Особенности интродукции лесных древесных пород

Ботанические сады накопили ценные данные и значительный опыт по интродукционному испытанию многих древесных расте­ний в коллекциях. Однако эти результаты можно считать предва­рительными для лесной интродукции, существенно отличающейся от интродукции видов в дендрариях, т.е. в изоляции, в отрыве от лесной среды. Объектом лесных интродукционных исследований является биогеоценоз или экосистема, главным компонентом ко­торой служит насаждение. Здесь устойчивость интродуцируемого вида зависит всецело от его конкурентоспособности в лесном сооб­ществе. Конечная цель лесной интродукции заключается в созда­нии лесных ценозов, обеспечивающих наивысшую продуктивность древостоя главной породы.

Лесная интродукция (введение новых лесных пород в насажде­ния) обязательно связана с закладкой и выращиванием лесных куль­тур. Экологической основой лесокультурного дела является лесная типология. Используя ее основные принципы, можно достаточно полно и комплексно представить характеристику лесорастительных условий на лесокультурной площади, выбрать тип культур, вид, метод и способ выращивания. Современное лесокультурное произ­водство в решении вопросов лесовосстановления должно опирать­ся на положения динамической типологии леса И.С. Мелехова (1984). Она охватывает практически весь цикл лесовосстановления со всеми возможными вариантами, которые позволяют выбрать и наиболее эффективно разместить лесные культуры в этом сложном природном процессе. Место их, в первую очередь, там, где процесс лесовосстановления затруднен или протекает медленно (через сме­ну пород) (И.И. Дроздов, 1985, 1998).

Ценным индикатором при выборе типа лесных культур является коренной тип леса. Однако из этого не следует, что при создании лесных культур следует копировать природные типы леса. Вполне приемлемо здесь разумное использование других пород, в том чис­ле интродуцированных, введение которых оправдано экологичес­кой и хозяйственной целесообразностью. В этом случае искусствен­ные насаждения являются практически новыми компонентами динамической типологии леса. Формируется новый тип леса, кото­рый не вписывается в обычную типологию. Так, среди традицион­ных сосняков, ельников могут формироваться лиственичники, кед­ровники и другие как конечный итог лесной интродукции (И.И. Дроз­дов, 1985, 1998). Биогеоценотические сукцессии в ценозах, создан­ных из интродуцированнных пород, протекают значительно быст­рее по сравнению с первичными, так как происходят на уже сфор­мированных почвах. Вместе с тем механизм этих смен, будучи весь­ма сложными, к сожалению, еще слабо изучен (В.Б.Логгинов, 1988).

А.Я. Любавская (1982) считает, что трансформация насаждений изменением породного состава в ряде случаев практически необхо­дима. При сплошных рубках естественное возобновление леса идет чаще всего через смену пород. В ряде случаев более выгодным ста­новится выращивание в культурах экзотов. Интродукция растений перерастает в экономическую проблему. Испытание интродуцен-тов приобретает организованный характер и переводится на селек­ционно-генетическую основу.

Проектирование искусственных лесных ценозов из интродуцируемых пород трудно осуществить без детальных исследований осо­бенностей формирования лесов из этих пород в естественных усло­виях. Поэтому экспедиционным путем с учетом накопленных ма­териалов региональных исследований в натуре изучают типы леса наиболее важных лесообразующих пород, выявляют потенциальную продуктивность основных типов, определяют ведущие экологичес­кие и фитоценотические факторы, обеспечивающие потенциальный рост и развитие древостоев интродуцируемых растений в этих ти­пах леса. На основе этого разрабатывают эколого-фитоценотические аналоги биогеоценоза — своеобразные природные эталоны бу­дущих культурных лесонасаждений, обладающих продуктивностью, не уступающей потенциальной производительности естественных древостоев (П.И. Лапин и др., 1979). Использование эколого-фитоценотических аналогов при интро­дукции древесных пород в лесохозяйственных целях конечно не оз­начает простого копирования и переноса образцов природных древостоев в новые районы. Высокая продуктивность насаждений культурных ценозов, превышающая потенциальную производительность естественных, должна быть обеспечена подбором быстрорастущих, устойчивых экотипов и форм лесных древесных экзотов и соответствующим уровнем взаимодействия всех компонентов искусствен­ного ценоза. При создании культур интродуцированных растений использование выявленных генетических особенностей обеспечива­ет более высокую степень их адаптации в ценозах, дальнейшее повы­шение производительности и качественного состава лесонасаждений.

