CC BY
186
ПРОБЛЕМЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЛЕСОВ КИРОВСКОЙ ОБЛАСТИ
А.И.Видякин, Т.Я.Ашихмина
Лаборатория биомониторинга Института биологии Коми НЦ УрО РАН и ВятГГУ, г. Киров
Известно, что лес является одним из важнейших факторов обеспечения устойчивого развития человечества и экологической безопасности его жизнедеятельности. Лес - это главный механизм регулирования водного стока, сохранения почв, мощное средство очистки атмосферного воздуха от загрязнения, важнейшее звено глобального кругооборота углекислоты и кислорода, один из основных факторов формирования климата планеты.
Вся история современной цивилизации связана с постоянной трансформацией лесного покрова Земли. По разным оценкам , человеческая цивилизация стартовала при лесистости планеты 48-75%. По данным космического мониторинга, к концу 80-х годов прошлого века она снизилась до 27%. По данным ФАО, до 2010 г. следует ожидать прироста населения планеты в 1,5% и среднегодовой прирост производства продуктов питания в 1,8%. Это обусловит преобразование лесов под сельхозугодья на площади 45-50 млн. га и сведение тропических лесов в размере 5 млн. га в год (Писаренко, 2003). Поэтому в обеспечении экономической безопасности жизни человечества решающую роль будут играть бореаль-ные леса, около 60% которых находятся в России. Эти леса должны использоваться рационально, длительно, не истощительно, своевременно и качественно восстанавливаться. Рассмотрим, как восстанавливаются после рубки леса Кировской области.
Основной фонд лесных земель Кировской области находится в ведении Агентства лесного хозяйства. Он составляет 6,3 млн. га, или 78% от общей площади лесов. Леса государственного учреждения «Кировсельлес» составляют 1,6 млн. га, или 20,4% общего лесного фонда области. Лесистость Кировской области 63%.
За последние годы в лесном фонде Кировской области наметился ряд негативных явлений. Прежде всего это касается возрастной структуры и состава лесов. Например, за период с 1956-го по 2002 г. в 2 раза сократились площади приспевающих хвойных лесов - ближайшего резерва лесозаготовок, что создаёт угрозу развитию лесозаготовительной промышленности. За этот период более чем в 2 раза увеличилась площадь мягколиственных приспевающих лесов. Общая площадь берёзовых насаждений за этот период увеличилась на 24%, а общая площадь осиновых насаждений - на 41%. Это свидетельствует о наличии устойчивой тенденции смены хвойных пород берёзой и осиной, что с лесоводствен-
ной, экономической и экологической точки зрения представляется крайне нежелательным явлением. Оно обусловлено прежде всего недостаточными объёмами рубок ухода в молодняках.
Годовая расчетная лесосека по Агентству лесного хозяйства составляет 13,5 млн. кубометров. Фактически за последние годы она осваивается всего на 35 -40%, а по хвойным породам - на 60%. Это ведёт к накоплению запасов спелых и перестойных насаждений, к ухудшению санитарного состояния лесов, к снижению их природоохранных функций.
В 2005 г. по Агентству лесного хозяйства эксплуатационный фонд был вырублен на площади 22 тыс.га. При этом лесовосстановление проведено на площади 17,3 тыс. га, что составляет 79% от площади вырубок. Лесовосстановление на остальной площади вырубок будет осуществляться путём естественного заращивания, что без своевременного проведения рубок ухода в молодняках может привести к смене хвойных пород на лиственные.
При восстановлении лесов области применяются два способа - естественный за счет сохранения подроста хвойных пород в процессе рубки и искусственный - путём посадки лесных культур.
На долю лесных культур в 2005 г. приходилось 27% от общей площади лесовосстановления, или 21% от площади вырубок. Много это или мало? По нашему мнению, объёмы создания лесных культур несколько занижены. Известно, что в подзоне средней тайги доля лесных культур в общем объёме лесовосстановления должна составлять 30%, в южной тайге - 50%, в смешанных лесах - 70% (Писаренко, 2003). Расчёты показывают, что лесные культуры в Кировской области должны создаваться не менее чем на 35% вырубок. К этому показателю мы приближались в отдельные годы прошлого века, например, в 1982 г. За этот год леса были вырублены на 53,6 тыс. га, а посажены - на 17,8 тыс. га, что составляет 33,2% от площади вырубок.
Главная причина снижения объёмов посадки леса заключается в отсутствии достаточного и своевременного финансирования работ. Лесовосстановительные работы обеспечиваются сейчас централизованным финансированием только на 70%. Остальные 30% - внебюджетные средства лесхозов.
