Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Формирование высокопродуктивных насаждений на мелиорированных торфяных почвах

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

Автореферат диссертации по теме "Формирование высокопродуктивных насаждений на мелиорированных торфяных почвах"

2 4 ОЕВ 1397

БРЯНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНОЛОГНЧЕСКАЯ

АКАДЕМИЯ'

Не праве* рухо[-"'|ся УДК 630 х 335.1

ШАРАГ Егор Игнатьевнч

ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ НАСАЖДЕНИЙ НА МЕЛИОРИРОВАННЫХ ТОРФЯНЫХ ПОЧВАХ

06.03.03,- "Лесоведениеи лесоводство, лесные пожары и борьба с ними"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Брянск -1997

¿6Б\ № 1

Работа выполнена в Институте леса Академии наук Беларуси

Научный руководитель: академик РСХИ, академик АН Беларуси, доктор с.-х. наук Ипатьев В.А.

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйствмшых наук, профессор Васильев ,М.Е.

кандидат биологических паук, доцент Рий В.Г.

Ведущее предприятие:

Западное лесоустроительное предприятие

Зашита состоится ^б» 199 ^"гГ '

в 1 У часов на заседании диссертационного совета в Брянской государственной инженерно-технологической академии по адресу: 241037, г.Брянск, ул. Станке Димитрова, д.З

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке БГИТА

Автореферат разослан »99^гГ

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

ШошинВ.И.

05ШЛЯ ЙАРЛКГЕРИСтеяД iPASOTir

i туи 'ir >.— н жсгюдомжяП csezyer ta того, 'tro »«я, прЬторзетжт»} на Mi "j »• i • < •« no сзоеЯ продуктивности не з пэяяоИ мере сооткяп'зк»

IÍX ЛОТепЦН&ЯШОЫу пяодорслк». Полек pi1.1f.4UX путей лошатгняя rrpO/yíCT.ffüOCT!» гга* яесоп предегаяяяст ссбо9

«вне лесного хозяйства » соьре.иенгшх зкокошпзеяя углов:«:.* р?спу5г;::ет.

Шяъ рфепц я заядчц ||;гсдгп?%»;»уиТ. Оскоспой но обосяокптых критериез снСора объектов гплролесоммп:сраюш н р^тшых пр«й* ложсенян

ПО ОПТШлиЗПиШ* ВОЛ—ОГО И ШШ'СЕСГО í'.;c"tfVÜCpJ!p0133M.ЕЬПС ТС:''"]"*

turre, которые окажут позитивное шшште на позькзвпие r.pM¡y»rresnt«№ щкиеря-сгающпх на тк лесных пнсзжпекяЗ.

С учетом иосткшввдгой иеап сгзредглгни следугаам ззгячя ксдакдагзкаЗ:

-угочтнь к юкядашт* типологию мелиорированных «иных jw» в яркредк» - экологически* уа-оаязх Беларуси с учетом позможяогти виравякаияя «а них гксо-колродуепгсных дрсяостоев;

-уетднезить зашкюярвеет tmfeacmsi осиоспых гкзфтякппг фгстороэ; о:.т;:о-яеляоодк прояукпюиоеггь тсзжляпвА под втистем щзромежюрвдгсг,

- уггапошпь рсгльпу:о веоеоодстеягаук» зффгктигяоегь пирэлгэошкез^гпии в леском фате республике;

- с5о«»эаагг> способы певдшгкия яродуклгагоети кетюдооптагевс весов na примере Беларуси н Ююяякягрздскзй оСизсю^РосвлГкяоЯ Фсдсроця::!.

Нзка<за;Ж!С!13. Впервые для Калшотпгрддсхой сблзет Россввсксй Федфадш а Беларуси прове/мпы иселедопгкиа эдсЗдачесгак фдаороз роста ярдаяямх рзстсквЯ с целыо формирования высохопродуклюиш лесов аз мггяернроеаяяых торфям-.« почзгх, позволившие сделать еригоотвиыгу» оценку госагодагмпноЯ зффеяепгдгкегл гияраяссомеяпорации яяя сбопх репюяоа. На ссисеашта этой озгшщ ¡квработаим дс-полпегшя к существующей TtraononpweKr'S кхюспфяяарт мслиорлдоаепвих я«ш* земель прпыетясльно к пр'лрид^о-кг.пмзтггкклг.! ушоавш Беларуси.

Вп^рзыз усг?л:"гг.гг;: ееличмшд клксплк^ня зггазез.

стоямкза счет их пшромеяяораиге! по всей территория Беларуси п дапо вхучисе сбое« ковежгз принципов фермкромяпя пмсскотфодукяпаья шш ваяаздшгаЯ ьгадио-pjipOOSHilbtX рсспубпихи.

Достоверность at-igoaon и роультатов лссасяаванпй. Диссертационная работа базируется на зкспсрнмепта.пыюм материале, полученном i¡a стационарных и экспедиционных объектах исследований па территории Беларуси и Калининградской области России, где заложено 4 гидрологических створа, И постоянных п свыше ¡00 временных пробных площадей.

Практическая ценность и реализация работы. Для условий Беларуси на типологической основе уточнена шкала лесоводственной эффективности мелиорированных лесой и впервые определены величины дополнительного накопления запаса мелиорированных насаждений в целом по республике.

Материалы исследований использованы при разработке "Схемы пгдролесоме-лпоратнзиих мероприятий в гослесфондв Беларуси" (Белорусский филиал "Сокашпролесхоз, 1990 г.), при разработке Методических рекомендаций по определению эффешюиош! осушения в лесах Беларуси (ПШМ, 1996 г.), при разработке Стратегического плана развития лесного хозяйства Беларуси и рамках Проекта развития лесного хозяйства республики, финансируемого с участием Всемирного Банка (Еглгселгс, 1936 г.).

