Организация лесосеменной базы на селекционно-генетической основе

Общие сведения

В решении основных задач лесного хозяйства нашей страны — улучшении породного состава и качества лесов, повышении их продуктивности — большое значение имеют лесные культуры с высоким генетическим потенциалом.

С целью обеспечения лесокультурного производства высококачественным посевным и посадочным материалом, обладающим ценными наследственными свойствами, в предприятиях лесного хозяйства создаются постоянные лесосеменные базы на селекционно-генетической основе.

Лесосеменная база — это естественные и искусственно созданные насаждения с ценными наследственными свой­ствами, предназначенные для заготовки семян. В СССР осуществляется долгосрочная программа создания постоян­ной лесосеменной базы, конечной целью которой является система элитного семеноводства.

Организация элитного семеноводства предполагает по­следовательное осуществление следующих организационно- хозяйственных мероприятий: изучение селекционной струк­туры древостоев и селекционно-семеноводческая оценка их с отбором плюсовых деревьев и насаждений (семенные заказники); выделение временных лесосеменных участков (ВЛСУ); закладка и формирование постоянных лесосе­менных участков (ПЛСУ) и лесосеменных плантаций (ЛСП); проверка и оценка наследственных свойств плю­совых деревьев, признанных в настоящее время единствен­ным источником заготовки исходного материала для за­кладки прививочных семенных плантаций; создание архив­но-маточных плантаций, которые должны стать основой для закладки семенных плантаций.

Основы организации лесосеменной базы

Значение происхождения семян. Генетические свойства семян являются важнейшим фактором, влияющим на про­дуктивность и биологическую устойчивость насаждений. Однако на протяжении истории лесовыращивания практи­ческая деятельность лесного хозяйства не отвечала науч­ным основам генетики и селекции по отбору и размноже­нию лучших форм лесных деревьев. Почти всегда преобла­дало естественное стремление вырубать лучшие деревья и насаждения. При лесовосстановлении часто использовались семена, неизвестные по происхождению и наследственным свойствам (заготовку их поручали местному населению без указания места сбора и контроля). Семена собирали преимущественно с низкорослых, обычно уродливых и суковатых деревьев, или в плодоносящих молодняках. Семена сосны и ели часто заготавливались на лесосеках со срубленных деревьев. В результате этого имела место «отрицательная селекция».

В лесном хозяйстве и агролесомелиорации допускались нецелесообразные перевозки семян. Так, в 1949—1952 гг, семенные желуди, собранные во влажных лесорастительных условиях западной Украины, завезли в Астраханские и Волгоградские степи. Это причинило серьезный ущерб лесоразведению и в некоторой мере самой идее улучшения природы степей с помощью лесонасаждений. В пятидеся­тые годы в лесхозах европейской части СССР, в частности в Московской области, широко использовали семена лист­венницы сибирской алтайской разновидности (экотипа), хотя опытами В. Д. Огиевского и С. А. Самофала была установлена непригодность ее семян для выращивания устойчивых насаждений в этих районах.

Известно также, что в течение длительного времени западноевропейские торговцы заготовляли и сбывали во многие страны Европы в массовом количестве лесные се­мена без учета происхождения и наследственных свойств пород, а также условий местности будущего их использо­вания для выращивания лесов. В результате этого погибло много насаждений, а сохранившиеся оказались низкопро­дуктивными (изреженными, низкоствольными, суковатыми и т. д.). Такие столетние живые памятники в виде участ­ков так называемых «пьяных сосняков», выращенные из западногерманских (дармштадтских) семян, сохранились до наших дней в лесах Украины (Тростянецкий лесхоззаг), в Воронежской, Липецкой и других областях РСФСР. Местные леса оказались засоренными малоценными дере­вьями инорайонного происхождения, которые продолжают опылять деревья местных форм, ухудшая качество их по­томства. Поэтому упорядочение заготовок и использование семян с учетом их наследственных особенностей являются важнейшей задачей интенсификации лесокультурного про­изводства.

