Учёные Воронежского государственного лесотехнического университета имени Г.Ф. Морозова подвели предварительные итоги двух лет работы по гранту Российского научного фонда, посвящённому адаптации главных лесообразующих пород региона к изменениям климата. Исследователи не только выделили устойчивые к засухам генотипы сосны обыкновенной и дуба черешчатого, но и доказали, что для лесовосстановления в Черноземье лучше всего использовать местные семена.
В Воронежском лесотехническом университете полным ходом идёт реализация амбициозного научного проекта, поддержанного Российским научным фондом. Тема звучит фундаментально: «Структура популяций и внутривидовая изменчивость дендрофенотипов сосны обыкновенной и дуба черешчатого как основа адаптационной устойчивости к изменениям климата и иным внешним воздействиям». На практике же учёные решают очень прикладную задачу: как сохранить леса, которые будут устойчивы к засухам и иным стрессам.
Заведующий кафедрой лесоводства, лесной таксации и лесоустройства, профессор Сергей Михайлович Матвеев объясняет идею проекта просто: нужно для будущих поколений сохранить леса, которые даже при меняющемся климате будут радовать глаз и давать все свои полезные свойства. Для этого используются два ключевых подхода: дендроклиматический анализ (по годичным кольцам) и генетический анализ каждого дерева. Листву и хвою собирают и отправляют в лабораторию Красноярска, которой руководит один из виднейших лесных генетиков России Константин Крутовский. Каждое дерево на пробных площадях пронумеровано, и к нему привязаны и данные о ширине колец, и генетические образцы.
Профессор Матвеев поясняет на простом примере: если выйти в лес, видно, что все деревья разные. Одно растёт лучше, другое хуже. Одно сильнее страдает от засухи или вредителей, другое – меньше. Задача учёных – понять, какие механизмы на генетическом уровне задействованы в этом разнообразии. Например, берут сильную засуху 1972 года или 2010 года и смотрят, как отреагировало конкретное дерево: долго ли оно мучилось, уменьшался ли его прирост, как тяжело оно выходило из стресса? Затем генетики изучают, какие именно гены или группы генов отвечают за эту устойчивость. Исследуются как естественные популяции, так и «географические культуры» – участки, где в одинаковых условиях растут деревья из разных мест.
И вот главный практический вывод, который уже сделали учёные: для создания новых лесов в Черноземье лучше всего подходят местные семена, из Воронежской и Курской областей. «Чем дальше – тем хуже», – резюмирует Сергей Михайлович. Образцы из Белоруссии, из Дагестана чувствуют себя здесь хуже, потому что они не адаптированы к местным условиям. Кроме того, внутри каждой популяции чётко выделяются несколько дендрогрупп. Большинство деревьев реагируют на стресс одинаково, а одна-две группы – иначе, причём в разные засухи наиболее устойчивыми могут оказываться деревья из разных дендрогрупп. Поэтому учёные подчёркивают: ценно сохранение не только лучших экземпляров, но и генофонда всей популяции в целом.
Отдельный блок работы посвящён климату. Учёные проанализировали данные метеостанций Воронежа, Курска, Белгорода и Липецка за весь период наблюдений – для Воронежа это 150 лет. Динамика тревожная: если среднегодовая температура 60 лет назад была около 6,5 градуса, то за последние 10-12 лет она не опускалась ниже 8, а несколько лет подряд превышала 9 градусов. Осадки меняются волнами, а температура уверенно растёт, что неизбежно ведёт к увеличению засушливости. Для лесов это серьёзнейший стресс. Глобально побороть эту тенденцию можно только увеличивая лесистость планеты, а локально – отбирая наиболее устойчивые генотипы.
Как отметил ректор ВГЛТУ Михаил Драпалюк, над проектом, помимо опытных и именитых ученых, работают также и молодые исследователи – Владимир Молчанов, Алина Мануковская, Илья Болтнев, Татьяна Наконечная. Ребята освоили профессию арбористов и на высоте снимают листья и хвою каждого дерева – это большой и очень важный труд. Именно им продолжать развивать лесную науку в регионе и внедрять полученные результаты в практику лесовосстановления.