Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Долинные дубравы реки Кубань и их восстановление

ВАК РФ 06.03.03, Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними

Автореферат диссертации по теме "Долинные дубравы реки Кубань и их восстановление"

РГО ол

На правах рукописи

ВОРОБЬЕВ ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ,

ДОЛИННЫЕ ДУБРАВЫ РЕКИ КУБАНЬ И ИХ ВОССТАНОВЛЕНИЕ

06.03.03 - лесоведение и лесоводство; лесные пожары и борьба с ними

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Новочеркасск 1997

Работа выполненана на кафедре лесоводства Новочеркасс: государственной мелиоративной академии.

Научный руководитель -

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик РАЕН И.П. Коваль

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных нау]

старший научный сотрудник

B.Д. Демьянов

доктор биологических наук, профессор

C.А. Литвинская

Ведущее учреждение - Комитет по лесу Республики Адыге:

Защита состоится 1997 г_ в ча

на заседании диссертационного Совета К 064.92.01 при Майкопе! государственном технологическом институте по адресу: 3521 г.Майкоп, ул.Первомайская, 191, Майкопский ГТИ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института

Автореферат разослан 1997 г

Ученый секретарь диссертационного

Совета, кандидат с.-х наук, доцент А.Е. Шадж

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Дубравы - основная лесная формация в долине р. Кубань н долинах ее левобережных притоков о пределах Закубан-ской равнины. Они являются остатками естественной растительности и представлены вторичными лесами, которые образовались в результате длительного хозяйственного воздействия.

Высокая степень экологической напряженности на этой части территории Краснодарского края и Республики Адыгея, вызванная преимущественно интенсивным сельскохозяйственным производством, может быть снижена путем оптимизации ландшафта за счет рационального сочетания аграрных и лесных пространств. Начальным этапом решения этой задачи должно стать восстановление средообра-зующих функций сохранившихся естественных лесов, находящихся в настоящее время в состоянии дигрессии.

Долинные дубравы р. Кубань длительное время не были вовлечены в сферу научных исследований региона. Отсутствие научно-обоснованных рекомендаций отрицательно сказалось на организации и результатах ведения хозяйства в этих лесах.

Цель и задачи исследований. Изучить состояние, продукционный и возобновительный потенциал долинных дубрав р. Кубань "1 разработать мероприятия по их восстановлению.

Научная новизна. Впервые получены количественные данные, характеризующие структуру, состояние, рост и продуктивность порослевых дубрав района исследований , пропускание лучистой энергии пологом растительного сообщества, возобновительный процесс.

Проанализированы естественные и антропогенные факторы, влияющие на генезис лесов и их современное состояние: аномальные климатические явления, инвазии филлофагов и болезни, эмиссии промышленных выбросов, трансформация лесорастительных условий в связи с изменением гидрологического режима рек, лесопользование.

Обоснованы целевые функции лесов , рассчитана их потенциальная продуктивность, определена структура целевых насаждений и разработана технология их создания .

Личный вклад автора. Автором разработана программа и методика исследований, осуществлен сбор полевого материала, выполнена его компьютерная обработка и анализ, подготовлены рекомендации по восстановлению расстроенных дубовых насаждений.

Практическая ценность и реализация рекомендаций. Результаты исследований и разработанные рекомендации позволяют на экологической основе осуществлять восстановление высокопродуктивных дубрав взамен распадающихся порослевых насаждений. Реализация

предложений автора осуществлена в лесхозах Краснодарского управления лесами на площади 560 га.

Апробация работы. Основные положения и выводы диссертации докладывались на научно-практической конференции "Актуальные вопросы изучения экосистемы бассейна Кубани" (г. Краснодар, 1988 год), совещании специалистов лесного хозяйства и выездного Ученого совета ВНИИЛМ по теме: " Организация ведения лесного хозяйства в дубравах"( г. Чебоксары, 1989 год), региональной научной конференции "Современные проблемы экологии'Ч''. Анапа, 1996 год), заседаниях кафедры лесоводства лесохозяйствснного факультета Новочеркасской государственной мелиоративной академии и НТС Краснодарского управления лесами.

На защигу выносятся следующие положения:

- анализ состояния и прогноз последствий естественного развития долинных дубрав р. Кубань;

- оценка антропогенных факторов, определяющих лесоводствен-но-биологическне особенности роста и развития дубовых насаждений;

- мероприятия по их восстановлению.

