Размещено на http://www.allbest.ru/

ОРГАНИЗАЦИЯ ОБЪЕКТОВ ПОСТОЯННОЙ ЛЕСОСЕМЕННОЙ БАЗЫ ДРЕВЕСНЫХ ВИДОВ

Курсовая работа

ОГЛАВЛЕНИЕ

РЕФЕРАТ

ВВЕДЕНИЕ

1. ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ ЛЕСНОГО СЕЛЕКЦИОННОГО СЕМЕНОВОДСТВА

1.1 Задачи лесного селекционного семеноводства

1.2 Методы лесного селекционного семеноводства

1.2.1 Отбор как метод селекционного семеноводства

1.2.2 Гибридизация как метод селекции

1.2.3 Полиплоидия и мутагенез как методы селекции

1.2.4 Селекционная инвентаризация лесных насаждений

2. СОХРАНЕНИЕ ГЕНОФОНДА ЛЕСНЫХ ДРЕВЕСНЫХ ВИДОВ

2.1 Лесные генетические резерваты

2.2 Архивы семян и пыльцы и клоновые архивы

2.3 Коллекционные культуры

2.4 Методы сохранения генофонда

3. ПЛЮСОВЫЕ И ЭЛИТНЫЕ ДЕРЕВЬЯ И НАСАЖДЕНИЯ

3.1 Частная селекция березы повислой

4. ЛЕСОСЕМЕННЫЕ ПЛАНТАЦИИ

4.1 Общая характеристика лесосеменных плантаций

4.2 Организация и освоение территории

4.3 Лесосеменные плантации первого порядка

4.4 Лесосеменные плантации второго порядка и повышенной генетической ценности, ЛСП-II

5. ПОСТОЯННЫЕ ЛЕСОСЕМЕННЫЕ УЧАСТКИ

5.1 Создание постоянных лесосеменных участков равномерным изреживанием молодняков искусственного и естественного происхождения

5.2 Создание ПЛСУ из сортовых семян и редким размещением площадок

5.3 Формирование и расчет площади ПЛСУ березы повислой

6. ВРЕМЕННЫЕ ЛЕСОСЕМЕННЫЕ УЧАСТКИ (ВЛСУ)

6.1 Техника отбора насаждений для закладки временных лесосеменных участков и оформление участков в натуре

6.2 Формирование и расчёт площади ВЛСУ сосны обыкновенной

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ПРИЛОЖЕНИЯ

РЕФЕРАТ

Курсовая работа состоит из 56 страниц, 5 таблиц,11библиографических источников, 4 приложений. Кагарманова Г.Г.

ОРГАНИЗАЦИЯ ОБЪЕКТОВ ПОСТОЯННОЙ ЛЕСОСЕМЕННОЙ БАЗЫ ДРЕВЕСНЫХ ВИДОВ

Селекция, временные лесосеменные участки (ВЛСУ), генофонд, гибридизация, комбинационная способность, генерация, лесное семеноводство, лесные культуры, архивы (банки) семян, лесосеменные плантации (ЛСП), минусовые деревья, резерваты лесные генетические, минусовые насаждения, мутагенез, мутаген, нормальные деревья, нормальные насаждения, отбор массовый, отбор индивидуальный, клон, сорт (культивар), плюсовые деревья, плюсовые насаждения, постоянные лесосеменные участки (ПЛСУ), селекционная инвентаризация.

Настоящая курсовая работа выполняется по дисциплине «Селекция растений» и включает в себя один из методов аналитической селекции - плюсовую селекцию, направленную для получения сортовых семян лесных видов. Метод основывается на использовании наследственности плюсовых и элитных деревьев или целых плюсовых насаждений для отбора и создания в дальнейшем специальных семенных насаждений, называемых объектами лесосеменной базы.

Главной целью данной курсовой работы является: обучение студентов всему комплексу методов плюсовой селекции, помочь освоить вопросы подбора и выделения участков и объектов, оформления их в натуре и составлении документации, усвоить приемы селекционных работ и технологии создания и формирования основных разновидностей объектов постоянной лесосеменной базы.

Курсовая предусматривает разработку технологического цикла работ по организации и созданию следующих основных объектов единого генетико- селекционного комплекса (ЕГСК): 1) деревья и насаждения естественные или специально создаваемые для сохранения лесного генетического фонда; 2) плантации лесосеменные; 3) постоянные (ПЛСУ) и временные (ВЛСУ) лесосеменные участки.

ВВЕДЕНИЕ

Создание высокопродуктивных, высококачественных насаждений основных лесообразующих пород возможно при использовании в лесоразведении семян с хорошими наследственными качествами. В повышении продуктивности и улучшении качественного состава лесов большая роль принадлежит лесной селекции.

Селекция возникла с началом человеческого общества, когда при разведении растений и животных человек обнаружил неоднородность в стадах животных и полевых сельскохозяйственных растений. Было замечено, что некоторые особи отличались рядом хозяйственно-ценных признаков и свойств. Путем длительного отбора, воспитания и размножения этих особей человек создавал новые сорта растений породы животных. В течение длительного времени селекция способствовала и способствует выведению и улучшению многих сельскохозяйственных культур.

Селекция древесных растений использует методы, которые применяются в сельском хозяйстве, хотя имеет свои особенности. Сложность проведения работ с лесными породами заключается в том, что исследователь имеет дело с многолетними растениями, плодоношение которых начинается в 20-40 летнем возрасте и семенные годы повторяются редко. Однако обширные ареалы распространения ряда древесных пород открывают большие возможности для скрещивания климатических и эдафических форм; долговечность их позволяет использовать в селекции одни и те же растения. Почти все древесные породы представляют собой дикие виды, мало затронутые селекцией и поэтому обладающие большими неиспользованными возможностями улучшения [3].

