Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Интродуценты и климатипы в лесных культурах суборей и сугрудков Западной лесостепи УССР

ВАК РФ 06.03.01, Лесные культуры, селекция, семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Интродуценты и климатипы в лесных культурах суборей и сугрудков Западной лесостепи УССР"

ЛЬВОВСКИЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ имени АКАД. АН УССР П. С. ПОГРЕБНЯКА

На правах рукописи

Д а

Олег

Н Ч У К

Тадеевич

УДК 630*64:630*232:630*181.28

ИНТРОДУЦЕНТЫ И КЛИМАТИПЫ В ЛЕСНЫХ КУЛЬТУРАХ СУБОРЕЙ И СУГРУДКОВ ЗАПАДНОЙ ЛЕСОСТЕПИ УССР

06.03.01 лесные культуры, селекция, семеноводство и озеленение городов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

ЛЬВОВ

— 1990

Работа выполнена на кафедре генетики, лесных культур и древесиноведения Львовского лесотехнического института им. акад. АН УССР П. С. Погребняка.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор КАЛИНИН М. И.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук',

профессор ГЕНСИРУК С. А., кандидат сельскохозяйственных наук, доцент ДРОЗДОВ И. И.

Ведущая организация: Львовское областное производственное лесохозяйственное объединение «Львовлес».

Защита состоится «^0 » РёМ1^?^ 1990 г. в 4. . часов на заседании специализированного совета К 068.29.02 Львовского лесотехнического института по адресу: 290057, Львов, ул. Пушкина, 103, ком. 27.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Львовского лесотехнического института.

Автореферат разослан 9- ^.^т 1990 г.

Ученый секретарь специализированного совета

Т. А. НОСОВСКИЙ

"ЕШ ХАРАКТЕРИСТИК РАБОТУ

Актуальность темы: западная лесостепь УССГ по насыщенности лесных культур эк ютами занимает одно из ведущих мест в страна, введение в лесные насаждение отдельных пород интродуи-нтов способствует значительному повышению продуктивности лесов. Однако, более эффективное применение пород пнтродуцентов для интенсификации использования потенциального плодородия района исследования сдерживается в связи с отсутствием необходимых исследований лесо-водственно-оиэяогических осэбенностсй перспективных пород и $эрм «порайонного происхождения. Работы в этой области являются актуальными для решения проблемы повышения биологической устойчивости л производительности лесов. Материалы диссертации включены в научный отчет по указанной проблеме Л Гос.регистрации 0134005^504.

Цель и задачи исследований: выявить лесобиологическиэ особенности пород интродуцентов в смешанных культурах с участием аборигенных древесных пород; установить возможности повышения производительности лесных культур основных аборигенных лесообразующих пород в наиболее распространенных типах лесорастителышх условий за счет введения пород интродуцентов и различных инорайонных климати-пов сосны обыкновенной, для чего: изучить особенности роста, продуктивности и структуры ¿итомассы культур основных лесообраз/вдих пород аборигенов и интредуцированных лесных пород; определить особенности отроения и пространственной структуры корневых систем интродуцированных древесных пород и климатипов со?,ны обыкновенной; изучить влияние дровостоев с участием интродуцированных пород на химические и физические характеристики лесной подст;'.лка и почвы; определить особенности накопления фитомассы смешанных дреьостоев с участием аборигенных я интродуцированных пород и характер распределения ее по морто-гимческим частям деревьев; выявить перспективы использования кли^агипов сосны обыкновенной для создания смотанных лесных культур в лесор'>стительных условиях региона исследований.

Научная новизна. Изучены ранее неизвестные особенности роста и производительности лесных культур с участ-ем пород интродуцентов к основквх лесообразунцих аборигенных пород. Впервые выполнены комплексные биометрические и стерзометрические исследования корневых систем пород интродуцентов. Выявлены особенности влияния смешанных древостоэв с участием пород интродуцентов на язмоненяа химического состава и изических свойств лесной подстилка я почвы. Получены закономерности распределения '¿итомассы по монологическим частя:* дерч:;ьг;в исслв/озниных пород и ьертакляьччя структура рас л-

редвления (¿/лто-лассы деревьев различных климатипов соонн обыкновенной. Впервые в условиях западной Лесостепи УССР изучены особенности роста сосны жесткой. Произведена сравнительная оценка важнейших физико-механических свойств ео древесины, установлены перспективы использования этого зида в лесокультурной практике региона. Результат!; исследоь;шии по комплексу указанных вопросов расширяют ранее имевшие-представления о лосоводственно-оиологи-ческой роли пород интроду центов в смешанных культурах per/.она >. ^следования и дают научное обоснование использования их для оптимизации состава лесных культур.

Практическая пряность. Определены оптимальные составы смешанных культур с участием дуба бореаяьного,сосны вепмутовой, сосны жесткой; разработаны оригинальные технологические приемы создания таких культур, обеспечивавши: повышении продуктивности л устойчивости искусственных лесов. Предложен способ создания лесных культур смешением климатипов древесных пород. Разработаны способы и схеш смешения пород в культурах с участием пород инт-родуцентов.

Реализация результатов исследований. На основе материалов исследований на территории "ослвсфонда Львовского ОПЛО "Львовлес" созданы коллекционные участки культур сосны жесткой на общей площади 17,2 га; результаты исследований внедрены при создании лесных культур с участием пород интродуцентов на площади 32,4 га, со. даны опытно-производственные культуры смешением климатипов сосны обыкновенной на площади 3,2 га.

Апробация раооты. Основные положения диссертации докладывались на научно-технических конференциях ЛЛТИ им. академика П.С. Погребняка /Львов. 19В5. 1986, 19Я7, 1980/, Московского лесотехнического института в 19% и 1990 годах; на республиканских научно-технических конференциях в г.Сваляве /1986/', г.Львове /1989/; на ьсесоозных конференциях молодых ученых в г.Минске /1967/, г. Гомеле /1990/: на ¡¿сесошном координационном совещании в г.Брянске /1985/.

