Специалисты Рослесозащиты провели ДНК-анализ уже 27,5 тыс. деревьев из 64 субъектов РФ с целью их генетической паспортизации, и эта работа продолжается. Без генетического контроля на лесосеменных плантациях вся цепочка восстановления экономически ценных пород деревьев работает настолько неэффективно, что неисчерпаемость лесных ресурсов России может быстро подойди к концу.
Процесс восстановления лесов ценных пород будет непростым и долгим
Фото: Пресс-служба Рослесхоза
Процесс восстановления лесов ценных пород будет непростым и долгим
Фото: Пресс-служба Рослесхоза
Из-за многолетней экстенсивной хозяйственной модели лесопользования и разрушения селекционных линий российский лесопромышленный комплекс лишился деревьев с улучшенными характеристиками. На месте ценных пород деревьев растут березы и осины. Государство восстанавливает систему выращивания ценных пород деревьев и строит лаборатории для их генетического анализа. Однако и чиновники, и ученые признают, что процесс восстановления будет непростым и долгим.
Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН (ЦЭПЛ) в своем исследовании «Ресурсный потенциал российских лесов» утверждает, что мнение о неисчерпаемости лесных запасов России ошибочно, несмотря на сведения государственного лесного реестра о запасах древесины. Согласно официальной информации, запас древесины в лесах России составляет 77,87 млрд куб. м. В Центральном федеральном округе запасы спелых и перестойных лесных насаждений составляют 1,26 млрд куб. м, в Северо-Западном — 6,51 млрд куб. м, Приволжском — 2,18 млрд куб. м, Уральском — 4,44 млрд куб. м, Сибирском — 16,56 млрд куб. м, Дальневосточном — 13,49 млрд куб. м.
Экстенсивная модель
«Указанные объемы поражают воображение, однако вызывают и многочисленные вопросы. Почему при столь значительных запасах древесины лесоперерабатывающие предприятия испытывают дефицит круглых лесоматериалов, пригодных для лесопиления? Почему стоимость пиловочного сырья в последние годы выросла в два-три раза? И почему 90% лесозаготовок приходится на 28% площади лесов, притом что площадь лесов, арендованных для заготовки древесины, сокращается?» — говорит автор исследования, старший научный сотрудник ЦЭПЛ РАН кандидат сельскохозяйственных наук Юрий Николаевич Гагарин.
Основная причина кроется в экстенсивной модели в России. C вступлением в силу нового Лесного кодекса в 2006 году полномочия по распоряжению лесными ресурсами, контролю и надзору за их использованием были закреплены за главами российских регионов. Права на распоряжение лесными участками стали распределяться через аукционы, а обязанности по охране, защите, воспроизводству леса возложили на арендаторов лесных участков.
Начиная с этого времени в России активно вырубали хвойные ценные породы деревьев, а лесовосстановление в должной степени не проводили. Главный отраслевой орган исполнительной власти Федеральное агентство лесного хозяйства (Рослесхоз) не мог ни влиять на решения местных властей в части лесных ресурсов, ни увольнять ответственных чиновников с их должностей. В итоге в ряде регионов произошла замена хвойных пород малоценными лиственными, в частности, сосняков березами. Такая проблема характерна в большей степени для европейской части страны, но плантации с пнями встречаются повсеместно. Сплошные рубки идут на территории всей страны, но самые интенсивные ученые из Центра по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН зафиксировали в Карелии, Архангельской, Иркутской областях, Приморском и Хабаровском краях.
Шведская селекция
Замещение хвойных и широколиственных лесов малопродуктивными насаждениями происходит не только в России. В подобном состоянии находилось лесное хозяйство большинства европейских стран, в частности, Швеции и Финляндии, пик такой ситуации пришелся на первую половину XX века, в результате избыточных и бессистемных рубок хвойные и широколиственные леса здесь активно замещались малоценными мягколиственными лесными насаждениями.
Для устранения возникшего дисбаланса в лесном комплексе в странах Северной Европы и Скандинавии прежде всего начали строить целлюлозно-бумажные комбинаты и деревообрабатывающие заводы. Эти предприятия стимулировали рост экономики и одновременно утилизировали мягколиственную древесину. Чтобы сохранить и реанимировать леса, в странах Северной Европы и Северной Америки начали успешно разрабатывать и системно внедрять селекционные программы. В каждой стране процесс шел по-своему.