Объем работы и публикации. Диссертационная работа выполнена на 133 страницах машинописного текста, иллюстрированна 13 рисунками, 26 таблицами и состоит из введения, пяти глав, выводов и предложений производству. Библиография включает 219 наименований, в том числе 8 публикаций иностранных авторов. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ.

СОДЕРЖАНИЕ РА БОТЫ

Введение. Дается обоснование актуальности проблемы и формулируются задачи исследований.

Глава I. Программа, методика и объекты исследований, объем экспериментальных работ.

Программа исследований предусматривала:

1. Изучение природных условий района исследований.

2. Изучение лесоводственно-биологических особенностей и состояния дубрав естественного происхождения.

3. Анализ влияния естественных и антропогенных факторов на генезис лесов и их современное состояние.

4. Разработку мероприятий по восстановлению расстроенных, распадающихся насаждений.

Для реализации поставленных задач приняты следующие методические решения. Общая характеристика района исследований дана на основе анализа литературных источников, проектных и фондовых материалов, характеризующих климат, геоморфологию, поч-

вы, растительность и хозяйственную деятельность на этой территории. Гидрологический режим рек изучался по результатам наблюдений, выполненных на постах государственной гидрометрической сети. Для характеристики почвенного покрова также использованы материалы обследований, выполненных почвенно-химической лабораторией Краснодарского управления лесами за последние тридцать лет и описания почвенных разрезов на экспериментальных объектах, осуществленные автором.

Для изучения лесоводственно-биологических особенностей насаждений были заложены пробные площади по общепринятой методике (ОСТ 56-69-83). Кроме стандартных измерений на пробных площадях велся перечет деревьев по четырем классам состояния (здоровые, ослабленные, усыхающие, усохшие), закладывались тран-секты шириной 10 метров, на которых проводилось картирование проекций крон в масштабе 1:200, измерялась их протяженность и высота деревьев. Возрастным буравом отбирались керны древесины для анализа радиального прироста за последние 10 лет, а на части пробных площадей за 40 - 45 лет.

Генерация порослевых древостоев определялась по методике С. С. Пятницкого и В. Г. Ступникова ( 1963).

Изучение лесовосстановительных процессов проводилось в соответствии с методическими указаниями A.B. Побединского ( 1966).

Травянистая растительность описывалась по методике A.A. Корчагина и Е.М. Лавренко (1964).

Режим освещенности под пологом леса изучался, в соответствии с методическими указаниями В. А. Алексеева ( 1975). Замеры выполнялись в 9, 13, 17 часов летнего времени в условиях ясного неба при стационарном и квазистационарном приходе солнечной радиации. Вычислялся коэффициент пропускания лучистой энергии пологом растительного сообщества (Tq%).

В наиболее напряженный, в отношении водного баланса территории, период года ( в августе) отбирались образцы для определения общих и доступных для растений запасов влаги в почве по стандартным методикам.

Уровень грунтовых вод определяли в скважинах в течение вегетационного периода с мая по сентябрь.

Результаты наблюдений обработаны с использованием компьютерных технологий ( программные пакеты Access 2.0 и Excell 5.0 for Windows, Statgraphics 3.0, Simple Formula 1.6 ).

Анализы почвенных образцов выполнены в почвенно-химической лаборатории Краснодарского управления лесами.

Экспериментальные объекты подобраны в естественных долинных дубравах лесхозов Краснодарского управления лесами и Комитета по лесу Республики Адыгея.

Объем выполненных экспериментальных работ составил: заложено пробных площадей - 42, отобрано 128 почвенных образцов для проведения анализов механического состава почв и обеспеченности элементами питания , для определения водно-физических свойств почв - 656. Керны радиального прироста взяты у 1956 деревьев.

Глава II. Природные условия района исследований. Район исследований занимает долину и пойму р. Кубань в среднем ее течении, а также долины и поймы ее главных левобережных притоков - рек Уруп, Лаба, Белая в пределах Закубанской равнинны.

Согласно схеме геоморфологического районирования СевероЗападного Кавказа И. Н. Сафронова (1969) правобережье Кубани отнесено к лессовым эрозионно-аккумулятивным равнинам, а левобережье к наклонным аллювиально-террасовым равнинам. Современные поймы и древние террасы рек сложены песчано-галечными отложениями мощностью от 1,5 до 12 метров.

