Введение

Стратегия устойчивого роста и развития лесного комплекса предполагает достижение базовых показателей непрерывного и неистощительного лесопользования, всестороннее повышение его эффективности [5]. Неотъемлемой частью системы проводимых в связи с этим мероприятий выступает эффективное и научно обоснованное лесовосстановление при диверсификации породного состава [1, 2]. Лиственница сибирская (Larix sibirica Ledeb.) является одной из хозяйственно значимых древесных пород на территории Российской Федерации [7, 15, 20, 21]. Ее ареал расположен преимущественно в континентальных горных районах Южной Сибири [7], характеризующихся невысокой влажностью, а также в Центральной России [20, 21]. Насаждения лиственницы сибирской составляют примерно 14 % всех лиственничных лесов страны, которые занимают 278 млн га, или около 40 % всей лесопокрытой площади [3, 17-19]. На территории Нижегородской области она произрастает на юго-западной границе своего естественного распространения, в Варнавинском, Воскресенском, Краснобаковском и Ковернинском административных районах, где порода преимущественно входит в состав смешанных насаждений, в Сокольском - в естественных условиях [11, 16]. Ее насаждениями занято 15 тыс. га. Выращивание лиственницы сибирской в указанном регионе весьма перспективно. Исключительно высокие показатели имеют лесные культуры, размещенные в Богородском лесничестве на светло-серой лесной почве [12]. Как показал многолетний опыт, лиственница сибирская представляет значительный интерес для повышения результативности искусственного лесовосстановления, а также для обогащения растительных ресурсов [11, 13].

Уникальный комплекс полезных свойств, широкое применение в различных типах искусственных насаждений, высокая устойчивость к неблагоприятным факторам среды делают лиственницу объектом разносторонних научных изысканий во Франции [25], Румынии [32, 36], Южной Корее [31], США [37], Польше [23, 33], Чехии [28], Италии [22, 34], Швеции [35]. При этом спектр реализуемых направлений исследований достаточно широк: генетическая изменчивость [32, 35], варьирование признаков шишек [23, 36], контролируемое опыление [25], химизм корневых систем [30], экологические реакции и выживание [33], фенология хвои [34], лесовосстановление и особенности прорастания семян [26, 29]. Весьма активно ведется интродукция представителей рода лиственница [27, 31], и в данном контексте порода также является предметом пристального внимания [24]. К сожалению, в настоящее время несмотря на солидный потенциал хозяйственного применения лиственница сибирская в Нижегородской области практически не используется при лесовосстановлении и лесоразведении.

Цель исследования - проведение сравнительной оценки таксационных показателей лесных культур лиственницы сибирской на территории Нижегородской области для определения эффективности ее введения в состав искусственных насаждений различных целевого назначения и конструкций.

Объекты и методы исследования

Объектом исследований служили участки лесных культур общего назначения, заложенных в 1958 г. на территории Богородского участкового лесничества Нижегородской области. Густота посадки 5000 шт./га. Культуры были созданы на вырубках по бороздам 2-летними сеянцами. Семена для их выращивания были получены из Красноярского края. Рельеф участков ровный, почва относится к светло-серой лесной. Согласно действующему лесорастительному районированию, обследованная территория входит в зону хвойно-широколиственных (смешанных) лесов европейской части России, включена в лесной район европейской части Российской Федерации (3-й лесорастительный район). Сведения об этих участках приведены в табл. 1.

Согласно данным табл. 1, условия произрастания на опытных участках имеют много общих черт: одинаковый тип лесорастительных условий, близкие координатные позиции, единые или сходные типы леса.

Методологической основой рабочих методик служил принцип единственного логического различия, что соответствует общепринятым требованиям. Работа выполнялась полевым стационарным методом. Характеристика культур лиственницы давалась по результатам натурного обследования участков. Пробные площади закладывали в соответствии с действующим отраслевым стандартом. Диаметр ствола на высоте 1,3 м определяли мерной вилкой по 1-сантиметровым ступеням, высоту - высотомером SUUNTO с точностью ±0,5 м, расстояние от поверхности почвы до живого и мертвого сучка - лазерным дальномером (Stabila d 76855) с точностью ±1 см. Все таксационные показатели устанавливали при сплошном перечете главной породы, древостой которой образовал отдельный элемент леса в составе лесных культур. Статистическую обработку первичной лесоводстве иной информации выполняли по общепринятым методическим схемам [6]. Оценку степени изменчивости анализируемых признаков давали по шкале С.А. Мамаева [13]. Вычисления вели в электронных таблицах Excel.

