Лесопатологическое состояние каштановых лесов Западного Закавказья

Лукмазова, Екатерина Алексеевна

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Лесопатологическое состояние каштановых лесов Западного Закавказья
ВАК РФ 06.03.02, Лесоустройство и лесная таксация

Автореферат диссертации по теме "Лесопатологическое состояние каштановых лесов Западного Закавказья"

На правах рукописи

Лукмазова Екатерина Алексеевна

ЛЕСОПАТОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ КАШТАНОВЫХ ЛЕСОВ ЗАПАДНОГО ЗАКАВКАЗЬЯ

06.03.02 — Лесоведение, лесоводство, лесоустройство и лесная таксация

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

г 3 МАЙ 2013

005060407

На правах рукописи

Лукмазова Екатерина Алексеевна

ЛЕСОПАТОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ КАШТАНОВЫХ ЛЕСОВ ЗАПАДНОГО ЗАКАВКАЗЬЯ

06.03.02 - Лесоведение, лесоводство, лесоустройство и лесная таксация

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Диссертация выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова»

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор СЕЛИХОВКИН Андрей Витимович

доктор биологических наук, профессор СОЛОВЬЕВ Виктор Александрович

доктор биологических наук, профессор МОЗОЛЕВСКАЯ Екатерина Григорьевна

Ведущая организация:

Ботанический институт им. В.Л. Комарова РАН

Защита состоится « 6 » июня 2013 г. в часов на заседании диссертационного совета Д 212.220.02 при ФГБОУВПО «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова» по адресу: 194021, г. Санкт-Петербург, Институтский пер., д. 5, зал заседаний Ученого Совета.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ФГБОУВПО «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова».

Автореферат разослан «_» апреля 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета „ . л

доктор сельскохозяйственных наук, профессор ¡ЩММЩ, A.B. Жигунов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Каштан посевной (Castanea sativa Mill.) является лесообразующей древесной породой полосы влажных субтропиков Средиземноморья и Кавказа, имеющей важное хозяйственное значение. Древесина каштана применяется в строительстве, мебельном и столярном производствах; плоды, богатые витаминами, минералами, незаменимыми аминокислотами, используются для приготовления различных блюд, а также являются пищей для домашних и диких животных. Все части дерева содержат дубильные вещества, из листьев получают витамины В и К. Каштан является ценным медоносом. Эта порода имеет не только большое значение как сырьевой ресурс, но и выполняет средообразующую и защитную функции в горных экосистемах. В лесах Кавказа каштан является реликтом третичного периода, а поэтому его насаждения имеют не только практическую, но и научную ценность.

В последние десятилетия в каштановых лесах Черноморского побережья значительно ухудшилась санитарная обстановка. В настоящее время в Западном Закавказье наблюдается усыхание как отдельных деревьев, так и естественных каштановых насаждений площадью 1...3 га и более. Ведущую роль в ослаблении и гибели каштанов играют дендропатогенные грибы. Из них наибольший вред наносит Cryphonectria parasitica (Murrill) М. Е. Barr. Состояние популяции каштана на Черноморском побережье и эпифитотия этого паразита требуют изучения в связи с полным отсутствием подобных исследований на территории Западного Закавказья, исключая единичные работы на территории Северного и Северо-Западного Кавказа за последние 20 лет.

Цели и задачи исследования. Целью данной работы являлась лесоводственная и лесопатологическая оценка состояния каштановых лесов в условиях Западного Закавказья.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:

• определить степень изученности состояния каштановых лесов на Кавказе, включая Западное Закавказье;

• выявить состав и строение насаждений каштана посевного естественного и искусственного происхождения;

• дать комплексную оценку хода естественного возобновления каштана посевного;

• выявить состав энтомофауны и оценить роль отдельных видов в ухудшении состояния каштановых лесов;

• выявить состав микобиоты и оценить роль патогенных видов в ухудшении состояния каштановых лесов;

• дать фитосанитарную оценку состояния каштановых лесов;

• на основании полученных результатов внести предложения по ведению хозяйства в насаждениях каштана в условиях Западного Закавказья.

Научная новизна. Выявлены особенности состава и строения фитоценозов в каштановых лесах естественного и искусственного происхождения Западного Закавказья. Дана лесопатологическая оценка состояния каштановых лесов в условиях развивающейся эпифитотии С. parasitica. Впервые за последние 20 лет изучено естественное лесовозобновлене в каштановых насаждениях. Разработана шкала оценки жизненного состояния деревьев каштана с учетом особенностей поражения крифонектриевым некрозом. На территории Республики Абхазия автором отмечен вид ширококрылой моли Denisia similella Hübner, являющийся новым для всего Черноморского побережья; С. sativa включен в список кормовых пород цикадки Ricania japónica Melichar. Впервые автором отмечен на территории Западного Закавказья гифомицет Teratosperma uniappendiculatum Matsush.; обнаружен новый для науки вид гриба из рода Phaeoidiomyces; он определен и описан к.б.н. Шабуниным Д.А. как Phaeoidiomyces abkhasicus Shabunin.