При продвижении с запада на восток среднегодовая температура в районе исследований снижается с + 10,7 до +9,9 °С, несколько сокращается продолжительность вегетационного периода ( с 243 до 233 дней) и среднегодовое количество осадков (с 566 мм до 551 мм). Район относится к зоне умеренного увлажнения, коэффициент увлажнения Д.И. Шашко составляет 0,30 - 0,40.

Почвенный покров представляет довольно пестрое сочетание типов и разновидностей, отличающихся различными физико-химическими свойствами. Это обусловлено главной особенностью почвообразования - развитием поемных и аллювиальных процессов. Дубравы, являющиеся объектом наших исследований, расположены преимущественно на первой надпойменной террасе, но иногда выходят и в пойменную часть речной долины. Они приурочены к двум типам почв: аллювиально-луговым и лугово-черноземовидным. Эти почвы обладают хорошими водно-физическими свойствами, и высокой обеспеченностью элементами питания.

Долину Кубани, занятую остатками естественных лесов , сопровождает по правому берегу степь, преобразованная в агроландшафт, а по левому берегу лесостепь с предгорными широколиственными лесами.

Источниками питания р. Кубань служат атмосферные осадки, подземные воды и ледники. Характер питания реки определяет значительные колебания расходов воды в течение года. Прослеживается цикличность изменений гидрометрических показателей по годам.

В 1948 году был введен в действие Невинномысский канал, что привело к снижению среднемесячных расходов воды реки в мае -сентябре. После ввода в эксплуатацию в 1967 году Большого Ставропольского канала сток реки изменился еще более значительно. Сокращение среднемесячных расходов воды.по сравнению с периодом до начала гидротехнического строительства-составило возле г. Армавира в мае 28,7%, июне - 34,2%, июле - 38,3%, августе - 33,3%, сентябре -55%. Среднегодовые расходы воды уменьшились на 25,6%.

Водосборный бассейн р. Кубань '.'включает притоки ( Лаба, Уруп), гидрологический режим которых определен естественными факторами. В этой связи представляется возможным сравнить состояние долинных лесов в условиях сократившегося стока р. Кубань и неизменного стока ее притоков.

Глава III. Лесоводственно-биологнческие особенности долинных дубрав р.Кубань. Обшая площадь земель лесного фонда, расположенных в долине реки Кубани и ее основных притоков - Лабы, Белой, Урупа в пределах Закубанской- равнины составляет около 60 тыс. га, в том числе покрытая лесом свыше 84%. Основной формацией лесов являются дубравы, которые с учетом происшедшей смены пород должны занимать не менее 46% покрытых лесом земель.

Распределение насаждений по возрастным группам неравномерное, преобладают древостой в возрасте 40 - 50 лет . Это указывает на то, что леса подверглись интенсивной эксплуатации, при которой не соблюдался принцип неистощительности и непрерывности лесопользования. Средний запас низкоствольных дубрав составляет 124 м3 / га, средняя полнота 0,56, класс бонитета - III.

Согласно схеме лесохозяйственных районов, разработанной НИИгорлесэкол (1986), эти леса отнесены к Северо-Кавказской области, Кубанскому округу, Западному району, Прикубанскому равнинному и Закубанскому равнинному подрайонам.

Для них характерны две группы коренных типов леса: свежие пойменные дубняки дуба черешчатого, расположенные на надпойменных террасах , и влажные пойменные дубняки дуба черешчатого, занимающие центральную часть поймы.

На всех экспериментальных объектах, при закладке которых основным критерием являлась модальность насаждений, древостой оказались сложными по составу. Основными породами лесообразо-вателями являются дуб черешчатый, ясень обыкновенный, клен полевой. Иногда встречается дуб Гартвиса. Доля участия дуба черешчатого в составе насаждений меняется в довольно широких пределах. Во влажных дубравах она составляет в среднем 5,9 единицы, в свежих дубравах - 3,9 единицы. Дисперсионный анализ показал,

что эти различия несущественны ( Рфакт = 3,48, Б «ор. = 4, 41, Рфакг Н пгор ). На состав насаждений большое влияние оказали бессистемные рубки. В настоящее время нет насаждений со структурой, не нарушенной рубками. В обеих группах типов леса древостой одноярусные. Во влажных условиях дуб отстает вроете от ясеня.

