Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Искусственное лесовыращивание сосны кедровой сибирской в ценоареале вида и при интродукции

ВАК РФ 06.03.01, Лесные культуры, селекция, семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Искусственное лесовыращивание сосны кедровой сибирской в ценоареале вида и при интродукции"

РГ5 ОД д ЯР 1998

На правах рукописи

ЛАВРЕНОВА ЕЛЕНА АЛЕКСАНДРОВНА

ИСКУССТВЕННОЕ ЛЕСОВЫРА1ДИВАНИЕ СОСНЫ КЕДРОВОЙ СИБИРСКОЙ В ЦЕНОАРЕАЛЕ ВИДА И ПРИ ИНТРОДУКЦИИ.

Специальность: 06.03.01. - «Лесные культуры, селекция и семеноводство.»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор ДРОЗДОВ И.И.

Москва 1997

Работа выполнена на кафедре лесных культур Московского государственного университета леса.

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук.

профессор Дроздов И.И.

Официальные оппоненты - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Атрохин В.Г. - кандидат сельскохозяйственных наук Мочалова Е.Н.

Ведущая организация - Всероссийский научно -

исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства.

Защита состоится -¿яЛсуие. 1998 года в 10 часов 30 минут на заседании диссертациойного Совета Д 053.031.03 при Московском государственном университете леса по адресу: 141001, г. Мытищи 1 Московской области, ул. 1 - я Институтская, 1, Московский государственный университет леса.

С диссертацией можно ознакомится в научной библиотеке Московского государственного университета леса.

Автореферат разослан » 199^года.

Отзывы на автореферат просим направлять в двух экземплярах с заверенными подписями по адресу: 141001 г. Мытищи Моск. обл. Московский государственный университет леса. Ученому секретарю.

Ученый секретарь диссертационного Совета, кандидат с. - х. наук, доцент

В.Г. Анисочкин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы. Ценоареалом сосны кедровой сибирской т.е. той частью его ареала, где сконцентрированы наиболее продуктивные популяции вида с большим формовым разнообразием и в самых различных экологических условиях, по праву признан Горный Алтай. Это связано с тем, что в период оледенения Горный Алтай был один из рифугиумов, где сохранился кедр сибирский. Отсюда он начал свое распространение на северо-запад и на восток. В этом регионе кедр достаточно полно раскрывает свой биологический потенциал и располагает давно сложившимися популяциями, поэтому Горный Алтай не случайно является регионом научно-производственных испытаний по организации комплексного кедрового хозяйства. Первым предприятием такого направления, стал организованный здесь в 1959 году «Кедроград», который является основоположником комплексного подхода к использованию богатств кедровой тайги и искусственного восстановления кедровников.

Функционирующий в настоящее время на базе бывшего «Кедрограда» Горно-Алтайский опытный лесокомбинат стал основным объектом наших исследований, поскольку работы по искусственному восстановлению кедровников в этом хозяйстве являются наиболее характерными и показательными в целом для Горного Алтая. Поэтому изучение лесокультурного опыта в этом регионе, исследования искусственных насаждений кедра, распространение потомства продуктивных кедровников вместе с передовыми приемами лесовьтращивания вида за пределами его ареала являются актуальными задачами научно - производственной программы «Кедр».

Цели и задачи. Проследить процесс искусственного восстановления кедровых лесов от заготовки семян стратификации их, выращивания посадочного материала кедра до создания культур на вырубках и формирования искусственных насаждений. На основе изучения особенностей искусственного лесовыращивания кедра сибирского в ареале его естественного произрастания - лесах Горного Алтая выявить и обосновать наиболее успешные и целесообразные типы культур, основные агротехнические приемы их реализации, дающие наибольший экологический эффект, в том числе и в целях расширения ареала ценных популяций вида при интродукции его в европейскую часть России.

Научная новизна. Выявлена специфика семеношения кедра в крайних высотных поясах ( низкогорном и высокогорном) распространения вида. Исследованы особенности роста потомства разного высотного происхождения на раннем этапе онтогенеза. Изучены все представленные в регионе типы культур, определено соответствие их определенным типам

лесорастительных условий. Созданы предпосылки для повышения эффективности лесовыращивания кедра при интродукции.

Практическая ценность. На основе полученных данных разработаны практические рекомендации по выращиванию лесопосадочного материала, выбору типов культур кедра сибирского, агротехнике их создания с учетом целевого назначения культур и лесорастительных условий. Результаты исследований представляют интерес для решения вопросов улучшения и усовершенствования агротехники искусственного лесовосстановления кедра сибирского в ценоареале. Алтайский опыт заслуживает внимания в практике интродукции кедра в леса европейской части России.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на научно -технических конференциях профессорско - преподавательского состава и аспирантов МГУЛ ( 1994 - 1997), в Воронеже в 1995г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 3 статьи.

Личный вклад автора:

1. Изучение состояния вопроса по теме диссертации, постановка целей и задач работы.

2. Отработка методики и полевые экспериментальные исследования на питомнике и участках лесных культур в ареале и при интродукции.

3. Анализ результатов исследований, подготовка диссертационной работы.

На защиту выносятся:

^Экспериментальное подтверждение возможности и целесообразности искусственного восстановления кедровников с дифференциацией типов культур в условиях Горного Алтая.

2. Агротехника искусственного лесовыращивания кедра сибирского от подготовки семян к посеву до формирования искусственных молодняков.

3. Экологические и агротехнические аспекты интродукции кедра сибирского в центральный регион европейской части России.