Практическая значимость. Дана оценка возобновительного потенциала каштановых лесов на разных элементах рельефа. Приведены списки энтомофауны и микобиоты, выявлены наиболее значимые вредители и патогены для каштановых лесов. Результаты исследований используются Рицинским Реликтовым Национальным Парком (РРНП), Абхазской научно-исследовательской лесной опытной станцией (АбНИЛОС), Управлением Лесного хозяйства для планирования рационального ведения хозяйства и восстановления каштановых лесов на территории Республики Абхазия.

Личный вклад автора. Постановка цели и задач исследования, выбор методик для сбора полевых материалов, обработка и анализ полученных данных выполнены лично автором. Подготовка публикаций, в которых отражены основные выводы данного исследования, все выносимые на защиту результаты и положения получены либо автором, либо при его непосредственном участии.

Обоснованность и достоверность результатов исследований. Достоверность экспериментальных данных, основных сформулированных научных положений и выводов в диссертационной работе обеспечена корректностью примененных математических методов обработки данных и общепринятых методов лесоводственных, энтомологических, фитопатологических и лабораторных исследований.

Апробация и публикация результатов работы. Материалы диссертации были доложены на Международной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов «Современные проблемы и перспективы рационального лесоиспользования в условиях рынка» (2009-

2011 гг., СПбГЛТУ), Международной научно-практической интернет-конференции «Леса России в XXI веке» (2010-2011 гг., СПбГЛТУ), научно-технической конференции Санкт-Петербургского

государственного лесотехнического университета по итогам научно исследовательских работ (2011-2013 гг.), Международной научной конференции «Проблемы охраны флоры и растительности на Кавказе» (23-27 сентября, 2011 г., Республика Абхазия, г. Сухум), IV Международной конференции «Горные экосистемы и их компоненты» (10-14 сентября, 2011 г. Республика Абхазия, г. Сухум)., VIII Международной конференции «Проблемы лесной фитопатологии и микологии» (15—19 октября, 2012 г., Ульяновск).

По материалам диссертации опубликовано 16 работ, из которых 3 — в периодических изданиях рекомендованных ВАК РФ. Подготовлены ежегодные отчеты по результатам исследований за 2010-2012 гг. для ГУ АбНИЛОС.

Основные положения, выносимые на защиту. Особенности естественного возобновления каштановых лесов. Лесопатологическое состояние каштановых лесов. Шкала оценки жизненного состояния деревьев каштана с учетом степени поражения крифонектриевым некрозом.

Структура и объем. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка цитируемой литературы (214 источников, из них 54 иностранных) и приложения. Диссертация изложена на 133 страницах, содержит 18 таблиц и 51 рисунок, включая фотографии и графики, и 10 приложений.

Автор признателен всем коллегам СПбГЛТУ за ценные советы и участие в обсуждении результатов. Автор благодарит сотрудников ЗИН РАН за помощь в видовой идентификации собранных материалов (д.б.н. С.Ю.Синёва, д.б.н. Б.А. Коротяева, к.б.н. А.Л. Львовского, к.б.н. Б.М. Катаева, к.б.н. В.Г. Миронова, к.б.н. А.Ю. Матова, к.б.н. Д.А. Талона) и сотрудников СПбНИИЛХа (д.б.н., проф., - В.А. Алексеева, к.б.н. Д.А. Шабунина). Особую признательность за всестороннюю помощь в организации и проведении исследований автор выражает сотрудникам Ботанического сада АНА, ГУ АбНИЛОС, РРНП, Псху-Гумистинского и Пицундо-Мюссерского заповедников, Сухумского, Гудаутского, Гагрского и Ткварчальского лесхозов, Министерства лесного хозяйства и Госкомэкологии РА, отдельно к.б.н. С.М. Читанава, к.б.н. З.И. Адзинба, к.г.н. И.В. Тания, В.Д. Лейба, Т.А. Квициния, В.З. Авидзба, Г.М. Сичинава, А.Ч. Багателия, М.М. Квеквескири. Автор глубоко благодарен всем, кто оказал помощь и поддержку в период написания диссертационной работы.

ГЛАВА 1. Состояние вопроса

В главе обобщены и проанализированы литературные сведения об ареале каштана посевного, его биоэкологических особенностях. Дана лесоводственная характеристика каштановых лесов и их естественного возобновления. Обобщены литературные данные о лесопатологической оценке каштановых насаждений на Кавказе, распространении болезней и вредителях этой породы. Дается характеристика возбудителя крифонектриевого некроза (Cryphonectria parasitica (Murrill) M.E.Barr.) -основной причины ослабления и гибели каштанов, методы и результаты его изучения в европейских странах. Подчеркнуто хозяйственное значение каштановых лесов, обоснована важность их сохранения и восстановления. Освещается зарубежный опыт ведения лесного хозяйства в каштановых насаждениях и лесокультурного производства на примере Франции. Рассмотрены предложенные ранее рекомендации по ведению лесного хозяйства в каштановых лесах на Черноморском побережье.

