close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

3149.Лесовосстановление и лесоразведение с участием сосновых интродуцентов в Брянской области

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Брянская государственная инженерно-технологическая академия»
Шошин В.И., Приставко И.А.
Лесовосстановление и лесоразведение с
участием сосновых интродуцентов в
Брянской области
Брянск 2013
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 630.232
Шошин В.И. Лесовосстановление и лесоразведение с участием сосновых
интродуцентов в Брянской области / В.И. Шошин, А.И. Приставко. – Брянск:
БГИТА, 2013. – 107 с.
Иллюстраций – 34, таблиц – 35, библиография – 104 наименования.
В монографии представлены результаты 100-летнего научнопроизводственного опыта использования интродуцентов рода Pinus L. в лесовосстановлении и лесоразведении на территории Брянской области. Приводится лесоводственно-таксационная характеристика лесных культур сосны кедровой сибирской, сосны Веймутова, сосны Муррея, сосны Банкса и сосны обыкновенной. Показано влияние погодных условий и почвенных факторов на рост
интродуцентов. Впервые получены данные по формированию ассимиляционного аппарата, накоплению надземной фитомассы, депонированию углерода в сосновых лесных культурах.
Монография может быть полезной для лесопользователей, работников
лесничеств, администраций районов, бакалавров, магистров по направлению
подготовки «Лесное дело», «Ландшафтная архитектура», учителей биологии.
ISBN 978-5-98573-144-6
Рецензенты: Ткаченко А.Н. – доктор с.-х. наук, профессор ФГБОУ ВПО
«Брянская государственная инженерно-технологическая академия»
Лядова Т.В. – главный консультант отдела использования и
воспроизводства лесов Управления лесами Брянской области
ISBN 978-5-98573-144-6
© Брянская государственная инженернотехнологическая академия
© В.И. Шошин
© И.А. Приставко
2
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ВВЕДЕНИЕ
Приоритетным направлением основ государственной политики в области
использования, охраны, защиты и воспроизводства лесов в Российской Федерации на период до 2030 года является воспроизводство лесов с учетом их целевого назначения и на зонально-типологической основе, а также улучшение породного состава насаждений.
Для повышения продуктивности и улучшения породного состава лесов на
землях различного целевого назначения предусматривается разработка и осуществление комплекса научных, проектных и производственных мер по поддержанию и сохранению существующих и созданию новых защитных лесных
насаждений.
Согласно лесному законодательству (Лесной кодекс РФ, 2006; Положение
об определении функциональных зон…., 2009), зеленые и лесопарковые зоны
поселений РФ устанавливаются в целях организации отдыха населения, сохранения санитарно-гигиенической, оздоровительной и эстетической ценности природных ландшафтов. Насаждениям зеленых зон предъявляются дополнительные
требования по устойчивости к рекреационным нагрузкам, эстетической привлекательности формируемых ими ландшафтов.
Существующие отраслевые технологии создания лесных культур не в полной мере обеспечивают формирование насаждений с высокими эстетическими
качествами и обладающих значительным биоразнообразием. Введение в насаждения новых видов позволяет существенно расширить функции насаждений зеленых зон.
В Брянской области хвойные интродуценты вводятся с 1911 года, однако
имеются только отрывочные данные по особенностям роста сосновых интродуцентов. Их рост в зависимости от почвенно-грунтовых и погодных условий зоны хвойно-широколиственных лесов остается недостаточно изученным. Отсутствуют данные по формированию ассимиляционного аппарата и структуре надземной фитомассы интродуцентов и формируемых ими насаждений.
Все это затрудняет моделирование типов лесных культур с участием интродуцентов.
В представленной работе изложены результаты научно-производственного
опыта введения интродуцентов рода Pinus L. в лесные культуры лесного фонда
поселений Брянской области.
При сборе экспериментального материала, его обработки оказывали помощь Приставко А.А., профессор Маркина З.Н., доцент Марченко С.И. и другие сотрудники кафедры лесных культур и почвоведения. Всем им авторы выражают свою благодарность за оказанную помощь в подготовке данной работы.
3
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1 ИСТОРИЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ЗЕЛЕНЫХ ЗОН ПОСЕЛЕНИЙ
История выделения и развития лесов зеленой зоны в России имеет свои
особенности, связанные с национальным укладом жизни Российского народа.
Первые сады на Руси созданы в XI веке в Киеве, в XII веке во Владимире,
Суздале, Орле. В феодальной Руси были широко распространены приусадебные
рощи, без которых не было ни одной помещичьей усадьбы. Приусадебные рощи из древесно-кустарниковых пород создавались для защиты плодовых садов
и огородов усадеб от холодных (в центральных губерниях) и сухих (в южных
губерниях) ветров, а также в целях гигиенической защиты их жителей (Конашова, 2002). В защитных насаждениях выращивались грибы и другие продукты
питания.
В Москве сады и парки рекреационного назначения появились в XV-XVI вв.
Первая охранная зона в лесах вокруг Москвы выделена в 1679 году, а элементы
заботы о лесах населенных пунктов можно найти еще в Соборном Уложении
1649 года (Уложение Алексея Михайловича). Первые попытки государственного
управления процессом создания насаждений лесопаркового типа на базе пригородных лесов можно отнести к 1723 году, когда Петр I издал указ «О подчищении лесов на приморских и загородных дворах». Однако, в результате неконтролируемых рубок, пригородные леса быстро сводились (Конашова, 2002; Перепечина, 2008). Только в XIX веке в Англии были разработаны предложения по организации зеленых зон, а также созданию нового типа города – город-сад.
В XVIII-XIX вв. в России был создан ряд уникальных ботанических объектов рекреационного значения (Петродворец, Летний сад, Павловский парк,
Ораниенбаум, Царицыно, Кусково, Коломенское), сохранившихся до нашего
времени (Гостев, Юскевич, 1991).
Вначале XX в. развитие промышленности, железнодорожного и автомобильного транспорта в Европе явились основой возникновения идеи загородного отдыха. Вокруг крупных городов создаются «зеленые пояса». В Англии создаются 10 национальных парков и выделяются зеленые зоны вокруг Лондона,
Манчестера. Во Франции первые зеленые зоны были созданы в 1928 году вокруг Парижа.
Начало выделения зеленых зон в России было положено Декретом ВЦИК
«О лесах» от 27 мая 1918г. Специальными постановлениями ЦК ВКП (б), СНК
были выделены зеленые зоны вокруг Москвы, Ленинграда, Киева, Екатеринбурга и других крупных городов (1933-1937 гг.).
Первая в России лесопарковая зона была создана в 1933 году вокруг г. Ленинграда на площади 98,4 тыс. га (Гаврилов, Игнатенко, 1987).
В 1935 году вокруг г. Москвы был выделен лесопарковый защитный пояс
площадью 172,5 тыс.га. Он включал 26 городских парков (в том числе 9 специализированных), 11 лесопарков, 58 районных парков (из них 21 детский), 14
садов, более 700 скверов и 100 бульваров (Гаврилов, Игнатенко, 1987; Тюльпанов, 1997; Таран, 2004; Перепечина, 2008).
В апреле 1943 года было принято Постановление СНК СССР № 430 «О порядке отвода лесосек в лесах государственного лесного фонда СССР и о лесо4
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
сечном фонде на 1943 год», разделившее леса на три группы. Этим документом
было положено массовое выделение лесов зеленых зон вблизи крупных областных и районных центров (Гаврилов, 1987).
В апреле 1961 года приказом Главлесхоза РСФСР № 174 «О передаче лесов
управлению лесопаркового хозяйства Мосгорисполкома» зеленые зоны были
разделены на лесопарковую и лесохозяйственную части. Насаждения зеленых
зон входили в I группу лесов. По ГОСТу – 17.5.3.01-78 «Охрана природы. Земли. Состав и размеры зеленых зон городов», леса зеленых зон представляли собой окружающую город территорию, формирование которой подчиняется его
интересам, которая выполняет природоохранные и рекреационные функции, и
подразделяются на три хозяйственные части с различным уровнем ведения лесного хозяйства: парковую, лесопарковую и лесохозяйственную.
Разделение лесов зеленых зон на хозяйственные части применительно к
Брянской области основывалось на следующих постановлениях:
а) Лесопарковая часть лесов зеленой зоны – Решение Брянского облисполкома №611 от 5.01.1963 г., №596 от 14.08.1972 г.; Решение Малого Совета народных депутатов №117 от 15.09.1993 г.;
б) Лесохозяйственная часть лесов зеленой зоны – Распоряжение СМ СССР
№20097-р от 17.10.1944 г., №7679-р от 23.06.47 г., №4462-р от 06.04.1950 г.;
Распоряжение СМ РСФСР №192-р от 25.01.1963 г., №4746-р от 11.12.1965 г.,
№2123-р от 28.12.1978 г., №1091-р от 30.06.1983 г.
В соответствии со статьей 8 Федерального Закона от 04.12.2006 г. №201ФЗ «О введении в действие Лесного кодекса РФ», леса по целевому назначению были разделены на защитные, эксплуатационные и резервные.
В защитные леса согласно статье 102 Лесного кодекса входят зеленые зоны. Для данной категории защитных лесов Федеральным законом от 14.03.2009
№32-ФЗ была выделена дополнительная подкатегория – лесопарковая зона.
Правовой режим зеленых и лесопарковых зон устанавливает статья 105 Лесного кодекса РФ.
Согласно Положению об определении функциональных зон в лесопарковых зонах (утв. от 14 декабря 2009 г.), зеленые и лесопарковые зоны устанавливаются в целях организации отдыха населения, сохранения санитарногигиенической, оздоровительной и эстетической ценности природных ландшафтов. В состав зеленых зон могут включаться лесопарковые зоны (лесопарки). В пределах зеленых зон устанавливается ограниченный режим природопользования.
В настоящее время площадь лесов зеленых зон России составляет 12,7 млн.
га. В Брянской области леса зеленых зон занимают 150 тыс. га.
5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2 ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ И РОЛЬ ЛЕСНЫХ НАСАЖДЕНИЙ
ЗЕЛЕНЫХ ЗОН
В основу хозяйственного использования лесов с учетом их многоцелевого
назначения положены различные функции и роли леса.
Современное представление об основных функциях леса позволяет классифицировать функции лесной растительности по характеру, масштабу и взаимной
обусловленности. М.В. Рубцов (1984) под функцией леса понимал специфическое
влияние леса на факторы среды, явления природы и компоненты биосферы, определяющиеся характером взаимодействия с ними и свойствами лесных биогеоценозов. Лесная растительность представлена четырьмя функциональными группами соответственно характеру их влияния на компоненты биосферы – климато-,
почво- и гидросферопребразующие. В свою очередь каждая группа представлена
рядом частных функций, такими как терморегулирующая, противоэрозионная,
водоохранная, водорегулирующая, фитоценопреобразующая и др.
Роль леса – его значение для общества и народного хозяйства, обусловленное функциями леса. В связи с большим значением леса для формирования
природной среды, окружающей человека, и общества он выделил две суперроли леса: средообразующая и социальная. Первая заключается в том, что лес
формирует природную среду благоприятную для существования человеческого
общества. Последняя заключается в формировании лесом особой социальной
среды, благоприятной для духовных условий существования, формирования и
деятельности человеческого общества и подразделяется на три группы: санитарно-гигиеническую, духовную и народнохозяйственную (материальную) роли леса. В каждой группе есть общая роль, соответствующая по названию группе, и частные роли леса. Так к санитарно-гигиенической относятся воздухоочистительная (повышает качество воздушной среды), бактерицидная (снижает
численность патогенных микроорганизмов) и демпферная (снижает акустический шум) роли. К духовным – эстетическая (благоприятно влияет на художественное восприятие человека), психологическая (создает обстановку, облагораживающую психику и поведение человека) и рекреационная (создает благоприятные условия для отдыха человека).
Лес является источником разнообразного сырья для многих отраслей промышленности и народного хозяйства. Вместе с тем он выполняет защитные,
водоохранные, противоэрозионные, бальнеологические, эстетические, рекреационные и другие полезные функции, объединяемые в лесоводственной науке в
общее понятие «невесомые полезности леса» (Мелехов, 1972). Развитие промышленности и урбанизация увеличили влияние неблагоприятных факторов на
окружающую среду и самого человека. Своеобразным стабилизатором жизненной среды человека становятся леса и зеленые насаждения. Это источник здоровья, «зеленые легкие» планеты.
Санитарно-гигиеническая роль лесов зеленых зон проявляются, прежде всего,
в их способности снижать концентрацию углекислого газа в воздухе и одновременно обогащать его кислородом. О роли в этом круговороте зеленых насаждений
говорят следующие данные: 1 га зеленых насаждений в среднем за 1 час очищает
6
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
воздух от 8 кг углекислого газа (выделяемого за это время при дыхании 200 человек). Взрослое дерево за сутки выделяет 180 литров кислорода, а за пять месяцев
(с мая по сентябрь) оно поглощает около 44 кг углекислого газа. При образовании
1 т органической массы поглощается в среднем 1,6…2,0 т углекислого газа и выделяется 1,3…1,5 т кислорода (Белов, 1964). Самое большое количество кислорода выделяют средневозрастные хвойные насаждения (от 30 до 60 лет). Так, по
данным С.В. Белова (1964), сосновые насаждения I класса бонитета с полнотой 0,8
выделяют в год 10,9 т/га кислорода, а лиственные – 10,3 т/га.
Большое значение имеет степень ионизации кислорода воздуха, обусловливающая его биологическую активность. Насаждения зеленых зон играют положительную роль в поддержании ионного режима воздуха. Существуют аэроионы
легкие, которые могут нести отрицательный или положительный заряды, и тяжелые – положительно заряженные. Наиболее благоприятное воздействие на окружающую среду оказывают легкие отрицательные ионы. Носителями положительно заряженных тяжелых ионов обычно являются ионизированные молекулы
дыма, водяной пыли, паров, загрязняющих воздух. Следовательно, чистота воздуха в значительной мере определяется соотношением количества легких ионов,
оздоравливающих атмосферу, и тяжелых ионов, загрязняющих воздух.
По данным В.Н. Власюка (1970), ионизация лесного кислорода в 2-3 раза
выше по сравнению с морским и в 5-10 раз – с кислородом атмосферы городов.
Поэтому леса, образующие зеленый пояс вокруг городов, оказывают значительное благотворное воздействие на оздоровление городской среды, в частности обогащают воздушный бассейн легкими ионами. Автор установил, что насыщенность воздуха легкими ионами в культурах сосны колеблется в течение
вегетационного периода от 614 до 896 ионов в 1 см3. В культурах лиственницы
общее количество легких ионов в 1 см3 – 528…802.
Кроме того на ионизацию воздуха в лесу оказывают влияние смолистые
вещества, выделяемые древесными растениями в процессе их жизнедеятельности (Сверчков, 1981). Поэтому при лесовосстановлении в зеленых зонах необходимо отдавать предпочтение хвойным породам. Ионизированный воздух благотворно влияет на самочувствие человека. Его лечебные свойства используют
при гипертонической болезни, атеросклерозе, бронхиальной астме, легочном
туберкулезе, бессоннице, переутомлении и др. (Таран, 2004).
Велика роль насаждений зеленых зон в поглощении пыли, в очищении
воздуха от вредных газов. Задерживая твердые и газообразные примеси, они
служат своеобразным фильтром, очищающим атмосферу городов и поселков. В
1 м3 воздуха индустриальных центров содержится от 100 до 500 тыс. частиц
пыли и сажи, в лесу их почти в 1000 раз меньше. Лесные культуры площадью в
1 га способны осадить из воздуха 25…34 т взвешенных веществ в год.
Значительна роль зеленых насаждений и в накоплении в листьях токсичных элементов. По расчетам Г.М. Илькуна (1978), 1 га лесных насаждений способен без заметного вреда для себя поглотить из воздуха 400 кг сернистого газа,
100 кг хлоридов и 20…25 кг фторидов.
Древесные растения уменьшают запыленность и загазованность воздуха
даже при отсутствии лиственного покрова, в результате чего насаждения зеле7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ных зон способны выполнять свои санитарно-гигиенические функции в течение
всего года.
Фильтрующая роль зеленых насаждений в отношении вредных газов объясняется тем, что часть газов поглощается листьями растений в процессе их фотосинтетической деятельности. Некоторое количество газов рассеивается кронами деревьев в верхние слои атмосферы, благодаря вертикальным и горизонтальным воздушным потокам, возникающим в связи с перепадом температур
воздуха на открытых участках и под пологом насаждений. Эти потоки способствуют отводу загрязненного воздуха с территорий, примыкающих к промышленным предприятиям и жилым кварталам (Таран, 2004).
Велико значение пригородных лесов в регулировании температурного и ветрового режимов, влажности воздуха. Крупные массивы зеленых насаждений оказывают влияние на температуру и относительную влажность воздуха, ветровой
режим на прилегающей к ним территории. Так, температура воздуха на открытом
месте на расстоянии 100 м от леса на 1…1,5°С ниже, чем на более удаленных от
лесного массива участках вследствие усиления циркуляции воздуха вблизи зеленых насаждений. Относительная влажность воздуха может повышаться под влиянием леса на 30% по сравнению с влажностью открытых территорий в зоне до 500
м от стены леса. Повышение относительной влажности воздуха на 15% воспринимается как понижение его температуры на 3,5°С.
Зеленые насаждения значительно снижают солнечную радиацию (прямую
и рассеянную). По данным И.В. Бериашвили (1964), проводившего исследования в лесах Кавказа, по сравнению с открытой территорией прямая и рассеянная радиация составляет в сосновом насаждении 45%, в лиственном – около
30%, в еловом – около 25%.
Для оценки санитарно-гигиенических и бальнеологических свойств лесов
большое значение имеет фитонцидность. Фитонциды – это вещества, продуцируемые растениями и проявляющие фунгицидное и протистоцидное действие. По
физическому состоянию они могут быть твердыми, жидкими и газообразными.
Химическая природа их весьма разнообразна. В большинстве случаев это комплекс органических соединений, относящихся к биологически активным веществам. Они содержат соединения различных классов: углеводороды, в том числе
эфирные масла, смолы и бальзамы; спирты, альдегиды и кетоны; органические
кислоты и их соли, углеводы, аминокислоты и белки. По времени действия они
способны длительно сохранять свою активность или мгновенно превращаться во
внешней среде в другие вещества (Токин, 1957; Протопопов и др., 1974).
Фитонцидными свойствами обладают все растения, однако больше всего
они проявляются в летучих выделениях деревьев и кустарников: сосны обыкновенной, пихты сибирской, ели обыкновенной, лиственницы сибирской, кедра
сибирского, березы бородавчатой, черемухи обыкновенной, рябины сибирской,
смородины черной и красной и др. Установлено, что степень фитонцидности
достигает максимума в весенне-летние месяцы, в основном в период цветения и
активного роста растений, и снижается к осени, причем фитонцидная активность молодых листьев и хвои, как правило, выше, чем старых (Токин, 1957;
Протопопов и др., 1974; Сверчков, 1981).
8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Лидерами по количеству выделяемых летучих веществ являются хвойные
деревья, особенно можжевельник. По данным Б.П. Токина (1957) гектар лиственного леса летом ежедневно выделяет 2 кг летучих фитонцидов, хвойного леса – 5 кг, а можжевельника – 30 кг. Автор указывает на то, что смолы и живицы
хвойных деревьев, особенно пихты, убивают бактерии дифтерии в столь малых
концентрациях, что превышают активность многих биологических антисептиков – пенициллина, грамицидина и др. Доказано, что уже в первые минуты соприкосновения с экстрактами пихты дифтерийные палочки погибают.
Велико стерилизирующее воздействие фитонцидов на микрофлору окружающего воздуха. В лесном воздухе содержится значительно меньше микроорганизмов, чем в городе (Пряжников, 1966). В 1 м3 городского воздуха насчитывается в среднем 30-40 тыс. бактерий и других патогенных микроорганизмов,
лесного воздуха – от 30 до 400, т.е. в сотни раз меньше.
Леса играют значительную роль в углеродном балансе земной атмосферы.
По данным А.С. Исаева с соавторами (1995), суммарные объемы депонирования углерода лесами России оцениваются в 261,6 млн. т в год. Благодаря фотосинтезу лесные экосистемы способны компенсировать эквивалентную по величине эмиссию СО2 и других парниковых газов и, тем самым, временно смягчать
изменения климата. Важную роль в этом процессе играют бореальные леса, в
которых сосредоточены наибольшие запасы углерода.
В последнее время большое внимание уделяется рекреационной роли леса.
Слово «рекреация» в переводе с латинского означает «отдых» или «восстановление сил человека». Общепризнано, что для большинства людей лучшими условиями отдыха является лес. Леса зеленых зон городов играют ключевую роль
как места отдыха горожан. Лес создает благоприятные условия для разнообразного отдыха людей в любое время года (Большаков, 2000). Рекреация в условиях лесной обстановки представляет собой восстановление израсходованных человеком в процессе труда сил, а также накопление определенного запаса этих
сил для дальнейшей деятельности развития физического и интеллектуального
потенциала путем отдыха вне постоянного жилища. При этом отдых может
быть активным (спорт, туризм, охота, рыбалка и т.д.) и пассивным, который характеризуется резким снижением всякой деятельности, вплоть до состояния
расслабленного покоя (Иванов, 2009).
Лес оказывает большое эстетическое воздействие на человека. Эстетическая привлекательность леса возрастает, если в нем есть небольшие опушки и
поляны с хорошо развитым цветущим покровом и с разнообразными древесными и кустарниковыми породами.
Приведенные выше данные свидетельствуют о разнообразном и благотворном влиянии лесов зеленых зон на состояние внешней среды. Они улучшают ионизационный, температурный режим и влажность воздуха, обогащают
его кислородом и фитонцидами, очищают от пыли и газов. Это обуславливает
повышенное внимание человека к состоянию лесов зеленых зон поселений, их
видовому составу, возможному рекреационному использованию.
9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3 ЛЕСОВОДСТВЕННО-ЭСТЕТИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К
НАСАЖДЕНИЯМ ЗЕЛЕНЫХ ЗОН, ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ В
НИХ ЛЕСОКУЛЬТУРНОГО ПРОЦЕССА
Лесокультурные мероприятия в зеленых зонах должны быть направлены
на формирование искусственных насаждений с высокими санитарногигиеническими и эстетическими свойствами, высокой устойчивостью к воздействию антропогенных факторов (Гусев, 1989; Залесов и др., 2007).
Вследствие интенсивного посещения людьми пригородных лесов там происходит нарушение лесной среды. В наиболее привлекательных для отдыха местах
вытаптывается травяной и моховой покров, а почва уплотняется до состояния
грунтовой тропы. Уплотнение почвы приводит к изменению ее водно-воздушного
режима, что вызывает резкое снижение прироста деревьев и подроста, не появляется самосев. Со временем происходит деградация насаждений. Деградированные
насаждения не в полной мере выполняют свои санитарно-гигиенические, защитные и водорегулирующие функции (Таран, 2004; Багинский, 2005).
Лесовосстановление в зеленых зонах в основном осуществляется искусственным путем, а также путем реконструкции (Конашева и др., 2010). Здесь создаются лесные ландшафтные и лесопарковые культуры, а также индивидуальные лесопарковые посадки.
Основными требованиями, предъявляемыми к насаждениям зеленых зон,
являются: декоративность, долговечность, устойчивость, быстрота роста, газоустойчивость (Белов, 1964; Таран, 2004).
Согласно приказу МСХ РФ от 6 ноября 2009 года, при выполнении работ
по лесовосстановлению в лесах зеленых зон, лесопарков, городских лесах используются древесные и кустарниковые породы, отличающиеся высокой долговечностью, высокими эстетическими качествами, декоративностью, устойчивостью к неблагоприятным антропогенным и техногенным факторам, особенно
к значительным рекреационным нагрузкам.
Насаждения зеленых зон достигают предъявленных к ним требований в
процессе проведения комплекса лесокультурных и лесохозяйственных мероприятий. Главенствующая роль в этом отводится формированию видового состава насаждений.
Декоративность насаждений зеленых зон имеет огромное значение и складывается: из рисунка ветвей, формы ствола, строения кроны, цвета листвы и
формы листовой пластинки, декоративных качеств цветов и плодов, образующих
их древесно-кустарниковых видов. Декоративность отдельного дерева или целого насаждения зависит от того, как они смотрятся в окружении или на фоне других деревьев. Поскольку зеленые насаждения создаются в первую очередь для
удовлетворения эстетических потребностей населения, предпочтение следует
отдавать тем древесным породам, которые в течение всей жизни обладают высокой декоративностью (ель колючая, ель сибирская, сосна обыкновенная, дуб черешчатый, клен остролистный, липа мелколистная) (Ерохина и др., 1987; Бирюков, 1989; Антипов, 2000; Соколова, 2008; Перепечина, 2008; Абаимов, 2009).
10
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Эстетическая привлекательность зеленых зон может достигаться за счет
обогащения естественной растительности интродуцентами, в том числе и вечнозелеными хвойными видами, которые сохраняют декоративные качества круглый год. Из числа интродуцентов рода Pinus L. высокой декоративностью обладают сосна кедровая сибирская и сосна Веймутова (Фади, 2000; Ермоленко,
2002; Мерзленко и др., 2011). К декоративным качествам данных видов относятся: ровный ствол с гладкой корой, округлая крона, длинная сизовато-зеленая
хвоя, массивные буровато-коричневые шишки. Кроме того, высокой декоративностью в молодом возрасте обладают сосна Муррея и сосна Банкса, за счет правильной пирамидальной кроны, необычно изогнутой или скрученной хвои, раннего плодоношения. Однако, в результате плохой очищаемости древесного ствола от сучьев, привлекательность формируемых ими насаждений с возрастом
снижается (Данчук, 1990; Дроздов, 2002; Жмурко, 2003; Демидова, 2003).
Долговечность – продолжительность жизненного цикла лесного насаждения с момента его возникновения естественным или искусственным путем до
возраста естественной спелости и полного распада (отмирания). Долговечность
лесных насаждений зависит от формирующих его древесных пород, лесорастительной зоны, лесорастительных условий и степени влияния на них отрицательных природных и антропогенных факторов. В благоприятных условиях
среды в России наибольшей долговечностью отличаются насаждения хвойных
пород и семенного дуба. Примерная средняя продолжительность жизненного
цикла сосны кедровой сибирской (кедровников) – 250-300 лет; сосны обыкновенной, сосны Веймутова и лиственничных насаждений – 200; еловых (пихтовых) – 180; семенных дубрав – 300; сосны Муррея, сосны Банкса – 100 (Дроздов, 2002; Соколова, 2008).
Менее долговечны ива плакучая, тополя белый, пирамидальный, бальзамический, рябина обыкновенная, клен ясенелистный. Данные древесные породы, хотя
и обладают высокой декоративностью, использовать их при лесовосстановлении в
рекреационных лесах нежелательно (Ерохина и др., 1987; Соколова, 2008).
Декоративность лесопарковых насаждений из долговечных древесных растений сохраняется на столетия в намеченных пропорциях и гармонии, с годами
становится все насыщеннее. В зависимости от пород лучшим возрастом древесных насаждений обычно считают 25…100 лет (Антипов, 2000; Соколова,
2008). В практических целях зеленого строительства жизненный цикл древесных растений подразделен на четыре периода: период воспитания (от прорастания до достижения размеров посадочного материала), период формирования (с
момента посадки в ландшафтные культуры до приобретения типичного для вида облика), период полного развития (с момента достижения полной формы до
начала старения), старческий период (деревья начинают дряхлеть, одни приобретают величественные формы, другие, наоборот, становятся уродливыми). У
хвойных пород прохождение жизненных циклов проявляется существенными и
изменениями в декоративном облике, так, сосна обыкновенная в 10-15 лет имеет пирамидальную форму с ветвями, вытянутыми вверх, к 30 годам – раскидистую, в 80 лет у нее мало сходства с формой, которую она имела в 30 лет (Антипов, 2000).
11
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Быстрота роста при создании искусственных насаждений имеет большое
значение, так как быстрорастущие древесные виды позволяют за более короткий срок сформировать нужное насаждение или группу (Антипов, 2000). Быстро растущие деревья зачастую обладают малой долговечностью, в старости менее привлекательны. Из числа сосновых интродуцентов, такими породами являются сосна Банкса и сосна Муррея (Дроздов, 1998). Медленно растущие виды
(сосна кедровая сибирская, сосна Веймутова), отличающиеся долговечностью,
обычно высокодекоративны, украшают пейзаж (Фади, 2000; Ермоленко, 2002;
Мерзленко и др., 2011).
Устойчивость. В связи с усилением антропогенных нагрузок на зеленые насаждения устойчивость отдельных древесных пород, и насаждений в целом приобретает большую актуальность. В лесах зеленых зон устойчивость вида определяется не только его отношением к высоким рекреационным нагрузкам. При подборе пород для посадки в группах учитывают устойчивость к болезням, заморозкам, засухе, способность переносить переувлажнение. Все внешние факторы,
влияющие на древесные растения, разделяют на две группы: абиотические (факторы неживой природы) и биотические (связаны с влиянием живых существ). К
абиотическим факторам относятся: свет, температурный режим, состав и движение воздушных масс, влага (осадки, влажность почвы и воздуха), механический и
физический состав почвы, ее физические свойства (Павлов, 2005; Бех, 2007).
Температурные условия. Возможность выбора ассортимента древесных
пород в озеленении определяется величиной минимальной температуры, которую они способны переносить без потерь своих декоративных качеств. Под морозостойкостью или холодостойкостью древесной породы понимается способность переносить прямое действие температуры ниже 0°С во время весенних
заморозков и зимних морозов.
Устойчивость древесных пород к низким температурам зависит от их морфологических, анатомических и физиологических особенностей. Она изменяется с возрастом растений – молодые деревья более чувствительны к морозам.
Так, ель обыкновенная, переносящая 50…60-градусные морозы, в возрасте
двух-пяти лет страдает от морозов на открытом месте (Соколова, 2008).
По морозостойкости в целом с учетом способности переносить длительное
понижение температуры декоративные хвойные древесные породы могут быть
охарактеризованы следующим образом (Колесников, 1974; Дроздов, 1998):
очень морозостойкие (-35…-50°С) – ель обыкновенная, лиственница сибирская,
сосна обыкновенная, сосна кедровая сибирская, сосна Банкса, сосна Муррея,
сосна горная и др.; морозостойкие (-25…-35°С) – ель сизая и колючая, сосна
Веймутова, пихта сибирская, туя западная; умеренно морозостойкие (-15…25°С) – лжетсуга тисолистная, пихта кавказская, сосна крымская и желтая; неморозостойкие (непродолжительно -10…-15°С) – кедры, сосна гималайская,
итальянская и приморская; наименее морозостойкие (кратковременно -10°С) –
южные сосны.
Наряду с низкими температурами вред растениям наносят и высокие, так как
под их влиянием происходит обезвоживание тканей. Устойчивость к высоким
температурам как и морозостойкость зависит от многих факторов – она выше у
12
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
пород с относительно низким содержанием воды в клетках, защищенных толстой
кутикулой, волосками, восковым налетом (Якушкина, Бахтенко, 2005). Повышенной устойчивостью среди сосновых интродуцентов к действию высокой температуры обладают сосна Банкса и сосна Муррея (Жмурко, 2003; Демидова, 2003).
Исследованиями влияния температуры воздуха на рост сосны кедровой сибирской по диаметру (Велисевич, Хуторной 2009) установлено, что цикличность приростов данной породы не связана с динамикой температур в течение
вегетационного сезона. А.Б. Беляевым (2010) были выявлены температурные
условия для оптимального роста сосны Веймутова и сосны Муррея. Автор отмечает, что сосна Веймутова способна успешно расти на уровне Iа класса бонитета в условиях с суммой активных температур (более +10°С) более 2500°C.
Вегетационный период в местах ее произрастания должен быть не менее 157
дней, а безморозный период – 165 дней. Наивысшая продуктивность достигается, если зимняя температура не опускается ниже -35°С, а летняя не превышает
+ 37°С, среднегодовая температура не должна быть менее +7°С. Температурные условия для успешного роста сосны Муррея имеют более широкий диапазон. Автор указывает, что вегетационный период в местах роста данной породы
должен составлять не менее 135-150 дней. Публикаций по влиянию температурного режима на радиальный прирост сосны Банкса нами не обнаружено.
Древесные породы в зависимости от видовой принадлежности различаются
по требовательности к свету. Свет обеспечивает образование органических веществ в растении, определяет размер и форму кроны, структуру тканей и т.д. По
отношению к свету различают три основных группы растений – светолюбивые
(гелиофиты), тенелюбивые (сциофиты) и теневыносливые (факультативные гелиофиты) (Антипов, 2000; Соколова, 2008, Абаимов, 2009).
Все древесные породы относятся к факультативным гелиофитам. По способности переносить затенение (его длительность, степень уменьшения освещенности) древесные породы разделяются на более и менее теневыносливые.
К менее теневыносливым (светолюбивым) относятся древеснокустарниковые растения, растущие на открытых местах и не переносящие длительное затенение Наивысшего уровня фотосинтез достигает при полном солнечном освещении. В эту группу входят березы, ивы, лиственницы, осина, орех
грецкий, сосны, ясени.
Более теневыносливые древесные породы – это деревья и кустарники, выносящие некоторое затенение, но хорошо растущие и при полном освещении.
Наибольшая интенсивность фотосинтеза отмечается у этих пород при уровне
освещенности 0,1…0,01 полного солнечного освещения. К наиболее теневыносливым относятся тис, пихта, бук, граб, сосна кедровая сибирская, липа, ель,
клен, вяз, лещина (Цельникер, 1978).
При затенении у ряда декоративных форм древесно-кустарниковых растений теряются их формовые признаки: уменьшается или полностью теряется
пятнистость, оригинальная окраска, ее интенсивность (Антипов, 2000; Парамонов, Маленко, 2007).
Древесные породы к плодородию почв предъявляют различные требования в
зависимости от географического положения региона, возраста. Недостаток тепла и
13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
влаги в жизни дерева компенсируется более высокой его требовательностью к
минеральному питанию. Более высокое требование к плодородию почв древесные
породы проявляют в молодом и среднем возрасте. На основе требовательности
древесных пород к составу почвы Г.Ф.Морозов (1949) разработал следующую
шкалу: ильм, ясень, клен, бук, граб, дуб, ольха черная, липа, осина, ель, сосна
Веймутова, лиственница, береза, акация белая, сосна обыкновенная.
По данным А.В. Беляева (2010), сосна Веймутова хорошо растет на супесчаных и легкосуглинистых почвах. Достаточно плодородными могут считаться
почвы со средневзвешенным содержанием гумуса в их профиле более 1…2%,
при наличии запасов фосфора в пределах 300…1000 кг/га и калия 100…500
кг/га в метровом слое. Сосна Муррея может успешно расти на бедных по содержанию гумуса почвах – 1,3%, с запасом подвижного фосфора 100…500
кг/га, обменного калия – более 100 кг/га. Автор отмечает, что сосна Веймутова
по требовательности к показателям почвенного плодородия близка к сосне
обыкновенной, а сосна Муррея предъявляет меньшие требования.
Большинство ученых (Rudolph, 1990; Жмурко, 2003; Васильев, 2010) указывают на меньшую требовательность сосны Банкса к почвенно-грунтовым условиям по сравнению с сосной обыкновенной.