ЛшшМШшл» Экспериментальный материал собран si обработан лично автором или при его нспостредсгвешюм участии при проведении просктно-нзыскателышх работ на объектах реконструкции гидралссомаляоративных систем в Беларуси и Калининградской области.

Апробдшм работы. Основные результата работы были доложены и обсуждены «а научно-технических конференциях о г.Кнришн Лешшградсг.ой области (ÍS92 г.), г.Кйлннлнградг (1593 г.), п.Сиверскои Ленинградской области (1994 г.), г.Новополоцке (1995 г.), г.Петрсзаводск» (1996 г.), г.Сапкт-ПетсрСургс (1996 г.).

Объем работы и публикации. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, иыиодоп н практических предложений, списка использованной лшературы и приложений. Работа изложена на 17Т страницах, проиллюстрирована 43 таблицами и 10

рисунками. По тепе диссертации опубликовано 9 работ.

• •

содержание работы I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

Проьедснный институтом "Белгипролес" в середине 80-х годоз анализ влиянии гидромелиорации на продуктивность лесов показал, что годичный прирост древесины с

! га мелиорированной лесной площади в республике увеличился на 3-5 мЗ и, согласно нашим расчетам, обеспечил за 25-петний период дополнительное накопление запаса в объеме около 8 млн. мЗ. Вместе с тем стремление к увеличению площади осушяемых гссов не позволяло приблизиться к тому эффекту, который может и должен быть получен при рациональном назначении лесов пол гидромелиорацию. Одной из основных причин недостаточной эффективности гидролесомелиорацни явилось включение, без должного на то научного обоснования, слабо реагирующих на улучшение водного режима низкобоя'ггстиых .сосновых насаждений на верховых болотах с мощным слоем очеса, -герштоных н долго'мошиых типов леса, высокобонитетных ольховых древоетсев, з результате чего из целом ряде мелиорированных объектов дополнительный прирост не превысил 0,5-1,0 мЗ\га.

В Беларуси к середине SQ-x годов было осушено около 170 тыс.га лесных земель и данный этап завершил охват гидромелиорацией еыдгленного для этой »дели лесного фонда Беларуси. Следующий этап определяют реконструктивные и ремонтные ряботы, целью которых является посстаиовлепиг и сохранение достигнутого гидролг-сокелиорацией леговсдствгннсго эффекта, утраченного полностью или в значительной степени по мере деформации и ктлхэд из строя различных элементов гидролесомглно-ративных систем. Обоснование, проектирование и выполнение этих работ требуют качественного улучшения из-за отсутсгаия основанной lía специально поставленных научных исследованиях нормативной баги. Поэтому одной из целевых задгч настоящей работы и является научнее обоскоэгние Еыбора обметов пшролесомелиорзцич именно для реконструкции систем с целью выращивания высокопродуктивных насаждений.

В Калининградской области в годы Второй мировой войны многие ггяроаесо-мелиоратнвные каналы были разрушены, что явилось причиной резкого снижения прироста мелиорированных дчеоз.

Восстановление и реконструкция гндролссомелиоратняиых систем здесь начеты в <50-а годы и к настоящему ремвди они выполнены на площади около 300 vuc.ra (Поляков А. Д., 1993).

Основополагающим фактором воздействия человека при гидролесомелиорации является водный режим почв, исследованию которого и разные годы были посвящены работы П.И.Жудры (19S6), АДДубаха (1944, 1915), ГДЭркпна (1934), Х.А.Писарькопа (1955), Н.И.Пьявченко (1973), Л.П.Смоляка (1960), С.Э.Вомперского (1972, 1975), Б.В.Бабикова (1970, 3232), ЕДСабо (1976), В.К.Константинова (1979, 1936) и др.

Ч ¡'з Я :

С.Э.Вомперский (1972) рекомендует норму осушения для лесных торфяных почв 40-б0см, отмечая при этом большую роль весеннего периода, к началу которого грунтовые воды должны быть понижены на 20-30 см. Б.В.Бабцков (1974) для условий Ленинградской области ь естественных сосновых древосгокх считает оптимальным понижением уровня грунтовых вод (УГВ) к 15 мая до 10-15 см, для лесных культур I класса возраста средневегетащюниый УГВ должен составлять 25-Зо см. В.Л.Ипатьев (1990) пришел к выводу, что максимальное продуктирование древесной массы на гид-роморфных почвах обеспечивается сниженном УГВ на 30-40 см по всему межканаль-ноыу пространству в начале периода вегетации.

Анализ литературных источников свидетельствует о том, что в пределах конкретного региона эффективность гидролесомелиорацин прежде »сего определяется фактором оптимизации водного режима почвы, затем следует потенциальное плодородие верхнего корнеобитаемого слоя торфа я его глубина, а замыкает перечень факторов характер мелиорированного древостоя (порода, состав, возраст), на качество которого можно воздействовать системой лесохозяйствгнных мероприятий. Несомненна зависимость эффективности гадролсеомелнорации от географического местонахождения объекта. -

В то же время для ряда регионов, в том числе и для Беларуси, имеется ряд задач теоретического и прикладного значения по обоснованию и реализации проблемы высокопродуктивного лесовыращивашш с учетом потенциальных возможностей почв и экономической целесообразности реконструкции и восстановления существующей гидролесомелиоративной сети с целью получения максимального эффекта с каждого гектара мелиорированной площади.