ГЛАВА 2. Программа, методика и объекты исследований

Объектами исследований являлись естественные и искусственные каштановые (С. sativa Mill.) насаждения Республики Абхазия. Исследования проводились на территории 4-х лесхозов, 3-х заповедников и АбНИЛОС. За период проведения исследовательских работ была заложена 21 пробная площадь (ПП), включая 7 постоянных пробных площадей (ППП) и 14 временных (ВПП). ПП расположены на разной высоте над уровнем моря на склонах южной, северной и западной экспозиций с крутизной от 0 до 60 градусов (рис. 1, табл. 1).

Полевые исследования проводились на ПП согласно общепринятым методикам в течение 2010—2012 гг.

При закладке пробных площадей для каждого дерева был определен диаметр на высоте 1,3 м, высота, возраст. Возраст в лесных культурах устанавливался по данным лесоустройства, в естественных насаждениях -по кернам, взятым возростным буравом с модельных деревьев.

Учет подроста, подлеска и живого напочвенного покрова был осуществлен на площадках по 10 м2. Количество учетных площадок соответствовало норме учетной площади, равной не менее 2% общей площади лесного участка.

При проведении обследования оценивалось состояние как отдельного дерева, так и древостоя в целом. Выделялось 6 категорий состояния деревьев: 1 — здоровые (без признаков ослабления); 2 — ослабленные; 3 — сильно ослабленные; 4 — усыхающие; 5 — свежий сухостой; 6 — старый сухостой, в соответствии с Санитарными правилами в лесах Российской Федерации (2006). Кроме того учитывалось наличие пороков ствола, повреждений неинфекционного характера (морозобойная трещина, прорость, дупло, сухобокость, наклон ствола, кривизна ствола).

Рисунок 1 - Расположение пробных площадей на территории Республики Абхазия

Для изучения энтомофауны проводился сбор имаго и личинок на каштане (на листьях, ветвях, стволах и т.д.), для чего были использованы напочвенные и световые ловушки. Также были выведены имаго из личинок, собранных с поврежденных ветвей и листьев, что было проведено в лабораторных условиях в пластиковых контейнерах при комнатной температуре (17-22°С). Определенные образцы этикетировались и помещались в личную коллекцию. Несколько экземпляров насекомых передано в коллекцию ЗИН РАН. Исследовались типы повреждений, наносимых насекомыми. Для этого использовался метод модельных ветвей.

Одновременно из усохших и пораженных различных частей деревьев грибами были взяты образцы, которые затем были изучены под микроскопом в лаборатории в стационарных условиях. При отсутствии плодоношений собранные образцы помещали во влажную камеру и на протяжении 1 месяца периодически просматривали под микроскопом. Определенные образцы были этикетированы. Наиболее интересные виды гифомицетов были переданы в гербарий БИН им. В.Л. Комарова РАН, а также в гербарий ФБУ «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт лесного хозяйства».

Таблица 1

Характеристика пробных площадей____

№ ПП Характеристика древостоя Высота, м н.у.м. Уклон, w Экспозиция склона

Состав дрсвостоев Возраст, лет Средняя Н, м Средний Д, см Класс бонитета Полнота абс., м2/га Тип леса

