меньше. В горных районах допускается перемещение се­мян сверху вниз до 400 м; снизу вверх расстояние уменьшается в два раза.

 

Более детально опыт по перемещению семян был обобщен в спе­циальном издании “Лесосеменное районирование основных лесообразующих пород в СССР” (1982), на котором следует остановиться более подробно. В основу его, по информации разработчиков, по­ложены следующие данные: результаты исследований внутривидо­вой изменчивости древесных пород в географических культурах и природных популяциях; материалы по изучению истории расселе­ния видов в межледниковые периоды, численности популяции в разных частях ареала; наличие современных изоляционных барье­ров; результаты исследования ареалов других видов растений-эдификаторов; особенности плодоношения в многолетнем цикле и качество семян; интегральная оценка природно-климатических факторов; фи­зико-географическое, агроклиматическое, почвенное, геоботаничес­кое, геоморфологическое, лесорастительное и лесохозяйственное районирование.

 

Кроме того, при его разработке использованы результаты исследо­ваний географических культур (семенных потомств географически отдаленных популяций) и рекомендации по переброске семян и лесосеменному районированию М.К. Турского, А.Н. Соболева, Н.С. Не­стерова, В.Д. Огиевского, В.Н. Сукачева, С.А. Самофала, А.П. Тольского, А.И. Колесникова, В.В. Гурского, А.Б. Жукова, П.К. Фальков-ского, Ф.И. Фомина, В.М. Ровского, В.М. Обновленского, О.Г. Каппера, М.М. Вересина, А.С. Яблокова, Л.Ф. Правдина, В.П. Тимофее­ва, С.А. Ростовцева, Е.И. Еньковой и др. Районирование описано раздельно по породам, что связано с различиями в географическом распространении, экологическими особенностями и характером внутривидовой изменчивости главных лесообразующих пород.

 

За основную единицу лесосеменного районирования принят лесосеменной район, т.е. некоторая территория (в пределах ареала вида) со сравнительно однородными природными условиями и генотипическим составом популяций, с ясно выраженными природными и лесохозяйственными особенностями, которые обусловливают общий характер основных мероприятий по организации лесного семеноводства и использованию однородного по наследственным свойствам семенного материала. Лесосеменной район в ряде случа­ев разделяется на несколько подрайонов, т.е. на территории, харак­теризующиеся большей однородностью лесорастительных условий и генотипического состава популяций. Лесосеменные районы рас­положены на территории одного или нескольких административ­ных подразделений (республика, край, область) или их части.

 

В пределах ареала вида лесосеменные районы не равноценны между собой по площади, представительству отдельных лесных фор­маций, перспективам развития семенной базы, лесокультурному фонду данной породы и т.п. Схемы лесосеменного районирования некоторых основных лесообразующих пород нашей страны, взятые из этого документа, приведены на рисунках 2. — 2. .

 

Для каждого лесосеменного района (подрайона) предусмотрено использование семян из популяций определенного эколого-геогра-фического происхождения. Предпочтение отдается семенам мест­ных и смежных с ними популяций, наиболее адаптированных к природным условиям района. Под местными понимаются семена, собранные непосредственно в пределах лесосеменного района. Се­мена, заготовленные в других лесосеменных районах, называются инорайонными.

В равнинных областях, отличающихся постепенным изменени­ем биологических признаков деревьев, допускается переброска се­мян по территории всего лесосеменного района, а также между кон­тактирующими районами и подрайонами. В горных районах, харак­теризующихся резким изменением условий местопроизрастания в зависимости от высоты местности, перемещение семян рекоменду­ется лишь в пределах 200-400 м по вертикали от места их заготовки.

 

В каждом лесосеменном районе (подрайоне) семена предложе­но собирать раздельно по хозяйственным группам типов леса. В ценных массивах в семенные годы должен обеспечиваться полный сбор семян для последующего использования их в годы неурожая. Для древесных пород с отчетливо выделяющимися фенологичес­кими формами семена заготавливают и используют раздельно по этим формам.