Сосна кедровая сибирская предъявляет более высокие требования к почвенному плодородию, чем сосна обыкновенная, и лучший рост имеет на достаточно увлажненных супесчаных и суглинистых почвах (Бех, 1991; Дроздов,
2002; Ермоленко, 2002).
Газоустойчивость определяет ассортимент древесно-кустарниковых пород. Большинство представителей рода Pinus L. по шкале газоустойчивости
Г.М. Илькуна (1978) относятся к неустойчивым или малоустойчивым видам.
Тем не менее, ряд исследователей (Папулов, 2004) отмечают, что сосновые виды способны удовлетворительно произрастать даже в условиях сильной загазованности атмосферного воздуха.
Наличие влаги в почве является важным фактором для формирования, роста, развития древесных видов. Ее недостаток или избыточное количество одинаково отрицательно влияют на состояние посадок, особенно в молодом возрасте (Якушкина, 2005; Березин, Карпачевский, 2009).
Опыт в нашей стране и за рубежом показал, что лесоводство и лесовосстановление в рекреационных лесах (в том числе и зеленых зонах) следует вести в
расчете на формирование разновозрастных, многоярусных, смешанных и долговечных насаждений (Гусев, 1989; Большаков, 2000; Залесов, 2007; Конашова,
2010).
14
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
4 ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ЗЕЛЕНЫХ ЗОН
БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ
Брянская область расположена в западной части Российской Федерации
между 54°05/-52°10/ северной широты и 31°10/-35°20/ восточной долготы. Население области на 01.01.2010 года составляет 1379 тыс. чел., плотность населения 39,5 чел./км2 (Регионы России..., 2011).
Ее территория очень неоднородна по своим эдафическим условиям, ввиду
большого разнообразия рельефа, почвообразующих и подстилающих пород (Воробьев, 1993; Волкова, 1998). По провинциальному расчленению область находится
в Скандинаво-Русской провинции Евроазиатской области лесов умеренного пояса. В
Брянской области выделено одиннадцать лесорастительных районов (Курнаев, 1982).
По геоботаническому районированию, территория Брянской области относится к южной полосе широколиственных лесов европейской широколиственной области Восточноевропейской провинции и лежит на стыке двух подпровинций: Полесской (с господством дубово-сосновых лесов с грабом) и Среднерусской (с преобладанием сосново-дубовых лесов).
Климат области умеренно континентальный с четко выраженными сезонами года: умеренно жарким и влажным летом и умеренно холодной зимой.
Среднегодовая температура воздуха составляет +5,4°С. Средняя многолетняя
температура воздуха самого холодного месяца (января) (-5,4)°С, а самого теплого (июля) +17,9°С. Продолжительность теплого времени года (t > 0°С) –
217…234 суток, вегетационного периода (t > 5°С) – 180…190 суток, активной
вегетации (t > 10°С) – 136...154 суток. Средняя относительная влажность воздуха составляет 70…75%. Среднегодовое количество осадков 550…600 мм.
Большая часть осадков выпадает в виде дождя. Устойчивый снежный покров
устанавливается в среднем 5…15 декабря. Средняя наибольшая декадная мощность снега на открытом месте составляет 20…30 см, а в лесу достигает 50 см.
Снеготаяние начинается с середины марта и заканчивается в апреле. Число
дней со снежным покровом в среднем 140. Гидротермический коэффициент по
средним данным уменьшается с севера (1,5) на юг (1,3).
Достаточная сумма среднесуточных температур за вегетационный период,
отсутствие очень низких зимних температур, длительный вегетационный период способствуют активной вегетации и произрастанию разнообразной древесно-кустарниковой растительности (Гроздов, 1951; Рубцов и др. 1986).
Господствуют ветры юго-западных направлений: в зимний период – южного; летом – западного; осенью – юго-западного; весной – юго-восточного направлений.
Календарь природы Брянской области представлен в таблице 1. Природноклиматические условия в целом благоприятны для произрастания лесной растительности. Засушливые периоды весной ухудшают условия для прорастания
семян и развития всходов, а поздние весенние заморозки (средняя дата окончания весенних заморозков – 9-16 мая) и ранние осенние заморозки (первые ночные заморозки на почве бывают в конце августа-сентября) значительно осложняют вегетацию.
15
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 1 – Календарь природы
Дата наступления
Сезон
Зима
Весна
Лето
Осень
средняя
ранняя
поздняя
17 ноября
5 марта
2 июня
7 сентября
31.10.91
03.02.02
21.05.96
21.08.93
12.12.96
31.03.96
16.06.04
25.09.96
Продолжительность в днях (года)
максиминисредняя
мальная
мальная
108
146 (1996)
72 (1997)
90
113 (2002)
51 (1996)
97
127 (1996)
82 (1998)
70
82 (2000)
46 (1995)
Брянская область относится к Деснянскому древнеаллювиально-низменноравнинному округу серых лесных средне- и легкосуглинистых пылеватых почв
на лессовидных суглинках и лессах и дерново-слабо- и среднеподзолистых песчаных и супесчаных почв на древнеаллювиальных и флювиогляциальных отложениях. Основным типом почв в области является подзолистый (примерно 65%),
представленный подтипами типичных подзолистых и дерново-подзолистых
почв, сформированных в голоцен (Миллер, 1965; Воробьев, 1993). В северной и
северо-западной частях области преобладают суглинистые и глинисто-песчаные
дерново-подзолистые, главным образом, сильно- и среднеподзолистые, местами
заболоченные почвы. В западной части – песчаные и супесчаные почвы. Почвы
лесостепного типа приурочены к южным и юго-восточным районам области.
Среди почв этого типа распространены светло-серые, серые и темно-серые лесные почвы. Пятнами встречаются оподзоленные черноземы.
Коренными горными породами являются отложения мелового периода. Из
этих отложений, по мнению Н.С. Миллера (1965), существенное влияние на
процесс почвообразования оказывают: отложения мела, мергеля, кварцевоглауконитовых песков, часто с фосфоритами. Территория Брянской области в
четвертичный период подверглась воздействию Днепровского оледенения и периогляциальных ледниковых вод.
По лесорастительному районированию (Приказ Федерального агентства лесного хозяйства от 9.03.2011 № 2011 г. №61 «Об утверждении Перечня лесорастительных зон и Перечня лесных районов Российской Федерации»), территория области относится к районам: хвойно-широколиственных (смешанных) лесов и лесостепному району европейской части Российской Федерации. К последнему относятся Климовский, Погарский и Стародубский муниципальные районы.
Рельеф территории Брянской области равнинный. На востоке расположено
относительно высокое плато отрогов Средне-Русской возвышенности с отметками
около 270 м. На западе области преобладают обширные низины восточной окраины Белорусского Полесья с отметками 180-150 м. Область сильно изрезана разветвленной речной сетью. По густоте речной сети (0,37 км/км2) Брянская область
превышает на 42% средний показатель по Российской Федерации (0,26 км/км2).
На ее территории насчитываются 2867 рек общей протяженностью 12,89 тыс. км,
49 крупных естественных озер общей площадью зеркала воды около 3,5 тыс. га, а
также 795 искусственно созданных водохозяйственных систем с гидротехническими сооружениями объемом 58,7 млн. м3 (Регионы России..., 2011).
Леса области отличаются большим видовым разнообразием, в них насчитывается до 80 видов деревьев и кустарников. Распределение главнейших лесо16
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
образующих пород обусловлено лесорастительными условиями и хозяйственной деятельностью (Гроздов, 1951; Рубцов, 1997; Ткаченко, 1999; Иванов, 1999;
Самошкин, 2001; Тихонов, 2001; Котенков, Мурахтанов, 2006).
Лесные массивы расположены в пределах области крайне неравномерно.
Значительная часть их вытянута в виде широкой полосы (до 30 км) по песчаным
отложениям левого берега реки Десны, остальные же массивы разбросаны, в основном, по пескам и супесям древних террас Ипути и Судости. Сосняки чистые и
с примесью лиственных пород, приурочены главным образом к глубоким пескам
и супесям, формирующим вторую, третью, а иногда и четвертую террасу речных
долин. Сосновые культуры встречаются на водоразделах, где они размещаются на
глубоких флювиогляциальных песках и супесях (Воробьев, 1993; Тихонов, 2001).
На севере и северо-западе области вблизи городов Брянска и Клетни на
выходах кварцево-глауконитовых песков с фосфоритами распространение получили богатые по составу елово-широколиственные леса (Воробьев, 1993; Котенков, Мурахтанов, 2006).
Таблица 2 – Почвенно-экологические условия зеленых зон поселений Брянской
области
Типологическая
группа ландшафта
Преобладающие почвы
Господствующие леса
Навля, Клетня
долинный,
полесье
подзолистые, подзолисто-глеевые песчаные и супесчаные;
мелколиственно-сосновые и
сосновые с участием мелколиственных и широколиственных пород
Брянск, Дятьково,
Клинцы, Злынка, Стародуб, Суземка, Красная Гора, Ивот, Старь,
Бытош, Унеча, Карачев,
Жуковка, Севск, Хинель, Выгоничи
полесье,
долинный,
предполесье,
подзолистые, дерново-подзолистые песчаные и супесчаные
елово-сосновые, сосновые,
сосново-еловые с участием
мелколиственных и широколиственных пород
Сураж, Новозыбков,
Климово, Погар, Красный Рог
полесье,
долинный,
предполесье,
моренный
Почеп
ополье,
долинный
дерново-подзолистые
супесчаные и легкосуглинистые, легкосуглинистые
дерново-подзолистые
легкосуглинистые и
супесчаные, серые и
светло-серые лесные
елово-сосновые, мелколиственно-сосновые с участием ели и широколиственных пород
сосново-мелколиственные,
широколиственнососновые, широколиственно-еловые
Населенный пункт
Зеленые зоны поселений Брянской области в основном приурочены к типу
подзолистых почв (таблица 2) – к подтипам подзолисто-глеевых, подзолистых и
дерново-подзолистых почв. Основной лесообразующей породой здесь является
сосна, к которой в различных соотношениях примешиваются ель, береза, дуб,
клен, липа. Зеленая зона г. Почеп расположена в типе серых лесных почв, которые формируются под дубовыми лесами, состоящими из дуба черешчатого с
примесью сосны, липы, клена остролистного, ясеня.
17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Проведенные исследования показали, что по гранулометрическому составу
изученные дерново-подзолистые почвы в большинстве случаев песчаные. Почвообразующими породами являлись флювиогляциальные пески (рисунок 1),
флювиогляциальные пески с пятнами и прослойками морены (рисунок 2), смесь
флювиогляциальных песков и морены, двучленные отложения морены и флювиогляциальных песков, морена (рисунок 3), двучленные отложения флювиогляциальных и кварцевоглауконитовых песков, двучленные отложения флювиогляциальных песков и покровных суглинков, кварцевоглауконитовые пески.
По сложению почвенно-геологических тел участки относятся к простой субори
(В) и сложной субори (С).
А0 (0-6) - лесная подстилка (мхи, хвоя,
ветви);
А1 (6-18) – гумусовый горизонт, светлосерого цвета, песчаный, рыхлый, свежий,
бесструктурный, много корней;
А2 (18-37) - подзолистый горизонт, белесого цвета, песчаный, рыхлый, влажноватый, бесструктурный, корней мало, переход заметный;
В (37-75) - иллювиальный горизонт,
желтый с бурым оттенком, песчаный,
свежий, гумусовые пятна по ходу корней,
корней мало;
С (75-105 и ниже) - флювиогляциальный
песок, жёлтый, влажный, рыхлый, корней
нет.
Рисунок 1 – среднедерновая среднеподзолистая
песчаная почва на флювиогляциальных песках
18
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
А0 (0-4) – лесная подстилка (хвоя, ветви);
А1 (4-16) – гумусовый горизонт, светлосерый, связно-песчаный, рыхлый, бесструктурный, обильно пронизан корнями;
А1А2 (16-19) - оподзоленный переходный
горизонт, белёсовато-серый, связнопесчаный, бесструктурный, влажный, корней много;
В1 (19-44) – иллювиальный горизонт,
буроватый с пятнами и потеками гумуса
по ходу корней, связно-песчаный,
рыхлый, свежий, корни крупные и
средние;
В2 (44-61) – иллювиальный горизонт,
светлее предыдущего, связно-песчаный,
рыхлый, влажный, корней мало;
С (61-100 и ниже) - флювиогляциальный
песок, белесый, песчаный, влажный, с
прослойками и пятнами буроватой морены, корней нет.
Рисунок 2 – старопахотная среднедерновая
слабоподзолистая песчаная почва на ФГП
с прослойками и пятнами морены
А0 (0-10) - лесная подстилка (ветви, хвоя);
А1 (10-17) – гумусовый горизонт, серого
цвета, песчаный, рыхлый, свежий, непрочнокомковатой структуры, много корней;
А2 (17-27) - подзолистый горизонт,
белесого цвета, песчаный, рыхлый,
влажноватый, бесструктурный, с темными
пятнами гумуса в верхней части, корней
мало, переход заметный;
А2В(27-42) – переходный горизонт,
белёсого цвета, связно-песчаный, бесструктурный, рыхлый, влажный, корней мало;
В (42-75) - иллювиальный горизонт, бурый, влажноватый, бесструктурный,
твердоватый, по ходу корней вмытый гумус, корней мало;
С (75-105) - почвообразующая порода,
красно-бурая морена, корней нет.
Рисунок 3 – слабодерновая сильноподзолистая
песчаная почва на моренных отложениях
19
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Анализ гранулометрического состава почвенных профилей показал, что наименьшее содержание илистых частиц характерно для подзолистого горизонта
(0,03…0,48%), максимум илистой фракции присущ нижней части иллювиального
горизонта (0,38…4,43%). Схожие закономерности характерны и для распределения физической глины. Ее максимальное содержание отмечено в гумусовом и
нижнем иллювиальном горизонтах. Такое распределение ила и глины типично
для подзолистых почв (Маркина, 2013).
Известно, что гранулометрический состав почв во многом предопределяет
их физико-химические свойства. Профиль изучаемых почв имеет кислую реакцию среды (pHKCl 2,8…5,0), что характерно для дерново-подзолистых почв
(Холопова, 2004; Итешина, 2011). Дерново-сильноподзолистые почвы по всему
профилю характеризуются сильнокислой реакцией (pHKCl 3,2…4,5), у дерновосреднеподзолистых почв она изменяется от очень сильнокислой (pHKCl<4,0) в
верхних горизонтах до среднекислой (pHKCl 4,6…5,0) и слабокислой (pHKCl=5,2)
в нижних. В аккумулятивном горизонте наибольшее содержание гумуса (4,75
%) отмечается на супесчаной почве (ПП № 12, 13), а наименьшее (1,72…2,16 %) –
на песчаных почвах на ФГП и смеси ФГП и КГП (без пятен и прослоек морены). Прослеживается относительная однородность в содержании обменных
форм калия и фосфора по почвенному профилю. В основном для данных почв
характерна низкая и средняя обеспеченность в данных элементах минерального
питания (по Кирсанову). В гумусовом горизонте плотность сложения составляет 0,7…1,2 г/см3, максимальная плотность отмечается в материнской породе
(1,53…1,63 г/см3). Такая плотность является характерной для подзолистых
почв, и указывает на способность корней древесных пород проникать в материнскую породу (предельная плотность – 1,7 г/см3) (Березин и др., 2009 Маркина, 2013).
Обобщенные физические и физико-химические показатели исследуемых
почв представлены в таблице 2.
Таблица 2 – Физические и физико-химические свойства дерново-подзолистых
почв зеленых зон Брянской области*
Горизонт,
слой
почвы
ГранулометриПлотМощность ческий состав, %
ность,
сложения,
физич.
см
ил
гр/см3
глина
рНKCl
Физико-химические свойства
запас элементов кг га-1
гумус,
%
азот
фосфор калий
6,8–
95,9
315,9–
А2В
43–74 1,22–1,45 0,24–1,85 1,2–13,4 3,6–4,9 0,37–1,30 11,5–40,2
1245,7
12,1–
0-20
0,81–1,39 0,07–1,22 0,9–14,7 3,2–4,9 0,71–4,25 2,8–26,6
345,4
196,7–
0-50
–
1,19–1,41 0,16–1,50 1,1–13,5 3,5–4,7 0,42–1,40 11,2–37,4
797,4
660,1–
0-100
–
1,37–1,50 0,23–1,76 1,2–12,4 3,6–5,0 0,22–0,85 12,0–49,5
1830,6
*Примечание: указаны пределы (min–max) значений
А1
3–13
0,68–1,21 0,08–1,00 1,5–15,7 2,8–4,9 1,43–4,75 2,8–17,2
20
21,8–
168,0
179,2–
592,2
21,8–
287,4
133,4–
516,7
240,8–
1020,8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В зависимости от степени протекания дернового процесса мощность гумусового горизонта составила от 3х до 13 см. Основной запас подвижного фосфора и
обменного калия приходится на верхний корнедоступный слой почвы (0-50 см),
где сосредоточена основная масса корней деревьев (Березин, 2009; Беляев, 2010).
Почвенные условия дерново-подзолистых почв зеленых зон поселений
весьма неоднородны (таблица 3).
Таблица 3 – Статистические показатели почвенных условий в местах произрастания сосновых видов*
Показатель
n
M
σ
m
С
P
M±t0,05m
Мощность А1, см
16
8,06
3,43
0,86 42,60 10,65
6,23–9,89
Содержание ила (0-100 см), %
16
1,05
0,44
0,11 41,43 10,36
0,82–1,29
Содержание физической глины
16
4,87
2,68
0,67 55,01 13,75
3,44–6,30
(0-100), %
Плотность сложения (0-100 см),
16
1,44
0,03
0,01
2,40
0,60
1,42–1,46
г/см3
рН (0-100 см)
16
4,35
0,31
0,08
7,02
1,76
3,57–4,99
Гумус А1, %
16
2,81
0,96
0,24 34,07 8,52
2,30–3,32
Гумус (0-100 см), %
16
0,56
0,18
0,04 31,42 7,86
0,47–0,65
-1
NO3 (0-100 см), ц га
16
0,32
0,10
0,03 31,90 7,97
0,27–0,38
P2O5 (0-100 см), ц га-1
16
11,32
3,98
0,99 35,15 8,79
9,20–13,44
K2O (0-100 см), ц га-1
16
5,45
2,35
0,59 43,15 10,79
4,20–6,70
*Примечание: n – число определений, M – среднее арифметическое, σ – среднее квадратическое
отклонение, m – ошибка среднего, С – коэффициент изменчивости, Р – показатель точности,
M±tpm – доверительный интервал
По шкале С.А. Мамаева очень высокая изменчивость (С >40 %) характерна для
мощности гумусового горизонта, содержания ила и физической глины, а также запаса
калия в 100-сантиметровом слое почвы. Столь высокие различия указанных показателей, на наш взгляд, связаны, прежде всего, с разной степенью протекания подзолистого процесса в изучаемых почвах. Высокая вариабельность (С=21…40 %) отмечается в
содержании гумуса, запасах подвижного азота и фосфора в 100-сантиметровом слое
почвы, что объясняется особенностями дернового процесса, гидролитическая кислотность и плотность сложения варьируют незначительно (С<7 %).
21
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
5 ОПЫТ ИНТРОДУКЦИИ СОСНОВЫХ ВИДОВ В ЛЕСНЫЕ
КУЛЬТУРЫ, ЛЕСОВОДСТВЕННО-ТАКСАЦИОННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ
ИХ РОСТА
Сосна (лат. Pinus L.) – типовой род хвойных деревьев семейства Сосновые
(Pinaceae L.). По современным данным существует около 120 видов сосны. В
России род представлен 16 дикорастущими и 73 интродуцированными в открытом грунте видами сосен (Орлова, 2000).
Североамериканские сосновые экзоты в лесные культуры европейской части России начали массово вводиться с конца XIX в. К числу наиболее распространенных интродуцентов относятся: сосна Веймутова, сосна Банкса и сосна
скрученная. Данные породы успешно прошли опытно-производственную проверку в европейской части России и ближнем зарубежье (Усачев, 1983; Болотов, 1986; Бирюков, 1975, 1989; Рубцов, 1997; Смирнова, 1997; Дроздов, 2002;
Жмурко, 2003; Мерзленко и др., 2011) и могут быть рекомендованы для массового введения в зону хвойно-широколиственных лесов.
Рисунок 4 – Объекты исследования
22
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Сосна Веймутова или белая восточная (Pinus strobus L.) относится к под роду мягкодревесные сосны. В естественных условиях растет в северо-восточных
районах Северной Америки, где является одной из самых важных лесообразующих пород. Она ценится за быстроту роста, специфические свойства древесины,
декоративные качества (Delwaide, 1999). Сосна Веймутова впервые появилась в
парках и садах России со второй половины XVIII в. Распространение ее шло из
Западной Европы, куда она была завезена в начале XVIII в (Дроздов, 2002).
Долгое время, вследствие сильной предрасположенности к повреждению
пузырчатой ржавчиной, сосна Веймутова не рассматривалась как объект для
массовой интродукции. Исследованиями А.И. Усачева (1983), В.И. Бирюкова
(1989), Н.Е. Серебряковой (2005), М.Д. Мерзленко с соавторами (2011) доказана возможность создания хозяйственно-ценных культур интродуцента.
Многолетний опыт создания культур сосны Веймутова в центральной части
России (Болотов и др., 1986; Мерзленко и др., 2011) показал, что в новых для нее
условиях она сохраняет быстрый рост, является неприхотливой породой, обладающей морозоустойчивостью и высокой продуктивностью. Н.Е. Серебрякова
(2005) указывает, что в условиях С2 запас растущих деревьев сосны Веймутова в
32…53-летних культурах составляет 399…624 м3/га, что на 19,8-48,3% выше запаса наиболее продуктивных естественных древостоев сосны обыкновенной.
Детальное изучение хода роста лучших насаждений сосны Веймутова в
сравнении с сосной обыкновенной, произрастающих в идентичных условиях
европейской части России, по исследованиям Н.А. Болотова и др. (1986), показывает явное преимущество интродуцента. Североамериканский экзот быстрее
растет в возрасте от 10 до 60 лет, достигая запаса 864 м3/га, что на 33% превышает запас местной породы. Но в дальнейшем прирост резко падает и сосна
Веймутова начинает отставать в росте.
По данным И.И. Дроздова (2002), на дерново-среднеподзолистых супесчаных
почвах в Салтыковском лесничестве культуры интродуцента в 42-летнем возрасте
формируют запас 522 м3/га и почти в два раза превосходят по запасу сосну обыкновенную, произрастающую в тех же условиях. Автор указывает, что в условиях
интродукции порода повсеместно плодоносит, начиная с 20-25 лет, и дает обильный самосев, что свидетельствует о положительном течении акклиматизации.
Максимальная теневыносливость и производительность сосны Веймутова отмечается на свежих супесчаных и суглинистых почвах (условия местопроизрастания
В2-3, С2-3, D2) В Брянской области на свежих песчаных почвах экзот произрастает
по II классу бонитета, формируя в возрасте 84х лет 468 м3/га (Смирнова, 1997).
По мнению И.И. Дроздова (2002), Э.Б. Фади (2000), в культурах сосны Веймутова следует обратить внимание на селекцию устойчивых к ржавчине форм и
использование на ранних этапах болезни активных мер борьбы – применение антибиотика циклогексамида. В.И. Бирюков (1989), изучающий возможность использования сосны Веймутова в защитном лесоразведении в условиях Брянской
области, рекомендует высаживать интродуцент в смешении с другими хвойными
и лиственными породами, в первую очередь – с лиственницей.
Благодаря высоким декоративным качествам: округлой ажурной кроне,
мягкой длинной сизовато-зеленной хвое, собранной по 5 шт. в пучки, длинным
23
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
буровато-коричневым шишкам (длинной до 20 см), а также гладкой коре – сосна Веймутова перспективна для озеленительных посадок и рекреационных лесов, но с условием полной изоляции от смородины и крыжовника, являющихся
промежуточными хозяевами пузырчатой ржавчины (Мерзленко и др., 2011).
Н. Е. Серебрякова (2005) рекомендует создавать смешанные насаждения сосны Веймутова с елью европейской, сосной обыкновенной, лиственницей сибирской, липой мелколистной, вязом голым и вязом гладким, кленом остролистным, а
также кустарниками: лещиной обыкновенной и другими, как наиболее устойчивых к болезням и факторам среды. Автор указывает на необходимость обеспечения изоляции питомников, ПЛСУ, лесных культур и других видов посадок от
представителей родов Смородина и Крыжовник не менее чем на 1,0…1,5 км.
Нами не выявлено публикаций в отечественной литературе по особенностям накопления фитомассы деревьями данного вида.
Впервые сосна Веймутова была интродуцирована в насаждения Брянской области в 1911 году профессором А.В. Тюриным. Ученый в Брянском Опытном лесничестве создал на вырубке чистые культуры сосны Веймутова и сравнительные с
ней культуры сосны обыкновенной, площадью по 0,4 га. Впоследствии за данными участками культур периодически проводились наблюдения. Этой работой занимались профессора А.В. Тюрин, Б.В. Гроздов, В.М. Обновленский, доценты В.И.
Бирюков, В.И. Рубцов, М.Ю. Смирнова.
Опыт введения данного североамериканского интродуцента исследован нами
на двух участках лесных культур в зеленой зоне городов Брянска (ПП №19) и Стародуба (ПП №17). Других участков культур сосны Веймутова на территории области не выявлено.
Рисунок 5 – 73-летние культуры сосны Веймутова на ПП №17
24
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ПП №17 заложена в 73-летних культурах (рисунок 5). В живом напочвенном покрове преобладают малина, земляника, черника, в подлеске – рябина,
крушина. Подлесок средней густоты, высотой до 2,0 м. В подросте встречаются
сосна Веймутова (высота – до 3 м, густота – 3,5-4 тыс.шт./га), сосна обыкновенная (высота – до 2 м, густота – 0,2 тыс.шт./га) и дуб черешчатый (высота –
до 1,5 м, густота – 1 тыс.шт./га). Сосна Веймутова обильно плодоносит, формируя густой разновозрастный подрост.
На участке лесных культур 101-летнего возраста (ПП №19) (рисунок 6) в
живом напочвенном покрове встречаются земляника, черника, брусника, орляк,
в подлеске – рябина, крушина. Подлесок средней густоты. На участке встречается единичный подрост сосны Веймутова, ели европейской (высота – до 4,0 м,
густота – 0,2 тыс.шт./га), клена остролистного (высота – до 6 м, густота – 0,1
тыс.шт./га), дуба черешчатого (высота – до 2 м, густота – 0,1 тыс.шт./га). Деревья сосны Веймутовой обильно плодоносят.
Рисунок 6 – 101-летние культуры сосны Веймутова на ПП №19
Сосна Банкса (Pinus banksiana L.) в естественных условиях произрастает в
Канаде и северо-востоке США. В Европу этот вид был впервые завезен в 17751785 годах. Большинство авторов характеризуют сосну Банкса как недолговечное дерево третьей величины (Бирюков, 1989), хотя на родине встречаются выдающиеся экземпляры высотой до 30 метров и толщиной до 60 см. Порода засухо- и морозоустойчива, нетребовательна к почвам, выдерживает даже слабую
засоленность (Rudolph, 1990).
По основным лесоводственным показателями сосна Банкса уступает аборигенному виду – сосне обыкновенной. Впрочем, ряд ученых отмечают нетре25
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
бовательность этой породы к почвенно-климатическим условиям и интенсивный рост в стадии молодняка (Васильев, Леденев, 2010, Жмурко, 2003).
Согласно исследованиям Г.Р. Эйтингена, проведенным в Брянском Опытном
лесничестве Учебно-опытного лесхоза БГИТА, в возрасте до 10 лет сосна Банкса
обладает значительно большей энергией роста в высоту, нежели сосна обыкновенная (Бирюков, 1989). Так, в возрасте 10 лет средняя высота первой равнялась
3,2 м, второй – 2,5 м. Однако, начиная с возраста 20 лет и более, сосна обыкновенная обгоняет сосну Банкса. Сосна Банкса в молодом возрасте менее повреждается
корневой губкой. С 50-летнего возраста насаждения экзота значительно страдают
от центральных стволовых гнилей (Данчук, 1990).
По данным О.Т. Данчука (1990) и С.В. Жмурко (2003) наибольшую продуктивность насаждения сосны Банкса имеют в условиях свежих суборей и до 25-30летнего возраста значительно превосходят по показателям роста сосну обыкновенную. Авторы указывают, что сосна Банкса при интродукции способна к обильному плодоношению и удовлетворительному естественному возобновлению. Естественное возобновление интродуцента встречается на хорошо освещенных участках (просеки, обочина дорог, окна в пологе древостоя) в местах оголения верхнего слоя почвы (трелёвочные волока, кострища).
При создании смешанных насаждений сосны Банкса и сосны обыкновенной, достигаются положительные результаты для роста обеих пород. По данным С.Б. Васильва и Д.А. Леденева (2010) примесь сосны Банкса в культуры
сосны обыкновенной сокращает сроки смыкания насаждения. Это достигается
за счет интенсивного роста сосны Банкса в первые годы.
Формирование фитомассы сосны Банкса частично изучено на территории Западного и Малого Полесья Украины (Данчук, 1990; Жмурко, 2003). Авторы указывают, что интродуцент обладает значительно высшим, нежели сосна обыкновенная,
удельным участием ветвей и сучьев в структуре надземной фитомассы.
Сосна Банкса среди интродуцентов на территории Брянской области получила наибольшее распространение (по данным учета лесного фонда Брянской
области на январь 2012 г). Впервые на территорию области сосна Банкса, как и
сосна Веймутова, была интродуцирована профессором А.В. Тюриным. От этих
посадок остались единичные деревья.
Объектами наших исследований являлись семь участков лесных культур сосны Банкса, произрастающие в зеленой зоне городов Карачев (ПП №3, 5 и 7),
Клетня (ПП №11), Унеча (ПП №15), Красная Гора (ПП № 12) и поселка Красный
Рог (ПП №14).
В живом напочвенном покрове в 32-летних культурах (ПП №3) (рисунок 7)
преобладают брусника, вереск, орляк, в подлеске – малина, рябина, крушина,
ива. Подлесок средней густоты. Подрост представлен дубом черешчатым (высота – до 1 м, густота – 0,1 тыс.шт./га) и елью европейской (высота – до 1,5 м,
густота – 1,5 тыс.шт./га). Сосна Банкса здесь регулярно плодоносит, отмечен
единичный подрост на обочине дороги, проходящей по выделу.
26
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 7 – 32-летние культуры сосны Банкса на ПП №3
Рисунок 8 – 37-летние смешанные культуры сосны Банкса и сосны обыкновенной
27
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ПП №11 заложена в 37-летних смешанных культурах сосны Банкса и сосны обыкновенной (рисунок 8). Смешение в ряду неравномерное. В живом напочвенном покрове преобладает орляк. Подлесок редкий из рябины, крушины,
лещины, высотой до 1 м. В подросте встречается дуб черешчатый (высота – до
0,5 м, густота – 0,2 тыс.шт./га), а также самосев сосны Банкса на старых минерализованных полосах и опушках (высота – до 2 м).
ПП № 14 и 15 заложены в 48-летних культурах (рисунок 9). В живом напочвенном покрове на ПП №15 преобладают брусника, мхи, разнотравье, в подлеске
средней густоты – рябина, крушина, акация желтая. В подросте встречается сосна
Банкса и сосна обыкновенная, густотой – 0,5 тыс.шт./га, высотой – до 1,5 м. Деревья сосны Банкса обильно плодоносят, семена вызревают в шишках. В напочвенном покрове на ПП №14 встречается орляк, малина, разнотравье, в подлеске – рябина, ива. Подлесок средней густоты, высотой до 1,5 м. В подросте – береза, дуб
черешчатый (высота – до 2,0 м, густота – 0,5 тыс.шт./га).
а)б)
Рисунок 9 – 48-летние культуры сосны Банкса на ПП №15 (а) и 14 (б)
ПП №12 была заложена в 54-летних чистых культурах, загрязненных радиацией в результате аварии на ЧАЭС (плотностью – 5,6 Ки/км2). В живом напочвенном
покрове преобладают орляк, малина, черника, земляника, мхи, разнотравье. Подлесок средней густоты представлен крушиной и рябиной, высотой до 3 м. На участке
встречается подрост сосны Банкса высотой до 2,5 м. Подрост разновозрастный, неравномерный, по старым минирализованным полосам и опушкам.
ПП №5 и №7 заложены в 60-летних чистых культурах сосны Банкса (рисунок
10). В живом напочвенном покрове на ПП №5 преобладает черника, в подлеске –
28
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
рябина, крушина. Подрост представлен дубом черешчатый (высота – до 1,5 м, густота – 0,3 тыс.шт./га) и елью европейской (высота – до 8,0 м, густота – 1,0
тыс.шт./га). В напочвенном покрове на ПП №7 встречаются черника, орляк, малина, мхи, в подлеске – малина, рябина, крушина, лещина. Подрост представлен самосев сосны Банкса, возрастом до 3х лет, высотой – до 0,4 м, густотой – 1
тыс.шт./га. Деревья обильно плодоносят.
Рисунок 10 – 60-летние биогруппы сосны Банкса на ПП №5
Сосна скрученная (Муррея) (Pinus contorta (Р. murrayana Balf.)) в естественных условиях имеет широкий диапазон местообитаний (Бирюков, 2007),
произрастает в западных районах Северной Америки, достигая высоты 20-30 м
и диаметра ствола 30-45 см, а на плодородных почвах – высоты 35-40 м и диаметра ствола до двух метров. Данная порода морозо- и заморозкоустойчива,
сравнительно нетребовательна к теплу и плодородию почвы, устойчива к снежному шютте, обладает высокой энергией роста в первые годы жизни. Сосна
Муррея внешне очень похожа на сосну Банкса, однако крона более разрежена, а
шишки в древесину не врастают, опадая через 5-7 лет (Демидова, 2003).
Сосна скрученная в естественном ареале имеет несколько разных форм,
различающихся по размерам и скорости роста. В настоящее время выделены
три основные географические формы сосны скрученной: восточная, западная и
сосна Муррея. Лучшим ростом отличаются восточная форма сосны скрученной
и сосна Муррея. В целом данный интродуцент можно считать породой холодного климата, обладающей способностью к быстрому росту (Дроздов, 2002).
Внедрять эту сосну рекомендовали Д.Я. Гиргидов (1952), М.А. Куцевалов
(1977), И.С. Мелетов (1984).
29
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В странах Северной Европы она показала более быстрый рост по сравнению с сосной обыкновенной, а также с сосной скрученной в ее естественном
ареале (Дроздов, 2002; ElfVing, 2000).
В Восточную Европу и Россию данная порода начала вводиться в 20-х годах прошлого столетия, главным образом в Эстонию и Ленинградскую область.
В дальнейшем она стала стихийно распространяться на юг до лесостепи и на
север – в Архангельскую область.
По опыту Скандинавских стран и результатам культивирования в нашей
стране сосна скрученная является перспективным объектом интродукции. Особенно это относится к районам европейской тайги и зонам хвойношироколиственных лесов (Бирюков, 2007).
Сосна Муррея в первые 35-40 лет обладает большей, чем сосна обыкновенная, энергией роста. По данным И.И. Дроздова (2002), в возрасте 40 лет (возраст
количественной спелости) она накапливает запас 402 м3/га, что в среднем на 1520% превышает запасы насаждений сосны обыкновенной.