Насаждения того или иного вида растений развиваются в различных лесорастительных условиях, что приводит к об­разованию географических, климатических и эдафических экотипов, популяций и форм, приспособленных к данным условиям. Вследствие этого один и тот же вид растения в пределах своего ареала неравноценен по биологиче­ским, экологическим, а значит и лесоводственным свой­ствам. Он отличается специфическими наследственными свойствами, которые передаются следующему поколению. Главным фактором, влияющим на географическую измен­чивость вида, является размер ареала. Виды с очень боль­шими естественными ареалами (например, сосна обыкно­венная — абориген большинства районов Европы и Азии) обладают гораздо большим генетическим разнообразием, чем виды с ограниченными ареалами, например, сосна пицундская (абориген небольшого района Западного За­кавказья на причерноморских обрывах и склонах). В пределах ареала данного вида важным фактором явля­ется разнообразие окружающей среды. Сосна пицундская не подвергается воздействию больших климатических изме­нений в пределах естественного ареала и, следовательно, не обладает большой генетической изменчивостью, связанной с местом происхождения. Значительно большая геогра­фическая изменчивость у видов, произрастающих в равнин­ных и гористых местностях, например, у сосны обыкно­венной. Не менее важным фактором является степень разъ­единенности ареала. Виды со сплошным ареалом имеют возможность для обильного взаимообмена генами. Влияние отбора в разных местах может быть неодинаковым, но эти экотипы постоянно обмениваются пыльцой и семена­ми, они генетически могут и не отличаться друг от друга. Однако у вида, растущего в горном регионе, различные части ареала, вероятно, были географически изолированы у сотен поколений. Можно привести достаточно примеров, в которых географические экотипы (расы), разделенные расстоянием в 100—200 км, генетически полностью отлича­ются друг от друга. На значение географической изменчи­вости влияют и неизвестные нам факторы. Так, у туи западной, распространенной в восточной части Северной Америки, ареал достаточно велик, но географическое раз­нообразие относительно небольшое, а у сосны тайваньской при сравнительно небольшом ареале степень разнообразия довольно высокая.

Образовавшиеся популяции вида хорошо приспособле­ны к условиям, где они возникли. В связи с этим лесоводы, как правило, используют для лесокультурных целей семена местной заготовки, наследственные свойства которых спо­собствуют выращиванию устойчивых и продуктивных на­саждений. Однако иногда в силу объективных причин (неурожай и др.) приходится использовать семена из дру­гих районов страны. Большую ценность в этом смысле представляют опыты по выращиванию растений в одина­ковых условиях из семян, собранных в ряде далеко отсто­ящих друг от друга насаждений (обычно естественных), так называемые географические культуры.

Первые опыты по изучению влияния происхождения семян на рост и развитие культур провели финские лесо­воды в XVIII в. Однако результаты исследований впервые в 1857 г. опубликовал Луи де Вильморен (Франция), кото­рый заложил опытные культуры из семян сосны обыкно­венной, собранных в нескольких регионах Северной Евро­пы. Он доказал, что географическая изменчивость сосны обусловлена не влиянием окружающей среды, как объяс­няли ранее, а ее генетической природой. На территории нашей страны впервые географические культуры сосны были заложены М. К. Турским в 1877—1891 гг. в лесной даче бывшей Петровской, ныне Московской сельскохозяй­ственной академии им. К. А. Тимирязева, а затем сосны н лиственницы — В. Д. Огиевским в 1911—1914 гг. в Собичском лесничестве Сумской области, Никольском лесни­честве Киевской области, Охтинском лесничестве под Петербургом, Казанском опытном лесничестве и др., а также дуба в Тульских засеках. В 1928—1930 гг. по ини­циативе А. И. Колесникова были заложены географиче­ские культуры сосны в Красно-Тростянецком опытном лесничестве Сумской области на площади 18,8 га. В после­дующие годы были заложены богатые по набору геогра­фические культуры сосны (353 образца) и ели (108 образ­цов) под Воронежем, а также опытные культуры дуба в Московской и Воронежской областях, в Башкирской и Калмыкской АССР, в Краснодарском крае (27 образцов). В шестидесятых годах заложены опыты в Архангельской области, в Эстонии, на Украине и в других районах стра­ны. Эксперимент Вильморена был повторен в 1908 г. Международным объединением лесных исследовательских организаций (ИЮФРО) в 11 районах с использованием в каждом 13 партий семян из разных мест Центральной Европы. В 1938 г. в эксперименте ИЮФРО изучалось уже 65 партий семян сосны обыкновенной из Северной и Цент­ральной Европы, причем географические культуры были заложены не только в нескольких местах Европы, но и в США.

