Физико-географическая характеристика места закладки географических культур

По физико-географическому районированию участок с лесными культурами относится к лесостепи. Лесосемейнной район, подрайон – Уральский ХХХХХХХХХХХХХ.

Тип условий произрастания – В₂.

Категория площади – бывший выгон для скота.

Рельеф участка, занятого культурами, по нивелировки 1977 г. волнистый с общим подъемом в северном направлении. Понижения (условные отметки 1,0 – 3,0 м) занимают 31% блоков и повышения (условные отмети 6,0 – 8,0 м) – 11% блоков.

Почва на участке легкосупечанная, подстилаемая мелкозернистым песком. Мощность гумусового горизонта на эродированных (сдутых) почвах – около 30 см, на обычных – 69 – 100 см, а на погребных вместе с эоловым наносом превышает 200 см [Мельник П.Г., Смирнов И.Н., Камышова Л.В. 90-летний опыт географических культур сосны обыкновенной в Бузулукском бору // Вестник Москвоского государственного университета леса – Лесной вестник, с. 28 – 34.].

По данным метеостанции «Боровое лесничество», удаленной от культур на 20 км, участок с географическими культурами имеет следующие характеристики:

1) высота над уровнем моря – 81;

2) средняя годовая температура 3,5^оС;

3) осадки за год – 478,4 мм;

4) осадки за вегетационный период – 218,7 мм;

5) число дней с температурой, превышающей 5°С – 176;

6) сумма температур свыше 5^оС – 2784^оС.

Технология создания культур

Культуры посажены 21 – 27 апреля 1976 г. с размещением 2,5х0,75 м (5,3 тыс. шт./га). Для создания культур почва подготавливалась сплошной вспашкой с оборотом пласта, методом рядовой механизированной посадки агрегатом из двух СЛЧ-1. Возраст посадочного материала 2 года. Отсутствуют сопутствующие породы, а также их смешение.

Дополнение культур 14 18 апреля 1977 г. (под меч Колесова трехлетними сеянцами) оказалось малоэффективным из-за сильной засухи в апреле, мае и июле.

В 1976 – 1980 гг. проводились ручные лесокультурные уходы в рядах и механизированные в междурядьях. Рубки ухода и противопожарные мероприятия не проводились.

Схема участка географических культур показана на рисунке 13.

Рисунок 13 – План географических культур сосны обыкновенной с вертикальной съемкой площади

Каждый- природно-климатический район внутри ареала сосны имеет свою широтно-долготную картину распределения ее популяций, адаптированных к локальным экологическим условиям.

Характеристика районов происхождения семян сосны обыкновенной представлена в таблице 3.

Таблица 3 – Характеристика районов происхождения семян сосны обыкновенной

№ п/п	Географическое происхождение семян			Координаты			Продолжительность вегетационного периода, дни		Сумма эффективных температур > 5^оС		Среднегодовая t^о воздуха, ^оС		Гидротермический коэффициент		Σ Осадков за год, мм		Континентальность климата, %
	Лесосеменной район, подрайон	Лесхоз (республика, край, область)	с.ш.		в.д.
1	Средне-Волжский, Пензенско-Ульяновский	Камский	53̊50̕		46̊00̕	160		2600		3,0		1,2		450
2	Средне-Волжский, Заволжский	ОЛПО «Бузулукский бор»	52̊47̕		52̊15̕	160		3000		3,0		0,8		450
3	Латвийский, Восточный	Яунелгавский	55̊27̕		25̊10̕	165		2500		5,3		1,8		630
4	Вятский, Кировский	Слободской	58̊49̕		50̊06̕	130		1800		1,3		1,4		500

По отношению к контрольному климатипу из Бузулукского бора наиболее близким является Татарский климатип Пензенско-Ульяновского подрайона, т.к. у них схожи продолжительность вегетационного периода – 160 дней, среднегодовая температура воздуха – 3,0 ^оС, и также сумма осадков за год – 450 мм. Самым отдаленным по отношению к контрольному климатипу по показателям является Кировский климатип. Это объясняется наибольшей отдаленностью районов происхождения семян сосны обыкновенной.

Пункты переброски семян, исследованных нами климатипов, обозначены на карте лесосеменного районирования (рис. 14).

–граница лесосеменного района (цифрами обозначен номер),

–граница лесосеменного подрайона (буквами обозначен литер); испытуемые климатипы:

Рисунок 14 – Карта лесосеменного районирования сосны обыкновенной (Лесосеменное районирование основных лесообразующих пород, 1982)

Установление и уточнение границ возможной переброски семян из одной местности в другую является очень важным, потому что продуктивность и устойчивость искусственно создаваемых лесов во многом определяется географическим происхождением семян, используемых для выращивания лесных насаждений.

По мнению многих исследователей, важным показателем успешности адаптации деревьев к новым условиям среды является выживаемость растений в географических культурах [Ирошников, А.И. Географические культуры хвойных в южной Сибири/ А.И. Ирошников // Географические культуры и плантации хвойных в Сибири. – Новосибирск: Наука. Сиб. отделение, 1977. – С. 4-110.; Черепнин, В.Л. Сосна обыкновенная в Восточной Сибири: автореф. дис. ... канд. биол. наук / В.Л. Черепнин. - Красноярск, 1970. - 24 с.].