Динамика накопления массы у дуба выше, чем у ясеня на 28 - 33%. Средний диаметр клена составляет 56 - 58 % от диаметра дуба. Различия по диаметру для каждой древесной породы несущественны независимо от лесорастительных условий.

Насаждения относятся ко второму ( третьему) и выше порослевым поколениям. На части площадей лесного фонда они имеют первую генерацию.

Древесный полог изрежен длительными бессистемными рубками. Размещение порослевых гнезд неравномерное. Под пологом дре-востоев обильно разрастаются подлесочные породы : боярышник, бирючина, бересклет, свидина, кизил.

Порослевые долинные дубравы р. Кубань значительно уступают по таксационным характеристикам порослевым насаждениям предгорных лесов Северо-Западного Кавказа, а также древостоям ЦЧО России, Украины и Молдавии.

Дисперсионный анализ показал, что состояние деревьев дуба черешчатого существенно хуже, чем сопутствующих пород, как в условиях сократившегося стока р. Кубань, так и неизменного стока ее притоков. Удельный вес здоровых деревьев дуба черешчатого составляет 2,0 - 3,4 %, ясеня обыкновенного 26,2 - 74,5%, клена полевого 22,6 - 68,9 %. Преобладают деревья дуба с признаками ослабления, их 50,5 - 86,0 % от общего числа.

Установлено, что состояние деревьев дуба в условиях сократившегося стока р. Кубань в свежих дубравах значительно хуже, - чем во влажных. В первых доля ослабленных деревьев ниже, чем во вторых на 33%, в тоже время усыхающих больше на 26,7% , а усохших - на 7,4 %.

Дисперсионный анализ не выявил различий в состоянии дубрав в условиях сократившегося, в связи с забором воды на ирригацию, стока р.Кубань и стока р.Уруп, оставшегося неизменным (табл. 1 ).

Оценка состояния дубрав в долинах рек Уруп и Лаба , гидрологический режим которых не подвергся антропогенной трансформации, дала близкие количественные результаты.

Известно, что радиальный прирост древостп' являек-я об 1,0,-тнвным показателем реализации потенциала лесорастительных уело-

Таблица 1

Оценка состояния долинных дубрав в условиях сократившегося стока р. Кубань и неизменного стока р. Уруп (влажные дубравы)

Порода Класс состояния Средний % числа стволов от общегс их количества Рфакт Рзнач. Нкри'1.

Кубань Уруп

Дуб Здоровые 2.8 3.4 0.051 0.824 4.66

черешч. Ослабленные 83.8 86.0 0.178 0.679 4.66

Усыхающие 8.1 9.2 0.083 0.777 4.66

Усохшие 5.3 1.4 1.320 0.270 4.66

вий, наиболее информативным источником реакции деревьев на изменения условий внешней среды. В структуре, химическом составе и размерах годичных колец фиксируются изменения, происходящие в жизни леса.

Дисперсионный анализ показал, что различия величин радиального прироста в возрасте от 11 до 40 лет несущественны. В дальнейшем происходит его резкое падение, что, по-видимому, связано с ранним затуханием физиологических процессов.

Радиальный прирост долинных дубрав р. Кубань на 20 - 30 % ниже, чем в порослевых насаждениях некоторых других регионов, где лесорастительные условия менее благоприятны, чем в районе исследований. Во влажных дубравах он аппроксимируется уравнением:

у=лЦ,1482 Ьп(Х)+16,956 г = - 0, 873 ± 0,006 ,

где, у - годичный радиальный приростами); х - возраст насаждения (лет).

Процесс естественного возобновления обеспечивает постоянство существования леса и является важным показателем устойчивости его жизнедеятельности. Успешность возобновления дуба определяется рядом факторов, важнейшими из них являются: климатические ( освещенность, температура воздуха, осадки, ветер), почвенные

( тепловой режим, влажность, химизм почвы), биологические (межвидовая конкуренция, животные, грибы и т.п.).

Наблюдения за плодоношением дубрав осуществлялись на экспериментальных объектах с 1981 по 1996 год. За этот период дуб плодоносил лишь дважды (в 1984 и 1991 годах), урожай составлял 1 балл по шкале Каппера. Незначительное количество самосева появлялось на опушках отдельных насаждений после очень слабых урожаев желудей, однако этот самосев погибал от повреждений мучнистой росой. Длительное отсутствие плодоношения долинных дубрав указывает на их неудовлетворительное физиологическое состояние.

