Селекционный потенциал древесных популяций для лесомелиоративных комплексов

Александра Семенютина; Сергей Крючков; Алия Хужахметова

doi:10.25726/worldjournals.pro/WEJ.2020.2.3

Авторы

Александра Викторовна Семенютина Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук
Сергей Николаевич Крючков Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук
Алия Шамильевна Хужахметова Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук

DOI:

https://doi.org/10.25726/worldjournals.pro/WEJ.2020.2.3

Ключевые слова:

биоразнообразие, популяция, генофонд, критерии и методы отбора, деградация насаждений, лесомелиоративные комплексы, семеноведение

Аннотация

Повышение устойчивости и долговечности защитных лесных насаждений возможно воздействием целого комплекса приемов и мероприятий по семеноведению, семеноводству, размножению и выращиванию селекционно улучшенного посадочного материала и оптимизации фитосанитарной обстановки. К каждому составляющему комплекса планируются принципиально новые подходы и пути решения.

О ценных свойствах популяций отобранного генофонда деревьев в аридных условиях (юг европейской территории России) можно судить по факту достижения ими предельного (50-70 лет) возраста при неоднократном воздействии жестких засух, сильных морозов, инвазий вредителей и болезней и др.

Объектами исследований являлись естественные и искусственные популяции Quercus robur L., Pinus sylvestris L., P. pallasiana D.Don, P. nigra Arnold, P. banksiana Lamb., P. ponderosa Dougl. на юге европейской территории России (Волгоградская, Астраханская области, Республика Калмыкия).

Исследования базируются на методологии включающей мониторинг, выявление критериев отбора с учетом комплексных исследований (засухо-, морозо-, солеустойчивость, устойчивость к вредителям и болезням).

Дана комплексная оценка различных экотипов Quercus robur L. по потомству (25-летние растения в клоновом архиве). В лесорастительных условиях региона исследований перспективными, по лесоводственным и биологическим показателям, показали себя популяции Quercus robur L. из следующих областей: Воронежская, Витебская, Белгородская. Приведены достоверные различия между экотипами, рекомендуемые для селекционного семеноводства. Выявлены различия между фенологическими формами по длительности ростовых процессов, ритмике развития, таксационным показателям.

Выявлены представители рода Pinus (Pinus sylvestris L., P. pallasiana D.Don, P. ponderosa Dougl.) представляющие практический интерес для защитного лесоразведения в южных регионах. В России значительная часть (65%) искусственных насаждений представлена культурами P. sylvestris L. Из многообразия почвенных экотипов, для агролесомелиорации представляет интерес экотип, сформировавшийся на меловых обнажениях. В связи с чем он применяется в противоэрозионных насаждениях в Среднем и Нижнем Поволжье.

Некоторые характеристики урожая семян отдельных деревьев имели большие вариации и отличались низкими показателями вследствие исключительно засушливого периода наблюдений.

В результате инвентаризации естественных и искусственных насаждений изучены морфологические и структурные характеристики и выделены перспективные популяции для селекционных целей при создании агролесомелиоративных комплексов. Получены теоретические и экспериментальные материалы на уровне географической, экологической, локальной популяции и данные по комплексной устойчивости сортообразцов.

