В. Н. Сукачев [6] весьма удачно дает определение фитоценоза: "…Фитоценоз, или растительное сообщество, – совокупность растений, произрастающих совместно на однородной территории, характеризующаяся определенным составом, строением, сложением и взаимоотношениями растений как друг с другом, так и с условиями среды. Характер этих взаимоотношений определяется, с одной стороны, жизненными, иначе, экологическими свойствами растений, с другой стороны, свойствами местообитания, т. е. характером климата, почвы и влиянием человека и животных…".
Строение и состояние фитоценоза хорошо отражает и конкуренцию и взаимопомощь растений [4,5,6].
В создании и развитии русской лесной науки большая роль принадлежит проф. Г. Ф. Морозову, столетие со дня рождения которого широко отмечено в 1967 г. Его книга «Учение о лесе» за период с 1912 г. по 1949 г. издана семь раз.
Ценность книги Г. Ф. Морозова «Учение о лесе» заключается в том, что впервые в мире в ней дана стройная теория жизни леса. На основе фактического материала своих наблюдений, а также русских и зарубежных исследователей Г. Ф. Морозов установил закономерности развития леса и восстановления его по мере использования. Лес рассматривается как явление географическое. [6,7,8,9].
Накопленный лесоводственный опыт показал, что при возобновлении сосны основное место должны занять лесные культуры. Однако некоторые вопросы, связанные с её выращиванием, такие, как подготовка песчаных почв, способы смешения с другими породами, густота и размещение посадочных мест до настоящего времени остаются дискуссионными.
При создании долговечных и высокопродуктивных насаждений также огромную роль играет происхождение семян лесных пород из разных условий произрастания. Ошибка в выборе лесных семян выявляется не сразу, а через длительный период времени, поэтому лесоводы должны знать и предвидеть эффект от использования тех или иных семян.
В Усманском бору (южная часть), находящемся в Центральной части лесостепи, расположены уникальные объекты по различным вопросам технологий создания культур сосны обыкновенной. Они позволяют проводить исследования по всем вышеназванным направлениям. Впервые в истории лесоводства убедительно прозвучало положение о единстве организмов и среды.
Лес рассматривается как сложное общежитие живых существ в непременной связи с внешней средой. Понятие о лесе включало в себя совокупности растений и животных, взаимодействующих между собой и окружающей средой и находящихся в непрерывном изменении. По Г. Ф. Морозову, лес есть явление географическое. Разнообразные формы леса и жизнь его не могут быть понятны вне связи леса с внешней средой.
Основываясь на взглядах Ч. Дарвина, Г. Ф. Морозов связывал жизнь леса с борьбой за существование, приводящей к естественному отбору. Индивидуальная изменчивость форм у древесных растений сильно развита. Процесс естественного отбора характерен и для древесных пород. Наиболее приспособленные к условиям среды организмы выживают, а наименее приспособленные отмирают. Древесные породы сохраняют по наследству материнские и отцовские признаки, а изменчивость свойств деревьев не имеет предела. [8,9].
Для современного лесоводства важное значение приобретает положение, сформулированное Г. Ф. Морозовым, о соответствии древесных пород условиям среды. Только при соответствии древесных растений условиям место произрастания возможен желаемый эффект при выращивании высокопродуктивного леса [10,11,12]..
Представляя лес как подвижную равновесную систему, Г. Ф. Морозов считал необходимый активно вмешиваться в жизнь леса, регулировать искусственным путем процесс естественного отбора. Он говорил о том, что в лесоводстве должна возникнуть особая глава о сознательном отборе, представляющем собой регулирование естественного отбора в условиях и в порядке хозяйственной дисциплины. В связи с этим глубокое познание природы леса и активное воздействие на него путем создания лесных культур, селекции, рубок ухода и других мероприятий являлось основным в его учении о лесе.
Проф. Г. Ф. Морозов является создателем классического учения о смене древесных пород. По его утверждению, в природе все течет и изменяется. И лес, как ни устойчив он в отдельных своих формах и проявлениях, тоже подвержен тому же закону[12,13]. Жизнеспособность леса зависит от степени соответствия древостоя условиям его среды.
Особенно ярко проявился талант Г. Ф. Морозова в созданном им учении о типах леса. Это учение получило всеобщее признание у нас в стране и за границей. Оно стало основой для дальнейшей разработки типологических направлений В. Н. Сукачева, П. С. Погребняка, В. Г. Нестерова, И. С. Мелехова и др. Высокой оценкой русской типологической школы на IV мировом лесном конгрессе русское лесоводство обязано, прежде всего Г. Ф. Морозову.
В отечественном лесоводстве наиболее известна внутривидовая классификация сосны обыкновенной Л.Ф. Правдина [14,15]. Он выделил 5 подвидов (или географических рас) сосны: обыкновенную лесную, крючковатую, северную лапландскую, сибирскую и кулундинскую (или южную степную). Внутри каждого подвида выделяются климатические экотипы и почвенные или эдафические экотипы. Например, сосна меловая и сосна болотная.