Структура и объем диссертации: Диссертация состоит из введения, 7 глав, 20 выводов, 14 рекомендаций, списка литературы (124 названия) и приложения. Работа изложена на 127 страницах машинописного текста, включая 18 таблиц и 13 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Естественно - исторические условия региона исследования.

Регион экологического оптимума кедра сибирского - Горный Алтай лежит между 48 град. И 53 град. с. ш. и 81 град, и 90 град. в. д. , соприкасаясь на северо - востоке с Кузнецким Ала - Tay и Западным Саяном. Алтай входит, как составная часть, в обширный горный пояс, пересекающий Азию почти в широтном направлении и отделяющий пустынные пространства Центральной Азии от Северной.

Горно - Алтайская автономная область ( ныне республика Алтай ), занимающая 93 тыс. кв. км. Леса на территории республики занимают общую площадь свыше 57 тыс. кв. км и лесопокрытую 34,7 тыс. кв. км. Они представлены преимущественно кедрово - лиственничной и пихтово -кедровой формациями.

Занимая переходный географический район между Северной Монголией и Западно-Сибирской низменностью, Горный Алтай характеризуется резко континентальным климатом, не однозначным в различных его частях (Ключников, 1963 ).

Северный Алтай, район, в котором расположены интересующие нас объекты, отличается заметным уменьшением континентальности, относительно теплыми зимами, прохладным летом и более ровным распределением осадков по месяцам в сравнении с равнинными пространствами юга Западной Сибири. По гидротермическому режиму он является наиболее теплым и влажным ( Ковалев, 1973 ). Средняя годовая относительная влажность- 65 - 75%.

Типичны для климата Горного Атгая местные горно-долинные ветры, иногда носящие характер фенов.

Среднегодовые температуры в долинах рек и прилегающих к ним низкогорий, покрытых лесом, в основном положительные: +1-3 град. С.В этом отношении Горный Алтай - территория с довольно развитой гидрографической сетью, которая принадлежит, за небольшим исключением, бассейнам рек Катуни и Бии.

По режиму увлажнения Северный Алтай в основном избыточно влажный район. В долинах и низкогорьях среднегодовое количество осадков составляет 700-850мм., из которых 70-80% выпадает в летний период.

Почвы горно-лесного пояса представлены преимущественно горными грубогумусными, иногда торфянистыми или же дерновыми кислыми неоподзоленными и очень слабооподзоленными, изредка ожелезненными почвами. Почвы лесных и лесостепных низкогорий и предгорий

представлены серыми лесными глубокооподзоленными, темно - серыми лесными, оподзоленными и выщелоченными черноземами.

Подводя итог краткому обзору естественно-исторических условий Горного Алтая, следует отметить, что данный регион является весьма разноплановым по климатическим, гидрологическим и почвенным условиям в силу сложности и разнообразия рельефа, а также специфичности географического положения.

Глава 2. Лесобиологические особенности кедра сибирского и опыт искусственного размножения вида.

2.1 Лесобиологические особенности кедра сибирского.

Сосна кедровая сибирская ( Pinus sibirika Du Tour ) или кедр сибирский входит в подрод Strobus, секцию СешЬга, ряд 3- Sibiricae. Кедр сибирский- дерево первой величины. Достигает высоты до 40-45м, диаметра до 1,5-2,Ом. Доживает до 500-850 лет.

Распространение кедра сибирского охватывает районы северо-востока европейской части России, Урала, Западной и Восточной Сибири и Северной Монголии. Ареал кедра сибирского простирается с запада на восток от низовий Вычегды до Алданского нагорья, что по прямой составляет почти 4500км, а с севера на юг от Игарки в низовьях Енисея до верховий Орхона в Монголии - на 2700км ( Крылов, Таланцев, Козакова, 1983).

Кедр сибирский считается породой теневыносливой и в общей шкале его ставят за пихтой сибирской и елью ( Крылов, Таланцев, Козакова, 1983, Ткаченко, 1952)

Будучи нетребовательным к теплу, кедр предпочитает места с влажным воздухом (Бех, Таран, 1979, Лебединова, 1952).

По требовательности к почвам кедр достаточно пластичен. В условиях достаточной влажности он произрастает почти на всех их типах и разностях. ( Поварницын, 1944, Каппер, 1964, Шиманюк, 1964, Харитонович, 1968, Бех, Таран, 1979, Крылов, Таланцев, Козакова, 1983).

Наблюдения за ростом деревьев и продолжительностью их жизни в различных частях ареала показывают, что экологический оптимум кедра приурочен к низкогорным районам Алтая и Западного Саяна. В этих районах встречаются насаждения, превышающие по высоте 40м (Крылов, Таланцев, Козакова, 1983).

В благоприятных эдафических условиях у кедра развивается сравнительно глубокая и разветвленная корневая система стержневого

типа, в таких условиях он является ветроустойчивой породой (Хлатин, 1966).

Кедр сибирский - однодомное, раздельнополое, ветроопыляемое растение. Начинает плодоносить в естественных сомкнутых таежных лесах в 40-50 лет, а на опушках и в культурах в 13-15 лет. Продолжительность семеношения одного дерева 200-250 лет (Крылов, Таланцев, Козакова, 1983).

В пределах своего естественного ареала кедр сибирский встречается в самых различных лесорастительных условиях, что дает основание считать его породой экологически достаточно пластичной. Это в полной мере дает основание для успешной интродукции кедра в европейскую часть России (Дроздов, Янгутов, 1989).

Вне своего ареала кедр сибирский показал полную пригодность разведения его в таежной зоне как лесного и орехоплодного дерева. Интересен он также как парковое дерево в непромышленных населенных пунктах (Шиманюк, 1964, Каппер, 1954).

