Отчет по селекции и лесовосстановлении. Отчет по селекции и лесовосстан.. Задача по лесным культурам Заключение

• Название: Задача по лесным культурам Заключение
• Анкор: Отчет по селекции и лесовосстановлении
• Дата: 29.05.2020
• Размер: 439.75 Kb.
• Имя файла: Отчет по селекции и лесовосстан..docx
• Тип: Задача; #126445
• страница: 2 из 4

3. Методы оценки селекционного материала.

Все отбираемые в процессе селекционной работы формы, номера и старые сорта называют селекционным материалом. Главные показатели при оценке селекционного материала — продуктивность, или урожайность, и качество продукции. Но эти показатели, во-первых, очень сложны, так как они в свою очередь опре­деляются большим числом отдельных более простых признаков и свойств, и, во-вторых, сильно изменяются под влиянием раз­личных условий выращивания. Селекционер должен хорошо представлять и правильно оценивать слагающие урожайности и качества продукции культуры, с которой ведется работа в оп­ределенных почвенно-климатических условиях.

В селекционном процессе используют полевые, лабораторные и лабораторно-полевые методы оценки. Испытания проводят на благоприятном и на провокационных фонах. Оценивают изучае­мый материал по двум видам признаков: прямым и косвенным. Оценка по прямым признакам дается непосредственно путем подсчета, взвешивания, измерения и т. д. самого селектируемого хозяйственного признака. Например: число сохранившихся к весне растений — прямой признак зимостойкости сеянцев ака­ции белой; текстура древесины при селекции на декоратив­ность — прямой признак, а габитус растения и сбежистость ство­лов, коррелятивно связанные с узорчатостью древесины у бе­резы карельской, относятся к косвенным признакам.

Полевой метод оценки селекционного материала заклю­чается в проведении наблюдений и учетов сравниваемых сортов в производственных условиях. Он требует длительного испыта­ния. Для ускорения всесторонней оценки селекционного мате­риала на устойчивость к различным неблагоприятным условиям одновременно с полевым применяют провокационный ме­тод. Этот метод не заменяет полевой, а дополняет его. Неблаго­приятные условия при использовании этого метода создаются искусственно, если они отсутствуют в естественной природной обстановке при обычном испытании селекционного материала полевым методом. ^;

Современная техника позволяет в значительной степени сов­мещать преимущества полевого и провокационного методов, ис­пользуя станции искусственного климата — фитотроны. Фито­трон — гигантская, автоматизированная установка, в которой создается климат, необходимый для испытания новых сортов. Условия, действие которых на растения при обычном полевом испытании приходится изучать годами, здесь можно регулиро­вать по желанию селекционера. Зимостойкость опреде­ляется условиями перезимовки, отношение к которым обуслов­лены агротехникой и наследственными особенностями возделы­ваемого сорта. Существуют глазомерная Оценка подсчета живых и погибших растений, искусственное создание бесснежия, снего­вого покрова и ледяной корки. Оценка засухоустойчи­вости в суховейных условиях относится к провокационному методу. Этот метод часто используется при оценке устойчивости к заболеваниям путем искусственного заражения спорами ржав­чины и другими способами.

Оценка селекционного материала по качеству продукции сво­дится к разработке точных методов определения: процент белка и жира в семенах, технологических качеств продукции, физико-механических свойств волокон прядильных растений, древесины у лесных пород на различных стадиях селекционного процесса. Селекционный процесс завершается выведением сорта. Сорта создаются для производства, поэтому во время испыта­ния в научно-исследовательских учреждениях они должны полу­чать всестороннюю характеристику в производственно достовер­ном полевом опыте. Для получения производственно достовер­ных результатов при испытании сортов необходимо на всех стадиях селекционного процесса обеспечивать типичность и точ­ность сравнительности опыта. Типичность опыта дости­гается проведением сортоиспытания на участках характерных для условий будущей зоны его возделывания. Необходимо избе­гать нарушения почвенной зональности, разности в условиях за­легания грунтовых вод, учитывать влияние окружающих лесных массивов, близость водоемов и др. Сорта надо выводить и испы­тывать при такой агротехнике, которая будет примениться на производстве после их районирования. Поэтому типичными должны быть производственно-агротехнические условия сорто­испытания: предшественники, способы размножения, применение. . удобрений, механизация возделывания и т. д. В связи с тем, что подобные условия не всегда возможны, необходимо соблюдать возможную точность опыта, т. е. степень соответствия по­лученного при сортоиспытании урожая какого-либо сорта предполагаемому урожаю, который он смог бы дать на всем этом участке.

При испытании сортов и селекционных материалов все агро­технические условия (почвенное плодородие, обработка почвы, норма высева, способы вспашки и т. д.) должны быть для них совершенно одинаковыми. Для окончательной оценки сортов и определения района их будущего возделывания в СССР создана система государственного сортоиспытания. Она представляет собой независимую от селекционно-опытных учреждений систему всесторонней оценки новых сортов для правильного их разме­щения на территории страны. Еще в 1924 г. на территории РСФСР была создана государственная сеть сортоиспытания (Госсортсеть). На основе ее работы в 1929 г. в нашей стране было проведено первое районирование зерновых культур. В 1953 г. Госсортсеть преобразована в Государственную комис­сию по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур при Министерстве сельского хозяйства СССР. В системе Тоскомиссии по сортоиспытанию действуют более 1550 сортоучастков. Боль­шинство из них комплексные, так как на них испытываются сорта разных культур (полевых, овощных, плодовых, субтропи­ческих, шелководческих и др.). Более чем на 70 сортоучастках под руководством специалистов энтомофитопатологов изучают устойчивость сортов к вредителям и болезням. Большое внимание в государственном сортоиспытании уделяется агротехнике возделывания сортов.

В 1981 г. при этой комиссии организован отдел по сортоиспы­танию лесных древесных растений. Проводится большая науч­ная и методическая работа по организации сортоиспытания лес­ных и декоративных древесных растений с целью обогащения ассортимента для лесного хозяйства и озеленения городов но­выми ценными сортами древесных и кустарниковых пород.