Публикация работы. По материалам диссертации опубликовано печатных работ, полученг полокительное решение по з;и;вко > 402 bit"-?/30-СЗ на способ созданкч лесных культур.

су рчботк. Содерушпе диссертации изложено на 319 страни-im машинописного текста, иллюстрировано 34 рисунками и 5, таблицам«. . ■

Диссертация состоит из введения, восьмя глав, общих выводов, рекомендаций производству и прилокэний. Список использованной литературу включает 383 наименований, в том лсла 57 "арубвяннх.

СОШШШ ГАВОТЫ

1. Эколого-географическая изменчивость дрэвеснь-: видов к их интродукция

Возможность интродукции обеспечивается за счет определенного соответствия экологических, условий ракоков-докора и реципиента, а также потенциальных способностей генотипа янтродуцента реализоваться в новой почвшшо-климатической обстановке /Воейков, 190Я; Малеев, 1933; Лврорин, 1956; Шлыков, 1963; Базплетзская, 1964: Маурлнь. 19?0; Головкин, 1588; Логг'-ь.оч, 1968; Кохно, 1939/.

Отдельные древесные породы /сосна веимутойа, дуб бореальиый/ хорошо растут за пределами своих естественных ареалов, а другие порода /сосна смолистая, дуб белый/ плохо переносят интродукцию /Райт, 1978/. Экотилн одного и того же вида различ о рег.гируют на условия района реципиента и поэтому, чем больший запас индивидуальной изменчивости ч экологический полиморфизм вида, том большая вероятное!., успешности его интродукции /Малеев, 1933; Шмаль-гауэон, 196Я; Любавская, 1982/. Сосна обыкновенная как одна из цонннх аборигенных пород западной Лесостепи УССР представляет озо-бый интерес в аспекте анализа лессбиологических особенностей ее юшмагитв. Установлено, что климат am* сосны обыкновенной проявляет принципиально различные свойства при перемещении, их дата в пределах ее естественного ареала /Оамофал, 1925; ^йиотоиокп'л, 1940, 1951; Роотовшзв, 1953; НраЕДИн, Шербила, 1961; Патлай, Вороскн, 136 Л { Савич, 1971; Тимофеев, 1974; Молотков, 1978; Уваров, 1963; ГэрушинскйЧ, Кринишси. , Гут, Божок, 1983; Еарнэтт, Ноулиерс, 1S%; Райт. 1978; 3okolo\»sfci , 1931; Langlet , 1936; Steven, OarlJ'ite , 1959; Huby , 1964; bright, Pauly, Polk и др. 1966; liarson ,1968; Brown , 1970;Sss csublatke., Когегук, 1983 и др./. Это даат основание рассматривать перемещение климатипов отделып/х древесных пород как особый вид интродукции.

Накапливаются данные об отдельных преимуществах, а также с . лучшем росте и более высокой производительности некоторых инердй-онньх климатяпоз по сравнению с местными /Проказин. IStti; Мдице-вич, 1971, 1S77; Сидорова, 1976; Савчэнко, Подларова, 1977; Пилой, 1976; 1984; барл'.ыскис, 1980; КупчинскиИ, Горбунова, ;?с?иов, 1932; Олехсии, Гертых, Редько, ЮЯС; ¡'ом^дор, ¿онбах, 1 5.972}

Oiertich . 198: îGiortich, Olskayn , 1981 il др./.

Проблема повышения ri^ .изводительности древостоев данного природно-климатического района интродукцией видов я климатипов ""ребу-ет более глубокого изучения особенностей проявления лесоводствен-но-биологаческчх свойств интродуцентов на фоне почвенно-экологи-ческих л климатических свойств района рецшлента.

2. Кствстиенно-истоуичпские условия западной Лесостепл УСО?

Западна Лесостепь УССР, в соответствий с принципом "географической обусловленности как леса, так л леооводственных действий" /Морозов, 1922/, рассматривазтся как структурная единица в разнообразных схемах районирования территория Украины: геоботанического /Барбарич, 1977/, физико-географического /Попов, 1968/, лесо-кяиматического /Лавриненко, 1956/, лессрастительного /Курнаев, 1973/, агролесомелиоративного /Логвиное, .1956/, комплексного лесо-хозяйственного /Генсирук, Шевченко, Бондарь и др., 1981/, ирганн-зацяонно-интродукииопного /Лоичшов, 1988/ к др.

Климат западной Лесостепи умеренно теплый с достаточннм увлажнением, чтс обеспечивается ежегодными атмосферным осадками в среднем 550-700 мм /Андрианов, 19Ь1; Алисова, 1954; Бучпнский, 1963; Ilomer , 1912;Szulz , 1921/.

Почтенный покров под лесами региона образован в основном сввтло-серими почвами разной степени вшцелоченности, карбонатнос-ти и засоленности; черноземами оподзолеными и типичшг i, а также комплексом аллювиальных почв /Андрущенко, 1970; Верныщер, Гоголев, Ковшгишин и др., 1986/.

Геологическое строение района сложное /Лазазенко, 1947; Вяло-ва, 1953/. Значительной неоднородностью характеризуются также геоморфологическое строение и рельеф /Бондарчук, 1949; Цысь, 1962/.

Комплекс естественно-исторических у -ловик, отличаясь благо Приятным лиматом и внсоким потенциальным плодородием, способствует формированию высокопродуктивных смешанных лес.'шх насаждений абориге ных пород и в определенной с. .¡пени благоприятствует инт-родукпии инорайонных видов древесной растительности.