В.И. Бирюков и В.А. Мазур (1975) указывают на значительное влаголюбие
интродуцента в Липецкой и Орловской областях.
Оптимальный ареал культуры сосны Муррея занимает северо-западную и
центральную части европейской территории России. В пределах этого ареала в
условиях местопроизрастания В2-3, С2-3, D2-3 формирует насаждения I-Iа классов
бонитета (Бирюков, Мазур, 1975; Куцевалов, 1977). Лучшими для этой породы
являются хорошо дренированные среднеподзолистые почвы. Наиболее устойчивые насаждения данный экзот формирует с елью европейской при равномерном смешении (Дроздов, 2002).
Нами также не обнаружено публикаций о структуре фитомассы сосны
Муррея в лесах России. В Швеции она развивает мощную тяжелую крону, при
этом относительная доля фитомассы приходящейся на ствол, у данной породы
меньше, чем у сосны обыкновенной (Elfving, 2000).
Сосна Муррея впервые в насаждения Брянской области была введена в 60х
годах. В Карачевском опытном лесхозе было создано 3 участка лесных культур
данного интродуцента общей площадью около 15 га. В качестве посадочного
материала были использованы сеянцы, выращенные в питомнике лесхоза, семена отобраны из акклиматизированных культур в Орловской области. В настоящее время сохранилось два участка, один уничтожен пожаром в 2010 году.
Других насаждений на территории области нами не выявлено.
Объектами исследования являлись два участка лесных культур сосны
Муррея, произрастающие в зеленой зоне г. Карачев (ПП №8 и 10) (рисунок 11).
В живом напочвенном покрове на исследуемых участках преобладают черника и кислица, подлесок средней густоты из рябины и крушины. Подрост
представлен сосной Муррея (высота – до 5 м; густота – неравномерная) и елью
европейской (высота – до 1,5 м. густота – 0,1 тыс.шт./га). Деревья обильно плодоносят. Отмечено плодоношение и у подроста с 5…7-летнего возраста, который произрастает по старым минерализованным полосам культур, по опушкам.
30
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
а)б)
в)
Рисунок 11 – 60-летние культуры сосны Муррея (а), формируемый подрост (б),
плодоношение подроста (в)
31
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Сосна кедровая сибирская или кедр сибирский (Pinus sibirica L.) из всех
кедровых сосен занимает наиболее обширный ареал: северо-восток европейской части России, Урал, Западная и Восточная Сибирь.
Ценность кедра сибирского заключается в его древесине, живице, но главное
достоинство данной породы – это его семена (орешки), широко применяемые в
пищевой промышленности и медицине (Бех, 1991). Благодаря особой декоративности кедр сибирский широко используется в ландшафтных насаждениях.
Вегетационный период у кедра очень короткий (40-45 дней в году). По этой причине его можно отнести к медленнорастущим породам. Ещё одно следствие – прямой,
ровный ствол (Фади, 2000; Дроздов, 2002).
Опыт интродукции кедра сибирского в европейской части страны имеет
более чем четырех вековую историю (Игнатенко, 1988; Бех, 1991; Дроздов,
2002).
Сложившееся мнение о кедре, как о породе медленно растущей, препятствует его широкому внедрению в культуры (Дроздов, 2002). Однако существует
достаточное количество наблюдений (Фади, 2000; Ермоленко и др., 2002), позволяющих рекомендовать кедр в культуры центральных европейских областей
России и как садово-декоративную, и как лесную породу.
По данным И.А. Беха (1991) и П.М. Ермоленко с соавторами (2002) кедр
отличается высокой холодоустойчивостью, теневыносливостью в молодости и
достаточно высоким светолюбием в старшем возрасте. Кедр сибирский – мезофитная порода. Предпочитает достаточно увлажненные супесчаные и суглинистые почвы. Исследования сосны кедровой сибирской в свежей сурамени зоны
смешанных лесов (Дроздов, 2002) показали, что чистые сплошные культуры
этой породы с первоначальной густотой посадки 5 тыс.шт./га, в 30-летнем возрасте характеризуются высокой продуктивностью, формируя запас 197,9 м3/га.
В своем естественном ареале и в большинстве районах интродукции культуры данной породы создаются в основном посадкой, с использованием крупномерного посадочного материала 3-4х летнего возраста. Посев не рекомендуется использовать по причине практически полного уничтожения высеянных на лесокультурную площадь семян грызунами и птицами (Дроздов, 2002).
Для искусственной репродукции кедра сибирского кроме семенного применяется вегетативное размножение, позволяющее клонировать ценные формы
вида и ускоренно создавать лесосеменные плантации на селекционной основе.
Наибольшее распространение получили прививки кедровых черенков, заготовленных с семеносящих деревьев, на подвои кедра сибирского и сосны обыкновенной (Титов, 1995).
По исследованиям Э.Б. Фади (2000), эффективность интродукции кедра
сибирского, как и сосны Веймутова, в Европейской части России в сильной
степени снижается грибковым заболеванием – пузырчатой ржавчиной. Автор
указывает, что дальнейшую интродукцию этих видов необходимо совмещать с
селекцией их на резистентность к ржавчине и формированием лесной среды,
неблагоприятной для жизнедеятельности патогенна.
Вопросы, связанные с изучением особенностей накопления надземной фитомассы сосны кедровой сибирской в естественном ареале, раскрыты в много32
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
численных исследованиях (Усольцев, Щерба, 1998; Усольцев и др., 2013). Для
данной породы составлены таблицы биологической продуктивности (Усольцев,
2002). В культуре в центральных регионах страны фитомасса данного вида изучена недостаточно, на территории Брянской области таких исследований не
проводилось.
Сосна кедровая сибирская на территории Брянской области впервые была
введена в насаждения в середине прошлого века, когда в европейской части
страны проводились массовые посадки кедра. Однако, большая часть посадок
погибла (Дроздов, 2002).
Объектами исследования являлись пять участков лесных культур сосны
кедровой сибирской, произрастающие в зеленой зоне городов Брянск (ПП №
21, 22), Жуковка (ПП №1, 2) и г. Унеча (ПП №18).
На участках лесных культур на ПП №1 и 2 в живом напочвенном покрове
преобладают орляк, черника, кислица, в подлеске – лещина, рябина, крушина,
липа. Подлесок средней густоты. На ПП №1 подрост представлен дубом черешчатым, высотой до 2 м и густотой – 0,2 тыс.шт./га. На ПП №2 (рисунок 12)
встречаются клен остролистный (высота – до 5 м, густота – 0,1 тыс.шт./га) и ель
европейская (высота – до 3,5 м, густота – 2,5 тыс.шт./га).
Рисунок 12 – 50-летние культуры сосны кедровой сибирской на ПП №2
В культурах на ПП № 21 и 22 (рисунок 13) в подлеске встречается липа,
лещина, клен, крушина. В подросте на ПП №21 единично встречается ель европейская, высотой до 1,0 м. Подрост на ПП №22 густой из березы и осины, формирует второй ярус. Кедр на данных участках не плодоносит.
33
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рисунок 13 – 30-летние культуры сосны кедровой сибирской на ПП №22
Рисунок 14 – Плодоношение сосны кедровой сибирской в 22-летнем возрасте
на ПП №18
34
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В живом напочвенном покрове на ПП №18 преобладают кислица, земляника, черника, разнотравье. В подлеске – крушина. В подросте встречаются береза
и осина, высотой – до 3,0 м, густотой – 1 тыс.шт./га. На крупных деревьях имеются единичные шишки прошлых лет, а также молодые этого года (рисунок
14). Семена в шишках вызревают.
Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.) является аборигенным представителем рода Сосна на территории Брянской области и занимает более 60%
площади (Лесной план Брянской области, 2009).
Объектами исследования являлись сравнительные культуры сосны обыкновенной на семи участках, произрастающие в зеленой зоне г. Брянска (ПП №20), г. Карачев
(ПП №4, 6, 9), г. Клетня (ПП №11), г. Унеча (ПП №16), г. Красная Гора (ПП № 13).
В живом напочвенном покрове на ПП№ 4 в 32-летних культурах преобладают брусника, вереск, орляк., в подлеске средней густоты – малина, рябина,
крушина, ива. Подрост представлен дубом черешчатым (высота – до 1 м, густота
– 0,1 тыс.шт./га), елью европейской (высота – до 1,5 м, густота – 1,5 тыс.шт./га).
ПП №16 была заложена в 52-летних культурах (рисунок 14). В живом напочвенном покрове преобладают брусника, малина, земляника, орляк, разнотравье, в подлеске – рябина, крушина. В подросте встречаются единичные деревья дуба черешчатого, высотой – до 1,0 м. На участке имеются старые очаги
корневой губки, вырубленные выборочной санитарной рубки в 2009 г.
ПП №13 заложена в 54-летних лесных культурах (рисунок 14) загрязненных
радиацией в результате аварии на ЧАЭС (5,6 Ки/км2). В напочвенном покрове
преобладают земляника, орляк, малина, в подлеске – рябина, крушина. Встречается подрост сосны обыкновенной (высота до 1 м), березы, осины (высота до 3,5 м)
в окнах, образованных при уборке деревьев, пораженных корневой губкой.
В 60-летних чистых лесных культурах сосны (ПП №9) в живом напочвенном покрове преобладают земляника, орляк, малина, в подлеске – рябина, крушина. Подрост представлен елью европейская (высота – до 1,5 м, густота – 0,1
тыс.шт./га). Плодоношение деревьев среднее, самосева не наблюдается. На участке отмечены незначительные куртины очагов корневой губки, зараженные
деревья убраны выборочной санитарной рубкой в 2010 г.
Живой напочвенный покров 65-летних культур на ПП№6 (рисунок 15)
представлен вереском, черникой, брусникой, мхами, подлесок – рябиной, крушиной. Встречается подрост дуба черешчатого (высота – до 1 м, густота – 0,1
тыс.шт./га) и сосны обыкновенной (высота – до 1,5 м, густота – 0,1 тыс.шт./га).
В живом напочвенном покрове 100-летних культур на ПП №20 (рисунок
16) преобладают земляника, черника, орляк, кислица. В подлеске встречаются
рябина, крушина, в подросте – дуб черешчатый (высота – до 2,0 м, густота – 0,1
тыс.шт./га) и ель европейская (высота – до 4,0 м, густота – 0,2 тыс.шт./га).
35
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
а)б)
Рисунок 15 – Средневозрастные культуры сосны обыкновенной на ПП №16 (а)
и ПП №13 (б)
а)
б)
Рисунок 16 – Культуры сосны обыкновенной на ПП №6 (а) и ПП №20 (б)
36
35
55
50
Учебноопытное
(Опытное)
Унечское
(Стародубское)
Учебноопытное
(Опытное)
22
17
19
33
Учебноопытное
(Опытное)
21
5
Унечское
(Рассухское)
18
52 45, 4 0,4 1966
0,5 1993
земли
из-под
с/х
вырубка
вырубка
категория лесокультурного
фонда
16
4
17
вырубка
борозды
глубиной 1215 см
борозды
глубиной 1215 см
борозды
глубиной 1215 см
борозды
глубиной 1215 см
борозды
глубиной 1215 см
подготовка
почвы
0,4 1911 прогалина
ручная,
полосная
конная,
борозды
1,1 1940 прогалина глубиной 15
см
1,8 1985
26 0,06 1969 прогалина
8
0,4 1966
Дубровское
(Олсуфьевс-кое)
28
45
2
№ ПП
1
тип ландшафта
долины
рек
долины
рек
полесье
полесье
полесье
предполесье
время посадки
вид посадочного
материала
СН1
СН2
весна СЧЕР В2
ручная в
дно по10СВ
лос
2,0×0,5 м
37
весна СЧЕР В2
СКИС С2
СКИС С2
СКИС С3
СКИС С2
СКИС С2
слабодерновая среднеподзолистая песчаная
на КГП с фосфоритами
старопахотная среднедерновая слабоподзолистая песчаная на ФГП
с прослойками морены
среднедерновая слабоподзолистая песчаная
на ФГП с пятнами морены
слабодерноая слабоподзолистая песчаная
на ФГП с прослойками
морены
среднедерновая среднеподзолистая песчаная на
смеси моренных флювиогляциальных отложений
слабодерновая среднеподзолистая песчаная на
смеси ФГП и морены с
прослойками морены
слабодерновая среднеподзолистая песчаная на
смеси ФГП и морены с
прослойками морены
23
31
35
35
25
24
32
197
753
529
529
521
795
280
177
511
361
361
232
300
239
3,91
4,20
4,61
4,61
4,39
4,08
4,28
Лесорастительные и почвенно-грунтовые условия
запас элементов
мин. питания в
верхнем 50ТЛ ТЛУ
почва
рН
сантиметровом слое
почвы кг/га
азот фосфор калий
ручная в
дно бо10СВ
розд
3,5×0,6 м
Сосна кедровая сибирская
ручная в
дно боСЖ3
10СКС весна
розд
2,5×0,5 м
ручная в
дно боСЖ3
10СКС весна
розд
3,0×0,5 м
ручная в
дно бо10СКС весна
СЖ4
розд
3,0×0,5 м
ручная в
дно боСЖ4
10СКС весна
розд
2,0×0,5 м
ручная в
дно боСЖ4
10СКС весна
розд
3,5×0,5 м
Сосна Веймутова
схема посадки
Технологические особенности создания объекта
Дубровское
(Олсуфьевс-кое)
выдел
лесничество
(участковое)
площадь участка, га
квартал
полесье
смешение
Расположение объекта
год закладки
Таблица 4 – Краткая характеристика объектов исследования
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
14
42
земли из1,9 1965
под с/х
Почепское
(Милечское)
15
Клетнянское
(Пригородное)
44
2
21,
29
земли из12,7 1976
под с/х
2,7 1981 прогалина
5,4 1953 прогалина
земли из64 20, 2 1,6 1965
под с/х
1
Карачевское
(Красноармейское)
14
3,0 1953 прогалина
Унечское
(Унечское)
73
Карачевское
(Степное)
9
11
8
Карачевское
(Степное)
3
8
лесничество
(участковое)
СН2
СН2
СН2
борозды
глубиной 1215 см
борозды
глубиной 1215 см
борозды
глубиной 1215 см
борозды
глубиной 1215 см
СН2
СН2
СН2
подготовка почвы
борозды
глубиной 1215 см
борозды
глубиной 1215 см
вид посадочного
материала
Технологические особенности создания объекта
10
№ ПП
8
тип ландшафта
полесье
38
Сосна Банкса
ручная в
пласт
10СБ
борозд
3,0×0,6
внутриряручная в
довое
дно
неравноборозд
мерное С
3,5×0,5
и СБ
ручная в
дно
10СБ
борозд
3,5×0,5
ручная в
дно
10СБ
борозд
3,0×0,5
ручная в
дно
10СМ
борозд
3,0×0,5 м
Сосна Муррея
ручная в
дно
10СМ
борозд
2,5×0,6 м
схема посадки
Расположение объекта
квартал
полесье
выдел
полесье
площадь участка, га
полесье
год закладки
полесье
категория лесокультурного
фонда
моренный
смешение
Продолжение таблицы 4
время посадки
СБР
523
512
242
слабодерновая слабоподзолистая песчаная
37
на ФГП с прослойками
морены
34
11
797
673
565
слабодерновая сильноподзолистая песчаная со следами оглеения на ФГП
старопахотная среднедеоновая слабоподзолистая песчаная на
ФГП с пятнами морены
25
20
старопахотная среднедеВ2 оновая слабоподзолистая 18
песчаная на ФГП
весна СОРЛ С2
весна
весна СОРЛ С2
весна СОРЛ В2
весна СКИС С2
весна СЧЕР В2
слабодерновая слабоподзолистая песчаная
на ФГП с прослойками морены
старопахотная средне-дерновая слабоподзо-листая песчаная на смеси ФГП и
покровных суглинков
517
382
236
150
197
327
Лесорастительные и почвенно-грунтовые условия
запас элементов
мин. питания в
верхнем 50ТЛ ТЛУ
почва
сантиметровом слое
почвы кг/га
каазот фосфор
лий
4,05
4,10
4,11
4,06
4,35
4,07
рН
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Клинцовское
(Красногорское)
13
5
64
Карачевское
(Красноармейское)
Унечское
(Унечское)
73
Карачевское
(Карачевское
16
52
Карачевское
(Карачевское)
4
51
Клинцовское
(Красногорское)
7
5
лесничество
(участковое)
5
№ ПП
12
тип ландшафта
долины рек
полесье
полесье
полесье
полесье
выдел
2
2
29
8
8
3
категория лесокультурного фонда
год закладки
площадь участка, га
земли из2,5 1959
под с/х
борозды
глубиной 1215 см
борозды
глуби7,4 1983 прогалина
ной 1215 см
борозды
земли изглуби5,5 1955
ной 12под с/х
15 см
ручная в
дно бо10СБ
розд
2,5×0,5
биогруппы по 4-5 10СБ
шт.
ручная в
дно бо10СБ
розд
2,5×0,5
СН2
39
ручная в
дно борозд
2,5×0,6 м
10С
Сосна обыкновенная
ручная в
пласт
10С
СН2
борозды
3,5×0,5 м
ручная в
дно бо10С
СН2
розд
2,5×0,7 м
СН2
борозды
глуби0,8 1953 прогалина
ной 15
см
борозды
глубиной 1215 см
СН2
СН2
подготовка
почвы
ручная
2,5 1953 прогалина
земли из1,2 1959
под с/х
вид посадочного материала
Технологические особенности создания объекта
схема посадки
Расположение объекта
квартал
долины рек
смешение
Продолжение таблицы 4
время посадки
СБР
весна СОРЛ
весна
весна СОРЛ
В2
В2
В2
слабодерновая сильноподзолистая песчаная со следами
оглеения на ФГП
старопахотная среднедерновая слабоподзолистая песчаная на ФГП
старопахотная среднедерновая слабоподзолистая супесчаная на
двучленных отложениях морены и ФГП с
прослойками морены
27
18
11
285
565
242
350
383
150
Лесорастительные и почвенно-грунтовые условия
запас элементов мин.
питания в верхнем
50-сантиметровом
ТЛ ТЛУ
почва
слое почвы кг/га
каазот фосфор
лий
старопахотная средне-дерновая слабоподзо-листая супесвесна СОРЛ В2 чаная на двучленных
26
285
350
отложениях морены
и ФГП с прослойками морены
слабодерновая сильно-подзолистая песвесна СЧЕР В3
33
277
169
чаная на мореных
отложениях
слабодерновая слабоподзолистая песвесна СЧЕР В3 чаная на смеси КГП
19
581
139
и ФГП, подстилаемая ФГП
4,14
4,10
4,06
4,22
3,46
4,14
рН
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
6
20
№ ПП
9
тип ландшафта
полесье
полесье
полесье
15
Карачевское
52
(Карачевское)
50
2
8
Учебноопытное
(Опытное)
8
квартал
Карачевское
(Степное)
выдел
лесничество
(участковое)
год закладки
площадь участка, га
пустырь
категория лесокультурного
фонда
0,4 1911 прогалина
8,8 1948 прогалина
4,2 1953
СН2
борозды
глубиной 1215 см
ручная,
полосами
СН1
СН2
подготовка
почвы
ручная,
полосная
вид посадочного
материала
Технологические особенности создания объекта
40
ручная в
дно бо10С
розд
3,5×0,5 м
ручная в
дно по10С
лос
2,5×0,6 м
ручная в
дно по10С
лос
2,0×0,5 м
схема посадки
Расположение объекта
смешение
Окончание таблицы 4
время посадки
СБР
СБР
В2
В2
весна СЧЕР В2
весна
весна
слабодерновая среднеподзолистая песчаная
на КГП с фосфоритами
среднедерновая среднеподзолистая песчаная на ФГП
слабодерновая слабоподзолистая песчаная на
ФГП с прослойками
морены
23
20
11
азот
197
206
675
фосфор
рН
177 3,91
133 4,28
253 4,69
калий
Лесорастительные и почвенно-грунтовые условия
запас элементов мин.
питания в верхнем
50-сантиметровом
ТЛ ТЛУ
почва
слое почвы кг/га
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
На рост сосны в лесных культурах влияют многие почвенно-экологические
факторы (Родин, 1980; Писаренко, Мерзленко, 1990). По исследованиям, проведенным ранее в Брянском лесном массиве, было установлено, что ведущими
факторами успешного роста культур являются почвенное плодородие, первоначальная густота посадки (Обновленский, 1970; Кретов, 1982; Бирюков, 1989;
Смирнова, 1997; Егорушкин, 2003; Биржов, 2009; Шошин, 2011).
Исследования показали, что сохранность изучаемых интродуцентов не отличается существенно от сохранности лесных культур сосны обыкновенной
(таблица 5).
Таблица 5 – Лесоводственно-таксационная характеристика лесных культур
(осень 2011 г.)
№ Возраст,
ПП
лет
ТЛ
ТЛУ
Густота
посадки,
шт./га
18
1
2
21
22
22
50
50
46
30
КИС/С3
КИС/С2
КИС/С2
КИС/С2
КИС/С2
6700
8000
6700
10000
5700
17
19
73
101
ЧЕР/В2
ЧЕР/В2
4700
10000
8
10
60
60
ЧЕР/В2
КИС/С2
6700
5700
3
11
15
14
12
5
7
32
37
48
48
54
60
60
ОРЛ/В2
ОРЛ/С2
БР/В2
ОРЛ/С2
ОРЛ/В2
ЧЕР/В3
ЧЕР/В3
6700
5700
6700
6700
8000
6000
8000
4
11
16
13
9
6
20
32
37
52
54
60
65
101
ОРЛ/В2
ОРЛ/С2
БР/В2
ОРЛ/В2
БР/В2
БР/В2
ЧЕР/В2
5700
5700
5700
6700
5700
6700
10000
СохранПлощадь
ность Диаметр, Высота,
Запас,
сечения,
культур,
см
м
м3/га
м2/га
%
Сосна кедровая сибирская
27,7
10,6
7,1
16,28
70
12,7
17,5
15,1
24,36
188
13,7
17,6
15,8
22,38
180
12,4
16,5
14,2
25,6
190
12,6
14,9
9,6
12,63
68
Сосна Веймутова
9,9
28,7
25,1
30,15
349
4,7
29,4
26,8
32,0
393
Сосна Муррея
10,7
22,0
18,4
27,2
245
11,5
24,2
22,7
30,29
324
Сосна Банкса
14,1
16,1
13,6
19,18
136
22,6
18,1
21,1
33,12
338
17,8
17,3
17,1
25,07
240
12,1
21,6
21,0
29,77
299
11,3
18,8
18,0
25,09
223
13,2
21,2
22,2
28,06
296
10,6
19,4
19,1
25,24
235
Сосна обыкновенная
20,2
15,0
16,4
20,33
170
17,1
21,3
20,2
34,63
338
15,8
19,5
18,5
26,76
243
13,2
21,2
23,8
31,24
351
12,1
23,3
22,8
29,34
316
9,0
25,3
23,7
30,16
333
4,9
30,2
31,2
35,02
489
Класс
бонитета
I
II
II
II
II
I
II
II
I
I
Iб
I
Iа
II
I
II
Iа
Iб
I
Iа
I
I
Iа
Наибольшая сохранность (27,7%) характерна для молодых культур сосны
кедровой сибирской (ПП №18), а наименьшая (4,7 и 4,9%) – для спелых насаждений сосны Веймутова (ПП №19) и сосны обыкновенной (ПП №20). Близкие
сохранности культур интродуцентов и сосны обыкновенной свидетельствует об
41
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
однотипных процессах естественного самоизреживания сосновых древостоев с
возрастом. Все интродуценты характеризуются хорошим ростом. Они растут по
Iб-II классам бонитета.
Наблюдения показали, что в условиях свежей простой субори в 32-летних
молодняках наибольшую высоту имеет сосна обыкновенная (Iа класс бонитета),
культуры сосны Банкса здесь ниже (I класс бонитета). С улучшением почвенных условий (в сложной субори) североамериканский экзот в 37-летних культурах (ПП №11) по темпу роста в высоту превосходит сосну обыкновенную. В
условиях простой субори сосна Банкса в возрасте 60 лет произрастает по I-II
классу бонитета, сосна обыкновенная – по Iа-I классу бонитета.
При сравнении роста в высоту сосны Муррея и сосны обыкновенной, нами
установлено, что в 60 лет большая производительность интродуцента отмечается в условиях сложной субори. Здесь данная порода превосходит местную сосну в росте по диаметру на 3,9% , формируя на 2,5% больший запас стволовой
древесины.
Используя функцию Митчерлиха (Черных и др., 2009), данные хода роста
моделей нами получены математические модели роста изучаемых видов в высоту и по диаметр. В графическом виде эти модели приведены на рисунке 17.
Обращает на себя внимание однотипность кривых роста. Анализ показал,
что в культурах Iб класса бонитета средний прирост сосны Банкса и сосны
обыкновенной в высоту (Zср.h) в возрасте до 35 лет очень близок (различия
меньше 5%). Максимальный Zср.h у интродуцента и местной сосны отмечается в
20-25-летнем возрасте, и составляет 0,62 м и 0,57 м соответственно, в 40-летнем
возрасте Zср.h составляет 0,54 м. Средний прирост по диаметру (Zср.d) у деревьев
сосны обыкновенной более высокий, чем у сосны Банкса. В возрасте 40 лет
различия Zср.d между видами достигли 17%.
В культурах Iа класса бонитета сосна Банкса до 50 лет имеет более высокие
средние приросты в высоту, чем сосна обыкновенная. К 50 годам значения этого показателя у данных сосновых видов выравниваются и составляют 0,43 м.
Наибольший Zср.d у интродуцента и местной сосны отмечается в 20-летнем возрасте (0,62 см и 0,52…0,53 см соответственно). Значения Zср.d выравниваются к
45 годам (0,45 см), а в 50-летнем возрасте средний прирост по диаметру у сосны обыкновенной на 5% выше сосны Банкса.
42
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
35
35
Н, м
D, см
30
30
25
25
20
20
15
15
10
10
5
5
0
0
0
20
40
60
80
А, лет
0
100
20
40
60
80
А, лет
100
а)
25
25
Н, м
D, см
20
20
15
15
10
10
5
5
0
0
0
10
20
30
40
50
60
А, лет
0
70
18
Н, м
16
10
20
30
40
50
14
12
12
10
10
8
8
6
6
4
4
2
2
0
А, лет
70
б)
18
D, см
16
14
60
0
0
10
20
30
40
50
А, лет
60
0
10
20
30
40
50
60
А, лет
в)
30
Н, м
30
D, см
25
25
20
20
15
15
10
10
5
5
0
0
0
20
40
60
100 А, лет
80
0
20
40
60
80
100 А, ле т
г)
25
25
Н, м
D, см
20
20
15
15
10
10
5
5
0
0
0
10
20
30
40
50
60
А, лет
0
70
10
20
30
40
50
60
А, лет
70
д)
Рисунок 17 - Ход роста средних деревьев на ПП в высоту и по диаметру: а – сосна
обыкновенная; б – сосна Банкса; в – кедр; г – сосна Веймутова; д – сосна Муррея
43
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В культурах I класса бонитета максимальный средний прирост в высоту
сосны обыкновенной отмечается в 35 лет (0,39…0,40 м), сосны Банкса – в 30
лет (0,39…0,42 м), сосны Муррея – в 20 лет (0,42 м), сосны Веймутова – в 40-45
лет (0,43 м). Zср.d достигает максимального значения у сосны обыкновенной в
возрасте 20-25 лет (0,39…0,40 см), сосны Банкса – в 20-30 лет (0,47…0,63 см),
сосны Муррея – в 20 лет (0,47 см), сосны Веймутова – в 40-45 лет (0,43 см). В
лесных культурах I класса бонитета в молодом возрасте средний прирост сосновых интродуцентов выше, чем у сосны обыкновенной. Динамику средних
приростов с возрастом сосновых видов в насаждениях I класса бонитета отражает рисунок 18.
Средний прирост, м
0,45
0,43
0,41
0,39
0,37
0,35
0,33
0,31
0,29
0,27
0,25
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
Возраст, ле т
45
50
55
60
65
70
75
80
Возраст, ле т
а)
Средний прирост, см
0,5
0,45
0,4
0,35
0,3
0,25
10
15
20
С. Обыкновенная
25
30
35
С. Банкса
40
С. Веймутова
С. Муррея
С. кедровая сибирская
б)
Рисунок 18 – Изменение средних приростов в высоту (а) и по диаметру (б) с
возрастом в культурах I класса бонитета
По второму классу бонитета произрастают лесные культуры сосны Банкса
на среднедерновой слабоподзолистой супесчаной на двучленных отложениях
морены и ФГП и слабодерновой сильноподзолистой песчаной на мореных отложениях почвах (ПП №12 и 7); сосны кедровой сибирской на среднедерновой
слабоподзолистой песчаной на ФГП с пятнами морены и слабодерновой слабоподзолистой песчаной на ФГП с прослойками морены почвах (ПП №1 и 2).
Данный класс бонитета также отмечен у сосны Муррея на слабодерновой слабоподзолистой песчаной почве на ФГП с прослойками морены (ПП №8) и у сосны Веймутова на слабодерновой среднеподзолистой песчаной почве на КГП с
44
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
фосфоритами (ПП №19). Zср.h возрастает в культурах сосны Банкса до 25летнего возраста (0,38 м), сосны кедровой сибирской – до 45 лет (0,30…0,32 м),
сосны Веймутова – до 45-50 лет. Средний прирост по высоте (0,31 м) сосны
Муррея II класса бонитета остается неизменным с 25 до 55 лет.
Наибольших значений Zср.d у деревьев сосны Банкса достигает в возрасте
30 лет (0,41…0,44 см), сосны Муррея – в 20-25 лет (0,39 см), сосны Веймутова –
в 50 лет (0,33 см), сосны кедровой сибирской – в 30 лет (0,35…0,39 см).
Рассчитанные высоты и диаметры модельных деревьев в первые 30 лет роста,
а также средние приросты за данный промежуток времени отражены в таблице 6.
Таблица 6 – Средний прирост модельных деревьев за первые 30 лет по пробным площадям*
№ ПП
А, лет
H в 30 лет,
м
D1,3 в 30 лет,
см
Z30h, м
Сосна Банкса
14
48
15,13–15,37
16,53–16,93
0,50–0,51
3
32
12,64–12,80
15,13–15,59
0,42–0,43
11
37
17,79–17,97
16,24–16,54
0,59–0,60
12
54
11,15–11,25
12,97–13,25
0,37–0,38
7
60
10,80–10,90
12,10–12,42
0,36
15
48
11,59–11,65
11,82–12,02
0,39
5
60
12,05–12,19
13,23–13,49
0,40–0,41
Сосна Муррея
8
60
9,37–9,47
11,24–11,46
0,31–0,32
10
60
11,94–12,10
13,59–14,00
0,40
Сосна Веймутова
17
73
12,50–12,58
12,54–12,88
0,42
19
101
9,81–9,85
8,20–8,44
0,33
Сосна кедровая сибирская
1
50
8,00–8,04
10,32–10,66
0,27
2
50
8,76–8,84
11,49–11,85
0,29
Сосна обыкновенная
4
32
15,21–15,27
14,09–14,43
0,50–0,51
13
54
14,68–14,82
14,31–14,77
0,49
11
37
16,82–16,96
17,77–18,23
0,56–0,57
20
101
13,22–13,30
14,05–14,47
0,44
16
52
12,47–12,53
11,56–11,84
0,42
9
60
11,61–11,71
11,64–12,04
0,39
6
65
11,25–11,29
11,70–12,04
0,37–0,38
*Примечание: указаны пределы (min–max) средневзвешенных значений
Z30d, см
0,55–0,56
0,50–0,52
0,54–0,55
0,43–0,44
0,40–0,41
0,39–0,40
0,44–0,45
0,37–0,38
0,45–0,47
0,42–0,43
0,27–0,28
0,34–0,36
0,38–0,39
0,47–0,48
0,48–0,49
0,59–0,61
0,47–0,48
0,39
0,39–0,40
0,39–0,40
Высота и диаметр средних модельных деревьев в первые 30 лет роста характеризуются близкими величинами, максимальные различия по высоте составили –
0,16 м, по диаметру – 0,46 см. Различия в Zср.30 по высоте и диаметру менее выражены и составили 0...0,02 м и 0...0,02 см соответственно.
45
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Статистическая обработка диаметров стволов на высоте 1,3 м (таблица 7)
показала, что вариабельность диаметра по объектам исследования меняется от
19 до 38%. Кривые распределения диаметров близки к нормальному типу (ассиметрия от (-0,39) до 0,76, эксцесс от (-1,10) до 1,37). Распределение деревьев
по толщине в исследуемых культурах близко к культурам других регионов (Багинский, 1972; Семечкина, 1978).
Таблица 7 – Результаты статистической обработки диаметров на высоте 1,3 м*
№
А, лет
ПП
Статистические характеристики
σx, см ±mσ, см
Mx, см
±mMx, см Cx,% Px,%
As
E
Сосна кедровая сибирская
18
22
2,84
0,14
10,19
0,20
37,88 1,95
0,15
-0,74
1
50
4,61
0,26
16,89
0,36
27,31 2,15
0,41
-0,47
2
50
4,66
0,29
16,96
0,41
27,50 2,42
0,29
-0,94
21
46
5,43
0,27
15,62
0,38
26,76 2,43
0,05
-0,17
22
30
4,78
0,24
14,15
0,34
27,78 2,38 -0,21
-0,94
Сосна Веймутова
17
73
6,94
0,42
27,61
0,59
25,12 2,13
0,21
-1,10
19
101
8,44
0,48
28,13
0,68
29,99 2,40
0,53
0,28
Сосна Муррея
8
60
5,62
0,30
21,26
0,43
26,42 2,01
0,22
-0,60
10
60
5,35
0,28
23,63
0,39
22,64 1,67
0,05
-0,10
Сосна Банкса
3
32
4,26
0,23
15,53
0,32
37,44 2,05
0,23
-0,12
11
37
3,46
0,25
17,76
0,35
29,46 1,96
0,18
-0,22
15
48
3,17
0,16
17,00
0,22
28,64 1,31
0,21
0,11
14
48
4,82
0,31
21,05
0,44
22,89 2,07
0,76
0,48
12
54
3,92
0,20
18,38
0,28
21,32 1,55
0,70
1,37
5
60
4,08
0,22
20,80
0,31
19,61 1,48
0,02
-0,07
7
60
4,18
0,21
18,99
0,29
22,01 1,54
0,60
0,63
Сосна обыкновенная
4
32
3,82
0,20
14,51
0,28
36,35 1,94
0,50
0,38
11
37
4,58
0,36
20,79
0,51
32,03 2,45 -0,19
-0,86
16
52
4,27
0,21
18,99
0,30
22,48 1,56
0,09
-0,62
13
54
5,06
0,26
20,57
0,36
24,61 1,76
0,05
-0,48
9
60
5,22
0,31
22,68
0,44
23,01 1,96 -0,03
-0,53
6
65
4,85
0,27
24,83
0,39
19,51 1,56 -0,35
-0,76
20
101
7,33
0,48
29,35
0,68
24,99 2,31 -0,39
-0,66
*Примечание: σx ± mσ – основное (стандартное) отклонение с основной ошибкой; Mx ± mMx –
среднеарифметическая величина с основной ошибкой; Cx – коэффициент изменчивости; Px –
точностьопыта; As и Е – ассиметрия и эксцесс.