Исследования показали, что естественный возобновительный процесс идет неудовлетворительно (табл.2).

Таблица 2

Естественное возобновление под пологом леса в свежих и влажных долинных дубравах р. Кубань

Древесная порода

Самосев (тыс.шт на 1 га)

Подрост ( тыс. шт. / га)

до 0,5 м

0,5- 1,5 м

более 1,5

Дуб черешчатый -

Ясень обыкновенный 2,6

Клен полевой 1.4 гз

Дуб черешчатый 0, 3

Ясень обыкновенный 2.3

Клен полевой 1.4

Свежие дубравы

1,7 0,4

1,5 0,2 Влажные дубравы

1.2 0.3

0.7 0.5

0,2

А1

В обеих группах типов леса возобновление происходит за счет сопутствующих пород. Причиной этого является потеря дубом репродуктивной способности и особенности светового режима насаждений.

Между коэффициентом пропускания излучения пологом растительного сообщества ( Тч) и количеством самосева ясеня обыкновенного существует линейная корреляция ( г = 0,49). Для подроста ясеня линейная корреляция очень слабая.

Для самосева клена выявлена обратная корреляционная зависимость (г = - 0,62). Для подроста клена высотой до 0,5м корреляция средней тесноты, а для более крупного - очень слабая.

Глава IV. Влияние естественных и антропогенных факторов на генезис и состояние лесов. Процесс эндоэкогенеза, как наиболее распространенная форма аутогенных сукцессии, ведет к повышению стабильности растительного сообщества, нарастанию запаса биомассы, увеличению разнообразия жизненных форм, формированию ценопо-пуляций нормального типа. Состояние динамического равновесия позволяет лесным экосистемам существовать неопределенно долго на конкретной территории , при неизменных внешних условиях.

Анализ лесоводственно-биологических особенностей долинных дубрав свидетельствует, что они утратили способность к саморегуляции. Идет вторичная сукцессия, которая с точки зрения практического лесоводства может быть квалифицирована, как распад и хозяйственная деградация лесов. Оценка влияния естественных и антропогенных факторов на этот процесс включала: аномальные климатические явления, ивазии филлофагов и болезни, эмиссии промышленных выбросов, антропогенную трансформацию лесорас-тительных условий в связи с изменением гидрологического режима рек, лесопользование.

Известно, что климатические аномалии вызывают резкие изменения в физиологических процессах растений. В том случае, когда параметры факторов среды выходят за пределы толерантности, растительный организм не способен существовать.

Аномальные климатические явления на Кубани систематизированы и обобщены Г.А. Галкиным ( 1989). Предельный возраст долинных дубрав р. Кубань около 60 лет, климатические аномалии за период их роста наблюдались неоднократно (засухи 1972 и 1975 годов, экстремально холодная зима 1953/1954 годов , с понижением температуры до - 32°С).

Оценивая в целом влияние аномальных климатических явлений на состояние дубрав, можно констатировать, что они не привели к внезапной катастрофической гибели насаждений, но способствовали ухудшению их физиологического состояния наряду с другими естественными и антропогенными причинами. Этот вывод подтверждает анализ радиального прироста древостоев, падение которого происходило постепенно.

С климатическими колебаниями связаны периодические инвазии листогрызущих насекомых. Дефолиации вызывают нарушение процессов фотосинтеза и водного обмена, что ведет к значительному падению прироста деревьев. Массовые размножения вредных насекомых происходили в Краснодарского крае и Республике Адыгея в 1950 - 1952, 1957 - 1959, 1961 - 1964, 1966 -1967, 1971 - 1974, 1983 -1984 годах.

Главными филлофагами в долинных дубравах р. Кубань являются зеленая дубовая листовертка, непарный шелкопряд, зимняя пяденица, боярышниковая листовертка, златогузка. Инвазии филлофагов оказали определенное влияние на ухудшение состояния насаждений. Однако, они также не были ведущим фактором, определившим современное состояние лесов.