4. Классификация сортов древесных растений.

Сорта лесных древесных растений по общепринятой схеме различаются по методам выведения и размножения. В лесной селекции ши­роко распространены сорта-клоны и сорта гибридного происхож­дения. В меньшей степени изучены сорта-популяции от свобод­ного и искусственного опыления. Основу лесоводственной и про­мышленной классификации сортов лесных древесных растений составляют их лесохозяйственные и товарные показатели. В со­ответствии с традиционной оценкой леса по запасу древесины и времени его выращивания главным сортовым признаком является быстрота роста. В связи с этим сорта лесных дре­весных растений делятся на быстрорастущие и медленнорастущие.

Не меньшее значение имеет оценка сортов древесных расте­ний по физико-механическим свойствам древесины. Древесина хвойных и лиственных пород используется в промышленности раздельно, поэтому сложились два направления ведения хозяй­ства: на выращивание древесины хвойных пород и на выращи­вание лиственной древесины. Лиственные породы в зависимости от плотности древесины делятся на мягколиственные (осина, береза, липа, ольха) и твердолиственные (дуб, ясень, клен).

Таким образом, необходима разработка рациональной клас­сификации сортов лесных древесных растений в зависимости от потребностей промышленности и направления селекции. Мест­ные популяции диких видов лесных древесных растений благо­даря своему происхождению хорошо приспособлены к условиям данного района, но по селекционным признакам они, как пра­вило, неоднородны, морфологически пестры. В пределах любого насаждения можно встретить высокую степень внутрипопуляционного полиморфизма по любому селектируемому признаку. Многие местные популяции древесных растений, имеющие высо­кие показатели по целому ряду признаков и свойств, ценны не только сами, но и в качестве исходного материала для селек­ции с целью получения более выравненных сортов. В результате массового и индивидуального отбора можно получить сорта, со­храняющие биологическую приспособленность к местным усло­виям, но более однородные морфологически и по качеству полу­чаемой продукции.

Классификацию сортов древесных растений проводят в пре­делах ботанических видов и родовых комплексов, так как в большинстве случаев они получены от внутривидовых и меж­видовых скрещиваний. Неравноценность по численности сортов как местных, так и селекционных по отдельным родовым комплексам и видам затрудняет проведение учета сортов и их клас­сификации. Примером может служить сортоводство и сортоведение сирени. Из 8 ви­дов сирени сирень обыкновенная и сирень венгерская широко культивируются как декоративные растения в групповых и одиночных посадках в России, За­падной Европе и Северной Америке. В России в культуре сирени доходят на север до Соловецких островов и Тобольска. Естественно эти виды растут на известковых горных склонах и скалистых обрывах Балканского полуострова (в Венгрии, Югославии, Румынии, Болгарии, Греции), в Запад­ной Украине, в Карпатах (до высоты 1200 м над ур. м.). В отличие от си­рени венгерской (интродуцированной с 1830 г.) культура сирени обыкновен­ной переведена на сортоводство. Интродукция сирени обыкновенной начата с 1680 г.

В настоящее время известно более 400 сортов сирени обыкновенной, по­лученных в культуре в результате гибридизации и мутации. Эти сорта сирени обыкновенной классифицируются- по степени декоративности соцветий, окраске бутонов и цветков. Применение сортовой сирени значительно удлинило сроки цветения за счет использования отселектированных для определенных райо­нов раноцветущих и поздноцветущих сортов. В табл. 10 приведена классифи­кация отечественных сортов сирени обыкновенной селекции Л. А. Колесникова, получившего за создание сортов первую награду всемирного общества сиреневодов — «Золотую сиреневую ветвь». В России и за рубежом ведется интенсивная селекция сирени путем межвидовой и межродовой гибридизации с вовлечением в этот процесс видов всего родового комплекса.

Вторым примером группировки клонов по родовому комплексу может служить классификация сортов тополя., Итоги испытания различных сортов в различных лесорастительных зонах показали, что классификацию сортов це­лесообразно давать по секциям рода Р'ори1из, а в пределах секций — по спо­собу их получения и направленного использования в хозяйстве. В особую группу выделяются гибриды, полученные от скрещивания видов, принадле­жащие к разным секциям. Так, по результатам многолетней работы па сор­тоиспытанию различных сортов тополей. С. П. Иванников рекомендует выделить в особую группу сорта для создания промышленных культур в пойме рек, сорта для лесоразведения в плакорных условиях, в защитном лесоразведении и -в озеленении.-Например, для Башкортостана рекомен­дуются 6 сортов селекции А. М. Березина для промышленных культур в пой­мах и 4 сорта для защитного лесоразведения в степной зоне Зауралья.

В результате сортоиспытания отобраны лучшие сорта отечественной и зарубежной селекции по быстроте роста, засухоустойчивости и другим показателям, которое группируются в свою очередь по секциям рода Pópulus . Например, сорта тополей селекции А. С. Яблокова относятся к различ­ным секциям. Из секции белых тополей сорт тополь Советский пирамидаль­ный, полученный от скрещивания тополя белого из Минска с тополем ролле из Ташкента, отличается хорощим ростом и высококой морозоустойчивостью, имеет хорошо сложенную компактную пирамидальную крону, что в совокупности с крупными листьями, придает ему высокую декоративность. От этой Комбинации скрещивания выделено несколько лучших клонов, которым присвоены номера: 3, 5, 8, 12, 64 и т. д. Из секции черных тополей интересен сорт триоль Русский» полученный в 1939 г. от скрещивания тополя черного пирамидального из Саратова и сорта из Уфы. Дерево имеет прямой ствол и пирамидальною крону. В районах Воронежской области, Среднего и Нижнего Дона и Нижней Волги в мо­лодом возрасте отличается хорошим ростом и зимостойкосгью. Тополь рус­ский, хорошо растет на темно-серых почвах и деградированных чернозёмах Воронежской области, в защитных посадках достигает в возрасте 25 лет) высоты 30—33 м, является одним из лучших тополей для полезащитного лесоразведёния. Декоративен и хорошо растет в озеленительных посадках. Из секции бальзамических тополей заслуживает особого внимания то­поль Ивантеевский, полученный от скрещивания тополя дуплистого, с тополем берлинским.