Климатип (или географическая разновидность) рассматривается как наибольшая популяция, внутри которой невозможно установить различие связанное с географической широтой и высотой над уровнем моря [16,17,18].
Современная концепция вида трактует его как систему популяций [19,20]. Популяционный подход при изучении главнейших видовлесообразователей представляет качественно новый этап в лесной науке. Популяция во все большей мере рассматривается в лесоводстве как основная единица эксплуатации, охраны и воспроизводства вида. Своеобразие популяционной структуры у древесных растений определяется их биоэкологическими особенностями: долговечностью, широтой ареала [21,22,23].. Популяции древесных растений, в особенности сосны обыкновенной, велики по численности особей, границы их размыты, имеются переходные зоны. Наследственные свойства и признаки изменяются в пределах ареала постепенно в соответствии с изменением физико-географических условий. Учитывая географическую изменчивость сосны обыкновенной, на территории бывшего Советского Союза выделено 85 лесосеменных районов [24,25,26].
2. Краткая характеристика хозяйства
2.1 Природно-климатические условия
Восточно-Казахстанская область – одна из крупных промышленных, сельскохозяйственных регионов Республики Казахстан, занимает общую площадь 28051,2 тыс.га. Территория края вытянута по широте от 40° до 51° и находится на долготе от 76° до 86° восточной долготы.
Рельеф характеризуется наличием высоких, средних и низких гор, предгорных и обширных межгорных долин. Абсолютная высота изменяется от 250 м на западе, до 2962 м на юго-востоке и до 4506 м на востоке. Климат области резко континентальный с холодной зимой и жарким засушливым летом. В горных и предгорных районах континентальность несколько сглаживается. Самый холодный месяц январь, со среднемесячной температурой от –15 до –20°С на севере, до – 14°С на юге.
Снежный покров в северном и центральном районах области образуется в конце октября, в начале ноября, а к концу ноября и в южной ее части. Высота снежного покрова по области очень не равномерна, местами не более 15 см, но может достигать и 80 см. Продолжительность периода с устойчивым снежным покровом (с ноября по март), колеблется в пределах 105–180 дней. Низкие температуры воздуха в сочетании с недостаточно мощным снежным покровом, в отдельные зимы, обуславливает сравнительно глубокое промерзание почвы. Продолжительность холодного периода (с температурой воздуха ниже 0°С) на территории области 160–170 дней, в южной ее части 135–155 дней.
Среднемесячная температура воздуха самого теплого месяца – июля – составляет в предгорных и горных частях области 18–19°С, в равнине – 20–22 °С и в самой южной части – 23°С. В отдельные жаркие дни температура воздуха может повышаться до 40–43°С. Среднегодовая температура воздуха – от 3 до 2,8°С. Продолжительность теплого периода – от 195 до 205 дней на большей части территории региона до 210–230 дней на юге. Переход от отрицательной температуры к положительной на юге области – конец марта – начало апреля, на остальной территории – начало апреля. Устойчивый переход температуры воздуха через 10°С совершается в конце апреля – начале мая в равнинной части области, и в 1 декаде мая – в предгорной и горной части. Продолжительность безморозного периода по области 90–105 дней в воздухе и 80–135 дней на почве. На равнинах, особенно на юге, длительность этого периода соответствует числу дней с температурой выше 10°С, а в мелкосопочнике – с температурой выше 15°С. В силу резких колебании температур в течении суток в теплое время года безморозный период наступает значительно позже даты перехода среднесуточной температуры через 10°С; кончается он также раньше, чем среднегодовая температура опускается ниже +10°С.
Среднее годовое количество атмосферных осадков для большей части территории составляет около 250 мм, что при высоких летних температурах говорит о засушливости климата. Для данного региона характерны довольно сильные ветры в течение всего года. Среднегодовая скорость ветра изменяется от 4 до 5 м/сек на большей части территории снижаясь до 2–3 м/сек к востоку.
Большая часть территории Восточно-Казахстанской области носит степной характер и образована горными системами Алтая и Саур-Тарбагатая. Почти все правобережье Иртыша и части левобережья заняты горной системой Алтая. На юге и юго-западе простирается обширная территория Семипалатинского Прииртышья (172,7 тыс. км²), характеризующаяся мелкогорно-мелкосопочноувалисто холмистой равниной.
На приподнятых равнинах господствуют полынно-биюргуновые, тырсово-полынные, полынно-типчаковое-кокпековые формации. Иртышская депрессия характеризуется разнотравно-злаковыми лугами и лесными зарослями прирусловой поймы Иртыша, типчаковыми и ковыльно-типчаковыми группировками на древних аккумулятивных равнинах правобережья.