ппп 1 ЮКш 36 11,0 20,03 II 18,54 Кш. мелкотравный 10 0-5 -

ППП 2 ЮКш 45 9,0 17,69 III 40,06 Кш. мелкотравный 10 0-5 -

ПППЗ 10Кш 31 14,0 19,16 П 12,70 Кш. мелкотравный 10 0-5 -

ППП 4 ЮКш 36 11,0 21,94 II 29,45 Кш. мелкотравный 10 0-5 -

ППП 5 ЮКш ед.Гр 31 10,0 21,98 II 17,19 Кш. ежевичный 500 10-15 Ю

ВПП6 8Кш2Гр 100 20,0 94,75 III 77,04 Кш. ежевичный 477 50-60 ю-з

ВПП 7 5Кш5Д+Гр 80 22,5 34,80 III 17,01 Кш. желто-родод. 720 30-40 ЮВ

ВПП8 бГрЗКшЮл+Бк ед.Грш 100 24,0 74,20 II 60,80 Кш. мертвопокровный 742 5-10 с

ВПП 9 6Кш4Гр+Бк ед.Ол 110 29,0 64,28 I 54,64 Кш. понтийско-родод. 908 30-40 ю

ВПП 10 4Кш4Гр2Бк+Кл 100 24,5 58,46 II 56,67 Кш. ежевичный 662 15-20 ю

ВПП 11 4Кш4Бк2Гр 100 23,0 63,26 III 54,37 Кш. мертвопокровный 768 10-15 ю

ВПП 12 4Кш40л 1 Пк 1 Т+Гр 80 21,0 97,40 II 44,44 Кш. ежевичный 375 21-25 юз

ВПП 13 9Кш1Гр ед.Бк ед.Ол 90 21,5 54,02 III 54,00 Кш. ежевичный 654 0-5 ю-з

ВПП 14 8Кш2Гр ед.Ол 36 18,5 30,76 I 40,86 Кш. ежевичный 658 15-20 ю-з

ВПП 15 6ГрЗКш1Д 110 17,8 101,83 IV 65,56 Кш. желто-родод. 190 20-30 ю

ВПП 16 6Бк2Кш1П 1Е ед.Гр 100 31,0 41,25 I 10,13 Кш. мелкотравный 853 21-25 юз

ВПП 17 бКшЗГрЮр+Я 80 19,0 49,57 Ш 42,87 Кш. разнотравный 487 0-5 ю

ВПП 18 4БкЗКшЗГр+П,Д 100 24,0 53,22 II 49,56 Кш. мертвопокровный 854 15-20 с

ВПП 19 9Кш Юл ед.Гр 30 23,0 27,59 I 55,27 Кш. ежевичный 712 0-5 с

ППП 20 8Кш2Д ед. Гр, Ол, Кл 90 22,5 41,0 П не опред. Кш. азалиевый 720 30-40 ЮВ

ППП 21 8Кш2Бк+Гр, ед. Кл, Ол 90 14,0 46,9 III не опред. Кш. лещиновый 190 15-20 ЮВ

Примечания: 1. НаПП 1-5,14 и 19-лесные культуры каштана.

2. Принятые сокращения в названиях древесных пород: Кш - каштан (Castanea sativa Mill.), Гр - граб (Carpinus caucasica A.Grossh., С. orientalis Mill.), E - ель (Picea orientalis (L.) Link), П - пихта (Abies Nordmanniana (Stev.) Spach.), Д - дуб (Querqus iberica Steven ex Marshall), Ол - ольха (Alnus incana (L.) Moench., A. glutinosa (L.) Gaertn.), Бк — бук (Fagus orientalis Lipsky), Грш - груша (Pyrus caucasica Fed.), Кл - клен (Acer pseudoplatanns L.), Я - ясень (Fraxinus excelsior L.), Op - орех (Juglans regia L.), Пк - пекан (Carya illinoinensis (Wangenh.) K.Koch.), T - тис (Taxus baccata L.).

3. Принятые сокращения в названиях типов леса: Кш. - каштанник, Кш. желто-родод. - каштанник желто-рододендроновый, Кш. понтийско-родод. — каштанник понтийско-рододендроновый.

ГЛАВА 3. Лесоводственная характеристика каштановых лесов

Изложены результаты исследования естественных каштановых лесов и культур каштана в различных типах леса (см. табл. 1). По данным исследований, проводимых до 1990-х гг., наиболее распространенным считался каштанник колхидский. Как показали наши исследования, в настоящее время на территории Абхазии наиболее часто встречается ежевичный тип леса.

Естественные каштановые насаждения, как правило, высокополнотные, одноярусные, смешанные по составу. На отметках высот до 500 м над уровнем моря в составе каштанников преимущественно встречается граб, иногда можно встретить примесь других древесных пород (ольха, тис). С увеличением высоты над уровнем моря происходит смена граба на бук и дуб. Выше 800 м над уровнем моря в составе каштанников преобладает бук. Среди естественных каштановых древостоев преобладают спелые и приспевающие.

Культуры каштана - это, как правило, одноярусные, чистые по составу, среднеполнотные насаждения, в редких случаях отмечена примесь граба и ольхи. Обследованные культуры каштана расположены на разных отметках высот, возраст - в пределах 30-45 лет.

К наиболее высокопродуктивным каштанникам можно отнести понтийско-рододендроновый и мелкотравный, представленные древостоями I класса бонитета. Второй-третий классы бонитета имеют каштанники мертвопокровный, мелкотравный и разнотравный. Ежевичный тип каштанников также чаще относится к П-Ш классам бонитета, но здесь встречаются и насаждения I класса бонитета. Желто-рододендроновые каштанники - Ш-1У классы бонитета.

В подросте, кроме каштана, наибольшую долю составляют граб и бук. Количество подроста каштана варьируется в широких пределах - от 0,05 до 29,5 экз./га (табл. 2).

Подрост граба и бука преимущественно жизнеспособный. Среди подроста каштана преобладает мелкий жизнеспособный подрост. К нежизнеспособному подросту были относены экземпляры, уже пораженные крифонектриевым некрозом (до 9%), постоянно объедаемые скотом (73%) и погибающие по другим причинам (механические повреждения при таянии снежного покрова, охлестывание, повреждение оползнями, 18%). На обследованных участках, расположенных выше 700 м н.у.м., численность подроста максимальная (до 17 тыс. экз./га).

Оптимальные условия для естественного возобновления каштанников складываются в смешанных древостоях с долей участия каштана 3-4 единицы. Крутизна склонов при этом составляет 5-20°.

Наибольшее количество подроста отмечено в мертвопокровных типах леса (высота 742-854 м н.у.м., уклон от 5-10 до 15-20°). Высокая численность подроста также была зафиксирована на одной из пробных

площадей в типе леса разнотравный, расположенной на участке ПП 17 (рис. 2). Меньше всего подроста каштана в типе леса ежевичный на высоте от 375 до 720 м, особенно на крутых склонах. В зависимости от доли проективного покрытия ежевики численность подроста варьируется от 0,05 до 1,9 тыс. экз./га. В каштанниках рододендроновых и мелкотравных численность подроста также невелика и не превышает 1,5 тыс. экз./га. При благоприятных условиях (высокое плодородие почв, крутизна склона <20°) каштан может впоследствии заменить материнский древостой. В других случаях в перспективе намечается смена пород и формирование насаждений с преобладанием граба или бука.