Эмиссии промышленных выбросов рассматриваются в последнее время в качестве одной из основных причин, вызывающих гибель лесов в странах Европы. Основным источником загрязнения атмосферного воздуха в Краснодарском крае является автотранспорт, дающий 946,7 тыс.т или 87,8 % от валового объема выбросов. Отрицательного влияния промышленных выбросов на состояние долинных дубрав р. Кубань не наблюдается.

Несмотря на то, что сток р. Кубань существенно сократился после ввода в эксплуатацию водопотребляющих систем, условия для ле-совыращивания остаются благоприятными, поэтому положение о необратимой катастрофической трасформации лесорастительных условий в долине р. Кубань не может быть принято в качестве универсального объяснения дигресии лесов. Исследованиями установлено:

- состояние дубрав является неудовлетворительным не только в пойме реки Кубани, но и на надпойменных террасах речной долины, являющихся их преимущественным местоположением , где исключено влияние паводков на процессы, происходящие в почво - грунтах;

- дубравы имеют четко выраженные признаки дигрессии и на притоках реки Кубани - реках Уруп и Лаба, гидрологический режим которых не был изменен гидротехническим строительством;

- результаты изучение почв на экспериментальных объектах указывают, что процессы засоления отсутствуют, а грунтовые воды пресные или в очень слабой степени минерализованы, однако состояние насаждений неудовлетворительное;

- глубина залегания грунтовых вод в пойме р. Кубани составляет 1,6 - 2,6 метра, то есть они находятся на глубине, обеспечивающей подпитку ризосферы за счет капиллярного поднятия влаги в течение вегетационного периода, даже в условиях сократившегося стока реки после ввода в эксплуатацию водопотребляющих систем.

Нерегламентированное лесопользование является мощнейшим фактором, оказывающим влияние на лесные экосистемы. Долинные дубравы р. Кубань издавна привлекали людей в качестве источника древесины и других ресурсов.

В XX столетии воздействие человека на эти леса резко возросло. В конце 20-х - начале 30-х годов они были повсеместно пройдены

сплошными или приисковыми рубками. По учету 1938 года средние запасы приспевающих, спелых и перестойных насаждений составляли лишь 85 м3 на I га, при соответствии лесорастительных условий I - 1а классам бонитета.

Анализ лесоустроительной информации за последние тридцать лет и наши исследования показывают, что' ухудшение состояния лесов нельзя рассматривать как внезапную катастрофу. Этот процесс был долговременным и постепенным.

Есть основания утверждать, что популяционно-онтогенетические особенности дубрав являются определяющими для объяснения их современного состояния. Все они имеют порослевое происхождение и начали формироваться на верхнем пределе возраста порослевой возобновительной спелости дуба, при многократных рубках.

Теоретические аспекты роста и развития подобных порослевых древостоев освещены в работах В. О. Казаряна , Л. Б. Махатадзе . и др.( 1955, 1955, 1969, 1974, 1972). Развитая в них концепция корне-листовой корреляции позволяет объяснить природу явлений, происходящих в лесах, являющихся объектом наших исследований.

Рекреационное лесопользование в лесах района исследований слабо развито и не оказывает существенного влияния на их состояние.

Глава У. Меры по восстановлению долинных дубрав.

Лесные экосистемы являются основой природного комплекса Кубани. С их состоянием в значительной мере связана экологическая безопасность региона. Хозяйство в долинных дубравах должно в перспективе обеспечить решение следующих социально - экономических задач:

- улучшение состояния окружающей среды за счет средообра-зующих свойств лесов (гидрологических, почвозащитных, санитарно-гигиенических, климатообразующих);

- создание новых рекреационных зон в районах с развитой хозяйственной инфраструктурой и напряженной экологической ситуацией.

Реализация целевых функции лесой тесно связана с проблемен"! повышения их качественной продуктивности, управление которой включает климатический, эдафический, фитоценотнческий и физиолого-биохимический уровни.

Для оценки климатических факторов, влияющих на продуктивность лесов, нами использован методический подход, основанный на взаимосвязи бноклиматического потенциала Д.И. Шашко (1969) с приростом фнтомассы. Рассчитана величина бноклиматического

потенциала (БКП) равная 2,72 - 3,57, что соответствует высокому и очень высокому уровню продуктивности лесов .

Эдафический уровень включает факторы, определяющие потен-циильмое плодородие почв: валовые запасы питательных веществ, водный, воздушный и тепловой режимы. Почвы района исследований обладают хорошими водно-физическими свойствами и достаточно высокой обеспеченностью элементами питания.