Результаты исследования и их обсуждение

При натурном обследовании участков лесных культур были установлены их основные лесоводственно-таксационные характеристики (табл. 2).

Как видно из табл. 2, ряд характеристик обследованных насаждений имеет много общего: являясь весьма продуктивными согласно показателям бонитета, они обладают сходной полнотой. Кроме того, в каждом из них наблюдается первый ярус, сформированный главной породой, и зафиксирован почти одинаковый возраст. Только на участке 3 возраст насаждений выше (69 лет), чем на участках 1 и 2 (54 года). Удалось обнаружить определенные различия:
породный состав обследованных насаждений неодинаков. Отличается и их общий запас: на участке 1 - 33 м^э, на 2 - 80 м’, на 3 - 76 м’. Обращает на себя внимание формирование типов леса: лиственничные насаждения на всех участках, согласно таксационным описаниям, вошедшим в материалы лесоустройства, отнесены к «соснякам».

Количественная оценка состояния древостоя на участках обследованных лесных культур представлена в табл. 3.

Примечания. 1. СКО - среднеквадратическое отклонение; шах - максимальное значение анализируемого показателя; шіи - минимальное значение анализируемого показателя; А_11т - размах изменчивости, или диапазон значений анализируемого показателя; ±ш - ошибка репрезентативности выборочного среднего (абсолютная ошибка); С_ѵ. % - коэффициент изменчивости значений анализируемого показателя; t - критерий достоверности; Р - точность опыта, или относительная ошибка. 2. Признак 1 - высота ствола, м; 2 - диаметр ствола на высоте 1.3 м. см; 3 - расстояние до 1-го мертвого сучка, см; 4 - расстояние до 1-го живого сучка, м; 5 - диаметр кроны С-Ю. м; 6 - диаметр кроны В-3, м; 7 - протяженность живой части кроны, м; 8 - площадь поперечного сечения ствола, м²; 9 - отношение высоты ствола к площади его поперечного сечения (напряженность роста).

Данные табл. 3 свидетельствуют, что параметры ствола весьма неоднородны. Абсолютный максимум диаметра на участке 1 (46 см) превышает абсолютный минимум на этом участке (12 см) в 3,83 раза; на участке 2 (50 см против 14 см) - в 3,57 раза; на участке 3 (42 см против 20 см) - в 2,1 раза. Аналогичные лимиты высоты ствола на участке 1 различались в 1,89 раза, на участках 2 и 3 - в 1,78 раза. Изменчивость диаметра на участках 1 и 2 относится к среднему уровню по шкале Мамаева (1: С_ѵ = 20,33 %: 2: С,. = 17,74 %), на участке 3 - к низкому (Су — 15,26 %). Варьирование высоты ствола на всех трех участках слабовыраженное, имеет весьма близкие по величине оценки и относится к низкому уровню шкалы Мамаева (1: С_ѵ= 13,72 %; 2: С_ѵ= 12,82 %; 3: С_ѵ= 14,76 %). Изменчивость площади поперечного сечения на участке 1 - высокая (С_ѵ — 41,26 %), на участках 2 и 3 - повышенная (С_ѵ — 34,01 %; С_ѵ — 30,01 % соответственно). Наиболее подвержено изменчивости расстояние до первого мертвого сучка кроны (1: С_ѵ — 61,70 % (очень высокий уровень); 2: С_ѵ — 56,54 % (очень высокий уровень); 3: С_ѵ = 41,73 % (высокий уровень)).

Полученные в ходе статистической обработки данные вполне достоверны: t-критерий заметно превосходит табличный минимум значений (в нашем случае на 5 %-м уровне значимости t — 1,96), а оценки точности опыта (?) не превышают критический 5 %-й порог.