Таблица 2

Семенное возобновление каштана и сопутствующих пород в _различных типах леса__

Древесная порода Состояние подроста Распределение подроста по группам высот, % Средняя численность подроста, тыс. экзУга

мелкий | средний | Крупный

Каштанник мелкотравный

Каштан Ж 80,7 17,2 2,1 0,62

П 100 0 0 0,04

Граб Ж 100 0 0 0,14

п 0 0 0 0

Бук ж 0 0 0 0

п 0 0 0 0

Каштанник рододендроновый

Каштан ж 10,0 38,9 51,1 0,91

п 0 40,0 60,0 1,25

Граб ж 76,4 18,2 5,4 3,97

п 0 0 0 0

Бук ж 10,4 50,0 39,6 6,32

п 0 40,0 60,0 1,25

Каштанник мертвопокровный

Каштан ж 99,5 0,3 0,2 17,74

п 85,9 10,7 3,4 0,36

Граб ж 84,4 2,7 12,9 2,94

п 0 0 100 0,04

Бук ж 73,7 18,6 7,7 2,62

п 100 0 0 0,02

Каштанник ежевичный

Каштан ж 58,1 15,7 26,2 0,99

п 58,4 13,1 28,5 0,14

Граб ж 30,9 30,3 38,8 3,04

п 35,7 27,0 37,3 0,24

Бук ж 28,7 24,0 47,3 1,81

п 24,4 65,8 9,8 0,12

Примечание: Ж - жизнеспособный подрост без повреждений, П - поврежденный подрост.

15000 14000

13000 4

12000 i

11000 i

S" 10000 |

2 9000 j

I 8000 -i

1 7000 \ i 6000 ] 5 5000 T 4000 3000 2000

1000 Ц

0 : Я

0-5% 0-5% 5-10% 10-15% 15-20% 21-25% 21-25% 21-25% 30% 30% 40% 50-60% ПП13 ПП17 ПП8 ПРИ ПП18 ПП10 ПП12 ПП16 ПП9 ПП15 ПП7 ПП6 Крутизна склона

Рисунок 2 - Зависимость численности подроста каштана от крутизны склона

Отмечены единичные случаи (ВПП 6), когда из-за большой крутизны склона и преобладания в живом напочвенном покрове (ЖНП) ежевики возобновление практически отсутствует. Естественное возобновление практически отсутствует также в местах с повышенной рекреационной нагрузкой и усиленным выпасом скота.

В составе ЖНП наибольшую встречаемость имеет Rubus sp. (75% всех обследованных участков, проективное покрытие до 26% на трети ПП). Проективное покрытие злаков до 25% отмечено на четверти ПП, на остальных ПП оно не превышает 3%. Trachystemon orientalis (L.) G. Don., так же, как и злаки, встречается на четверти ПП, но его проективное покрытие не превышает 6%. Высокой встречаемостью отличается Hederá colchica Kolak., присутствующий на половине обследуемых участков, но проективное покрытие и этого вида не превышает 5%, за исключением ВПП б (26%). С уменьшением проективного покрытия ЖНП, и, в частности, ежевики, количество подроста увеличивается.

Установлено, что интенсивность разложения подстилки увеличивается с уменьшением крутизны склона. Наиболее быстрое разложение подстилки происходит на равнинных участках, что скорее связано с водно-воздушным режимом, т.к. на горных склонах часто смывается верхний слой почвы. Выявлено, что естественное возобновление в каштановых насаждениях не связано с процессами разложения подстилки.

ГЛАВА 4. Оценка лесопатологического состояния каштановых насаждений

В каштановых насаждениях за весь период исследований автором обнаружен 91 вид насекомых. Они принадлежат к 33 семействам 5 отрядов (Dictyoptera, Coleóptera, Heteroptera, Homoptera и Lepidoptera). Наибольшее число видов принадлежит к семействам Carabidae (11 видов), Curculionidae (9 видов), Geometridae (10 видов) и Noctuidae (12 видов). По пищевой специализации представленные насекомые относятся к различным экологическим или трофическим группам.

Обнаруженные виды отряда чешуекрылых (Lepidoptera), трофически связанные с каштаном, являются преимущественно полифагами: Tischeria dodonaea Stainton (сем. Tischeriidae); Gymnoscelis rufifasciata Haworth, Operophtera brumata L., Hemithea aestivaria Hübner (сем. Geometridae); Labdia semicoccinea Stainton (сем. Cosmopterigidae); Hyphantria cunea Drury (сем. Arctiidae); Lymantria dispar L. (сем. Lymantriidae); Herminia grisealis Denis & Schiffermüller, Herminia tarsicrinalis Knoch, Paracolax tristalis F., Rivula sericealis Scopoli, Catocala sponsa L., Acronicta psi L., Moma alpium Osbeck (сем. Noctuidae). В сумме доля повреждений указанными выше видами не превышает 10% площади листьев, что не наносит значимого вреда. Такие виды, как L. dispar и Н. cunea, встречаются только в насаждениях каштана, расположенных в низменной зоне АбНИЛОС. Они повреждают листья, потребляя до 15% площади их поверхности. Из отряда Coleóptera встреченные виды филлофагов семейства Curculionidae {Phyllobius deyrollei Tourh., Polydrusus pterygomalis Boh.) являются полифагами, которые питаются листьями и наносят также незначительные повреждения (до 10%).