Лесная селекция представляет собой науку, разрабатывающую теорию и методы выявления и практического использования существующих в природе форм и выведения новых сортов древесных и кустарниковых растений с целью повышения устойчивости, экологической, ресурсной и рекреационной значимости растений и лесов.

Основными направлениями лесной селекции являются селекция на быстроту роста, иммунитет против болезней и вредителей, устойчивость против неблагоприятных факторов среды (зимостойкость, засухоустойчивость, солеустойчивость, газоустойчивость и др.), качество древесины, урожайность плодов и семян, выход и качество химических веществ (живицы, жиров, витаминов, белков, углеводов и т.п.), декоративность, усиление рекреационных и климаторегулирующих функций. Направления селекции разных видов в одном и том же районе могут быть общими, а могут не совпадать. Например, основными направлениями селекции сосны обыкновенной в средней полосе европейской части России являются селекция на быстроту роста, качество древесины и смолопродуктивность, то есть селекция на иммунитет и устойчивость против неблагоприятных факторов среды.

Лесное семеноводство понимают как отрасль лесоводства, занимающуюся вопросами обеспечения лесокультурного производства посевным материалом с улучшенными наследственными качествами. Лесное семеноводство включает в себя подбор и подготовку древостоев и деревьев для семенозаготовок, создание постоянной семенной базы, прогноз урожая, стимуляцию и защиту урожая на всех этапах его формирования, сбор, переработку, хранение, определение качества и документацию семян, создание обменного фонда и банка семян, организацию перемещения семян [1].

1. ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ ЛЕСНОГО СЕЛЕКЦИОННОГО СЕМЕНОВОДСТВА

1.1 Задачи лесного селекционного семеноводства

Лесное селекционное семеноводство - специальная отрасль лесного хозяйства, задачей которого является массовое размножение сортовых семян при сохранении их чистосортности, биологических и урожайных качеств. Сорт является продуктом и объектом селекционного семеноводства. Значение семеноводства в лесном хозяйстве обусловлено прежде всего тем, что наши главные лесообразующие породы, как хвойные, так и лиственные разводят в производственных масштабах (в лесных культурах, защитных насаждениях) семенным, а не вегетативным путем. Поэтому потребность в семенах для лесовосстановления и лесоразведения чрезвычайно велико. Вместе с тем для успеха и эффективности этих мероприятий огромное значение имеет качество семян - их посевные и, прежде всего, наследственные (генетические) особенности.

Лесное селекционное, или сортовое, семеноводство является одним из основных факторов для решения главной задачи лесного хозяйства - повышения продуктивности и улучшения качества лесов РФ. Из частных задач, решаемых селекционным семеноводством, необходимо указать следующие:

а) повышение биологической устойчивости лесных пород и насаждений (морозо- и засухоустойчивости, солевыносливости, энтомо- и фитоустойчивости, устойчивости к повышенной радиации и загрязнению атмосферы);

б) повышение быстроты роста и продуктивности деревьев и насаждений; сокращение срока получения товарной древесины, начала защитного и средоулучшающего влияния, повышение эффективности; повышение смолопродуктивности, пробконосности, танициидности, урожайности (для плодопищевых пород) деревьев и насаждений;

в) повышение качества различных видов продукции лесных пород (древесины, живицы, плодов и др.);

г) повышение успешности интродукции и расширение ассортимента ценных инорайонных пород для обогащения и качественного улучшения состава лесов [1].

1.2 Методы лесного селекционного семеноводства

1.2.1 Отбор как метод селекционного семеноводства

Методами лесной селекции являются метод отбора лесных древесных пород, гибридизация, полиплоидия, мутагенез. Наиболее распространенными являются методы отбора и гибридизации. Кроме того, в последние годы активные работы ведутся по разработке методов полиплоидии, мутагенеза, культуры изолированных клеток и тканей, клеточной и генной инженерии и др.

Различают следующие виды отбора:

1. Естественный отбор происходит под действием климата (тепло, влага, свет, ветер), почвенных условий (мех.состав, физические, химические свойства, трофность и т.д.), влияния рельефа и живых организмов (паразитизм, конкуренция и т.д.). Искореняет все неприспособленные к данным условиям произрастания биотипы, оставляя только адаптировавшиеся расы или популяции, которые вовлекаются в селекционный процесс. Т.е. естественный отбор - это выживание более приспособленных организмов в борьбе за жизнь. Естественный отбор встречается в форме центростремительного (стабилизирующего), центробежного (дизруптивного) и линейного (направленного) отборов, а также в форме комбинаций этих видов отбора.

Центростремительный (стабилизирующий) отбор - это отбор, при котором в случае сохранения среднего уровня условий среды обитания при репродукции сохраняются особи, выражение комплекса признаков у которых приближается к среднему для всей популяции. отклоняющиеся от модального типа особи элиминируются. Этот отбор сохраняет в популяции определенную однородность особей, то есть стабилизирует популяцию.

Центробежный (дизруптивный) - это естественный отбор, который осуществляется в том случае, когда исходная популяция является настолько неприспособленной к имеющимся условиям внешней среды, что практически любое отклонение особи от модального для популяции типа приобретает селекционные преимущества и поддерживается отбором в процессе репродукции. При дизруптивном отборе исходная популяция расчленяется на ряд менее объемных, но более узколокально приспособленных популяций.

Линейный (направленный) отбор - это естественный отбор, когда при размножении преимущество получают формы с уклонением признаков в определенном направлении от среднего для популяции типа. В этом же направлении в процессе непрерывного линейного отбора сдвигается и модальный тип популяции.

2. Искусственный отбор проводится человеком. В результате этого отбора на основе наследственности и изменчивости создаются новые хозяйственно ценные формы и сорта, а также сохраняются признаки сорта в процессе его семеноводства. Различают бессознательный и сознательный (методический) искусственный отбор.

Бессознательный отбор - это наиболее ранняя форма селекции, при которой человек сохранял лучшие и уничтожал худшие формы. При этом цель создания новых форм и сортов им не ставилась, и результаты отбора были непредвиденными.