Более чем столетний опыт использования инорайонных семян и географические культуры свидетельствуют, что лучшие по продуктивности, качеству и устойчивости лес­ные насаждения получают при использовании семян мест­ного происхождения или взятых из районов, сходных по почвенно-климатическим условиям. Сосны северного про­исхождения удовлетворительно, хотя и в 2 раза медленнее местных, растут под Киевом и Черниговом, а сосны укра­инского происхождения погибают уже в первое десятиле­тие под Ленинградом, Архангельском и даже под Вороне­жем. В то же время в центральной Швеции лучше растут деревья южного происхождения, хотя по выживаемости они уступают северным. Во многих экспериментах в США деревья местного происхождения также росли хуже, чем деревья из насаждений, находившихся в 50—500 милях от них. Очевидно, это связано с тем, что при заготовке семян использовались разные формы, расы и разновидно­сти древесных пород или не лучшие маточные деревья и насаждения одной и той же популяции или экотипа. Кроме того, каждый экотип обладает определенными возможно­стями приспособления к новым условиям среды, т. е. резервами изменчивости, поэтому имеет экологический ареал, в границах которого при лесовыращивании можно использовать семена без ущерба для хозяйства. Все попу­ляции и экотипы того или иного вида растений способны лучше приспосабливаться к новым более благоприятным условиям среды и, наоборот, имеют ограниченные возмож­ности приспособления к более суровым условиям. Чем благоприятнее для потомства новые условия произраста­ния, тем на большие расстояния можно завозить семена. Например, в районе Тростянца Сумской области удовлет­ворительно произрастает большее число географических форм сосны, чем под Ленинградом и Казанью.

При использовании семян из суровых условий в более благоприятных древесные породы в определенной степени проявляют склонность к замедленному росту. Однако по устойчивости и качеству в культурах они превосходят растения, выращенные из местных семян. Следует отме­тить, что по пластичности, т. е. по приспособленности к новым условиям среды, разные экологические формы не­одинаковы, Это, очевидно, связано прежде всего с историей заселения и условиями формирования данной популяции или экотипа. Разнообразные, неустойчивые условия среды, где растение в процессе естественного отбора воспитыва­ется на разных фонах или возможно перекрестное опыле­ние (гибридизация) между разными формами, способству­ют образованию пластичных экотипов. Однообразные, устойчивые и односторонние (специфические) условия среды, вероятно, содействуют выработке узких (консерва­тивных) наследственных форм. Условия эти могут быть как суровые (ленточные боры Алтая для сосны), так и весьма благоприятные, изнеживающие растения (европейская часть). Семена более пластичных экотипов пригодны для выращивания насаждений в сравнительно далеких от места их заготовки районах.

Немаловажное значение имеет также лесотипологическое происхождение семян. В засушливых юго-восточных районах Украины приживаются и лучше растут культуры из желудей, привезенных из западных сухих дубрав, чем из местных, собранных во влажных условиях.

Лесосеменное районирование. Многолетнее изучение географической изменчивости основных признаков древес­ных растений позволило разработать ряд научно обосно­ванных практических предложений по лесосеменному рай­онированию сосны, ели, лиственницы, кедра, дуба и других древесных пород (Лесосеменное районирование основных лесообразующих пород в СССР.—М., 1982—368 с.).

Лесосеменное районирование — это разделение террито­рии страны на относительно однородные части по природ­ным факторам, обусловившим формирование в процессе эволюции популяций определенного генотипического соста­ва, рассматриваемых как подвиды (географические расы), климатические и эдафические экотипы.

В связи с различиями в географическом распростране­нии, экологическими особенностями и особенностями внут­ривидовой изменчивости древесных пород лесосеменное районирование проводится раздельно по видам.

Основной единицей районирования является лесосеменной район, который включает территорию (в пределах ареала вида) со сравнительно однородными природными условиями и генетическим составом популяций. В лесосеменном районе природные и лесохозяйственные особенно­сти ясно выражены и определяют особенности мероприятий по организации лесного семеноводства, а также по исполь­зованию однородных по наследственным свойствам семян, лесосеменные районы не равноценны между собой по площади, перспективам развития лесосеменной базы и лесокультурному фонду. Они могут подразделяться на под­районы с более однородными лесорастительными условия­ми и генетическим составом популяций.

В каждом лесосеменном районе (подрайоне) преду­сматривается использование семян из популяций оп­ределенного эколого-географического происхождения. Пред­почтение отдается семенам местных или смежных с ними популяций, наиболее адаптированных к природным усло­виям района. Местные — это семена, собранные непосред­ственно в пределах лесосеменного района. Семена из дру­гих районов заготовки называют инорайонными. В равнин­ных областях с постепенным изменением биологических признаков растений допускается использование семян по территории всего лесосеменного района, а также в смеж­ных районах и подрайонах. В горных районах с резким изменением лесорастительных условий семена можно ис­пользовать лишь в пределах 100—400 м (по вертикали) от места сбора.

В каждом лесосеменном районе (подрайоне) семена собирают и используют раздельно по типам лесораститель­ных условий и по фенологическим формам при их отчет­ливом выделении.