Прежде всего мы исходим из того, что в нынешних экономических уелвонях нецелесообразно расширение лесных площадей под гидромелиорацию, так как ¡о 230 тыс.га мелиорированных на сегодня лесов далеко не все их следует относить к потенциально эффективным не только с экономической, но и с экологической точки зрения. Во-вторых, в пределах выделенных перспеэтивных районов и групп объектов необходимо провести направленные исследования по установлению таких параметров сети, которые обеспечивают оптимизацию водного и питательного режимов по всему неж-канальному пространству. И третьей задачей является реальная оценка лесоводствеа-ной эффективности гвдролесомеяиорацни о целью формирования имешю высокопродуктивных н хозяйственно ценных дредостоев на мелиорированных торфяных почвах

республики с обязательным учетом накопленного вехового ог.ыта а К&линикграястой облэсти Российской Федерации.

2. пригодно-экологические условия

ГГ.П1Ш10В НССЛЕДОВЛППЙ

Анализ геоморфологических, климатических, почвенно-гилро.логическнх а яг-соводственных характеристик Беларуси и Калининградской области показывает следующее:

-лесные насаждения обоих регионов входят в подзону хвойно-широколпственных десоа;

- как для Беларуси, так и дзя КалинингргдсхоП области превышен:«; прихода влаги над расходом (за исключением территории Зедорусского Полесья) в основном определяет углопня процесса болотообразованит,

- среднесуточная температура воздуха в пер«оя вегетации л его срелнгме'-г.чг!« относительная влажность имеют весьма близкие показатели;

- общим является значительное преобладание чернооихояык древостою г;з кн-зшшых болотах Белорусского Полесья а Нсмансксй шямеюгастн Каяптшгр?де«эй области;

-как в Беларуси, так и в Калининградской области лесная площадь имеет значительную дрелируюмую сеть, -требующую ухода, проведения реконструктивных к ремонтных работ.

Приведенные данные свидетельствуют о возможном сопоставления результатов гпдролесомеаясрацмп двух регионов и использования их для решетя эаггч яо оысо-яспродуктизкому лесовыращпванню на торфяных почвах.

3. объекты iiметодика исследований

В соответствии с основной целевой установкой нашей работы по научному обоснованию пырашпзания высокопродуктивных лесных насаждений на мелиорированных торфяных почвах в Калининградской области Российской Федерации из территории Слаасхого леспромхоза и л Брестской области т территории Гаицввичскш* лесхозе Республики Беларусь в 1986 -1937 г.г. быки заложены гмлромессмеяиорггтв-иые стационары под названием соответственно "Славекий" и "Ганцевнчскнй".

Для охвата исследованиями мелиорированных лесных насаждений на мелкоза-лежиых верховых болотах в 1993 - 1994 г.г. было заявлено да» гидрологических стаора на терр!!тории I¡вьевского лесхоза Гродненской области.

В цепях уточнения основных показателей йодного и питательного режимов мелиорированных лесных насаждений и изучения их хода роста в эти годы были проведены экспедиционные исследования во всех гидролесомелибратшишх районах Белару-сн.

Стационар' "СлавекшГ плецадыо 373 га расположен в границах Полесской озер150-ледз!Ихозой низменности, имеет цеитралыге-ояиготрофный ход развития а представляет типичный торфяник прибалтийского типа, который характере» и дня северной часта Беларуси. Первичное осушение проведено в ¡912 - 1914 г.г. в опытных целях, з ¡956г. проведен ремонт и реконструкция сети. :

Стационар "ГанцевичскшТ заложен на олиготрофно-мезотрофном болоте, осушенном п ¡915 г. одиночным каналом под названием "Коритинскнй", который проложи по самым низким отметкам торфяной залежи i; одновременно пспопьзовглся для сплава леса.

Каждый стационар включал в себя от грек до восьми постоянных пробных площадей, расположенных с различной удаленностью от мелиоративного капала, го есть яра планировании эксперимента использован метод систематической выборка (Рубцов В.Г., Кннзс А.А., 1974). Для проведения комплексных гидролесомелиоративных исследований на стационаре "Ганцевичсшй" заложен один, "Славском" - три пшрологаче-ских crEopi, охватывающих различные типы торфяных почв, представленных сосновыми, еловыми и черноольховыми дрсвостоями от I до V классов бонитета. Уровни грунтовых еод замерялись в период вегетации подекадно с точностью до 1мм. Точность замеров за период исследований по всем скважинам колеблется в пределах 2,8 -8,7%.

Для физико-химической характеристики торфоа определяли ботанический состав, степень разложения, зольность, влажность и кислотность по общепринятым методикам (Аринушкииа Е.В., 1970., Бдинцов И.К., Забелло К.Л., 1979.). Всего выполнено болев 800 анализов торфа. При исследовании мелиорированных древоетоев использовались общепринятые в лесной таксации методы с учетом влияния на рост осушительной системы и давности осушения (Елпатьевскин М.М. и др., ¡970.),

Эффективность осушения древоетоев зз. сравнительно небольшой срок.осушения (15-20 лет) определялась по величине текущего радиального приросте, для чего на каж-

- о -

«

яоП пробной пяошади приростами бурзяом брилось пэ 3.5 кернов, что сбесяечпко 97й точность определения тдорииы годичных колец (Ентвинсудс Т.Т., 1964.).

Для ¡«учения холл естественного возобновления на учетных пяокаявх огтргег. лилось количество экземпляров подроста по группкм высот (Рубцов П.Г., Книга АЛ., 1931).

Обработка экспер»»«яш1М«>го материала велась с яепояьзоэаиием ЭВМ ЮМ-

486.

'4. осоеешгостн почпепггого ПЛОДОГОДН Л торфяных кочв к его динамикл ИОД влиянием осушения

Наши дачные свидетельствуют об идеитичаоето процессов торфообрззсвгниг я фзрмпрогеипа потенциального плодородия почвы под ольховыми ф:тоцепозгми а наследуемых регионах: образование почв происходит при грунтово-шпсрмм гппзннн и участии аллювиальных наносов, нередко сочетающихся с делювиальным камшом.