Селекционная работа начинается с подбора исходного материала в соот­ветствии с избранным направлением и поставленной целью. Исходным мате­риалом в селекции называют культурные и дикие формы растений и популя-ций,используемые для выведения новых сортов. В современной селекции сельскохозяйственных растений в СССР в качестве исходного материала используются несколько форм и популяций.

Естественные (природные) популяции — дикорастущие формы, местные сорта культурных растений и образцы мировой коллекции сельскохозяйственных растений Всесоюзного института растениеводства имени Н. И. Вавилова.

Гибридные популяции — внутривидовые популяции, создаваемые в результате скрещивания сортов и форм в пределах одного вида, и популяции, полученные от скрещивания особей разных видов и родов растений (межвидовые и межродовые).

Самоопыляемые линии (инцухт-линии). У перекрестноопыляющихся растений одним из новых источников материала являются самоопыляемые линии, или инцухт-линии. Их получают многократным принудительным самоопылением перекрестноопыляющихся растений. Лучшие линии скрещивают между собой, получают межлинейные гибриды или их скрещивают-с другими сортами для создания гетерозисных гибридов. В результате скрещивания получают гибридные семена, которые используют в течение 1 года. Сорта-гибриды этих межлинейных скрещиваний в отличие от сортов гибридного происхождения нужно ежегодно воспроизводить.

Искусственные мутации и полиплоидные формы. Этот вид исходного материала создается путем воздействия на растения различ­ными мутагенами (радиацией, химическими веществами, температурой, при­вивками и др.).

Что же является источником селекции и исходным материалом для сор­тов лесных древесных пород? Ценным источником сортов древесных расте­ний являются формовые разнообразия естественных популяций и интродук­ции новых видов из других флористических зон. Введение в культуру новых форм и сортов в будущем улучшит качество наших лесов. Селекция поможет создавать сортовые промышленные плантации в соответствии с ростом по­требности в определенных сортиментах древесины и других полезностяхлеса.

В процессе развития человечества наши леса, как и остальные компо­ненты природы, подвергаются значительным изменениям. Так, в течение многих столетии выборочные рубки деревьев лучшего качества без заботы о восстановлении лесов отрицательно повлияли на лесонасаждения. Это со­кращает мировой лесной генофонд лесных древесных популяций.

Работа по селекции всех видов растений, в том числе и древесных пород, основывается на использовании естественного генофонда местных древесных пород лесообразователей и интродуцентов. Сохранение генофонда древесных растений как для осуществления мероприятий по улучшению свойств дре­весных растении в настоящее время, так и для селекционной работы и со­ставлении перспективного ассортимента в будущем становится в центре внимания лесной селекции. Учет и исследование генофонда — основа каждой селекционно-генетической программы.

М. Е. Лобашев указывает, что все особи вида имеют общие харак­терные черты, а также свои индивидуальные генотипические признаки, что в целом отражает генетическое разнообразие вида, которое называют гено­фондом вида.

В связи с изменением современного мирового генофонда древесных по­род под влиянием отрицательной селекции в лесоводстве возникла необхо­димость создания при Департаменте лесного хозяйства ФАО отдела лесных ресурсов, а также экспертного совета по лесным генным ресурсам. Подобная группа организована также при Международном Союзе лесных исследова­тельских организаций (ИУФРО) для разработки мероприятий по сохранению мировых естественных генных ресурсов.

Генофонд древесных растений обследуется в настоящее время путем изучения генетической структуры популяций основных лесообразователей. При выборе признаков, фенотипическое проявление которых могло бы дать информацию о генофонде популяции, большое значение имеют два показа­теля: генетический и экономический. Генетическая характеристика генофонда включает степень наследуемости признаков, выражающую сущность фенотипической ценности популяции. Анализ генофонда популяции возможен именно по фенотипическим выражениям тех признаков, которые характеризуются высокой степенью наследуемости. В свою очередь степень наследуемости определяется по регрессии «родители — потомки», анализу сибсов и полусибсов и в некоторых случаях проверкой коэффициента наследуемости ана­логичной изменчивости эталонным методом в географических клоновых куль­турах с выявлением соотношения между генетической и фенотипической дис­персиями.

Экономическая характеристика генофонда имеет важное значение при изучении генофонда по хозяйственно ценным признакам. Но при этом не следует забывать, что пока еще невозможно уверенно прогнозировать экономическую ценность многих признаков для будущего. Это во многом за­висит от уровня развития промышленности по использованию и переработке древесины и других полезностей лесных древесных растений в будущем. В связи с этим необходима разработка мероприятий по сохранению в наших лесах всей полноты генофонда. Поэтому селекционные размеры популяций должны быть большими, что возможно при сохранении значительного числа особей каждой популяции.

5. Методы сохранения генофонда.

Известные методы со­хранения генофонда лесных древесных растений можно разде­лить на статические и динамические. По первому методу тре­буется только сохранение насаждений местного происхождения. Согласно второму методу, допускается использование этих на­саждений, но до их рубки необходимо собрать семена для соз­дания новых лесных культур.

Защиту генных ресурсов древесных растений легче осуще­ствить в странах, располагающих большими лесными массивами (в России, Канаде, США). Один из методов сохранения гено­фонда — отбор деревьев по высоким показателям количествен­ных признаков, т. е. отбор плюсовых деревьев. Однако такие деревья в большей степени гомозиготны и поэтому являются ограниченной частью популяции. В связи с этим для сохранения генофонда лучше отбирать деревья, показатели которых соот­ветствуют средним показателям популяции, так как в этом слу­чае больше возможностей проявления гетерозиготного состояния по селективным признакам. Потомство таких деревьев будет 'носителем генофонда родительских популяций.