46
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
6 ВЛИЯНИЕ ПОГОДНЫХ УСЛОВИЙ НА РОСТ СОСНОВЫХ ВИДОВ
При анализе влияния погодных условий на рост нами была принята линейноагрегированная модель, отражающая формирование ширины годичного кольца:
Rt=At+Ct +D1t+D2t+Et,
(1)
где: A – тенденция роста, вызванная нормальным процессом старения;
С – воздействие климатических факторов;
D1 – эндогенные воздействия (плодоношение);
D2 –экзогенные воздействия (воздействия вредителей, загрязнение);
E – случайная составляющая (Кухта, 2003; Тишин, 2011).
Характеристика модельных деревьев исследуемых сосновых видов и показателей их радиального прироста представлены в таблице 8.
Таблица 8 – Характеристика модельных деревьев по пробным площадям*
№ А,
ТЛУ
ПП лет
Высота, м
Диаметр, см
Z , мм
Izr
max min средняя по ТХР max min средняя по ТХР r
Сосна кедровая сибирская
18 22
С3
7,3
7,0
7,2
7,9
10,8 10,6
10,7
7,9
2,88
1,01
21 46
С2
12,2 12,0
12,1
12,1
16,6 16,2
16,4
13,0
2,07
1,00
1 50
С2
15,1 14,6
14,8
16,8
17,6 17,5
17,5
17,5
1,94
0,97
2 50
С2
15,7 15,5
15,6
16,8
17,8 17,5
17,7
17,5
1,92
0,95
Сосна Веймутова
17 73
В2
25,2 24,9
25,0
24,1
29,3 28,8
29,0
27,0
2,54
0,96
19 101 В2
27,4 26,7
27,0
28,4
29,4 29,0
29,3
33,0
1,48
0,97
Сосна Муррея
8 60
В2
18,5 18,2
18,3
19,2
22,2 21,8
22,1
20,8
1,76
1,00
10 60
С2
22,6 22,3
22,5
21,6
24,4 24,0
24,2
23,0
1,90
0,98
Сосна Банкса
3 32
В2
13,8 13,2
13,6
13,1
16,3 16,0
16,2
13,4
2,57
0,88
11 37
С2
21,4 21,1
21,3
20,2
18,4 18,0
18,2
19,9
2,33
0,83
15 48
В2
17,5 17,0
17,2
18,9
17,6 17,2
17,4
19,3
1,79
0,96
14 48
С2
21,4 20,8
21,1
21,8
21,7 21,6
21,6
22,5
2,17
0,90
12 54
В2
18,4 17,8
18,0
17,8
18,8 18,6
18,7
18,8
1,85
0,92
5 60
В3
22,3 22,0
22,2
21,6
21,2 21,0
21,1
23,0
1,81
0,95
7 60
В3
19,2 18,8
19,0
19,2
19,3 19,0
19,1
20,8
1,72
0,92
Сосна обыкновенная
4 32
В2
16,6 16,4
16,5
15,8
15,0 14,8
14,9
15,0
2,48
0,94
11 37
С2
20,8 20,2
20,4
20,2
21,7 21,5
21,6
19,9
3,01
0,94
16 52
В2
18,6 18,2
18,4
19,9
19,6 19,4
19,5
20,6
1,80
0,97
13 54
В2
23,8 23,5
23,6
23,4
21,4 21,2
21,3
25,1
1,86
0,92
9 60
В2
23,8 23,4
23,6
21,6
23,4 23,3
23,4
23,0
1,72
0,92
6 65
В2
24,0 23,5
23,8
22,6
25,4 25,0
25,1
24,6
1,68
0,96
20 101 В2
31,7 31,5
31,6
28,4
30,2 30,0
30,1
33,0
1,43
0,97
*Примечание: А – возраст, ТЛУ – тип лесорастительных условий, Zr – средний радиальный
прирост, Izr –средний индекс радиального прироста
Из таблицы 8 видно, что модельные деревья по высоте и по диаметру близки к средним деревьям сосны обыкновенной зоны хвойно-широколиственных
лесов.
47
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Анализ данных радиального прироста изучаемых видов на пробных площадях показал его снижение с возрастом, что отмечалось и другими исследователями (Кухта, 2003; Тишин, 2011). Так, у кедра отмечается снижение среднего прироста с 2,88 мм в возрасте 22х лет до 1,92 мм в 50-летнем возрасте; у сосны Веймутова – с 2,54 мм (73 года) до 1,48 мм (101 год); у сосны Банкса – с 2,57 мм (32
года) до 1,72 мм (60 лет); и у сосны обыкновенной – с 3,01 мм (37 лет) до 1,43 мм
(101 год). Наличие индексов радиального прироста позволяет ослабить влияние
возраста.
Хронологии индексов радиального прироста представлены ниже.
1,8
индекс р адиал ьного пр ир оста
1,6
1,4
1,2
1
1923 1925 1927 1929 1931 1933 1935 1937 1939 1941 1943 1945 1947 1949 1951 1953 1955 1957 1959 1961 1963 1965 1967 1969 1971 1973 1975 1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011
0,8
0,6
0,4
ПП №4
ПП №9
ПП №11
ПП №6
ПП №16
ПП №20
год
ПП №13
Рисунок 19 – Хронологии индексов радиального прироста сосны обыкновенной
по пробным площадям
У сосны обыкновенной (рисунок 18) более единицы (>1,3) индекс был в
1962 (ПП №6), 1971 (ПП №20), 1978 (ПП №6, 20), 1980 (ПП №9, 6), 1991(ПП
№16), 1993 (ПП №16), 1999 (ПП №6), 2001 (ПП №16), 2004 (ПП №16), 2006
(ПП №13, 6) и 2009 (ПП №13) годах. Величина Izr менее 0,7 отмечается в 1959
(ПП №6), 1967 (ПП №9, 6, 13), 1972 (ПП №13), 1976 (ПП №16, 13), 1981 (ПП
№16, 9), 1987 (ПП №16, 11, 9), 1996 (ПП №4, 6, 13, 16), 2002 (ПП №4, 6, 20),
2007 (ПП №11, 20, 13) и 2011 (ПП №13) годах.
1,6
индекс радиального прироста
1,4
1,2
1
1972
1974
1976
1978
1980
1982
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
2008
2010
0,8
0,6
0,4
год
ПП №1
ПП №2
ПП №18
ПП №21
Рисунок 20 – Хронологии индексов радиального прироста сосны кедровой сибирской по пробным площадям
48
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
У сосны кедровой сибирской Izr был значительно более единицы (>1,3) в
1977 (ПП №21), 1978 (ПП №1, 21), 2000 (ПП №2, 18) и 2004 (ПП №2) годах, а
величина Izr менее 0,7 – в 1975 (ПП №1), 1990 (ПП №2), 1991 (ПП №1, 2), 1992
(ПП №1,2, 21), 1993 (ПП №2), 2002 (ПП №2, 21), 2003 (ПП №21), 2009 (ПП
№2), и 2010 (ПП №18) годах. Сходство (17%) с индексом прироста у деревьев
сосны сибирской и сосны обыкновенной прослеживается в 1978 и 2004 годах
(Izr>1,3), а также в 2002 году (Izr<0,7). Наибольшие различия отмечаются в 1991,
1993 и 2009 годах, в которых индекс радиального прироста у сосны обыкновенной составил 1,3, а у кедра – более 0,7.
1,6
индекс радиального прироста
1,4
1,2
1
1928 1930 1932 1934 1936 1938 1940 1942 1944 1946 1948 1950 1952 1954 1956 1958 1960 1962 1964 1966 1968 1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010
0,8
0,6
0,4
год
ПП №17
ПП №19
Рисунок 21 – Хронологии индексов радиального прироста сосны Веймутова по
пробным площадям
Значительные превышениями Izr (>1,3) у деревьев сосны Веймутовой (рисунок 20), отмечаются в 1928 (ПП №19), 1965 (ПП №19), 1968 (ПП №19), 1969
(ПП №19), 1984 (ПП №19), 1995 (ПП №17), 1999 (ПП №17), 2000 (ПП №17) и
2004 (ПП №17) годах. Величина Izr менее 0,7 отмечается в 1936 (ПП №19), 1938
(ПП №19), 1954 (ПП №19), 1958 (ПП №17), 1960 (ПП №17), 1963 (ПП №17),
1988 (ПП №17, 19), 1989 (ПП №17, 19), 1992 (ПП №17), 2002 (ПП №19) и 2010
(ПП №17, 19). Сходство с сосной обыкновенной (14%) отмечается в 1999, 2004
(при Izr>1,3) и 2002 (Izr<0,7) годах (сходство – 14%).
1,6
индекс радиального прироста
1,4
1,2
1
1962
1964
1966
1968
1970
1972
1974
1976
1978
1980
1982
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
2008
2010
0,8
0,6
0,4
0,2
год
ПП 8
ПП 10
Рисунок 22 – Хронологии индексов радиального прироста сосны Муррея по
пробным площадям
49
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Лучший рост сосны Муррея (Izr>1,3) был в 1967 (ПП №8), 1968 (ПП №8),
1974 (ПП №8), 1976 (ПП №8, 10), 1977 (ПП №8, 10), 1982 (ПП №10), 1984 (ПП
№8), 1987 (ПП №10), 2010 (ПП №8, 10) годы. Хуже росла сосна Муррея
(Izr<0,7) в 1966 (ПП №8, 10), 1969 (ПП №8), 1970 (ПП №8), 1971 (ПП №8), 1972
(ПП №8), 1981 (ПП №8), 1997 (ПП №10), 2006 (ПП №10), 2007 (ПП №10) годах. Сходство с сосной обыкновенной (15%) отмечается в 1972, 1981 и 2007 годах (Izr<0,7). Различия прослеживаются в 1971 и 2006 (у сосны обыкновенной
Izr>1,3, у сосны Муррея Izr<0,7), а также в 1976 и 1987 годах (у сосны обыкновенной Izr<0,7, у сосны Муррея Izr>1,3).
2
индекс радиального прироста
1,8
1,6
1,4
1,2
1
1960
1962
1964
1966
1968
1970
1972
1974
1976
1978
1980
1982
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
2008
2010
0,8
0,6
0,4
0,2
ПП 3
ПП 12
ПП 11
ПП 5
ПП 15
ПП 7
ПП 14
год
Рисунок 23 – Хронологии индексов радиального прироста сосны Банкса по
пробным площадям
Анализ данных годичных изменений Izr у сосны Банкса (рисунок 21) показал, что
значительно более единицы (>1,3) индекс был в 1980 (ПП №12, 14, 5, 15), 1983 (ПП
№7, 11), 1984 (ПП №11, 12), 1985 (ПП №12), 1988 (ПП №3), 1999 (ПП №12) и 2005
(ПП №11) годах. Величина Izr менее 0,7 отмечается в 1961 (ПП №7), 1964 (ПП №7),
1965 (ПП №7), 1972 (ПП №12), 1976 (ПП №12), 1977 (ПП №12), 1988 (ПП №12), 1981
(ПП №12, 14), 1982 (ПП №12), 1987 (ПП №14), 1991 (ПП №11, 3, 14), 1992 (ПП №11,
3, 14), 1996 (ПП №11, 12, 3), 2001 (ПП №3, 11, 14), 2002 (ПП №3, 11, 14), 2007 (ПП
№3, 11, 15, 14, 12), 2008 (ПП №11), 2010 (ПП №7) и 2011 (ПП №3, 7, 14) годах.
Сходство с сосной обыкновенной (50%) прослеживается в 1980 и 1999 годах (Izr>1,3), а также в 1972, 1976, 1981, 1987, 1996, 2002, 2007 и 2011 годах
(Izr<0,7). Резкие различия в росте отмечаются в 1991 и 2001 годах (у сосны
обыкновенной Izr>1,3, у сосны Банкса Izr<0,7).
По показателю сходства хронологий индекса радиального прироста наиболее близки сосна обыкновенная и сосна Банкса.
Поиск связи индексов прироста и метеорологических переменных осуществлялся с помощью корреляционного анализа (Тишин, 2011). Предварительно было
выявлено наличие корреляционных связей индексов радиального прироста между
модельными деревьями на пробной площади. По шкале Чеддока внутри каждой
пробной площади нами выявлена весьма высокая теснота связи (коэффициент
корреляции r=0,9…0,99). На пробных площадях сосны кедровой сибирской коэф50
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
фициент корреляции составил 0,900…0,998, сосны Веймутова – 0,948…0,994, сосны Муррея – 0,975…0,996, сосны Банкса – 0,949…0,999, и сосны обыкновенной
– 0,962…0,999. Полученные результаты позволили нам объединить данные 12-ти
хронологий в единую выборку.
Коэффициенты корреляции между индексами радиального прироста и климатическими показателями вегетационного периода отражены в таблицах 9-13.
Таблица 9 – Коэффициенты корреляции между индексами радиального прироста сосны обыкновенной и показателями погоды вегетационного периода*
Пробные площади (возраст, лет)
4 (32)
11 (37) 16 (52) 13 (54)
9 (60)
май
-0,124
-0,209
-0,214
-0,339
-0,282
май-1 год
0,079
0,031
0,022
0,194
0,254
июнь
-0,015
-0,067
-0,042
-0,027
0,225
июнь-1 год
0,017
0,093
-0,177
-0,162
-0,179
июль
-0,019
-0,355
0,189
0,313
-0,164
-1 год
июль
-0,023
-0,266
0,138
0,153
-0,180
0,029
-0,107
август
-0,170
-0,161
0,135
-1 год
0,019
август
-0,022
-0,143
0,165
-0,123
0,103
сентябрь
0,289
0,191
0,299
0,280
- 1 год
0,002
сентябрь
0,026
0,127
0,250
0,121
среднее
-0,106
0,099
-0,061
0,120
-0,195
среднее-1 год
-0,093
0,052
0,079
-0,029
0,163
май
0,027
0,219
0,360
0,245
0,325
май-1 год
0,011
-0,055
-0,067
-0,162
0,133
июнь
0,328
0,272
0,214
0,345
0,282
0,059
июнь-1 год
0,292
-0,238
-0,138
-0,118
июль
0,169
0,299
0,137
0,205
0,431
июль-1 год
0,102
0,063
0,193
0,117
0,267
-0,003
август
-0,286
-0,122
-0,204
0,141
-0,003
август-1 год
-0,343
-0,220
-0,327
-0,131
сентябрь
-0,251
-0,183
-0,136
-0,126
-0,485
сентябрь- 1 год
0,065
-0,265
-0,310
-0,129
-0,128
0,034
среднее
0,192
0,199
0,322
0,435
среднее-1 год
-0,064
-0,054
-0,010
-0,319
-0,167
*Примечание: жирным выделены коэффициенты, значимые на 95% уровне
Месяцы
Осадки, мм
Температура, 0С
Показатель
6 (65)
-0,219
0,130
-0,118
0,054
-0,339
-0,247
-0,169
0,001
0,124
0,038
-0,245
0,002
0,240
0,002
0,351
0,018
0,415
0,109
0,077
-0,091
-0,107
-0,131
0,493
-0,033
20 (101)
-0,117
-0,038
0,012
-0,033
-0,161
-0,098
-0,093
-0,052
-0,005
0,021
-0,137
-0,087
0,106
0,004
0,419
-0,120
0,233
-0,008
-0,114
-0,151
-0,109
-0,138
0,287
-0,204
В лесных культурах сосны обыкновенной (таблица 10) на всех пробных
площадях отмечается значимая отрицательная корреляционная связь прироста с
повышением температуры мая (r=(-0,117)…(-0,339)). Увеличение температуры
июня повышает Zd только на ПП №4 (r=0,225). Отрицательная связь – на ПП
№6 (r=(-0,118)). На других объектах коэффициенты связи не достоверны. С
ростом температуры июля и августа получены в основном отрицательные коэффициенты связи: (-0,355)…(-0,161) и (-0,169)…(-0,167) соответственно. Исключение составили пробные площади №11 и 16, деревья на которых положительно реагируют на увеличение температуры данного периода. Слабая положительная корреляционная связь индексов прироста прослеживается со среднемесячной температурой сентября (r=0,124…0,299).
51
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В трех случаях из 7 более высокая температура мая прошлого года увеличивает радиальный прирост. На других пробах влияние температуры мая прошлого
года не существенно. Осадки первой половины вегетационного периода (особенно
июня) значимы для роста деревьев сосны (r за май равен 0,240…0,360, за июнь –
0,214…0,419 и июль – 0,137…0,431). Связь между количеством выпавших осадков в августе и сентябре текущего года и прошлого года отрицательна.
У сосны кедровой сибирской явно прослеживается отрицательная связь
между увеличением среднемесячной температуры мая и сентября и приростом
(таблица 10). Более высокая температура августа и сентября прошлого года отрицательно сказывается на приросте. Вероятно, это объясняется худшей подготовленностью вида к росту в следующем году.
Таблица 10 - Коэффициенты корреляции между индексами радиального прироста сосны кедровой сибирской и показателями погоды вегетационного периода*
Пробные площади (возраст, лет)
1 (50)
2 (50)
18 (22)
21 (46)
май/май-1 год
-0,215/0,088
-0,420/-0,100
0,016/-0,032
-0,200/0,117
июнь/июнь-1 год
-0,031/-0,013 -0,035/0,010
-0,327/0,295 -0,085/-0,086
-1 год
июль/июль
0,054/-0,051
0,023/-0,020
-0,287/0,369 -0,286/-0,257
август/август-1 год
-0,017/-0,138 -0,075/-0,271 -0,379/-0,121 -0,175/-0,360
сентябрь/сентябрь- 1 год
-0,287/-0,171 -0,128/-0,083 -0,623/-0,493 -0,265/-0,191
среднее/среднее-1 год
-0,157/-0,080 -0,131/-0,059 -0,640/0,049 -0,241/-0,295
-1 год
май/май
0,311/0,031
0,176/-0,041
0,050/-0,338
0,205/0,058
июнь/июнь-1 год
0,042/-0,070
0,097/0,021
-0,124/-0,469
0,042/0,101
июль/июль-1 год
0,074/-0,081
0,224/0,222
0,242/0,286
0,366/0,510
-1 год
август/август
0,094/0,215
0,027/0,088
-0,148/0,334
-0,037/0,116
сентябрь/сентябрь- 1 год
-0,007/0,104
0,146/0,240
0,130/0,014
0,157/0,193
-1 год
среднее/среднее
0,195/0,095
0,398/0,300
0,268/0,256
0,211/0,266
*Примечание: жирным выделены коэффициенты, значимые на 95% уровне
Месяцы
Осадки
Температура
Показатель
Рост осадков мая в трех случаях из четырех положительно отражается на
величине текущего прироста по диаметру. Существует определенная связь между среднемесячной температурой воздуха и количеством осадков. Обычно во
влажные годы, как правило, бывает и более низкая температура. Если принять
это положение, то можно утверждать, что в годы с более влажным и холодным
маем отмечается лучший рост сосны кедровой сибирской. Прослеживается
связь между более влажным июлем текущего и прошлого годов и величиной
радиального прироста (r=0,222…0,510). Заметна положительная связь между
более влажным вегетационным периодом и величиной радиального прироста
текущего и последующего годов. Этот факт можно использовать при прогнозировании роста кедра в условиях Брянской области.
В лесных культурах сосны Веймутова (таблица 11) в большинстве случаев отмечается значимая отрицательная корреляционная связь прироста со среднемесячной
температурой, что сближает данную породу с сосной кедровой сибирской. Причем
наибольшее отрицательное влияние оказывает температура в начале вегетационного
периода. Более высокая температура августа, сентября и всего периода вегетации положительно сказывается на величине радиального прироста в следующем году.
52
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 11 – Коэффициенты корреляции между индексами радиального прироста сосны Веймутовой и показателями погоды вегетационного периода*
Пробные площади (возраст, лет)
17 (73)
19 (101)
-1 год
май/май
-0,246/0,034
-0,191/0,179
июнь/июнь-1 год
-0,161/0,077
-0,261/0,040
-1 год
июль/июль
-0,310/0,032
-0,434/-0,104
-1 год
август/август
-0,373/0,021
-0,245/0,151
сентябрь/сентябрь- 1 год
-0,067/0,163
-0,238/0,032
-1 год
среднее/среднее
-0,503/0,063
-0,346/0,151
май/май-1 год
0,053/-0,159
0,136/-0,166
июнь/июнь-1 год
0,088/-0,331
-0,333/-0,240
июль/июль-1 год
0,159/0,053
0,146/-0,049
-1 год
август/август
0,250/-0,080
0,066/0,045
- 1 год
сентябрь/сентябрь
0,090/-0,147
0,125/-0,100
среднее/среднее-1 год
0,134/-0,195
0,218/-0,302
*Примечание: жирным выделены коэффициенты, значимые на 95% уровне
Месяцы
Осадки
Температура
Показатель
Текущие осадки мая положительно, хотя и слабо, влияют на прирост
(r=0,053…0,136). Наибольший вклад в прирост вносят осадки июля (r=0,146…0,159),
августа (r=0,066…0,250) и сентября (r=0,090…0,125). Значимая отрицательная корреляция отмечается с осадками прошлого мая (r=(-0,166)…(-0,159)), июня (r=(-0,331)…
(-0,240)) и сентября (r=(-0,147)…(-0,100)). Кроме того, на сосну Веймутова в возрасте
73 лет угнетающее воздействие оказывают текущее осадки июня (r=(-0,333)).
Сосна кедровая сибирская, сосна Веймутова и сосна обыкновенная снижают
прирост по диаметру с увеличением температуры в первой половине вегетации.
У сосны Муррея также отмечается отрицательная связь между приростом и
более высокой температурой мая, июня, июля и августа (таблица 12). Более теплый сентябрь увеличивает прирост (r=0,073…0,108). Положительное влияние
температуры прошлого года в основном не значимо, хотя на ПП №8 установлена умеренная связь прироста и температуры мая прошлого года (r=0,333).
Таблица 12 – Коэффициенты корреляции между индексами радиального прироста сосны Муррея и показателями погоды вегетационного периода*
Пробные площади (возраст, лет)
8 (60)
10 (60)
-1 год
май/май
-0,274/0,069
-0,116/0,333
июнь/июнь-1 год
-0,156/0,015
-0,085/0,164
-1 год
июль/июль
-0,151/0,083
0,011/0,040
август/август-1 год
-0,073/-0,057
-0,147/-0,182
сентябрь/сентябрь- 1 год
0,108/0,096
0,073/-0,026
-1 год
среднее/среднее
-0,146/0,043
-0,134/0,183
май/май-1 год
0,547/-0,005
0,333/-0,078
-1 год
июнь/июнь
0,083/-0,088
0,062/-0,233
июль/июль-1 год
-0,104/-0,040
-0,120/0,018
август/август-1 год
0,149/-0,119
0,184/0,206
сентябрь/сентябрь- 1 год
-0,137/-0,283
-0,153/-0,209
среднее/среднее-1 год
0,197/-0,254
0,112/-0,131
*Примечание: жирным выделены коэффициенты, значимые на 95% уровне
Месяцы
Осадки
Температура
Показатель
53
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Существенное влияние на радиальный прирост сосны Муррея оказывают
текущие осадки мая (r=0,333…0,547). Также положительный тренд прослеживается с текущими осадками августа (r=0,149…0,184). Более влажные июль и
сентябрь отрицательно влияют на прирост.
У сосны Банкса (таблица 13) повышение температуры с мая по август в основном отрицательно сказывается на росте интродуцента. Так достоверные
(при Р<0,05) значения коэффициента корреляции между хронологиями индексов с увеличением температуры мая составили (-0,202)…(-0,121) (ПП №3, 12,
5), июня – (-0,165)…(-0,162) (ПП №14, 5), июля – (-0,351)…(-0,184) (ПП №11,
14, 12, 5), августа – (-0,451)…(-0,106) (ПП №3, 11, 14, 12, 5).
Таблица 13 – Коэффициенты корреляции между индексами радиального прироста сосны Банкса и показателями погоды вегетационного периода*
Пробные площади (возраст, лет)
3 (32)
11 (37)
15 (48)
14 (48)
12 (54)
май
0,084
-0,095
-0,073
-0,121
-0,202
-1 год
май
0,009
-0,135
0,123
0,154
0,241
июнь
-0,057
-0,053
0,025
0,182
-0,165
-1 год
июнь
-0,070
-0,159
-0,124
-0,116
-0,147
июль
-0,111
-0,025
-0,351
-0,267
-0,189
июль-1 год
-0,086
-0,036
-0,162
-0,264
-0,260
-0,084
август
-0,301
-0,451
-0,106
-0,109
-0,015
0,041
август-1 год
-0,144
-0,260
-0,171
-0,036
0,095
сентябрь
0,307
0,162
0,194
0,026
сентябрь- 1 год
-0,076
0,004
0,124
0,231
среднее
-0,041
-0,094
-0,101
-0,212
-0,142
среднее-1 год
-0,094
0,077
-0,030
-0,123
-0,277
май
-0,026
-0,034
-0,045
0,225
0,167
май-1 год
-0,180
-0,165
-0,205
-0,103
-0,219
июнь
0,457
0,452
0,180
0,342
0,356
июнь-1 год
0,040
-0,068
-0,068
0,012
-0,197
июль
0,258
0,158
0,252
0,285
0,239
июль-1 год
0,070
0,066
0,080
0,131
0,176
август
-0,092
-0,019
0,038
-0,294
-0,165
август-1 год
0,051
-0,063
-0,143
-0,260
-0,107
сентябрь
-0,09
0,024
-0,220
-0,114
-0,324
сентябрь- 1 год
0,038
0,011
-0,247
-0,357
-0,329
среднее
0,084
0,330
0,279
0,347
0,175
среднее-1 год
-0,077
-0,024
-0,280
-0,164
-0,311
*Примечание: жирным выделены коэффициенты, значимые на 95% уровне
Месяцы
Осадки
Температура
Показатель
5 (60)
-0,149
0,095
-0,162
0,097
-0,184
-0,072
0,110
0,195
0,096
0,006
-0,111
0,106
0,153
-0,140
0,040
-0,289
0,033
0,356
-0,059
0,000
-0,299
-0,061
-0,066
-0,039
7 (60)
0,037
-0,037
-0,056
0,128
0,249
0,244
0,269
0,238
-0,077
-0,019
0,131
0,176
0,217
0,011
0,063
-0,163
0,057
0,035
-0,138
-0,092
-0,044
-0,072
0,053
-0,143
Положительно значимы для роста сосны Банкса являются высокие осадки
мая, коэффициент корреляции составил 0,153…0,225 (ПП №3, 14, 5, 7), июня –
0,180…0,457 (ПП №3, 11, 15, 14, 12), июля – 0,158…0,285 (ПП №3,11, 15, 14, 12).
И только на пробной площади №5 и №7 у деревьев, произрастающих во влажных условиях, более влажные июнь и июль не вызывают увеличение прироста по
диаметру, поскольку влага не является лимитирующим фактором роста. Данная
закономерность была отмечена и у деревьев сосны обыкновенной. Между ин54
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
дексом прироста и осадками прошлого года мая, июня, августа и сентября прослеживается в основном слабая или умеренная отрицательная корреляция.
Анализ влияния температуры и осадков текущего и прошлого года на индекс радиального прироста деревьев сосновых видов в лесных культурах Брянской области показал, что у различных видов отмечается общность в отклике
радиального прироста на колебание погодных факторов. Наиболее близкой к
местной сосне обыкновенной в этом отношении является сосна Банкса. В то же
время, внутри вида на разных пробных площадях отмечается тесное сходство,
или наоборот, различия в реакции на погодные показатели того или иного месяца. Это связано, по нашему мнению, с географическим местоположением
участков и лесорастительными условиями пробных площадей. Для учета влияния указанных факторов нами построена дендрограмма «сходства-различия»
(рисунок 24) с выделением экологических групп или кластеров.
Из приведенных результатов следует, что пробные площади сосны кедровой
сибирской по реакции приростов на погодные условия группируются в 2 кластера.
К первой группе относятся пробные площади №1, 2 и 21, ко второй - №18. Коэффициенты кластерной корреляции I кластера для ПП №1, 2 и 21 составили соответственно 0,942, 0,914 и 0,857 (Р<0,05). Причем межкластерное расстояние между ПП №1 и 2 составило 0,16, а между ПП №1, 2 и ПП № 21 – 0,54. Таким образом, между откликом прироста на климатические условия на ПП №1 и 2 отмечается тесная связь, в тоже время высокий коэффициент корреляции ПП №21 внутри I кластера (r=0,857, P<0,05) и расстояние менее единицы (0,54), позволяет отнести данную пробную площадь к одной группе. Деревья сосны кедровой сибирской, отнесенные к I кластеру, произрастают на дерновых слабо- и среднеподзолистых песчаных почвах на ФГП с пятнами или прослойками морены, тип лесорастительных условий – свежая сложная суборь. Схожие условия произрастания,
а также близкое географическое местоположение участков (зеленая зона г. Жуковка и г. Брянска), подтверждают правильность кластеризации.
Лесные культуры кедра на ПП №18, произрастают в зеленой зоне г. Унеча
во влажных условиях на дерновой сильноподзолистой песчаной почве на смеси
моренных и флювиогляциальных отложениях. Значительное расстояние данного участка (более 140 км) от других, а также различия в режиме увлажнения
объясняют его отнесение к II кластеру.
По отклику индексов радиального прироста на погодные условия в лесных
культурах сосен Муррея и Веймутова нами выделено по одному кластеру.
Схожесть в реакции на климатические показатели участков сосны Муррея на
ПП №8 и №10 и сосны Веймутова на ПП №17 и 19 подтверждается низкими
межкластерными расстояниями (0,3) и высокими коэффициентами кластеризации внутри групп – 0,920 и 0,921 (Р<0,05) соответственно. Участки сосны Муррея произрастают в зеленой зоне г. Карачев в схожих условиях увлажнения
(свежие). Сосна Веймутова на ПП №17 и 19 произрастают в условиях свежих
боров в зеленой зоне г. Брянска и г. Стародуб. Значительное расстояние (более
150 км) между участками не повлияло на однородность реакции деревьев, что
указывает на схожесть в росте данного экзота на территории области при одинаковом гидрологическом почвенном режиме.
55
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
а)
б)
в)
г)
д)
Рисунок 24 – Дендрограмма «сходства-различия» пробных площадей по итогам
кластерного анализа корреляций индексов прироста с климатическими характеристиками: а – С. кедровая сибирский, б – С. Веймутова, в – С. Муррея, г – С. Банкса, д – С. обыкновенная (по оси обозначено расстояние объединения кластеров)
56
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Участки лесных культур сосны Банкса нами были сгруппированы в 3 кластера. К I кластеру были отнесены участки на ПП №3, 11 и 14, ко II кластеру –
ПП №15 и 12, к III кластеру – ПП №5 и 7. Коэффициенты кластерной корреляции I кластера для участков лесных культур сосны Банкса на ПП №3, 11 и 14 составили соответственно 0,911, 0,941 и 0,887 (Р<0,05); II кластера для ПП №15 и
12 – 0,936 (Р<0,05) и III кластера для ПП №5 и 7 – 0,820 (Р<0,05) соответственно.
Внутри I кластера между участками на ПП №3 и №11 прослеживается тесная связь, о чем свидетельствуют высокий коэффициент корреляции (r=0,952,
Р<0,05) и низкое межкластерное расстояние – 0,19. Общее расстояние объединения кластеров в I группу составило – 0,74. Деревья сосны Банкса, отнесенные
к I кластеру произрастают в зеленой зоне г. Карачев (ПП №3), г. Клетня (ПП
№11) и п. Красный Рог (ПП №14) в свежих условиях. Географическое расстояние между данными участками не превысило 70 км.
II кластер формируют участки, произрастающие в зеленой зоне г. Красная
Гора и Унеча (расстояние менее 70 км). Целесообразность такого объединения
подчеркивает высокий коэффициент кластерной корреляции (r=0,936, Р<0,05) и
низкое значение межкластерного расстояния (0,43). Деревья данного кластера,
как и первого, произрастают в свежих условиях. Различия между I и II кластерами не существенны, и связаны, прежде всего, с географическим местоположением. Так к первой группе относятся участки в центральной и северной части Брянской области, а ко второй – в юго-западной ее части. Если оба кластера
рассматривать как один, то коэффициенты корреляции единого кластера составляют от 0,761 (ПП №15) до 0,868 (ПП №3).
Наибольшие различия в корреляции индексов радиального прироста деревьев
сосны Банкса на погодные данные отмечаются на ПП №5 и 7, которые формируют III кластер. Данные насаждения произрастают в зеленой зоне г. Карачев во
влажных условиях, что и объясняет их различия с другими участками в свежих
условиях.
Анализ дендрограммы «сходства-различия» пробных площадей сосны
обыкновенной показал, что различия корреляций прироста с климатическими
характеристиками у данного вида менее выражены (межкластерное расстояние –
2,46). Это можно связать со сходным режимом увлажнения, все исследованные
участки произрастают в свежих условиях. Тем не менее, отчетливо прослеживается наличие двух кластеров, в которых отмечается наибольшее сходство в отклике на погоду, связанное с географическим местоположением участков.
Первый кластер формируют лесные культуры сосны обыкновенной на ПП
№4, 9, 6 (зеленая зона г. Карачев) и ПП №20 (зеленая зона г. Брянск) с коэффициентами кластеризации – 0,844, 0,872, 0,936 и 0,885 (Р<0,05) соответственно.
Причем в большей степени коррелируют между собой ПП №9, 6 и 20. Данные
участки произрастают на песчаных почвах. Насаждения на ПП №4 произрастают на супесчаных почвах, что, по-видимому, и определило различие. Тем не
менее, межкластерное расстояние в 1,48 и высокий коэффициент корреляции
(0,844), позволили нам отнести данную пробную площадь к I кластеру.
Ко второй группе относятся участки сосны обыкновенной в зеленой зоне г.
Клетня (ПП № 11), г. Унеча (ПП №16) и г. Красная Гора (ПП №13). Коэффици57
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
енты кластерной корреляции между ПП №11, 16 и 13 составили – 0,907, 0,906 и
0,824 (Р<0,05) соответственно. Культуры на ПП №16 и 13 произрастают в югозападной части области, а на ПП №11 – в западной части.
Кластерный анализ коэффициентов корреляции индексов радиального прироста с климатическими данными позволил нам выявить группы (кластеры) внутри сосновых видов и определить два важнейших фактора объясняющих эти различия. Первый – режим увлажнения, второй – географическое местоположение.
На основе сделанной группировки объектов исследований и выполненного
регрессионного анализа нами составлены математические модели вида:
у=а0+а1х1+а2х2+…аnхn ,
(2)
где: у – индекс радиального прироста;
х1, х2…хn – климатические характеристики;
а0, а1, а2...аn – независимые коэффициенты уравнения.
При построении регрессионных моделей (таблица 14) мы стремились к нахождению наименьшего числа факторов, определяющих основные черты исследуемого объекта, исходя из фактической значимости и взаимной корреляции, но без чрезмерных упрощений в ущерб точности. Это было достигнуто путем анализа полученных независимых коэффициентов, их стандартной ошибки
и критерия Стьюдента (|tкр| = 2,24, Р≤0,05). При этом, мы также учитывали значимые (Р<0,05) коэффициенты корреляции индекса прироста с климатическими
характеристиками, приведенные в таблицах 9-13.