Для устойчивого обеспечения лесокультурных работ ценными по наследственным свойствам семенами в Кировской области создана постоянная лесосеменная база, создаются объекты единого генетико-селекционного комплекса. Площадь лесосеменных плантаций составляет 107 га, семенных участков - 978 га, испытательных культур - 34 га, генетических резерватов - более 4 тыс. га, отобрано 1,5 тыс. плюсовых деревьев сосны и ели. Доля семян с объектов постоянной лесосеменной базы равна 15%. Составляются проекты создания семенной плантации ели в Белохолуницком лесхозе и сосны в Су-водском лесхозе-техникуме.
Однако дальнейшее развитие селекционно-семеноводческой работы сдерживается отсутствием надлежащей научно-методической помощи лесхозам. В настоящее время в связи с ликвидацией селекционной лаборатории НИИ лесной генетики создалась парадоксальная ситуация: в лесном регионе нет ни одного научного подразделения, занимающегося проблемами лесного хозяйства.
Сохранение генетического разнообразия лесов - острейшая проблема современности. Известно, что с сокращением эффективной численности особей в популяциях вследствие проведения сплошно-лесосечных рубок, гибели деревьев в результате пожаров, ветровалов, болезней, загрязнения окружающей среды наблюдается снижение генетического разнообразия лесов и, как следствие этого, уменьшение их продуктивности и устойчивости к неблагоприятным факторам среды (Мамаев и др., 1984; Семериков и др., 1998).
Сохранение генетического разнообразия лесов возможно при условии сохранения генофонда каждой популяции как основной структурной и элементарной эволюционной единицы вида (Яблоков, 1980). Поэтому проблема сохранения генофонда вида успешно решается только в том случае, если будет известно пространственное расположение каждой природной популяции, то есть при наличии карты-схемы популяционно-хорологической организации вида. Такая карта-схема нами разработана для сосны обыкновенной Кировской области (Видякин, 2004). На её основе даны научно обоснованные рекомендации по сохранению генетического фонда вида. Для этого необходимо прежде всего, чтобы эксплуатация и последующее восстановление численности популяции осуществлялось на основе максимально возможного сохранения принципа естественного самовоспроизведения данной структуры при участии в репродукции большого количества особей. Это означает, что лесовос-
Международная научно-практическая конференция
Современные проблемы природопользования, охотоведения и звероводства
становление в тех типах леса, где это возможно, должно осуществляться естественным путём, а при создании лесных культур необходимо соблюдать принцип: где собрал семена - там их и посей (Видякин, 2003).
Сохранение генетического фонда вида обеспечивается также резервированием части популяции, то есть путём выделения генетических резерватов. Такие резерваты по сосне и ели выделены во всех лесхозах области.
Древостои некоторых генетических резерватов по возрасту являются перестойными. Например, возраст насаждений в генетическом резервате сосны ВятскоПолянского опытного лесхоза составляет 160-180 лет. Здесь происходит процесс естественного разрушения древостоев. Однако молодое поколение сосны при этом не формируется, так как почвы в генрезервате очень богатые, и поэтому здесь появился густой подлесок липы, под пологом которого самосев сосны как породы очень светолюбивой не формируется.
В то же время под пологом материнских насаждений сосны появился самосев ели, который хорошо переносит затенение подлеском липы. За счет этого самосева сформировался второй ярус ели. Он обеспечивает естественную смену сосны елью, что ведет к потере генофонда высокопродуктивной бурецкой сосны, запас которой на некоторых участках составляет 500-600 кубометров на 1 га.
Известно, что в генетических резерватах смена поколений должна осуществляться естественным путём, что в нашем случае нереально по причине отсутствия самосева сосны. В результате исследований мы пришли к выводу, что единственным вариантом решения проблемы сохранения генофонда видаздесь является проведение рубок обновления перестойных насаждений.
Опытно-производственные рубки с бороздной минерализацией почвы были проведены в 2001-2004 гг. По данным учета, в 2006 г. на этих участках насчитывается до 100 тыс. молодых растений сосны. Таким образом, при условии продолжения этих работ проблема сохранения генофонда сосны в ген-резервате будет успешно решена.
За последние годы в нашей стране широкое распространение получила плюсовая селекция на повышение продуктивности лесов, в результате которой на основе плюсовых деревьев, не прошедших генетическую оценку, создаются лесосеменные плантации первого порядка (ЛСП-1), прошедших генетическую оценку - лесосеменные плантации второго порядка (ЛСП-2).