В проблеме сохранения генофонда актуальна необходимость размножения отобранных популяций и плюсовых деревьев. Для вегетативного размножения отобранных деревьев достаточно 10—15 деревьев, а для исследования влияния географического происхождения 10—25 плюсовых деревьев. По современным тре­бованиям целесообразно сохранить лучшие популяции и индиви­дуумы данного вида в пределах подвидов, географических и эко­логических типов. Для сохранения генофонда необходимо взять под государственную защиту и охрану различные объекты есте­ственного и искусственного происхождения; заповедники, или резерваты, национальные природные и дендрологические парки, дендрарии, заказники, ботанические сады, семенные плантации, кленовые архивы, плюсовые деревья, географические архивы се­мян и пыльцы. В этом отношении интересы лесной генетики и селекции совпадают с общими проблемами охраны природы.

Заповедники, или резерваты,— объекты, исключен­ные из хозяйственного использования. Они предназначены для сохранения природных ресурсов и не выполняют функций зоны отдыха. Именно поэтому в заповедниках лучше всего обеспечено сохранение генофонда древесных растений. Однако выбор этих объектов осуществляется на основе учета общих интересов охраны природных богатств.

Национальные и природные парки особенно важны, так как в них ограничена хозяйственная деятельность и, следовательно, естественный генофонд сохраняется со всеми его вариациями. Благодаря большим площадям этих объектов значительно уменьшена возможность миграции генов. В этих парках в отдельных случаях разрешается устройство зон отдыха.

Заказники — охраняемые территории меньшей площади, чем парки, создаваемые для защиты ценных видов растений и некоторых форм с ограниченным режимом пользования (руб­ками ухода и главного пользования). К комплексным заказ­никам относятся водоохранные леса, зеленые зоны вокруг го­родов, вдоль железных и шоссейных дорог и т. д. В категорию заказных территорий следует отнести насаждения редких де­ревьев, занесенных в Красную книгу. В зонах заказников в связи с ограниченным режимом хозяйственного использования в из­вестной степени возможно сохранение генофонда лесных древес­ных пород.

Ботанические сады, дендрологические парки и дендрарии как объекты сохранения лесных генных ресур­сов менее важны, так как они обычно занимают небольшую площадь. Кроме того, в них представлено небольшое количе­ство деревьев. Однако они имеют большое значение в связи с биологическими исследованиями пород, получением семян и пыльцы для учебных и научно-исследовательских целей.

Семенные насаждения и семенные плантации. Выделение и защита семенных насаждений относятся к важней­шим мероприятиям по сохранению генофонда лесных древесных пород, так как они обеспечивают сохранение лучших и элитных насаждений. С такой целью выделяют так называемые плюсо­вые насаждения, которые предназначены для сбора шишек, пло­дов и черенков. Несмотря на проведение в этих насаждениях работ по уходу в них остается достаточное количество лучших по качеству деревьев, что обеспечивает большую вариабельность генофонда.

К группе семенных насаждений следует отнести так называе­мые временные участки, которые закладываются в лучших насаждениях. Для производства семян древесных пород с улуч­шенными качествами организуются постоянные семенные план­тации. Один из видов таких посадок — так называемые клоновые семенные плантации, которые создаются вегетативным размножением плюсовых и элитных деревьев. Другой способ получения семян с улучшенными, качествами на постоянных семенных участках — создание корнесобственных семенных план­таций для посадки сеянцев полусибсовых семей, которые закла­дываются по определенной схеме. В клоповые семенные план­тации рекомендуется высаживать вегетативное потомство 20— 30, а в некоторых случаях до 50 родительских деревьев. Таким образом, в этих плантациях представлены только селекционируемые ценные деревья, а не вся изменчивость генофонда.

Плюсовые деревья отбираются для определенных се­лекционных целей (быстрота роста, очищенность от сучьев, смолопродуктивность, технические и декоративные свойства древе­сины и т. д.). Эти деревья представляют необходимую часть общей вариабельности вида и представляют генетическую цен­ность в связи с отбором их в определенном направлении.

 

Клоновые архивы — специальные клоновые посадки, главная задача которых заключается в сохранении генотипов плюсовых деревьев для дальнейшей селекционной работы и био­логических исследований. И здесь сохраняется очень небольшая часть генофонда данного вида. Создание хранилищ генофонда не только плюсовых деревьев по быстроте роста и качеству ствола, но и других интересных мутаций, гибридов и др. воз­можно в кленовых плантациях не менее четырех-шести вегета­тивно размноженных особей. Клоновые архивы полезно созда­вать с целью проверки селекционируемых генотипов. Клоновые проверки дают ценный материал для анализа наследственности и вариабельности отдельных признаков.

| Проверочные посадки для изучения наследования по потомству проводятся с целью анализа генетической ценности родительских деревьев. В этих посадках обычно представлены растения полусибсовых и сибсовых семей, которые для полной статистической оценки высаживают по соот­ветствующим схемам. Проверка показала, что генетическая ва­риабельность семенного потомства в среднем на 12—25 % ниже по сравнению с родительскими популяциями.

Географические и экологические культуры создаются для проверки влияния происхождения семян на рост древесных растений одного и того же вида в конкретных усло­виях произрастания данного лесорастительного района. Они позволяют определить наиболее приспособленные и продуктив­ные климатипы и экотипы вида в данных условиях произрастания. При достижении в этих посадках соответствующего воз­раста при отборе деревьев .в рубку решается вопрос о сохране­нии полиморфизма популяции в целом или только частью фенотипических лучших деревьев. Несомненно, что эти проверки, организуемые для анализа генетической вариабельности вида, характеристики его климатипов и экотипов в то же время яв­ляются очень важным мероприятием в использовании гено­фонда естественных насаждений лесных древесных растений. В настоящее время проводятся большие работы по проверке географической изменчивости различных древесных пород в раз­личных странах мира, организуемые и координируемые Союзом ИУФРО. В крупных масштабах и по тщательно разработанной методике в нашей стране проводятся плановые закладки геогра­фических культур многих древесных пород — сосны, ели, дуба и др.