Методический отбор - это сознательно применяемый человеком метод селекции, при котором заранее ставится цель создание сортов растений и пород животных с нужными признаками и свойствами. Методический отбор делится на массовый и индивидуальный [5].

При массовом отборе выделяют множество индивидов, наиболее отвечающих задачам селекции, и размножают их совместно. В основе массового отбора лежит оценка фенотипа. Этот метод наиболее прост и доступен, а также может нередко давать хорошие результаты.

Выбор желательных, наиболее пригодных для селекции типов, называют позитивным массовым отбором, а искоренение нежелательных форм - негативным. К негативному массовому отбору в лесных популяциях относятся: рубки ухода, когда в первую очередь удаляют наименее ценные, больные и худшие растения; сплошная рубка насаждений, не соответствующих местообитанию для предотвращения опасности распространения непригодных наследственных свойств через пыльцу; отбор в питомнике, когда удаляют нежелательные типы по ветвлению и устойчивости среди сеянцев и растений.

Эффективность массового отбора зависит от наследуемого признака, размера популяции и ее гетерозиготности. К недостаткам массового отбора можно отнести: невозможность проверки отбираемых растений по их потомству; массовый отбор не позволяет выделить из популяции наиболее ценные в селекционном отношении форм и реализовывать их преимущества; особенностью является относительная односторонность, выражающаяся в отборе генотипов только по материнской линии, а также то, что все его результаты основаны на аддитивном генетическом эффекте; при небольшом числе отбираемых растений массовый отбор вследствие действия генетико-автоматических процессов (дрейф генов) или инбридинга у перекрестноопыляющихся растений может иногда привести к ухудшению сорта.

Групповой отбор лучших местных популяций становится основой лесной селекции. Это отбор высококачественных насаждений, популяций лесных древесных пород - популяционный отбор.

Индивидуальный отбор - это отбор лучших биотипов, или клонов, а также ценных форм в популяциях и экотипах. Индивидуальный отбор плюсовых деревьев по фенотипу и без проверки по потомству соответствует однократному массовому отбору в лесном хозяйстве. Индивидуальный отбор состоит в том, что отбирают отдельные растения, потомство каждого из которых размножают в дальнейшем отдельно.

Исходные родоначальные особи многократно проверяются по потомству. При этом потомства худших, случайно отобранных растений, выбраковывают. Число родоначальных растений, выделяемых при индивидуальном отборе, зависит от размеров исходного образца, характера изменчивости популяций, условий и возможностей, которыми располагает селекционер. В лесном хозяйстве родоначальными растениями могут стать плюсовые и другие ценные по каким-либо качества деревья [5].

1.2.2 Гибридизация как метод селекции

Гибридизация в широком смысле - основа всего разнообразия живых существ на земле, и в том числе лесных пород. Чем ближе по своей биологической организации лесные породы, тем легче происходят между ними скрещивания. Чем больше начинают различаться формы деревьев одного вида в связи с их географической или эдафической изоляцией, тем больше появляется барьеров для скрещиваний. Преграды для скрещиваний могут иметь генетический, физиологический, фенологический, анатомический, морфологический характер. Преодоление этих преград у различных пород имеет свои трудности.

Наибольший интерес представляют отдалённые внутривидовые и межвидовые скрещивания. Они нередко приводят к получению высокопродуктивных гибридов, обладающих ценными качествами [8].

Гибридизация как метод лесной селекции состоит из нескольких последовательно выполняемых этапов: постановка задачи; подбор пар для скрещивания; выбор способа скрещивания; скрещивание и при необходимости преодоление нескрещиваемости; получение и хранение гибридных семян; испытание и воспитание гибридных растений, отбор и браковка.

Основные задачи гибридизации - получение устойчивых и продуктивных растений, объединение в гибриде желательных свойств скрещиваемых родителей, получение большого разнообразия форм для последующего отбора.

Конкретные задачи ставятся применительно к тем лесорастительным условиям, в которых предусматривается разведение гибридов, и запросам хозяйства [1].

Выведение новых сортов, в которых с помощью гибридизации достигается сочетание хозяйственно ценных свойств большого количества родительских форм названо синтетической селекцией. Гибридизацию относят к категории комбинативной селекции, так как основной целью при этом является получение потомства с новой совокупностью генетически обусловленных признаков и свойств. Последующим отбором и направленным воспитанием гибридного потомства новые ценные признаки и свойства закрепляются и усиливаются [6].

Половая гибридизация является наиболее распространенным методом синтетической селекции. Она может быть естественной, или спонтанной, и искусственной, или контролируемой.

В связи с созданием специальных семенных плантаций контролируемые скрещивания стали использовать и на них. Выделяют три вида скрещиваний: комбинационные, трансгрессивные и гетерозисные, которые используются и в лесной селекции.

В результате трансгрессивных скрещиваний проявляется эффект суммирующего действия полимерных генов или так называемая трансгрессия, выражающаяся в устойчивом увеличении или уменьшении значения какого-либо полимерно наследующегося признака у отдельных гибридных особей второго поколения по сравнению с крайними значениями этого признака у родительских форм, т.е. перекрытие нормы проявления признаков.

При комбинационных скрещиваниях комбинируют два или несколько признаков, распределенных между различными формами одного или нескольких видов. При скрещиваниях лесных пород речь может идти о сочетании хорошего роста с устойчивостью к неблагоприятным факторам условий среды, с высоким качеством древесины и т.п.

Целью гетерозисных скрещиваний является получение гибридного посадочного материала, обладающего гибридной мощностью, жизнеспособностью, повышенной продуктивностью или улучшенными качествами у гибридов первого поколения.

Гетерозис считается истинным, если наблюдается превосходство гибрида по какому-нибудь признаку над признаком лучшего родителя, и гипотетическим, если превосходство наблюдается над средним значением признака обоих родителей.