Лесосеменное районирование гарантирует выращивание устойчивых насаждений, равноценных, а иногда и превы­шающих по производительности насаждения из семян местного происхождения. Оно предусматривает использо­вание семян определенных популяций также за пределами ареалов, где есть положительный опыт выращивания высо­копродуктивных биологически устойчивых насаждений со­ответствующих видов или где они произрастали в недале­ком прошлом.

Количество лесосеменных районов определяется в СССР географическим распространением вида. Так, в целом по стране для сосны обыкновенной выделено 85 лесосемен­ных районов, а для бука крымского — только один. На Украине для сосны обыкновенной выделено 6, а для дуба черешчатого — 9 лесосеменных районов (с. 15-17).

Лесосеменное районирование главных лесообразующих пород СССР является важным этапом рационального ис­пользования природного генофонда лесов, его сохранения и воспроизводства, а также организации лесного семеновод­ства на генетико-селекционной основе.

В нашей стране с целью изучения эколого-географической изменчивости лесных древесных пород и разработки брлее совершенного лесосеменного районирования заклад­ка государственной сети географических культур основных лесообразующих пород по единой методике и с использо­ванием одного и того же исходного материала осуществля­ется с 1971 г. При этом географические культуры заклады­ваются с учетом продуктивности как популяции, так и от­дельных особей этой популяции, а не только на основе географического принципа (берется во внимание лишь район заготовки).

Результаты изучения таких культур позволят предло­жить более совершенные рекомендации по лесосеменному районированию основных лесообразующих пород, учитыва­ющие геоморфологические и почвенно-климатические осо­бенности отдельных районов и генетический потенциал используемых семян.

Лесоводственная ценность семян. Для создания высо­копродуктивных и биологически устойчивых насаждений необходимо использовать семена определенного географи­ческого происхождения с хорошими наследственными свойствами. Наследственные свойства, происхождение и посевные качества лесных семян определяют их лесоводственную ценность. В нашей стране различают нормаль­ные, улучшенные и сортовые (отборные) семена древесных пород.

К нормальным относятся семена, заготовленные в нор­мальных насаждениях, на временных и постоянных лесо­семенных участках.

Улучшенные семена собирают с плюсовых и лучших нормальных деревьев и насаждений, опылители которых неизвестны.

К сортовым относятся семена, полученные в результа­те контролируемого опыления между вегетативным по­томством плюсовых деревьев на лесосеменных плантациях.

Семена, собранные в минусовых насаждениях и с ми­нусовых деревьев, считают бессортными, и для выращива­ния лесонасаждений использовать их запрещается.

С развитием селекционно-семеноводческих баз получат хозяйственное значение еще 2 категории — элитные и гиб­ридные семена.

Элитные семена получают в результате перекрестного опыления между вегетативным потомством элитных дере­вьев, проверенных по семенному потомству и на комбина­ционную способность, или от контролируемого скрещива­ния элитных деревьев.

Семена, полученные от скрещивания растений отдель­ных видов (сортов) на специальных плантациях и обеспе­чивающие получение гетерозисного эффекта, называют гибридными.

Мировой опыт показывает, что использование высоко­качественных по наследственным свойствам семян благо­приятно сказывается на результатах лесоразведения. По данным первого мирового генетического конгресса, повы­шение продуктивности лесных насаждений на генетиче­ской основе может достигать более 60—80 %.

В нашей стране организация постоянных лесосеменных баз является важнейшей задачей лесохозяйственного про­изводства.

Организация сортового семеноводства. В районах с интенсивным ведением лесного хозяйства (Латвия, Литва, Эстония, Украина, Белоруссия и ряд областей РСФСР) закладка лесосеменных плантаций вегетативным способом (прививкой) признана наиболее целесообразной формой организации сортового семеноводства. Это качественно новый этап в развитии лесного семеноводства, знаменую­щий переход от бессистемного начала в заготовке семян к планомерному производству высококачественных семян.

С целью наиболее эффективного использования дости­жений современной генетики, селекции и семеноводства в лесном хозяйстве создаются крупные селекционно-семено­водческие комплексы (научно-производственные объедине­ния) областного и республиканского значения. Такая фор­ма организации лесного семеноводства позволяет сконцен­трировать весьма сложные и новые для лесного хозяйства работы в одном месте, что значительно повышает их эффективность вследствие рационализации производства семян, улучшения их наследственных свойств, а также лучшего использования материально-технических ресурсов и более высокой квалификации исполнителей. Селекцнонно-семеноводческие комплексы создаются на промышлен­ной основе с использованием машин для сбора, перера­ботки и очистки семян, специальных семянохранилищ, теплиц и т. д.

В республиках Прибалтики в основном завершены работы по закладке прививочных лесосеменных плантаций первого поколения. Такие же работы ведутся на Украине, где уже заложено 950 га лесосеменных плантаций, на базе которых создается 11 селекционно-семеноводческих комплексов.