Архивы семян и пыльцы. Семенные архивы, или банки,— наиболее удобный способ сохранения генофонда лес­тных древесных пород для будущей работы по их генетическому улучшению. Семена отдельных деревьев, популяций и разновид­ностей можно сохранять в условиях, гарантирующих их всхожесть на несколько лет. Время сохранения семян зависит от биологии древесных пород и составляет от 1—3 до 5—30 лет. Семена на хранение собирают в годы обильного цветения, когда в обмен информацией включается большая часть генов данной популяции. Коллекцию семян периодически обновляют. Так же организуется коллекция пыльцы древесных растений. Разраба­тываются возможности сохранения генофонда в виде культуры тканей (объектов из глубоко замороженных тканей и клеток).

При возрастающей санитарно-гигиенической роли леса в со­временных условиях растущего экологического кризиса на на­шей планете актуально сохранение генных ресурсов древесных пород. Защита генофонда естественных лесов — большая и слож­ная проблема. В 1977 г. в Австралии на Международном сове­щании по селекции лесных пород основным вопросом было использование и сохранение генных ресурсов, а также активное использование лесных популяций в будущем при помощи совер­шенных методов лесной селекции.

6. Обогащение исходного материала для селекции дре­весных растений за счет интродукции. Несмотря на бесспорное преимущество местной дендрофлоры в диких лесных фитоценозах, в настоящее время имеются доказательства о превосход­стве некоторых интродуцированных видов по объему выращи­ваемой древесины по сравнению с местными видами. Например, культуры интродуцированных видов лиственницы в европей­ской части СССР дают больший запас, чем местные породы-лесообразователи. Необходимость введения экзотов в лесные культуры в некоторых случаях вызвана бедностью дендрофлоры местных природных лесов.

Внесенные вмешательством человека в жизнь природы изме­нения привели в некоторых странах к необратимым нарушениям экологического равновесия и создали условия, намного отли­чающиеся от тех, в которых происходил на протяжении миллио­нов лет естественный отбор. Многие изменения происходили настолько интенсивно и быстро, что местные виды не успели выработать адекватные изменения и оказались такими же не­приспособленными к ним, как и интродуценты. В связи с этим создание искусственных посадок из отселектированных видов и форм в индустриальных центрах становится проблемой вре­мени.

Трансформация насаждений при помощи изменения состава лесов — в ряде случаев практическая необходимость. Классиче­ские методы ведения хозяйства с естественным лесовосстановлением ценных видов при концентрированных вырубках не оп­равдались, так как возобновление идет малоценными породами. В целом ряде случаев, вопреки хорошим условиям для роста местных видов выращивание некоторых экзотов становится бо­лее выгодным.

Широколиственные дороды растут хорошо, обладают цен­ными качествами древесины, но их посадки и выращивание об­ходятся очень дорого. Виды сосны и ели, как местные так и интродуцированные, растут хорошо, обладают менее ценными качествами древесины, но их легко выращивать. Выбор ассортимента видов, форм и сортов древесных растений для современ­ных посадок и для лесов будущего требует больших исследова­ний.Выбор во многом будет зависеть от уровня научно-техниче­ского прогресса, комплекса хозяйственных и природоохранных требований. Существуют общие правила и методы генетико-селекционной оценки, помогающие выбрать из большого числа видов наиболее перспективные. Эти методы позволяют шире использовать наряду с местными видами и формами многие виды и формы интродуцентов.

Интродуцированные деревья и кустарники широко применяются для озеленения городов, особенно в южных районах. В некоторых субтропических районах с богатой местной флорой наблюдается замена местной дендрофлоры интродуцентами. Плантации из интродуцентов широко распространены во многих странах с теплым тропическим климатом (Гавайские острова, Австра­лия и др.). В некоторых странах интродуцированные виды на 95% обеспе­чивают местную деревообрабатывающую и бумажную промышленность. Та­ким образом, в некоторых районах разведение экзотических видов является единственным способом улучшения лесных сырьевых ресурсов. С другой сто­роны, некоторые лесорастительные зоны имеют настолько хорошие условия для роста местной растительности, что не нуждаются в искусственном вве­дении интродуцентов ни с лесохозяйственной, ни с экономической точек зре­ния. Существуют и промежуточные районы, в которых выгодно комплексное соотношение местных видов и экзотов, где будущее принадлежит гибрид­ному сортоводству.

Введению интродуцентов благоприятствуют несколько фак­торов;

1. Невозможность выращивать местные виды. Например, большинство тропических и субтропических лесов — сложные в флористическом отношении насаждения, в которых ценными являются небольшое количество видов, поэтому выращивать их в монокультурах оказалось невозможным. В связи с этим во­преки хорошим условиям для роста местных видов в некоторых тропических странах оказалось выгодным выращивание экзотов.

Сосна лучистая, или замечательная (P. radiata) может служить примером широкого распространения ее в культурных посадках Новой Зе­ландии, Австралии, в Южной Африке, где она сохраняет скорость роста, 'форму ствола, твердость древесины, генетическое разнообразие и другие свойства, сходные с естественными насаждениями этого вида в Калифорнии.

2. Бедность дендрофлоры в районах интродукции. Экзоты успешно растут в районах с бедной лесной флорой. Плейстоце­новое оледенение явилось причиной вымирания многих древес­ных видов в Северной Европе, где имеется только 5 местных Зшдов хвойных. В Японии сохранилось только 25 местных видов. На Британских островах из местных видов хвойных осталась только сосна обыкновенная, но много видов интродуцированных районов континентальной Европы и восточной части Америки, всех субтропических районах, кроме Австралии, ощущается Нехватка пород, обладающих твердой древесиной и характеризующихся быстрыми темпами роста.