С.Г. Спурри, Б.В. Барнес (1984) отмечают, что применяемый во всем мире при интродукции деревьев метод проб и ошибок отлича­ется большой произвольностью, он дорог и требует много времени. Вместо этого надо использовать метод изучения генэкологической приспособляемости популяций разного происхождения. С этой це­лью лесоводы собирают семена желательных популяций, выращи­вают сеянцы и в молодом возрасте изучают различные потомства этих популяций. Эти эксперименты называют тестами на проис­хождение или источник семян, т.е. своеобразные географические посевы. Однако успех их во многом зависит от методики ранней диагностики генетических признаков.

Весьма важным моментом является изучение и анализ опыта интродукции деревьев и кустарников, накопленного ботанически­ми садами, научно-исследовательскими учреждениями, дендропарками, предприятиями лесного хозяйства и другими предприятия­ми. При этом первоочередное внимание уделяется изучению лес­ных культур древесных экзотов (П.И. Лапин и др., 1979). Учитывая важность этого аспекта лесной интродукции, на кафедре лесных культур Московского государственного университета леса на опыте 15-летних исследований разработаны методические рекомендации по изучению лесных культур интродуцированных пород (И.И. Дроз­дов, А.И. Янгутов, 1984).

Выявленные участки культур интродуцентов подлежат полному историческому, лесоводственному и лесокультурному описанию. При этом весьма важно установить происхождение исходного материала для культур: как они были созданы, как выращивали эти культуры. Далее культуры исследуют доступными для лесовода средствами. Дендрохроноклиматические исследования позволяют выявить, как росли экзоты в новых для них климатических условиях. Построен­ные при этом дендрошкалы позволяют получить объемную информацию при сравнительном анализе роста экзотов и местных пород (И.И. Дроздов, 1987). В пределах определенного климатического региона успешность выращивания той или иной древесной породы су­щественно зависит от почвенно-грунтовых условий. Изучение влия­ния этого фактора на рост новых пород позволяет определить крите­рии оценки почвенных условий и построить математическую модель роста интродуцентов (А.И. Янгутов, И.И. Дроздов, 1989).

Очень важно обратить внимание на устойчивость экзотов в изу­чаемом биогеоценозе не только в климатическом аспекте, но и по таким показателям, как наличие и характер заболеваний, повреж­дений вредителями, взаимоотношение с окружающей растительно­стью (древесной, травяной, грибами — микоризообразователями и др.), животным миром. Наблюдения за наличием и характером пло­доношения экзотов в культурах позволяют судить о степени их акк­лиматизации и возможности использования насаждения для сбора семян местной репродукции. При исследовании возможности рос­та экзотов важно в первую очередь изучить динамику их сезонного развития и ритмику роста деревьев. В результате фенологических наблюдений устанавливают время наступления и продолжитель­ность фенофаз (набухание почек, распускание их, рост побегов, развертывание хвоинок, летняя вегетация, одревеснение побегов и др.). Материалы эти, кроме научного, имеют для лесоводов прак­тический интерес для определения оптимальных сроков посадки, уходов, подкормок и других агротехнических мероприятий.

Исследование особенностей индивидуального роста интродуцируемой породы в культурах ставит цель получить достаточно объек­тивное представление о том, какими возможностями располагают эти деревья в онтогенезе. Степень изменчивости их основных так­сационных показателей, закономерности роста дерева во времени весьма интересны для сравнения с такими же показателями породы в естественном ареале и особенностями роста местных лесных по­род. Лесоводу они могут служить основанием для предварительного выбора типа лесных культур (компоненты насаждения, размещение, смешение, густота), метода и способа их выращивания, определения срока перевода культур в лесопокрытую площадь. Они позволяют провести отбор плюсовых деревьев в насаждении интродуцента. Большой интерес при искусственном лесовыращивании представляет динамика нарастания крон деревьев в фазах смыкания и жердняка. Сведения об этом позволяют прогнозировать сроки смыкания куль­тур, правильно предусматривать их размещение и густоту.