Для анализа сохранности географических культур сосны обыкновенной Красно-Зорькинского участкового лесничества нами были выбраны следующие клитматипы: Татарский, Латвийский, Кировский. Контрольным служил местный климатип из Бузулукского Бора. Сохранность географических культур сосны обыкновенной представлена в таблице хх.

Таблица хх – Сохранность географических культур сосны обыкновенной

№ п/п	Географическое происхождение семян		Площадь блока, га	Сохранность, %
	Лесосеменной район, подрайон	Лесхоз		1980 г.	1999 г.	2006 г.	2013 г.
1	Средне-Волжский, Пензенско-Ульяновский	Камский	0,245	61	59	38,1	29
2	Средне-Волжский, Заволжский	ОЛПО «Бузулукский бор»	0,141	61	50	35,2	35
3	Латвийский, Восточный	Яунелгавский	0,096	66	59	55,7	22
4	Вятский, Кировский	Слободской	0,145	43	20	13,5	13

* Данные ведомости инвентаризации географических культур сосны, 1976 г.

** Данные собственных исследований, 2013 г.

К 37-летнему возрасту у изучаемых климатипов произошел следующий отпад деревьев: Латвийский климатип – 78%, Кировский климатип – 87%, Татарский климатип – 71%. Самарский климатип «Бузулукский бо» отличается наименьшим числом элиминировавших деревьев – 65%.

По данным таксации, выполненной в 2013 г., в 37-летнем возрасте, по сохранности лидирует местный климатип (Самарская область, Бузулукский бор), близким к нему является климатип Пензенско-Ульяновского подрайона. Данный факт подтверждает мнение некоторых ученных о том, что наиболее устойчивым является потомство, место происхождения которого характеризуется относительно коротким вегетационным периодом и суммой эффективных температур, меньшей, чем в условиях выращивания или близкой к нему [Федорков, А.Л. Сохранность географических культур сосны / А.Л.Федорков, И.И. Сизов, В.А.Басов // Лесное хозяйство, 1998. -  №6. - С. 36-37.; Черепнин, В.Л. Сосна обыкновенная в Восточной Сибири: автореф. дис. ... канд. биол. наук / В.Л. Черепнин. - Красноярск, 1970. - 24 с.]. Таким же образом объясняется низкая сохранность Кировского климатипа.

Многолетние исследования географических культур показали, что сосна различного географического происхождения во всех пунктах испытаний имеет существенные различия в особенностях роста и развития. Сосны из семян северных климатипов в зоне оптимума имеют наибольшую сохранность, но растут медленнее и накапливают меньшие запасы стволовой и общей массы. Насаждения, выращенные из семян южных климатипов сосны растут и изреживаются быстрее, менее устойчивы к неблагоприятным климатическим условиям и патогенам, чаще имеют кривую форму ствола по сравнению с насаждениями из местных семян. Исследования последних лет подтверждают, что рост потомств сосны и их фенологическое развитие зависят от географического происхождения семян. Отмечается преимущество в росте культур местного происхождения, а также происхождений сосны, климатические условия которых сходны с условиями выращивания. Несомненный интерес представляют случаи лучшего роста и развития потомств сосны инорайонного происхождения. Такие климатипы важны для практического использования с целью выделения сортов-популяций. Географические культуры сосны обыкновенной представляют также значительный интерес с точки зрения прогноза реакций внутривидовых таксонов как на региональное, так и на глобальное изменение климата [Rehfeldt G.E., Tchebakova N.M., Milyutin L.I., Parfenova E.I., Wykoff W.R., Kouzmina N.A. Assessing population responses to climate in Pinus sylvestris and Larix spp. Of Eurasia with Climate - Transfer Models. Eurasian J. For. Res. 6-2: 83-98, 2003.; Rehfeldt G.E., Tchebakova N.M., Parfenova E.I., Wykoff W.R., Kuzmina N.A., Milyutin L.I. Intraspecific responses to climate in Pinus sylvestris. Global Change Biology. - 2002. - № 8. - P. 912-929].

Средние статистические показатели роста климатипов сосны обыкновенной по высоте

№ п/п	Лесхоз (республика, край, область)	х, м	ơ	m	V, %
1	Камский	12,34	2,33	0,26	11,16
2	ОЛПО «Бузулукский бор»	18,99	3,42	0,38	11,11
3	Яунелгавский	13,8	2,87	0,38	13,24
4	Слободской	15	4,13	0,71	17,19

Средние статистические показатели роста климатипов сосны обыкновенной по диаметру

№ п/п	Лесхоз (республика, край, область)	х, см	ơ	m	V, %
1	Камский	12,98	4,43	0,49	11,06
2	ОЛПО «Бузулукский бор»	16,54	5,62	0,62	11,03
3	Яунелгавский	11,8	4,51	0,59	13,08
4	Слободской	22,4	8,51	1,46	17,16

Используя шкалу уровней изменчивости С.А. Мамаева (1976) можно сделать вывод, что по высоте и диаметру коэффициент вариации у контрольного климатипа из Бузулукского бора – 11,11% по высоте и 11,03% по диаметру соответствует интервалу 8 – 12% - низкий коэффициент внутривидовой изменчивости. По отношению к контрольному климатипу близкие коэффициенты – 11,06% по диаметру и 11,16% по высоте у Татарского климатипа из камского лесхоза. Кировский и Латвийский климатипы входят в интервал 13 - 20 %, что соответствует среднему коэффициенту внутривидовой изменчивости.

26