В современной селекционно-семеноводческой работе большое внимание уделяется также изучению географи­ческой и экологической изменчивости лесных древесных растений и разработке лесосеменного районирования.

Отбор хозяйственно ценных деревьев и насаждений

В лесном хозяйстве в отличие от сельского хозяйства основным способом улучшения древесных пород является искусственный отбор лучших насаждений и деревьев в естественных популяциях. Он получил название селек­ционной инвентаризации лесов и предусматривает селек­ционную оценку древостоев и деревьев с разделением их на плюсовые, нормальные и минусовые в пределах группы типов лесорастительных условий. Селекционную инвента­ризацию проводят в спелых и приспевающих насаждениях, а в истощенных рубками главного пользования лесах есте­ственного происхождения и из инорайонных древесных пород — также в средневозрастных и в культурах из се­мян известного происхождения.

Комплекс работ по селекционной инвентаризации со­стоит из двух этапов: первоначального рекогносцировочно­го обследования отобранных по лесоустроительным мате­риалам насаждений и детального обследования (заклад­ки пробных площадей) отдельных с наиболее высокими се­лектируемыми признаками древостоев. На первом этапе предварительно оценивают насаждения с разделением на селекционные категории, на втором — закладывают проб­ные площади, в первую очередь в древостоях, отнесенных к плюсовым. Основным критерием в установлении селек­ционной категории насаждения является его продуктив­ность и соотношение наиболее продуктивных и низкока­чественных экземпляров (селекционная структура).

К плюсовым относят самые высокопродуктивные в дан­ном лесорастительном районе насаждения высших боните­тов, в составе верхнего яруса которых не менее 15—30 % плюсовых и лучших нормальных деревьев. В таких насаж­дениях по шкале М. М. Вересина при полноте 1 допуска­ется наличие минусовых деревьев до 50%, при полноте 0,9 —до 40%, 0,8 — 30%, 0,7 — 20% и при 0,6—10%. Плюсовые насаждения выделяются в маточно-семенные за­казники и используются для сбора улучшенных семян. Они подлежат единому государственному учету, не включаются в расчетную лесосеку, не подлежат рубке. В порядке рубок ухода в них вырубаются только минусовые деревья, мешающие росту плюсовых.

В особо суровых лесорастительных условиях (сухие боры и дубравы на каменистых меловых и засоленных поч­вах) лучшие по продуктивности и качеству насаждения могут быть выделены как плюсовые или лучшие нормаль­ные с использованием семян в аналогичных условиях.

В нормальных насаждениях не менее чем 25 % дере­вьев высокого и среднего качества при полноте древостоя 0,7—0,8. Диаметр их на 20 % и более превышает диаметр деревьев одновозрастных насаждений, бонитет обычно на единицу ниже по сравнению с плюсовыми, а продуктив­ность средняя для данных лесорастительных условий. Лучшие нормальные насаждения используются для за­кладки постоянных и временных лесосеменных участков и сбора семян. Нормальные насаждения, кроме выделенных постоянных лесосеменных участков, включаются в расчет­ную лесосеку с рубкой по возможности в семенные годы в период заготовок семян.

Насаждения низкой продуктивности, где преобладают минусовые деревья (55—75 %), относятся к минусовым. В таких насаждениях сбор семян запрещен. Рубка про­водится согласно плану лесопользования.

На втором этапе при детальном обследовании дре­весных пород, продуцирующих древесную массу, за основ­ные показатели принимаются высота и диаметр деревьев, их селекционная форма и показатели качественной оценки (очищаемость от сучьев и прямизна ствола, строение, ши­рина и протяженность кроны, повреждения). Затем на пробной площади отбирают наиболее выделяющиеся по селектируемым признакам деревья. Если они по высоте и диаметру значительно превосходят насаждения по средним таксационным показателям, а также обладают повышен­ными хозяйственными качествами по сравнению с ближай­шими одновозрастными наиболее высокими деревьями того же вида, их относят к плюсовым. Признаки плюсовых деревьев конкретизируются с учетом почвенно- климатических и физико-географических условий района и в различных странах они неодинаковы. В Швеции, где впервые была разработана методика отбора, плюсовые деревья должны превышать окружающие на 5—6 м, иметь узкие кроны и хорошо очищенные от сучьев, полнодревес­ные, малосбежистые стволы при значительном превышении по диаметру. В ГДР и ФРГ в зависимости от целей селек­ции выделяют три группы плюсовых деревьев: с высокой продуктивностью по массе (превышение по высоте состав­ляет 15—20, а по диаметру — 50—70%), с высокой доб­ротностью (тонкие сучья, узкие кроны, хорошее очищение от сучьев, прямой полнодревесный ствол) и устойчиво­стью к вредителям и болезням (Ромедер Э., Шенбах Г.).