Техника гибридизации лесных пород имеет свои особенности. Пыльцу для опыления собирают, когда пыльники созрели и начинают лопаться. Собранные пыльники раскладывают на бумаге в хорошо освещённом и прогреваемом месте. Высыпавшуюся пыльцу собирают в пробирки с ватными пробками.

Перед скрещиванием важно проверить жизнеспособность пыльцы. Наиболее простым и эффективным способом является проращивание пыльцы в подвешенных каплях 10 -20 % раствора сахарозы или на агаре. Число посеянных зерен в одной капле должно быть более 100 -200 штук. Температура проращивания 25 С. Полный учёт прорастания проводят через 12 часов в трёхкратной повторности [8].

1.2.3 Полиплоидия и мутагенез как методы селекции

Полиплоидия - это естественный процесс видо-, формообразования, ведущий к улучшению существующих и возникновению новых, более совершенных форм растений. При полиплоидии происходит увеличение числа хромосом в ядрах клеток.

Поиск естественных полиплоидов в природе - дело трудное и непредсказуемое. Искусственно вызванная полиплоидия, полученная методом индуцированного мутагенеза, дает возможность получать сорта с новыми признаками и свойствами, отсутствующими у исходных форм.

Для искусственного получения полиплоидов используют различные факторы воздействия: физические (температура, ионизирующие излучения), химические (колхицин, хлороформ, закись азота, супермутагены и др.) и механические (декапитация). По способу получения полиплоиды делятся на митотические, мейотические и зиготические.

У древесных растений наиболее трети всех родов имеют полиплоидные виды. У голосеменных древесных растений естественная полиплоидия наблюдается очень редко. Истинным полиплоидом является секвойя вечнозелёная, у которой клетки содержат 66 хромосом.

Следствием полиплоидии являются изменения в признаках и функциях растений. Изменяются интенсивность роста от карликовости до гигантизма, устойчивость против низких температур, длина вегетационного периода, содержание белков, алкалоидов и витаминов, устойчивость против заболеваний, размеры плодов, почек, листьев, стеблей, цветков [1].

Искусственная изменчивость при воздействии мутагенными факторами, или, мутагенами, называется индуцированным мутагенезом.

Мутагенные факторы применительно к лесным древесным породам делят на физические и химические. К основным физическим мутагенам относятся: радиация, температурные шоки, ультрафиолетовые лучи, ионизирующие излучения, лазерное излучение. Наибольшее количество мутаций вызывают гамма-лучи.

Химические мутагены вызывают преимущественно генные мутации, физические, генные и хромосомные [6].

Обработанный мутагенами материал используется далее или для скрещивания, или для посадки, прививки, посева. Организуются наблюдения за опытными и контрольными растениями. Ведется журнал селекции, где отмечаются все характеристики исходного материала. Перспективные гаметические и соматические мутанты могут быть сразу отобраны. В таких случаях они поступают на сортоиспытание.

Если же наряду с полезными мутанты несут отрицательные изменения, то их скрещивают с ценными видами или формами или повторно обрабатывают мутагенами, а затем уже производят отбор и испытание представляющих интерес мутантов [1].

лесной селекционный семеноводство плантация

1.2.4 Селекционная инвентаризация лесных насаждений

Инвентаризацию проводят на основе лесоустроительных материалов: проект организации развития лесхоза, пояснительной записки к проекту, таксационного описания, картографических материалов (планшеты и планы лесонасаждений).

Селекционную инвентаризацию проводят в спелых, приспевающих и средневозрастных естественных насаждениях определенных групп типов леса, в лесных культурах того же возраста, созданных из семян известного происхождения, высокопродуктивных культурах интродуцированных видов лесных растений и на селекционно-семеноводческих объектах [5].

Комплекс работы по селекционной инвентаризации состоит из двух этапов: рекогносцировочного обследования отобранных по лесоустроительным материалам насаждений и детального обследования (закладкой пробных площадей) отдельных, наиболее выдающихся по селектируемым признакам древостоев. Для рекогносцировочного обследования подбирают естественные насаждения, не подвергавшиеся приисковым, выборочным рубкам и представляющие наиболее распространенные в рассматриваемом лесорастительном районе типы леса. Обследование осуществляется путем прокладки маршрутных ходов по намеченным насаждениям из расчета 6-8 км на 1000 га площади.

При осмотре насаждений дается предварительная их оценка. После этого закладываются пробные площади в самых лучших насаждениях, для которых определяются основные таксационные и селекционные показатели. В последующем эти показатели служат критерием при отборе плюсовых, нормальных и минусовых насаждений данного региона. Для характеристики пробной площади по селекционным и статистическим требованиям достаточно перечета 150-200 деревьев.

Отобранные плюсовые деревья отмечают кольцом белой краски по окружности ствола шириной 10 см на высоте груди. На каждое плюсовое дерево составляется паспорт с описанием всех показателей и признаков. Селекционная оценка древостоев предусматривает выделение плюсовых, нормальных и минусовых насаждений. Кроме ширины и формы кроны, инвентаризация древостоев проводится по форме ствола, степени очищенности стволов от сучьев, смолопродуктивности, по качеству древесины и т.д.

Основное селекционное значение имеют плюсовые деревья, отбор которых в насаждениях проводится в соответствии с Указаниями…[6].