Б условиях Беларуси »шинные торфяники пеиелесоо(фазио обманкять з одлу группу. а следует выделить самостоятельную группу высокозолдедо твмших торфяников, занятых чердоольховыми древосгоями а поймах рек щи на скргбкгх крупных болотных массивов., где одновременно о грунтовый водным питянкен пглйс? место привнес минеральных частиц паводковыми водами.

Дня осушенного лесного фонда республики характерно розное сочетание участков с переходными видами торфа - иногда последние перекрываются слоем верховых торфов неболылой мощности, иногда - полностью сложены переходным:! епдаш* игл залегают слоем различной толщины ш низинных торфах, Общим для этих сочетаний является отсутсгаие значительных расхозкдений в потенциальном ялодорсяигг. Поэтому мы считаем необходимым объединить их в одну группу.

Для условий Беларуси характерны тага» меякозад&яиые (до 1.0 м) зерхозые, верхово-переходнме и верхово-июштые (при слое верхового торфа не более 15 см) типы залежи, которые по потенциальному плодородию близки ке;"цу собой н по предлагаемое нами уточненной классификации осушенных лесных зем-.-ль Беларуси (табл. 4.1.) они объединены в одну группу.

Предложенная уточненная кллгепфпкшга в целом согласуется с клйгеифпкапкг!! заболоченных и болотных лесов ШШьявченко (1963) п рядом регаонгльшж класса-

Таблица 4.

.1.

Гадрсяесшеяиерттшш кшссификщчя е&шешшхяееких земепь Беларуси

( ронягег Среят» сбсюхехгст«я!г ввказаказ торфа

Гяпи услияй Взкишда тана Эдафотоп. дз осу- поелг Пргобзаааювшв Згтяол», % ' Степень

кжговр«орагшшя "леса (со НДЛСркевту) езекм ©сугое-кия Ей®.! тср(рл разлонянга, % ¡¡Н

Дожтагешякг, А4; БЗ - С С-Н, 6 1,0 ЙязгеккЗ и

I. ЧфККЧЯО «Й9ПГОМ035Е5- ефггамнв ж кшврадоов гяэрвиффянж я сягбоаге- згршгоа» Б4-.СЗ-Е А4;В4-5 33; С 3 -Б П-0,6 В-П.7 1.0 5,0 древесно-ссоетгый ггреглаьй > 40-70" 20-30 4.0-5,5

аачкзх

П. Гфгрутебидз, «ежгвыг. •грзюеэ - '{шйяепжмз ка а) багатако, С5-0л(ч) В5-0я(ч) Ол СО -11,0 5.0 Дрпсаый 14-го 40-50 5.1-5.8

яизкжкх: а) ЕЫСОГЛШ&Е»! тсрфгх б) асригдьноззлымх терфЗХ прирученные б) прпручгЗкке тракгаые В4;В5-С С4; С5-Е В4; С5 - Б С-П.0 Е-1,6 Б -1,8 Ь.0 1а,0 1а,0 Осоковый п . шгйхцериезьЯ гаоипшй 4,2 = 8,3 15-45 3,7-4,6

Ш. Огсмяяя' я осоза:а - Осохрвыг, А5 - С С-У.4 1.0 Древгевь« а

сфапотыс иг перехчдаих в перехевю - ннгашает торфах ссокова сфагновая, 0мх050 траапои В5-Е AS.CS-В Е-1У,0 Б.У.З V» 10 дрегеска-грзшхные переходим? 4,3-5,9 25 43 3,1 -3,6

IV. Куггариячковы? и гзтаз£к>Р!я>ео - гфзгаогня на »•г.-жгаигашых ( до 1,0 н) Бахулышховыг А 5 -С С -1У,3 1,5 Дрееесио ефагаовис, дрсаесио 3,3-4,8 5-25 2,5-2,8

верхозых а верхоаз - оерехоаиых торфах ' . сфагксгке рерхсвые

У.СфатЕСвые, щряя&впйяа. • С -V?, IV,2 Дргяеггго

Ертнкао ■• сфагновые ка гаубеетх »с¡тгашх торфах' Сфапкшге А6-С сфагксгь» и ефатковые верховые и-г.« 5-20 2,2-2,6

" Торф со звачякяыаап! минеральными вртаеегмк.

фнхаций (М.М.ВяктеюкпЛ, 1973; Т.Н.КглустинскяАтТ.Т., 1973 н др.), атата«базируется на конкретны!« характеристиках верхнего 0,5 м слоя торфа на исследуемых с-5ь-ектах. В целях практического применения яри проехтнровмши предложенная клге«н фнкапия увязана с общепринятой в лесном хоэяйстге Беларуси ттата.пагигЯ И.ДЮркевнча (1980).

На основе разработанной уточненной классификации предложены опгачадыпг« варианты нспользовзниг. осушенных земель тсслесфонда рсспубянгй для ргаличиш типов условий местопроизрастания с целью выращивания высокопродуктивных х !!ых дрепостоев.

Чсрнично-донгомошно-сфопюяые хвойные насаждения на мннгряям.ых гигро-морфных и слабоогорфовэных (до 0,3м) почвах имеют высокий Солитет до осушсн'п и эффектпвт.'-лъ их мелиорации сравнительно невысокая. Основная цель гилролссоме-лморатнвнмх мероприятии я этих условиях профилактическая - предупрежден:!!: вторичного заболачивания из-за выход» осушительной сети из строя.

Ориентироваться па замену чериоольховых древосгссз хвойными на вмсско-зольных шнтшмх торфах считаем нецелесообразным, так »¡ах технолог«« содюга хвойпых насаждений дли пойменных лесов не разработана.