Цикадка Ricania japónica Melichar (Ricaniidae, Homoptera) - полифаг, один из массовых вредителей растений на Черноморском побережье Кавказа. В период исследований отмечена его высокая численность в культурах каштана на территории АбНИЛОС, что может способствовать распространению грибных заболеваний, т.к. известно, что многие хоботные являются векторами патогенов. Это первое сообщение о трофической связи данного вида с каштаном.

Несколько видов, повреждающих побеги и стволы каштана, были обнаружены среди жесткокрылых (Coleóptera). Большинство из них -полифаги, предпочитающие представителей семейства буковых, в частности каштан. Это усачи Parmena pontocircassica Danilevsky & Miroshnikov, Exocentrus adspersus Mulsant, Leiopus femoratus Fairmaire, повреждающие живые, редко - сухие тонкие веточки, а также Morimus verecundus Faidermann, личинки которого прогрызают ходы под корой. Древесинник Xyleborus dispar F. (сем. Scolytidae) - единственный распространенный на Кавказе представитель рода, развитие которого происходит в древесипе. В начале 1950-х гг. на территории Грузии

(Абхазии) была зафиксирована вспышка массового размножения этого вида. Xyleborus dispar в этот период считали одной из причин суховершинности каштана. В настоящее время нет данных, подтверждающих это предположение.

Наиболее вредоносными для каштана среди отмеченных представителей энтомофауны на данный момент являются долгоносики Curculio (Curculio) elephas Gyllenhal (сем. Curculionidae), поражающие плоды каштана (до 25%), что отрицательно сказывается на его семенном возобновлении. Плоды каштана повреждает также плодожорка Cydia triangulella Goeze (сем; Tortricidae), которая по вредоносности сравнима с долгоносиком.

Среди обнаруженных видов к полезной энтомофауне следует отнести следующие виды детритофагов, участвующих в почвообразовательных процессах: Geotrupes inermis Men. (Geotrupidae), Copris lunaris L. (сем. Scarabaeidae), Nicrophorus vespillo L. (сем. Silphidae), микофагов -Mycetochara sp. (сем. Alleculidae), Denisia similella Hübner (сем. Oecophoridae) и Morophaga choragella Denis & Schiffermüller (сем. Tineidae), а также хищных жуков (сем. Carabidae) и клопов (сем. Nabidae).

Из отряда жесткокрылых к интересным находкам автора можно отнести следующие виды: усач альпийский Rosalia alpine L. (Cerambycidae) - редкий вид, занесенный в Красные книги Российской Федерации, Краснодарского края и Республики Адыгея, тем не менее повреждающий каштан; щелкун Stenagostus rosti Schw. (Elateridae) -эндемичный вид. Среди абхазской лесной энтомофауны также следует отметить находки эндемичных для республики видов жуков семейства Carabidae. Все они принадлежат к роду Carabus, подроду Archiplectes Gottwald: Carabus (Archiplectes) apollo phoebus Kum., С. (A.) rousianus Gottw., С. (A.)faunus faunus Kurn., C. (A.)faunusfaunulus Kurn.

Автором обнаружен таежный вид из семейства ширококрылых молей - Denisia similella Hübner, как указывалось выше, являющийся детритофагом. Это новый вид для Закавказья.

На протяжении 3 сезонов проводились наблюдения за появлением карантинного вида Dryocosmus kuriphilus Yasumatsu (Hymenoptera, Cynipidae). Этот опасный для каштана вредитель в настоящее время в каштановых лесах на территории Абхазии не обнаружен.

При изучении каштановых древостоев и лесных культур каштана автором были обнаружены 35 видов грибов, относящихся к трем отделам: Basidiomycota (8 видов), Ascomycota (9 видов) и Deuteromycota (18 видов).

Среди базидиомицстов стволовую гниль древесины вызывают Fistulina hepático (Schaeff.) With., Gymnopus fusipes (Bull.) Gray, Hymenochaete rubiginosa (Dicks.) Lév., Hymenochaete tabacina (Sowerby) Lév., Laetiporus sulphureus (Bull.) Murril., Skeletocutis nivea (Jungh.) Jean Keller. Гниль древесины усыхающих сучьев и отмерших частей ствола

вызывает Trichaptum biforme (Fr.) Ryvarden. Гриб Scleroderma areolatum Ehrenb. участвует в разложении древесины на завершающих стадиях этого процесса, а также является вероятным микоризообразователем с каштаном.

Среди сумчатых грибов паразитами каштана являются Cryphonectria parasitica (Murrill) М. Е. Barr и Melanconis modonia Tul. & С. Tul. Гниль древесины усыхающих сучьев вызывает Daldinia concéntrica (Bolton) Ces. & De Not., Pseudovalsaria foedans (P. Karst.) Spooner является сапротрофом на древесине, тем не менее вид участвует в развитии (углублении) язв на стволе, вызванных С. parasitica. В разложении веточного опада и пней участвует Xylaria longipes Nitschke. Среди сумчатых грибов можно отметить также разнообразие видов порядка гистериальные (Hysteriales), обитающих на коре каштана: Glonium stellatum Muhl., Hysterium angustatum Alb. & Schwein., Hysterium pulicare Pers. и Oedohysterium sinense (Teng) E.W.A. Boehm & C.L. Schoch.