Плюсовые насаждения встречаются редко. Они должны обладать повышенными хозяйственными показателями по сравнению с другими рядом растущими в одинаковых условиях одновозрастными деревьями данного вида. Это самое лучшее дерево по продуктивности и хозяйственной ценности формы, выделенной в результате генетико-селекционного анализа популяции данного вида в определенных конкретных лесорастительных условиях. Они представляют большую ценность как источник самого высококачественного посевного и прививочного материала. Эти насаждения высших бонитетов с первоклассной деловой древесиной и без повреждений, являются заказниками, рубки главного пользования в них запрещены. В плюсовых насаждениях проводится тщательная инвентаризация с целью удаления всех малоценных деревьев и содействия росту и плодоношению лучших. Составляется карточка предварительного отбора (Приложение А). Заводится специальная учетная карточка. На каждое плюсовое дерево заводится специальный паспорт с подробной характеристикой насаждения (Приложение В). На плане указывается его местонахождение. Плюсовое насаждение в натуре оформляется как постоянный семенной участок, границы его точно отбиваются, устанавливается столб с указанием площади и номера участка. По Респулике Башкортостан плюсовых деревьев насчитывается 1297шт., а всего их - 36331шт. [6].

Нормальные насаждения - это насаждения высокой и средней продуктивности и устойчивости, хорошего и среднего качества для данных лесорастительных условий.

Минусовые насаждения - это насаждения низкой продуктивности, устойчивости и плохого качества для данных лесорастительных условий, содержащие значительный процент минусовых деревьев.

Конкретные придержки для выделения селекционных категорий деревьев и насаждений могут быть различными в зависимости от лесорастительной зоны, лесорастительных условий, биологических особенностей древесной породы, возраста, состояния насаждений и целей селекции [5].

2. Сохранение генофонда основных лесообразующих видов

2.1 Лесные генетические резерваты

Лесной генетический резерват представляет собой участок леса, типичный по своим фитоценотическим, лесоводственным и лесорастительным показателям для данного природно-климатического (лесосеменного) района, на котором сосредоточена ценная в генетико-селекционном отношении часть популяции вида, подвида, экотипа.

Резерваты выделяются с таким расчетом, чтобы охватить все типы леса данного вида в лесосеменном районе. Главное пользование на территории резервата исключается, поэтому в первую очередь резерваты следует выделять в заповедниках, природных национальных парках, лесах научного или исторического значения, других лесах I группы, где разрешены только рубки ухода и санитарные рубки. При этом категория защитности лесов не изменяется. При необходимости резерваты выделяют в лесах II и III групп. Если резерват выделяется в лесах, где было разрешено главное пользование, то изменяется группа лесов на I и категория защитности на «леса, имеющие научное или историческое значение» или «особо защитный участок леса».

Хозяйственная деятельность в резерватах направлена на сохранение генотипического состава и естественной динамики популяций и осуществляется в соответствии с требованиями, предъявляемыми к лесам, имеющим научное или историческое значение.

На резерват составляются паспорт, план лесонасаждений и привязка на схематической карте предприятия. В паспорте приводится адрес и вид, сведения о лесорастительных условиях района расположения предприятия, таксационное описание насаждений, сводные данные по насаждениям, селекционная характеристика древостоев, использование, защита и охрана. Паспорт хранится постоянно на предприятии, в управлении лесного хозяйства области (республики), зональной лесосеменной станции и научном учреждении, осуществляющем методическое руководство резерватом. На местах вывешиваются аншлаги, разъяснительные записи. Резерват заносится в паспорт обхода как объект особой охраны.

Резерваты выделяют в спелых, приспевающих, при необходимости в средневозрастных насаждениях на площадях: 500-1000 га (для всех видов ели и сосны обыкновенной), 200-500 га (для всех видов березы, сосны сибирской и корейской, кедрового стланика), 100-200 га (для всех видов дуба, бука, лиственницы, пихты, липы мелколистной, осины), менее 10 га (для видов с небольшим ареалом, представленных колками среди степей, в лесотундре, горах, экзотов). Редкие и исчезающие виды включаются в резерват полностью. Количество резерватов одного вида в одном лесосеменном районе должно быть не менее трех [1].

2.2 Архивы семян и пыльцы и клоновые архивы

Семенные архивы, или банки, - наиболее удобный способ сохранения генофонда лесных 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 [6].

Архивы клонов (АК) - одна из форм сохранения генофонда лесных пород плюсовых (элитных) деревьев, основным их назначением является концентрация в одном или нескольких пунктах и сбережение в виде вегетативного потомства плюсовых деревьев региона. Архивные клоны закладываются в лучших типах лесорастительных условий для соответствующих видов лесных древесных растений на участках, однородных по почвенным условиям и имеющих ровный рельеф. С целью гарантированного сохранения генотипов плюсовых деревьев от стихийных бедствий архивы клонов создают как минимум в двух пунктах соответствующего региона.

Архивы клонов создают по той же технологии, что и ЛСП-I, с несколько более густым размещением растений в рядах и между рядами. При этом клоны располагают рядами, желательно в двух повторностях.

Площадь АК зависит от числа имеющихся плюсовых деревьев, их представительства по количеству и схемы посадки. Каждый клон должен быть представлен в архиве не менее, чем 10 (20) растениями. Схема посадки зависит от породы: 5(3)Ч5(8) м. Для посадки отбирают лучшие экземпляры привитых растений. Желательно выращивать подвой из семян того же плюсового дерева, с которого будут браться черенки для прививок. АК может быть создан в первые три-пять лет после начала посадочных работ на ЛСП (цикл заготовки черенков с плюсовых деревьев), а затем постепенно расширен за счет вновь аттестованных плюсовых деревьев. При дополнении АК следует обеспечивать соблюдение первоначальной схемы размещения.

Архивы клонов используют также в качестве экспериментальных объектов при проведении контролируемых скрещиваний с целью оценки наследственных свойств плюсовых деревьев по СКС или ОКС. Кроме того, клоны оценивают по таким показателям, как форма кроны, сроки начала и окончания вегетации, особенности цветения и плодоношения, урожайность и качество семян, устойчивость к экстремальным погодным условиям, вредителям, болезням и т.д. Эти данные, наряду с результатами испытания семенных потомств плюсовых деревьев, необходимы для последующего отбора перспективных по комплексу признаков клонов с целью закладки ЛСП- II [5].