Плюсовые деревья с высокой продуктивностью, доброт­ностью и устойчивостью называют комбинированными. В СССР комбинированные плюсовые деревья, по разработ­кам М. М. Вересина, должны иметь почти одинаковый раз­мер с наиболее крупным деревом, которое, согласно теории строения древостоев, превосходит по средним показателям его по диаметру на 60—70 %, по высоте—15—20% и по объему — более чем в 2,5 раза. В сильно истощенных насаждениях, в частности на Украине, предлагается выде­лять плюсовые деревья первой и второй категорий (Молот­ков П. И., Патлай И. Н., 1982). Плюсовые деревья первой категории по средним показателям должны превышать одновозрастные насаждения по высоте не менее чем на 10% и по диаметру — 30% (рис.2). Они должны выде­ляться в древостое формой и качеством стволов, хорошим очищением от сучьев, развитой и компактной кроной, устойчивостью к вредителям и болезням. Плюсовые дере­вья второй категории могут иметь высококачественные стволы, отвечающие требованиям первой категории, но по размерам незначительно превышать средние показатели и, наоборот, иметь соответствующие первой категории высоту и диаметр, но быть недостаточно очищенными от сучьев, иметь незначительную кривизну ствола, повышен­ный сбег в нижней части.

Ленинградский научно-исследовательский институт лесного хозяйства разработал классификацию, четко раз­граничивающую селекционные категории и предусмат­ривающую выделение особо ценных деревьев в отдельную группу. Согласно этой классификации, выделяются плю­совые (хорошие) и плюсовые первой категории (лучшие) деревья. К плюсовым отнесены деревья с высоким качест­вом стволов и превосходящие по высоте на 10% и толщи­не ствола на 20 % средние показатели древостоя. Плюсо­вые деревья первой категории выделяют из числа плюсо­вых, отличающихся высокой продуктивностью (превыше­ние средних показателей насаждения по высоте составляет 15, а диаметру—50%) или другими ценными хозяйствен­но-биологическими признаками.

Плюсовые деревья для специальных целей (особые технические качества древесины, смолопродуктивность, качество живицы и т. д.) отбирают согласно специфиче­ским требованиям.

Плюсовые деревья следует тщательно охранять как особо ценные и, прежде всего, как маточники для заготовки черенков и семян. При проведении рубок вокруг этих деревьев оставляют защитные куртины.

Деревья, составляющие основную часть древостоя и отличающиеся хорошим ростом, развитием ствола и кро­ны, относят к нормальным. По хозяйственно ценным признакам лучшие из них близки к плюсовым деревьям, диаметр их не менее чем на 20 % больше среднего диа­метра насаждения. Семена с нормальных деревьев исполь­зуют для закладки постоянных лесосеменных участков. Нормальные деревья вырубаются согласно плану лесо­пользования.

Все отставшие в росте деревья, диаметр которых составляет не более 80 % среднего диаметра одновозрастного древостоя, а также низкокачественные деревья боль­шего диаметра (кривые, суковатые, с сильными утолще­ниями на стволе, свилеватые и косослойные, с плохо раз­витой кроной, двойчатки, больные, поврежденные стволо­выми вредителями и т. д.) относятся к минусовым.

Собирать семена с минусовых деревьев для семено­водства и лесовыращивания запрещается. При рубках ухода за насаждениями минусовые деревья вырубаются в первую очередь.

Лесосеменные плантации

Лесосеменные плантации (ЛСП) — это особая форма насаждений, используемых для получения устойчивых урожаев семян с высокими наследственными свойствами и посевными качествами.

На лесосеменных плантациях заготавливают сортовые, элитные и гибридные семена. Для закладки таких план­таций используют как вегетативное, так и семенное потом­ство. При использовании вегетативного потомства можно создавать прививочные плантации, а также корнесобственные, закладываемые черенками (одревесневшими, зелены­ми, укорененными), корневыми отпрысками или отводками. Из семенного потомства плантации создают посевом сор­товых и элитных семян или посадкой сеянцев и крупно­мерных саженцев, выращенных из них. Способ закладки плантаций зависит от биологических особенностей вида, наличия исходного материала, особенностей площади, материально-технической базы и других факторов.

Из всех способов вегетативного размножения для со­здания семенных плантаций наиболее широко применяет­ся прививка, которая гарантирует сохранение свойств маточных растений и способствует сравнительно быстрому плодоношению.