:•:. Методика и объекта исследований

"Л)учоии-э лэсог.одстапнно-биилог'.посках особоиноотей «нтроду-Ивнгси» и цдпувтипов ii лосша культурах рех-ионя промоднлозь с ис-пояьз л<анаом рекомендации '.:,>!АлЫШгутона /№А/. Программа кссле^оианий предусматривала проведение перноначачыю широких р«-когкосплроь.>чных оослодоваии" ;: '!?<:леду;>[цую оаклп^ку серии

пробных площадей.

Пробные тгаи;эдя закладывались по общепринятой в лесной таксации методике /Лнучин, 1971/ и в соответствии с требованиями (У-Т-56-69-63. Бонитировка древостооп осуществлялась с использованием шкалы М.М.Орлова /1931/. Стволовые запасы древостоев определяли по модельным деревьям, которые отбирали в количестве 5-6 шт из основных классов толщины или как средние для каждой пробной площади. Для средних модельных деревьев выполнялись детальные анализы хода роста и исследования величин их средних и текущих приростов по высоте, диаметру и объему.

Отбор моделей для исследования корневых систем деревьев и подземной части насаждений в целом производился по методике М.И. Калинина /1976, 1978/. Препарирование кориоеих систем от почвы осуществляли методом отмывки по технологии Н.М.Гузя /1981/.

Учет фитомассы деревьев проводился по методике Н.П.Ремезова, Л.Е.Родина, ГТ.И.Базилевич /1968/ с учетом разработок В.А.Усольце-ва /1975/. При подготовке образцов к анализу учитьлалисг, также рекомендации Л.А.Гришиной, Е.Н.Самойловой /1971/.

Для установления основных почвенных характеристик на пробных площадях и в пределах парцелл, выделяемых по А.М.Уткину /19"4/, производилась викопка почвенных шурфов с описанием почвенного профиля по генетическим горизонтам с применением шкалы обозначений по А.Н.Соколовскому /1954/. Отбор почвенных проб проводили п соответс гвии с ОС'Т-56-81-84. Химические анализы образцов почв и подстилки проводили d соответствии с рекомендациями Е.В.Аринушки-ной /1962/. Гранулометрические свойства почв определяли пнпетот-ным методом.

При исследовании лесной подстилки использовались разработки Л.О.Карпачевского. íí.u. ¡Cao иловой /1968/, Ё.В.Рябухи /1972/, З.А. ¡Саровского /1972/.

Изучение физико-механических свойств древесины исследуемых пород проводили по методике О.И.Полубоярииова /1976/, П.Н.Уголева /1965/. .

Обработка материалов экспериментальны-). исследований проводилась статическими методами с использованием разработок А.К.Мпт&о-польского /1971/, Н.Н.Свалова /1977/', Б.А.Доспехоьа /1.979/ с использованием ЭВМ ЕС-1022, СМ-1420 я персональных ГШ.

Детально обследовано около 1800 га лесных культур с учпстзем дуба бореального, сосны воймутовой, сосны костной, сэсяи Каапса, а также аборягвнннх сосны обыкновенной и дуба обыкновенного. í'e-

следования клил.атипов сосны обыкновенной проводились в ее географических культурах на Ль песком Росточье и в созданных автором опытно-производственных культурах. Всего комплексные лесоводлвен-но-таксационные исследования выполнены более чем на 100 пробных площадях.

Объектами исследований „чвились лесные культуры различного возраста к состава с участием аборигенных и интродуцированных древесных пород в наиболее распространенных суборевых и сугрудко-вих типах лесорастительных условий. Исследованы смешанные древостой сосны обыкновенной и дуба обыкновенного; древостой дуба бо-реалыюго с сосной обыкновенной, елью обыкновенной, дубом обыкновенным, лиственницей европейской и японской, сосной веймутовой; древостой сосны веймутовой и сосны жесткой с сосной обыкновенной, дубом обыкновенным, дубом бореальныг,;; культуры сосны Банкса с сосной обыкновенной и сосной жесткой.

4. Рост и производительность лесных культур с участием пород интродуцентов в условиях западной Лесостепи УССР

Установлено, что в культурах аборигенных пород /дуб обыкновенный и сосна обыкновенная/ в условиях свежей субори сосна к 20-летнему возрасту превосходит дуб обыкновенный по средней высоте, диаметру и объему стволов соответственно в 2,4; 3,0; 6,5 раза. С улучшением экологических условий эти различия уменьшаются. Для сосны обыкновенной кульминация прироста по высоте имеет место в 20-летнем возрасте; по диаметру - в 25-30-летнем; у дуба обыкновенного, соответственно,- в 25-30 и 35-40-летнеч возрасте. В период после кульминации прироста сосны ее конкурентное влияние снижается, отпад дуба резко уменьшается и ого положение как компонента смешанных дубово-сосновых древостоав стабил зируется.

В монее благоприятных для дуба обш овенного условиях свежей я чяажноК субори к 25-30-летнему возрасту сохраняется всего 5-15$ его деревьев; в более благоприятных условиях свежей судубравы -20-30'*, 1 в условиях влажной грабово-оосновой судубравы - до 40/Ь и более. Сложный биолого-ласоводствешше взаимоотношения рассмотренных пород свидетельствуют о целесооораичости введения в дубово-С!^. новые культуры дуба ооып овеннсго только во влажной и, частично, св.аой судуОрази. Это ооуеломлыип необходимость изыскания пород гнтродуцентов, эквивалентных дугу обыкновенному для усло-еыжвЯ и ила*... о.' субори. '.л0 :уроял.нцЛ в культурах свежих, алажных и п-.-рохосных к

ним суборовых и сугрудковых типах лесорастительных условий ;с 2530-летнему возрасту в среднем на 2-3 класса бонитета превосходит аборигенный дуб обыкновенный, что обеспечива т более -эдсокуп ого конкурентноспосос юсть в смешанных культурах. 3 условиях све.кей дубовой субори дуб боре^яь;ш"1 уступает сосно обыкновенно;? в средней высоте на 10-20*, образуя вместе с яой насаждения, в среднем на 20-25$ более высокой производительности, чем сосна с дубом обыкновенным.