В целом можно отметить, что в цитируемом документе отражен весь опыт, накопленный к тому времени в стране в данном направ­лении исследований. Указанное лесосеменное районирование было разработано по заданию Государственного комитета СССР по лес­ному хозяйству (приказ №29 от 6 февраля 1973) отраслевыми и академическими институтами лесного хозяйства и высшими учебны­ми заведениям. Проект сводного лесосеменного районирования скоординирован и подготовлен: Всесоюзным научно-исследова­тельским институтом лесоводства и механизации лесного хозяйства (Е.П. Проказиными Б.Н. Куракиным) — по сосне и ели в европей­ской части СССР; Институтом леса и древесины им. В.Н. Сукачева СО АН СССР (А.И. Ирошниковым) — по сосне и ели в азиатской части СССР, а также по сосне кедровой сибирской, лиственнице и пихте сибирской; Центральным научно-исследовательским институтом лесной генетики и селекции (A.M. Шутяевым) — по дубу;

 

 



 


Рис.Схема лесосеменного районирования дуба черешчатого:

—— — граница лесосеменного района (цифрами обозначены районы);

•—— — граница лесосеменного подрайона (буквами обозначены подрайоны). ("Лесосеменное районированию...", 1982.)

 

Тбилисским институтом леса (К.Д. Нацвлишвили) — по пихте кав­казской; Украинским научно-исследовательским институтом лес­ного хозяйства и агролесомелиорации (П.И. Молотковым) — по пихте европейской и буку; Среднеазиатским научно-исследователь­ским институтом лесного хозяйства (М.Я. Парфеновым) — по сак­саулу.

 

Перечень исследователей, которые участвовали в разработке это­го лесосеменного районирования по отдельным породам, насчиты­вает десятки фамилий. Их список приведен выше цитируемого свод­ного документа. Необходимо также отметить активную позицию и существенный вклад в организацию всего этого огромного дела работников тогдашнего Госкомлеса А.И. Новосельцевой и И.Н. Чеботарева.

 

Учитывать влияние географического происхождения семян на рост насаждений важно не только для автохтонных пород, но в не меньшей степени и для интродуцированных пород. Так, исследо­вание роста различных происхождений сосны скрученной (Pinus contortа) из Канады в Швеции показало, что различные происхож­дения в разных регионах Швеции показывают разный результат. При этом разница может достигать 60-70 м3га по запасу в 18-лет­нем возрасте (К. Lindgren, 1993,цит. по Н. Hattemer, F. Bergmann, М. Ziehe, 1993). Следовательно, и при интродукции необходимо прежде всего определять наиболее пригодные части ареала интродуцируемой породы, перемещение репродуктивного материала из которых даст наибольший хозяйственный эффект. Этот аспект так­же был отражен в отечественном лесосеменном районировании.

 

В рассмотренном выше сводном документе было подготовлено интродукционное районирование основных лесообразующих пород:

а) в европейской части страны по четырем породам: лиственнице — Р.И. Дерюжкиным; ели — Б.Н. Куракиным, A.M. Шутяевым; сос­не сибирской кедровой — М.В. Твеленевым, В. И. Некрасовым; сосне обыкновенной — И.Н. Патлаем; б) в азиатской части по интродукции основных лесообразующих пород А.И. Ирошниковым и В.И. Мосиным и др.

 

Рассмотренный документ был обязательным для всех государ­ственных предприятий и организаций, осуществляющих ведение лесного хозяйства независимо от их ведомственной принадлежнос­ти. Все прежние документы утрачивали силу. Однако с течением времени, и этот документ потребовал уточнений в части как боль­шей детализации географического происхождения, так и более тща­тельного учета почвенно-экологических условий.

2.2.3. Отбор лучших эдафотипов

Закономерности, отмеченные в поведении климатипов, не все­гда проявлялись в результате того, что при сборе семян не учитыва­лись почвенно-экологические условия. На это в свое время обра­тил внимание О. Г. Каппер (1946), некоторые рекомендации разра­ботал М.М. Вересин (1946), которые вошли и в более поздние спра­вочники и учебники. Основные выводы М.М. Вересина сводились к трем положениям:

 

1) в целях повышения успешности и продуктивности насажде­ний сбор и использование семян следует, как правило, производить с учетом типов леса и условий произрастания, группируя их соот­ветствующим образом;

 

2) в пределах каждой группы сбор семян следует производить в наиболее продуктивных древостоях, на лучших почвах;

 

3) при нехватке семян в некоторых группах переброску их мож­но допускать из смежной группы с более продуктивными древостоями и почвами в менее продуктивную в данном экологическом ряду, но не наоборт, а для равноценных по продуктивности групп — с учетом их экологических условий и диапазона приспособляемости получаемого от каждой из них лесокультурного материала.

 

При этом для дуба в условиях лесостепи он наметил пять групп типов леса и условий произрастания, которые необходимо разграничивать при сборе и использовании желудей.