Материалы табл. 2 и 3 дают представление о том, что возраст и линейные параметры ствола (высота и диаметр) находятся в заметной положительной взаимозависимости: с увеличением возраста повышаются и диаметр, и высота. Это замечание позволяет предположить, что рассматриваемые насаждения лиственницы продолжают формировать качественный и продуктивный древостой в данных условиях, что в целом согласуется с общепринятыми представлениями о возрастной динамике таксационных показателей [4, 14]. Также нами установлена связь между породным составом и общим запасом обследованных насаждений. Так, на участке 2, в составе древостоя которого присутствует береза, стволовой запас больше, чем на участке 3, который по площади превосходит участок 2. Аналогичные сведения приведены в работе В.В. Костышева [8], отмечавшего, что участие в составе лиственничного древостоя примеси березы способствует повышению очищаемости ствола главной породы от сучьев (расстояние до первого мертвого и живого сучка), снижая сбежистость.

Важным итогом наблюдений выступает обнаруженное принципиальное соответствие сложившихся в Нижегородской области экологических условий биологическим особенностям лиственницы сибирской. Необходимо подчеркнуть, что в рассматриваемом случае она является экзотом [11], а отмеченный факт определил успех ее интродукции. Поскольку у всех обследованных насаждений установлен высокий бонитет, то тип лесорастительных условий, в которых они сформировались (на опытных участках представлены свежие сугрудки С 2), может быть признан наиболее предпочтительным для создания в регионе культур данной древесной породы.

Культуры лиственницы создавались при уже сформировавшемся типе леса, который относится к сосновым насаждениям, вследствие чего лиственница по результатам лесоустройства была отнесена к «соснякам» [11]. При этом известно, что в границах естественного ареала она формирует лиственничные типы леса, например: в Карелии - лиственнично-еловые кисличные типы леса [7], в Нижнем Приангарье - лиственничники травяной группы типов леса [9].

Одним из немаловажных фактов является зафиксированная нами зависимость варьирования анализируемых признаков от возраста: с его
увеличением их изменчивость снижается. Наиболее контрастно это проявилось на участке 3, где коэффициент вариации по всем таксационным показателям древостоя в возрасте 69 лет, за исключением высоты ствола, ниже, чем на участках 1 и 2, на которых возраст насаждений составляет 54 года. Аналогичные сведения приведены в работах Н Н Кулаковой [10]: при исследовании лиственницы сибирской в Нижнем Приангарье Красноярского края ею было замечено, что с увеличением класса возраста дисперсия многих параметров становится меньше и, как следствие, точность опыта возрастает.

Заключение

Результаты исследований позволяют сделать вывод об удовлетворительном состоянии и хорошей продуктивности лесных культур лиственницы сибирской в зоне проведения научной работы. Почвенноклиматические параметры региона и принятая агротехника создания лесных культур способствуют формированию высокобонитетных насаждений указанной древесной породы. В целом условия, в которых были созданы лесные культуры лиственницы сибирской на обследованных участках, подходят для закладки таких искусственных насаждений. Их породный состав позволил сформировать насаждения, способные успешно выполнять защитные, санитарно-гигиенические и рекреационные функции, а в перспективе - служить источником ценного древесного сырья.

Таким образом, сравнительная оценка таксационных показателей лесных культур лиственницы сибирской и ее биологического состояния в условиях переброски семенного материала в Нижегородскую область показала, что полученные результаты могут найти применение в лесовосстановлении при проектировании и создании в этом регионе искусственных насаждений широкого спектра форм хозяйственного использования.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ / REFERENCES

1. Бессчетнова Н.Н. Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris). Селекционный потенциал плюсовых деревьев. Saarbracken: Lap Lambert Academic Publishing. 2011. 412 c. [Besschetnova N.N. Scots Pine (Pinus sylvestris L.). Plus Trees Breeding Potential. Saarbrücken. Lap Lambert Academic Publishing. 2011. 412 p.].