Меры лесоводственного ухода ( рубки ухода, санитарные рубки, рубки переформирования) уже не позволяют обеспечить улучшение состояния распадающихся лесов. В условиях отсутствия плодоношения дубрав содействие естественному возобновлению леса не эффективно. Управление качественной продуктивностью лесов на фитоценотическом уровне может быть осуществлено только путем искусственного лесовосстановления.

Расчет потенциальной продуктивности дубрав в районе исследований по методике К,Б. Лосицкого и В.С.Чуенкова ( 1980) показал, . что- потенциальный годичный прирост по запасу на корню составляет 6,4 - 7,2 м3 / га , в возрасте 100 лет насаждения должны иметь запас стволовой древесины 640- 720 м3 / га.

Исследования, проведенные в различных регионах, показывают, что вопрос о составе лесных культур дуба решается однозначно в пользу смешанных насаждений. Известно, что потенциальная эффективность смешанных культур может реализоваться при условии правильного выбора ассортимента сопутствующих дубу пород, своевременного регулирования взаимоотношений дуба с этими породами с помощью рубок ухода.

Традиционными спутниками дуба являются ясень и клен. В степных и лесостепных условиях юга России В.В. Ильиным ( 198Г) доказана антагонистичность взаимоотношений дуба черешчатого и ясеня обыкновенного в лесных культурах. В более благоприятных условиях речных долин и пойм Кубани она будет усиливаться, вследствие биоэкологических особенностей ясеня обыкновенного. Таким образом, оптимальной сопутствующей дубу породой в долинных лесах Кубани является клен остролистный. Исследованиями Н.П. Калиниченко ( 1959) установлено, что дуб с кленом остролистным при совместном произрастании формируют устойчивые продуктивные насаждения на юге России.

Разработанная нами технологическая схема восстановления рападающихся дубрав имеет бесспорное преимущество перед производственным вариантом, который включает значительную долю ручного труда. Она обеспечивает создание оптимальных условий для

роста и развития растений, способствует накоплению и сохранению влаги в почве, уничтожения сорной растительности. Технологическая схема опробована и внедрена в Армавирском и Кропоткинском лесхозах Краснодарского управления лесами на площади 126 га. В предгорных дубравах Краснодарского края под непосредственным руководством автора она применялась в 1984 - 1994 годах на площади 450 - 500 га ежегодно.

Подготовке почвы предшествуют узкополосные рубки с шириной лесосеки 50 м. Срок примыкания лесосек определен продолжительностью периода смыкания лесных культур.

Технологическая схема искусственного восстановления дубрав Тип условий местопроизрастания : Дг, Дз . Почвы: лугово-черноземовидные, аллювиально-луговые. Категория лесокультурной площади: свежие вырубки с количеством пней 600 - 800 шт. на 1 га.

Схема смешения пород: чистыми рядами - дуб черешчатый, клен остролистный

Размещение: между рядами - 3,0 м; между растениями в ряду 0,75 м

№ Технологические операции Состав агрегата

п/п и их параметры Трактор Орудие

1 Раскорчевка пней на полосах

шириной 1,5 м с одновремен- . Т-130 МП-8А

ной расчисткой технологи-

ческих коридоров

2 Обработка почвы ЛХТ-55 (ДТ- 75) ПДМ-1,7 ПЛД-1,7

3 Предпосадочная обработка ЛХТ-55 КДС- 1,8

полос ЛХТ-55 ФЛУ- 0.8

4 Подвозка посадочного

материала ГАЗ-66-01

5 Прикопка сеянцев и подготовка их к посадке

6 Посадка сеянцев с оправкой

после посадки ЛХТ-55 МЛУ-1

7 Пятикратный уход в течение ЛХТ-55 КДС-1,8

вегетационного периода ( ДТ-75) (КЛБ-1,7)

8 Пятикратная ручная прополка в защитных зонах шириной 40 см

В последующие годы проводится агротехнический уход до смыкания крон в рядах и междурядьях. К возрасту технической спелости рубками ухода формируются насаждения с участием в их составе 70% дуба и 30% сопутствующих пород. Производственный опыт подтверждает возможность создания высокопродуктивных дубовых лесов в долине р. Кубань. По данным, полученным в результате анализа массовой лесоустроительной информации, средневозрастные лесные культуры имеют средний запас стволовой древесины 191 м31 га и средний прирост 4,2 м3/ га, который превышает этот показатель в дубравах Краснодарского края на 61 %.