Общая площадь лесов с участием кедра сибирского составляет 40 -45 млн. га, в том числе в лесах I группы около 8 млн. га, или 20%, II группы - 0,2 млн. га, или 0,4%, III группы 31,6 млн. га, юга 79,6% ( Крылов, Таланцев, Козакова, 1983).

Горные кедровые леса выполняют почвозащитную, водо-охранную роль, являются конденсаторами и своеобразными «фабриками биологически активного кислорода)) (насыщенного отрицательными ионами и фитонцидами) и идеальной средой для отдыха.

2.2 Опыт искусственного разведения кедра сибирского.

Многочисленные полезности кедра давно заставили выделить его из обычных лесных пород и приравнять к плодовым деревьям. Поэтому в Сибири и на Севере европейской части России кедр раньше других деревьев начали разводить в культуре как в районах его естественного распространения, так и далеко за их пределами.

В Сибири первые опыты по разведению кедра семенами, очевидно, относятся ко второй половине 18-го века и проводились на Алтае К.Г. Лаксманом еще в 1769 году. Эти культуры не сохранились и причины их гибели неизвестны ( Петров, 1951). В лесные культуры на промышленной основе кедр стал вводится в Сибири в конце 40-х годов (Кабалин, 1960).

В Горном Алтае лесные культуры начали создавать с 1948 г. на небольших участках ( 5 - 10 га) в основном вокруг города Горно - Алтайска с целью озеленения и только начиная с 1959 г. их стали проводить в более широких объемах ( Парамонов, 1970). Создание первых культур кедра

посадкой на Алтае связано с организацией кедрового комплексного хозяйства «Кедроград» в 1959 году ( Парфенов, 1979).

Начиная с 1960 года широкое распространение получили посадки выращенных в питомнике сеянцев, а с 1964 года лесхозы практически отказались от создания культур кедра посевом или пересадкой дичков (Бех, 1976).

Различные способы хранения и стратификации семян кедра сибирского предлагают ученые, работавшие над этим вопросом в естественном ареале кедра ( Ширская, 1964, Хохрин, 1966, Бех, 1979, Левренов, 1987, Матвеева, 1994).

Расширение работ по созданию культур кедра в Сибири сдерживалось довольно сложной и недостаточно освоенной агротехникой выращивания посадочного материала. Этому вопросу посвящено достаточно много работ разного направления ( Ширская, 1964, Куликов, Крылов, 1965, Матвеева, 1974, Бех, 1979, Шмонов, 1981, Крылов, Шмонов, 1985, Пинаев, Пинаева, 1990).

Основным методом массовых культур кедра сибирского ряд авторов считает посадку сеянцев и саженцев, отмечая несостоятельность метода создания лесных культур посевом (Добровольский, 1964, Поликарпов, 1966, Огиевский, 1962, 1966, Лоскутов, 1971, Бех,1979, Парфенов, 1979, Петров, 1982).Однако, некоторые ученые все же считают, что культуры кедра посевом возможны и целесообразны. Нужно знать причины, порождающие гибель посевов, способы их защиты и соблюдать необходимые условия подготовки семян и агротехники производства культур ( Ширская, 1964, Хлатин,1966, ХохринД966, Олисова, 1952).

По вопросу возраста посадочного материала для создания лесных культур кедра сибирского имеется несколько мнений. Р.И.Лоскутов (1971, 1981) рекомендует в темнохвойных лесах с господством травяных типов леса лучше всего использовать 3-4-летний посадочный материал. В других типах леса ( ближе к зеленомошным) культуры можно создавать посадкой 2-летних сеянцев. Такого же мнения придерживаются и В.В. Огиевский, А.А.Медведева (1969). М.Н.Ширская (1964) считает, что наиболее надежна посадка кедра сибирского в возрасте 5-7 лет. Для условий Горного Алтая наиболее целесообразно создавать культуры кедра саженцами в возрасте 34 лет (Парамонов, 1992).

М.Н.Ширская (1964) и С.С Нила ( 1992) называет лучший срок посадки сеянцев - весну. О.П.Олисовой (1963) были получены хорошие результаты по приживаемости как при летней, так и при осенней посадке кедра. По результатам исследований Р.И.Лоскутова (1971) в условиях Сибири посадка кедра должна производиться после окончания роста побегов - в июле -августе. Для условий Северо-Восточного Алтая наиболее

благоприятны два срока посадки культур кедра - весной и осенью (Парамонов, 1992).

Важнейшим агротехническим условием посадки кедра является правильная обработка почвы под культуры. (Лоскутов, 1971, Огиевский, Медведева, 1969, Ширская, 1964, Нипа, 1992 , Парамонов, 1992).

Количество посадочных мест на лесокультурной площади, зависит от лесорастительных условий, возраста посадочного материала и способа обработки почвы и колеблется от 2000 до 3500 шт/га ( Парамонов, 1992). Р.И.Лоскутов (1971) рекомендует: при посадке 1-леток - 5000-7000шт\га,2-леток - 3500-4000шт,3-леток - 2500-3500шт\га,4-леток - 2000-2500шт\га.

В.В. Огиевский и А.А. Медведева ( 1969) рекомендуют проводить уходы в культурах в течении первых 5 лет. Е.Г.Парамонов (1992) не рекомендует проводить в кедровых культурах механических уходов, объясняя это нарушениями корневой системы растений, расположенной в верхнем слое почвы, и как следствие снижение интенсивности роста до 3035 %. Выращивание и формирование высокопродуктивных насаждений следует нести с помощью регулярных рубок ухода ( Атрохин, 1967, 1980, 1994).