П« нашему мнению пекелесообразга тоске реконсгруш» гедрояесемеглсра-тквных систем на глубоких верховых болот. Низкое котенцпалыгог плодородие даггм при создании оптимального водно-воздушного режима не позволяет рмгечкпгвзть ия достижение высокого эффекта.

Таким образом, »ырзщпвание высокопродуктивных хсоЯных древостое» (елъ !-1а, сосна 1-Й классов бонитета) возможно па участках с переходким», псрховс-переходными и мелкозалежными (до 1,0м) серхояым» торфами. При таком вода.од? проведение пераоочереякоЗ рсконструютш н кагагталышго ремонта пщролсстасжо-репшкых систем «елесооЗрззяо лшвь на площади Е7 тыс.га или т оадшеяомх земель.'

5, ¡ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМА П1ГШШЯ ДРЕВЕСНЫХ

растений после гвдродесомелнорлщш

Общетехннчсгжне свойства торфа только в обгцих чертах характеризуют почвенное плодородие, поэтому в своих исследованиях мп попытались установить реммгко

1.2 -

запасы элементов питания в рамках предложенной уточненной классификации лесных осушенных земель и соотношения их валовых показателей и подвижны* форя.

В период вегетации при благоприятном водно-воздушном режиме почвы происходит бояез lüticHCHuiioe поглощение азота древесной растительностью (Ииагьеп D.A., i990.), поэтому изучение общих запасов элементов питания, по нашему мнению, целесообразно н правомерно проводить во впевегсгатэшшЯ период. Эту целесообразность подтверждает подученная довольно тесная связь запасов азота с зольностью (г» _ 0,7). Установлено незначительное убывание фосфора вглубь профиля почвы независимо от вида залежи. Аналогичное распределение по профилю почвы характерно и для калия, однако в низинных видах торфа его убывание с глубиной более рельефно. По содержанию кальция отмечены существенные различия в разных типах условий место-щюаршшш. ..-*

Ззяасы кальция'и магния в торфах мздксзалеясных верховых болот не превышают этот показатель для глубоких верховик торфяников'(табл. 5.1.), что.связано с более активным вымыванием оснований на последних при более значительной амплитуде колебания грунтовых вод под воздействием лесоосушетш.

Влияние давности осушения на почвенное плодородие изучалось путем сравнения показателей агрохимических свойств торфов с небольшим сроком осушения (до 20 лет) и сгарсюсушеиких (S0 и более лег).. Установлено, что общий запас азота в относительно недавно осушенных низинных торфах в два раза меньший, чем в староосушенных. В связи с различными фоками взятия образцов необходимо отметить следующее: в образцах, взятых в период вегетации, отмечается постоянное и стабильное увеличение азота с глубиной почвы, характерное для всех видов залежи.

Содержание фосфора в слое 0-5 см практически одинаково в низинных и переходных торфах. Колебаний запасов фосфора по глубине отбора торфа практически не наблюдается »ш в старо осушенных торфах (Калининградская область), ни в торфах с небольшим сроком осушения (Беларусь).

Содержание калия в 'староосушснных и частично окультуренных торф/ах Калининградской области а среднем в 2,5 деза .превышает показатели для условий Беларуси. Особенно эта разность показательна для окультуренного слоя. Если «а стационаре "Слагс.чий" а слое 0-1S см ere sanas составляет 357 кг\га, то в Беларуси только 53 м\га. Сл<и(уег отметить, что в слое 25-30 см содержание калия .практически одинаково.

Таблица 5.1

Запасы азота и ссповмгххгачаиггасатералыюго питания е верхнем (0,1м)

елее кюрфа различных типа гуептий мсгтспреизщ&стапия Беларуси

Типы условий «осто-йрошрастаиия Глучкиа отбора,ш Обьедазэ ы^ССЗ, псмЗ Волевые запасы, т\га •

N (об-.сиЧ) СаО ' МзО РеЗОЗ Р205 К20

П. Прнрупгйвыв, :42о-дезие, травяго-лзол-гозыг ка кермадько-зешкшх визишшх торфах 0-15 0,09 3,58 1,64. 0,61 1,61 0,34 0,05

15-30 0Д2 2,31 2.23 0,80 2.1? 0.34 0Д1

30-50 0,11 3,87 2,60 0,92 2,45 0,39 0,10

Итого: 10,25 6.47 2.33 6,23 1.07 0.26

Ш. Осохозыг и ссоко-во-сфггаааыа аа пгре-ХОЦЯЫХ и перехадио-шогжкых торфах 0-15 0,07 2.35 0,78 0,37 0.94 0.22 0.04

15-30 0,07 2.48 0,83 0.36 0.97 0,26 0.05

30-50 0,09 4,79 1,50 0,60 1,63 0,31 0,05

Итого: 9,62 3,11 из 3.54 0.79 0.14

IV. Куггсрнэтковые а аустгркцтксяо-сфгг-нсааг аа мелкоззлгж-ннх (да 1,0м) верховых и верхо;ю периэдкых торфах. 0-15 0,05 1,10 0,36 0,32 0,33 0,11 0,05

15-30 0,04 0,66 0,27 0,24 0,25 0,07 0,03

30-50 0,13 2,60 1,14 1,06 1,19 0,17 0,08

Итого: 4.36 1,77 1,62 2.77 0.35 0.16

V. Сфагновые, кустар- 0-15 0,04 0,84 0,27 0,24 0.26 0.03 0.04

ничкоао-пувзщево-сфзгнозые на глубоких ЕСрХОЕЫХ торфах 15-30 0,06 0,33 0,21 0,11 0,12 0,03 0,02

30-50 0,05 1.59 0.69 0.64 0,72 0,11 0.05

Итого: 2,76 1,17 0.99 1,10 0,22 0.11

Подвижные формы фосфора составляют от 16% в низинных до 5% в верховых торфах; по содержанию калия это соотношение соответственно составляет 7% и 17% {табл. 5.2.).