Интродуктор, как правило, располагает сравнительно небольшим набором участков культур интродуцентов. Поэтому их следует изучить особенно тщательно и детально, чтобы не ошибиться в выборе экзота для последующего внедрения и свести к минимуму ошибки при проектировании будущих искусственных насаждений.

Рассматриваемые методы исследования позволяют получить ка­чественные и количественные характеристики искусственных насаж­дений интродуцентов в различных условиях местопроизрастания, их взаимоотношения с местными лесными породами. Однако они не позволяют в полной мере раскрыть особенности формирования но­вых типов леса. Здесь необходимы специальные лесоводческие ис­следования, характер и направление которых определены положе­ниями динамической типологии И.С. Мелехова (1999). Необходима специальная методика системного анализа состояния лесных экоси­стем, формируемых при сильном антропогенном воздействии (заме­на породы, регулирование состава и др.). Такие экспериментальные исследования позволяют в большей мере использовать теоретичес­кие аспекты динамической типологии леса, реализовывать их в ка­чественных показателях, моделях выявленных взаимосвязей в искус­ственно формируемых насаждениях (И.И. Дроздов, 1985, 1998).

Долгосрочной программой по интродукции древесных пород в бывшем СССР предусматривалось проведение периодических (че­рез 5-10 лет) единовременных учетов интродуцентов с детальным исследованием наиболее ценных объектов для уточнения ассорти­мента и лесоинтродукционного районирования по специальной разработанной ЦНИИЛГИС “Методике проведения единовремен­ной инвентаризации интродуцированных лесных пород” (1986). Ее основные задачи: 1) выявление ассортимента древесных пород, ин­тродуцированных в различные регионы европейской части СССР, а также площадей их посадок; 2) установление оптимальных гео­графических и экологических условий, в которых соответствующие интродуценты дают наивысший хозяйственный эффект; 3) изуче­ние состояния, продуктивности, агротехники культивирования, возраста и других параметров насаждений (состав, полнота), а так­же влияния биотических и абиотических факторов; 4) предваритель­ная оценка возможности использования интродуцированных объек­тов как источников семенного и вегетативного материала; 5) разра­ботка рекомендаций по обеспечению сохранности и использованию обследованных насаждений интродуцированных пород; 6) опреде­ление оптимальных типов лесных культур интродуцентов и технологии их выращивания.

При внедрении интродуцентов предусматривается этапность действий, связанная со степенью изученности показателей устойчиво­сти и продуктивности тех или иных видов в отдельных регионах наличием семенной базы. Вместе с тем строгое соблюдение этапности не всегда возможно. Ценные хорошо изученные виды-интродуценты при возможности сбора с них семян могут немедленно широко вводиться в производственные культуры. Одновременно с этими видами должна проводиться селекционная работа: отбор плю­совых деревьев и насаждений, создание кленовых архивов и испы­тательных культур, гибридизация, закладка семенных плантаций первого порядка, а после испытания потомства — плантаций вто­рого порядка. Недостаточно испытанные в лесных культурах виды-интродуценты подлежат опытно-производственной проверке в культ турах. Это, главным образом, экзоты, зарекомендовавшие себя в ботанических садах и перспективные по прогнозу для лесных куль­тур. При недостатке семян закладке опытных культур может предшествовать создание соответствующей семенной базы.

Виды-интродуценты, представленные в ботанических садах еди­ничными деревьями или небольшими биогруппами, а в лесных куль­турах единичными, случайными или неизвестного происхождения образцами, подлежат широкому первичному испытанию. Испыта­ние таких видов или отдельных их происхождений проводится, глав­ным образом, путем получения семян из естественного ареала. В определенных случаях оно возможно созданием специальных син­тетических семенных плантаций.