В целом же для успешного решения кедровой проблемы необходимо знать его экологию, особенности роста, технологию и экономику его выращивания (Дроздов, Янгутов, 1989).

ГлаваЗ. Программа, методика и объекты исследования.

Целью нашей работы явилось исследование экологии и особенностей роста кедра сибирского в искусственных насаждениях Горного Алтая и частично при интродукции, в Калужской области, разработку научно обоснованных рекомендаций по выращиванию посадочного материала и культур этой породы в ареале, с перенесением накопленного там опыта в европейскую часть России с целью создания производственных посадок кедра.

Учитывая биологические особенности кедра сибирского и специфику искусственного размножения и выращивания этой породы, программа наших исследований представлена рядом вопросов лесоэкологического, лесокультурного и агротехнического характера с выходом на соответствующие практические рекомендации, обеспечивающие успешное выращивание кедра сибирского в ареале и за его пределами.

Исследования выполнены с использованием методов полевых опытов (Родин, Дроздов 1978; Дроздов, Янгутов 1984; Александров, Дроздов, 1982).

Подготовка семян кедра сибирского к весеннему посеву проводились холодным способом в ящиках под снегом (Лавренов, 1983).

При исследовании посадочного материала были проведены учеты и обмеры сеянцев разного возраста, проверена приживаемость культур, созданных сеянцами разного возраста.Изучили рост посадочного материала из семян, собранных в разных горных подпоясах.

При исследовании лесных культур выполнялись следующие мероприятия:

1. Работа с лесокультурной документацией хозяйств для поиска объектов и выбора участков.

2. Визуальное обследование участков лесных культур кедра сибирского с целью выбора наиболее характерных объектов.

3. Непосредственное исследование выбранных участков лесных культур методами пробных площадей и пробных рядов.

4. В условиях интродукции закладывали новые и изучали уже созданные культуры кедра в соответствии с методикой И.И. Дроздова, А.И.Янгутова (1984).

5. Проведено сравнение роста культур на обследованных участках с таблицами хода роста искусственных молодняков кедра в естественном ареале и в сураменях зоны смешанных лесов при интродукции ( Дроздов, Янгутов,1984).

6. Обработку полевых материалов с использованием методов математической статистики проводили на ПЭВМ ЮМ.

Объектом исследования является ценный лесообразователь - кедр сибирский, на всех этапах искусственного размножения и выращивания вида от подготовки семян к посеву, заготовки посадочного материала до разных типов лесных культур.

Работы были выполнены за 5-летний период (1992-1996г.г.) в регионе экологического оптимума кедра сибирского - Гоном Алтае. Для этой цели были выбраны лесхозы, имеющие достаточно большой опыт .ведения комплексного хозяйства в кедровой секции, с искусственным восстановлением кедровников.

Параллельно был изучен опыт выращивания культур кедра при интродукции - в Юхновском и Мещовском лесхозах Калужской области (8 участков). За означенный период были исследованы культуры кедра сибирского в возрасте от 14 до 33 лет - в ареале и от 5 до 12 лет - при интродукции вида.

Глава 4. Выращивание посадочного материала кедра сибирского для лесовосстановления в Горном Алтае.

4.1 Получение семян, их хранение и подготовка к весеннему посеву.

Заготовка исходного материала для искусственного

лесовыращивания - семенного ореха кедра сибирского в Горном Алтае производится на постоянных лесосеменных участках, занимающих площадь более 2000 га. Средний состав насаждении лесосеменных участков - 9К1П+Б, где кедр достигает высоты 30 - 35 м и диаметра 40 -60 см. В урожайные годы на лесосеменных участках заготавливают более 200 т высококачественных семян кедра сибирского.

Для посева в питомниках Горного Алтая используют местные семена. Длительное хранение их затруднено. До 2-х лет их содержат в сухих траншеях ( глубиной 2.5-3 м), выкопанных в песчаном грунте с глубоким уровнем грунтовых вод. Однако, ввиду того, что на территории большинства лесхозов Горного Алтая преобладают суглинистые и глинистые влажные почвы, то хранение семян кедра вышеописанным способом не всегда удается. Семена хранят в семенохранилище при температуре не выше +5 град в герметически закрытых стеклянных или запаянных полиэтиленовых емкостях. Срок хранения таким способом увеличивается до 3 - 4 лет.

Семена кедра сибирского обладают глубоким физиологическим покоем, поэтому для весеннего посева их необходимо подготавливать способом довольно длительной стратификации. В Горно - Алтайском опытном лесокомбинате мы изучили новый вариант стратификации семян кедра сибирского, исключающий загнивание, самонагревание и другие побочные явления, отрицательно влияющие на всхожесть семян. Перед стратификацией семена протравливают раствором марганцево - кислого калия. Затем засыпают в, мешки из редкой мешковины наполовину, укладывают в деревянный короб, равномерно распределяя их слоем 20 - 25 см. Затем короб закрывают крупной пихтовой лапкой, чтобы она не слеживалась под тяжестью снежного покрова, обеспечивала нормальную вентиляцию семян, защищала их от грызунов. По мере увеличения снежного покрова, короб засыпают снегом и таком состоянии оставляют его до весны. В конце зимы, до начала таяния снега, чтобы предотвратить весной преждевременное прорастание семян, на короб дополнительно набрасывают снег слоем до 1.5 м. Сверху его засыпают опилками слоем 10 - 15 см. По мере готовности почвы на питомнике, семена кедра сибирского извлекают из под снега и высевают. Длительность такой стратификации

около 6-7 месяцев. Она обеспечивает достаточно полную готовность семян к прорастанию. Доброкачественность семян определяют методом взрезывания.