Следует отметить, что тггенснвное осушение и первичное окультуривание торфяников позволяют в значительной мере увеличить плодородие торфяных почв и создать условия для выращивания высокопродуктивных хвойных дреаостоеа во всех типах условий местопроизрастания за исключением глубоких верховых болот.

6. исследование амплитуды колебаний ур01шей грунтовых вод (угн) на лесных еолотно -торфяных почвах

На евтрофных болотах с черисольховымн насаждениями в начале периода вегетации на большей части меяисаналыюй полосы уровни воды находятся выи» поверхности почвы; средневегетационные УГВ составляют в середине мсжканолыюЯ полосы 19,3 ±1,7 см при максимальном понижении его и отдельные годы до 33,5 - 37,0 см. Медленный внутрнпочвенный отвод избыточной воды и постоянная подпитка грунтовым]; водами не позволяют даже при относительно небольшом 100-метровом мскска-иальком расстоянии создать оптимальный водно-воздушный режим для древесных растений (рис. 6.1.).

Изучение динамики УГВ на евтрофных и евтрофно-ысзотрофных болотах, занятых сосновыми и сссново-елово-берсзовыш! древостоямн показало, что яри расстоянии между каналами 125 м максимальное понижение УГВ происходит равномерно по всему мржканальному пространству на глубину, не превышающую капиллярного подъема б низинных торфах (рис. 6.1.), что позволяет рекомендовать для этих условий местопроизрастания межканальные расстояния в 140-160 м,

В типичных мезотрофных условиях для достижения нормы осушеиия ширина межканальной полосы рекомендуется в 120 м при первоначальной глубине каналов 1,2 м (рис. 6.2).

Водный режим мелкозалемсных верховых болот в Беларуси изучен недостаточно. Проведенные нами исследования динамики УГВ на мелиоративном объекте "Бакшты" (рис. 6.2.) позволяют рекомендовать для условий мелкозядежных верховых торфяников Беларуси ширину межканалыюГ: полосы в 180-2001! при условии незначительного вре-

Таблица 5.2.

Динамика и яодвяяспих форм фосфора и калия -

в итигатх и «цро»« м» торфах, стационара "Сгаватй "

Гяу&гга сгосрг, гм Зйдторфа Зольность, % Стекай, разложен.,% Объемная массз, г\емЗ Валовые показатели, т4га подшпюше фоомы мг4Ю0г/т4га

р;0, | К20 I Р;0< | К-О-

Л'з 11, тип условия мсстопрошвгетяпля П

0-5 Дргзеснкй ипшажи 8,1 41 0.142 0.31 0,09 113.040.0$ ■ 20.4i0.014

5-15 Дрездена - тргвяиый виэзииыЯ 23,5 (мин. прим.) 43 0.227 1,42 0,27 250.010,32 12.0\0,016

15-30 Травяно - сАатногмлй шпкннын 9.0 35 0,150 0.55 0.20 7,540,04 . 4.610.003

30-50 ШкЪсцернегай низшшуй 4,9 26 0.126 0,43 0.05 0.6\0,003 2.6\0.002

50-100 —™ 4,3 23 0,099 из опрглслялнсь , 12.540,062 1.640,001

сот. № 60, тип уелопий местопротрястания V

0-5 АнгусгиЗхкшум торф, верховой 2,7 8 0,079 0.С5 0,04 1 15.040,006 36.040,014

5-15 Соеяозэ - сфагновый аерховой 8.0 33 0.112 0.13 0.10 ! 7.540.004 24.0\0.0!3

15-30 Фуск-у-м торб верховой 1,9 12 0.0X8 0.07 0.03 Г 5.040.002 10.040 ш

35-50 м 1,4 4 0.054 0,04 0.02 | 0.6\0.0002 3.240.001

$0.100 Аигустнфапиум тсрф, верчовой 1,4 9 0.069 - не определялись 1 5.0\0.002 2,640.001

а) ' б)

0 - - 0 10 20 ■ - • ■ ' . • ...

-

/ ......

.' .J 40 £0 60 70 ......... í

-о' "

: \

» • ;

' v.. : ■

1

"в' • .го ' ■■vJ-í.mo,-; : ' ео - "Тво ''.' - too i20 'мал :¡ ■ -'■'■■.. ; - ' Г .ч ■.■.;■•. 'г- . . i . .г г, •':■■■ С 20 ; ео . юо 12а i«s . iso '. tía

NNCeaww 12 3 4 6= Í» 1 2 3 4 5 3 7 0,5 11,9 30,9 61,2 31,ё 13,8 2.8

Условные еЕмнпчгния;

• среднесеготацнонный УГВ, см I -ем-ттудз УГВ, см

Рке, 6.1. Срэдневегетационный УГВ (19S1-1SS4 г.г.) и era гмпяитуда кз осушенных евтрвфныя болотах под чарноольхсаими (а) и СОСНОВЫМИ (6) ДревОСТОЯМ!«.

От.

10 f-

20 —

га fI

<e f-sa j-

sa f-fofr eo —

03-

0 20 40 co so 150 120 140 160 iso 204 220 240

toa —.........—

KfJ Cxexkkh 1 2 Pacer, fio

канала, m 3.2 15.0

3

28.2

4

53.3

5 S 7 28.4 11.4 3.0

Условные обозначен!:;!:

■ --- — —

-------

---1--Í-. ........ — —

0 20 - ) со го 1С0 120 КО 1GC 1S3 :00 22

1 2 3 0,311,9 30.9

Cl,2

S 3 7 31.5 ¡3,8 2,3

- сргдиевегетациокный УГВ, » амплитуда У ГВ, см

Рис. 6.2. ераянгаегетацисмный УГВ (1S94 г.) и его амплитуда на осушенных мсзотрофлых бодптах а) сосняк осоко-сфагковый

зашм (до 20см) яга капана в полстилаюшиз rpyirm. При этом следует отметить, что глубина канала должна определяться мощностью торфяного слоя (по но менее 0,7м), норма же осушения должна обеспечиваться за счет густоты осушительной сети.