2. Бессчетнова H.H., Бессчетное В.П. Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris). Морфометрия и физиология хвои плюсовых деревьев. Н. Новгород: Нижегор. гос. с.-х. акад.. 2014. 368 с. [Besschetnova N.N.. Besschetnov V.P. Scots Pine (Pinus sylvestris LJ. Morphometries and Phvsiology of Plus Tree Needles. Nizhny Novgorod. NNSAA Publ.. 2014. 368 p.].


3. Бобров Е.Б. История и систематика лиственниц: доложено на двадцать пятом Комаровском чтении 12 окт. 1970 г. Л.: Наука. Ленингр. отд-ние. 1972. 96 с. [Bobrov E.G. History and Taxonomy of Larch Trees'. Reported at the 25th Komarov Readings on October 12. Leningrad. Nauka Publ.. 1972. 96 p.].


4. Верхунов П.М., Черных В.Л. Таксация леса. Йошкар-Ола: МарГТУ. 2007. 395 с. [Verkhunov Р.М.. Chernykh V.L. Forest Valuation. Yoshkar-Ola. MarSTU Publ.. 2007. 395 p.].


5. Государственная программа Российской Федерации «Развитие лесного хозяйства» на 2013-2020 годы: утв. распоряжением Правительства Российской Федерации от 28 декабря 2012 г. № 2593-р // Собр. законодательства Российской Федерации. 2013. № 2. 230 с. Режим доступа: http://www.nbchr.ru/PDF/042 oos.pdf (дата обращения 17.09.13). [State Program of the Russian Federation “Development of Forestry” for 2013-2020: Approved by the Order of the Government of the Russian
   Federation Dated December 28. 2012 No. 2593-p. Corpus of Legislation of the Russian Federation. 2013, no. 2. 230 p.].


6. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта с основами статистической обработки результатов исследований. 5-е изд., доп. и перераб. М.: Агропромиздат. 1985. 351 с. [Dospekhov В.A. Field Study Technique with the Basics of Statistical Processing of Research Results. AgropromizdatPubl.. 1985. 351 p.].


7. Дылис H.B. Лиственница Восточной Сибири и Дальнего Востока. Изменчивость и природное разнообразие. М.: Изд-во АН СССР. 1961. 210 с. [Dylis N.V. Larch from Eastern Siberia and the Far East. Variability and Natural Diversitv. AN SSSR Publ.. 1961. 210 p.].


8. Кищенко II.T. Лиственница сибирская на западной границе ареала // Принципы экологии. № 2. С. 55-65. [Kishchenko 1.1. Siberian Larch on the Western Edge of Its Area. Principy ekologii [Principles of the Ecology], 2015, no. 2, pp. 55-65]. DOI: 10.15393/il.art.2015.4142


9. Костышев В.В. Сравнительный рост культур сосны и лиственницы в типе леса сосняк травяной // Научное творчество молодежи - лесному комплексу России: материалы X Всерос. науч.-техн. конф, студентов и аспирантов и конкурса по программе «Умник». Ч. 2. / под ред. С.В. Залесова [и др.]. Екатеринбург: УГЛТУ, 2014. С. 74-76. [Kostyshev V.V. Comparative Growth of Pine and Larch Plantations in the Grassy Pine Forest Type. Scientific Work of Youth to the Forest Complex of Russia: Proceedings of the 10th All-Russian Scientific and Technical Conference of Students and Postgraduate Students and the Competition within the Program “Umnik". Part 2. Yekaterinburg, UGLTU Publ.. 2014, pp. 74-76].


10. Кулакова H.H. Динамика таксационных показателей модальных древостоев лиственницы сибирской в Нижнем Приангарье // Вести. КрасГАУ. 2017. № 6(129).


11. 155-160. [Kulakova N.N. Dynamics of Forest Inventory Indices of Modal Forest Stands of Siberian Larch in the Lower Angara Region. Vestnik KrasGAU [The Bulletin of KrasGAU], 2017. no. 6(129). pp. 155-160].