Такой способ стратификации эффективен потому, что по срокам и условиям он максимально приближен к природным условиям, в которых находятся упавшие осенью семена до их прорастания весной. Наши исследования в Пыжинском питомнике показали, что после такой стратификации грунтовая всхожесть семян достигает - 90-95%. Не возникает проблем с отделением семян от субстрата (песок, опилки, торф), с которым перемешивают семена при обычном способе стратификации.

Открытым является вопрос строгого разграничения партий собранных семян по высотным поясам и соответственного их использования при выращивании посадочного материала для конкретных местоположений над уровнем моря.

В Байгольском лесокомбинате мы провели исследования семеношения кедра в крайних для Алтая горных поясах - низинном и высокогорном. Семена кедра сибирского были собраны в высокогорном поясе на высоте 1900 м н.у.м. и высевались в лесном питомнике в открытый грунт на высоте 600 м н.у.м. параллельно с посевами семян, собранных в низкогорном поясе на ПЛСУ. Были проведены замеры шишек и семян кедра сибирского как с высокогорного, так и с низкогорного поясов. Данные замеров приведены в таблице 4.1, они свидетельствуют о том, что несмотря на малые размеры и малую массу шишек и семян кедра сибирского, собранных в высокогорном поясе, полноценность и всхожесть у них даже несколько выше, чем у семян, собранных в низкогорном поясе. У высокогорных семян пустым оказалось каждое 7-ое, а у низкогорных -каждое 5-ое (таблица 4.1).

Таблица 4.1

Характеристика шишек и семян кедра сибирского го различных высотных поясов.

Горные пояса Средние размеры шишек Семена из одной шишки Масса 1000 штук семян, ф. Всхожест %

Масса, гр. Длина, См Диаметр, см Количество, шт. Из них Пустых, шт. Масса, Ф-

Низкогорный пояс, ПЛСУ 47,9 9,5 5,7 136 26 35,9 264,7 50,5

Высокогорный пояс, 1900 м н.у.м. 14,7 5,7 4 31 4 5,6 180,7 87

Дальнейшие исследования посевов семян в двух вариантах в питомнике показали, что уже на первом году жизни сеянцы, выращенные из высокогорных семян превосходят сеянны, выращенные из низкогорных семян по всем показателям, а по массе - вдвое (таблица 4.2).

На третьем году жизни сеянцы кедра сибирского, выращенные из семян, собранных в высокогорном поясе, превосходят сеянцы, выращенные из низкогорных семян, по высоте, диаметру стволика, длине корня в 2 раза, по приросту - в 2.5 раза, по массе - более чем в 7 раз.

Таблица 4.2

Рост сеянцев кедра сибирского из семян разных высотных поясов

Показатели роста Возраст сеянцев и горные пояса

Однолетки Двухлетки Трехлетки

Низкогорный Высокогорный Низкогорный Высокогорный Низкогорный Высокогорный

1. Высота, см 5,5 6 9,5 10,5 15 32

2. Диаметр, см 0,22 0,37 0,3 0,49 3,5 7,8

3. Прирост, см 5,5 6 6,5 8 8 2,1

4. Длина корня, см 6,5 11 14 16 15 25

5. Масса свежего 0,72 1,4 5,1 11,95 6,1 47,2

сеянца, гр.

Это объясняется тем, что до 80% сеянцев, выращенных га высокогорных семян, дают двойной прирост в год. Такой рост этих сеянцев можно объяснить тем, что в высокогорье деревья кедра сибирского приспособились заканчивать вегетацию за короткий период времени. При посеве семян с высокогорного пояса в низкогорном поясе на питомнике, где вегетационный период длиннее в 2.5 раза, чем в высокогорье, сеянцы давали прирост в высоту и по диаметру весной и во второй половине лета. Следует отметить, что второй прирост иногда повреждался ранними заморозками, довольно частыми для данного региона. В целом же, работы в данном направлении стоит продолжать и расширять, поскольку вопрос о высотном происхождении семян представляется нам достаточно важным при формировании партий семян раздельного выращивания посадочного материала для использования его в определенном высотном поясе.

4.2. Выращивание сеянцев кедра на питомниках.

Полный переход на создание лесных культур посадкой потребовал разработки агротехники и технологии выращивания посадочного материала кедра сибирского. Наше детальное знакомство с деятельностью постоянных лесных питомников в Горном Алтае показало, что чаще всего здесь выращивают 3-4-летние сеянцы кедра с пятипольной схемой севооборота. Первые три года - выращивание сеянцев, четвертый год -сидеральный пар, пятый год - черный пар. При четырехлетнем сроке выращивания сеянцев имеет место только черный пар. Посев семян производят сеялкой СЛПМ в агрегате с МТЗ-82 или СЛШ-4М в агрегате с Т-16М по 4х-строчной схеме (15-30-15-90см). Норма высева семян кедра

30гр.\метр посевной строки. Такая схема посева позволяет проводить механизированные ухода за посевами и обеспечивает выход 3-летних сеянцев кедра сибирского до одного миллиона штук с одного гектара площади питомника. Это почти в два раза больше против выхода стандартного посадочного материала на лесных питомниках Восточной Сибири (Невзоров, 1997).

В целом технологические процессы не выходят за рамки рекомендуемых по Сибири и соответствуют таковым, предложенным в Руководстве по организации и ведению хозяйства в кедровых лесах (1990) и в Государственной программе лесовосстановления (1990). Однако следует ввести такую технологическую операцию, как подрезка корневой системы сеянцев кедра с 2-летнего возраста. Также пристальное внимание стога обратить на более надежную защиту от склевывания ростков птицами, от полегания, выжимания, вымокания и снежного Шютте сеянцев кедра.