В отличие от сельскохозяйственных культур гибриды древесных видов, как правило, сохраняют гетерозис во втором поколении. Все эти и многие другие особенности лесных пород требуют применения в лесной селекции специфических методов, приемов, разработки новых подходов. На каждый клоновый архив заполняется паспорт. В нем указывается адрес, номер по Государственному реестру, площадь, число клонов, способ закладки, лесорастительные условия, характеристика клонов, меры ухода, охраны и защиты, целевое использование. Клоновые архивы отмечаются в натуре аншлагами, заносятся в паспорт обхода как особо охраняемый объект. Архивов клонов насчитывается 569,4 га, а в РБ - 14,2 га. [1].

2.3 Коллекционные культуры

Коллекционные культуры создаются во избежание потери ценного генофонда редких, исчезающих, плюсовых, элитных генотипов местных и интродуцированных видов растений. Под коллекционные культуры подбирают участки с благоприятными для вида лесорастительными условиями, удаленные от промышленных предприятий и сельхозугодий, где используются химикаты.

Лучше иметь на участке питомник и коллекции растений в составе трех отделений: потомства плюсовых деревьев, потомства отдельных уникальных деревьев, потомства редких, исчезающих и уникальных популяций. Потомство отдельных деревьев должно быть представлено не менее 100 особями. В популяциях случайной выборкой отбирают 50-100 растений. От каждого растения выращивают минимум 100 потомков.

Коллекционные культуры оформляются в натуре аншлагами и предупредительными надписями, заносятся в паспорт обхода как участок особой охраны. На них заполняют паспорт, альбом, книгу учета. В паспорте указываются адрес участка, характеристика лесорастительных условий, данные участка по отдельным видам растений, селекционно-генетическая характеристика, меры по охране, защите, уходу и использованию. В альбоме приводится конфигурация участка и его отделений, привязка к квартальной сети и другим ориентирам. Книга учета коллекционных культур содержит сведения о подготовке площади, обработке почвы, качестве семян, посадочном материале, способе посева или посадки, уходах, приживаемости, особенностях роста и т.д. [1].

Условия выращивания коллекционных культур такие же, как и для производственных культур. Коллекционные культуры оформляются в натуре аншлагами и предупредительными надписями, заносятся в паспорт обхода как участок особой охраны. На них заполняются паспорт, альбом, книга учёта. В паспорте указываются адрес участка по отдельным видам растений, селекционно-генетическая характеристика, меры по охране, защите, уходу и пользованию. В альбоме приводится конфигурация участка и его отделений, привязка к квартальной сети и другим ориентирам. Книга учёта коллекционных культур содержит сведения о подготовке площади, обработке почвы, качестве семян, посадочном материале, способе посева или посадке, уходах, приживаемости, особенностях роста и т.д.

2.4 Методы сохранения генофонда

В настоящее время в общественном развитии набирают значительного влияния два направления - гуманизация и экологизация всех сфер жизнедеятельности человека. Первое тесно связано с повышением роли культуры в жизни общества, что оправдывает и рассмотрение природы как явления культуры, культурно-исторического феномена, т.е. "аккультизацию" природы. Второе направление обуславливает необходимость учета природных процессов в общественном развитии, в том числе и в развитии культуры, что означает своеобразную ее "натурализацию", "приобщение" культурных процессов к природным закономерностям и взаимосвязям.

Заповедники - 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.

Национальные и природные парки особенно важны, так как в них ограничена хозяйственная деятельность и, следовательно, естественный генофонд сохраняется со всеми его вариациами.

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).

Ботанические сады, дендрологические парки и дендрарии - как объекты сохранения лесных генных ресурсов менее важны, поэтому занимают меньшую 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 учёных и научно-исследовательских целей [11].

3. Плюсовые и элитные деревья и насаждения

В соответствии с основным направлением отбора по повышению продуктивности по массе и качеству стволовой древесины учитывают три признака дерева: силу роста, качество ствола, состояние плодоношения.

Деревья разделяют на три основные селекционные категории: плюсовые (наилучшие), нормальные (хорошие и средние), минусовые (плохие). Основное коллекционное значение имеют плюсовые деревья.

Плюсовые деревья - это деревья, значительно превосходящие по одному или комплексу хозяйственно ценных признаков и свойств окружающие деревья одного с ними возраста и фенологической формы, растущие в тех же условиях.

В начале при селекционной инвентаризации насаждений производят предварительный отбор высококачественных деревьев - кандидатов в плюсовые деревья. Составляется карточка предварительного отбора [приложение А].

Плюсовое дерево - это самое лучшее дерево по продуктивности и хозяйственной ценности формы, выделенной в результате генетико-селекционного анализа популяции данного вида в определенных конкретных лесорастительных условиях.

Плюсовые деревья должны обладать повышенными хозяйственными показателями пои сравнению с другими рядом растущими деревьями. В обширных естественных ареалах у видов лесообразователей меняется доля участия ценных форм в общем составе древостоев и сочетание в них морфологических и хозяйственных признаков. Поэтому критерии для выделения плюсовых деревьев конкретизируются в зависимости от внутривидовой таксономии данной древесной породы. Общее при этом является то, что критерием для выделения насаждений определенной селекционной категории будет для участия в них плюсовых деревьев, выделенных в данных лесорастительных условиях.

Плюсовое дерево должно значительно превосходить соседние деревья по росту и диаметру и, в конечном счете, по массе древесины. При обязательной одновозрастности и одинаковой площади питания с рядом растущими одновидовыми экземплярами они должны иметь высокий прирост в высоту и по диаметру, хорошее самоочищение от тонких сучьев, без наростов на стволе, полнодревесный и прямой ствол, устойчивость к болезням. Высота плюсового дерева на 15-20 % выше средней высоты насаждения, а диаметр на 30-35%. это деревья без каких-либо повреждений и пороков с полной сглаженностью мест старых мутовок.