12. Куприянов H.B. Опыт выращивания лиственницы в культуре в Горьковской области // Изв. вузов. Леси. жури. 1969. № 1. С. 39—43. [Kupriyanov N.V. Practice of Growing Larch in Culture in the Gorky Region. Lesnov Zhurnal [Russian Forestry Journal], 1969, no. 1, pp. 39-43].


13. Куприянов H.B., Веретенников С.С., Шишов В.В. Леса и лесное хозяйство Нижегородской области. Н. Новгород: Волго-Вят. кн. изд-во. 1995. 348 с. [Kupriyanov N.V.. Veretennikov S.S.. Shishov V.V. Forests and Forestry of the Nizhny Novgorod Region. Nizhny Novgorod. Volgo-Vyatskoye knizhnoye izdatel’stvo. 1995. 348 p.].


14. Логунов Д.В. Экологические особенности роста и развития представителей рода лиственница (Larix) в условиях антропогенных ландшафтов Нижегородской области: дне. ... канд. биол. наук. Н. Новгород. 2002. 287 с. [Logunov


15. Ecological Features of Growth and Development of Representatives of the Genus Larch (Larix Mill.) in the Conditions of Anthropogenic Landscapes of the Nizhny Novgorod Region'. Cand. Biol. Sei. Diss. Nizhny Novgorod. 2002. 287 p.].


16. Мамаев C.A. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений. М.: Наука. 1973. 284 с. [Mamayev S.A. Forms of Intraspecific Variability of Woody Plants. Nauka Publ.. 1973. 284 p.].


17. Мелехов II.С. Лесоведение. M.: МГУЛ, 2004. 398 c. [Melekhov I.S. Forest Science. Moscow, MGUL Publ., 2004. 398 p.].


18. Мельник П.Г, Карасев H.H. Географическая изменчивость лиственницы в фазе приспевания // Вести. МГУЛ-Лесн. вести. 2012. № 1. С. 60-74. [Melnik P.G.. Karasev N.N. Geographic Variation of Larch at the Premature Stage. Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo universiteta lesa -Lesnoy vestnik [Forestry Bulletin], 2012, no. 1. pp. 60-74].


19. Милютин Л.Н. Биоразнообразие лиственниц России // Хвойные бореальной зоны. Выи. 1. С. 6-9. [Milyutin L.I. Biodiversity of Larch in Russia. Hvojnye boreal hoj zony [Conifers of the boreal area]. 2003, iss. 1. pp. 6-9].


20. Никитин К.Е., Швиденко А.З. Методы и техника обработки лесоводственной информации. М.: Леси, пром-сть. 1978. 272 с. [Nikitin К.Е.. Shvidenko A.Z. Methods and Technique for Processing Silvicultural Information. Lesnaya promyshlennost’ Publ.. 1978. 272 p.].


21. Сукачев B.H. К истории развития лиственниц // Леси, дело: сб. ст. / под ред. проф. М.Е. Ткаченко. Л.; М.: Новая деревня. 1924. С. 12-44. [Sukachev V.N. On the History of the Development of Larch Trees. Forestry: Collection of Academic Papers. by Prof. ME. Tkachenko. Leningrad. Novaya derevnya Publ.. 1924. pp. 12—44].


22. ТимофеевВ.П. Лиственница в культуре. М.; Л.: Гослестехиздат. 1947. 296 с. [Timofeyev V.P. Larch in Culture. Goslestekhizdat Publ.. 1947. 296 p.].


23. Яблоков A.C Культура лиственницы и уход за насаждениями. М.: Гослестехиздат. 1934. 128 с. [Yablokov A.S. Larch Plantations and Care of Them. Goslestekhizdat Publ.. 1934. 128 p.].


24. Anfodillo T. Rente S.. Carraro . Furlanetto L.. Urbinati C.. Carrer M. Tree Water Relations and Climatic Variations at the Alpine Timberline: Seasonal Changes of Sap Flux and Xylem Water Potential in Larix decidua Miller. Picea abies (L.) Karst, and Pin us cembra L. Annals of Forest Science. 1998. vol. 55. no. 1-2. pp. 159-172. DOI: 10,1051/forest: 19980110


25. Aniszewska M. Analysis of Opening Cones of Selected Coniferous Trees. Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Series: Agriculture. no. 55. pp. 57- 64.