С улучшением эдофичесхих условий дуб бореалькый значительно /15-?5$/ превышает сосну обыкновенную по высоте. Кулы.гипашш текущего прироста по высоте у дуба бореальноп наступает в 15-1Я лет, что в среднем на 3-5 лет раньше, чем у сосны обыкновенной и на 10-12 лет раньше, чем у дуба обыкновенного. Это приводит к угнетению я отпаду сосны обыкновенно;:. Особенности роста дуба Похвального свидетельствуют о целесообразности использования его в смешанных культурах с сосной обыкновенной в свеких и влаяных дубовых суборях и, частично, з свежих переходных чкг. хх су-убрав.

По сравнению с дубом обыкновенным во всех рассмотренных типах лесорастительных условий дуб бореалыш?. до 20-летнего возраста имеет текуцле приросты по высоте в 1,7-2,6 раза и по диаметру в 1,6-2,9 раза выше. В 30-35-летнел возрасте в условиях влажных грабовых судубрав текущие приросты по высоте а диаметру у дуба бореатьного и дуба обыкновенного имеют одинаковые значения, а затем они ческолько выше у дуба обыкновенного. Раннеспелость дуба бор^ального и высокая его конкурентоспособность б молодом ьозрас-то говорит о нерациональности совместного его вургаиаания с дубом обыкновенном в условиях суборуЯ и судубрав,

Луб борэальный в культурах с ельд европейской /обкглоьзннэ;;/. Кульминация текущего .рпроста в высоту у обеих пород при совместном кх произростами« а условиях влажных судубрав наступает рано: у дуба бореального ме;*ду 18-21 годами, у с-ли - п возраста 15-18 лет. К 22-летнему возрасту средняя высота дуба бореального по сравнения с елью аоккггояешгой болит на 20-30,*. Средни;-* прирост насаждений по запасу в данном возрасте составляет 6,4-7,1 м3.

Биологическая устойчивость ели обыкновенно;! в культурах с . дубом бореальным в условиях влгдошх судубрав цезгеотя, сохранность ее в 21-22-летнем возрасте вследствие тпвяси.йного поргие -ния кориевоЗ губкой и ветрозалыюст.1 'нередко составляет 1Г)->:!.; . , а в условиях ceov.eS суду Оравы, сао'уеЯ а нлаячо^ субори - 3->У>'.

Губ Йордан ып<И о культурах с участием ':ос:п; ючо/

ла-гаему воз расу в условиях влаяной судубравы имеет высоту близ-куа к высоте сосны ьвПмут '¡ой ггри среднем диаметре на 37?' более низком / t - 5,32/. В исследованных смешанных культурах при участии дуба бореального но абсолютной полноте на уровне 24,5^ к сосни ввймутоьо?. - 1С,9% их запас составляет 105 MJ/ra. Расчетный запас древзстш пои 1С0-проц^итном участии этих пород в культурах составляет более 250 м3 .'средни':; прирост 10,0 м3/. Дуб бореалышй и сосна зеймутова аридставляют придавшие компоненты для создания високонродуктйвнмх скороспелых дрозостоов, что является перспек-7Ш1Ш при обеспечении соответствующих сачитарнкх мероприятий.

Сосна ввймутон.а представлена в культурах различного состава. В 7О-Д0тием возрасте а условиях влажной грабово-сосновой судубравы она больше сосны обыкновенной по сродной высоте на 15/Í. по среднему диаметру на 63& и по объем? среднего дерева - в 2,8 р..-за. Ее текумя/. к средний приросты по bi-.cotg выше, чем у сосны обыкновенной на протяжении всего периода роста. Объем стволовой древесины, paaauü объему средних ?0-лзтних деревьев сосны обыкновенной, сосна ве.'заутоза достигает уже в 40-45-летнем аозчаете. Sanaa древесины '/0-латних культур сосны обыкновенной и сосны веймутоаой /5Св4С1Дч/ составляет 475 м3/га /средний прирост 6,7 м3/га/.

В рассматриваемых условиях высокой производительностью характеризуйся также культуры сосны веймутовой с лиственницей японской. При этом, к 25-летнему возрасту средние высота и диаметр ее меньше, чем у лиственницы на 15-20Í. К указанному вос.асту запас древесины в смешан«; культурах этих пород /6Св4Ля/ составил 274 м3 /средний прирост 11,0 м3/га/.

Сосна жесткая и сосна обыкновенная в 71-Л9Тних смешанных культурах в условиях свежей дубовой субори не имеют существенного различия в средних высотах и диаметрах /Н=23,5-23,: м; D =29,8-31,8 см/.

В с. i,Y.q?, судубраве высота сосны жесткой болыпе, чем в свежей субори на 12,?/ /2С,5 м/, а по диаметру на. 8/» /32,2 см/. Но влажной су^.-'рчне •.¡р'-дняя высота ее дом.¡гает 28,2 м, диамето - 39,5 см. i Je ергли <пию с сосной абнкнояояной эти показатели больше со-OTi-.nw» '«но на f.,R и 25.F./J. Ири составе культур 7СЗО запас их г -«тчькл i; 71~лети«м возра те 477 w', и т-« «.асл* сосны жесткой К:> м\

г бллеи бедких пориунлгышчнних лйоорастительш.х условиях /ü j/ такешыоннн- покглаюли сиены лосткой также вшю, ччм сос-нч обукнэпэнноа. Г'.двсь Р7И поводы растут соотвэ'юл ьзнно ко 1 в П

классам бонитета.