Советская наука за образец взяла шведский опыт. Согласно шведским программам, ученые сначала делали отбор семян среди плюсовых, то есть высокосортных деревьев, затем проводили полевые испытания сеянцев, проводили гибридизацию среди лучших из отобранных древесных растений, после этого в определенных лесосеменных районах создавали специализированные популяции из сотни лучших деревьев. Уже потомственные деревья этих популяций использовали для селекции, из них создавали и выращивали лесосеменные плантации.
В конце ХХ века в Швеции насчитывалось сразу семь альтернативных селекционных стратегий, часть из которых ученые из СССР использовали для разработки общесоюзной программы селекции и семеноводства деревьев. Программы, в которые входил подбор разных методов селекции, изучение, коллекционирование и сохранение исходного генетического материала для селекции древесных растений, получение селекционно-улучшенных деревьев, их высадка в районах с различными климатическими характеристиками, разработка и использование лучших методов размножения будущих деревьев. Но ни окончательно разработать, ни тем более реализовать эту программу не удалось. А шведские леса были восстановлены менее чем за 40 лет.
«Истощение насаждений 1-го класса бонитета — это переэксплуатация "хороших" участков. Все едут рубить высокий, красивый, здоровый лес (прямой ствол, большой диаметр и т. п.) — например, на равнинных участках. А в болото (где 5-й класс бонитета) никто не идет, там ни дорогу не построишь, ни деревьев хороших нет — все маленькие и кривые. Вот так у нас хорошие леса и кончились»,— говорит директор проектного офиса Климатического научно-образовательного центра «Енисейская Сибирь», открытого на базе Сибирского федерального университета, кандидат сельскохозяйственных наук Сергей Верховец.
Наряду с вырубкой ценных пород деревьев малоценные породы деревьев не вырубали, вследствие чего в Европейско-Уральской части страны сейчас преобладают перестойные и спелые породы. В Северо-Западном и Уральском федеральных округах в составе спелых и перестойных лесов растут хвойные, однако их большая часть (76% в Северо-Западном ФО и 77% в Уральском ФО) имеет низкую продуктивность — 5-го и ниже класса бонитета. Если не принять мер, то через пару десятилетий Россия столкнется с дефицитом высококачественных деревьев, и тогда придется вырубать резервные леса, то есть леса, в которых по закону в течение 20 лет не планируется осуществлять заготовку древесины, за исключением заготовки древесины гражданами для собственных нужд.
«Приведенные данные показывают, что в недалеком будущем Россия столкнется с жесточайшим дефицитом сырья,— говорит Юрий Гагарин.— Взоры лесозаготовителей неизбежно обратятся к защитным и малонарушенным лесам, средневозрастным и приспевающим насаждениям, не достигшим возраста рубки. Несомненно, что такие решения приведут к нарушению принципов непрерывности лесопользования в экономически развитых регионах и снижению экологического потенциала защитных лесов».
К слову, защитными считаются леса особо ценного значения с особым правовым режимом использования, охраны, защиты, воспроизводства. К ним относятся леса, расположенные на особо охраняемых природных территориях (ООПТ), в водоохранных зонах, и леса, выполняющие функции защиты природных и иных объектов.
Минусовой многолетний результат
Главная проблема последствий экстенсивной модели лесопользования заключается не в том, что вырубаются высокобонитетные насаждения с большим запасом древесины, а в том, что в российских лесах активно идет процесс отрицательной селекции и уничтожаются так называемые плюсовые деревья и при этом не идет переход на лесное семеноводство на генетико-селекционной основе.
Плюсовым считается дерево, значительно превосходящее по одному или нескольким хозяйственно-ценным признакам и свойствам окружающие деревья одного с ним возраста и растущее в аналогичных условиях. Диаметр ствола у плюсовых деревьев обычно на 30% больше и сами они на 10% выше средних деревьев в насаждении, говорят ученые из Института леса и природопользования Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета имени С. М. Кирова.
Чтобы вывести и вырастить настоящее плюсовое дерево, нужно провести большую предварительную работу по выбору семян действительно повышенных качеств. Сначала ученые должны оценить генетические свойства посадочного материала, выращенного из семян, собранных с плюсовых деревьев, и затем растить его не менее половины возраста рубки той или иной породы дерева, для каждого из которого оно разное, например, для хвойных это не менее 40 лет. Семенное потомство одного плюсового дерева на протяжении всего срока испытаний сравнивают с генетическими свойствами контрольного варианта дерева, если они совпадают, то это дерево считают элитным деревом, чья продуктивность может достигать 25–30%.