Различают архивно-маточные, клоновые семенные и элитные семенные прививочные плантации.

Архивно-маточные плантации являются по сути коллек­ционными участками (клоновые архивы), на которых со­средоточены прививки черенков от всех плюсовых, в том числе элитных, деревьев. Они создаются в разных регио­нах страны для сохранения и концентрации в одном пунк­те ценного генетического фонда древесных пород. На архивно-маточных плантациях 4—5-летнего возраста мож­но заготавливать черенки и использовать их для создания клоновых семенных плантаций, а семена — для закладки постоянных лесосеменных участков и испытательных куль­тур. В испытательных культурах по семенному потомству оценивают наследственные свойства плюсовых деревьев. Если в возрасте не менее 1/2 — 1/3 возраста рубки семен­ное и вегетативное потомство устойчиво наследуют хозяй­ственно ценные свойства, плюсовое дерево и его семена, полученные в результате контролируемого опыления, при­знаются элитными.

Клоновые семенные плантации (типичные, или первого порядка) закладываются прививками черенков от плю­совых деревьев, отобранных по фенотипу без проверки их наследственных свойств с целью заготовки сортовых (отборных) семян.

Элитные семенные плантации (второго порядка) за­кладываются только прививкой черенков от элитных деревьев с целью использования их как основных про­изводственных семенных насаждений из клонов высшего качества.

По результатам изучения комбинационных способ­ностей клонов на диаллельной основе и исследований испытательных культур создаются клоновые плантации из пар с высоким гетерозисным эффектом, которые назы­вают плантациями третьего порядка.

Кроме указанных основных выделяют еще гибридизационные прививочные плантации, предназначенные для получения гибридных семян от скрещивания прививок с деревьев различных экотипов, форм и видов.

В практике лесного хозяйства наиболее распростране­на закладка лесосеменных плантаций посадкой привитых растений на постоянное место. Прививка черенков в этом случае производится в теплицах или питомниках на под­воях, выращенных из семян тех же плюсовых или элитных деревьев, от которых взяты черенки. Не менее распростра­нен способ прививки на подвойные культуры, выращенные из семян плюсовых деревьев, или на существующие обыч­ные молодые (3—5 лет) культуры. Прививки хвойных производят в мае—начале июня черенками, заготовлен­ными рано весной до начала сокодвижения, чаще всего врасщеп верхушечного побега через почку или вприклад сердцевиной на камбий. Прививки дуба лучше производить весной (апрель—май) зимними черенками в мешок на штамбе или в пенек на высоте 0,2—1,5 м с применением защитных полиэтиленовых пакетов. Для прививки исполь­зуют черенки с 2—3 почками длиной 5—б см. В качестве подвоя используют 3—7-летние саженцы дуба с диаметром стволика в месте прививки 1—2 см.

Лесосеменные плантации закладывают после сплошной обработки почвы, желательно по удобренному черному пару. Посадку производят с размещением растений по схеме 5x5 м в северных и восточных и 5x8 или 5x10 м в центральных, западных и южных районах страны. К возрасту плодоношения на 1 га оставляют до 200 де­ревьев, что достигается периодическим изреживанием. На плантациях производится постепенное удаление ветвей подвоя, вырубка непривитых деревьев, систематическое рыхление почвы, а также своевременная обрезка вершин с целью уменьшения роста деревьев в высоту и образова­ния широких густых крон. Эффективно применение удоб­рений, а также выращивание в междурядьях почвоулучшающих культур (клевера, люпина и др.).

На каждой плантации высаживают или прививают вегетативное потомство (клоны) не менее 20—25 плюсо­вых или элитных деревьев, размещая их по особым схе­мам с учетом нежелательного опыления. В соответствии с правилами смешения саженцы одного клона рекомен­дуется высаживать по возможности дальше друг от дру­га, окружая каждый из них возможно большим коли­чеством саженцев других клонов. Это достигается раз­личным размещением клонов на площади: рассеянно-сба­лансированным, линейным, прямоугольным, спиральным, блочным и др. Лучшим является рассеянно-сбалансиро­ванное размещение, однако оно сложно в исполнении. Наиболее простое и чаще всего используется в практике линейное размещение со следующей схемой посадки 20 клонов:

1-й ряд 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

2-й ряд 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7

3-й ряд 15 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

4- й ряд 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 1 2 и т. д.

Для получения гибридных семян первого поколения от межвидовых скрещиваний и семян с улучшенными наслед­ственными свойствами ценных экзотов и других пород ле­сосеменные плантации закладываются сортовыми или элит­ными семенами.

Лесосеменные участки

Прививочные плантации приобретают хозяйственную значимость через 10—15 лет после закладки. До этого заго­товку семян проводят в основном на постоянных и времен­ных лесосеменных участках, а также в семенных заказ­никах.