26. Badalotti A.. Anfodillo T.. Grace J. Evidence of Osmoregulation in Larix decidua at Alpine Treeline and Comparative Responses to Water Availability of Two Co-occurring Evergreen Species. Annals of Forest Science. vol. 57. no. 7. pp. 623-633. DOI: 10.1051/forest:2000146


27. Bonnet-Masimbert M.. Päques L.E.. Baldet P.. Philippe G. From Flowering to Artificial Pollination in Larch for Breeding and Seed Orchard Production. The Forestry Chronicle. vol. 74. no. 2. pp. 195-202. DOI: 10,5558/tfc74195-2


28. Clausen J.. Kozlovsky T.T. Observation of Growth of Long Shoots at Larix laricina. Canadian Journal of Botany. vol. 48. no. 6. pp. 1045-1048. DOI: 10.1139/b70-150


29. Colas F.. Perron M.. Tousignant D.. Parent C.. Pelletier M.. Lemay P. A Novel Approach for the Operational Production of Hybrid Larch Seeds under Northern Climatic Conditions. The Forestry Chronicle. vol. 84. no. 1. pp. 95-104. DOI: 10,5558/tfc84095-l


30. Gryc V.. Vavrcik H.. Hom K. Density of Juvenile and Mature Wood of Selected Coniferous Species. Journal of Forest Science. vol. 57. no. 3. pp. 123-130. DOI: 10,17221/18/2010-JFS


31. Ho R.. Rouse G.E. Pollen Germination of Larix sibirica (Siberian Larch) in vitro. Canadian Journal of Botany. vol. 48. no. 2. pp. 213-215. DOI: 10.1139/b70-032


32. Jeong J.. Kim C. Carbon and Nitrogen Status of Decomposing Roots in Three Adjacent Coniferous Plantations. Annals of Forest Research. vol. 57. iss. 1. pp. 109- 117. DOI: 10.15287/afr,2014.175


33. Markiewicz P. Problems with Seed Production of European Larch in Seed Orchards in Poland. Seed Orchards: Proceedings from a Conference, at Umed, Sweden, September 26-28, 2007. Sweden. SLU/Publikationstjänst. 2008. pp. 161-164.


34. Mihai G.. Teodosiu M. Genetic Diversity and Breeding of Larch (Larix decidua ) in Romania. Annals of Forest Research. 2009. vol. 52. iss. 1. pp. 97-108.


35. Repäc A.. Tucekovä I.. Sarvasovä J.. Vencurik I. Survival and Growth of Outplanted Seedlings of Selected Tree Species on the High Tatra Mts. Windthrow Area after the First Growing Season. Journal of Forest Science. vol. 57(8). pp. 349-358. DOI: 10,17221/130/2010-JFS


36. Rossi S.. Rathgeber C.B.K.. Deslauriers A. Comparing Needle and Shoot Phenology with Xylem Development on Three Conifer Species in Italy. Annals of Forest Science. vol. 66. iss. 2. pp. 206pl-206p8. DOI: 10,105l/forest/2008088


37. Semerikov V.L.. Lascoux M. Nuclear and Cytoplasmic Variation within and between Eurasian Larix (Pinaceae) Species. American Journal of Botany. vol. 90. iss. 8. pp. 1113-1123. DOI: 10.3732/aib.90.8.1113


38. Välcan A.. Holonec L.. Taut I.. Sestras R.E. Variability of the Traits of Cones and Seeds in Different Larch Clones I. The Influence of the Provenance. Bulletin of University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine Cluj-Napoca. 2011. vol. 68. no. 1. pp. 474-480. DOI: 10.15835/buasvmcn-hort:7018


39. Williams G.M.. Nelson A.S.. Affleck D.L.R. Vertical Distribution of Foliar Biomass in Western Larch (Larix occidentalis). Canadian Journal of Forest Research, vol. 48. no. 1. pp. 42-57. DOI: 10.1139/cifr-2017-0299