3. Различия в адаптивности видов являются причиной введе-ия экзотов не только в районах с обедненной Дендрофлорой.

Например, северо-восток США сравнительно богат местными видами, но ель европейская, сосна обыкновенная и дуб черешчатый широко вводятся здесь в культуры в расчете на высокое качество древесины и высокую ам­плитуду адаптивности этих видов. На о-ве Тайвань имеется очень богатая дендрофлора (около 800 видов), но криптомерия японская, пихта китайская и некоторые сосны широко применяются в качестве экзотов при восстанов­лении леса. В нашей стране испытываются многие интродуценты из Север­ной Америки, Канады, Дальнего Востока не только в озеленении, но и для создания лесных культур и промышленных плантаций. Так, сосна веймутова (Pínus stróbus.), дуб северный (Quércus rúbra), пихта одноцветная ( Ábies cóncolor.) из США при интродукции в нашей стране и других странах Европы растут хорошо, а пихта бальзамическая (abies balsamea), сосна смолистая ( Pinus resinosa) и дуб белый (Quércus álba) растут при пересадке в другие районы плохо.

Основной способ определения степени адаптирования к ус­ловиям нового места произрастания — эмпирический метод ис­пытания.

4. Значительное изменение среды обитания в результате вмешательства человека в ряде случаев приводит к целесооб­разности и преимуществу разведения интродуцированных ви­дов. Например, введенные в новые районы Южной Европы акация желтая из Восточной Европы и Азии и маклюра оран­жевая из США быстро приспособилась к новым условиям и стали при интродукции частью местной флоры.

5. Сходство климата районов интродукции с местом про­исхождения экзотов — объективный показатель успешного вы­ращивания экзотов. Например, древесные породы Северной Америки и Канады лучше растут в центральных районах ев­ропейской частиРоссии, чем виды Китая и Японии.

6. Внутривидовое генетическое разнообразие экзотов часто определяет успех интродукции данного вида.

Интродукцию прежде осуществляли преимущественно се­менами неизвестного, часто не лучшего происхождения. Уста­новлено, что если интродуцированное дерево или плантация дают 75 % продукции по сравнению с местной популяцией, то проверку данного вида следует продолжать сравнительной оценкой различных климатипов и экотипов (провинций).

7. Использование экзотов в качестве исходных родительских особей для гибридизации оправдывает широкое проведение-ин­тродукции некоторых видов. Удачные опыты по введению э%--зотов, включающих виды с небольшим природным ареалом (сосна лучистая, или замечательная, лиственница японская, ель сербская и др.), наряду с видами, имеющими обширные аре­алы, оказались еще более перспективными при дальнейшей гибридизации между ними и местными древесными породами. Гетерозис гибридного потомства от скрещивания лиственницы японской с лиственницей европейской в первом поколении ши­роко используется при искусственном разведении лиственницы в Западной Европе.

8. Интродукция монотипичных родов, состоящих из одного вида, дает виды устойчивые к вредителям и болезням не тольков природном ареале, но и при переброске в дальние районы. Для стран с умеренным климатом такими устойчивыми видами оказались представители некоторых азиатских монотипических родов гинкго (Gīnkgo), биота (biota) метасеквойя (Metasequoia) Из американских представителей перспективными и хорошо приспособившимися монотипичными видами при интродукции в Западной Европе и СССР оказались секвойя вечнозеленая (Sequoia), секвойядендрон гигантский (Sequoiadendron giganteum). Секвойя вечнозеленая имеет ог­раниченную адаптивность в субтропических районах, где не бывает зимой морозов. Секвойядендрон гигантский, более мо­розостойкий и засухоустойчивый вид, быстро растет в Европе и на западе США, в СССР перспективен в условиях горного Крыма.

Таким образом, интродукция экзотов — один из неиссякае­мых источников обогащения местной дендрофлоры и исходного материала для селекции. Накоплены данные, свидетельствую­щие о том, что интродукция древесных растений становится экономической проблемой, а испытание интродуцентов перево­дится на селекционно-генетическую основу. Страны, имеющие долгосрочные программы ведения лесного хозяйства, переводят работу по введению интродуцентов на прочную селекционную основу с организацией сортового семеноводства из отобранных по хозяйственно ценным признакам популяций и особей. Нала­живаются комплексные исследования по методике интродукции и испытанию новых видов, долгосрочные сотрудничества между заинтересованными странами по обмену видами древесных ра­стений, по сбору семян и документации их использования. По­явилась необходимость организации производственной сети се­меноводства перспективных интродуцентов на селекционно-ге­нетической основе подобно сортовому семеноводству местных пород лесообразователей. Селекционно-генетическая оценка интродуцированных видов включает испытания межпопуляционной и внутрипопуляционной изменчивости экзотов и возмож­ности отбора лучших популяций и форм для использования последней при разведении в новых районах. Программа по вы­ращиванию экзотов приводится в соответствии с общими пла­нами развития лесной промышленности.

Виды сортов лесных древесных пород.

В соответствии с Законом РФ «О селекционных достижениях» (№ 5605-1 от 06.08.1993 г.) сортом называется «группа растений, которая независимо от охраноспособности определяется по призна­кам, характеризующим данный генотип или комбинацию геноти­пов и отличается от других групп растений того же ботанического таксона одним или несколькими признаками». При этом охранос­пособность сорта — это его юридическая защита. Она должна ха­рактеризоваться следующими показателями:

• 
  Новизной — сорт должен быть новым.
  
• 
  Отличимостью — сорт должен отличатся по одному или не­сколькими признаками от других сортов.
  
• 
  Стабильностью — сорт должен сохранять свои признаки при размножении.
  
• 
  Однородностью — сорт должен быть однородным. Однако это требование выполняется только для клона, в популяции будет не­избежно присутствовать определённый уровень изменчивости. По­этому, очевидно, здесь речь может идти о том, чтобы эта изменчи­вость не превышала определённый уровень.
  