 

• Первая группа охватывает нагорные свежие дубравы и пере­ходные от них к влажным и сухим — дубняки снытевый, снытево-осоковый и осоковый (эдатопы D2-3 , D2 ,D2-1).

Вторая группа — нагорные дубняки на солонцеватых почвах “солонцах” (осолоделые суглинки) (эдатопы D1-0, D0 , С0).

 

• Третья группа — дубняки по тальвегам и нижним склонам ов­рагов, на овражном аллювии и делювиальных шлейфах (эдатоп D3).

 

• Четвертая группа — комплекс пойменных дубрав, эдатопы ко­леблющегося увлажнения (D2-52-5).

 

• В пятую группу выделились подборовые левобережные дубняки. Исследование желудей, сеянцев и культур обнаружили наслед­ственную и селекционную неравноценность дубняков указанных групп местопроизрастания. Так, сеянцы из желудей второй группы характеризовались чрезвычайно большим коэффициентом измен­чивости по энергии роста, обилием вильчатых и тройчатых расте­ний. Культуры из желудей этой группы в эдатопе D2. показывали худшую приживаемость и в 17-летнем возрасте отставание в росте на 25-30% от культур местного (D2) происхождения.

Сеянцы из желудей третьей группы в вегетационных опытах об­наружили меньшую засухоустойчивость и продуктивность транспи-рации и большую интенсивность последней, чем сеянцы плакорного дуба (первая группа), а наибольшая энергия фотосинтеза на­блюдалась у них при более высокой влажности почвы. Крупные желуди дубняков четвертой группы дают крупные сеянцы с малым количеством вильчатых и тройчатых побегов. Изменчивость по энер­гии роста у них невелика. По данным вегетационных опытов и куль­тур дубки пойменного происхождения значительно менее засухоус­тойчивы и менее продуктивны в плакорных условиях, чем местные.

 

Наиболее четко прослеживается своеобразие для подборовых дубняков. Неблагоприятные для дуба почвенные условия и длитель­ное произрастание его во втором ярусе в сосняках предполагают образование здесь эдафо-фитоценотического “суборевого” экотипа дуба с рядом специфических свойств: повышенной изменчивос­тью, теневыносливостью, более медленным ростом и наклоннос­тью к образованию ветвистых и корявых стволов. Так, однолетние сеянцы из подборовых желудей (эдатопы С2,B2 А11) показали чрез­вычайную изменчивость по энергии роста и обилие вильчатых эк­земпляров, особенно сеянцы из желудей А11 Последние, несмотря на мелкие размеры желудей, давали в посевах-коллекциях наряду с “карликами” единичные самые крупные по высоте сеянцы и наи­большее количество сеянцев с третьим побегом. Эти черты весьма сближают их с сеянцами “солонцового” дуба. Опыты с использова­нием смешанных суборевых желудей в культурах в эдатопе D2 к 14 годам обнаруживали чрезвычайную пестроту и в среднем худший рост суборевых дубков, чем подроста местного происхождения.

 

Необходимо также заметить, что наличие двух больших групп наследственно-экологических форм — пойменной (или болотной) и нагорной (или суходольной), отмеченное для дуба, характерно также для ряда других пород: ясеня (Мюнх, П.С. Погребняк), листвен­ницы даурской (С.Д. Георгиевский), ивы (S. rosmarinifolia; B.H. Сука­чев), сосны обыкновенной и сибирской, осины, ели, пихты и дру­гих пород.

 

При нехватке желудей в пределах отдельных групп можно счи­тать условно допустимой переброску их из группы первой во вто­рую, третью и четвертую, но не наоборот. В отношении низкопро­дуктивных дубняков (IV и V бонитеты) второй группы необходимы дальнейшие исследования природы их наследственной изменчиво­сти. Возможно, что в ряде случаев окажется целесообразным высевать вместо местных семян семена от лучших древостоев,как эторекомендовал еще Буркгардт для сосны.

 

В отношении сбора и использования семян сосны для условий лесостепи и области хвойно-широколиственных лесов (европейс­кая часть России) М.М. Вересиным намечено также пять групп ти­пов леса и местопроизрастания.

• Первая группа — сложные сосняки (субори) — эдатопы B2, B3 С2 С3 и B0, B1, С0, С1,. К последней группе могут быть условно причислены и меловые боры.

 

• Вторая группа — свежие боры: брусничники, верещатники, кисличники, черничники и географически замещающие последние в южных массивах молиниевые травяные боры (эдатопы А2, А3).