«Правила создания и выделения объектов лесного семеноводства (лесосеменных плантаций, постоянных лесосеменных участков и подобных объектов)» разработаны и утверждены приказом Минприроды России №438 от 20 октября 2015 года, однако, по словам профессора кафедры лесных культур Института леса и природопользования Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета имени С. М. Кирова Анатолия Жигунова, масштабного перехода на лесное семеноводство на генетико-селекционной основе пока не произошло.
«В России выделено мало плюсовых деревьев, создано мизерное количество испытательных культур плюсовых деревьев, не уделяется внимание созданию архивов клонов плюсовых деревьев. А в природе плюсовые деревья и стареют, и поражаются болезнями и вредителями, и повреждаются молниями, и хищнически вырубаются,— говорит Анатолий Жигунов.— Кроме того, возраст оценки генетических свойств плюсовых деревьев в испытательных культурах слишком длительный — 40 лет! А генетический выигрыш слишком маленький и составляет 6–10%, поэтому эти работы в России ведутся слишком медленно».
Профессор Жигунов уверен, что без привлечения современных молекулярно-генетических методов эти проблемы не решить. Генетическое маркирование признаков значительно повысит процент выделения элитных деревьев и позволит снизить срок испытания потомств плюсовых деревьев. Геномное редактирование для повышения продуктивности мало кого может заинтересовать, так как на первом этапе его эффективность составляет 6–10%, но без этого первого шага нельзя сделать второй, чтобы получить 25–30%. Чтобы перенести эти работы на плечи арендаторов, нужна государственная программа, считает Анатолий Жигунов.
Восстановить линии
По мнению ученых-лесоводов, восстановление селекционных линий на семенных плантациях для создания улучшенных лесных культур — это приоритетная государственная задача в процессе восстановления российских лесов. «Сейчас эта система разрушена. Семена лесосеменными станциями закупаются без обозначения, где они собраны, из лучших районов или из худших. Во времена СССР такая единая селекционная система была, но сейчас она утеряна. Питомники просто принимают семена от их внешних изготовителей. А изготовители должны четко показать, что они собрали: плюсовые семена или семена с деревьев, растущих на болоте. Неучтенность качества семян на этом этапе портит качество будущего леса»,— говорит Сергей Верховец.
На государственном уровне принимаются некоторые меры для улучшения качества семенных культур. В частности, решено делать генетические паспорта деревьев, позволяющие не только охарактеризовать их геномный код и наследственность, но и поставить на отдельный учет. Применение методов ДНК-анализа помогает контролировать законность оборота репродуктивного материала по всей технологической цепи воспроизводства лесов, начиная со сбора семян, их обработки до посадки. Также это позволяет достоверно устанавливать принадлежность семян к конкретной селекционной категории. Это важно для пресечения возможных попыток выдать за улучшенные семена обычные, говорят в Рослесхозе.
«В рамках исследований методами ДНК-анализа с 2012 года создаются генетические паспорта деревьев, вегетативное потомство которых было представлено на лесосеменных плантациях. Результаты генетической паспортизации деревьев позволяют с большей эффективностью повышать продуктивность и устойчивость молодняка. На сегодняшний день собрано и протестировано 27,5 тыс. деревьев из 64 субъектов РФ. Выполнено порядка 160 тыс. ДНК-анализов по их паспортизации. Все результаты внесены в единую базу популяционно-генетических данных лесных растений "Лесная генетика", которая работает с 2018 года, в настоящее время идет регистрация системы в Роспатенте. Анализ ДНК лесных растений может быть полезным инструментом в борьбе с "черными лесорубами", помогая отличить образцы деревьев»,— говорит начальник управления воспроизводства и защиты лесов Рослесхоза Елена Бусыгина.
ДНК-анализы проводятся специалистами Рослесозащиты, подведомственной организации Рослесхоза, у которой уже есть восемь генетических лабораторий по всей стране. Восьмая открылась в 2022 году в Бурятии специально для исследования насаждений вокруг Байкала. С 2016 по 2023 год выполнено порядка 25 тыс. ДНК-анализов по контролю за оборотом репродуктивного материала. А с начала этого года заготовлено более одной тонны паспортизированных улучшенных семян, они будут использованы в лесовосстановительных работах 2024 года.