Как показывают результаты исследований, проведенных нами на питомнике Горно -Алтайского опытного лесокомбината, в 3-летнем

Таблица 4.3

Выход и размеры сеянцев кедра сибирского в питомнике Горно-Алтайского ОЖ

Возраст, Размеры сеянцев (М ± м) Выход сеянцев

лет Диаметр Высота, Текущий Длина Всего Стандартных, %

корневой мм прирост, корневой тыс. шт./га по по

шеики, мм см системы, см диаметру высоте

1 1,8+0,-1 10,9+0,4 4,1+0,46 10,5+0,8 900 - 80

2 2,1+0,1 19,4+1,2 8,5+0,3 16,5+1,2 1100 10 100

3 3,1+0,1 26,9+1,0 7,5+0,4 18,0+0,8 1000 100 100

4 5,6+0,6 34,0+2,3 7,1+0,9 25,7+1,0 800 100 100

возрасте сеянцы кедра по диаметру корневой шейки и высоте достигают и даже превосходят требования ГОСТа на сеянцы этой породы (Таблица 4.3).

Глава 5. Агротехника искусственного лесовосстановления кедра сибирского.

В 1993 - 1996 гг. мы исследовали лесные культуры кедра сибирского в ряде лесхозов Горного Алтая: Каракокшинском, Горно - Алтайском, Турачакском и Байгольском. Данные культуры были приурочены к различным типам леса: крупнотравно-папоротниковому (КПП), характеризующемуся бурыми каменистыми почвами, мощным 100%

травяным покрытием и слабым естественным возобновлением кедра (менее2000 шт\га); крупнотравному (КК),для которого характерны глубоковыщелоченные,бурые, влажные почвы, подлесок средней густоты, мощный травяной покров и слабое естественное возобновление пихты; травяно-зеленомошному (ТЗЗ), с бурыми кислыми оподзоленными почвами, подлеском средней густоты, 30-90% моховым покрытием и неудовлетворительным естественным возобновлением кедра; осочковому (ОР) и осочково-разнотравному (OOP), характеризующихся бурыми щебенистыми свежими почвами, 60-80% невысоким травяным покрытием, слабо развитым моховым покровом и удовлетворительным естественным возобновлением кедра и пихты; травяно-болотному (ТБ), для которого характерны дерново-глеевые оподзоленные почвы,средней густоты подлесок, 90% травяное покрытие и слабое естественное возобновление кедра, ели и пихты; и бадановому (ББ) с оподзоленными грубо скелетными почвами, редким или отсутствующим подлеском,60-90% травяным покрытием, представленным в основном баданом и слабым естественным возобновлением кедра и пихты; и созданы разными способами.

Нанта детальные исследования в Горном Алтае позволили установить, что в данном регионе преобладают три типа культур кедра сибирского в зависимости от способа размещения посадочных мест: полосами, площадками, вокруг пней и на отдельных участках минерализованной при лесозаготовках почвы ( Таблица 5.1).Каждый тип отличается характером распостранения культур по площади вырубки, технологией и особенностями формирования насаждения. Данные таблицы 5.1 свидетельствуют о том, что одновозрастные и близкие по возрасту культуры с различными способами посадки в силу разных причин имеют неодинаковые таксационные показатели. Так, культуры на участках 7 и 10 с размещением культур полосами и в площадках, практически одинаковы по высоте, диаметру ствола и поперечнику кроны. 18 - летние культуры кедра, созданные по площадкам и вокруг пней ( участки 9 и 14) значительно превосходят по показателям роста предыдущие культуры. Особо положительно отличаются культуры по площадкам, в разнотравном Time леса, в черневом подпоясе - 450 м. н. у. м.

Среди культур более старшего возраста ( участки 2, 5 и 12) достаточно высокими показателями роста отличаются культуры с размещением посадочных мест вокруг пней в оптимальном для возобновления кедра Time леса - травяно-зеленомошном ( Лоскутов, 1981, Парамонов, 1994). Культуры по площадкам в типе леса травяно - болотном, несколько уступают по росту и приживаемости припневым культурам. Полосные культуры (участок 12) заметно отстают в росте и имеют низкую приживаемость

Типы культур кедра сибирского в Горном Алтае

№,пп Площадь, Высота, Тип Возраст, Густота Прижива- Средние таксационные показатели М + м