Для каждого уравнения нами были рассчитаны стандартизированные коэффициенты «beta». Стандартизация достигалась умножением каждого коэффициента на
его стандартное отклонение и делением на стандартное отклонение зависимой переменной (индекса прироста). Таким образом, коэффициенты «beta» позволяют
сравнивать вклады независимых погодных переменных в радиальный прирост.
Представленные уравнения множественной регрессии позволяют оценить влияние комплекса климатических факторов на индекс радиального прироста деревьев
исследуемых сосновых видов в зависимости от их географического положения и условий увлажнения. Коэффициенты множественной корреляции моделей составили
от 0,525 до 0,884 (F=4,2…24,7, при P<0,05). Стандартные ошибки определения индекса радиального прироста во всех уравнениях находились в пределах 0,11…0,26.
На прирост деревьев сосны кедровой сибирской в свежих условиях (I кластер) оказывает положительное влияние текущие осадки мая (beta – 0,22) и июля (бета – 0,15), а также прошлогодние осадки июля (beta – 0,15). Повышенная
температура в конце вегетационного периода текущего (сентябрь) и прошлого
(август) годов отрицательно влияют на прирост. Причем отрицательный вклад
данных климатических переменных в величину радиального прироста схож (beta – (-0,28) и (-0,30) соответственно). Во влажных условиях (II кластер) прослеживается схожее влияние температуры, а дополнительное увлажнение (осадки)
в августе текущего года негативно сказывается на росте. В данных условиях
наибольший отрицательный вклад в величину радиального прироста вносит повышенное значение температуры текущего года в сентябре (beta – (-0,88)), следующими являются осадки августа (beta – (-0,59)) и высокая температура сентября прошлого года (beta – (-0,49)).
58
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Условия
№ ПП
увлажнения
Уравнение множественной регрессии
R
R2
F, при
р<0,05
Станд.
ошибка
Кластер
Таблица 14 – Зависимость средних индексов радиального прироста от погодных данных внутри выделенных экологических групп*
Сосна кедровая сибирская
у=1,8768-0,0332ТТ(IX)+0,0017ОТ(V)+0,0007ОТ(VII)I 1, 2, 21 свежие
0,525 0,276 8,1
0,17
-0,0435ТП(VIII)+0,0007ОП(VII)
влаж- у=3,9884-0,1612ТТ(IX)-0,0029ОТ(VIII)-0,0671ТП(IX)+
II
18
0,884 0,783 7,2
0,11
ные
+0,0012ОП(VI)
Сосна Веймутова
у=1,7767-0,0215ТТ(V)-0,024ТТ(VI)-0,0363ТТ(VIII)+
I
17, 19 свежие
0,529 0,280 6,3
0,19
+0,0011ОТ(VII)+0,0375ТП(IX)
Сосна Муррея
у=1,3444+0,003ОТ(V)-0,0011ОТ(VII)+0,0227ТП(V)I
8, 10 свежие
0,610 0,372 8,0
0,18
-0,0341ТП(VIII)-0,001ОП(VI)-0,0014ОП(IX)
Сосна Банкса
у=0,4743-0,0216ТТ(VII)+0,0395ТТ(IX)+
0,743 0,552 20,9 0,16
I 3,11, 14 свежие
+0,0026ОТ(VI)+0,0028ОТ(VII)-0,002ОП(IX)
у=0,9696-0,0278ТТ(V)+0,024ТТ(VI)-0,002ОТ(V)+
0,526 0,277 4,7
0,26
II 15, 12 свежие
+0,0029ОТ(VI)+0,0019ОТ(VII)-0,0206ТП(VI)
I- 3, 11, 14,
у=0,019ТТ(VI)+0,0227ТТ(IX)+0,003ОТ(VI)+0,0023ОТ(VII)свежие
0,627 0,393 15,2 0,19
II 15, 12
-0,0194ТП(VII)-0,0018ОП(V)-0,0016ОП(IX)
у=0,9179-0,0236ТТ(VI)-0,0245ТТ(VII)+0,0218ТТ(IX)влажIII
5, 7
-0,0184ТП(VI)+0,0233ТП(VIII)+0,0232ТП(IX)+
0,572 0,327 4,2
0,13
ные
+0,0016ОП(VII)+0,0013ОП(VIII)+0,001ОП(IX)
Сосна обыкновенная
у=1,1358-0,0323ТТ(V)+0,0185ТТ(VI)+
I 4, 9, 6, 20 свежие
+0,0223ТТ(VIII)+0,0024ОТ(VI)+0,0024ОТ(VII)0,768 0,590 23,0 0,13
-0,0132ТП(VI)-0,0148ТП(VII)-0,0015ОП(IX)
у=-0,0273ТТ(V)+0,0287ТТ(VII)+0,0322ТТ(IX)+
II 11, 16, 13 свежие
0,602 0,362 10,1 0,18
+0,0022ОТ(VI)+0,002ОТ(VII)+0,0211ТП(IX)
I- 4, 9, 6, 20,
у=0,7604-0,0293ТТ(V)+0,0175ТТ(VIII)+0,0179ТТ(IX)+
свежие
0,632 0,400 24,7 0,16
II 11, 16, 13
+0,002ОТ(VI)+0,0024ОТ(VII)-0,0135ТП(VI)-0,0012ОП(IX)
*Примечание: ТТ, ОТ – температура и осадки текущего года; ТП, ОП – температура и осадки
прошлого года; V, VI, VII, VIII, IX – месяцы: май, июнь, июль, август и сентябрь
На прирост деревьев сосны Веймутова, произрастающих в свежих условиях положительно значимыми оказались осадки июля (beta – 0,21) и высокая
температура сентября прошлого года (beta – 0,28). Повышенная температура в
мае (beta – (-0,21)), июне (beta – (-0,20)) и августе (beta – (-0,27)) текущего года
отрицательно сказываются на приросте деревьев. Коэффициент множественной
регрессии составил 0,529 (F=6,3; P<0,05), что указывает на наличие заметной
связи прироста от установленных погодных данных.
У деревьев сосны Муррея, произрастающих в свежих условиях, наибольший
положительный вклад в прирост по диаметру вносят высокие осадки в мае текущего года (beta – 0,36), следующей по значимости является повышенная прошлогодняя температура мая (beta – 0,21). Высокие значения текущих осадков в июле (beta
59
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
– (-0,19)), а также температуры августа (beta – (-0,22)) и осадков июня (beta – (-0,18))
и сентября (beta – (-0,20)) прошлого года негативно влияют на прирост. Множественная модель отражает заметную связь радиального прироста деревьев от установленных погодных условий (r=0,610; при F=8,0; Р<0,05).
Деревья сосны Банкса, произрастающие в свежих условиях в центральной и северной части Брянской области (I кластер), положительно реагируют на повышение
температуры в августе (beta – 0,28), а также на высокие осадки июня и июля текущего
года, которые оказались более значимыми (beta – 0,46 и 0,51 соответственно). Высокая
температура июля текущего года (beta – (-0,18)), а также прошлогодни осадки сентября (beta – (-0,29)) отрицательно влияют на прирост. Схожие особенности проявляются
при анализе модели прироста данного интродуцента в юго-западных районах области.
Положительно значимыми оказались повышенные значения температуры и осадков
июня (beta – 0,18 и 0,46 соответственно), а также осадков июля текущего года (beta –
0,31). Отрицательны высокие температура (beta – (-0,23)) и осадки (beta – (-0,20)) мая в
текущем году; температура июня прошлого года в величину прироста вносит меньший отрицательный вклад (beta – (-0,16)). Коэффициент множественной регрессии в
первом случае составил 0,743 (F=20,9; P<0,05), во втором – 0,526 (F=4,7; P<0,05), что
указывает на высокую и заметную тесноту связи данных моделей.
Иные результаты отмечаются у деревьев сосны Банкса во влажных условиях. Повышенная температура июня и июля текущего и прошлого года отрицательно сказывается на приросте, а ее высокие значения в конце периода вегетации (август, сентябрь) оказались значимыми. Причем наибольший вклад в прирост по диаметру вносят температура сентября текущего и прошлого года (beta – 0,25). Влияние текущих осадков в данных условиях увлажнения не отмечается. Значимыми оказались лишь прошлогодние осадки июля (beta – 0,43), августа (beta – 0,32) и сентября (beta – 0,22). Множественная модель отражает заметную связь радиального прироста деревьев от выявленных климатических
характеристик (r=0,572, при F=4,2; Р<0,05).
У деревьев сосны обыкновенной, произрастающих в северной части Брянской области (I кластер) и юго-западной части (II кластер) на свежих почвах,
прослеживается схожий отклик радиального прироста на погодные условия.
Повышение температуры в начале вегетационного периода (май) отрицательно
сказывается на приросте, а в июне (I кластер), июле (II кластер), августе (I кластер) и сентябре (II кластер) положительно. Коэффициенты «beta» указанных
погодных характеристик имеют близкие значения и составили 0,18…0,25. Высокие текущие осадки июня и июля также положительно влияют на рост деревьев по диаметру, причем осадки вносят больший вклад в прирост по сравнению с температурой, коэффициент «beta» составил 0,42…0,51.
Незначительные различия по кластерам отмечаются при анализе влияния метеорологических данных прошлого года. Высокая температура июня и июля в
первом кластере отрицательна. Кроме того в первом кластере негативны для роста
сосны обыкновенной оказались высокие прошлогодние осадки сентября. Коэффициент корреляции уравнения множественной регрессии для первого кластера
составил 0,768 (F=23,0; P<0,05), для второго – 0,602 (F=10,1; P<0,05), что указывает на высокую и заметную тесноту связи данных моделей.
60
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
7 ОСОБЕННОСТИ РОСТА СОСНЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ
ПОЧВЕННЫХ УСЛОВИЙ
Оценка влияния почвенных условий на средний за 30 лет прирост по высоте и
диаметру проведена методом корреляционного анализа. По величинам коэффициентов
корреляции между Z30 и почвенными характеристиками нами были выявлены те показатели, которые в наибольшей степени влияют на рост. Наибольшее количество пробных площадей (по 7 шт.) нами заложено в лесных культурах сосны обыкновенной и сосны Банкса, поэтому для данных видов нами был проведен корреляционный анализ
(таблица 15). В расчетах мы принимали 95% уровень значимости показателя связи.
Таблица 15 – Коэффициенты корреляции между свойствами почв и средними
приростам за первые 30 лет у сосны обыкновенной и сосны Банкса
Свойства почв
Мощность, см
Плотность сложения, г/см3
Содержание ила, %
Содержание физической глины, %
рНKCl
Гумус, %
Запасы азота, ц га-1
Запасы фосфора, ц га-1
Запасы калия, ц га-1
Мощность, см
Плотность сложения, г/см3
Содержание ила, %
Содержание физической глины, %
рНKCl
Гумус, %
Запасы азота, ц га-1
Запасы фосфора, ц га-1
Запасы калия, ц га-1
Гор.
А2В
Сосна обыкновенная
Z30h
-0,092
-0,920
-0,181
Z30d
-0,888
30
Z h
-0,245
-0,355
Z30d
0,127
-0,049
0,318
Z30h
0,444
30
0,346
0,185
Z d
Z30h
0,713
0,568
Z30d
0,356
0,557
Z30h
0,110
-0,750
Z30d
0,256
-0,725
Z30h
0,517
0,560
30
Z d
0,489
0,721
Z30h
0,223
0,233
Z30d
0,288
0,481
30
Z h
0,279
-0,478
0,114
Z30d
-0,533
30
Z h
0,090
-0,252
-0,120
Z30d
-0,454
Сосна Банкса
Z30h
-0,064
-0,720
Z30d
-0,035
-0,608
Z30h
0,313
0,282
Z30d
0,310
0,082
Z30h
-0,165
0,007
0,064
0,196
Z30d
Z30h
0,333
0,138
30
Z d
0,220
0,204
-0,257
Z30h
0,652
Z30d
-0,195
0,553
Z30h
0,055
0,660
30
-0,015
Z d
0,523
Z30h
0,145
0,388
Z30d
0,141
0,313
30
-0,259
Z h
0,527
-0,411
Z30d
0,429
Z30h
-0,055
0,078
30
Z d
-0,159
0,115
Показатель
Гор. А1
61
Слой 020 см
Слой 0-50 Слой 0-100
см
см
0,057
0,352
0,441
0,321
0,560
0,323
-0,505
-0,515
0,316
0,167
0,680
0,764
0,692
0,779
0,362
0,180
-0,212
0,119
0,483
0,348
0,550
0,325
-0,531
-0,492
0,571
0,686
0,555
0,723
-0,110
-0,160
0,067
-0,150
-0,236
0,062
0,336
0,180
0,554
0,345
-0,667
-0,728
0,388
0,624
0,368
0,621
-0,323
-0,389
-0,071
-0,148
0,533
0,472
-0,057
0,219
0,100
0,064
-0,020
0,223
-0,076
-0,113
0,708
0,684
0,913
0,671
0,348
0,321
0,426
0,195
0,041
0,179
0,094
0,161
0,077
0,027
0,537
0,467
0,602
0,502
0,247
-0,048
0,248
0,238
0,570
0,353
-0,009
0,261
0,036
0,146
-0,117
-0,186
0,535
0,402
0,559
0,423
0,058
-0,236
0,394
0,374
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Корреляционный анализ влияния почвенных условий дерновоподзолистых почв на Z30 сосны обыкновенной и Банкса позволил выявить следующие закономерности.
Увеличение мощности горизонта А2В отрицательно сказывается на приросте
по высоте и диаметру у обоих видов. У деревьев сосны обыкновенной между данным показателем и Z30 по высоте и диаметру соответственно отмечается значимая
(Р<0,05) весьма сильная (r=(-0,920)) и сильная (r=(-0,888)) отрицательная связь; у
деревьев сосны Банкса – сильная (r=(-0,720)) для Z30h и заметная (r=(-0,608)) для
Z30d. Данная закономерность объясняется тем, что увеличение глубины горизонта
A2B в основном происходит за счет возрастания мощности оподзоленного горизонта, в то время как мощность иллювиальных горизонтов в исследуемых почвах
характеризуется близкими значениями. Значимых связей средних приростов с
мощностью гумусового горизонта нами не установлено, что объясняется, по нашему мнению, большой вариабельностью содержания гумуса (более 34%).
Увеличение плотности сложения значимо не влияет на средний прирост деревьев сосны обыкновенной. Тем не менее, прослеживается отрицательное влияние плотности по всем горизонтам и слоям почвенного профиля на высоту и положительное – на диаметр, т.е. с увеличением плотности возрастает средний диаметр. В отличие от местной породы, деревья интродуцента положительно реагируют на уплотнение почвы в диапазоне (1,19…1,41 г/см3), коэффициент корреляции в пределах от 0,426 до 0,570.
Увеличение содержания илистых фракций в профиле почвы (от 0,23 до
1,68%) и особенно физической глины (от 1,15 до 12,3%) положительно значимы
для роста сосны обыкновенной. Коэффициенты корреляции между % содержания
ила и средним приростом по высоте составили от 0,318 до 0,483, средним приростом по диаметру – 0,180…0,348. Увеличение содержания физической глины по
всему профилю почвы существенно улучшает рост сосны обыкновенной в высоту
(r=0,550…0,713). Лучший рост по диаметру отмечается на объектах с высоким содержанием физической глины в гумусовом горизонте (r=0,557).
Значимого влияния гранулометрического состава почвы (увеличение ила от
0,7 до 1,59%, физической глины – от 1,6 до 12,3%) на рост интродуцента по высоте и диаметру нами не было выявлено (Р>0,05). Слабая положительная теснота
связи (r=0,219…0,261) средних приростов деревьев по диаметру с содержанием
илистых фракций отмечается только для 20-сантиметрового и метрового слоев.
Таким образом, в отличие от сосны обыкновенной сосна Банкса менее чувствительна к гранулометрическому составу дерново-подзолистых почв.
Изменение величины рНKCl от 3,6 до 5,0 повлияло на значения средних приростов у обоих видов. Увеличения значений рНKCl в А2В отрицательно влияет на
прирост деревьев сосны обыкновенной по высоте и диаметру (r=(-0,725)…(-0,750)).
В отличие от местной сосны, для сосны Банкса увеличение показателя рНKCl менее
существенно. Значимая положительная корреляционная связь (r=0,553…0,652) между приростом и кислотностью отмечается только для гумусового горизонта.
Увеличение содержания гумуса по горизонтам и слоям почвы значимо для роста деревьев сосны обыкновенной и сосны Банкса. У деревьев местной сосны прослеживается значимая (Р<0,05) положительная связь Z30h с увеличением содержания
62
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
гумуса в горизонтах А1 (r=0,517) и А2В (r=0,560), а также в 50-сантиметровом слое
почвы (r=0,571). Между Z30d и содержанием гумуса установлена сильная значимая
связь (Р<0,05) для горизонта А2В (r=0,721), заметная для 50-сантиметрового (r=0,686)
и метрового слоев (r=0,624), и умеренная связь для гумусового горизонта (r=0,489).
У сосны Банкса значимым для роста является содержание гумуса в слоях ниже гумусового горизонта: существенная положительная корреляция отмечается по
горизонту А2В (r=0,523…0,660), а также верхнему 50-сантиметрову
(r=0,467…0,537) и метровому (r=0,402…0,535) слоях.
У сосны обыкновенной и сосны Банкса рост по высоте и диаметру положительно связан с запасом азота в 20-ти и 50-сантиметровом слоях. Коэффициенты
корреляции составили r=0,555…0,764 и r=0,502…0,708 соответственно.
Запасы подвижных форм фосфора в верхних частях почвенного профиля так
же положительно влияют на прирост обеих пород. Между содержанием фосфора
в 20-сантиметровом слое и Z30h у местной сосны отмечается значимая заметная
связь (r=0,692), с Z30d – значимая сильная связь (r=0,779). У интродуцента эта связь
еще более выражена. Значимая отрицательная связь между запасом подвижного
калия и ростом по диаметру сосны обыкновенной отмечается только для слоя А2В
(r=(-0,454)), т.е. в этих условиях формируются менее сбежистые стволы. Для роста
сосны Банкса содержания калия не значимо.
Совокупное влияние изучаемых нами факторов почвенного плодородия на
рост в первые 30 лет жизни двух видов представлено в таблице 16.
Коэффициенты корреляции (R) и детерминации (R2) по моделям для всех
расчетных горизонтов и слоев почвенного профиля оказались близки к 1
(0,959…0,999), Это указывает на то, что почти вся изменчивость средних приростов объясняется вариацией факторных почвенных признаков. Стандартные ошибки определения среднего прироста значительно ниже точности его нахождения.
Для каждого уравнения были рассчитаны коэффициенты «beta», по значению которых оценивался вклад каждой независимой почвенной переменной в
средний прирост. Для выявления данных закономерностей использованы модели, рассчитанные для 50-ти и 100-сантиметровых слоев почвы.
На средний прирост по высоте и диаметру у деревьев сосны обыкновенной
положительно влияют содержание илистых частиц, физической глины, запасы
азота и фосфора. В метровом слое почвы наибольший вклад в Z30h вносит фосфор (beta=1,23), следующие по значению – физическая глина (beta=1,09) и азот
(beta=0,51). В 50-сантиметровом слое почвы на первом месте выступает физическая глина (beta=1,33), на втором – фосфор (beta=1,19). Для Z30d по диаметру
наиболее значим азот (beta=0,92), затем фосфор (beta=0,83) и содержание физической глины (beta=0,65) в метровом слое почвы. В 50-сантиметровом слое
почвы значимыми для роста по диаметру являются фосфор (beta=1,03) и содержание физической глины (beta=0,98). Повышение значений pHKCl отрицательно
сказываются на приросте во всех слоях, что указывает на лучший рост сосны
обыкновенной на кислых почвах в пределах изученного диапазона рН. Увеличение запаса обменного калия отрицательно влияет на рост данного вида.
63
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 16 – Зависимость средних приростов модельных деревьев сосны обыкновенной и сосны Банкса за первые 30 лет роста от почвенных условий по горизонтам
и слоям дерново-подзолистых почв*
Горизонт,
слой,
см
Аппроксимирующая модель
R2
Станд.
F при ошибка
p<0,05 уравнения
Сосна обыкновенная
А1
А2В
Z30h=0,4866+0,0205*gl-0,0393*pН+0,23*NO3+0,2113*Р2О5-0,1538*К2О
Z30d=0,4285+0,018*gl-0,0306*pН+0,8433*NO3+0,3255*Р2О5-0,2035*К2О
Z30h=1,1119+0,0185*gl-0,1595*pН+0,0232*Р2О5-0,0719*К2О
Z30d=1,0619+0,0398*il+0,0095*gl-0,1683*pН+0,3858*NO3+0,0205*Р2О5-
0,980 148,1
0,974 111,4
0,982 223,4
0,011
0,013
0,010
0,993 339,6 0,007
-0,0659*К2О
Z30h=1,1659+0,107*il+0,0161*gl-0,1794*pН-0,1154*К2О
0,983 230,4 0,010
30
0-20 Z d=0,8801+0,0541*il+0,0117*gl-0,1125*pН+0,4239*NO3+0,038*Р2О50,993 339,6 0,007
-0,1285*К2О
Z30 =1,416+0,0234*gl-0,2394*pН+0,042*Р2О5 -0,1037*К2О
0,959 93,4
0,015
0-50 30h
Z d=1,1596+0,0183*gl-0,1847*pН+0,3972*NO3+0,039*Р2О5-0,1088*К2О 0,993 420,9 0,007
Z30h=0,9615+0,0241*il+0,0205*gl-0,1513*pН+0,3312*NO3+0,0186*Р2О50,984 142,5 0,010
-0,0512*К2О
0-100 30
Z d=0,6853+0,0562*il+0,013*gl-0,096*pН+0,63*NO3+0,0134*Р2О50,993 339,6 0,007
-0,05*К2О
Сосна Банкса
30
Z h=0,5793-0,2294*il+0,0514*gl-0,1064*pН+0,5728*Р2О5-0,3605*К2О 0,997 1050,8 0,005
А1 Z30d=-0,2173+0,4707*il-0,0263*gl+0,1513*pН-1,7399*NO3+0,6529*Р2О5+
0,991 270,2 0,007
+0,119*К2О
Z30h=0,5277-0,7304*il+0,3723*pН+0,7432*NO3-0,1351*Р2О5-0,0722*К2О 0,997 926,0 0,006
А2В Z30d=-0,7684-0,3302*il-0,0239*gl+0,5411*pН+0,8329*NO3-0,1058*Р2О50,991 270,2 0,007
-0,0158*К2О
Z30 =-0,2062+0,3752*il+0,2378*pН+1,4696*NO3+0,097*Р2О5-0,1317*К2О 0,997 850,0 0,005
0-20 30h
Z d=-0,5588-0,5191*il-0,0337*gl+0,3971*pН+2,1405*NO3-0,1527*К2О 0,989 273,9 0,008
Z30 =-1,2485+0,5984*il+0,1908*pН+0,348*NO3+0,060*Р2О5+0,151*К2О 0,997 850,0 0,005
0-50 30h
Z d=-1,2208+0,2679*il+0,3744*pН+0,7140*NO3-0,044*Р2О5+0,111*К2О 0,991 270,2 0,007
Z30 =-4,4648+0,6042*il+0,9570*pН+1,825*NO3-0,006*Р2О5-0,011*К2О 0,997 850,0 0,005
0-100 30h
Z d=-2,8625+0,3071*il-0,7886*pН+1,152*NO3-0,043*Р2О5-0,013*К2О 0,991 270,2 0,007
*Примечание: il – содержание или, %; gl – содержание физической глины, %; pH – обменная
кислотность; NO3, Р2О5, К2О – запасы азота, фосфора и калия соответственно, ц/га
Иные закономерности отмечаются для сосны Банкса. В 50-сантиметров слое
почве по значимости влияния на средний прирост по высоте почвенные характеристики расположились следующим образом: содержание ила (beta=2,98) запасы калия
(beta=2,39) и фосфора (beta=1,00), величина рН (beta=0,54) и азот (beta=0,38). А для
роста по диаметру – калий (beta=2,30), содержание ила (beta=1,74), величина рН
(beta=1,37) и азот (beta=1,02). Увеличение фосфора в данном слое снижает Z30d.
Для метрового слоя почвы наибольший вклад в прирост по высоте и диаметру
вносит величина рН (beta=3,38 и 3,64), следующие по значимости – запас азота
(beta=2,90 и 2,39) и содержание илистых частиц (beta=2,37 и 1,57 соответственно).
64
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Увеличение содержания физической глины на прирост не влияет, в отличие от местной сосны. Интродуцент лучше растет в средне- и слабокислых почвенных условиях.
Для выявления влияний факторов почвенного плодородия на рост других
интродуцентов мы использовали метод сравнения. Для сравнительного анализа
мы также использовали показатели среднего прироста в первые 30 лет роста и
почвенные условия 50-сантиметрового слоя (таблица 17).
Таблица 17 – Влияние почвенных условий верхнего 50-сантиметрового слоя почвы на рост культур сосны кедровой сибирской, сосны Муррея и сосны Веймутова
№
ПП
А,
лет
Z30h,
м
Z30d,
см
Плотность,
г/см3
8
10
60
60
0,32
0,40
0,38
0,46
1,41
1,38
17
19
73
101
0,42
0,33
0,43
0,28
1
2
50
50
0,27
0,29
0,35
0,39
Ил,
%
Физич. Гумус,
рНKCl
глина, %
%
Сосна Муррея
1,40
4,42
0,70
0,86
6,00
0,91
Сосна Веймутова
1,37
0,79
7,63
1,11
1,41
0,76
3,48
0,81
Сосна кедровая сибирская
1,37
0,16
7,51
0,88
1,34
0,61
8,33
1,18
Запас, кг/га
азот фосфор калий
4,07
4,35
20
25
673
797
327
197
4,20
3,91
31
23
753
197
511
177
4,28
4,08
24
32
280
795
239
300
Различия средних приростов модельных деревьев сравниваемых между собой культур сосны Муррея (ПП №8 и №10) существенны и составили 0,08 м по
высоте и 0,08 см по диаметру; сосны Веймутова (ПП №17 и 19) – 0,09 м и 0,15
см, сосны кедровой сибирской (ПП №1 и №2) – 0,02 м и 0,04 см соответственно. Данные различия связаны, прежде всего, с почвенным плодородием.
Повышение плотности сложения 50-сантиметрового слоя почвы отрицательно сказывается на росте всех рассматриваемых видов.
В корнедоступном слое почвы увеличение содержания ила (от 0,16% до
0,61%), физической глины (от 7,51 до 8,33%), гумуса (от 0,88 до 1,18%), запасов
азота (от 24 до 32 кг/га), фосфора (от 280 до 795 кг/га) и калия (от 239 до 300 кг/га)
повышает средний прирост сосны кедровой сибирской по высоте на 0,02 м, по диаметру – на 0,04 см. Отмечаем значительное увеличение прироста сосны Веймутова
в первые 30 лет роста (в высоту в 1,3 раза, по диаметру в 1,5 раза) в условиях с
большим содержанием ила (на 0,03%), физической глины (на 4,15%), гумуса (на
0,3%) и запасов азота (на 8 кг/га), фосфора (на 556 кг/га) и калия (на 334 кг/га).
Лучший рост сосны Муррея (на ПП №10) связан с повышением физической глины (от 4,42 до 6,0%), гумуса (от 0,70 до 0,91%), запасов азота (от 20 до
25 кг/га) и фосфора (от 673 до 797 кг/га). Увеличение содержания илистых
фракций и запаса калия на ПП №8, не повлияло на рост данного вида.
По уровню кислотности сравниваемые лесные культуры произрастают на
кислых почвах: от очень сильнокислых до среднекислых. Увеличение показателя рНKCl (снижение кислотности) положительно сказывается на росте в высоту
и по диаметру данных видов.
65
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Полученные закономерности влияния рассмотренных физико-химических
свойств на прирост сосны Муррея, сосны Веймутова и сосны кедровой сибирской дают только ориентировочное выводы. Результаты нашего анализа необходимо проверить при проведении дальнейших исследований на большем количестве пробных площадей.
На основании анализа влияния отдельных элементов плодородия на рост сосновых видов была составлена таблица их требовательности к физико-химическим
показателям верхнего 50-сантиметрового слоя почвы (таблица 18).
Таблица 18 – Требовательность сосновых видов к показателям верхнего 50сантиметрового слоя дерново-подзолистых почв
Почвенный
показатель
Содержание илистых фракций, %
Физическая глина,
%
Изученный
Сосна
диапазон
обыкновенизменений
ная
показателей
Сосна
Банкса
Сосна
Муррея
0,16-1,50
средняя
средняя
мало требовательна
1,1-13,5
высокая
мало требовательна
высокая
рНKCl
3,5-4,7
Запас азота, кг/га
Запас подвижного
фосфора, кг/га
Запас обменного
калия, кг/га
11-37
197-797
133-517
Сосна
Сосна
кедровая
Веймутосибирва
ская
средняя
высокая
высокая высокая
мало тремало требо- мало требосредняя
бовательвательна
вательна
на
высокая
средняя
средняя
высокая
мало требовысокая
средняя
высокая
вательна
мало требомало требосредняя
средняя
вательна
вательна
мало требовательна
высокая
высокая
средняя
По сравнению с сосной обыкновенной, сосна Банкса более требовательна к
содержанию обменного калия, но менее требовательна к содержанию физической
глины, запасу азота и подвижного фосфора. Возможный почвенный ареал сосны
Муррея шире, чем у сосны обыкновенной по содержанию в 50-сантиметровом
слое почве илистых фракций, азота и подвижного фосфора. Сосна Веймутова и
сосна кедровая сибирская более требовательны, чем сосна обыкновенная к содержанию обменного калия. Кроме того, сосна кедровая сибирская более требовательна к содержанию илистых фракций. В отличие от сосны обыкновенной, интродуценты более продуктивны в средне- и слабокислых почвенных условиях.
66
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
8 НАДЗЕМНАЯ ФИТОМАССА ИНТРОДУЦЕНТОВ
Фитомасса насаждений является одним из показателей первичной биологической продуктивности. Структура фитомассы определяет эстетические и
природоохранные функции лесов зеленых зон. Известно, что надземная фитомасса отдельных древесных растений во многом зависит от их биометрических
параметров.
Сосна кедровая сибирская (Pinus sibirica L.)
В культурах сосны кедровой сибирской было срублено 9 модельных деревьев. Расчетные Данные по среднему дереву насаждений приведены в таблице 19.
Таблица 19 – Распределение надземной фитомассы среднего дерева сосны кедровой сибирской по фракциям (числитель – кг; знаменатель - % от общей массы)
№ А,
ПП лет
Н,
м
D,
см
18
22
7,2 10,7
С3
1
50 14,8 17,5
С2
2
50 15,6 17,7
С2
ТЛУ
Nпосад.
Nтекущ
6700
1855
8000
1013
6700
921
Надземная фитомасса в абсолютно-сухом состоянии
древесухие
побеги
кора
скелет
хвоя Итого
сина
ветви
тек. года
11,26
1,30
2,93
0,37
3,29 19,15
58,8
6,8
15,3
1,9
17,2 100
64,99
9,64
19,15 4,91
0,44
3,84 102,97
63,1
9,4
18,6
4,8
0,4
3,7
100
76,85
9,99
10,29 11,62
0,81
7,83 117,39
65,5
8,5
8,8
9,9
0,7
6,6
100
Древесина ствола в общей массе среднего дерева в 22-летних культурах
составляет 58,8%, кора ствола – 6,8%; в 50-летних культурах их доля возрастает
до 63,1…65,5% и 8,5…9,4% соответственно. Доля фракций живой кроны (хвоя,
скелет, побеги) имеет большие значения в молодых культурах. Отмершие ветви
были зафиксированы только в культурах 50-летнего возраста (ПП №1 и 2).
Причем, наибольшая масса погибших ветвей среднего дерева приходится
на посадку с густотой 8,0 тыс.шт./га и составляет 18,6%. При густоте посадки
6,7 тыс.шт./га масса погибших ветвей почти в 2 раза меньше (8,8%), зато значительно выше масса скелета кроны, побегов текущего года и хвои. Различия достоверны. Коэффициент существенности различий для отмерших ветвей составил tф=8,56 (t99=4,60); для скелета кроны – tф=7,71 (t99=4,60); для хвои – tф=12,56
(t99,9=8,61).
Распределение по слоям полога с высокой достоверностью описывается
уравнением вида у=ах2+bх+с. Характеристика уравнения представлена в таблице 20.
67
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 20 – Независимые коэффициенты уравнений регрессии и коэффициенты детерминации интегральных кривых накопления фитомассы сосны кедровой
сибирской
№ ПП
(А, лет)
Фракция фитомассы
древесина ствола
18
кора ствола
(20 лет) скелет кроны
хвоя
древесина ствола
кора ствола
1
скелет кроны
(50 лет)
сухие ветви
хвоя
древесина ствола
кора ствола
2
скелет кроны
(50 лет)
сухие ветви
хвоя
Коэффициенты уравнений
а
b
c
-13,281
23,967
0,5166
-1,5409
2,6865
0,1456
-2,8335
7,3245
-1,5107
3,2882
0,4631
-0,3293
-70,135
133,57
1,5782
-10,174
19,484
0,3815
-5,3398
32,572
-3,5697
-77,223
153,72
0,6648
-10,419
20,058
0,3205
-19,2
52,624
-21,474
-7,9858
23,01
-2,3376
16,129
-7,8739
-0,2017
Коэффициент детерминации R2
0,998
0,992
0,993
0,980
0,999
0,999
0,999
0,999
0,999
0,992
0,990
0,993
Отмечено закономерное снижение с поднятием в крону доли массы ствола
в массе дерева. Доля скелета кроны, побегов и хвои наоборот увеличивается.
Анализ указанных зависимостей (рисунок 25) показал, что более половины
фитомассы всего дерева (как 22-летнем, так и 50-летнем возрасте) приходится
на слой около 0-0,4 Н, где и сосредоточен основной запас древесины. Основная
масса фракций кроны у деревьев в возрасте 22 лет сосредоточена в слое
0,6…0,8 Н (63%), в 50 лет (ПП №2) – в слое 0,65…0,9 Н (65%).
У средних деревьев в 50-летнем возрасте (ПП №1 и №2) формируемых
различной густотой посадки отмечаем различия в формировании кроны, между
тем кривые распределения их массы ствола и коры близки. Связь первоначальной густоты посадки у данных деревьев с протяженностью живой кроны характеризуется коэффициентом корреляции (-0,98), значимым на 95% уровне. Так
на пробной площади №2 живая крона начинается с доли 0,5 Н, а на пробной
площади №1 – только с 0,8 Н. Наибольшая фитомасса среднего дерева приходится на вариант с первоначальной густотой посадки 6,7 тыс. шт./га.
68
Фитомасса, кг
Фитомасса, кг
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
90
80
70
60
12
10
8
50
6
40
30
4
20
2
10
0
0
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Доли высоты
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Доли высоты
Фитомасса, кг
Фитомасса, кг
древесина кора
25
20
15
14
12
10
8
6
10
4
5
2
0
0
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,2
0,9
1
Доли высоты
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Доли высоты
Фитомасса, кг
сухие ветвискелет кроны
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Доли высоты
хвоя
ПП №18 (22 года)
ПП №2 (50 лет)
ПП №1 (50 лет)
Рисунок 25 – Формирование фракций фитомассы в вертикальной плоскости у
сосны кедровой сибирской на пробных площадях
Сосна Веймутова (Pinus strobus L.)