Плюсовые деревья, показавшие при семенном размножении высокий уровень наследования хозяйственно ценных признаков и свойств, выделяются в группу элитных деревьев. Отбор элитных деревьев, проверенных по потомству, соответствует индивидуальному отбору сельскохозяйственных растений, т.е отбору по генотипу.

На каждое плюсовое дерево заводится специальная учетная карточка, в которой дается порядковый номер и подробная характеристика его, окружающих деревьев и всего насаждения, а также план местонахождения плюсового дерева с увязкой просек и дорог.

Плюсовые насаждения - это самые высокопродуктивные, высококачественные и устойчивые для данных лесорастительных условий насаждения. Плюсовые насаждения выделяют как семенные заказники; в расчетную лесосеку их включают с целью выделения плюсовых деревьев в плюсовых насаждениях проводят сплошную подеревную селекционную инвентаризацию или закладывают пробные площади.

Отбор плюсовых насаждений имеет цель лучшего сохранения генофонда. Плюсовые насаждения отбирают в основном в средневозрастных, приспевающих спелых высокобонитетных древостоях естественного происхождения. При отборе плюсовых насаждений производят сплошной перечет деревьев или закладывают пробные площади. Основными критериями при отборе плюсового насаждения является процентное соотношение,0 с одной стороны, плюсовых деревьев и нормальных деревьев, с другой - минусовых деревьев.

Признаки, по которым отбирают плюсовые деревья, определяются конечными целями селекции. Плюсовые деревья подразделяются на следующие основные категории: а) высококачественные (качество ствола и древесины поставлены на первое место); б) высокопродуктивные (по массе); в) комбинированные (сочетающие быстроту роста, объем и качество ствола).

При селекции на повышение продуктивности и качества лесов деревья в категорию плюсовых отбирают в основных типах лесорастительных условий, в первую очередь в плюсовых насаждениях. Они должны отличаться хорошим приростом, прямоствольностью, полнодревесностью, хорошим очищением стволов от сучьев, хорошим зарастанием сучьев, отсутствием пороков, равномерно развитой кроной со сравнительно тонкими ветвями, устойчивостью к неблагоприятным факторам среды, вредителям болезням и отсутствием значительных механических повреждений.

На каждое плюсовое дерево составляется паспорт [приложение В].

Плюсовые насаждения - наиболее продуктивные, высококачественные насаждения с максимальным для данных лесорастительных условий участием в составе древостоя плюсовых и лучших деревьев и минимальным - минусовых.

Основная цель отбора плюсовых насаждений - сохранение лучшего генофонда. Плюсовые насаждения отбирают в основном в средневозрастных, приспевающих и спелых высокобонитетных древостоях естественного происхождения (реже - искусственного).

3.1 Частная селекция березы повислой

Род Betula L. Включает в себя многочисленные виды, которые по занимаемой площади стоят на третьем месте после лиственницы и сосны. Являясь одной из пород лесообразователей, она относится к ценным лиственным породам, и находит широкое применение в качестве сырья для разных отраслей промышленности.

Древесина березы без ядра, крепкая, упругая, средне-твердая, белая с желтоватым или розоватым 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.

Кроме 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.

Береза повислая (B. pendula Roth)

Это дерево является важнейшим образователем березовых формаций в лесах нашей страны. Ее ареал охватывает обширную территорию всей лесной зоны Европы, Западной и Центральной Сибири. Северная граница его достигает на Кольском полуострове 69?с.ш., далее проходит по берегам Белого моря до границы лесотундры, на юге - до степной зоны. Кроме этого, береза повислая встречается в Крыму и на Кавказе. Восточной границей ее ареала являются Байкал и бассейн Лены [5].

Береза повислая чаще всего растет на возвышенных местах, на хорошо дренированных почвах. Она обычно доминирует в снытьевых, разнотравных, травяно-зеленомошных и липняковых типах леса. Природные условия Южного Урала в пределах РБ благоприятны для происрастания лесной растительности, том числе и для березовых лесов, где она является породой-пионером и играет важную роль в лесообразовательном процессе.

Береза повислая - однодомное листопадное дерево со стройным стволом до 30 м высотой и диаметром до 120-150 см, живет до 120 лет. Кора гладкая белая, у основания глубокотрещиноватая, которая начинает формироваться с 15-летнего возраста. Крона ажурная, со свисающими ветвями. Молодые побеги густо покрыты бородавками. Листья яйцевидно-ромбические, почти треуголные с двоякоострозубчатым краем, с 6-8 парами жилок. Длина листа 3,5-7 см. Цветы собраны в сережки. Плод - односемянный орешек, продолговато-эллиптической формы. Крылышки в 2-3 раза шире орешка. Вес 1000 шт. семян колеблется от 0,17 до 0,20 г. Выход семян составляет 35% от веса сережек [9].

Береза повислая относится к наиболее светолюбивым породам, считается пионером леса: первая заселяет гари и вырубки. Она может расти на сухих песчаных и каменистых почвах, чаще на возвышенных местах. Береза зимостойка. Лучшие насаждения она образует на легкосуглинистых почвах, не переносит близости грунтовых вод. Береза - одна из самы х быстрорастущих отечественных лесообразующих пород. Древесина березы без ядра, крепкая, упругая, средне-твердая, белая с желтоватым или розовым оттенком, хорошо полируется. Она широко используется в мебельной промышленности, в производстве лыж, а также как доска стлолярная.

Эксплуатационная зрелость березовых насаждений наступает в 40-60 лет. Селекционная инвентаризация и отбор плюсовых деревьев и насаждений проводится по общим правилам. На 1 января 2000г. по данным «Центрлессема» выделено 449 плюсовых деревьев березы повислой в Костромской, Самарской, Ульяновской, Оренбургской, Свердловской, Челябинской, Новосибирской, Омской, Тюменской областях и республике Башкортостан. Плюсовые насаждения березы повислой в нашей стране занимают площадь равную 149 га. На этой базе для снабжения хозяйств высококачественными семенами сформированы ПЛСУ (37,8 га), а также созданы ЛСП (5,2 га).