Сосна Банкса по основным лесоводственно-хозяйствешшм показателям в исследуемом регионе значительно ус .упает спп.па обыкновенной. Однако,в условиях сухой дубовой субори до 20-летнего возраста сосна Банкса по сравнению с сосной обыкновенной имеет более высокие текущие приросты по высоте и диаметру.

В 22-летнем возрасте она характеризуется I классом бонитота, превышая сосну обыкновенную по средней высоте на 6,4$ и но среднему диаметру на 17,7$. Средний прирост культур состава 6С4С6 составлял 7,6 м3/га, что на 20^ больше по сравнению с нормативным приростом чистых сосновых древостоев в рассматриваемых условиях. В более старшем возрасте производительность и биологическая устойчивость сосны Банкса низкая.

5. Корневые системы пород интродуцентов в лесных культурах региона

5.1. В структура корневых систем дуба бореальчого, дуба обыкновенного и сосны обыкновенной тлеются принципиальные различия, заключающиеся в различном относительном участии корнай горизонтальной ориентации, вертикальных ответвлений и развитии стержневого корня /таблица/.

Таблица

Структура корневых систем древесных пород

в 22-летнем возрасте при сормэстном произрастании

¡Общая; из них, $

|ПрОТЯ-|-1-1-1ма<_ -1-г

¡жен- ¡гори-; верти ¡стер^ корнер гори-¡верти-) стер-

Порода

¡Общая; -¡масса;

из них, %

¡ность;зон- ;каль-;жне-

¡коо-

;н.:й в;ные ; корне-; ;вой ; ;систе;

таль-;ные ¡вые

;мэ, м{

; ответу ; влв- ; ¡ния ; I I I I

вой ¡зон- ;каль-;«н0-сис- ¡таль-)ные ¡вые теш,,нне ¡ответ) кг ; ;вле- \ ¡ния ( I

I

Луб бореальный 841 87,8 10,1 2,1 9,8 '53,6 3,4 43,0

Луб обыкновенный 347 83,6 8,1 8,3 4,6 21,6 4,4 74,0 Сосна обыкновенная 1720 78,2 15,6 6,2 15,4 46,5 1,7 51,8

С возрастом происходят изменения в структуре корневых систем в направлении увеличения относительного участия общей длины и массы корней горизонтальной ориентации и уменьшения корнчй вертикаль-

ной ориентации /риоунок 5.1/.

иоо

* 1200

-ж" ш

а <000

о

ж

¡2 ш

и о 3

3 (¡00

ЭЕ

сх

° 400 с

ее еоо

ю

о

Рио. 5.1. Возрастная динамика общей протяженности /I/ и массы /Ц/ корневых систем дуба бореального; относительное участие корней различных групп /1,2,3/ в общей протяженности и массе кор-не^чх систем: I,- корни горизонтальной ориентации; вертикальные ответвления от корней горизонтальной ориентации; 3,- стержневые корни.

В 71-летнем возрасте общая масса в протяженность корневой сиотемы сосны обыкновенной существенно больше, чем сосны жесткгй /соответственно: 126,1 и 109,0 кг; 562Т и 4240 м/.

Однако, относительное участие протяженности корней горизонтальной ориентации у сооны обыкновенной составляет 64,6-71,8£; у сосны "еоткой - 54,9-58,9$. Относитгтьное участие массы корней вертикальной ориентации у.сосны обыкновенной 57,8-64,4£, у оосны жесткой 75,7-79,5%,

Корневая система сосрч вей.мутодой характеризуется очень высоким отяоеительннм участием корней горизонтальной ориентации /по иротяяенноста 90,5-94,??; по массе 80,5-85,6?/,

Кицовые чиг-а скелетных корней составили: у дуба борг-щьно-

Возрвст.лвт Возраст, лет

э - 0,0926±0,0042; дуба обыкновенного - 0,0688*0,0090; сосни эсткой - 0,1083^0,0142; сосны веймутовой - 0,1040* 0,0050; сос-i обыкновенной - 0,079310,0061,

Выявлены тесные корреляционные связи / р = 0,692-0,847/ с эзначитальной мерой криволинейное™ между диаметром корней и их ротяженностью и массой, которые наиболее точно выражаются уоав-энием регрессии общего вида: у = а + вх + сх2 с конкретными зна-зпиями коэффициентов, специфическими для какдой породы.

Интересные особенности получены при анализе распределения качений протяженности и массы корней в корневой системе по фрак-аям толщины. В корневой системе сосны жесткой относительная мао-1 корней диаметром менее 2 мм на 20$ больше, чем у сосны обыкно-энной, а по протяженности - на 19-25$.

Отношение площадей проекции корневых систем к площади проек-1й крон изменяется с возрастом: у дуба бореалъного в 8-летнем эзрасте составляет 1,9-2,8; в 23-^1в'.нем 8,4-10,2; в 31-лотнем 3,1-11,9.

Этот показатель у сосны жесткой и сосны обыкновенной, не име-г существенных различий, составляя в 71-двтнем возрасте, соот-этственно, 6,1-16,7 и 6,4-13,1.

Объемы тчвы, занимаемые корневыми системами деревьев /обье-i почвенного питания/ с возрастом значительно увеличиваются, зк, у дуба бореального в 8, 23- и 31-летнем возрасте для деревь-8 лучиего роста они составили соответственно 1,7; 23,8 и 167,8 м? /ществшшо уменьшился при этом коэффициент биологической напря-энности: 55,5; 40,0 и 8,1 м скелетных корней на м8 почвенного ространства, занятого корневой ск темой. Принципиальные разли-зя по этим показателям зафиксированы у разных пород. В 22-летнем эзрасте обьем почвенного питания составил для дуба бороальпого 7,8 м3! ДУЙа обыкновенного - 5,9 мэ; соонн обыкновенной - 28,6 м? ээффициент биологической напряженности соответственно,47,2; 3,7 и 60,1 м/м3.