га н.у.м., м леса лет стояния емость,% Высота, Диаметр Крона

шт/га м ствола, см Протяж-сть, м Диаметр, м

Полосами

1 18.0 830 ТБ 33 1700 85 7.7+0,24 16.0+0,8 2.4+0,24 6,6+0,1

3 15.0 1100 ТЗЗ 25 880 80 5.4+0,2 8.5+0,4 1.8+0,2 4,5+0,1

4 79.0 1100 ТЗЗ 24 2990 80 5.8+0,15 6.7±0,2 1.6+0,15 3,3+0,06

6 4.0 410 ВВ 26 2270 55 6.4+0,2 7.9+0,4 2.6+0,2 4,9±0,1

10 28.0 750 ООР 18 1500 50 2.4+0,12 3.5+0,14 0.9+0,1 0,9+0,04

11 31.0 810 ООР 22 990 30 3.1+0,15 3.9+0,2 1.1+0,1 1,1+0,04

12 29.0 810 ООР 23 450 15 2.5+0,14 2.7+0,14 0.8+0,1 1,74+0,03

13 37.0 1200 ООР 14 2100 60 1.3+0,1 2.5+0,13 0.6+0,1 1,16+0,03

В площадках

2 59.0 800 ТБ 25 1400 70 5.5+0,23 10.2+0,6 2.0+0,24 4,03+0,1

7 42.0 480 КПП 18 800 40 2.4+0,15 3.2+0,2 1,0+0,14 0,9+0,07

8 10.0 440 кк 20 1125 45 6.0+0,26 8.0+0,5 2.0+0,23 2+0,1

9 105.0 450 РТ 18 2550 85 4.5+0,1 6.7+0,2 1.6+0,1 1,55+0,05

Вокруг пней

5 9.9 1100 ТЗЗ 23 2600 65 5.3+0,2 9.4+0,4 2.3+0,16 2,26+0,1

14 32.0 1150 ОЗ 18 2800 70 3.0+0,15 4.6+0,2 1.2+0,16 1,2+0,08

Лесные культуры разных типов на участках 3,4 и 5 в близких типах леса и близкие по возрасту, по таксационным показателям отличаются незначительно и имеют высокие их значения, что говорит о достаточно благоприятных условиях для их роста (не так интенсивно развит травяной покров, не наблюдается переувлажнение почвы). Все культуры имеют высокий показатель приживаемости.

Глава 6. Выращивание кедра при интродукции.

Регион наших исследований интродукционных культур кедра сибирского - Мещевское ополье Калужской области - выбран не случайно.Имеющий здесь место производственный опыт по созданию культур кедра в культурах до 30-летнего возраста и некоторая схожесть почвенно-климатических условий с ценоареалом кедра сибирского -Горным Алтаем стали основными причинами, определяющими наш выбор..

Исследования продукционных -культур кедра. сибирского мы проводили в : Юхновском и Мещевском лесхозах. В таблице 6.1. представлены основные характеристики обследованных нами культур кедра сибирского. Как видно отсюда, их возраст колеблется от 7 до 12 лет и только один участок в Мосальском лесничестве и два - в Мещовском -32-летние. Участки 1, 5 и 6 имеют очень токую сохранность культур -10-20%. Это объясняется неправильным подбором условий местопроизрастания для посадки кедра, смешением его в культурах с елью, что нецелесообразно и недостаточными уходами, следствием чего является угнетение кедра подростом сосны, березы и осины. Культуры в Мещовском лесхозе имеют сохранность 49% и 59%. Они были созданы довольно густыми с целью постепенного изреживания и формирования орехоплодного насаждения с размещением деревьев 6 х 6м. Довольно высокую сохранность имеют 7-8-летние культуры в Мосальском лесничестве - 84% и 87%. Это объясняется тем, что на участке 3 культуры созданы в благоприятных для их роста условиях - СЗ. Причем, кедры, посаженные в бровку борозд по показателям роста в 2-3 раза превышают те, что посажены в дно, поскольку весной - во время таяния снега и обильных весенних дождей, участок подвергается сильному переувлажнению и на дне борозд стоит вода, тогда как сеянцы в бровке не вымокают, получая достаточно влаги. За культурами также ведется тщательный уход. Участок 4 - это кедровый сад, заложенный 4-летними сеянцами на территории Мосальского лесничества. Деревца имеют высокие таксационные показатели , поскольку растут в благоприятных условиях, не имеют никакой конкуренции, свободно размещены и обеспечены регулярными уходами (окашивание и рыхление).

Рост интродукционных культур кедра сибирского.

№ Возраст, Густота ТУМ Прижива- Средние таксационные Н/Д

показатели, М ± м

участка лет стояния емость, Диаметр Высота, Прирост, Диаметр

тыс. шт/га % ствола, см м см кроны, м

Юхновский лесхоз, Заресское лесничество

1 12 0,36 В2 12 1,9 + 0,5 0,8 ± 0,2 18,9 + 0,9 0,5 ±0,1 0,4

2 12 - В2 - 2,5 + 0,4 1,0 + 0,1 12,5 ±0,9 0,6 ± 0,1 0,4

Мосальское лесничество

3 7 2,61 СЗ 87 0,9 ± 0,2 0,4 ±0,1 14,3 + 0,9 0,25 + 0,1 0,44

4 8 2,52 С2 84 13,4 ±1,0 0,64 ± 0,3 20,4 + 1,1 0,4 ± 0,01 0,05

5 32 0,4 С2 20 12,1 +0,6 9,3 ± 0,5 - 2,9 ± 0,3 0,76

Юхновский межхозлесхоз, Юхновское лесничество

6 11 0,45 С2 10 1,7 + 0,6 0,75 + 0,3 19,7 + 0,7 0,4 ± 0,2 0,6

Мещевский лесхоз, Мещевское лесничество

7 32 4,13 С2-3 59 11,7 ±0,6 9,1 + 0,2 - 1,9 ±0,1 0,78

8 31 3,92 СЗ 49 11,6 + 0,5 9,1 ± 0,2 - 1,9 ± 0,1 0,78

12" 10 «• 58 ■■

Цб"

л ш

4 • ■

н

о,

* о.

цЪЬ

I I

2и '

12 Й /5 Возраст, лет

20

24

20 х 18 16 - • 74 « » 12

а

£ 10 + £

§ в + ^ б 4 +

2 О

д

л1

УХ

^ в ъ* *

6 10 11 11 16 Возраст, лет

т

20 ¿г

н—I

24

Рис в.1 Динамика роста культур кедра сибирского в высоту (Н) и по диаметру (Д) в Горном Алтае (1) и при интродукции (2).