Береза легко размножается семенами. Их собирают во время массового лета (для европейской части России - август месяц). Семена собирают с плюсовых деревьев, ПЛСУ и ЛСП. Для повислой березы рекомендуют проводить посев осенью (свежесобранными семенами) или весной, а также после стратификации при 0-5?С в течение 1-2 месяцев. Посев проводят в рыхлую почву легкого механического состава. Семена высевают тонким слоем, слегка присыпая смесью перегноя с речным песком. Глубина заделки не более 0,5 см. Норма высева не более 2-4 г на 1 мІ. Успехи выращивания березы зависит от агротехники ее выращивания. Необходимо следить за влажностью почвы.

Быстрорастущие растения из посевного отделения можно пересаживать на постоянную лесокультурную площадь в 1-2-летнем возрасте. Медленно растущие растения высаживают на постоянную площадь в 3-5-летнем возрасте. Дальнейший уход за ними проводят в зависимости от целевого назначения.

Как было сказано выше, береза легко размножается семнами, но при создании семенных плантаций используют прививки. Лучшие способы прививки березы - окулировка, вприклад сердцевиной на камбий, врасщеп, в боковой зарез, аблактировкой. В качестве подвоя для березы пушистой и повислой можно использовать оба вида берез. Подвой выращивают в теплицах на специальных субстратах в полиэтиленовых цилиндрах. Иногда используют самосев березы. Возраст подвоев 2 года. В качестве привоя используют черенки с 1-2-летнего побега. Оптимальные сроки прививки черенков весна, через 2-3 недели после окончания сокодвижения. Продолжительность прививочных работ около месяца в средней полосе и до двух недель на юге. Окулировку проводят в августе. После прививки саженцы доращивают один сезон, а затем высаживают на плантации.

Плантации березы повислой необходимо закладывать на легких суглинистых и супесчаных свежих слабооподзоленных почвах, на возвышенных, не переувлажненных местах в условиях свежих суборевых и сураменевых типов леса.

Семенные плантации создаются аллеями с размещением деревьев в ряду 2,5-3 м и между рядами от 6 до 10 м в зависимости от лесорастительной зоны и почвенно-гидрололгических условий. При загущенных посадках (1,0х0,5) или (1,5х1,5) зачастую плодоношение отсутствует. При создании плантаций II и III порядков, кроме вышеуказанных условий, необходимо выбрать место для них с учетом фоновой пыльцы, величина которой не должна превышать 20%.

При уходе за прививками выше места срастания оставляют на подвое 2-3 молодые укороченные ветки, которые в дальнейшем удаляют. Привитые березы цветут и плодоносят на 2- или 3-й год. Количество и качество семян зависит от условий опыления (температуры, влажности, направления ветра и др.), а также от соотношения на плантации клонов мужского и женского типов.

Как видно из вышеизложенного, виды березы очень различаются по интенсивности селекционных работ с ними. Наиболее обстоятельные селекционные работы проведены с березой повислой. Однако и у этой породы они относятся, в основном, к изучению формового разнообразия. Характер наследования этих форм изучен слабо. Опыты по гибридизации не доведены до получения взрослых растений и выведения перспективных сортов. Тем не менее селекционная инвентаризация березняков страны позволяет ученым рекомендовать создание специализированных хозяйств на березу [5].

На Южном Урале, в территориальных границах РБ, изучение изменчивости признаков коры и внутривидовой структуры березы повислой проводилось в пяти естественных популяциях, располагающихся в различных природных зонах региона: зилаирская, авзянская, учалинская, калтасинская, уфимская. Объектами исследований являлись спелые одновозрастные березовые насаждения I и II класса бонитета, происрастающие в снытьевых и снытьево-костяничниковых типах леса и лесорастительных условиях В2-С2 (табл. 1).

Таблица 1 Лесоводственно-таксационная характеристика насаждений березы повислой (класс бонитета I-II)

Популяция	Возраст, лет	Средняя высота, м	Средний диаметр, см	Тип леса	Тип лесораст. условий	Число учтенных деревьев, шт.
Зилаирская	56	24,3	24,2	Сн	С2	276
Авзянская	60	19,3	20,4	Сн.к.	С2	135
Учалинская	55	19,8	22,0	Зл	В2	269
Калтасинская	60	24,5	30,3	Сн	С2	126
Уфимская	65	24,6	25,5	Сн	С2	144

Анализ изменчивости количественных признаков у березы повислой, в целом для вида, позволил установить следующие закономерности: толщина долей коры в насаждениях неодинакова и варьирует от1,46±0,11см до 2,69±0,13 см. Коэффициент изменчивости данного признака колеблется от 35,6% до 47,6%. По средним величинам толщины коры(t) деревья березы повислой объединялись в 3 группы: t1=1,46 см, t2=1,98 см, t3=2,15 см [10].

4. Лесосеменные плантации

4.1 Общая характеристика лесосеменных плантаций

Лесосеменные плантации (ЛСП) предназначены для массового получения в течение длительного времени ценных по наследственным свойствам семян местных и интродуцированных лесных пород.

Основными критериями эффективности ЛСП является их урожайность (семенная продуктивность), посевные качества и наследственные свойства получаемых семян. ЛСП создают по специально разработанным проектам в соответствии с действующими руководящими документами. В настоящее время это: ОСТ 56-74-96 «Плантации лесосеменные основных лесообразующих пород. Основные требования» и «Указания по лесному семеноводству в Российской Федерации» (2000 г.). Если площадь плантации составляет более 50 га и более, проекты разрабатывает проектно-изыскательский институт «Росгипролес». При меньшей площади проекты могут разрабатывать и специализированные по семеноводству лесохозяйственные и научно исследовательские учреждения [6].