Под постоянные лесосеменные участки (ПЛСУ) отво­дят лучшие нормальные насаждения или специально фор­мируют новые культуры (для получения улучшенных се­мян и облегчения их заготовки). В существующих чистых или смешанных насаждениях для этого выделяют участ­ки леса не ниже II бонитета в оптимальных для данной породы лесорастительных условиях. В таежной зоне до­пускается выделение участков не ниже III, а в степи, сухих борах и сухих дубравах, на каменистых и солонце­ватых почвах — не ниже IV бонитета. Для дуба и бука в насаждениях семенного происхождения выбирают уча­стки 10—60-летнего, а порослевого—10—15-летнего воз­раста, для хвойных — не старше 8-летнего возраста. На постоянных лесосеменных участках проводят специальные мероприятия, направленные на повышение плодоношения и улучшение качественного состава древостоя. С целью улучшения светового режима и формирования низкоопу- щенных крон в течение ряда лет делают постепенное (через 3—5, для дуба — 5—10 лет в 2—5 приемов) изреживание древостоя, поддерживая сомкнутость крон для сосны и ели 0,5—0,6, дуба 0,6—0,7 и лиственницы 0,4—0,5. При этом в первую очередь убирают отставшие в росте, поврежденные, кривоствольные и со слабо разви­той кроной деревья. Для удобства механизации сбора семян во время прореживания деревья сосны оставляют параллельными рядами через 6—8 м или 4—6-метровыми кулисами с прорубленными коридорами 6—10-метровой ширины. Важными мероприятиями являются также вы­ращивание под пологом насаждения почвозащитного под­леска из лещины, кизила, бересклета и других кустарни­ков, уничтожение дернины, внесение удобрений, а при необходимости известкование или гипсование почвы, борь­ба с вредными насекомыми и болезнями, защита от за­морозков во время цветения и завязи плодов (дымление). Проводится также индивидуальный уход за деревьями в виде удаления отмерших сучьев и навала снега. В по­стоянных лесосеменных участках не выпасают животных и предупреждают повреждения их дикими животными. Окончательное формирование этих участков завершается у хвойных в возрасте 20—25, а у дуба черешчатого — 35—85 лет. На 1 га оставляют 200—300 семенных деревьев.

Для закладки новых постоянных лесосеменных участков используют посадочный материал, выращенный из семян, собранных в нормальных насаждениях или с 10—15 плю­совых деревьев (чтобы устранить близкородственное скре­щивание). Закладывают участки на качественно обрабо­танной почве, лучше по черному пару с размещением деревьев по схеме 4х5 или 5x5 м. В рядах высаживают плодовые кустарники, а в междурядьях выращивают сидеральные культуры. Во вновь создаваемых постоянных лесосеменных участках для удобства механизации сбора семян кроны деревьев путем обрезки ведущего побега формируют высотой до 8 м.

С переходом на использование только сортовых (от­борных), элитных и гибридных семян, получаемых на лесо­семенных плантациях разных порядков, надобность в посто­янных лесосеменных участках отпадет. Однако, если будут разработаны объективные и точные методы оценки наслед­ственных свойств молодых деревьев по хозяйственно важ­ным признакам, значение этих участков, заложенных семенами из плюсовых деревьев, значительно возрастет. Они займут должное место среди объектов постоянной лесосеменной базы, что даст возможность вовлечь в се­лекционно-семеноводческий процесс огромный генетиче­ский потенциал молодняков.

Временные лесосеменные участки. На первом этапе организации лесосеменной базы основная масса семян заготавливается на временных лесосеменных участках (ВЛСУ). Со вступлением в пору плодоношения постоян­ных лесосеменных участков и лесосеменных плантаций, удовлетворяющих потребности в семенах, временные лесо­семенные участки потеряют свое значение. В настоящее время на них заготовляют семена с соблюдением элемен­тарных основ селекции. Поэтому такие участки заклады­вают в спелых и приспевающих нормальных насаждениях, которые будут поступать в рубку в ближайшие 10—20 лет.

Для усиления плодоношения на временных лесосеменных участках за 5—8 лет до рубки проводится изреживание высокополнотного древостоя до полноты 0,6—0,7 с выбор­кой в первую очередь минусовых деревьев. У хвойных пород (за исключением кедровых сосен) вырубка насаж­дений на этих участках производится только в семенной год в период сбора семян. Временные лесосеменные участ­ки лиственных пород (дуба, бука) и кедровых сосен, семе­на которых собирают с земли, можно использовать неод­нократно в течение 10—12 лет.