Экономическая эффективность мероприятий по замене распадающихся порослевых насаждений высокоствольными дубравами, составляет 138,8 млн. рублей на 1 гектар, без учета дополнительного эффекта от рекреационного лесопользования и средообразующего воздействия лесов .

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

По результатам исследований сделаны следующие выводы:

1. Долинные дубравы Кубани находятся в состоянии дигресии, их характерными особенностями являются:

упрощенная структура фитоценозов и малое количество видов растений, входящих в их состав;

порослевое происхождение древостоев, кривизна и сбежистость стволов, низкий класс товарности, изреженность древесного полога;

четкое проявление внешних признаков нарушения физиологических процессов в насаждениях ( изменение размеров и окраски листьев, "водяные побеги " дуба, усыхание ветвей и крон);

потеря генеративной способности - редкое и слабое плодоношение, отсутствие достаточного количества самосева и подроста под пологом насаждений.

2. Продуктивность лесов не соответствует высокому лесорасти-тельному потенциалу территории, а их состояние не позволяет эффективно выполнять средообразующие функции в условиях высокой напряженности экологической ситуации .

3. В долинных дубравах р.Кубань идет вторичная сукцессия естественной растительности. На площади, составляющей около 50% формации дубрав, уже образовались порослевые ясенники и древес-но-кустарииковые заросли.

4. Состояние деревьев дуба черешчатого значительно хуже, чем сопутствующих пород - ясеня обыкновенного и клена полевого. В одной и той же группе типов леса показатели состояния насаждений близки как в пойме и долине реки Кубани, гидрологический режим которой существенно изменился с конца 40-х годов в связи с гидротехническим строительством , так и на ее левобережных притоках - Лабе и Урупе, где его колебания имеют естественный характер. В свежих дубравах состояние древостоев хуже, чем во влажных.

5. Процесс распада лесов происходил постепенно и вызван комплексом естественных и антропогенных факторов. Основной причиной гибели дубрав является нерациональное лесопользование, при котором образовались порослевые древостой , имеющие необратимые нарушения физиологических процессов. Природные факторы ( климатические аномалии, ивазни филлофагов) являлись своего рода фоном, на котором происходило антропогенное разрушение лесных экосистем.

6. Меры лесоиодственного ухода не позволяют добиться улучшения состояния лесов, а их низкая хозяйственная ценность делает нецелесообразным дальнейшее ведение порослевого хозяйства. Восстановление дубрав возможно только искусственным путем.

7. Несмотря на сокращение стока, имеются благоприятные экологические условия для выращивание высокопродуктивных лесов в долине р. Кубань, а также на ее левобережных притоках.

8. Искусственные леса, создаваемые в районе исследований , будут выполнять преимущественно средообраэующие функции, что вызвано особенностями экологической ситуации.

9. Лесные культуры должны быть приближены по структуре к естественным растительным сообществам. К возрасту технической спелости необходимо формировать насаждения с участием в их составе 70% дуба черешчатого и 30% сопутствующих пород.

По теме диссертации опубликованы следующие работы :

1. Состояние дубрав Средней Кубани и их восстановление // Актуальные вопросы изучения экосистемы бассейна Кубани: Тез. докл. научно- практической конф. 16-17 декабря 1988 года. - Краснодар, 1988. -ч. 1.-е. 66-68.

2. Улучшение состояния дубрав Средней Кубани // Сб. научн. тр.

Экологические проблемы горных лесов Северного Кавказа. /ВНИИЛМ. -М. -1990,- с. 92 - 95.

3. Восстановление средообразующих функций дубрав Средней Кубани. // Современные проблемы экологии: Тез. докл. региональной научн. конф. 8-12 сентября 1996 г. - Краснодар-Анапа, 1996. -ч .1, с.76 - 77.

4. Технология восстановления долинных дубрав Кубани / Краснодарский ЦНТИ/ ИЛ № 188 - 97. - 2 с.

5. Комплексная оценка состояния долинных дубрав р. Кубань и меры по их улучшению / Краснодарский ЦНТИ/ ИЛ № 189- 97. - 2 с.