7 сосны жесткой и сосны обыкновенной также установлены раз-ачия по этим показателям: обьем почвенного питания в 71 летнем эзрасте - 232,9 и 224,0 мэ; коэффициент биологической напряжен-эсти - 10,2 и 25,1 м/м3.

Анализ пространственно": структуры корневых систем в целом 1Я 22-летннх куль тур состава 9С1Д5+Да показал, что из всего фя~ »пески занятого древостоем обьома почвенного пространства 26,1%

занимают корневые и. .¡темы дуба бореального; 2,1% дуба обнкновен ного и 72,2$ - сосны обыкновенной.

5.2. Гранулометрический и химический состав почв и подстил ют под насаждениями пород интродуцентов

Почвы в исоледуешх насаждениях характеризуются супесчаным гранулометрическим составом /содержание физической глпнн - II,С 13,555/.

Наиболее высокое содержание катьция установлено в подстил! луба бореэлъного и сосны веймутовой. В подстилке чистых культу! сосны обыкновенной и сосны жесткой содержание кальция в 1,8 и < раза меньше, чем в культурах сосны обыкновенной с сосной вейму' вой. Соответственно увеличению содержания кальция понижается а: тивная кислотность подстилки. Содержание общего азота в подств; ко дуба обыкновенного больше на 14,6$, чем в подстилке дуба бо-реального, однако наибольшее содержание азота - в подстилке со ны веймутовой /на 7,3$ больше, чем у дуба обыкновенного/.

В подстилке сосны веймутовой значительное тайке содержаяи калия /0,36?Й/, марганца /0,140%/ и цияка /68 мг/кг/, низкое -лева /0,013%/. Подстилка дуба борэального по сравнению с подстилкой дуба обыкновенного содержит больше фосфора /соответственно 0,251 и 0,226$/ и марганца /0.14Р и 0,135$/ и уступает л количеству моди, цинка и железа, при равных уровнях калия.

Сосна веймутова среди исследуемых пород обладает наибольа способностью к улучшению процессов минерализации лесной подста ки, повышении емкости биолох .¡ческого круговорота азота в сист£ растенпя-почва а улучшению состава.и свойств гумуса. Содержав! гумуса в горизонте Не в парцеллах сосны веймутовой в ее смей; ном 71-летнем насаждении в среднем в 1,6 раза более высокое, 1 в парцеллах сосни обыкновенной. Соотношение углерода к азоту ] сосной веймутовой наиболее низков /10,5/, что хорошо сопрягав и с пониженной кислотностью ее подстилки /рН солевое = 5,0/.

6. Фитомасса деревьев и насаждений с участием пород интр дуцентов

В смешанных 19-22-летпих дубово-сосновых культурах в све субори более высокие темпы накопления фитомассы у деревьев сс • обыкновенной /в 9,8-14,5 раза больше, чем у дуба обыкновенно! в 5,3-6,2 раза больше, чем у дуба бореального/; в свежей суду раве это превосходство снижается соответственно до 3,1-4,3 и

I раза.

В фг'томассе деревьев основное долевое у часке занимает гло-отвола, принципиально изменяясь в зависимости от зла лосорас-телькых условий л древесной породи. 7 дуби бореэльного отно'йя-льное участие мэссн ствола, в общей массе дорезз составляет ,4-64,9.4 з свеней су бори и 44,3-^6,з сзгаей судубрзво; у ду-обыкчозенного соответственно 47,2-51,:< 52,5-1:5,03. Отеося-яьаое участие ыассн коояевоЗ светает а обвюЛ фз?ом«ссв у луба борезльного ня 7,2-10,яве, чет,! у дуба обыкновенно. Отношение массы ассимздяцаовного аппарата к обцей' кассе доза заг.псит от возрастл деревьев, иио спедайлчло для кр:и;о2 дре-зной породи я существенно изменяется в зсзкаякоотй от способа эпения пород в культурах. Так, у дуба обыкновенного в культуре с дубом бореатьакгл оно составило, при кулисвом сгазезпа 9,4,5%, а яра порядном сиеаенаи 2,4-4,5^.

Относи тельное участке маиса отзола, зетгой уоохшлх, ветвей знх, хвои и корне?, в общей массе дерева составило, соответст-1НО, /%/: у соспн обыкновенной - 73,2-73,0; 1,0~Я,I; 5,6-3,0; 1-2,1; 12,5-16,2; у сосны жесткой - 58,4-75,8; 0,9-1,5; 5,1,4; 1,9-2,4; 11,4-17,8.

Имеются различая в •••• ?тикап>ной структуре гаспределопля Талассы псследуекнх пород.

В смешанных гуль турах соснв обыкновенной с сосной жестко!! в исей субори к 71-летнему возрасту общая токае, г составила ',3 т/га, из которых 146,3тстволовой массы; 15,2тживнх ветвей; 1тсухях ветвей; 3,9тхвои и 29,5тхоряей.

Фитомасса надземной части 71-, этних культур сосны обнкновен-5 с сосной вейцутовой составила 202,8 т/га, из них стаоловой 5сы - 166,1т,штих ветвей и хвои - 31,2т,усохших ветвей - 5,5Г.

По сравнению с сосной обыкновенной плотность стволовой дрезины сосны жесткой вшяе в сродном на 14,Г^, л. прочность впие 22-24$; плотность древесины сосны воЯмутопой по сравнения с :поП обыкновенной на 11,95? ниже.