7. ДЕСОВОДСТВЕШ1АЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ П!ДРО-ЛЕСОМЕЛШ?АЩШ fi ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСОКО ПРОДУКТИВНЫХ ДГЕВОСТОЕН НА МЕЛИОРИРОВАННЫХЗЕМЛЯХ

Мы ставили своей задачей определить лгсоеодсгвюшую эффективность выполненных б Беларуси гидролгеомедиоратикнах ргбот по предложенной уточненной классификации мелиорированных лесных земель а разрезе основных лссообразукщзк пород.

И результате пашах исследований установлено, что средняя величина допели.-«» тельного н&копшпм запаса по Беларуси составляет 1,7 мЗ\га » год; но данным Кра-силышкоэа H.A. и др. (1992) для Ленинградской области она равна 1,0 мЗ\га в год. Разница между ними соответствует коэффициенту отаоснтсшюИ врвцуктизкоси» лесов европейская территории бывшего СССР (Краашышкои H.A. и др., ¡992). Однако ддл условий Беларуси мы получили нног соотношение эффекта лесоосушетш в различных типах условий местопроизрастания (табл. 7.1).

Нг минеральных гздроморфкьк почвах среднегодовая величина дополнительного накопления запаса составила 5,3 мЗ\га, на евтрофпых болотах » 0,8 мЗ\га, на мезо-трофиых -2.7 мЗ\гв, ка малкозалежиых олнготрофных болотах - 1,5 мЗ\га и та глубокозалежных олиготрофкых болотах -0,9 мЗ\га. Таким образом, минимальная величина дополнительного накопления запаса получена на евтрофных и глубоказалежкых елнго-трофпых болотах. Если дая последних данное явление характерно для-всей европейской территории бывшего СССР, то вссша незначительная магою дополнительного накопления запаса ка евтрофных болотах объясняется достаточно высокой лрошводи-тельностыо насаждений до проведения осушения в эт«х условиях (1,6 - П.О tcaaccbi бо» нитета), а так«« преобладанием ольхи черной, имеющей г.гзнзчитеяьный дополнительный прирост r/p:i осушении средневозрастных и нулевой прирост ври осушеш»! высоковозрастных насаждений.

- f' -

Таблица 7.1.

Нсличича среднегодовою дополнительного накопления запаса группы фактической

эффективности ¿идрплссомсяиорацип с Беларуси

Тип условии, местопроизрастания Группа эффективности по Руководству (1986) ВиШ'ШКН ДОПОЛШП'слыюго шко-пленил запаса мЗ\га в год Средне a-saciuch шгй прирост, мЗ\га Фактическая группа эффективности

сосна ель береза ольха чер.

1. Чсриично-дол-гомошяо-сфапю-г.ые на минеральных гпвро-морфных и слабс-отерфсааниму. пзчвпх - 1,25 0,64 1,64 -0,04 1,32 Ш

II. Прпручсышс, хшкцеше, трв-вяноовалговио на 'йнзшшых тср- ÏWV 1,34 1,36 1,56 0,64 0.Е0 IV

Ш. Осокоеие ¡1 comwao-сфяпю- dus на переходных м пергхояно-ннзшшых торфах !-« 3,04 2,«3 3,40 0,72 2,73 1

IV. Еустариичко-тз и 'кустарннч-коеэ-сфапювиз га мелкозалок-ных (ко 1.0 м) верховых к вер-ховз-переходных торфах Ш-iV 1,52 - - - !,52 !! ■

V. Сфагновые, куяарничхово-пукищево-сфаг-нозые на глубоких . верховья торфах m-iv 5.38 - - - 0,88 ÎV

Небольшая величина дополнительного накопления запаса отмечена на болотах мезотрофного типа и мелкеззлеяшых олиготрофных бояопшг, w> свидетельствует о необходимости проведения на иях первоочередных работ по реконструкции и ремонту осушительных систем.

. ' Результаты проведенных исследований дают основание существенно изменить подходы к отнесению мелиорированных лесных, земель к той пли иной группе зффек-

П1БЛ0СП1, Предложенная Руководством по осушению лесных земель (М., 1986 г.) классификация гндролесоысзшорятивнсго фонда для всей территории бывшего СССР отражает обобщенную потенциально возможную лродуктияюеть при единых стартовых классах бонитета осушаемых древосгогаз. Нами предлагается новый подход к определению группы эффективности осушенных насаждений, основанный на величине средневзвешенного дополнительного накопления запаса, величина которого рассчитывается но фактически полученным результатам для главных лесообразующш: пород и исходных классов бошпста.

Формирование высокопродуктивных хвойных древоетосз исшожио только при потенциально высоко»! почвенном плодородии. Происходить оно может в основном двумя путями. Первый путь - полная замена существующих дреьсстоеп (рубка, естественное возобновлен»« нлн создание лесных культур). Второй путь -формирование высокопродуктивных дрсвостсез путем проведения рубок ухода.

С цеиыо изучения возможности формирования дрек о сто ев посла рубки нами исследовался ход естественного возобновления под пологом леса в черносльшанн-ке крапивном, ельнике чернично-зеленомошном и сосняке цериично-сфагиовсм на староосушенных верховых торфах. Из перечисленных типов леса только в ельнике' чернично-зенгкомошком естественное возобновление под полотом леса оценивается как удовлетворительное и при сплошной рубке способно без дополнительных мер содействия создать высокопродуктивный еловый древостой.