Модельные деревья сосны Веймутова были взяты нами в возрасте 73х и 100
лет. Анализируя процентное соотношение фракций фитомассы в общей массе
всего дерева (таблица 21), нами установлено, что структура фитомассы по деревьям различается незначительно.
Таблица 21 – Распределение надземной фитомассы средних деревьев сосны
Веймутова по фракциям (числитель – кг; знаменатель - % от общей массы)
№
ПП
А,
лет
Н,
м
D,
см
17
73
25,0
29,0
19
101 27,0
29,3
Надземная фитомасса в абсолютно-сухом состоянии
Nпосад.
ТЛУ
древесипобеги
Nтекущ
кора
скелет
хвоя
Итого
на
тек. года
4700 265,47
35,43
17,33
0,37
8,76
327,36
В2
466
81,1
10,8
5,3
0,1
2,7
100
10000 369,63
43,69
22,89
0,34
4,66
441,21
В2
473
83,8
9,9
5,2
0,1
1,0
100
69
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
На древесину, кору ствола и скелет кроны исследуемых культур приходится около 82%, 10% и 5,2% соответственно. Различия наблюдаются только в
массе хвои. Так, в 73-летнем возрасте (ПП №17) доля хвои составляет 2,7% от
общей массы дерева, а в 101-летнем возрасте (ПП №19) – 1,0%.
Анализ распределения фитомассы по слоям вертикального профиля показал, что в 73-летних культурах очищение ствола от сучьев закончено на отметке
0,64 Н, а в возрасте 101 года – на отметке 0,74 Н. Распределение фитомассы с
высотой, как и в предыдущем случае хорошо описывает парабола второго порядка (таблица 22).
Таблица 22 – Независимые коэффициенты уравнений регрессии и коэффициенты
детерминации интегральных кривых накопления фитомассы сосны Веймутова
№ ПП
(А, лет)
Коэффициенты уравнений
а
b
c
-271,5
526,01
10,39
-31,754
61,829
5,2889
2,7439
46,985
-31,419
22,249
-10,563
-2,4377
-371,33
747,77
-3,9874
-34,201
73,932
4,1651
-256,12
523,21
-243,91
-20,194
52,098
-27,119
Фракция фитомассы
Фитомасса, кг
Фитомасса, кг
древесина ствола
17
кора ствола
(73 года) скелет кроны
хвоя
древесина ствола
19
кора ствола
(101 год) скелет кроны
хвоя
400
350
300
Коэффициент детерминации R2
0,999
0,999
0,973
0,982
0,999
0,999
0,995
0,991
50
45
40
35
250
30
200
25
150
20
15
100
10
50
5
0
0
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Доли высоты
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Доли высоты
Фитомасса, кг
Фитомасса, кг
древесинакора
25
20
15
10
9
8
7
6
5
10
4
3
5
2
1
0
0
0,6
0,65
0,7
0,75
0,8
0,85
0,9
0,95
1
Доли высоты
0,6
0,65
0,7
0,75
0,8
0,85
0,9
0,95
1
Доли высоты
скелет кроныхвоя
ПП №17 (73 года)
ПП №19 (101 год)
Рисунок 26 – Формирование фракций фитомассы в вертикальной плоскости у
сосны Веймутова на пробных площадях
70
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Полученные модели распределения фракций фитомассы сосны Веймутова
характеризуют высокие значения коэффициентов детерминации (0,982…0,999).
Более половины массы древесного ствола сосредоточено в слое 0-0,3 Н. В
возрасте 73 лет основная масса скелета и хвои кроны приходится на слой 0,80,9 Н (64…70%), а в 101 год – на слой 0,9-1,0 Н (61…62%).
Сосна cкрученная (Муррея) (Pinus contorta L.)
Модельные деревья сосны Муррея возрастом 60 лет взяты в зеленой зоне
Карачева. Данные по среднему дереву приведены в таблице 23.
Таблица 23 – Распределение надземной фитомассы средних деревьев сосны
Муррея по фракциям (числитель – кг; знаменатель - % от общей массы)
Надземная фитомасса в абсолютно-сухом состоянии
D,
Nпосад.
ТЛУ
древесухие
побеги шишсм
Nтекущ
кора
скелет
хвоя Итого
сина
ветви
тек. года ки
6700 169,49 14,92 13,90 30,15
15,22 10,97 256,27
1,61
60 18,3 22,1 В2
717
0,7
5,9
66,1
5,8
5,4 11,8
4,3
100
5700 236,95 14,91 65,13 33,93
1,18
11,60 10,73 374,43
60 22,5 24,2 С2
657
63,3
4,0 17,4 9,1
0,4
3,0
2,9
100
№ А,
Н, м
ПП лет
8
10
В отличии от других видов у сосны Муррея масса шишек сопоставима с
массой хвои (15,2 и 11,0 кг на ПП №8; и 11,6 и 10,7 кг на ПП №10). Для этого
вида характерно и большое количество сухих ветвей (от 5,4% на ПП №8 до
17,4% на ПП №10). Плохая очищаемость от сучьев данной породы была отмечена Д.И. Гиргидовым (1952), А.М. Мауринем (1967), М.А. Куцеваловым
(1977), И.С. Мелетовым (1984) и связана, прежде всего, с биологическими особенностями данного вида. Сухие сучья удерживаются на деревьях более 10-15
лет.
Древесина ствола в общей массе среднего дерева в 60-летних культурах
составляет 63,3…66,1%, кора ствола – 4,0…5,8%.
На первом и третьем уровне значимости были выявлены существенные
различия по запасам некоторых фракций кроны между деревьями на ПП №8 и
ПП №10: для отмерших ветвей – tф=11,63, t99,9=8,61; для побегов кроны –
tф=10,14, t99,9=8,61; для шишек - tф=3,50, t95=2,78.
Распределение основных фракций фитомассы по высоте ствола показало,
что сухие ветви на обоих участках сохранились до отметки 0,7 Н дерева. Распределение фракций фитомассы по высоте ствола хорошо аппроксимируется
параболой второго порядка (таблица 24).
Достоверность полученных математических моделей характеризуют высокие значения коэффициентов детерминации (0,986…0,999). Наглядное распределение фракций фитомассы показано на рисунке 27.
71
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 24 – Независимые коэффициенты уравнений регрессии и коэффициенты детерминации интегральных кривых накопления фитомассы сосны Муррея
№ ПП
(А, лет)
Коэффициенты уравнений
а
b
c
-197,28
375,32
-7,7045
-15,185
28,347
1,7583
-86,139
199,24
-82,245
-8,1094
22,199
0,6267
-5,3813
43,748
-22,579
7,5807
12,861
-9,1809
-274,91
507,36
4,0598
-14,573
29,304
0,3185
-245,33
474,61
195,28
-32,105
125,76
-6,3318
-76,083
152,74
-64,981
-57,471
120,32
-51,997
Фракция фитомассы
Фитомасса, кг
Фитомасса, кг
древесина ствола
кора ствола
8
скелет кроны
(60 года) сухие ветви
шишки
хвоя
древесина ствола
кора ствола
10
скелет кроны
(60 год) сухие ветви
шишки
хвоя
300
250
200
Коэффициент детерминации R2
0,999
0,999
0,986
0,998
0,973
0,986
0,999
0,998
0,998
0,997
0,994
0,993
16
14
12
10
150
8
6
100
4
50
2
0
0
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Доли высоты
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Доли высоты
0,5
0,55
0,6
0,65
0,7
0,75
0,8
0,85
0,9
0,95
1
Доли высоты
0,5
0,55
0,6
0,65
0,7
0,75
0,8
0,85
0,9
0,95
1
Доли высоты
Фитомасса, кг
Фитомасса, кг
древесинакора
80
70
60
40
35
30
50
25
40
20
30
15
20
10
10
5
0
0
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
Доли высоты
Фитомасса, кг
Фитомасса, кг
сухие ветвискелет кроны
18
16
14
12
12
10
8
10
6
8
6
4
4
2
2
0
0
0,5
0,55
0,6
0,65
0,7
0,75
0,8
0,85
0,9
0,95
1
Доли высоты
шишкихвоя
ПП №8 (60 лет)
ПП №10 (60 лет)
Рисунок 27 – Формирование фракций фитомассы в вертикальной плоскости у
сосны Муррея на пробных площадях
72
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Различная высота кривых распределения массы древесины ствола деревьев
обусловлена их продуктивностью (ПП №8 – II класс бонитета, ПП №10 – I
класс бонитета), между тем кривые вертикального распределения коры близки.
Основная масса ствола сосредоточена в слое 0-0,3 высоты дерева.
Значительные различия отмечаются при анализе распределения фракций крон.
Сухие ветви у сосны Муррея на обоих участках начинаются от основания ствола, причем у деревьев более высокой продуктивности на ПП №10 отмечаем большую массу и
протяженность сухой кроны. Начало фракций живой кроны (скелет, шишки, хвоя) у
деревьев II класса бонитета (ПП №8) приходится на слой 0,55 Н, а у I класса – 0,65 Н.
В более богатых условиях сложной субори (ПП №10) культуры сосны Муррея
более продуктивны, формируя и более массивную крону. Между тем, это ускоряет
ее биологический цикл и к 60-летнему возрасту большая часть ветвей отмирает, однако ввиду генетических особенностей вида не опадает, а удерживается на стволе.
Основная масса хвои и шишек у деревьев на ПП №8 (густота посадки – 6,7
тыс.шт./га) сосредоточена в слое 0,8-0,9 Н (59 и 66% соответственно), а у деревьев на ПП №10 (густота посадки – 5,7 тыс.шт./га) – в слое 0,7-0,8 Н (65 и
71% соответственно). Из чего следует, что в более густых посадках основная
масса хвои и шишек сосредоточена в более высокой части ствола.
Сосна Банкса (Pinus banksiana L.)
Модельные деревья на фитомассу сосны Банкса были взяты на 7 участках
(таблица 25). Было установлено, что доля фракций средних деревьев в одновозрастных насаждениях зависит от густоты посадки, условий местопроизрастания.
Таблица 25 – Распределение надземной фитомассы средних деревьев сосны
Банкса по фракциям (числитель – кг; знаменатель - % от общей массы)
№ А,
Н, м
ПП лет
3
32 13,6
11
37 21,3
15
48 17,2
14
48 21,1
12
54 18,0
5
60 22,2
7
60 19,0
Надземная фитомасса в абсолютно-сухом состоянии
D,
Nпосад.
ТЛУ
древесухие
побеги шишсм
Nтекущ
кора
скелет
хвоя Итого
сина
ветви
тек. года ки
6700 53,60 6,11 5,26 11,86
8,96 4,67 90,87
0,42
16,2 В2
945
59,0
6,7
5,8 13,1
0,5
9,8
5,1 100,0
0,38
5700 101,58 8,82 10,89 10,37
0,97 4,99 138,00
18,2 С2
73,6
7,9
7,5
1289
6,4
0,3
0,7
3,6 100,0
6700 85,19 8,20 12,80 15,01
0,58
2,95 5,99 130,72
17,4 В2
1194 65,2
6,3
9,8 11,5
0,4
2,3
4,5 100,0
6700 205,71 17,79 18,70 28,56
0,86
0,28 8,80 280,70
21,6 С2
813
73,3
6,3
6,7 10,2
0,3
0,1
3,1 100,0
8000 85,14 10,28 18,24 14,5
0,85
5,00 5,70 139,70
18,8 В2
905
60,9
7,4 13,1 10,4
0,6
3,6
4,0 100,0
0,63
6000 159,34 18,16 24,49 15,68
6,15 6,46 230,91
21,2 В3
69,0
7,9 10,6 6,8
795
0,3
2,6
2,8 100,0
8000 117,76 16,63 18,06 10,62
6,97 5,81 176,48
0,64
19,2 В3
850
0,4
4,0
3,3 100,0
66,7
9,4 10,2 6,0
Самая высокая фитомасса одного дерева сосны Банкса отмечена в 48-летних
культурах (ПП №14), произрастающих в условиях свежей сложной субори. При
сопоставлении с фитомассой дерева, произрастающего в условиях свежей субори
73
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Фитомасса, кг
(ПП №15), было установлено снижение фитомассы более чем в 2 раза. Различие
значимо на 99,9% (tф=24,45; t99,9=8,61). Анализируя влияние густоты посадки в 60летних культурах в схожих лесорастительных условиях (В3), было выявлено, что
при густоте 8,0 тыс.шт./га (ПП №7) фитомасса меньше на 24%, чем при густоте
6,0 тыс.шт./га (ПП №5). Различие значимо на уровне 99% (tф=7,53; t99,9=4,60).
Влияние возраста дерева на долевое распределение фракций фитомассы
целесообразно оценить в насаждениях одинаковой продуктивности, сформированных близкой густотой посадки. Такими насаждениями являются 32-, 48- и
60-летние культуры I класса бонитета (ПП №3, №15, №5), густота их посадки –
6,0…6,7 тыс.шт./га. По мере нарастания возраста от 32 до 60 лет, доля древесины увеличивается от 59 до 69,0%, коры ствола – от 6,7 до 7,9%, погибших ветвей – от 5,8% до 13,1%. Доля фракций живой кроны в общей массе дерева, наоборот, с возрастом уменьшается: скелет кроны – от 13,1 до 6,0%, хвоя – от 5,1
до 2,8%; шишки – от 9,8 до 2,6%, побеги текущего года – 0,5 до 0,3%.
Полагаясь на работы (Усольцев, 2005; Биржов, 2009) мы попытались связать фитомассу отдельных фракций с показателем d2h на основе данных 21 дерева (рисунок 28).
250
y = 191,08x 1,1732
R2 = 0,919
200
150
100
y = 48,046x 0,7575
R2 = 0,785
50
0
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
крона
0,8
0,9
1
d^2*h
ствол
Рисунок 28 – Зависимость фитомассы ствола и кроны сосны Банкса от показателя d2h
Регрессионный анализ показал, что эта связь выражается степенной функцией
с коэффициентами детерминации 0,79-0,92. Более высокий R2 характерен для фитомассы древесного ствола (0,92). Из полученных уравнений следует, что по мере
увеличения показателя d2h отмечается закономерный рост фитомассы ствола и кроны, причем накопление массы древесного ствола происходит более интенсивно.
Анализ распределения фитомассы по слоям вертикального профиля показал, на
всех пробных площадях очищаемость стволов сосны Банкса от отмерших ветвей
плохая, что отмечалось и другими авторами (Кобецесий, 1966; Данчук, 1990; Жмурко, 2003). Мертвая крона практически у всех деревьев не зависимо от возраста начинается с основания ствола. Незначительно лучшую очищаемость ствола от сухих
сучьев отмечаем при сравнении средних 60-летних деревьев (ПП №7 и №5) в культурах разной густоты посадки (8,0 и 6,0 тыс.шт./га). Так высота прикрепления мертвых ветвей в более густых культурах приходится на отметку 0,2 Н, при густоте 6,0
тыс.шт./га – мертвая крона формируется от основания ствола. Основная масса сухих
ветвей в молодняках и средневозрастных культурах приходится на слой 0,2…0,4 Н, в
приспевающих – на слой 0,3…0,5 Н.
74
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
При сравнении деревьев в культурах близких возрастов и густоты посадки (ПП
№3 и №11; ПП №15 и №14), но отличающихся условиями произрастания и продуктивностью, выявлены различия в вертикальном распределении фракций живой кроны.
В культурах II класса возраста (ПП №3 и 11), значительно различающихся
по продуктивности (соответственно I и Iб классы бонитета) наиболее длинная
крона формируется у деревьев в условиях простой субори (I класс бонитета),
она начинается с отметки 0,4 Н, а основная масса фракций живой кроны сосредоточена в слое 0,5…0,7 Н. Деревья в условиях сложной субори на ПП №11
растут по Iб классу бонитета, формируя длинный гонкий ствол. Такой высокий
рост, по нашему мнению, ускорил процесс очищаемости ствола, живая крона
начинается с отметки 0,75 Н. Основная масса скелета кроны, шишек, хвои и побегов приходится на слой 0,75…0,85 Н.
В 48-летних культурах в условиях простой (ПП №15) и сложной субори
(ПП №14) деревья по продуктивности различаются не столь значительно (соответственно I и Iа класс бонитета). Живая крона деревьев на обоих участках начинается с 0,6 Н. Однако, основная масса ее фракций, как и в предыдущем случае, у деревьев большей продуктивности сосредоточена выше (I класс бонитета
– 0,6…0,7 Н, Iа класс бонитета – 0,7…0,8 Н).
Уравнения полинома 2-го порядка (рисунок 29), описывающего распределение фитомассы среднего дерева по вертикальным слоям, нами рассчитаны
для деревьев близкими по продуктивности (I класс бонитета) и густоте посадки
(6,0…6,7 тыс.шт./га), но различающихся по возрасту (от 32 до 60 лет). Характеристика уравнений представлена в таблице 26.
Таблица 26 – Независимые коэффициенты уравнений регрессии и коэффициенты детерминации интегральных кривых накопления фитомассы сосны Банкса
№ ПП
(А, лет)
Фракция фитомассы
древесина ствола
кора ствола
ПП №3 скелет кроны
(32 года) сухие ветви
шишки
хвоя
древесина ствола
кора ствола
ПП №15 скелет кроны
(48 лет) сухие ветви
шишки
хвоя
древесина ствола
кора ствола
ПП №5 скелет кроны
(60)
сухие ветви
шишки
хвоя
Коэффициенты уравнений
а
b
c
-67,307
119,21
1,104
-7,175
12,186
0,99
-30,902
61,909
-18,988
3,273
9,53
-0,338
-4,6275
21,596
-7,6129
-5,575
15,71
-5,326
-100,97
184,93
0,687
-8,943
16,579
0,529
-60,882
121,69
-45,853
-19,418
39,981
-5,407
-5,3623
14,648
-6,2828
-10,823
30,915
-13,988
-175,9
330,7
4,111
-16,99
30,396
4,484
-227,19
468,17
-225,3
-6,837
38,07
-3,514
14,327
2,2778
-10,465
-18,246
58,867
-34,161
75
Коэффициент детерминации R2
0,999
0,998
0,987
0,997
0,984
0,986
0,999
0,999
0,999
0,990
0,985
0,989
0,999
0,990
0,999
0,998
0,990
0,999
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Фитомасса, кг
Фитомасса, кг
Достоверность моделей характеризуют высокие коэффициенты детерминации (0,986…0,999).
180
160
140
20
18
16
14
120
12
100
10
80
8
60
6
40
4
20
2
0
0
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Доли высоты
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Доли высоты
Фитомасса, кг
Фитомасса, кг
древесинакора
30
25
18
16
14
12
20
10
15
8
6
10
4
5
2
0
0
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,3
0,9
1
Доли высоты
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Доли высоты
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Доли высоты
Фитомасса, кг
Фитомасса, кг
сухие ветвискелет кроны
10
9
8
7
6
7
6
5
4
5
3
4
3
2
2
1
1
0
0
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Доли высоты
0,3
шишкихвоя
ПП №3 (32 года)
ПП №15 (48 лет)
ПП №5 (60 лет)
Рисунок 29 – Формирование фракций фитомассы в вертикальной плоскости у
сосны Банкса на пробных площадях
Различия в высоте кривых распределения массы древесины и коры ствола
обусловлены возрастом деревьев (32…60 лет). Основная их масса сосредоточена соответственно в слое 0-0,4 Н и 0-0,3 высоты ствола. Протяженность мертвой кроны увеличивается с возрастом и составляет от 40% (32 года) до 80% (60
лет) от общей высоты ствола. Длина живой кроны, напротив, уменьшается и
составляет в возрасте 32 лет около 60%, в 48 лет – 40% и в 60 лет – 20% от протяженности ствола. Основная масса скелета кроны, шишек и хвои в возрасте 32
лет приходится на слой 0,4…0,6 Н, в 48 лет – на слой 0,6…0,7 Н, в 60 лет – на
слой 0,8…0,9 Н.
В результате анализа надземной фитомассы деревьев, нами были выявлены
видовые особенности ее структуры, которые возможно использовать при проектировании посадок в зеленых зонах (таблица 27).
76
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Проведенный нами анализ влияния показателя d2h на фитомассу сосны
обыкновенной и сосны Банкса показал, что между указанными показателями
существует тесная связь. Другие исследователи (Усольцев, 2005; Биржов, 2009)
также рекомендуют использовать показатель d2h при нахождении фитомассы
разновозрастных насаждений. Диаметр и высота дерева в лесных культурах являются в основном производными возраста, условий произрастания, технологического процесса создания лесных культур, биологических особенностей вида (Морозов, 1949; Родин, 1980; Писаренко, Мерзленко, 1990; Ткаченко, 1999;
Орлов, 2008). Это позволило нам использовать этот показатель для выявления
биологических особенностей вида в накоплении фитомассы, по каждому исследованному виду рассчитать относительные величины – масса фракций фитомассы дерева деленная на d2h. Это позволяет устранить неоднородность собранного материала по возрасту, типам лесорастительных условий, густоте посадки и другим условиям формирования фитомассы.
Оказалось (таблица 27), что по фракции древесина ствола (средние показатели) рассматриваемые нами виды по мере возрастания показателя
(Мдревесина/d2h) расположились в следующий ряд: сосна Веймутова, сосна кедровая сибирская, сосна обыкновенная, сосна Банкса, сосна Муррея. По всей надземной фитомассе соответственно: сосна Веймутова, сосна обыкновенная, сосна Банкса, сосна кедровая сибирская, сосна Муррея.
Таблица 27 – Отношение фракций фитомассы (кг) сосновых видов к показателю d2h по пробным площадям*
Сосна кедроСосна
Сосна
Сосна
Сосна обыквая сибирская
Веймутова
Муррея
Банкса
новенная
145,7
142,9
184,7
160,2
159,8
древесина
(136,6-157,2) (126,3-159,5) (179,8-189,6) (133,8-168,1) (131,6-169,2)
19,2
17,9
14,0
17,4
11,2
кора
(15,8-21,3)
(16,9-18,8)
(11,3-16,7)
(15,7-23,7)
(10,1-15,2)
23,4
9,1
29,7
22,8
13,4
скелет кроны
(10,8-35,5)
(8,2-9,9)
(25,7-33,7)
(14,7-29,0)
(9,2-17,7)
21,5
3,1
10,2
9,2
6,6
хвоя
(16,0-24,2)
(2,0-4,2)
(8,1-12,3)
(6,5-13,1)
(4,9-8,9)
209,8
173,0
238,6
209,6
191,0
всего дерева
(184,0-227,8) (155,5-190,2) (225,0-252,3) (178,2-215,3) (158,4-210,7)
*Примечание: в скобках указаны пределы (min-max) значений, полужирным – среднее значение
Фракция
По важнейшему показателю фракции фитомассы (хвоя) относительные величины по их возрастанию по видам сосен расположились следующим образом: сосна Веймутова, сосна обыкновенная, сосна Банкса, сосна Муррея, сосна
кедровая сибирская. Причем различия между сосной кедровой сибирской и сосной обыкновенной достигает трех раз, а с сосной Веймутова – почти в 7 раз.
Можно предположить, что по воздухоочистительной функции при одинаковых
размерах на первое место выходит сосна кедровая сибирская, затем следуют
сосна Муррея, сосна Банкса и сосна обыкновенная.
Используя относительные величины было установлено, что по массе коры,
отнесенной к массе древесины (таблица 28) самыми толстокорыми среди рас77
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
сматриваемых видов являются сосна Веймутова (0,13 кг/кг), сосна кедровая сибирская (0,12 кг/кг), сосна Банкса (0,11 кг/кг). Сосна Муррея и сосна обыкновенная имеют близкие величины (0,07-0,08 кг/кг).
Таблица 28 – Относительные величины отдельных фракций фитомассы по видам сосны
Показатель (кг/кг)
Масса коры на 1 кг
древесины
Масса скелета кроны
на 1 кг ствола
Масса хвои на 1 кг
скелета
Сосна кедровая
сибирская
0,12
(0,11-0,15)
0,14
(0,07-0,23)
0,86
(0,67-1,12)
Сосна
Сосна
Сосна Сосна обыкноВеймутова Муррея
Банкса
венная
0,13
0,08
0,11
0,07
(0,12-0,13) (0,06-0,09) (0,09-0,14) (0,06-0,09)
0,06
0,15
0,13
0,08
(0,06-0,06) (0,14-0,16) (0,08-0,20) (0,05-0,10)
0,35
0,34
0,42
0,44
(0,20-0,51) (0,32-0,36) (0,31-0,55) (0,32-0,52)
По скелету кроны наиболее развиты сосна Муррея, сосна кедровая сибирская и сосна Банкса (0,13…0,15 кг/кг). По массе хвои, приходящейся на единицу массы скелета кроны с большим отрывом от других видов находится сосна
кедровая сибирская (0,86 кг/кг против 0,3…0,4 кг/кг у других видов).
78
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
9 ДЕПОНИРОВАНИЕ АТМОСФЕРНОГО УГЛЕРОДА
В последние годы в связи с проблемой выброса в атмосферу большого количества парниковых газов (углекислый газ, метан и др.), лесные и другие природные экосистемы стали рассматриваться как системы связывания (депонирования) атмосферного углерода (Исаев и др., 1995). Наши расчеты показывают,
что в 100-летнем возрасте депонирование углерода составляет 104…140 т/га
(таблица 29).
Таблица 29 – Депонирование углерода лесными культурами на пробных площадях
№
ТЛУ
ПП
18
1
2
ТЛ
С3
КИС
С2
КИС
17
19
В2
8
10
3
15
12
7
5
11
14
4
13
16
9
6
20
11
А, лет H, м
22
50
50
7,1
15,1
15,8
ЧЕР
73
101
25,1
26,8
В2
С2
ЧЕР
КИС
60
60
18,4
22,7
В2
ОРЛ
БР
ОРЛ
В3
ЧЕР
С2
ОРЛ
32
48
54
60
60
37
48
13,6
17,1
18,0
19,1
22,2
21,1
21,0
32
54
52
60
65
101
37
16,4
23,8
18,5
22,8
23,7
31,2
20,2
ОРЛ
В2
С2
БР
ЧЕР
ОРЛ
Депонирование атмосферного углерода, т/га
M,
D, cм
м3/га ствол в кора сухие скелет хвоя итого
коре ствола ветви кроны
Сосна кедровая сибирская
10,6
70
11,7
1,2
3,1
2,7
17,5
17,5
188
37,8
4,9
9,7
2,7
1,8
52,0
17,6
180
40,0
4,6
4,7
5,7
3,2
53,7
Сосна Веймутова
28,7
349
70,1
8,3
4,1
1,8
76,1
29,4
393
97,8 10,3
5,5
1,0
104,2
Сосна Муррея
22,0
245
66,1
5,4
5,0
11,4
3,5
86,0
24,2
324
82,7
4,9
21,4
11,5
3,2
118,8
Сосна Банкса
16,1
136
28,2
2,9
2,5
5,8
2,0
38,5
17,3
240
55,8
4,9
7,6
9,3
3,2
75,9
18,8
223
43,2
4,7
8,3
6,9
2,3
60,7
19,4
235
57,1
7,1
7,7
4,8
2,2
71,8
21,2
296
70,6
7,2
9,7
6,5
2,3
89,1
18,1
338
71,2
5,7
7,0
6,9
2,9
88,0
21,6
299
90,9
7,2
7,6
12,0
3,2
113,6
Сосна обыкновенная
15,0
170
35,9
2,3
1,8
3,8
2,3
43,8
21,2
351
84,4
4,9
6,5
2,8
93,7
19,5
243
58,0
4,8
5,8
2,5
66,3
23,3
316
68,3
4,3
3,0
6,1
2,1
79,5
25,3
333
63,9
4,7
1,4
5,4
1,9
72,6
30,2
489 130,9 7,5
6,8
1,8
139,5
21,3
338
80,2
4,8
3,1
6,0
2,5
91,9
Из таблицы следует, что в исследуемых насаждениях основная масса атмосферного углерода сосредоточена в древесном стволе. В лесных культурах сосны кедровой сибирской на долю углерода ствола в коре приходится
66,9…74,5% от общего количества углерода, связанного всем насаждением; в
культурах сосны Веймутова, сосны Муррея, сосны Банкса и сосны обыкновенной приходится соответственно – 92,1…93,9%, 69,6…76,9%, 71,2…80,9% и
82,0…93,8%. С возрастом насаждения доля углерода в данном компоненте фитомассы возрастает. У насаждений сосны кедровой, сосны Муррея и сосны
79
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Среднегодовое депонирование углерода, т/га в год
Банкса отмечается значительное участие фракций кроны в депонировании атмосферного углерода, в отличие от сосны Веймутова и сосны обыкновенной.
На основании представленных данных, нами были рассчитано ежегодное
количество атмосферного углерода, связываемого насаждениями сосновыми
видами (рисунок 30). Данные были усреднены для насаждений сформированных в одинаковых условиях произрастания.
2,5
2
1,5
1
0,5
0
БР
ЧЕР
ОРЛ
ОРЛ
В
сосна кедровая сибирская
КИСЛ
С
сосна Веймутова
сосна М уррея
сосна Банкса
сосна обыкновенная
Рисунок 30 – Среднегодовое депонирование атмосферного углерода культурами сосновых видов по объектам исследования
Из представленных данных следует, что среднегодовая величина связанного атмосферного углерода насаждениями сосновых видов напрямую зависит от
их продуктивности, связанной с условиями местопроизрастания. Наименьшее
количество депонированного углерода за год приходится на культуры сосны
кедровой сибирской. В условиях сложной субори (С) в кисличном типе леса
данная величина составила – 0,9 т/га в год. На втором месте по значимости в
этом отношении выступают насаждения сосны Веймутова, которые в условиях
простой субори в черничном типе леса ежегодно связывают около 1,04 т/га углерода в год.
Наибольшее количество депонированного атмосферного углерода приходится на лесные культуры сосен Муррея, Банкса и сосны обыкновенной. В условиях простой субори в брусничном типе леса сосна Банкса связывает больше
на 0,34 т/га в год углерода, чем сосна обыкновенная. В черничном типе леса
сравниваемые виды депонируют схожее количество углерода – около 1,38 т/га в
год. В орляковом типе леса сосна обыкновенная более продуктивна, в следствии чего связывает большее количество углерода (на 0,4 т/га в год), по сравнению с интродуцентом. В условиях сложной субори на первом месте выступает
местная сосна обыкновенная, связывающая около 2,48 т/га углерода в год; затем сосна Банкса и сосна Муррея, депонирующие соответственно 2,38 и 1,98
т/га атмосферного углерода в год.
Для сравнения депонирующей способности рассматриваемых насаждений
между собой, ввиду возрастной неоднородности объектов исследования (возрастного тренда), нами был выбран показатель среднегодового депонирования
80
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
насаждением атмосферного углерода в возрасте 50 лет. Для данного возраста
связывание углерода определено только у сосны кедровой сибирской. Для остальных видов расчет проводили для насаждений старше 50-летнего возраста с
использованием переводных коэффициентов, рассчитанных по данным среднего прироста деревьев по диаметру. Для этого средний текущий прирост по диаметру делили на прирост в возрасте 50 лет. В результате проведенных расчетов
по мере возрастания среднегодового депонирования атмосферного углерода (в
50-летнем возрасте) рассматриваемые виды расположились в следующий ряд:
сосна кедровая сибирская (1,06 т/га в год), сосна Веймутова (1,22 т/га в год),
сосна Банкса (1,43 т/га в год), сосна обыкновенная (1,49 т/га в год), сосна Муррея (1,81 т/га в год).
81
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
10 ФОРМИРОВАНИЕ АССИМИЛЯЦИОННОГО АППАРАТА
Задерживая твердые и газообразные примеси, леса служат своеобразным
фильтром, очищающим атмосферу городов и поселков. 1 га лесных культур способен осадить из воздуха 25-34 т взвешенных веществ в год. Основным пылеулавливающим органом древесных растений является листовая пластина (хвоя). Наиболее перспективными в этом отношении выступают хвойные породы, способные
выполнять воздухоочистительные функции круглый год.
Срок жизни хвои у лиственницы исчисляется несколькими месяцами, у сосны обыкновенной и сосны Веймутова хвоя держится на ветках в среднем 2-3
года, у сосны Муррея и Банкса – 3-8 лет; у сосны кедровой сибирской – 5-7 лет;
у ели – 5-7 лет; у пихты – более 10 лет. Вместе с тем продолжительность жизни
хвои различна в пределах одного вида и зависит от географической точки произрастания, светового режима, увлажнения почвы.
Хвоя – самый чувствительный орган растения, быстро реагирующий на условия окружающей среды. При этом адаптивная реакция листовой пластины
проявляется в изменении ее размера и поверхности. На размеры хвои оказывают влияние внутренние и внешние факторы. К внутренним факторам относятся
генотип вида и стадия онтогенеза (возраст хвои на побеге, возраст дерева). К
внешним – полнота и географическое местоположение древостоя, условия местопроизрастания, местонахождение хвои в кроне дерева, а также наличие
стрессовых ситуаций (лесохозяйственные мероприятия, повреждение патогенными организмами, пожары и др.) (Оскретков, 1956; Уткин и др., 2008).
Рост хвои зависит от погодных условий времени заложения почек, периода
роста хвои. В Брянской области у сосны обыкновенной хвоя достигает максимального развития в высокополнотных насаждениях в возрасте жердняка (24
года). С 33-летнего возраста начинается постепенное снижение веса и поверхности хвои на 1 га (Оскретков, 1956).
Нами установлено, что хвоя сосны Муррея, сосны Банкса, сосны Веймутова и сосны обыкновенной в условиях Брянской области на дереве удерживается до третьего
года, хвоя четвертого года встречается очень редко и лишь на отдельных мутовках.
Хвоя четвертого года была обнаружена только у сосны кедровой сибирской в 22летнем возрасте. Размеры хвои разных возрастов на дереве не одинаковы.
Средняя длина (L) хвои сосны кедровой сибирской за 2009-2012 гг. варьировала от 101 до 135 мм; сосны Веймутова – от 88 до 169 мм; сосны Муррея – от 39
до 45 мм; сосны Банкса – от 34 до 56 мм; сосны обыкновенной – от 54 до 83 мм.
Периметр срединного сечения хвои (Р) рассматриваемых видов соответственно
составил 2,08…2,69 мм, 1,54…1,71 мм, 2,35…2,64 мм, 2,18…2,69 мм, 1,97…2,60
мм (таблица 30). Точность опыта в определении L, P и площади поверхности (Sхв.)
(Приставко, 2013) средней хвоинки во всех выборках не превышала 3,0%, что указывает на достаточную надежность выборочной оценки.