7. Особенности внутривидовых различий солпы обнкнопоиной

В географических и оттю-попзводстгепных культурах нзуче-пять ^порайонных кчиматицов сосны обыкновенной, уотсцаго пкадл ю'ло выражение различия по средним высотам и дяяметрвм. Мосг-! климатап в 10-лотнем возрасте имел лучше показатели / И -

353,2*8,Зсм; I) = 4,5-0,22 см/; несколько ниже показатэли у кае ского климатапа / Н = 325,8*S,Icu; D = 4,1*0,21 см/, i: тпбс лее низкие показателе у кустааайокого климатапа / Ц » 192,3*7, ск; D = 2,4*0,22 см/.

Кейбкьяак суммарная протяженность и масса, корней у дере! ез лучшего роста местного юшматкпа /514,6 м и 3,2 кг/.

Г^'янциппальние различия в строения и структуре корневых с стем и блометрячвсксй характеристике корней отдельных ютматш отсутствует. Относительное участке корней горизонтальной орле.1 тыдаи в обгэк протяженности составляет для деревьев лучшего pi та 9G , $7,3£; в общей массе 60,3-68,7$. Кпиматппы более восп них пронсхо: ;с-"Ий формируют более компактную корневую систему болыиг; хоз®п155оатом биологической яадрякваностя /львовский ■ 22,5; кяевсклЯ - 24,3; сумеи-й - 25,7; воронежский - 30,2; ор< бургсххй - 35,3; кустанаГюкий - 39,5 ¡Ум3/.

Относительное участае фгтомасса ствола в общей-массе дер^ ов лучшего роста исследованиях кинлатипов cot.' .шляет 26,3-35,' жчвкх ветвей - 24,7-34,8£; хвоя - 17,8-25,2??; коркой - 14,717,5,?.

Отмечены определенные особенности вертикального распреде кия ¡¿лгомассн отдельных климатипов как в надземной, так и в п земной частях насаждения. Наибольшее относительное участке на 8К»шо>1 гТитомассы у сосны львовского и киевского кшшатопов ус ноалено б горизонте 100-150 см; воронежского и сукокого - 200 250 о:л; кустанайекого - ICC-I50 с;л; оренбургского - 50-150 ск У Львовского ктаматппа в верхнем 10-са горизонте почвы размен по 47,5?! взэх ::ооней :: 52,2?» тонких; у сумского соответствен« 64,8 и 71,Si; у воронежского 58,2 и 76,у кустаиайского -02,4 ;i 78,1%.

8. Экономическая с-цепка виращив-шяя лесных культур с учг таем пород интродуцэнтоз

Полученные экспериментальные данные с лесоводственних пс зицнй подтверждают г«лвсообразность .шращавания в условиях сз рей а сугрудгоз зашдноП Лесостепи УССР лесных культур с уча< ем тльчзс Ентродуда.чтов, кок дуб бореальный, сосна вейг,шутова i с сопя жестка«:. nirocr.ce внедрена е рассматриваемых вкзотов в л< кне нлсчждоииЯ требует тгкке экономического обоснования их п] vywacva перо я иестиод аородаш,

В качестве основных показателей для сравнительной экономической оценки насаждений аборигенных и интродуцированных древесных пород нами приняты:

- эксплуатационные запасы древесины;

- качественный выход древесины /по классам крупности/;

- таксовая стоимость ликвидной древесины.

Во влажных грабово-сосновых судубравах продуктивность 70-летних насаждений сосны обыкновенной с участием сосни веЯмутовоЙ выше по сравнению с чистыми древостоя»® сосны обыкновенной на 18$. Важно л то, что сосна веймутова. обеспечивает в насаждении с ее участием в 2,4 раза более внсогай выход крупной древесины, чем чистые насаждения сосны обыкновенной. Общая стоимость эксплуатационного запаса смешанного насаждения сосны обыкновенной о сосной вей?,1тутовой по ныне действующему прейскуранту 07-01 составляет 3000,45 руб/га, что на 30, выше по сравнению с чистыми насаждениями сосны обыкновенной. Доиолнителмшй лесной доход при этом составляет 653 руб/га.

К аналогичным выводам привели результаты исследований внедрения в лесные культуры дуба бореального в условиях свежих а влажных дубовых суборей и в обедненных подтипах свежих судубров, а также соснч жесткой в условиях сырых суборей. Эти интродуцоп-ты повышают общую продуктивность насаждений, сокращают срока выращивания крупномерной древесины и могут служить важным источником повышения рентабельности лесных предприятий.

основные выводи И рекошщации производству

1. Введение пород пнтродуцон .ов в лесные культуры в условиях западной Лесостепи УССР обеспечивает существенное повышение производительности древостоов. Перспектаппшп в отсм отног^нвя являются дуб бореальный, сосна веймутова и соспл жесткая.

2. Введение дуба бореального п состав дубово-сосновых культур целесообразно в спожих суборях /Вв количестве 3-4-х единиц состава; во влажных суборях /Вд/ и обедненных подтипах свежих судубрав /Ср- В?/ — в количество 2-3-х единиц.

3. Темпы накопления фнтома си у дуба бореальяого в составе дубово-сосновых культур в условиях сватах суборо.1 в 1,6-2,3 рази бодыл«?, чем у дуба обыкво! иного, однако они значительно денмв», чем у сосны обыкновенной. В условиях свехе.1 cy.iy6f.uii!) укаэнншю закономерности сохраняются.

4. 3 смешанных культурах первоначального состава 5С2,5До 2,5Дб в условиях свежих суборей и сугрудков к 22-детнему BGjpat ту коэффициент взаимопроникновения корневых систем деревьев до< ■лтаот 3,6-4,3. Отношение сумм площадей проекций корневых систе к члощадр, занимаемой древостоем, составляет у сосны обыкновенной - 2,5-2,9; дуба бореального - 0,6-1,6, а у дуба обыкновение ?о - 0,1-0,2, что свидетельствует о его пониженной устойчивости

5. Сосна веймутова в условиях свежих, влажных и сырых субс рей и судубрав образует смешанные насаждения более высокой прок водитзлъности ко сравнению с коренными. Устойчивы!® компонентам культур с участием сосны вейыутовой являются сосна обыкновенная

. дуб бореальс'й, лиственницы японская и европейская.