 

• Третья группа — лишайниковые и лишайниково-травяно-степные боры (эдатопы А0, А1, А11).

 

• Четвертая группа — боры сфагновые и долгомошники (эда­топы А5, А4).

 

• Пятая группа — травяно-болотно-пойменные сосняки. Пре­имущественно субори (эдатопы B4,B54), отчасти боры (травяно-болотные).

 

Группа свежих боров по наследственным свойствам сосны опре­деленно обособляется от сосняков болотных и суборей, менее су­щественно от группы сухих боров. При нехватке семян можно до­пустить переброску их из ближайших по экологическому характеру типов местопроизрастания; из группы первой в группы вторую, тре­тью, пятую; из группы второй (свежие и влажные боры) в группу третью (из свежих боров) и четвертую (из влажных боров-чернич­ников и молиниозников). В отношении сухих и болотных боров (группы третья и четвертая) необходимы более обстоятельные ис­следования природы наследственной изменчивости сосняков.

М.М. Вересин (1946) отмечал, что это ориентировочные схемы. Однако до настоящего времени вопрос о влиянии экологического происхождения семян на рост и устойчивость и в целом на характер создаваемых из них насаждений изучен недостаточно.

2.2.4. Отбор лучших (плюсовых) насаждений

 

Отбор насаждений вышесреднего качества — это одно из направ­лений позитивного отбора. У нас в стране его называют еще “груп­повым” (А.Я. Любавская, 1982; М.М. Котов, 1997), хотя по прин­ципиальным особенностям он является типично массовым отбо­ром. Производится он следующим образом. В данном географичес­ком или лесосеменном районе выбирают лучшие по продуктивнос­ти, форме стволов и другим качествам насаждения и только их используют для заготовки семян и последующего выращивания растений.

 

Степень генетического улучшения следующей генерации зави­сит в первую очередь от того, насколько возможно по фенотипу от­личить высокоценные наследственные качества от малоценных. Нередко хорошие наследственные качества не проявляются из-за плохих условий местопроизрастания, и наоборот, в хороших усло­виях более высокую ценность могут показывать фенотипы с отно­сительно худшими наследственными качествами.

 

Однако есть такие признаки, как, например, слабая устойчивость к снеголому равнинных елей и высокая — горных елей, которые четко проявляются в фенотипе (в районе обильных снегопадов). Сбор семян с неповрежденных снеголомом растений может обес­печить значительное улучшение наследственных свойств будущего поколения. В целом результаты этого фенотипического отбора мож­но оценить уже в течение нескольких десятилетий.

 

Кроме отбора лучших насаждений, в лесах может проводиться негативный отбор в виде верхового и отборного прореживания. При этом для успешного роста лучших деревьев удаляют менее продук­тивные независимо от качества их наследственных задатков. Так как успех этого метода также зависит от возможности распознавания генотипов вышесреднего качества по фенотипу, то больших резуль­татов от этого метода ожидать не приходится. Хотя мероприятия по приданию лесу нужного внешнего вида и повышению его полез­ных качеств, способствуют некоторому улучшению состава наслед­ственных задатков, накапливающихся в течение многих поколений (Э. Ромедер, Г. Шенбах, 1962).

 

Отбор лучших (плюсовых) деревьев

 

Выбирают наиболее соответствующие задачам селекции старые деревья, которые также называют отборными, материнскими, плю­совыми или элитными. Из черенков этих деревьев без предвари­тельной оценки их наследственных свойств создают прививочные плантации (так называемые прививочные семенные плантации пер­вого поколения или порядка). Ожидается некоторое повышение продуктивности насаждений, созданных из семян, полученных на этих плантациях. Однако эти ожидания особенно при селекции на продуктивность по массе не всегда оправдываются. При селекции на другие признаки (форму ствола и кроны, устойчивость и др.) массовый отбор по фенотипу может быть более эффективным. При­мерами могут служить массовый отбор на позднее распускание елей в местах, где часто бывают поздневесенние заморозки; массовый отбор завезенных из средней Европы экологических рас елейна устойчивость к зимним морозам в Средней Швеции; массовый от­бор сосны веймутовой на устойчивость к пузырчатой ржавчине.

 

 

Во всех этих случаях удавалось достичь значительного повыше­ния устойчивости, что говорит о перспективности применения мас­сового отбора для этих целей.








Дата добавления: 2017-08-01; просмотров: 890;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.07 сек.