Однако в этих юридических дефинициях отсутствует требование хозяйственной ценности сорта, без которого работа по сортоиспытанию потеряла бы смысл.

В связи с этим сортом лесной породы может называться сово­купность лесных древесных растений, отобранных в природе или созданных искусственно, которая отличается биологическими и улучшенными хозяйственно ценными признаками, сохраняющи­мися при половом или бесполом размножении. Сорта различают по способам воспроизводства, методам выведения, генетическо­му составу, а также другим параметрам.

По способам воспроизводства в лесном хозяйстве выделяют:

• 
  Сорт-клон — сорт, состоящий из одного клона. Независи­мо от способа получения сорт-клон размножается бесполым (ве­гетативным или апомиктическим) путем. Примерами сортов-кло­нов могут служить ценные формы и гибриды тополя, ивы, туи, ели и др.
  
• 
  Сорт-популяция — совокупность перекрестноопыляющихся особей, которые могут различаться генетически, но имеют один или несколько признаков, по которым данный сорт отличается от других сортов. В качестве примеров могут быть названы климатипы, экотипы, ценотипы дуба, сосны и других пород, выделенные в географических культурах, популяции форм карельской березы, проверенные по потомству популяции плюсовых насаждений, а также интродуцентов различных древесных пород и т.п.
  
• 
  Сорт-гибрид — совокупность особей, возобновляющаяся каж­дый раз путем скрещивания определенных родительских пар. Как пример можно упомянуть гибриды лиственницы европейской и японской, триплоидные формы осины, получаемые в результате скрещивания определенных пар диплоидных и тетраплоидных ро­дителей.
  
• 
  Линейные сорта — совокупность особей способных к размно­жению путем естественного или принудительного самоопыления, например инбредные сорта — линии сосны обыкновенной.
  

По генетическому составувыделяют:

• 
  Сорт-чистая линия — это потомство одного самоопыляюще­гося гомозиготного растения. У перекрестноопыляющихся расте­ний (к которым относится подавляющее большинство лесных дре­весных) чистые линии, которые называют инбред-линиями, полу­чают путем принудительного самоопыления (после шести поколе­ний ожидается 96,9% гомозиготности). Ввиду постоянных мутаций и спонтанной гибридизации в природе чистая линия, как правило, таковой долго не остается и переходит в чистый сорт.
  
• 
  Чистый сорт — группа сходных генотипов, обычно получается, когда после гибридизации выделяется соответствующее потомство (ряд, линия) из F₅или F₆(5-го или 6-го поколения), которое потом размножается. Здесь наблюдается высокая степень гомозиготности, но в ряде признаков, преимущественно количественных (продуктив­ность, высота, зимостойкость), могут существовать различия.
  
• 
  Многолинейный сорт — сознательно составленная смесь оп­ределенных чистых линий, которые происходят от одного скрещи­вания, морфологически идентичны, но отличаются одним или дву­мя признаками, например устойчивостью к какому-либо патогену.
  
• 
  Синтетический сорт — это сорт, механически составленный из двух или более чистых сортов и внедряющийся в производство именно в этом составе.
  
• 
  Сорт-популяция — смесь различных генотипов, но в отличие от синтетического сорта они являются результатом свободного опы­ления перекрестноопыляющихся растений.
  
• 
  Гибридный сорт — сорт, находящийся в состоянии максималь­ной гетерозиготности, что дает возможность использовать гибрид­ную силу или гетерозис в F₁Гибридный сорт происходит от точно установленных компонентов чистых или инбредных линий, кото­рые могут быть использованы путем простого или двойного скре­щивания.
  
• 
  Полиплоидный сорт — сорт с разной плоидностью, получен­ный искусственно. В лесном хозяйстве имеют значение триплоиды, которые нередко обладают преимущественным ростом по срав­нению с диплоидами.
  

По способам выведенияразличают:

• 
  Местные сорта — сорта народной селекции, продолжитель­ное время возделываемые в данной местности.
  
• 
  Селекционные сорта — сорта, созданные определенными ме­тодами селекции. Среди них: а) линейные, созданные методом ин­дивидуального отбора; б) сорта-популяции — генетически неодно­родные сорта, созданные отбором; в) гибридные, созданные методом гибридизации от скрещивания двух или более соответственно подобранных родительских форм; г) полиплоидные, мутантные, апомиктические, трансгенные и другие, полученные с использова­нием современных методов селекции и генетики.
  

• Интродукционные сорта — сорта, интродуцированные из-за рубежа или географически отдаленных районов.

По особенностям характеристик выделяют совокупности сор­тов, отличающихся друг от друга различными хозяйственно важ­ными характеристиками:

• 
  Интенсивные сорта, проявляющие выдающиеся показатели роста и продуктивности при создании определенных условий вы­ращивания.
  
• 
  Экологически стабильные сорта, имеющие устойчивые пока­затели роста и продуктивности в широком спектре условий выра­щивания.
  
• 
  Сорта, устойчивые к неблагоприятным условиям среды: зимос­тойкие, засухостойкие, солевыносливые и т.п.
  
• 
  Имунные сорта, невосприимчивые к патогенному действию возбудителей инфекционного или инвазионного заболеваний.
  
• 
  Сорта, различающиеся другими хозяйственными показателями: быстротой роста, качеством древесины и т.п.
  

По способам использования в народном хозяйстве выделяют:

• 
  Стандартный сорт (гибрид) — лучший районированный сорт, который включается во все виды сортоиспытаний или в другие опы­ты в качестве контроля и в сравнении с которым ведут оценку дру­гих сортов, гибридов или форм.
  
• 
  Районированный сорт — рекомендуемый для возделывания в определенной зоне выращивания.
  
• 
  Перспективный сорт (гибрид) — новый еще не районирован­ный сорт (гибрид), который в первые годы сортоиспытания значи­тельно превысил по хозяйственно-ценным признакам и свойствам районированный сорт или гибрид.
  