Библиографические ссылки

1. Agostinelli, M., Cleary, M., Martín, J. A., Albrectsen, B. R., & Witzell, J. (2018). Pedunculate oaks (Quercus robur L.) differing in vitality as reservoirs for fungal biodiversity. Frontiers in Microbiology, 9(AUG). https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.01758
2. Bueno-Gonzalez, V., Brady, C., Denman, S., Plummer, S., Allainguillaume, J., & Arnold, D. (2019). Pseudomonas daroniae sp. Nov. and pseudomonas dryadis sp. nov., isolated from pedunculate oak affected by acute oak decline in the uk. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 69(11), 3368–3376. https://doi.org/10.1099/ijsem.0.003615
3. Čater, M. (2015). A 20-year overview of Quercus robur L. Mortality and crown conditions in Slovenia. Forests, 6(3), 581–593. https://doi.org/10.3390/f6030581
4. Čater, M., & Levanič, T. (2015). Physiological and growth response of Quercus robur in Slovenia. Dendrobiology, 74, 3–12. https://doi.org/10.12657/denbio.074.001
5. Cho, S. E., Lee, S. H., Lee, S. K., Seo, S. T., & Shin, H. D. (2018). First report of powdery mildew caused by Erysiphe quercicola on Quercus robur in Korea. Plant Disease, 102(7), 1455. https://doi.org/10.1094/PDIS-11-17-1826-PDN
6. Fallon, B., Yang, A., Lapadat, C., Armour, I., Juzwik, J., Montgomery, R. A., & Cavender-Bares, J. (2020). Spectral differentiation of oak wilt from foliar fungal disease and drought is correlated with physiological changes. Tree Physiology, 40(3), 377–390. https://doi.org/10.1093/treephys/tpaa005
7. Field, E., Schönrogge, K., Barsoum, N., Hector, A., & Gibbs, M. (2019). Individual tree traits shape insect and disease damage on oak in a climate-matching tree diversity experiment. Ecology and Evolution, 9(15), 8524–8540. https://doi.org/10.1002/ece3.5357
8. Gennadevich, B. S., Evgenievich, Z. I., & Valerievna, F. L. (2014). Developmental stability study of Quercus Robur: Industrial and abiotic factors influence. Advances in Environmental Biology, 8(17), 102–109.
9. Korchagin, O. M., Zinovieva, I. S., & Popova, Y. N. (2014). Descriptive analysis of introduction of innovative technologies in forestry. Asian Social Science, 10(23), 208–214. https://doi.org/10.5539/ass.v10n23p208
10. Kruzhilin, S. N., Taran, S. S., Semenyutina, A. V, & Matvienko, E. Y. (2018). Growth peculiarities and age dynamics of Quercus robur L. Formation in steppe region conditions. Kuwait Journal of Science, 45(4), 52–58.
11. Łakomy, P., Kuźmiński, R., Mucha, J., & Zadworny, M. (2019). Effects of oak root pruning in forest nurseries on potential pathogen infections. Forest Pathology, 49(3). https://doi.org/10.1111/efp.12513
12. Meunier, J., Bronson, D. R., Scanlon, K., & Gray, R. H. (2019). Effects of oak wilt (Bretziella fagacearum) on post harvest Quercus regeneration. Forest Ecology and Management, 432, 575–581. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2018.09.056
13. Mikhina, E., Taniykevich, V., & Mikhin, V. (2019). Agri-environmental role of protective forest plantations. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 392). https://doi.org/10.1088/1755-1315/392/1/012066
14. Mohr, D., Simon, M., & Topp, W. (2005). Stand composition affects soil quality in oak stands on reclaimed and natural sites. Geoderma, 129(1–2), 45–53. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2004.12.029
15. Semenyutina, A., Podkovyrova, G., Khuzhakhmetova, A., Svintsov, I., Semenyutina, V., & Podkovyrov, I. (2018). Engineering implementation of landscaping of low-forest regions. International Journal of Mechanical Engineering and Technology, 9(10), 1415–1422.
16. Seraya, L. G., Larina, G. E., Griboedova, O. G., Petrov, A. V, & Zhukov, F. F. (2019). Phytomonitoring of woody plants in the urban agglomeration. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 350). https://doi.org/10.1088/1755-1315/350/1/012038
17. Shutyaev, A. M., & Giertych, M. (1998). Height growth variation in a comprehensive Eurasian provenance experiment of (Pinus sylvestris L.). Silvae Genetica, 46(6), 332–349.
18. Shutyaev, A. M., & Giertych, M. (2000). Genetic subdivisions of the range of Scots pine (Pinus sylvestris L.) Based on a transcontinental provenance experiment. Silvae Genetica, 49(3), 137–151.
19. Voitsekovskaya, S. A., Astafurova, T. P., Verkhoturova, G. S., Postovalova, V. M., & Burenina, A. A. (2017). Adaptive changes to hypoxia in resistant species by flooding the root system. Indian Journal of Plant Physiology, 22(1), 125–129. https://doi.org/10.1007/s40502-016-0245-0