Сравнивая рост обследованных нами культур с таблицей хода роста искусственных молодняков кедра (Дроздов, Янгутов, 1984), видно, что по показателю высоты 11-12-летние культуры уступают табличным, но превосходят их значительно по диаметру. Это можно объяснить значительным отпадом культур кедра в раннем возрасте, следствием чего стала небольшая густота стояния к 12 годам и значит более свободное расположение деревьев и отсутствие конкуренции, а потому более интенсивный рост по диаметру. Об этом говорят и низкие показатели относительной высоты ( Н\Ц ) у кедра, что позволяет при соответствующих уходах за ними прогнозировать в дальнейшем формирование в этих культурах продуктивного орехоплодового насаждения. 31-32-летние культуры, наоборот, не отстают по росту в высоту и уступают по диаметру. Это можно объяснить большей густотой стояния у культур на участке 7 и 8, и как следствие более интенсивный рост в высоту и более медленный по диаметру. 32-летние культуры кедра на участке 5 относятся к смешанным. Они растут с елью и большинство из них погибло от недостатка освещения, оставшиеся деревья после проведения рубок ухода за ними хорошо растут, немного превышая по диаметру мещовские культуры.

При сравнении роста кедра сибирского в культурах в естественном ареале и при интродукции ( Рис. 6.1 и 6.2) видно, что в росте по диаметру и по высоте интродукционные культуры превосходят алтайские. Это можно объяснить несколькими причинами: высокой густотой посадки алтайских культур, наличием сильно переувлажненных почв на участке и нерегулярностью уходов за культурами. Но все же основной причиной, по нашему мнению, недостаток уходов на Алтае, поскольку культуры там создаются в гораздо больших производственных масштабах, чем при интродукции, где они имеют характер опытных посадок и создаются пока что в небольших объемах, потому и уход за ними ведется более тщательный

Выводы и практические рекомендации.

На основании результатов исследований можно сделать следующие выводы:

1. Горный Алтай является ценоареалом кедра сибирского с большим генетическим потенциалом популяций и разнообразием лесоэкологических условий их произрастания. Семенной материал из этого региона является лучшим для создания искусственных насаждений кедра сибирского как в ареале, так и при интродукции.

2. Следует иметь в виду происхождение семенного материала кедра из разных высотных поясов (от черневой тайга до субальпийского низколесья). Опыты показывают неоднозначный рост сеянцев из семян разного высотного происхождения в лесных питомниках, расположенных на небольших высотах.

ПЛСУ формируют из естественных плюсовых насаждений кедра сибирского со средним составом - 9К1П + Б, главным образом, в зоне черневой тайги, на богатых, хорошо дренированных, влажных, суглинистых почвах. Большинство деревьев кедра имеют высоту - 30-35м и диаметр - 40-60см.

3. В различных лесорастительных условиях Горного Алтая можно выделить три типа культур по размещению посадочных мест: в полосах, в площадках, вокруг пней. Первый из них характерен для крупнотравных типов леса черневого подпояса. Второй - культуры, созданные посадкой в площадки разных размеров в зависимости от крутизны склона и условий местопроизрастания, характерен как для крупнотравных типов леса черневого подпояса, так и для зеленомошных типов леса горно-таежного подпояса. Рекомендуется для склонов более 10-15 град., в целях сохранения культур от эрозии и смыва. Культуры вокруг пней создают посадкой вокруг кедровых и пихтовых пней, без предварительной подготовки почвы. Рекомендуются они только для зеленомошных типов леса горно-таежного подпояса при отсутствии интенсивного развития травянистой растительности.

4. Накопленный опыт лесокультурных работ в Горном Алтае, обобщенный в данной работе может быть перенесен в европейскую часть России для расширения интродукционных работ по кедру сибирскому.

При сравнении почвенно - климатических условий регионов исследований - Калужской области и нижних поясов Горного Алтая была обнаружена определенная схожесть между ними. Данный факт и заметные преимущества по росту алтайских климатипов в интродукционных географических культурах Подмосковья подтверждают то, что потомство из лучших популяций этого региона в большей степени, чем го других областей естественного ареала кедра подходят для создания интродукционных культур.

. В условиях Горного Алтая рекомендуются следующие типы лесных культур кедра сибирского с размещением:

Н полосами, в крупнотравных типах леса на склонах крутизной не более 12-17 град., сеянцами 2 - 3 лет с густотой 2,0 - 4,0 тыс. шт./га. Расстояние между полосами 5 - 7 м, в ряду - 0,7 -1,0 м;

■ площадками, как в крупнотравных , так и в зеленомошных типах леса, на склонах крутизной - 17-25град,, сеянцами 3 лет с густотой 2,0 - 3,0 тыс. шт./га. Размеры площадок 3x4 м и 3x6 м;

■ вокруг пней, только в зеленомошных типах леса, при отсутствии интенсивной травянистой растительности, на площадях, где по каким-либо причинам невозможна или нецелесообразна подготовка почвы, сеянцами 4 лет или саженцами 5-6 лет, с густотой 4-6 тыс.шт./га.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. Лесовосстановление кедровников в Горном Алтае // Сб. «Лесохозяйственная информация». / ВННИЦлесресурс, - 1996. - Вып. И. -С. 12 -16.

2. Будут ли кедры в калужских лесах // Лесн. Вести. - 1996. - №6. -

С.З,

3. Лесные культуры кедра сибирского в Горном Алтае // Науч. тр. / МГУЛ, - 1997. - Вып. 286. - С. 99 -104.

©Московский государственный университет леса, 1997 ЛР № 020718 от 02.02.1993 г.

Подписано к печати 26.11.97 г. Тираж 100 экз.

Объем 1 п.л. Заказ № 299

Издательство Московского государственного университета леса 141001. Московская обл., Мытищи-1, 1-я Институтская, 1, МГУЛ