Несовершенные грибы представлены главным образом сапротрофами. Помимо того, два вида являются паразитами - Diplodia castaneae Sacc. (вызывает усыхание побегов и тонких ветвей) и Septoria castaneicola Desm. (вызывает пятнистость листьев). При обследовании автором были встречены два интересных гифомицета: Teratosperma uniappendiculatum Matsush. - вид, впервые отмеченный в период исследований на территории Абхазии и сопредельных стран; Phaeoidiomyces sp. - новый для науки вид, описанный как Phaeoidiomyces abkhasicus Shabunin (рис. 2). Первый из них, возможно, паразитирует на С. parasitica, поскольку во всех случаях был расположен на плодовом теле паразита.

Наиболее опасными грибными паразитами каштана являются: С. parasitica, М. modonia. Первый из перечисленных видов - самый агрессивный. Этот гриб открывает «ворота инфекции» другим видам патогенов, в частности - представителям базидиальных грибов (F. hepatica, L. sulphureus, S. nivea), а также создает обширные области отмерших тканей, пригодных для развития колоний сапротрофных грибов. Таким образом, крифонектриевый некроз является ведущим биотическим фактором ухудшения состояния каштанников. Доля пораженной некрозом коры деревьев каштана велика и варьируется в зависимости от типа леса и особенностей фитоценозов на ВПП от 4 до 90 %. М. modonia был отмечен в единичных случаях, что связано скорее с возрастом обследуемых каштанов.

Надо отметить, что важным фактором, нарушающим целостность коры деревьев каштана, являются пожары. Через повреждения основания ствола, вызванные ожогом, проникает F. hepatica (ее распространенность составляет 5,0-0,15% ВПП 2, 8, 9, 10, 15, 18) и L. sulphureus (ВПП 7, 15)-до 6%, к другим базидиомицетам, вызывающим гниль ствола, относятся G.fusipes, S. nivea, реже встречающиеся в каштановых лесах.

Рисунок 3 - РИаео1сИотусех аЬккая1сш БЬаЬипт

а - конидии и фрагменты конидиеносца, б — конидиеносцы с конидиями (масштаб 20 мкм)

Можно с уверенностью утверждать, что дендропатогенные грибы в большей степени, чем насекомые, влияют на состояние каштановых насаждений.

В динамике состояния каштана прослеживаются две тенденции. Ухудшение жизненного состояния деревьев отмечено в 2011 г. по сравнению с 2010 г. Проведенная оценка жизненного состояния деревьев каштана на ПП показала, что полностью здоровые насаждения каштана в районе исследования отсутствуют (табл. 3). Все они относятся к категории ослабленных и сильно ослабленных.

Необходимо также отметить, что прослеживается тенденция к улучшению жизненного состояния каштанников в 2012 г. по сравнению с

2011 г. Установлена связь жизненного состояния с погодными условиями. В 2011 г., когда выпало больше осадков и влажность воздуха была выше средних значений, состояние насаждений ухудшилось. В 2012 г. осадки и влажность воздуха были минимальны за период исследований (2010—

2012 гг.), и состояние насаждений улучшилось.

, Таблица 3

Изменение жизненного состояния каштановых насаждений на постоянных

Номер ППП Средний балл состояния

2010 г. 2011г. 2012 г.

1 2,2 2,3 1,9

2 1,7 2,2 1,9

3 2,6 2,8 1,8

4 2,5 2,6 2,0

5 2,5 2,6 2,2

20 2,3 2,5 2,4

21 _ 2>7 2,8 2,8

примечание: Ьез учета (категории состояния 5 и 6)

сухостоя текущего года и прошлых лет

Следует отметить, что отдельные деревья могут иметь тенденцию к ухудшению или улучшению состояния, что зависит от наличия и степени развития болезни коры. Например, ревизия ВПП 16 и 17 и дополнительное обследование насаждений на территории РРНП показало улучшение состояния капгганников и наличие здоровых насаждений (табл. 4).

Таблица 4

Лесопатологическое состояние каштановых насаждений в РРНП, балл. Объект

ВПП 17

ВПП 16

2011 г.

3,0

2,4

Рицинское лесничество, 26 км

Непровешенный маршрутный ход

2012 г.

2,4

1,3

Рицинское лесничество, оз. Рица

Черкесско-Полянское лесничество

1.3

1,4

2,2

В результате наблюдений за развитием патогенных процессов на каштане с учетом классификации ран крифонектриевого некроза, предложенных итальянскими учеными (Turchetti, 2008), автором разработаны критерии для оценки жизнеспособности деревьев каштана.

1. Без признаков ослабления. Деревья с отсутствием поражения крифонектриевым некрозом и усыхания кроны.