6. По объему фитомассы сосна веймутова к 71-летнему возрас в условиях влажной грабовой судубравы превосходит аборигенную соону обыкновенную в среднем в 2,7-3,4 раза. В вертикальной структуре фитомассы надземной части этих видов имеются принципиальные особенности, позволягадие интенсифицировать лесовиращи-вание за счет уплотнения жизненного пространства смешанных куль тур.

7. Сосна жесткая имеет наиболее высокую производительность в свежих и влажных судубравах, в которых способна к 70-летнему возрасту образовывать древостой 1-1а бонитетов. Сосна жесткая лучше по сравнению с сосной обыкновенной переносит избыточное увлажнение почвы при низком относительном ее богатстве.

8. Масса и общая протягэнносчь корней сосны жесткой 70-лет него возраста несколько меньше по сравнению с сосной обыкновенной, а развитие корней вертикальной ориентации существенно боль ше. Обьемы почвенного пространства, занимаемого корневыми систе маш, у сосны жесткой больше,чем у сосны обыкновенной, а коэФрп циент биологической напряженности наоборот, на 20-30,*? ниже.

9. Сосна жесткая в условиях западной Лесостепи УССР в сред нем на 20-30$ превосходит сосну обыкновенную по удельной плотное ги, а также по прочности древесины.

10. Культур;; с участием соснн Банкса в условиях суборей и сугрудков по производительности, устойчивости с качеству древесины значительно уступает насаждениям сосны обыкновенной, сосны жесткой и сосны веймутовой. Способность сосны Банкса к интенсивному рост? в раннем возрасте не исключает возможности ее узкого палевого применения в лесокультурном производстве.

11. Породы ш-гролуп.?нта оказывают положительное влияние па

шко-химические свойства почвы. Минерализация органического ща более интенсивна под влиянием сосны веймутовой, дуба тновенпого и дуба бореального и значительно слабее в культу: сосны обыкновенной и сосни жесткой.

Сосна вейпутова и дуй бореалышй повышают емкость биологп-¡кого круговорота азота в системе "растения-почла", улучшая ¡тав гумуса и его свойства.

12. Большинство изученных ннорайонных клвматшшв сосны гкновенной уступагат львовскому /местному/ клтдатипу по скорос-роста, продуктивности и устойчивости. Ряд инорайоиных клима-юв /сумский, киевский, воронежский/ в нроязводствешлпс куль->ах не уступают местному климатипу по ореднетаксационннм пока-:елям и биологической устойчивости.

13. Для получения крупномерной древесины о ускоренным оборо-I рубки в условиях влажных суг">удков рекомендуется создавать (шашше культуры дуба бореь.гьного < сосной веймутовой и лиот-шицей европейской или японской по схеме - 5-бр.Гб 3—4р/Л+Са/ с .•едованнем в рядах посадочных мест хвойных компонентов.

1-1. Сосну жесткую рекомендуется вводить в лесные культуры !ырых типах суборей и сугрудков наряду с сосной обыкновенной, «пение ее о сосной обыкновенной целесообразно проводить от~ иьннми рядами, 2-3-х рядныш нули сами, а также бпогруппами по ¡ропонижениям.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕ,® ДОССЕРТшШ

1. Повышение биологической устойчивости и продуктивности гьтур сосны методом смешения кли.ттипов //Разработка научных юв и технологии создания лесных культур на основе оелекции и шлексной механизации работ,- Тез.докл.Всесогсз.коорд.ооврц,-гнск, 1985,- С.19 /в соавторстве о М.И.Клллчшиш/.

2. Внутривидовые особенности в строении корнов:« систем сос-сбнкновепной в условиях Росточья //Матор. 37 няучн.-тохн.конф. )С".лооотехп.ин-та.-Львов: 1906.- С.47-49 /Дел. в ЦВТГГИлесхоз, 147-лх/.

3. Биометрическая характере ^тика корневых систем различных идатипов соойи обнкповопнсИ в условиях эаипдной Лесостепи УООР !осн^>фн.- 1Г87,- И 5,- \IT9-I20 /в соавторство С М.Я.КЧлч-им/.

4. Повышение производительности лесных культур путем совместного выращивания различных видов древесных пород //.г;-гпр. 39 научн.-техн.копф.Львов.лесотохп.ян-то.-- Львов: - 1907,-

с.38-43 дрп.- в ЦБНТПлесх.оз, й 615-лх «7/.

5. Распределение фитомассн по морфологическим органам де] ва у различных клика галоя соски обыкновенной в географических культурах учебно-производственного ЛХЗ ЛЛ1И //Матер. 37 научи техн.кснЛ./ьвов.лесо'ГОхн.ин-та,- Львов: 1987,- С,144-146 /деп в ГрТШосхо:), .4 С42-лх 87/.

6. Особенности вертикальной структуры фитомассы различны кдиматипов сосны обыкновенной в культурах в. условиях западной Лесостепи УГ'Т //Лесное х-во, лесн.бум. и деровообраб.пр-сть.' Вып. 18,- Киев: Буд1вельник, 1987- С.15-20/ в соавторстве с М. И. Калининым/.

7. Перспектива внедрения экзотов в лесные культуры субор и сугрудков залада УССР //Развитие лесного хозяйства, в запади областях УССР за годы Советской власти.- Львов, 1989.- С.148-149 /в соавторстве с Н.М.Рузем/.

8. Положительное решение по заявке 3 4021489/30-63. Спос создания лесных культур смешением климатипов древесных пород.