82
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 30 – Морфологические показатели хвои сосновых видов*
№
А,
ПП лет
Бонитет
Возраст хвои, лет
1
2
3
Сосна кедровая сибирская
L, мм 100,96±1,39 104,42±1,17 111,71±1,40
P, мм
2,08±0,03 2,40±0,04
2,61±0,03
S, мм2 211,93±5,94 253,43±7,06 293,41±7,12
L, мм 115,25±0,15 118,20±0,58 124,60±0,71
P, мм
2,19±0,02 2,40±0,02
2,57±0,02
S, мм2 252,24±2,55 284,15±3,87 321,14±4,06
L, мм 129,80±0,20 132,49±0,43 134,55±0,39
P, мм
2,41±0,02 2,56±0,02
2,69±0,02
2
S, мм
312,59±2,78 339,12±2,66 361,90±3,07
Сосна Веймутова
L, мм
87,71±0,14 88,63±0,16
91,18±0,46
P, мм
1,54±0,03
1,66±0,02
1,71±0,02
S, мм2 135,42±2,38 147,37±1,70 156,12±2,38
L, мм
95,40±0,91 97,05±0,78 100,13±0,96
P, мм
1,56±0,03
1,67±0,03
1,69±0,02
2
S, мм
149,59±3,74 162,75±3,08 169,09±2,86
Сосна Муррея
L, мм
39,13±0,33 42,47±0,15
44,86±0,19
P, мм
2,35±0,03
2,42±0,03
2,51±0,02
S, мм2 92,21±1,78 102,68±1,43 112,62±1,35
L, мм
40,49±0,53 42,31±0,62
43,82±0,78
P, мм
2,47±0,03
2,61±0,03
2,64±0,03
2
S, мм
102,90±2,44 113,76±2,72 118,89±3,06
Сосна Банкса
L, мм
39,60±0,72 40,38±0,58
44,75±0,52
P, мм
2,18±0,04
2,43±0,03
2,53±0,02
S, мм2 87,13±2,72 98,70±2,49
113,36±1,98
L, мм
51,61±0,48 52,56±0,53
56,19±0,61
P, мм
2,19±0,04
2,40±0,03
2,53±0,03
2
113,66±2,70 126,86±2,80 142,92±2,32
S, мм
L, мм
42,68±0,18 45,15±0,38
49,05±0,61
P, мм
2,21±0,03
2,38±0,03
2,54±0,03
2
94,59±1,53 107,63±2,00 125,25±2,99
S, мм
L, мм
43,87±0,68 45,80±0,55
48,93±0,47
P, мм
2,37±0,02
2,54±0,02
2,59±0,02
S, мм2 104,21±2,20 116,36±1,79 126,95±2,09
L, мм
42,55±0,69 44,26±0,60
48,61±0,71
P, мм
2,32±0,03
2,36±0,03
2,49±0,03
S, мм2 99,61±2,86 105,20±2,81 121,69±3,21
L, мм
35,03±0,19 36,57±0,21
39,82±0,23
P, мм
2,34±0,02
2,61±0,02
2,69±0,03
2
82,11±0,90 95,45±0,99
106,95±1,30
S, мм
L, мм
34,07±0,44 37,12±0,30
37,80±0,16
P, мм
2,39±0,02
2,44±0,02
2,53±0,03
2
81,70±1,58 90,73±1,32
95,59±1,23
S, мм
Ротн Показатель
18
22
II
0,81
1
50
II
0,64
2
51
II
0,67
17
73
I
0,69
19
101
I
0,70
8
60
II
0,76
10
60
I
0,74
3
32
I
0,82
11а
37
Iб
0,83
15
48
I
0,74
14
48
Iа
0,69
12
54
II
0,73
5
60
I
0,68
7
60
II
0,71
83
среднее
105,39±0,80
2,36± 0,02
252,00±4,39
119,35±0,47
2,39±0,02
285,85±3,29
132,28±0,27
2,55± 0,02
337,87±2,46
89,17±0,21
1,64±0,01
146,30±1,43
97,53±0,53
1,64± 0,01
160,48±1,98
42,15±0,24
2,42±0,02
102,50±1,11
42,21±0,39
2,57±0,02
111,85±1,67
41,58±0,41
2,38±0,02
99,73±1,70
53,45±0,36
2,38±0,02
127,81±2,01
45,63±0,34
2,38±0,02
109,16±1,73
46,20±0,37
2,50±0,01
115,84±1,39
45,14±0,45
2,39±0,02
108,84±1,90
37,14±0,24
2,55±0,02
94,83±1,24
36,33±0,25
2,45±0,01
89,34±1,00
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Окончание таблицы 30
№ А, БониПП лет тет
Возраст хвои, лет
1
2
3
среднее
Сосна обыкновенная
L, мм
73,03±1,31 73,92±1,17
76,50±1,46
74,48±0,77
a
4
32
I
0,77
P, мм
2,01±0,03
2,24±0,03
2,60±0,05
2,29±0,03
S, мм2 147,81±4,35 166,10±4,19 200,27±4,78
171,39±3,78
L, мм
76,69±0,61 80,05±0,78
82,89±0,80
79,88±0,48
а
11б 37
I
0,83
P, мм
2,04±0,05
2,26±0,06
2,54±0,04
2,28±0,04
S, мм2 157,15±3,59 182,64±4,43 211,26±3,70
183,68±3,79
L, мм
68,62±0,44 70,63±0,79
72,47±0,40
70,57±0,37
16 52
I
0,69
P, мм
2,00±0,04
2,16±0,04
2,28±0,05
2,15±0,03
2
S, мм
137,69±3,51 152,94±4,55 165,65±3,92
152,09±2,59
L, мм
68,55±0,32 69,43±0,32
70,18±0,33
69,38±0,20
а
13 54
I
0,69
P, мм
2,11±0,04
2,40±0,03
2,50±0,02
2,34±0,02
2
S, мм
144,93±3,47 166,40±1,76 175,38±1,62
162,23±1,82
L, мм
61,84±0,49 64,01±0,54
65,73±0,55
63,86±0,34
9
60
I
0,71
P, мм
1,99±0,03
2,18±0,04
2,37±0,04
2,18±0,02
S, мм2 123,48±2,06 140,24±3,30 156,23±3,38
139,98±2,10
L, мм
53,74±0,32 54,19±0,47
57,06±0,31
55,00±0,27
6
65
I
0,72
P, мм
2,12±0,03
2,31±0,04
2,39±0,04
2,27±0,02
S, мм2 113,87±1,82 125,88±3,02 136,62±2,85
125,46±1,72
L, мм
54,45±0,32 55,26±0,38
57,35±0,41
55,69±0,24
20 101
Iа
0,68
P, мм
1,97±0,04
2,21±0,05
2,46±0,04
2,22±0,03
2
S, мм
107,53±2,46 122,33±2,85 141,67±3,00
123,84±2,04
*Примечание: L – длина, мм; P – длина периметра сечения, мм; S – площадь поверхность хвои, мм2.
Ротн
Показатель
Изменчивость морфологических параметров хвои в пределах вида объясняется прежде всего условиями питания и тесно с ними связанных погодных
условий (Правдин, 1964; Уткин и др., 2008). У всех видов наибольшие размеры
имеет хвоя, сформированная в 2009 г (3 год), а наименьшие – в 2011 г (1 год),
что мы связываем с экстремально сухим 2010 годом.
По исследованиям Л.Ф. Правдина (1964) и А. И. Уткина и др. (2008) на
размеры хвои влияет ее положение в кроне дерева. Наши исследования подтверждают данное мнение (таблица 31) по всем видам.
Таблица 31 – Средние размеры хвои в пределах кроны модельного дерева*
Часть
Сосна
Сосна
Сосна
Сосна
Сосна
Показатель
кроны
обыкнокедровая
Веймутова
Муррея
Банкса
дерева
венная
сибирская
нижняя 62,35±0,25 117,65±0,54 88,38±0,33 40,13±0,19 38,35±0,13
L, мм
средняя 65,60±0,76 125,80±0,25 91,38±0,32 44,68±0,47 40,55±0,28
верхняя 69,35±0,32 129,15±0,33 96,40±0,18 54,50±0,33 41,05±0,25
нижняя
2,13±0,05
2,42±0,03
1,59±0,02
2,52±0,04
2,60±0,03
P, мм
средняя 2,40±0,04
2,63±0,03
1,74±0,02
2,64±0,03
2,68±0,04
верхняя 2,54±0,03
2,62±0,03
1,87±0,02
2,87±0,04
2,78±0,05
нижняя 132,68±3,14 284,44±3,89 140,55±1,52 101,27±1,62 99,86±1,43
Sхв. , мм2
средняя 158,05±4,27 331,06±3,55 159,34±1,97 117,71±1,48 108,51±1,79
верхняя 176,15±2,33 338,01±3,79 180,85±1,94 156,51±2,75 112,47±1,38
*Примечание: модели №1.1, 1.2, 1.3; №5.1, 5.2, 5.3; № 9.1, 9.2, 9.3; №10.1, 10.2, 10.3; №17.1, 17.2, 17,3
84
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
350
Sхв., мм2
Sхв., мм2
Различия между хвоей (хвоя 2009 г.) в нижней и верхней частях кроны по
длине у сосны обыкновенной составили 11,2%, сосны кедровой сибирской –
9,8%; сосны Веймутова – 9,1%, сосны Муррея – 35,8%, сосны Банкса – 7,0%.
По величине поверхности хвои соответственно 32,8, 18,8, 28,7, 54,5, 12,6%.
По исследованиям (Антипов, 2000; Абаимов, 2009) в жизни дерева отмечается ряд этапов (молодости, зрелости, старости). Для каждого этапа характерны
изменения его морфометрических характеристик. Мы попытались установить
влияние возраста дерева на размеры хвои (рисунок 31).
311,86
300
252
140
127,81
120
250
100
200
80
150
60
100
40
50
20
112,5
108,84
99,73
92,09
0
0
22
32
50 Возраст дерева, лет
37
48
54
60 Возраст дерева, лет
180
160,48
160
146,3
140
Sхв., мм2
Sхв., мм2
сосна кедровая сибирскаясосна Банкса
200
180
183,68
171,39
157,16
160
139,98
140
120
125,46
123,84
120
100
100
80
80
60
60
40
40
20
20
0
0
73
101 Возраст дерева, лет
32
37
53
60
65
101 Возраст дерева, лет
сосна Веймутовасосна обыкновенная
Рисунок 31 – Изменение площади поверхности средней хвоинки с возрастом
дерева
Сосна обыкновенная и сосна Банкса наибольшую площадь поверхности
средней хвоинки формируют в возрасте 37 лет. Затем наблюдается постепенное
ее уменьшение. Сосна кедровая сибирская в возрасте 50 лет имеет большую поверхность средней хвои (на 23,8%), чем в 22 года. У сосны Веймутова по мере
нарастания возраста от 73 до 101 года Sхв. увеличивается на 9,7%.
Для сравнительного анализа влияния продуктивности насаждения на формирования Sхв. были отобраны деревья равного или близкого возраста, растущие по различным классам бонитета (таблица 32).
85
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 32 – Статистические характеристики поверхности одной хвоинки на
пробных площадях
Осн. ошибка
Количество Коэффициент сущесредней велинаблюдений ственности различий
чины
Сосна Банкса
15
48
I
109,16
1,73
120
tф=3,01
14
48
Iа
115,84
1,39
150
Критич. значения t для уровней значимости: 95% - 1,97; 99% - 2,59; 99,9% - 3,33.
5
60
I
94,83
1,24
90
tф=3,45
7
60
II
89,34
1,00
90
Критич. значения t для уровней значимости: 95% - 1,97; 99% - 2,60; 99,9% - 3,35.
Сосна обыкновенная
16
52
I
152,09
2,59
90
tф=3,20
13
54
Iа
162,23
1,82
120
Критич. значения t для уровней значимости: 95% - 1,97; 99% - 2,60; 99,9% - 3,34.
Сосна Муррея
8
60
II
102,50
1,11
150
tф=4,66
10
60
I
111,85
1,67
150
Критич. значения t для уровней значимости: 95% - 1,97; 99% - 2,59; 99,9% - 3,32.
№
ПП
Возраст,
лет
Бонитет
Средняя
величина
LA, мм2
Отмечаем прямое влияние продуктивности дерева на размер средней хвоинки. У деревьев сосны Банкса и сосны обыкновенной, растущих по I и Iа классам бонитета, большая поверхность средней хвоинки отмечается при Iа классе
бонитета (соответственно на 6,1 и 6,7%). Различия в Sхв. между деревьями I и II
класса бонитета в насаждениях сосны Банкса и сосны Муррея составляют 6,1 и
9,1% соответственно.
Для расчетов поверхности хвои отдельного дерева или насаждения важны
соотношение между массой хвоинки и ее поверхностью (Молчанов, Смирнов,
1967; Уткин и др., 2008). Нами предложена математическая модель вида:
у=ах2+bх+с (рисунок 32), где у – площадь поверхности средней хвоинки; х – ее
масса в абсолютно сухом состоянии, м; а, b, с – независимые коэффициенты.
Характеристики уравнений представлены в таблице 33.
350
300
250
200
150
100
50
0
5
10
15
Сосна кедровая сибирская
20
25
30
сосна обыкновенная
35
сосна Банкса
40
сосна Веймутова
45
50
масса, мг
сосна Муррея
Рисунок 32 – Связь площади поверхности и массы средней хвоинки
86
55
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 33 – Коэффициенты уравнений регрессии и коэффициенты детерминации
(R2) кривых связи площади поверхности средней хвои с ее массой в сухом состоянии
Порода
Сосна кедровая сибирская
Сосна Веймутова
Сосна Муррея
Сосна Банкса
Сосна обыкновенная
Коэффициенты
b
с
20,183
-11,153
17,62
25,318
10,302
1,947
12,181
-12,825
6,6458
31,457
а
-0,2225
-0,4631
-0,1169
-0,1913
-0,0523
R2
0,988
0,978
0,993
0,986
0,984
Из таблицы видно, что все уравнения характеризуются коэффициентами
детерминации близкими к 1,0. Так как в расчетах нами использована хвоя разного возраста из разных частей кроны деревьев различных возрастов, произрастающие в разных типах лесорастительных условий, то полученные уравнения
могут быть использованы для определения Sхв. и в других насаждениях Брянской области.
Для перехода от площади поверхности средней хвоинки к поверхности
всего дерева и насаждения в целом, нами использовался показатель удельная
листовая поверхность (SLA, от анг. specific leaf area), рассчитываемый через
отношение площади поверхности листовой пластинки к ее массе в абсолютно
сухом состоянии (Уткин и др., 2008). Сравнительный анализ данных SLA, полученных в других странах показал, что данные по сосне Муррея (США, Канада), сосне Банкса (Канада), сосне обыкновенной (Европа, Новая Зеландия) не
выходят за пределы значений, полученных другими исследователями. Только у
сосны Веймутова максимальные значения SLA на 7,7% выше, чем в США и
Швейцарии.
Из представленных данных (таблица 34) следует, что SLA средней хвоинки, в насаждениях сосновых видов изменяется в зависимости от возраста хвои и
от ее положения в ярусе кроны, однако на уровне вида имеет близкие значения.
87
Диапазон
возраста,
лет
22-50
73-101
60
32-60
32-101
№
ПП
1, 2,
18
17, 19
8, 10
3, 11,
15, 14,
12, 5, 7
4, 11,
16,
13, 9,
6, 20
153,35±5,04
150,28±4,28
139,33±2,81
147,65±2,97
163,40±2,26
142,61±4,83
125,19±0,91
143,73±7,12
90,73±0,38
88,32±0,12
84,79±2,65
87,95±1,29
87,10±0,82
86,06±1,24
80,36±2,67
84,51±1,17
71,87±1,91
62,90±3,61
58,79±3,62
64,52±2,12
нижняя
средняя
верхняя
вся крона
нижняя
средняя
верхняя
вся крона
нижняя
средняя
верхняя
вся крона
нижняя
средняя
верхняя
вся крона
7,05
15,20
16,30
15,03
2,48
3,80
8,78
6,35
0,59
0,19
4,41
1,29
1,95
4,79
1,03
12,14
5,69
4,93
3,49
6,03
2009
Мх±mМх,
Сх, %
нижняя
средняя
верхняя
вся крона
Часть
кроны
88
Год формирования хвои
2010
Мх±mМх,
Сх, %
Сосна кедровая сибирская
160,99±4,64
4,99
155,17±5,86
6,54
143,98±2,83
3,40
153,38±3,40
6,65
Сосна Веймутова
169,73±0,02
0,10
150,64±0,52
0,48
141,21±7,44
7,45
153,86±5,64
8,98
Сосна Муррея
93,39±0,35
0,53
90,09±1,61
2,52
85,90±3,48
5,73
89,79±1,69
4,62
Сосна Банкса
90,16±0,92
2,69
88,78±1,24
3,68
85,15±1,92
5,96
88,03±0,91
4,74
Сосна обыкновенная
78,31±2,11
7,11
69,23±2,46
9,40
65,57±4,11
16,60
71,04±2,04
13,18
82,02±1,85
74,26±2,24
70,67±3,11
75,65±1,71
89,01±1,00
88,66±1,11
88,51±0,80
88,73±0,54
94,61±0,42
92,67±1,71
91,01±0,55
92,76±0,81
182,36±10,06
165,37±5,29
148,97±10,35
165,57±7,27
162,06±4,47
157,82±2,86
150,96±3,70
156,95±2,47
2011
Мх±mМх,
5,98
7,98
11,64
10,38
2,98
3,31
2,38
2,78
0,63
2,60
0,85
2,14
7,80
4,52
9,83
10,76
4,78
3,14
4,25
4,72
Сх, %
77,40±1,43
68,80±1,87
65,01±2,27
70,40±1,26
88,76±0,58
87,79±0,67
84,72±1,33
87,09±0,57
92,91±0,74
90,36±1,00
87,23±1,66
90,17±0,86
171,83±4,42
152,87±4,61
138,46±5,52
154,39±4,24
158,80±2,73
154,42±2,51
144,76±2,31
152,66±1,81
Мх±mМх,
Средняя
8,44
12,45
16,01
14,18
2,97
3,48
7,22
5,17
1,96
2,72
4,67
4,05
6,30
7,38
9,77
11,65
5,16
4,87
4,78
6,16
Сх, %
Таблица 34 – Статистическая характеристика удельной листовой поверхности по видам сосен на пробных площадях, см2г-1
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
У сосны кедровой сибирской среднее значения SLA составили 152,66±1,81
см г ; сосны Веймутова – 154,39±4,24 см2г-1; сосны Муррея – 90,17±0,86 см2г-1;
сосны Банкса – 87,09±0,57 см2г-1; сосны обыкновенной – 70,40±1,26 см2г-1.
Во всех исследованных насаждениях динамика SLA с возрастом хвои имеет сходный характер. Удельная листовая поверхность хвои текущего года (2011
г) оказалась в абсолютно большинстве случаев выше, чем у более старой. Подобные результаты были получены для большинства вечнозеленых насаждений: лжетсуги тисолистной, сосны различных видов, ели (Уткин и др., 2008).
Установлено, что средняя SLA 60-летней сосны Банкса (ПП №7) по сравнению с 32-летней (ПП №3) оказалась большей на 7%. В культурах сосны
обыкновенной SLA также увеличивается с 63,07±3,64 см2г-1 в 32 года до
76,73±1,79 см2г-1 в 101-летнем возрасте, у сосны Веймутова – от 155,40±4,90 (73
года) до 156,78±7,21 см2г-1 (101 год). Аналогичное явление было отмечено в
культурах сосны ладанной 17 и 180 лет (Уткин и др., 2008). Данные закономерности можно объяснить тем, что у деревьев более старых древостоев возрастает
доля теневой хвои в кроне, что способствует увеличению удельной листовой
поверхности хвои.
Индекс листовой поверхности (LAI) выражает отношение площади поверхности хвои к площади поверхности почвы, занимаемой фитоценозом. Первые попытки определения LAI в нашей стране относятся только к концу 80х годов. В насаждениях Брянской области таких оценок не проводилось.
Общий LAI в зависимости от возраста насаждений рассматриваемых видов
отражает рисунок 33. Данные были усреднены для насаждений близкого возраста и схожей продуктивности.
LAI, га га-1
2 -1
12,0
10,8
9,7
10,0
8,0
7,0
6,5
6,3
5,7
6,0
4,6
3,9
4,0
3,6
4,0
4,6 4,5
4,6
3,6
3,6
3,1
3,3
2,0
0,0
20
30
сосна Муррея
35
сосна Банкса
50
55
сосна обыкновенная
60
сосна Веймутова
65
70
сосна кедровая сибирская
100
Возраст, лет
Рисунок 33 – Индекс листовой поверхности сосновых насаждений
Нами установлено (приложение 10), что в большинстве изученных насаждений максимальные значения LAI приходятся на среднюю часть кроны. Исключение составляют 22-летние лесные культуры сосны кедровой сибирской,
основная масса хвои которых отмечается в верхней части кроны. LAI в насаждениях сосны кедровой сибирской составили 5,83…10,78 га га-1, сосны Вейму89
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
това – 3,59…6,46 га га-1, сосны Муррея – 6,49…7,56 га га-1, сосны Банкса –
4,63…6,30 га га-1, сосны обыкновенной – 3,13…4,48 га га-1. В условиях хвойношироколиственных лесов Брянской области насаждения сосны кедровой сибирской, сосны Муррея, сосны Банкса и сосны Веймутова формируют LAI на
138, 88, 39 и 37% (соответственно) больше, по сравнению с сосной обыкновенной. Данное обстоятельство указывает на перспективность использования рассматриваемых интродуцентов при формировании насаждений с высокими воздухоочищающими функциями.
Во всех рассматриваемых насаждениях (рисунок 34) наибольшую долю в
общие значение LAI вкладывает хвоя текущего года (1 год), а наименьшее –
хвоя третьего года. Доля хвои 1 года в общем LAI составила – 41…71%, 2 года
– 24…45%, 3 года – 6…17%.
Рисунок 34 – Индекс листовой поверхности хвои различных возрастов
90
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Детальный анализ данных по LAI показал, что на него влияет возраст, густота и производительность насаждения. В лесных культурах сосны кедровой сибирской в 50-летнем возрасте величина LAI оказалась больше при густоте посадки
6,7 тыс.шт./га и составила 10,78 га га-1 (ПП №2). Увеличение густоты посадки до 8,0
тыс.шт./га (ПП №1), оказало негативное влияние на формирование кроны, уменьшив LAI почти в 2 раза (5,83 га га-1). Различие в площади поверхности 60-летних
насаждений сосны Муррея оказались не существенными (6,49…7,56 га га-1). У сосны Веймутова отмечается снижение величины LAI с 6,46 до 3,58 га га-1 по мере
старения насаждения с 73 до 101 года.
В значениях LAI насаждений сосны Банкса и сосны обыкновенной наблюдаются общие закономерности. До 50-летнего возраста отмечается постепенное
увеличение LAI, затем его величина снижается.
91
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
11 ПЕРСПЕКТИВЫ ВВЕДЕНИЯ ИНТРОДУЦЕНТОВ
По лесному плану Брянской области (2008) лесокультурный фонд зеленых
зон поселений составляет 691 га и представлен гарями (17,1%), погибшими насаждениями и вырубками (56,0%), а также прогалинами и пустырями (26,9%)
(Лесной план Брянской области, 2009).
Основной лесообразующей породой здесь является сосна обыкновенная, произрастающая на песчаных и супесчаных подзолисто-глеевых, подзолистых и дерновоподзолистых почвах. Данные почвы хорошо поддаются механической обработке,
обладают хорошей водопроницаемостью и благоприятным воздушным режимом, но
обладают низкой влагоемкостью, бедны гумусом и элементами минерального питания растений (Березин и др., 2009 Маркина, 2013).
По распределению кислотности и плотности почвы нет ограничений в выборе
технологических приемов механической обработки под лесные культуры. Однако
основная приуроченность азота к аккумулятивному горизонту, а фосфора и калия к
иллювиальному горизонту на кварцево-глауканитовых песках с фосфоритами, требуют дифференцированного подхода к формированию почвенно-экологических
условий посадочного места при создании лесных культур из сосновых видов, отличающихся различной требовательностью к почвенному плодородию
Государственная программа РФ «Развитие лесного хозяйства на 2013 – 2020
годы» предусматривает создание лесов, эффективно депонирующих углерод,
обеспечивающих поддержание глобального углеродного цикла. Лесные насаждения могут создаваться из одной главной (основной) древесной или кустарниковой
породы, или из нескольких главных и сопутствующих древесных пород и кустарников. В Правилах лесоразведения (2012) указано, что главная древесная порода
может выбираться не только из местных лесообразующих пород, но и из интродуцированных. Принятие нормативных документов по введению тех или иных интродуцентов в лесные культуры отдано на региональный уровень.
При искусственном лесовосстановлении в зеленых зонах поселений необходимо дополнительно учитывать устойчивость культивируемых видов к рекреационным нагрузкам, их эстетические свойства, декоративность формируемых с их
участием лесопарковых ландшафтов, а так же защиту посетителей от воздействия
негативных факторов (промышленные выбросы, транспорт, шум и др.). На этом
принципе построена классификация насаждений зеленых зон: лесовосстановительные, ландшафтные, формирующие, оформляющие, маскирующие, аллейные и
др. (Гаврилов, Игнатенко, 1987; Ерохина, 1987; Гусев, 1989; Кишенков, 1996;
Тюльпанов, 1997; Большаков, 2000; Залесов, 2007; Парамонов, 2007; Перепечина ,
2008; Конашова, 2010).
Анализ роста по высоте, диаметру, реакция видов на показатели почвенного
плодородия позволили нам выявить оптимальные условия произрастания. Для создания высокопродуктивных насаждений мы рекомендуем высаживать сосну Веймутова, сосну Банкса и сосну Муррея в условиях В-С(2-3). Сосна кедровая сибирская
более требовательна к почвенному плодородию, поэтому для нее оптимальными
типами лесорастительных условий являются свежие сложные субори и судубравы.
92
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
По имеющимся оценкам (Верещагин и др., 2004) средняя годовая температура
приземного слоя воздуха в центральной части России за последние 100 лет увеличилась на 0,6±0,2°С, причем с 1976 г. отмечается фаза наиболее интенсивного потепления. По современным расчетам в течение ХХI в. средняя температура воздуха
может повыситься на 1,5…5,8°С. Потепление климата сопровождается смещением
погодных сезонов: долгая зима, почти отсутствующая весна, теплое, а подчас экстремально жаркое, лето, теплая, но не продолжительная осень. На основании выше
изложенного и установленной реакции сосновых интродуцентов на погодные показатели, нами рекомендуются следующие территориальные ареалы их более успешного роста в пределах области. Сосну кедровую сибирскую и сосну Веймутова рекомендуем высаживать в северной части области (отрицательна высокая температура начала и конца вегетационного периода); сосну Муррея и сосну Банкса – в
центральной и юго-западной частях (положительна повышенная температура в начале и конце вегетации).
Лесовосстановительные посадки закладываются, как правило, за пределами
лесопарковой части на участках сплошных санитарных рубок и на не покрытых лесом территориях. Формируемые насаждения в основном не предназначены для организации массового отдыха, поэтому их возможно создавать общепринятыми методами и способами лесовосстановления в соответствии с действующими государственными нормативами (Правила лесовосстановления, 2007; Правила лесоразведения, 2012). При создании лесных культур данного типа предпочтение необходимо отдавать местным лесообразователям (сосне обыкновенной), доля посадочных
мест которых должна составлять не менее 70%. В тоже время, при лесовосстановлении небольших площадей (<0,5 га), возможно создание чистых культур из интродуцированных видов. Лесовосстановительные посадки с участием сосновых интродуцентов мы рекомендуем проводить посадкой рядами, чтобы обеспечить более
качественное проведение агротехнических уходов.
Лесные культуры многих видов (сосна Банкса, сосна Муррея, сосна Веймутова) регулярно плодоносят и могут служить базой для получения лесосеменного сырья и выращивания акклиматизированного посадочного материала сосновых интродуцентов. Лесные культуры желательно создавать посадкой саженцев. Крупномерный посадочный материал обеспечит более высокую конкурентность интродуцентов, позволяет снизить количество высаживаемых растений и проводимых агротехнических уходов (Мерзленко, 2006).
При выборе возраста высаживаемых саженцев сосновых интродуцентов, мы
руководствовались данными их роста в первые года жизни, а также требованиями ГОСТа 24835-81 «Саженцы деревьев и кустарников. Технические условия».
Для выращивания крупномерного посадочного материала рекомендуем использовать патенты С.А. Родина (№2150189 РФ, 2000) и М.В. Драпалюка с соавторами (№2438296 РФ, 2011). Перспективно применение крупномерного посадочного материала с закрытой корневой системой, в соответствии с рекомендациями
В.М. Колесникова и А.Г. Балабушевича (№2040884 РФ, 1995). Культуры сосны
Веймутова и сосны кедровой сибирской целесообразно создавать 5…7-летними
саженцами (высота 30-40 см). Сосна Муррея и сосна Банкса обладают высокой
энергией роста в молодом возрасте по сравнению с другими интродуцентами и
93
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
сосной обыкновенной, поэтому культуры данных североамериканских видов рекомендуем создавать посадочным материалом одного возраста с сосной обыкновенной (4…5 лет). Все изученные нами объекты были заложены весной, этот
срок посадки мы рекомендуем для дальнейшего производства.
Работами (Родин, 2004; Родин и др., 2011; Тарасенко и др., 2012) установлено, что определенными преимуществами обладают технологии посадки в отвально-привальный пласт. Эта технология возможна на дренированных почвах
как на открытых участках, так и на вырубках. При этом используется плугсажалка ПСС-1 конструкции ВНИИЛМ. Посадка осуществляется в автоматическом режиме при одновременной подготовке посадочного места и посадки в
него саженца, при этом сначала нарезается одноотвальная (ый) борозда (пласт)
и в нее (него) размещаются саженцы, которые затем заделываются привальным
пластом при втором проходе – образовании второй (го) борозды (пласта).
Сосну кедровую сибирскую рекомендуем создавать чистой культурой. Данная
порода имеет самую низкую энергию роста в высоту в молодом возрасте, предъявляет повышенные требования к почвенному плодородию, поэтому культуры из сосны кедровой сибирской рекомендуем закладывать в свежих (влажных) сложных
суборях и судубравах. Расстояние между рядами – 3,0…3,5 м, шаг посадки – 1,0 м.
Сосна Веймутова по отношению к показателям почвенного плодородия
близка к сосне обыкновенной и незначительно уступает ей в росте в высоту.
Поэтому данный интродуцент мы рекомендуем вводить в качестве сопутствующей породы к местной сосне по схеме смешения: 3-4р С 1р СВ. Расстояние
между рядами – 3,5…4,0 м, шаг посадки – 1,0 м.
Возможный почвенный ареал сосны Банкса и сосны Муррея шире, чем у сосны обыкновенной. Поэтому при лесовосстановительных посадках ограничения в
долевом участии интродуцентов связаны лишь с требованиями к формируемым насаждениям. Схема смешения: 3р С 1р СБ (СМУР). Следует отметить, что для успешного роста сосны Муррея и сосны Банкса важна первоначальная густота посадки. Данные североамериканские интродуценты обладает значительно высшим, нежели сосна обыкновенная и другие интродуценты, удельным участием ветвей и
сучьев в структуре надземной фитомассы. Отмершие ветви на деревьях способны
удерживаться более 15 лет. Тем не менее, первоначальная густота посадки 2,5…2,9
тыс.шт./га саженцев (СЖ2+3) позволяет сформировать высокопроизводительные деревья с максимально развитой кроной, и как следствие большей пылеулавливающей способностью. Расстояние между рядами – 3,5…4,0 м, шаг посадки – 1,0 м.
Уход за культурами в год их создания должен заключаться в оправке растений при механизированной посадке или в осенней их оправке от навала отмерших частей травянистых растений. На втором, третьем и последующих годах жизни культур до перевода их в категорию лесопокрытых площадей уход за
ними ежегодно необходимо осуществлять только путем удаления (скашивание,
приминание и пр.) затеняющей древесно-кустарниковой и травянистой растительности без рыхления почвы. Для скашивания затеняющей растительности
рекомендуем использовать мотокосу Husqvarna 265 RX, а для приминания – каток универсальный лесной КУЛ-2А (Родин и др., 2011).
94
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Декоративные (ландшафтные) посадки осуществляются в лесопарковой
части зеленых зон. Они предназначены, прежде всего, для массового отдыха
населения. Здесь наряду с сосной обыкновенной сосновые интродуценты должны вводиться шире, ориентируясь на создаваемые ландшафты.
Формирующие и оформляющие посадки создаются с целью улучшения состава
древостоя и эстетических свойств ландшафта. К формируем насаждениям предъявляются следующие основные требования: биоразнообразие, высокая декоративность,
долговечность, устойчивость, быстрота роста и др. (Кишенков, 1996; Тюльпанов, 1997;
Большаков, 2000; Залесов, 2007; Парамонов, 2007; Перепечина, 2008; Конашева, 2010).
Данные посадки с участием сосновых интродуцентов мы рекомендуем создавать чистыми и смешанными биогруппами. При обосновании породного состава биогрупп, по аналогии с лесовосстановительными рядовыми посадками,
необходимо учитывать особенности роста видов в высоту и их требовательность к плодородию почв. Культуры сосны кедровой сибирской рекомендуем
создавать чистыми биогруппами, а сосны Веймутова, сосны Банкса и сосны
Муррея либо чистыми, либо смешанными с сосной обыкновенной.
Размер биогрупп зависит от числа высаживаемых саженцев. Рекомендуемое число деревьев сосновых интродуцентов в группе составляет от 6…7
(СЖ2+4 – сосна Веймутова; СЖ2+5 – сосна кедровая сибирская) до 10 (СЖ2+3 –
сосна Банкса, сосна Муррея) крупномерных саженцев. Расстояние между центрами биогрупп – 5,0…6,0 м, между саженцами внутри биогруппы – 0,7…1 м.
Сосну Муррея и сосну Банкса в биогруппы возможно вводить в смешении
с сосной обыкновенной (по 5 саженцев интродуцента и сосны обыкновенной).
При смешении за счет высокой энергии роста в молодом возрасте, интродуценты выполняют роль подгона для сосны обыкновенной, повышают общую продуктивность биогруппы и насаждения в целом.
Посадку саженцев в биогруппы проводим ручным способом под лопату без
предварительной обработки почвы. Эта технология получила название – «посадка саженцев в яму-щель». Суть ее: посадочное место (яма) готовится вручную перед посадкой по типу двухотвальной борозды, в нее помещается корневая система саженцев и
заделывается обратным отворотом пласта (Родин и др., 2011; Тарасенко и др., 2012).
Маскирующие ландшафтные посадки создают для закрытия недекоративных мест ландшафта: заболоченных участков, хозяйственных сооружений, карьеров и т.п. Такие посадки необходимо создавать из деревьев с плотной кроной.
Наиболее перспективными интродуцентами в этом отношении выступают
сосна Банкса и сосна Муррея, которые имеют густую более плотную крону, по
сравнению с сосной обыкновенной. Кроме того они предъявляют меньшую
требовательность к плодородию почвы. Мы рекомендуем создавать однопородные посадки линейного типа в два ряда вдоль маскируемого объекта с расстоянием между рядами 3,0…3,5 м и шагом посадки 0,7…1,0 м. Данные сосновые виды, высаженные в два ряда, способны скрыть участки лесопарковой части зеленой зоны, имеющие низкие эстетические качества.
Защитные посадки в зеленых зонах поселений служат для защиты лесопарка и отдыхающих в нем людей от воздействия негативных антропогенных
факторов, прежде всего, от действия автомобильного и железнодорожного
95
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
транспорта. Придорожные посадки в рекреационных лесах кроме декоративных
качеств, должны выполнять и санитарно-оздоровительные функции, задерживая выбросы транспорта, снижая его шум.
