Кедр сибирский - Реферат

Когда простой русский человек говорит "кедр", то он, конечно, имеет в виду дерево, которое растет в Сибири и дает вкусные питательные орешки. Население, а также большая часть исследователей-лесоводов называют их кедром сибирским, кедром корейским и кедровым стлаником. Сторонники названий на "сосновой" основе аргументируют свою точку зрения не только принадлежностью видов к роду сосна (Pinus), но и тем, что название "кедр" уже употребляется в русской ботанической номенклатуре для обозначения рода Cedrus. Результат налицо: в современном английском языке примерно 75 видов имеют в своем названии слово "кедр (cedar)". Три вида, о которых идет речь, имеют гораздо больше оснований именоваться "кедрами", чем не только все 75 "кедров" из английской номенклатуры, но даже и сами представители рода Cedrus.Древовидные кроны встречаются у стланика в укрытых от ветра долинах, где деревца достигают 4-5 м (изредка 7 м) высоты при толщине ствола 15-18 см у шейки корня. Изза разнообразия форм крон кедровый стланик определяют как кустарник, кустовидное дерево или «полукуст-полудерево», а его заросли называют стелющимися лесами, стланцевыми кедрачами и стелющимися кедровниками. Шишки мелкие, от 4 до 7 см длины, около 3 см ширины, яйцевидные или удлиненные, опадают закрытыми с семенами. Корневая система кедрового стланика вначале имеет стержневой корень и боковые ответвления, затем стержневой корень отмирает, развиваются боковые поверхностные корни. При погружении корней в нарастающий моховой слой или в песчано-каменистые почвенные наносы, а также при повышении горизонта вечной мерзлоты на смену погребенным и отмершим корням образуются придаточные корни.На типичных боровых местах к сосне изредка подмешивается береза, белая ольха, некоторые ивы; на более низких местах, с более свежей почвой, является более значительная примесь различных лиственных пород, при еще большей влажности почвы к сосне примешивается, часто в весьма значительных количествах, ель, а в северных лесах и другие хвойные породы. Наконец, сосна встречается и на моховых болотах, где она, однако, растет крайне медленно и в столетнем возрасте представляет небольшое деревцо, со стволиком всего в какой-нибудь вершок толщиной. Сосна, как хвойная порода, возобновляется только семенами, и потому пригодна лишь для высокоствольного хозяйства; чаще всего в ее насаждениях применяют обороты рубки от 80 до 120 лет, лишь изредка понижая их до 60 или повышая до 150 лет. Вырубленные в семенной год неширокие, метров до 30, лесосеки обыкновенно хорошо обсеменяются, и возобновление их оказывается обеспеченным, если не произойдет заглушения появившихся всходов травой; опасность такого заглушения особенно велика на более свежих почвах, но может быть ослаблена уменьшением ширины лесосеки и защитой ее стеной старого леса с южной стороны. На типичных боровых местах густой травянистый покров держится недолго: он скоро редеет и, в конце концов, оказывается состоящим из невысоких многолетних злаков, которые уже не представляют препятствия для появления всходов сосны, если только семена ее смогут долететь на данную площадь.Сосна кедровая или кедр сибирский занимает особенное место среди лесных и, в частности, хвойных пород по многообразию полезных хозяйственных признаков: семена («орешки»), имеющие пищевое значение для человека и многочисленных обитателей леса, ценная древесина, живица.Селекционная работа с сосной кедровой сибирской достаточно многогранна и направлена на ускорение роста, повышение урожайности, смолопродуктивности и устойчивости сосны кедровой в неблагоприятных условиях. Тем не менее, принято считать критерием максимального успеха в селекции отбор на один какой-либо признак. Сосна кедровая европейская, произрастающая в горах Средней и Западной Европы, - вид, близко родственный сосне кедровой сибирской, легко скрещивается с ней. Сосна кедровая корейская, распространенная на Дальнем Востоке, при некотором морфологическом сходстве с сосной кедровой сибирской морфологически удалена от нее.Обширный ареал сосны кедровой сибирской, охватывающий горные и равнинные районы с различными условиями произрастания определяет ее географические, экологические и жизненные формы: горный, «рямовый», малорослый, климатипы среди равнинных (уральский, западносибирский и якутский) и горных (алтайский, западносаянский и др.) кедровников. Выделен ряд внутрипопуляционных форм по расположению хвои на побегах, по структуре хвои, по конфигурации шишек и др. Им выявлена в естественных популяциях сравнительно редкая, но весьма интересная для селекции на плодоношение форма сосны сибирской, у которой семена созревают в год цветения, т.е. форма отличается двухгодичным циклом семеношения, что на один год сокращает период формирования урожая. Следует отметить, что у сосны сибирской наряду со значительной нормой реакции на изменение экологических факторов, наследственно закрепленная дифференциация географически отдаленных популяций не столь велика как у

Содержание

Введение

1. Дендролого-лесоводственная характеристика вида

1.1 Систематика, морфология, лесоводственное значение

1.2 Формы

1.3 Культивирование

1.4 Хозяйственно-экономическое значение и направления селекции

Лекарственное использование

1.5 Современное состояние селекции сосны кедровой сибирской

1.5.1 Направление селекции

1.5.2 Исходный материал для селекции

1.5.3 Методы и результаты селекции

1.5.4 Репродукция ценных форм

2. Плюсовая селекция

2.1 Селекционная инвентаризация и методы отбора плюсовых деревьев

2.2 Селекционная оценка насаждений

3. Методика закладки плантаций

3.1 Архивы клонов и маточные плантации

3.2 Плантации 1 порядка и испытательные культуры

3.3 Плантации 2 3 порядка

4. Закладка плантации целевого или общего назначения

4.1 Выбор места для плантации с учетом лесорастительной зоны и фоновой пыльцы

Список литературы

кедр сибирский селекция

Когда простой русский человек говорит "кедр", то он, конечно, имеет в виду дерево, которое растет в Сибири и дает вкусные питательные орешки. В то же время, некоторые образованные люди любят щегольнуть своими знаниями и поставить на место простого русского человека: дескать, никакой это не кедр, а всего лишь сосна сибирская. Так кто же прав в данном случае: интеллигенция или народ? Попробуем разобраться.

В научной ботанической литературе с незапамятных времен действует правило: при первом упоминании вида в какой-либо научной работе приводятся два его названия - международное (латинское) и общепринятое научное на языке данной работы, а в дальнейшем изложении используется только последнее. В данном случае с латинским названием все ясно, а проблема состоит в том, что считать общепринятыми и в то же время научными названиями тех видов, о которых идет речь. Население, а также большая часть исследователей-лесоводов называют их кедром сибирским, кедром корейским и кедровым стлаником. Наш опыт общения с исследователями-ботаниками показывает, что большинство из них в разговорах между собой поступают так же. Однако на официальном уровне, особенно в письменной речи, ботаники считают целесообразным употребление переводных с латыни названий: сосна сибирская, сосна корейская и т.д. Мы полагаем, что это именно переводы, а общепринятыми научными названиями видов на русском языке являются те, которые имеют "кедровую" основу. Сторонники названий на "сосновой" основе аргументируют свою точку зрения не только принадлежностью видов к роду сосна (Pinus), но и тем, что название "кедр" уже употребляется в русской ботанической номенклатуре для обозначения рода Cedrus. По их мнению, использование слова "кедр" для представителей другого рода вносит путаницу в ботаническую номенклатуру.

Историческая приоритетность "кедровых" названий очевидна. Уже в древних новгородских источниках P. sibirica обозначается как кедр. Происхождение этого названия известно. С принятием христианства на Руси, как и во всех остальных европейских странах, самой читаемой и широко известной в устных преданиях книгой стала Библия, в которой многократно говорится о кедре. Ясно, что сколько-нибудь вразумительного описания этого растения там нет. Из его свойств упоминаются лишь величественный внешний вид, приятный смолистый запах и относительно мягкая древесина с розовым оттенком. Вполне естественно, что русские назвали кедром новое и ранее совершенно незнакомое им дерево, обладающее комплексом перечисленных свойств. В этом проявилась общая закономерность формирования ботанической номенклатуры. Европейская дендрофлора относительно бедна. При освоении и исследовании нашей планеты европейцы столкнулись с необходимостью называния все новых и новых растений. Русская колонизация развивалась в сторону Сибири, где дендрофлора также не особенно богата. Поэтому в русском языке появилось всего три вида растений с "кедровыми" названиями, причем, все три обладателя таких названий оказались близкими родственниками. Английской колонизацией был охвачен, в сущности, весь остальной мир, в том числе многие районы с очень богатыми и оригинальными дендрофлорами. Результат налицо: в современном английском языке примерно 75 видов имеют в своем названии слово "кедр (cedar)". Среди них есть представители нескольких семейств подкласса хвойные, некоторых других голосеменных и даже цветковых растений. Современные аглоязычные ботаники очень бережно относятся к этому непростому наследию и широко употребляют "кедровые" названия в своей научной речи. Никакой особенной путаницы это не создает, ибо в начале каждой публикации приводится латинское название растения.

Приведенных аргументов вполне достаточно для того, чтобы называть кедрами три российских вида пятихвойных сосен. Однако есть и еще более веские аргументы в пользу этой идеи. Три вида, о которых идет речь, имеют гораздо больше оснований именоваться "кедрами", чем не только все 75 "кедров" из английской номенклатуры, но даже и сами представители рода Cedrus. Дело в том, что очень близкий к P. sibirica альпийский вид P. cembra был хорошо известен древним римлянам, и назывался он "кедр (ceder)". В процессе трансформации латыни в современный итальянский язык это название сначала превратилось в "cedro", а затем и в "cembro". Ближний Восток был для римлян примерно тем же, чем была Сибирь для русских, т.е. объектом завоевания и колонизации. Соответственно, и принцип называния новых видов растений был точно таким же: неизвестные растения ассоциировались с чем то похожими на них известными. Поэтому, увидев в ближневосточных горах то растение, которое сейчас называется Cedruslibani, римляне назвали его "cedrus", что означает "похожий на ceder", "кедроподобный" (Попов, 1997). Таким образом, называя P. sibirica кедром, русские землепроходцы не просто осуществили свое неотъемлемое право первооткрывателей, но и, сами того не ведая, в сущности, вернули ему его исторически приоритетное название.

Приведенные рассуждения при всей их значимости касаются только формальной стороны дела и не затрагивают его сути. А суть - это систематика той группы видов, которые в настоящее время обозначаются как род сосна. Естественность этой группы видов не вызывает ни малейшего сомнения. А вот относительно ее внутренней однородности такие сомнения есть. Ботаническая систематика, в том числе систематика семейства сосновые (Pinaceae), построена, главным образом, на анализе морфологических признаков. В силу этого она в принципе не может быть безупречно естественной. По-настоящему естественная систематика должна иметь в своей основе генетическое родство, которое на видовом и родовом уровне довольно легко определяется возможностью или невозможностью скрещивания тех или иных групп растений. Ведь каждая новая развилка "генеалогического древа" любой естественной группы - это и есть появление двух групп генотипов, которые не могут скрещиваться между собой.

Современная систематика относит кедр сибирский к подроду Strobus (мягкие сосны), секции Strobus (5-хвойные сосны). На всем протяжении 20-го века эту секцию делили на две подсекции: Strobi (веймутовы сосны,white pines) и Cembrae (кедровые сосны, stone pines). Кедр сибирский считался типичным представителем последних. В 21-м веке после проведения молекулярно-генетических исследований выяснилось, что кедровые сосны не являются естественной группой видов монофилетического происхождения, а вместе с веймутовыми соснами составляют единую подсекцию Strobus секции Quinquefoliae (Gernandt et al., 2005). Кедр сибирский - вид процветающий, с обширным стабильным ареалом. Наиболее близок к кедру европейскому (P. cembra): некоторые исследователи считали и продолжают считать их подвидами одного вида. Относительно близки к нему также и два азиатских вида прежней подсекции Cembrae: P. koraiensis ИР. pumila.

Генетическая совместимость нечасто используется в систематике, т.к. абсолютное большинство растений просто не исследованы в этом отношении. Семейство сосновые представляет собой редкое исключение. Оно состоит, главным образом, из важнейших лесообразователей, отлично изученных на предмет генетической совместимости видов. Обобщая результаты исследований, можно констатировать, что большинство родов включают только очень близкие, генетически совместимые виды. Так, в роде лиственница (Larix) все без исключения виды свободно скрещиваются между собой с образованием полностью фертильных гибридов (Авров, 1996). В родах пихта (Abies) и ель (Picea),каждый из которых делится на несколько секций, многие виды из разных секций (не говоря уже о подсекциях) генетически вполне совместимы (Райт, 1978). И лишь в роде сосна не только все секции, но даже и подсекции генетически изолированы друг от друга, а гибридизация возможна лишь внутри подсекций, да и то не всегда (Critchfield, Little, 1966 и др.). Это означает, что внутренняя генетическая неоднородность рода сосна, по крайней мере, на два порядка выше, чем в остальных родах семейства сосновые. Очевидно, что это связано со временем расхождения отдельных внутриродовых подразделений. В настоящее время считается доказанным, что секции рода пихта имеют третичный возраст (возникли 25-30 млн. лет назад), секции рода ель - меловой (90-100 млн. лет назад), а в роде сосна даже современные подсекции обособились не позже юры (120-130 млн. лет назад) (Oohata, 1995).

Таким образом, если руководствоваться принципом генетической совместимости, то современные сосны - это больше, чем род. По нашему мнению, дальнейшее развитие исследований непременно приведет к разделению нынешнего рода сосна на несколько родов и, возможно, к выделению самостоятельного рода, состоящего из "кедровых" сосен. В прошлом уже была попытка выделения самостоятельного рода кедр (Cembra) (Opiz, 1852). Она не увенчалась успехом, т.к. была основана на анализе морфологических признаков. Сейчас оснований для выделения такого рода гораздо больше. Если это произойдет, то по-русски новый род логично будет называть "кедр", а для рода Cedrus употреблять русскую транскрипцию его латинского названия ("цедрус"), как это принято в настоящее время для абсолютного большинства иноземных родов. В настоящее время говорить об этом всерьез несколько преждевременно. Чтобы сделать первый шаг в эту сторону, на нашем сайте мы будем называть Pinus sibirica, P. cembra, P. koraiensis и P. pumila не иначе как кедром сибирским, кедром европейским, кедром корейским и кедровым стлаником, соответственно, а в каталоге они все будут находиться в разделе кедровые сосны.

1.1 Систематика,ьморфология, лесоводственное значение

Кедр сибирский (Pinus sibirica) - дерево высотой до 40 метров, диаметр ствола до 1,5 - 2 м. Крона у молодых деревьев остропирамидальная, у взрослых - широкораскидистая, часто многовершинная. Ветвление мутовчатое. Верхние ветви канделябровидные, приподняты вверх. Кора на молодых стволах и ветвях пепельно-серебристая, с бурыми поперечными чечевичками, в дальнейшем трещиноватая, серо-коричневая. Хвоя длиной 5-12 см, мягкая, трехгранная в поперечном сечении, темно-зеленая с сизым налетом; сохраняется на дереве 3-7 лет. Мужские (пыльниковые колоски расположены обычно в средней части кроны, женские шишечки - на концах верхних побегов дерева по 2-3 возле вершинной почки. Плодоносит лишь верхняя часть кроны протяженностью 1-1,5 м (редко до 2 м). Зрелые шишки яйцевидные, длиной 6-13 см, шириной 5-8 см, светло-бурые, имеют плотно прижатые чешуи с утолщенными щитками; содержат 80-140 коричневых семян длиной 10-14 мм, шириной 6-10 мм. Корневая система стержневого типа с распростертыми боковыми корнями. Растет медленно, живет 300-500 лет, некоторые деревья до 500-800 лет. В сомкнутых древостоях "цветет" (в июне) с 40-50 лет, в разреженных - с 13-15 лет. Развитие генеративных органов и микроспорогенез продолжается 3 года. Семена созревают на 2-й год после "цветения", в августе. При полном формировании зародыша наружная оболочка семени темнеет, шишки усыхают, уменьшается их смолистость и в августе - сентября наблюдается массовый опад шишек. В урожайный год одно крупное дерево дает до 1000-1500 шишек. В природе кедровая сосна сибирская размножается семенами, распространяемыми кедровкой, бурундуком, белкой, соболем и др. животными, питающимися кедровыми орехами; в культуре - преимущественно сеянцами и саженцами, хозяйственно ценные формы размножают прививками. Кедровая сосна сибирская - порода резко континентального климата. В зрелом возрасте светолюбива. Растет на самых разных почвах, но предпочитает дренированные глубокие легкосуглинистые и суглинистые слабооподзоленные почвы. Плохо переносит загрязнение воздуха дымом, пересадку взрослом состоянии. Древесина легкая, мягкая, розовая - желтая, красивой текстуры, ароматная. Распространена в горах и на равнине на С.-В. Европейской части России, от верховьев р. Вычегда, почти по всей Зап. и Вост. Сибири как примесь еловых и др. лесах или чистыми древостоями. В горах поднимается до верхней границы леса.На торфяных болотах, в горных лесах - низкорослые и полустелющиеся формы кедровой сосны сибирской (P. sibsrica f. turfosa, P. sibsrica f. coronans, P. sibsrica f. humistrata), отличающиеся от долинного типа и рассматриваемые некоторыми ботаниками как самостоятельные виды. Для более широкого внедрения кедра в культуры необходимо преодолеть сложившееся о нем представление как о породе медленно растущей, расширить площади посевов его в питомниках, смелее культивировать эту породу на достаточно богатых, дренированных свежих суглинистых и супесчаных почвах. Введение кедра в насаждения повышает их прижизненную продуктивность и долговечность. В культурах центральных европейских областей России кедр можно рекомендовать и как садово-декоративную, и как лесную породу. Припоселковые кедросады могут служить для получения кедровых орешков, а также прекрасным местом отдыха. Введение кедра сибирского в насаждения зеленых зон и лесов I группы повысит их рекреационные возможности и водоохранные свойства. Будучи орехоносом, кедр сибирский способствует увеличению численности и разнообразия лесной фауны. Сибирский кедр относится к теневыносливым древесным породам. По сравнительной шкале он менее теневынослив, чем ель обыкновенная, но значительно превосходит сосну обыкновенную. Однако теневыносливость совсем не значит, что это потребность сибирского кедра к затенению. Его отношение к свету в разном возрасте неодинаково. Всходы переносят сильное затенение. Но чем выше возраст, чем старше растение, тем потребность к свету увеличивается. Наблюдения показывают, что в молодом возрасте он способен переносить незначительную освещенность и в естественном состоянии его молодой подрост часто можно встретить вместе с елью и пихтой под пологом верхних ярусов древостоев. Сибирский кедр предпочитает суглинистые и супесчаные, достаточно увлажненные, но хорошо дренированные плодородные почвы. Однако в пределах своего естественного ареала он встречается на самых разнообразных типах почв и рельефа местности. М.Е. Ткаченко приводит данные, когда сибирский кедр рос на сухих песках и каменистых скалах. Академик П.С. Паллас писал, что этот вид деревьев произрастал на болотах и поднимался высоко в горы. Профессор Б. В. Гроздов отмечал рост сибирского кедра на почвах вечной мерзлоты, где он образовывает придаточные корни.Длительный опыт культивирования кедра сибирского за пределами его современного ареала показал, что наиболее успешные результаты стабильно достигаются в средне- и южнотаежной подзонах европейской части России, достаточно обеспеченных влагой. В условиях смешанных хвойно-широколиственных лесов и северной лесостепи кедр сибирский имеет хороший рост на увлажненных местообитаниях и склонах северных экспозиций, в южной лесостепи кедр сибирский неустойчив. Несколько большие перспективы в этой подзоне имеет разведение кедра прививкой на сосне обыкновенной с ее мощной корневой системой и ксероморфной структурой. В отдельных районах (например, в Подмосковье) кедр сибирский в молодом возрасте страдает от заморозков. Сосна кедровая сибирская, кедр сибирский, является ценной лесообразующей породой России, ареал которой занимает два материка: северо-восток европейской части. Западную и Восточную Сибирь, частично выходит за пределы России в Северную Монголию и Китай. Ареал кедра сибирского широтный, бореальный, целиком расположен в Евроазиатской таежной области. Предки этого вида, происхождением из Восточной Азии, в третичный период занимали обширную территорию Азии и Европы. В период оледенения вид был сильно потеснен и сохранился в отдельных рефугиумам -"убежищах жизни". Последующее потепление способствовало распространению кедра из Саянского "убежища" на Запад.Сформировав обширный ареал в Азии, кедр перешел через Урал и в настоящем западная граница его (на рубеже восточной границы ели европейской) носит островной характер. В одно из потеплений среднего или позднего плейстоцена кедр проник на Кольский полуостров и остатки его насаждений сохранились здесь по настоящее время.

Распространение кедра не ограничивалось на Западе Русской равниной. В плейстоцене ареал его распространялся на Западе до Французских Альп. Некоторое обособление видов кедра сибирского и кедра европейского (произрастающего в горных районах Карпат и Альп), связано в разрывом доледникового ареала кедра сибирского, который был широко распространен по всей северной части Евразии. В ледниковый период, в особенности при максимальном оледенении (18-20 тыс. лет назад) кедр сохранился в немногих убежищах в горных районах Европы и Сибири. Есть все условия для соединения ареалов кедров сибирского и европейского. Сокращение ареала кедра в Западной Европе в голоцене связано с распространением широколиственных лесов и вытеснением кедра в верхние пояса Альп и Карпат. Именно в конкуренции с другими видами первопричина задержки естественного распространения кедра сибирского на запад и юго-запад. Климатические условия всей лесной зоны вполне отвечают экологии вида. Направленное формирование состава культур кедрового хозяйства может обеспечить успех расширения границ ареала.