• 
  Дефицитный сорт (гибрид) — ценный малораспространенный районированный сорт (гибрид), рекомендованный для ускоренно­го размножения.
  

В целом в соответствии с категориями селекционного материала репродуктивный материал (семена, черенки и т.п.) также может быть отнесен к обычному, селекционно-улучшенному и сортовому. К обычному репродуктивному материалу относят черенки и семена, получаемые в обычных насаждениях, на временных и постоянных лесосеменных участках. К селекционно-улучшенному — семена и че­ренки от плюсовых деревьев и насаждений, лесосеменных планта ций первого порядка и более высоких порядков, вообще, от всяких селекционно-улучшеных насаждений и деревьев, отобранных по фе­нотипу и не прошедших испытание по потомству, или прошедших такое испытание, но не достигших стабильности при репродукции. Сортовой материал — это половое и бесполое потомство сортов, которое позволяет сохранить их ценные свойства.

1. 2. Вариант № 5. Селекция березы

Род Betula L. включает в себя многочисленные виды, которые по занимаемой площади стоят на третьем месте после лиственницы и сосны. В России береза занимает площадь 87732,5 тыс. га с запа­сом 8518,11-Ю⁶ м³ (Лесной фонд..., 1995). Являясь одной из пород лесообразователей, она относится к ценным лиственным породам, и находит широкое применение в качестве сырья для разных отрас­лей промышленности.

1. Направление селекции и сортовой идеал березы

Древесина березы без ядра, крепкая, упругая, средне-твердая, белая с желтоватым или розовым оттенком, хорошо полируется и используется в производстве фанеры, спортинвентаря, в судо- и самолетостроении, в мебельном производстве. Ряд видов и форм имеют декоративную текстуру древесины, которая высоко ценится как отделочный материал и особенно как материал при реставра­ции высокохудожественных изделий. При сухой перегонке древе­сины березы получают так называемые лесохимические продукты: уголь, уксусную кислоту, метиловый спирт, смолы. Березовый уголь обладает высоким качеством и употребляется при очистке спирта и хлебного вина.

Кроме древесины у березы применяются почти все части расте­ния: береста, кора (луб), ветки, почки, листья, сок. Береста издавна идет на изготовление посуды и художественных изделий. При су­хой перегонке бересты получают деготь и сажу. Кора (луб) содер­жит дубильные вещества, может использоваться для выделки кожи и окраски шерсти в желтый цвет. Из мелких прутьев делают метлы и банные веники, а также приготовляют корм скоту. Березовые почки и листья широко используются в фитотерапии как лечеб­ные средства. Особое место в производстве лесхозами недревесной продукции леса занимает получение березового сока. Продолжи­тельность сокодвижения 7-12 дней. За это время с одного взросло­го дерева можно получить до 60 л сока. Многие виды берез и их декоративные формы широко используются в зеленом строитель­стве в парках и лесопарках. Столь же важна ее роль при степном лесоразведении, для облесения оврагов, при устройстве аллей и за­щитных полос.

Многоплановость использования березы в различных отраслях хозяйства затрудняет создание единой модели сорта. Тем не менее в зависимости от целей и задач селекция березы может идти в сле­дующих направлениях: повышение продуктивности березняков;отбор деревьев, отличающихся прямизной ствола и быстротой рос­та для высококачественной прямослойной древесины; отбор дере­вьев и насаждений, дающих декоративную текстуру древесины; спо­собность к регулярному плодоношению; устойчивость к болезням и энтомовредителям.

2. Исходный видовой материал для селекции берез

Род Betula L. представлен 120 видами, более сорока из них про­израстает в лесах России и около 30 видов берез интродуцированы в дендрариях и ботанических садах. Род представлен большим чис­лом молодых, гибридизирующих, часто еще плохо установившихся видов. Виды контрастны по биологии, морфологии, экологической пластичности. Все они — типичные бореальные растения, распрос­траненные во всех умеренных, внетропических областях Северного полушария: Европе, Азии, Северной Америке и принадлежат к пяти секциям, четыре из которых широко представлены в нашей стране: Costatae Regel, Albae Regel, Fruticosae Regel, Nanae Regel.

Важнейшими лесообразующими видами являются береза повис­лая (В. pendula Roth) и береза пушистая (В. pubescens Ehrch.) из секции белых берез (Albae Regel).OHH произрастают по всей территории Ев­разии. В Сибири и на Дальнем Востоке эта секция представлена бе­резой широколистной или плосколистной (В. platyphylla Sukacz.), бе­резой маньчжурской (В. mandshurica (Regel) Nakai), березой Каяндера (В. cajanderi Sukacz.), березой извилистой (В. tortuosa Ledeb.) идр.

В Восточной Сибири и на Дальнем Востоке произрастают бере­зы секции Costatae Regel: даурская (В. davurica Pall.), железная или Шмидта (В. schmidtii Regel), береза каменная или Эрмана (В. ermanii Cham.), береза ребристая. (В. costata Trautv.) и др.

Секция Fruticosa Regel представлена кустарниками, произраста­ющими в северных и средних областях России, Сибири иДальнем Востоке. Наиболее известными из них являются береза низкая (В. humilis Schrank), береза кустарниковая (В. fruticosa Pall.).

Представители секции Nana Regel произрастают в северных рай­онах европейской части, Урала, Сибири и Дальнего Востока нашей страны. К ним относятся береза карликовая или березовый стланец (В nana L.), береза мелколистная, Миддендорфа или раскидистая (В. microphylla Bunge). В Северо-Восточном Казахстане иАлтайско-Саянской Горной области произрастает береза круглолистная (В. rotundifolia Spach).

Все виды берез имеют важное лесоводственное значение. Они всегда привлекали внимание иссследователей, включая системати­ков, цитологов, эмбриологов, генетиков, лесоводов, селекционеров.