Защитные полосы с учетом ГОСТа 17.5.3.02-90 мы рекомендуем создавать густыми чистыми посадками рядами, параллельными дорожной магистрали. Ширина
полос определяется видом магистрали, ее пропускной способности. Вдоль железнодорожных путей защитные полосы шириной 10…25 м необходимо создавать на расстоянии не менее 20 м от оси крайнего пути. Вдоль автомобильных дорог полосы
шириной 4…14 м желательно создавать на расстоянии не менее 15…30 м от бровки
полотна дороги.
Рекомендуем в защитные посадки вместе с сосной обыкновенной вводить
сосну Веймутова с размещением 3,5×1,0 м. В защитных полосах в дальнейшем
следует ожидать естественного возобновления лиственных пород, которые необходимо частично сохранить при лесоводственных уходах. Примесь березы
позволит повысить пожарную безопасность защитных полос. Рекомендуемая
технология создания и выращивания маскирующих и защитных придорожных
посадок из интродуцированных видов аналогична технологии при создании лесовосстановительных культур.
В результате проведенного анализа, нами рекомендуются следующие схемы посадок с участием сосновых интродуцентов, в зависимости от их вида
(таблица 35).
Таблица 35 – Рекомендуемые схемы создания лесных культур с участием сосновых интродуцентов в зеленой зоне поселений зоны хвойношироколиственных лесов
Вид посадок в
зеленой зоне
поселений
Рекомендуемые
породы
Лесовосстановительные
Сосна кедровая
сибирская
Сосна Веймутова
Сосна Банкса
Сосна Муррея
Сосна кедровая
сибирская
Сосна Веймутова
Формирующие
Сосна Банкса
Сосна Муррея
Маскирующие
Защитные
Сосна Банкса
Сосна Муррея
Сосна Веймутова
Схемы лесных
культур
Размещение,
м
Агротехнические уходы по
годам, шт.
чистыми рядами
3,0…3,5×1,0
3-2-1
4р Соб-1р СВ
3р Соб-1р СБ
3р Соб-1р СМ
3,5…4,0×1,0
3,5…4,0×1,0
3,5…4,0×1,0
между группами
5,5…6,0 (внутри
0,7)
между группами
5,0…5,5 (внутри
1,0)
между группами
5,5…6,0 (внутри
1,0)
между группами
5,5…6,0 (внутри
1,0)
3,0…3,5×1,0
3,0…3,5×1,0
3,5×1,0
2-2-1
2-2-1
2-2-1
чистые биогруппы (6-7 шт)
биогруппы
(4 шт. Соб-3 шт.
СВ)
биогруппы
(5 шт. Соб-5 шт.
СБ)
биогруппы
(5 шт. Соб-5 шт.
СМ)
чистыми рядами
чистыми рядами
чистыми рядами
96
3-2-1
2-2-1
2-2-1
2-2-1
1-1-1
1-1-1
2-2-1
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Зеленые зоны поселений Брянской области площадью 150,3 тыс. га приурочены к 5 основным типологическим группам ландшафтов (аллювиальные
равнины, полесья, моренные равнины, предполесья и морено-зандровые равнины). Преобладающими являются дерново-подзолистые почвы, для которых характерна низкая и средняя обеспеченность подвижным фосфором и обменным
калием.
Интродуценты рода Pinus L. в насаждениях зеленых зон Брянской области
встречаются в виде единичных посадок, созданных по базовым технологиям
искусственного лесовосстановления региона. Сосна кедровая сибирская, сосна
Веймутова и сосна Муррея могут расти по I, а сосна Банкса – по Iб классам бонитета. Сосна Банкса, сосна Муррея и сосна Веймутова в возрасте до 30…35
лет обгоняют в росте в высоту на 8…10% и по диаметру на 10…40% сосну
обыкновенную.
В свежих условиях высокие осадки начала вегетационного периода положительно влияют на радиальный прирост сосны кедровой сибирской, а повышенная температура конца вегетации снижает прирост. Сосна Веймутова в
свежих условиях увеличивает прирост по диаметру при высоких осадках второй половины вегетации и теплом сентябре прошлого года. Высокая температура начала вегетации отрицательно сказывается на росте. Сосна Муррея положительно реагирует на высокие осадки и температуру начала вегетации. Повышенная температура августа, большие осадки июня и сентября снижают ее
прирост в следующем году. Рост по диаметру сосны Банкса в центральной и северной частях Брянской области увеличивается с повышением температуры в
августе, а также при более высоких осадках середины вегетационного периода.
Высокая температура июля и осадки конца вегетации снижают прирост.
По отклику радиального прироста на погодные факторы насаждения сосны
Веймутова и сосны Муррея образуют один кластер, сосны обыкновенной и сосны кедровой сибирской – 2 кластера, сосны Банкса – 3 кластера. Уравнения
множественной регрессии влияния комплекса погодных факторов (среднемесячная температура и месячная сумма осадков за вегетацию текущего и прошлого годов) на индекс радиального прироста сосны обыкновенной, сосны кедровой сибирской, сосны Веймутова, сосны Муррея и сосны Банкса с коэффициентами множественной корреляции от 0,525 до 0,884 можно использовать в
прогнозных оценках.
По сравнению с сосной обыкновенной, сосна Банкса менее требовательна к
содержанию в почве физической глины, запасу азота и подвижного фосфора.
Возможный почвенный ареал сосны Муррея шире, чем у сосны обыкновенной
по содержанию в почве илистых фракций, азота и подвижного фосфора. Сосна
Веймутова по требовательности близка к сосне обыкновенной. Сосна кедровая
сибирская более требовательна к содержанию илистых фракций и запасу калия.
Все интродуценты более продуктивны на средне- и слабокислых почвах.
На фитомассу дерева всех рассматриваемых видов рода Pinus L. влияют
возраст, тип лесорастительных условий, лесоводственные особенности насаж97
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
дения. При равных размерах (по показателю d2h) деревья сосны Муррея формируют большую, а сосны кедровой сибирской и сосны Веймутова меньшую массу древесины, чем деревья сосны обыкновенной. Все интродуценты имеют более тяжелую кору. Доля скелета кроны, хвои и сухих ветвей у сосны Муррея,
сосны кедровой сибирской и сосны Банкса значительно выше, чем у сосны
обыкновенной и сосны Веймутова. По возрастанию отношения массы хвои к
d2h виды расположились в ряд: сосна Веймутова, сосна обыкновенная, сосна
Банкса, сосна Муррея и сосна кедровая сибирская.
По возрастанию ежегодного депонирования углерода 1 га лесных культур к
50-летнему возрасту насаждения расположились в ряд: сосна кедровая сибирская (1,06 т/га в год), сосна Веймутова (1,22 т/га в год), сосна Банкса (1,43 т/га в
год), сосна обыкновенная (1,49 т/га в год), сосна Муррея (1,81 т/га в год).
В Брянской области хвоя исследуемых видов удерживается 3 года, хвоя
четвертого года встречается лишь на отдельных ветвях. У всех видов хвоя имеет максимальные размеры в лесных культурах 35…50-летнего возраста и в
верхней части кроны. Более продуктивные культуры имеют и большие размеры
хвои. Отмечена тесная связь между поверхностью и весом хвои для всех видов,
которая описывается уравнением параболы второго порядка с коэффициентами
детерминации близкими к единице. Средний индекс листовой поверхности
(LAI) в культурах сосны кедровой сибирской 8,8 га га-1, сосны Муррея – 7,0 га
га-1, сосны Банкса – 5,2 га га-1, сосны Веймутова – 5,1 га га-1, сосны обыкновенной – 3,7 га га-1. У всех видов в величине LAI главенствующую роль играет
хвоя текущего года (около 56%). Максимальный LAI имеют лесные культуры
высшей продуктивности к 50-летнего возрасту.
Сосна Веймутова, сосна Банкса и сосна Муррея рекомендуются для введения в условиях свежей (влажной) простой и сложной субори, сосна кедровая
сибирская – в свежих сложных суборях и судубравах. Лесные культуры интродуцентов рекомендуем создавать крупномерным посадочным материалом, возраст которого определяется энергией их роста в молодом возрасте. В лесовосстановительных посадках смешение лучше проводить рядами с долей сосны
обыкновенной не менее 70%. Формирующие и оформляющие ландшафтные
посадки рекомендуем создавать биогруппами. Расстояние между центрами биогрупп – 5,0…6,0 м, между саженцами внутри биогруппы – 0,7…1,0 м. В маскирующих рядовых посадках возможно широкое введение сосны Банкса и сосны
Муррея с размещением 3,0…3,5×0,7…1,0 м. В защитных полосах вдоль ж/д и
автомобильной магистралей рекомендуем вместе с сосной обыкновенной вводить сосну Веймутова с размещением 3,5×1,0 м.
Представленный в монографии материал по особенностям роста интродуцентов в зависимости от почвенно-экологических условий зеленых зон поселений Брянщины, формированию ассимиляционного аппарата, биологической
продуктивности и депонированию углерода расширяет наши знания об изученных видах, послужит основанием для моделирования ландшафтных культур с
участием сосновых интродуцентов. Соблюдение предложенных рекомендаций
сделает более успешным введение интродуцентов в лесной фонд, а Леса Брянщины будут более привлекательными для населения.
98
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Абаимов, В. Ф. Дендрология [Текст]: Учеб. пособие для студ. вузов, обучающихся по спец. "Лесное хоз-во" / В. Ф. Абаимов. – М.: Академия, 2009. – 368 с.
2 Антипов, В.Г. Декоративное дендрология [Текст] / В.Г. Антипов. – М.: Дизайн ПРО, 2000. – 280 с.
3 Багинский, В.Ф. Биологическое и ландшафтное разнообразие древесных
видов в лесных биогеоценозах и перспективы его сохранения и расширения как
условия устойчивого развития [Текст] / В.Ф. Багинский // Проблемы лесоведения и лесоводства: сб. науч. тр. – Гомель, 2005. – С. 5-18.
4 Белов, С В. Количественная оценка гигиенической роли леса и нормы лесов
зеленых зон: метод. пособие [Текст] / С.В. Белов. – Л.: ЛенНИИЛХ, 1964. – 65 с.
5 Беляев, А.Б. Лесорастительные свойства почв Русской равнины [Текст]: автореф. дис. док. биол. наук: 03.00.27 / А.Б. Беляев. – Воронеж, 2010. – 44 с.
6 Березин, Л.В. Лесное почвоведение [Текст] / Л.В. Березин, Л.О. Карпачевский. – Омск: ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2009. – 374 с.
7 Бериашвили, И.В. Влияние леса на ионизацию воздуха и на солнечную радиацию [Текст] / И.В. Бериашвили // Тр. Тбил. ин-та леса. - 1964. - Т.13. - С. 51-62.
8 Бех, И.А. Проблема устойчивости в лесоведении [Текст] / И.А. Бех, А.М. Данченко // Вестник Томского госуд. ун-та. – 2007. – №295. – С 215-219.
9 Бех, И.А. Рост культур кедра под пологом леса на открытом участке [Текст] /
И.А. Бех // Лесное хоз-во. – 1991. - №9. – С. 35-36.
10 Биржов, А.В. Формирование надземной фитомассы культур сосны в суборевых лесорастительных условиях района хвойно-широколиственных (смешанных) лесов (на примере Брянского лесного массива) [Текст]: автореф. дис. канд. с.-х. наук:
06.03.01 / А.В. Биржов. – Брянск, 2009. – 21 с.
11 Бирюков, В.И. Культуры сосны Муррея в центральной лесостепи / В.И. Бирюков, В.А. Мазур [Текст] // Лесной журн. – 1975. - №3. – С. 11-12.
12 Бирюков, В.И. Культуры хвойных экзотов в Опытном лесничестве Учебноопытного лесхоза БрТИ [Текст] / В.И. Бирюков // Лесная геоботаника и биология
древесных растений. – Брянск, 1989. – С. 12-20.
13 Бирюков, С.Ю. Эколого-биологическая характеристика сосны скрученной и
сосны обыкновенной в северной подзоне европейской тайги (Архангельская область)
[Текст]: дис. канд. с.х. наук: 06.03.01 / С.Ю. Бирюков. – Архангельск, 2007. – 189 с.
14 Болотов, Н.А. Сосну веймутову в массовую культуру [Текст] / Н.А. Болотов
// Лесное хоз-во. – 1986. - №4. – С. 35-37.
15 Большаков, Н.М. Рекреационная роль лесов [Текст] / Н.М. Большаков //
Вестник МГУЛа – Лесн. вестник. - 2000. - № 3. - С. 21-44.
16 Васильев, С.Б. Интродукция сосны Банкса при рекультивации техногенного
ландшафта Егоревского месторождения фосфоритов [Текст] / С.Б. Васильев, Д.А.
Леденев // Лесной вестн. – 2010. - №6. – С. 41-44.
17 Велисевич, О.В. Влияние климатических факторов на радиальный рост кедра и лиственницы в экотопах с различной влажностью почвы на юге Западной Сибири [Текст] / С.Н. Велисевич, О.В. Хуторной // Вестник сиб. гос. ун-та – № 1 – 2009 –
С. 117-132
99
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
18 Верещагин, М.А. Факторный анализ многолетней динамики глобального
термического режима приземного слоя воздуха [Текст] / М.А. Верещагин, Ю.П. Переведенцев, К.М. Шанталинский, В.Д. Тудрий // Изв. РАН. Сер.геогр. – 2004. – № 5.
– С. 34-41.
19 Власюк, В. Н. Фитонцидные и ионизационные свойства основных древесных пород зеленой зоны г. Москвы [Текст]: автореф. дис. к.с.х. наук: 06.03.01 / В.Н.
Власюк. – М., 1970. – 30 с.
20 Волкова, Н.И. Ландшафтная структура и ее влияние на современные антропогенные процессы (на примере Брянской области) [Текст]: автореф. дис. к. геогр.
наук: 11.00.01 /Н.И. Волкова.– М., 1998.-24с.
21 Воробьев, Г.Т. Почвы Брянской области [Текст] /Г.Т.Воробьёв. – Брянск:
«Грани», 1993. – 160с.
22 Гаврилов, Г.М. Благоустройство лесопарков [Текст] / Г.М. Гаврилов, М.М.
Игнатенко. – М.: Агропромиздат, 1987. – 183 с.
23 Гиргидов, Д.Я. Сосна Муррея и дуб красный в северо-западных районах
СССР [Текст] / Д.Я. Гиргидов // Лесное хозяйство. – 1952. – №7. – С. 8-12.
24 Гостев, В.Ф. Проектирование садов и парков: Учеб. для техникумов [Текст] /
В.Ф. Гостев, Н.Н. Юскевич. – М.: Стройиздат, 1991. – 340 с.
25 Гусев, Н.Н. Формирование лесопарковых ландшафтов [Текст] / Н.Н. Гусев //
Лесоводство, лесоразведение, лесн. пользования: обзор. информ. – М.:
ВНИИЦлесресурс, 1989. – С. 28-33 с.
26 Гроздов, Б.В. Леса Брянской области. Научно-популярный очерк о лесе
[Текст] / Б.В. Гроздов. – Брянск: изд-во «Брян. рабочий», 1951. – 64 с.
27 Данчук, О.Т. Интродуценты и климатопы в лесных культурах суборей и сугрудков Западной лесостепи УССР [Текст]: автореф. дис. канд. с.х. наук: 06.03.01 /
О.Т. Данчук. – Львов, 1990. – 22 с.
28 Демидова, Н. А. Обобщение опыта интродукции сосны скрученной на Севере России / Н.А. Демидова, Т.М. Дуркина // Растительность и растительные ресурсы
Европейского Севера России. Матер. X Перфильевских чтений, посвященных 120летию со дня рождения И. А. Перфильева (1882 – 1942). – Архангельск, 2003. – С.
227-229.
29 Дроздов, И.И. Интродукция ценных хвойных экзотов [Текст] / И.И. Дроздов,
Ю.И. Дроздов // Лесхоз. информ. – 2002. - №10. – С. 30-53.
30 Егорушкин, В.А. Моделирование типов лесных культур для относительно
богатых лесорастительных условий (С2-С3) Брянского лесного массива (БЛМ)
[Текст]: дис. на соискание учёной степени канд. с.-х. наук: 06.03.01 / В.А. Егорушкин.
- Брянск, 2003. – 182 с.
31 Ермоленко, П. М. Рост культур кедра и пихты на этапе формирования / П.
М.Ермоленко, В.В.Кузьмичев, Н.Ф.Овчинникова // Лесн. хоз-во. - 2002. - № 2. - С.3639.
32 Ерохина, В.И. Озеленение населенных мест. Справочник [Текст] / В.И. Ерохина и др. – М.: Стройиздат, 1987. – 480 с.
33 Жмурко, С.В. Сосна Банкса (Pinus Banksiana L.) в лесных культурах Западного и Малого Полесья Украины [Текст]: автореф. дис. канд. с.х. наук: 06.03.01 / С.В.
Жмурко. – Львов, 2003. – 28 с.
100
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
34 Залесов, С.В. Лесовозобновление в пригородных лесах среднего Урала с
учетом градиента техногенного загрязнения почв [Текст] / С.В. Залесов, В.Н. Луганский, О.В. Толкач // Вестник МГУЛа. – 2007. - №8. – С. 11-13.
35 Иванов, В.И. Основные положения по осуществлению рекреационной деятельности при использовании лесов [Электронный ресурс]: научно-методическая
разработка / В.И. Иванов. – М., 2009. – Режим доступа: http://www.proresh.ru/articles/12.html. (дата обращения 21.01.2010).
36 Иванов, В.П. Тридцатилетний опыт химического мутагенеза древесных растений [Текст] / В.П. Иванов // Брянщина у истоков лесной науки славянских народов:
Материалы междунар. науч.-произв. конф. - Брянск, 1999. - С. 95-97.
37 Илькун, Г.М. Загрязнители атмосферы и растений [Текст] / Г.М. Илькун. –
Киев: Наук. думка, 1978. – 247 с.
38 Информационные технологии в лесном хозяйстве: учеб. пособие [Текст] /
В.Л. Черных, М.В. Устинов, М.М. Устинов и др. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2009. - 144
с.
39 Исаев, А.С. Экологические проблемы поглощения углекислого газа посредством лесовосстановления и лесоразведения в России: Аналит. обзор [Текст] / А.С.
Исаев, Г.Н. Коровин, С.П. Титов. – М.: Центр эколог. политики, 1995. – 156 с.
40 Кишенков, Ф.В. Ландшафтная таксация и лесопарковое устройство: Учебн.
пособие студентам по специальности 260400 – «Лесное и лесопарковое хозяйство»
[Текст] / Ф.В. Кишенков, Г.В. Лисица, М.В. Устинов; Брян. гос. инж.-техн. акад. –
Брянск: Б. и., 1996. – 89 с.
41 Конашова, С.И. Ведение хозяйства а городских лесах [Текст] / С.И. Конашова и др. // Аграрный вестник Урала. – 2010. – №3. – С. 93-95.
42 Котенков, В.М. Леса Брянской области : справ. пособие [Текст] / В.М. Котенков / под общ. ред. Е.С. Мурахтанова ; Брян. гос. инженер.-технол. акад. [и др.]. Брянск, 2006. - 111 с.
43 Кретов, Е.С. Высокопродуктивные культуры сосны на Брянщине [Текст] /
Е.С. Кретов // Сб. науч. тр.: Лесн. геоб. и биол. древ. раст. / Брянск. технол. ин-т. 1982. – № 8. – С. 59-61.
44 Курнаев, С.Ф. Дробное лесорастительное районирование Нечерноземного
центра [Текст] / С.Ф. Курнаев. – М.: Наука, 1982. – 118 с.
45 Кухта, А. Е. Линейный прирост деревьев как индикатор состояния среды
[Текст] / А.Е. Кухта // Сибирский экологический журнал. – 2003. - № 6. – С. 767-771.
46 Куцевалов, М.А. Культуры сосны Муррея в Европейской части СССР
[Текст]: автореф. дис. канд. с.х. наук: 06.03.01 / М.А. Куцевалов. – Л., 1977. – 20 с.
47 Лесной кодекс РФ [Текст]. - М.: ЭЛИТ, 2007. – 48 с.
48 Лесной план Брянской области [Текст] / ГОУВП «Брян. гос. инжен-технол.
акад.». – Брянск, 2008. – 407 с.
49 Маркина, З.Н. Почвоведение: методические указания к лабораторным занятиям по направлению 250100 «Лесное дело» [Текст] / З.Н. Маркина; Брян. гос. инженер.-технол. акад. – Брянск, 2013. – 49 с.
50 Мелетов, И.С. Интродукция хвойных в лесном хозяйстве [Текст] / И.С. Мелетов // Лесоведение. – 1984. – №6. – С. 72-78.
101
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
51 Мелехов, И.С. Повышение продуктивности лесов в связи с их многоцелевым назначением [Текст] / И.С. Мелехов // Лесное хозяйство и лесная промышленность СССР: сб. науч. тр. – М.: Лесн. пром., 1972 – С. 134-142.
52 Мерзленко, М.Д. Лесоводственный эффект интродукции сосны Веймутова в
зоне смешанных лесов [Текст] / М.Д. Мерзленко, А.А. Коженкова, М.Н. Белинский //
Лесной вестн. МГУЛа - 2011. - № 5.- С. 11-15.
53 Мерзленко, М.М. Результаты выращивания лесных культур сосны в зависимости от вида и возраста лесокультурного материала [Текст] / М.М. Мерзленко //
Лесной вестн. МГУЛа - 2006. - № 3.- С. 20-22.
54 Миллер, Н.С. Геологическое строение Брянской области [Текст] / Н.С. Миллер // Учен. зап. Новозыбковского госпединститута. – Смоленск, 1965. – Т. VI. – С.
42-48.
55 Морозов, Г.Ф. Учение о лесе [Текст] / Г.Ф. Морозов. – Л.: Гослесбумиздат,
1949. – 456 с.
56 Обновленский, В.М. Совершенствование типов и способов создания культур
сосны [Текст] / В.М. Обновленский // Тр. Брян. технол. ин-та; Брян. технол. ин-т.–
Брянск. – 1970. – Т.10. – с. 37-45.
57 Орлова, Л.В. Сосны России (систематика и география) [Текст]: автореф. дис.
канд. биол. наук: 03.00.12 / Л.В. Орлова. – С.-Петербург, 2000. – 20 с.
58 Оскретков, М.Я. Изменения количества и качества хвои сосны в зависимости от полноты и возраста древостоев [Текст] / М.Я. Оскретков // Тр. Брянск. ЛТИ. –
1956. – Вып.7. – С. 87-100.
59 Папулов, Е.С. Устойчивость сосновых древостоев к действию техногенных
загрязнений в районе Первоуральско-Ревдинского промышленного узла [Текст]: автореферат дис. канд. с.-х. наук: 06.03.03 / Е.С. Папулов. - Екатеринбург, 2004 – 22 c.
60 Парамонов, Е.Г. Основы лесоводства и лесопаркового хозяйства: учеб. пособие [Текст] / Е.Г. Парамонов, А.А. Маленко. – Барнаул: Изд-во АГАУ, 2007. – 170
с.
61 Патент - 2040884 РФ, А01G1/00. Способ выращивания саженцев / В.М. Колесник, А.Г. Балабушевич.- № 93040908/15; Заяв. 12.08.1993; Опубл. 09.08.1995, Бюл.
№ 10.
62 Патент - 2150189 РФ, А01G23/00. Способ выращивания посадочного материала / С.А. Родин. - № 98122294/13; Заяв. 11.12.1998; Опубл. 10.06.2000, Бюл. № 10.
63 Патент - 2438296 РФ, А01G23/00. Способ выращивания посадочного материала / М.В. Драпалюк Е.В. Снятков, М.А. Платонова. - № 2010112019/13; Заяв.
29.03.2010; ГОУВО «Воронежская гос. лесотехническая акад.» Опубл. 10.10.2011,
Бюл. № 8.
64 Перепечина, Ю.И. Основы лесопаркового хоз-ва: автор. курс лекций для лесохоз. фак. по направлению подгот. дипломир. специалистов 656200 «Лесное хоз-во
и ландшафт. стр-во» [Текст] / Ю.И. Перепечина / Брян. гос. инженер.-технол. акад. –
Брянск, 2008 – 119 с.
65 Писаренко, А.И. Создание искусственных лесов [Текст] / А.И. Писаренко,
М.Д. Мерзленко. – М.: Агропромиздат, 1990. – 270 с.
66 Положение об определении функциональных зон в лесопарковых зонах,
площади и границ лесопарковых зон, зеленых зон (от 14.12.2009 №1007). Приложе102
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ние на компакт диске [Электронный ресурс]. – Правовая База данных лесничего. –
М.: LEXPRO Soft, 2013.
67 Правила лесовосстановления (от 16.07.2007 № 183). Приложение на компакт
диске [Электронный ресурс]. – Правовая База данных лесничего. – М.: LEXPRO Soft,
2013.
68 Правила лесоразведения (от 10.01.2012 №1). Приложение на компакт диске
[Электронный ресурс]. – Правовая База данных лесничего. – М.: LEXPRO Soft, 2013.
69 Правдин, Л.Ф. Сосна обыкновенная. Изменчивость, внутривидовая систематика и селекция [Текст] / Л.Ф. Правдин. – М.: Наука, 1964. – 190 с.
70 Приставко, И.А. Лесовосстановление с использованием интродуцентов рода
Pinus L. в зеленой зоне поселений (на примере Брянской области) [Текст]: автореф.
дис. канд. с.-х. наук: 06.03.01 / И.А. Приставко. – Брянск, 2013. – 22 с.
71 Протопопов, В.В. Фитонцидные свойства некоторых типов леса Средней
Сибири [Текст] / В.В. Протопопов, Г.И. Пёрышкина, Г.Н. Черняева // Средообразующая роль леса: сб. науч. тр. – Красноярск, 1974. – С. 155-180.
72 Регионы России. Основные характеристики субъектов Российской Федерации [Текст]. – М.: Росстат, 2011. – 662 с.
73 Родин, А.Р. Научные основы искусственного возобновления хвойных пород
[Текст]: автореф. дис. док. с.-х. наук: 06.03.01 / А.Р. Родин. – M., 1980. -44 с.
74 Родин, С. А. Современные технологии и машины для лесного комплекса
[Текст] / С. А. Родин, В. И. Казаков, В. С. Воробьев // Повышение продуктивности,
рациональное использование и охрана земель лесного фонда / Санкт-Петербургский
науч.-исследовательский ин-т лесн. хоз-ва. – 2011. - №25. – С. 341-348.
75 Родин, С.А. Эколого-ресурсосберегающие технологии лесовосстановления и
моделирование выращивания культур ели на вырубках зоны хвойношироколиственных лесов [Текст]: автореф. дис. док. с.-х. наук: 06.03.01 / С.А. Родин.
– М., 2004. – 44 с.
76 Рубцов, В.И. Интродукция древесных растений - важнейший путь увеличения биологического разнообразия лесных экосистем [Текст] / В.И. Рубцов // Изв. вузов. Лесной журн. - 1997. - № 1-2.- С. 44-47.
77 Рубцов, В.И. Опыт географических культур ели европейской в БЛМ [Текст]
/ В.И. Рубцов, А.В. Рубцов // Лесоводство, лесные культуры и почвоведение: сб. науч. тр. – Л., 1986. – С. 108-111.
78 Рубцов, М. В. Классификация функций и роли леса [Текст] / М.В. Рубцов //
Лесоведение. – 1984. – № 2. – С. 3–9.
79 Самошкин, Е.Н. Дендрологические объекты как источник биологического
разнообразия древесных растений Брянской и смежных областей [Текст] / Е.Н. Самошкин // Лесные стационарные исследования: материалы совещ. - Тула, 2001. - С.
486-488.
80 Сверчков, А.Н. Фитонциды и ионизация воздуха [Текст] / А.Н. Сверчков //
Фитонциды. Роль в биоценозах, значение для медицины. – Киев: Наук. думка, 1981.
– С.73-75.
81 Семенкова, И.Г. Фитопатология: учебник для вузов [Текст] / И.Г. Семенкова, Э.С. Соколова. – М.: Издат. центр Академия, 2003. – 480 с.
103
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
82 Серебрякова, Н.Е. Сосна Веймутова в культурах Среднего Поволжья: биологические особенности, продуктивность, санитарное состояние [Текст]: дис. канд.
с.х. наук: 06.03.01 / Н.Е. Серебрякова. – Йошкар-Ола, 2005. – 242 с.
83 Смирнова, М.Ю. Культуры некоторых хвойных экзотов в Опытном лесничестве [Текст] / М.Ю. Смирнова // Лесной журнал. - 1997. – №1-2. – С. 48-53.
84 Соколова, Т.А. Декоративное растениеводство. Древоводство [Текст] : учеб.
для вузов по специальности "Садово-парковое и ландшафт. стр-во" направления подгот. дипломир. специалистов "Лесное хоз-во и ландшафт. стр-во" / Т.А. Соколова. –
М.: Академия, 2008. - 351 с.
85 Таран, И.В. Леса города [Текст] / И.В. Таран, В.Н. Спиридонов, Н.Д. Беликова. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2004. – 196 с.
86 Тарасенко, В.П. Комплекс лесомелиоративных мероприятий по снижению
негативных последствий катастрофы на Чернобыльской АЭС в зоне хвойношироколиственных лесов [Текст] / В.П. Тарасенко, З.Н. Маркина, В.А. Егорушкин. –
Брянск. гос. инженер.-технол. акад., Брянск, 2012. – 120 с.
87 Титов, Е.В. Клоновые испытания кедровых сосен [Текст] / Е.В. Титов // Лесное хозяйство. – 1995. – № 6. – С. 25-26.
88 Тихонов, А.С. Брянский лесной массив [Текст] / А.С. Тихонов / Брян. гос.
инженер.-технол. акад., Ком. природ. ресурсов по Брян. обл. - Брянск: Читай-город,
2001. - 311 с.
89 Тишин, Д.В. Дендроэкология (методика древесно-кольцевого анализа)
[Текст] / Д.В. Тишин. – Казань: Казанск.унив-т, 2011. – 33 с.
90 Ткаченко, А.Н. Биоразнообразие сосны на ПСЛУ Брянской области [Текст] /
А.Н. Ткаченко // Лесное хоз-во. - 1999. - № 6.- С. 30-31.
91 Токин, Б.П. О роли фитонцидов в природе [Текст] / Б.П. Токин // Фитонциды, их роль в природе. – Л.: изд-во ЛГУ, 1957. – С. 5-21.
92 Тюльпанов, Н.М. Лесопарковое хозяйство [Текст] / Н.М. Тюльпанов. – Л.:
Стройиздат, Ленингр. от-ние, 1997. – 161 с.
93 Усачев, А.И. Сосна Веймутова в культурах европейской части СССР / А.И.
Усачев [Текст] // Лесн. интродукция: сб. науч. тр. – Воронеж, 1983. - С. 24-30.
94 Усольцев, В.А. Методы определения биологической продуктивно-сти насаждений: моногр. [Текст] / В.А. Усольцев, С.В. Залесов. – Екатеринбург: Урал. гос.
лесотехн. ун-т, 2005. – 147 с.
95 Усольцев, В.А. Структура фитомассы кедровых сосен в плантационных
культурах [Текст] / В. А. Усольцев, Н. П. Щерба. – Красноярск: из-во Сиб-ГТУ, 1998.
– 134 с.
96 Усольцев, В.А. Фитомасса лесов Северной Евразии: нормативы и элементы
географии [Текст] / В.А. Усольцев. – Екатеринбург: УрО РАН, 2002. – 762 с.
97 Уткин, А.И. Площадь поверхности лесных растений: сущность, параметры,
использование [Текст] / А.И. Уткин, Л.С. Ермолова, И.А. Уткина. – М.: Наука, 2008.
– 292 с.
98 Фади, Э.Б. Экологические и фитопатологические аспекты интродукции пятихвойных видов сосны в Европейской части России [Текст]: дис. канд. с.х. наук:
06.03.01 / Э.Б. Фади. – 2000. – 172 с.
104
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
99 Цельникер, Ю. Л. Физиологические основы теневыносливости древесных
растений [Текст] / Ю.Л. Цельникер. – М.: Наука, 1978. – 212 с.
100 Шошин, В.И. Рост и биологическая продуктивность культур сосны обыкновенной в фазе чащи района хвойно-широколиственных (смешанных) лесов [Текст]
/ В.И. Шошин // Изв. вузов. Лесной журн. – 2011. – № 2. – С. 34-39.
101 Якушкина, Н. И. Физиология растений [Текст] / Н. И. Якушкина, Е. Ю.
Бахтенко. – М.: Гуманитар. изд. центр ВЛАДОС, 2005. – 463 с.
102 Delwaide, A. Dendroseries du pin blans (Pinus strobus L.) et de la pruche de Test
(Tsuga caanadensis L. Carr.) dans la region de Quebec [Text] / A. Delwaide, L. Filion //
Geogr. phys. et Quatern. - 1999. - Vol. 53 - Р. 265-275.
103 Elfving, В.The introduction of lodgepole pine for wood production in Sweden – a
review [Text] / B. ElfVing, Т. Ericsson, O. Rosvall // Forest Ecology and Management. –
2000. – №3. – P. 1-13.
104 Rudolph, T. D. Pinus banksiana Lamb. Jack Pine of North America [Text] / T. D.
Rudolph, P. R.. Laidly // Forest Service. – Washington, DC, 1990. – Р. 280-293.
105
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение…………………………………………………………………......
3
1 История выделения зеленых зон поселений………………………….....
4
2 Основные функции и роль лесных насаждений зеленых зон…………..
6
3 Лесоводственно-эстетические требования к насаждениям зеленых
зон, особенности организации в них лесокультурного процесса……….. 10
4 Природно-климатические условия зеленых зон Брянской области…... 15
5 Опыт интродукции сосновых видов в лесные культуры, лесоводственно-таксационных показатели их роста…………………………….. 22
6 Влияние погодных условий на рост сосновых видов…………………..
47
7 Особенности роста сосны в зависимости от почвенных условий……..
61
8 Надземная фитомасса интродуцентов…………………………………... 67
9 Депонирование атмосферного углерода……………………………….... 79
10 Формирование ассимиляционного аппарата…………………………... 82
11 Перспективы введения интродуцентов………………………………...
92
Заключение...................................................................................................... 97
Список литературы…………………………………………………………. 99
106
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Владимир Иванович Шошин
Иван Алексеевич Приставко
Научное издание
Лесовосстановление и лесоразведение с участием
сосновых интродуцентов в Брянской области
Компьютерная верстка И.А. Приставко
Подписано к печати 13.11.2013 г.
Формат 60×84 1/16. Объем 6,7 п.л. Тираж 500 экз. Заказ 1364
ФГБОУ ВПО Брянская государственная инженерно-технологическая академия
241037, г. Брянск, проспект Станке Димитрова, 3, т/факс (4832) 74-60-08
Редакционно-издательский отдел, тел. (4832) 64-95-62 E-male: mail@bgita.ru
Отпечатано в Брянском центре научно-технической информации
241050, г. Брянск, ул. Горького, 30
тел. (4832) 74-09-43, 66-09-18
e-mail: cnti32@ya.ru
107
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа