Пихта цельнолистная (черная, маньчжурская) (Abies holophylla Maxim.) является одной из ценнейших лесообразующих пород Приморского края и представляет собой стройное, высокое дерево, которое живет до 300 лет и в этом возрасте достигает до 50 (55) м высоты и 1,5–2 м в диаметре ствола, с темно-серой корой и широкой конусовидной кроной. Эта самая крупная хвойная порода российского Дальнего Востока, так у крупномерных деревьев объем ствола может достигать до 20 м3. При выращивании высокополнотных насаждений с участием пихты цельнолистной от 6 до 8 единиц к возрасту спелости, запас у таких древостоев может доходить до 1500–2000 м3 на 1 га. Успешный рост пихты цельнолистной наблюдается на хорошо дренированных почвах, на участках с застойным увлажнением растет плохо [1, 2].
Анализ динамики ареала пихты цельнолистной показал, что в доисторическом плане площадь ее лесов составляла миллионы гектаров и распространялась, очевидно, по всей территории хвойно-широколиственных лесов Дальнего Востока. На конец XIX и начало XX веков площадь чернопихтово-широколиственных лесов, по отрывочным сведениям, составляла несколько сотен тысяч гектар, а к началу XXI века – их площадь существенно сократилась и составляет в настоящее время около 23 тыс. га [3].
Цель исследования
Наметить и осуществить план постепенного и поэтапного продвижения пихты цельнолистной за пределами её естественного ареала. Изучить вопросы семеношения, разработать способы заготовки шишек, определить посевные характеристики семян.
Материалы и методы исследования
Обобщив небольшой опыт интродукции пихты цельнолистной на Дальнем Востоке [4–6], авторами разработали план по расширению ареала этой древесной породы. За основу плана была принята концепция известного ботаника и садовода И.В. Мичурина о поэтапном продвижении теплолюбивых растений на север.
Как и у всех видов семейства Сосновые (Pinaceae), семена у пихты цельнолистной образуются в шишках. Молодые женские шишечки зеленоватые или красноватые, одиночные. Зрелые шишки светло-коричневые, блестящие, прямостоячие, почти цилиндрические, на конце затупленные, располагаются на самой вершине кроны (рис. 1).
Рис. 1. Зрелые шишки пихты цельнолистной на вершине кроны дерева
Опыление у пихты (цветение) происходит в конце мая – начале июня. Созревание шишек начинается с середины сентября этого же года, созревшие шишки рассыпаются, и от них остаются на побегах лишь торчащие вверх стерженьки (оси). Шишки довольно крупные, 7–12 см длины и 3–4 см ширины. Статистическая обработка количественных и качественных характеристик шишек пихты цельнолистной приведена в табл. 1.
Таблица 1
Статистические показатели, рассчитанные по шишкам
|
Статистические показатели |
Размеры шишек |
Вес шишек, г |
Кол-во семян в шишке, шт. |
Вес 1 семени в шишке, мг |
|
|
диаметр, мм |
длина, мм |
||||
|
Максимальное значение |
42 |
118 |
32 |
240 |
42 |
|
Минимальное значение |
28 |
72 |
15 |
134 |
28 |
|
Кол-во измерений, шт. |
36 |
36 |
36 |
36 |
36 |
|
Среднее значение |
34,1 |
92,6 |
23,1 |
187,2 |
34,1 |
|
Ошибка среднего |
0,6 |
1,72 |
0,75 |
5,6 |
0,6 |
|
Среднеквадратическое отклонение |
3,59 |
10,34 |
4,49 |
33,6 |
3,59 |
|
Коэффициент вариации, % |
10,5 |
11,2 |
19,4 |
17,9 |
10,5 |
|
Точность опыта, % |
1,8 |
1,9 |
3,2 |
3 |
1,8 |
Рис. 2. Семенные чешуи, семена с крылышками и стержень шишки пихты цельнолистной
Семена пихты клиновидно-овальной формы, 7–8 мм длины, такую же длину имеют и крылышки семян. Семенные чешуи широко-округлые, с парой семяпочек каждая (урожай 2003 г.) (рис. 2).
Заготовка семян связана с большими проблемами, так как у пихты цельнолистной в процессе созревания шишки рассыпаются, кроме того, данная порода запрещена в рубку, поэтому валить дерево, чтобы своевременно собрать созревающие шишки с поваленного дерева практически невозможно. Поэтому при изучении особенностей семеношения пихты цельнолистной в первую очередь нужно было разработать и сконструировать опытный образец подъемного устройства, позволяющего, с соблюдением всех требований техники безопасности, подниматься в кроны плюсовых деревьев. Такое приспособление нами было разработано (Патент RU № 2170602), создан и испытан опытный образец [3] (рис. 3), что позволило собирать шишки до момента их рассыпания.
Изучение семенной активности пихты цельнолистной проводилось по стандартизированным методикам (ГОСТ 13204-91 и ГОСТ Р 50264-92), результаты испытаний приведены в табл. 2.
Рис. 3. Вид подъёмного устройства на стволе пихты
Таблица 2
Показатели качества семян пихты цельнолистной
|
Показатели качества семян |
Урожай |
|
|
2003 г. |
2011 г. |
|
|
Лабораторные исследования |
||
|
Чистота семян, % |
85 |
91 |
|
Жизнеспособность, % |
49,2 |
50,1 |
|
Вес 1000 семян, г. |
34,2 |
34,1 |
|
Энергия прорастания за 10 дней, % |
36 |
5 |
|
Всхожесть за 25 дней, % |
59* |
37** |
|
Полевые исследования |
||
|
Грунтовая всхожесть, %: |
||
|
а) в открытом грунте (питомник) без стратификации (замачивание), посев в 2004 г. |
6,4 |
– |
|
б) в открытом грунте (питомник) стратификации холодом (снегование), посев в 2004 г. |
12,6 |
– |
|
в) в открытом грунте (под пологом леса), посев в 2004 г. |
11,3 |
– |
|
г) в открытом грунте (под пологом леса на грядках), посев в 2004 г. |
33,5 |
– |
|
д) в закрытом грунте (теплица), посев в 2012 г. |
– |
78 |
|
е) в закрытом грунте (теплица), посев в 2013 г. |
– |
5 |
Примечание: * – после снегования; ** – без снегования.
Рис. 4. Схема размещения лесосеменных плантаций пихты цельнолистной в Приморском крае, где: 
– северная граница ареала пихты цельнолистной в крае; 
– лесосеменные плантации пихты цельнолистной
По данным, приведенным в табл. 2, можно заключить, что семена пихты цельнолистной плохо переносят длительное хранение, поэтому их нужно высевать весной следующего года после заготовки семян, предварительно семена подвергнуть снегованию, либо свежесобранные семена высевать осенью. Осенний посев позволит семенам пройти естественную стратификацию холодом. Для выращивания качественного посадочного материала лучше выращивать сеянцы в теплицах, а также практиковать грядковые посевы в подпологовых питомниках.
Для выполнения программы исследования в период с 2006 по 2016 г. были заложены две лесосеменные плантации на различном удалении от естественного ареала пихты цельнолистной в Приморском крае. Первая лесосеменная плантация заложена весной 2009 г. в 221 квартале N 44 °27´06,69´´;E 135 °45´42,29´´. участкового лесничества Кавалеровского лесничества на расстоянии 325 км северо-восточнее естественного ареала этой породы (координаты N 44 °27´06,69´´;E 135 °45´42,29´´. Вторая плантация создана весной 2015 г. в 214 квартале Краснояровского участкового лесничества Верхне-Перевальнинского лесничества на расстоянии 585 км севернее естественного ареала пихты цельнолистной (координаты N 46 °41´12,83´´E 135 °50´10,8´´, рис. 4).
Результаты исследования и их обсуждение
Пихта цельнолистная, как сохранившийся реликт, является теплолюбивой и в то же время морозостойкой породой, однако северная её граница проходит южнее 44 ° с.ш., т.е. не поднимается выше широты г. Уссурийска. Морозостойкость пихты по различным физиологическим показателям (отсутствие колебаний ферментативной активности зимой, высокое количество запасных сахаров) является достаточно высокой, что делает её выращивание благоприятным не только в пределах естественного ареала, но и в более северных районах.
Посадочным материалом для создания первой лесосеменной плантации явились 5-летние саженцы, которые в Дальнегорском районе прошли предварительную акклиматизацию с 2006 г. во временном питомнике. Участок для лесосеменной плантации выбран под пологом леса с горным рельефом, на юго-западном склоне крутизной 10 °. Её площадь составляет 0,25 га. Древостой: состав 7Д1Лп1Я1Кл + Бж. Полнота – 0,36. Подрост 5Д5Лп средней густоты 3,0 тыс. шт/га.
Перед закладкой плантационного участка территория, отведённая под культуры, была очищена от захламлённости, затем проведена разбивка посадочных мест в соответствии со схемой посадки 4*4 м. По данным инвентаризации осенью 2009 г. можно отметить, что приживаемость саженцев составила 99 %.
Ревизия в 2010 г. показала, что сохранность растений после зимовки составила 39 %, из 120 высаженных саженцев выжили и имели здоровый вид с нормальной окраской хвои 47 растений. Остальные саженцы погибли из-за объедания коры мышами. Сохранившиеся саженцы за вегетационный период показали существенное увеличение по высоте и диаметру. В этом же году было проведено дополнение лесосеменной плантации новыми саженцами.
Весной 2014 г. лесосеменная плантация вновь была дополнена новыми растениями, выращенными в Уссурийском районе. Из 120 саженцев к осенней инвентаризации сохранились и имели здоровый вид с нормальной окраской хвои 75 растений, остальные 45 саженцев были повреждены гусеницами сибирского шелкопряда и погибли.
Весной 2015 г. на лесном участке была проведена инвентаризация всех саженцев и определена их сохранность. Сохранность саженцев посадки 2009 г. составила 19 штук, саженцы растут и развиваются, имеют здоровый вид и окрас хвои, сохранность саженцев посадки 2010 г. составила 26 штук, саженцы также хорошо растут и развиваются, имеют здоровый вид и окрас хвои. Саженцы 2014 г. посадки довольно успешно перезимовали – из 75 штук выжило 65, все они имели здоровый вид и окрас хвои.
Вторая лесосеменная плантация заложена под пологом малоценных насаждений, образовавшихся на гари 1985 г. В настоящее время там произрастают низкополнотные березовые насаждения. На месте гари ранее произрастало хвойно-широколиственное насаждение с господством пихты белокорой и ели аянской. Уклон местности составляет 2–3 градуса. Тип условий местопроизрастания – нижняя терраса склона, предпойменная на аллювиальных почвах.
Лесосеменная плантация была разделена на два участка в связи с тем, что во время пожара деревья выгорели не полностью и часть ельника осталась, эта часть и разделяет участки. Первый участок имеет состав древостоя – 7Бб2Ос1Лп + Бх,Чм,Бж, а второй – 5Ос4Бб 1Лп + Бж. Под пологом обоих участков имеется редкий подрост хвойных пород: состав – 6Е3Пб1К, густота – 0,5 тыс. шт./ га.
Посадочным материалом для создания лесосеменной плантации явились трехлетние сеянцы пихты цельнолистной, выращенные в теплице. Посадка была произведена весной 2015 г. в предварительно прорубленные коридоры шириной 1 м, со схемой посадки 4*4 м. Всего было высажено 227 сеянцев пихты цельнолистной.
Весной 2016 г. была проведена инвентаризация посадок на предмет приживаемости и сохранности после зимовки. Надо отметить, что сохранность саженцев к началу лета 2016 г. составила 94,3 %, из 227 высаженного саженца выжили и имели здоровый вид с нормальной окраской хвои 214 растений. За вегетационный период 2015 г. практически не увеличили свои размеры по высоте и диаметру. Сеянцы были уже с приростами, которые отпали в связи с акклиматизацией на новом месте. Ни один саженец за время произрастания не был поврежден мышами. Средняя высота саженцев составила 15,3 см, саженцы растут и развиваются, имеют здоровый вид и окрас хвои.
Выводы
Итоги первого этапа интродукции позволяют нам сделать предварительный вывод, несмотря на негативные факторы (повреждения грызунами и насекомыми), в целом об успешной акклиматизации саженцев пихты цельнолистной на территории нового места посадки, за сотни километров севернее своего естественного ареала. Необходимые работы и наблюдения за посадками реликтовой древесной породы – пихты цельнолистной будут продолжены, планируется также подготовить к печати рекомендации по агротехнике её выращивания за пределами естественного ареала.