Исследования показывают, что использование ограниченного количества исходных особей при закладке плантаций приведет к уменьшению генетической изменчивости будущих лесов. Если исходить из концепции генетической гетерогенности популяций как
мобилизационного резерва вида (Шмальгаузен, 1968), то снижение генетической изменчивости искусственных лесов, созданных из плантационных семян, может привести к весьма опасным, непредвиденным и даже необратимым последствиям.
Вторым отрицательным моментом плюсовой селекции является необходимость перемещения семян из одной популяции в другую. ВятскоПолянский опытный лесхоз снабжает сейчас семенами сосны почти все лесхозы области. Это неизбежно приведёт к нарушению существующей коадаптации и интеграции генетических систем в популяциях.
Третьей отрицательной стороной плюсовой селекции является слабое генетическое увеличение селектируемого признака при использовании улучшенных семян с ЛСП-1 в связи с низкой эффективностью отбора лучшего генотипа по лучшему фенотипу. По результатам наших 30-летних исследований доля элиты в испытательных культурах сосны и ели не превышает 2-3% (Видякин и др., 2002).
В связи с этим возникает вопрос: как уменьшить отмеченные негативные последствия для популяций? Во-первых, необходима оптимизация селекционных программ по соотношению площадей искусственного возобновления за счет использования селекционных и неселекционных семян. Во-вторых, необходима оптимизация площадей создаваемых объектов семенной базы. Для этого надо значительно сократить объёмы создания ЛСП-1 и увеличить темпы закладки испытательных культур плюсовых деревьев и выделения элиты. В-третьих, следует упорядочить перемещение селекционных семян.
Исследования показали, что сосна обыкновенная, произрастающая на территории Кировской области, отличается значительной генетической гетерогенностью. Здесь выделено семнадцать популяций, восемь групп популяций, четыре миграционных комплекса (Видякин, 2004). В связи с этим отнесение вида данного региона к одному лесосеменному району, как это предусматривается действующим в настоящее время лесосеменным районированием, является ошибочным.
На основании установленной схемы популяционно-хорологической структуры сосны обыкновенной разработано новое лесосеменное районирование, наиболее полно учитывающее специфику пространственной дифференциации генофонда вида. При этом за единицу районирования принят лесосеменной район, представляющий собой часть ареала, на которой произрастает группа генотипически близких популяций.
На территории Кировской области выделено восемь лесосеменных районов. Это районирование предполагает дифференциацию селекционно-семеноводческих мероприятий и перемещение семян в соответствии с границами лесосеменных районов. Использование инорайонных семян при лесовосстановлении крайне нежелательно, так как это неизбежно приведёт к снижению продуктивности и устойчивости лесов к неблагоприятным факторам среды.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Видякин А.И., Хорькова Е.Ю., Клабукова Т.П. 2002. Результаты предварительной оценки плюсовых деревьев сосны и ели в испытательных культурах Вятского лесосеменного района //Лесная генетика и селекция на рубеже тысячелетий: Мат.науч.-практ.конф., 26-29 июня 2001г., город Воронеж. - Воронеж: НИИЛГиС. С. 41-50.
Видякин А.И. 2003. Проблемы сохранения генетического разнообразия лесных древесных растений и некоторые пути их решения на примере сосны обыкновенной (Р1пив ву^евМв L.) //Селекция, генетические ресурсы и сохранение генофонда лесных древесных растений. Сб.науч.тр. - Гомель: Институт леса Национальной академии наук Беларуси. С.98-102.
Видякин А.И. 2004. Популяционная структура сосны обыкновенной на востоке европейской части России: Автореф. дис.... д-ра биол. наук. - Екатеринбург. 48 с.
Мамаев С.А., Махнев А.К., Семериков Л.Ф. 1984. Принципы выявления и сохранения генетических ресурсов древесных растений в лесах СССР //Лесное хозяйство. №11. С. 35-38.
Писаренко А.И. 2003. Лесовосстановление и лесоразведение - основа решения глобальных проблем изменения климата //Лесное хозяйство России: начало третьего тысячелетия. - М.: Министерство природных ресурсов РФ. С. 31-47.
Семериков Л.Ф., Исаков Ю.Н., Тараканов В.В., Семериков В.Л., Глотов Н.В. 1998. О генетико-селекционном аспекте сохранения и улучшения лесов России //Лесохозяйственная информация. - М.: ВНИИЦ лесресурс. Вып. 9. С. 312, вып. 10. С. 29-40.
Шмальгаузен И.И. 1968. Факторы эволюции. - М.: Наука. 409 с.
Яблоков А.В. 1980. Фенетика: эволюция, популяция, признак. - М.: Наука. 136 с.