В литературе приводятся весьма разноречивые данные о величинах дополнительного прироста после осушения в одних и тех же типах леса в одинаковых ирнродно-зкологичгйшх условиях. В связи с этом мы провели детальные исследования дш!ймж<я прироста по высоте у сосны на медкозалежном верховом болоте и его зависимости от возраста древостоя (табл. 7.2).

Таблица 7.2.

Таксационные показатели разновозрастных сосняков ¿о осумаиы « через 23 года пасла его проведения

Классы возраста на монет осушения до осушения после осудешм Текущий класс бошгтета

высота, м клас« Соштгга высота, ы Текущий прирост в высоту, см

I 1,5-2.5 У.О 9.0-11.0 40-45 1.3

п-ш 4.0-5.0 У.5 11.0-13.0 30-35 11.0

7.0-8.0 V.') 13.0-14.0 25-30 И.7

VI И №!ДС 10.0-11.0 ОТа) 10.0-11.«? 1

Па рассматриваемых участках ми рекомендуем проведение рубок ухода по формированию возрастном структуры осушенных древостоев. Оставляемые при этом деревья I я Ц классов возраста даже в условиях мелкозалежн'ых верховых болот позволяют без дополнительных затрат сформировать высокопродуктивные (1-И классов бонитета) сосновые древостой.

ОСИОШШЕ ВЫВОДЫ II ПГЛГСГПЧЕСКНЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. На основании проведенных исследований и обобщения литературных сведений угочкема и дополнена классификация мелиорированных лесоп н разработана' шкала эффективнозти гидрояееблелпорэдии для условий Ввлирусп.

2. Выявлено, что длительный период гидромелиорации приводит к заметному окислению гидроморф! гых почв, в то же время их окультуривание, наряду о увеличением объемней массы корнгобнтаеысн-о слоя торфа, способствует повышению его зольности, что позитивна влияет ¡¡а рост и продуктивность древостоев.

3. Исследование режима питания лесных насаждений на мелиорируемых землях показало, 'по использование показателей обеспеченности почз питательны;.!!! веществами для установления прогнозируемой лссоводстаышой эффективности гидролссоме-лиорацин должно носить локальный характер.

4. Непременным условием формирования высокопродуктивных насаждений на мелиорируемых земляк является обеспечение благоприятного водио-воздушного режима по всему м.ежканалмгому пространству. При обосновании оптимальных параметров гндролегомелпоративных систем следует учитывать фактор колебания амплитуды грунтовых вод, стабшш'.ость которой является позитивным показателем увеличения воздухообеспечеинсстн почвы и ускорения роста древесных растений.

5. Установлено, что на мелиорированных лесных землях Беларуси ежегодное дополнительнее накопление запаса древесины превышает 300 тмс.иЗ, что составляет 4,2% от фактического отпуска леса л республика

6. Анализ состсяння гидролесомелиоратнвного фонда Еслеруен показал, что к первоочередным реконструкции и ремонту следует рекомендовать гипролссомелиора-тивные системы ¡га мезотрофных и мелкозалекных верховых болотах, площадь которых составляет 36% от всей территории мелиорированных лесов республики.

липглптл, опубликованная ПО tbsijs диссертации

I. Ипатьев O.A., Шараг В .И. Повышенна продуктивности осушенных лгсэв // Новые идеи в технике к технологиях лесного комплекса . -Гомель, 1990. -23с.

2 Ипатьев В А, Шараг Б.И. Исследование эдафичеш« факторов формирована^ высокопродуктивных мелиорированных насаждений // Экологические и социальные проблемы лесного хозяйства Беларуси. -Гомэдь, 1991. -5-7с.

3. Ипатьев DA, Валетов В JB., Шараг Е.И. Интснсмфиюш&я лесного хозяйства на осушенных землях Беларуси // Гидролесомслнорация : наука -производству. -СПб., ¡996. -48-49С.

4. Шар*,.- Е.И. Осушенкс лесных земель в Белоруссии и мути повышения эффективности «к использования // Роль проектных и научных разработок в ускорении научно - технического прогресс;: ягсохоздйсгеашого производства. -М., 1988. - 112-114с.

5. Шараг Е.И. Особенности торфяных почв Калининградской области // Гидролегомелиораакя и рациональное природопользование - СПб., 1992 -8Ö-S2c,

6. Шараг Е.И. Эффективность осушения заболоченных лесных земель » Беларуси s*, пути ее повышения // Гпдрог.еийкл'.юрац'ля и рацпошлыюо природопользование. -СПб., 1992. - 26 -27с.

7. Шараг Е.И. Влияние падролгеоыелнорэдии i;a плодородие торфяных почв Калининградской области И Пиролесоквякорация и седая» лесного хозяйства. ¡та осушенных землях. -СПб., 1993. - В4-Б5е.

8. Шараг Е.И. Рельеф как фактор, определяющий лесоводатвсшЕую эффективность пщролесомелпоращш// Материал» республиканской научно - технической конференции "Геодезия, картография, кадастр". -Нопополоик, 1936. - 100-ЮЗс.

9. Шараг Е.И. Иизкобопитстме сосняки Беларуси и их реакция на осушетс Н Гкдродесомглнорация : наука - производству. -СПС., 1956. - 33 -35с.

Шзраг Егор Кгиатьеь!."?

ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСОКОПГОДУКШВИЫК НАСАЖДЕНИЙ НА ШЛИОГИРОЗА! ЙЫХ ТОРФЯНЫХ ПОЧВАХ

Отпечатало: Гомель, Институт леса АН Беларуси 19S6r. Тираж 100 зет.