Учёные лесотехнического университета Воронежа подвели итоги двух лет работы по гранту РНФ: они не только выделили устойчивые к засухам деревья сосны и дуба, но и подтвердили, что для лесовосстановления в Черноземье нужно использовать прежде всего местные семена.
ВГЛТУ им. Г.Ф. Морозова продолжает работу по гранту Российского научного фонда. Проект получил поддержку в 2024 году и рассчитан на три года. Коллектив успешно выполнил исследования первых двух лет, и фонд продлил финансирование на третий, заключительный, 2026 год. Тема гранта - «Структура популяций и внутривидовая изменчивость дендрофенотипов сосны обыкновенной и дуба черешчатого как основа адаптационной устойчивости к изменениям климата и иным внешним воздействиям». Проще говоря, изучаются две главные лесообразующие породы региона - сосна и дуб - с точки зрения их внутривидового разнообразия.
«Идея в том, чтобы постараться для будущих поколений сохранить устойчивые даже в изменяющемся климате леса, которые радовали бы глаз и позволяли наслаждаться всеми полезностями леса много-много будущих поколений», — рассказывает заведующий кафедрой лесоводства, лесной таксации и лесоустройства, доктор биологических наук, профессор Сергей Михайлович Матвеев.
В работе используются два ключевых подхода: дендроклиматический анализ (по динамике годичных колец) и генетический анализ каждого отдельного дерева. Для этого собирают листву и хвою и отправляют на исследование в лабораторию Красноярска. Руководит лабораторией участник гранта, генетик Константин Крутовский - один из виднейших лесных генетиков России.
«Если простыми словами, выйдем в лес — видите, что все деревья разные. И одно растёт лучше, другое хуже. Одно в засуху или от вредителей сильнее пострадает, другое меньше. Вот мы и смотрим, какие же механизмы, на генетическом уровне, задействованы в этом разнообразии, уникальности каждого дерева», - объясняет профессор.
Все деревья на пробных площадях пронумерованы. Учёные привязывают к каждому конкретному экземпляру и данные о ширине годичных колец, и генетические образцы. «Допустим, прошла сильная засуха в 1972 году или в 2010 году. А как дерево среагировало? Или оно долгое время мучилось, прирост его уменьшался, и оно тяжело выходило из неё, или оно достаточно легко преодолело эту засуху?» - задаётся вопросом Сергей Михайлович. Затем коллеги-генетики изучают, какие гены или группы генов отвечают за устойчивость.
Исследователи изучают не только естественные популяции, но и так называемые географические культуры. Это участки в Воронежской области и других регионах Центральной лесостепи, где в одинаковых условиях растут деревья из разных мест. И вот что удалось выяснить: для создания новых лесов в Черноземье лучше всего подходят местные семена - из Воронежской и Курской областей. «Чем дальше — тем хуже. Рассматривали образцы из Белоруссии, из Центральной России, из Дагестана - они чувствуют себя здесь хуже», - отмечает учёный. Это объясняется адаптацией: местные деревья долгое время росли в этих условиях и лучше к ним приспособлены.
Также установлено, что внутри каждой популяции чётко выделяются несколько дендрогрупп. Большинство деревьев реагируют на стресс примерно одинаково, а одна-две группы - иначе. «Я поэтому и сказал, что очень ценно именно сохранение популяции не только из лучших экземпляров, - подчёркивает Сергей Михайлович. — В какие-то засухи оказывается, что наиболее устойчивы именно деревья из других дендрогрупп. Нужно использовать генофонд всей популяции».
Отдельный блок работы посвящён климату. Учёные проанализировали данные метеостанций Воронежа, Курска, Белгорода и Липецка за весь период наблюдений. Для Воронежа это 150 лет. И динамика, к сожалению, тревожная. «Если у нас температура среднегодовая лет 60 назад была около 6,5 градусов, то сегодня за последние 10–12 лет она ниже 8 не опускалась, а несколько лет подряд превышала даже 9. Это огромные изменения. За такой короткий срок - огромные изменения», - говорит профессор. Осадки меняются волнами, а температура уверенно растёт, значит, растёт и засушливость. Для лесов это серьёзный стресс.
Побороть эту тенденцию в глобальном масштабе, по мнению учёных, можно только увеличивая лесистость планеты. А локально - отбирать наиболее устойчивые генотипы. «Вот эти механизмы нам интересны для того, чтобы сохранить наши леса, сохранить сосну и дуб как лесообразующие породы региона», - резюмирует Сергей Михайлович.
Исполнители гранта - сотрудники кафедр ВГЛТУ: Дарья Андреевна Литовченко, доктор наук Анна Александровна Попова (она отвечает за генетические аспекты), а также приглашённый эксперт Константин Крутовский. Особые слова благодарности - молодым исследователям. «Ребята, которые в том числе участвуют в закладке пробных площадей, освоили профессию арбористов и на высоте снимают листья и хвою каждого дерева. Это огромный труд, и они молодцы», - отмечает профессор. Это Владимир Молчанов, Алина Мануковская, Илья Болтнев, Татьяна Наконечная - те, кто продолжит развивать лесную науку в регионе.
#лес #наука