2. Ослабленные. Деревья с немногочисленными неопоясывающими поражениями, без усыхания кроны. При наличии усыхания кроны прирост текущего года аналогичен приросту здоровых деревьев, что приводит к компенсации вегетативной массы. Мицелий С. parasitica присутствует в неглубоких, поверхностных слоях коры. Пониженное спорообразование гриба.

3. Сильно ослабленные. Деревья с прогрессирующим развитием крифонектриевого некроза, появлением новых поражений. Некроз переходит в опоясывающий, усыхание вершины выше зоны поражения. Наличие обильных водяных побегов на стволе ниже зоны поражения. Веера мицелия отмечаются на внутренней стороне коры, обильное спорообразование С. parasitica.

4. Усыхающие. Деревья с усыханием в кроне более 2/3 ветвей, многочисленные поражения крифонектриевым некрозом, включая опоясывающие. Веера мицелия на внутренней стороне коры. Обильное спорообразование С. parasitica.

5. Сухостой текущего года. Может отмечаться обильное спорообразование гриба.

6. Сухостой прошлых лет. В редких случаях может отмечаться спороношение гриба.

Выводы

1. Установлено, что каштанники, как правило, являются смешанными по составу, одноярусными, высокополнотными насаждениями II-III классов бонитета. В настоящее время наиболее часто встречается ежевичный тип леса.

2. Под пологом каштанников в составе подроста преобладают каштан, граб и бук. Количество подроста каштана колеблется в значительных пределах (от 0,05 до 28,0 тыс. экз./га). Наибольшее количество подроста каштана наблюдается в мертвопокровных каштанниках, расположенных, как правило, на северных склонах не ниже 700 м н.у.м.; наименьшее - на высотах до отметок 600 м н.у.м. в ежевичном типе леса на крутых склонах (> 25%).

3. Возобновление каштана не может обеспечить сохранность каштановых лесов, в ряде случаев наблюдается смена породного состава древостоев на граб и бук.

4. Энтомофауна каштана образована, в основном представителями жесткокрылых и чешуекрылых. Отмечено 25 видов, трофически связанных с каштаном. Повреждения, наносимые филлофагами, незначительны (10-15% от общего количества листьев). Стволовые вредители встречаются единично. Поражение плодов каштана до 25% вызывается долгоносиками Curculio (Curculio) elephas Gyllenhal (Curculionidae) и плодожоркой (Суdía triangúlenla Goeze),

5. Карантинный вид — каштановая орехотворка (Dryocosmus kuriphilus Yasumatsu) - не обнаружен. Впервые отмечен в Западном Закавказье вид ширококрылой моли Denisia similella Hiibner. Впервые каштан включен в список кормовых пород Ricania japónica Melichar.

6. Наиболее опасным паразитом каштана среди микобиоты является Cryphonectria parasitica (Murrill) М. Е. Вагт. Он открывает

«ворота инфекции» другим видам патогенов (F. hepatica, L. sulphurous, S.nivea), а также создает обширные области отмерших тканей, пригодные для развития колоний сапротрофных грибов. Доля пораженных некрозом коры деревьев каштана варьируется в зависимости от типа леса и особенностей фитоценозов от 4 до 89,9 %.

7. Впервые отмечен на территории Западного Закавказья гифомицет Teratosperma uniappendiculatum Matsush. Открыт новый для науки вид Phaeoidiomyces abkhasicus Shabunin.

8. По результатам исследования состояния каштановых насаждений выявлены две различные тенденции. Основная из них -ухудшение фитосанитарного состояния каштанников, отсутствие здоровых древостоев, преобладание ослабленных и сильно ослабленных деревьев, включая усыхающие. В меньшей мере прослеживается тенденция к улучшению жизненного состояния деревьев каштана. Эти тенденции можно связать с распространением и регрессом крифонектриевого некроза в каштановых лесах в связи с погодными условиями.

9. Различий в поражении деревьев каштана С. parasitica в культурах и естественных древостоях не отмечено.

10. Восстановление каштанников после поражения крифонектриевым некрозом активнее протекает при малом количестве осадков и низкой влажности воздуха.

Для сохранения и восстановления каштановых лесов Западного Закавказья рекомендуется: создавать культуры каштана, а в естественных древостоях с высокой численностью подроста каштана - проводить рубки ухода; регламентировать побочное пользование в каштановых насаждениях (прогон крупного рогатого скота на альпийские луга, пастьба домашнего скота и сбор плодов); возродить селекционную работу по отбору форм каштана устойчивых к С. parasitica. Кроме того необходимо сохранять редкие и эндемичные виды беспозвоночных.

Список работ, опубликованных автором по теме диссертации:

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Лукмазова Е.А. Лесопатологическое состояние естественных и искусственных насаждений каштана посевного в Республике Абхазия // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии - СПб: СПбГЛТА, 2011 - Вып. 196 - С. 229-237

2. Шабунин Д.А., Лукмазова Е.А. Новые и интересные гифомицеты из Абхазии // Микология и фитопатология - М., 2012 - Т. 46, Вып. 3 - С 207209

3. Лукмазова Е.А., Шабуиин Д. А. Энтомологические и фитопатологические исследования каштановых лесов Республики Абхазия // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии — СПб: СПбГЛТУ, 2012 - Вып. 198 - С. 55-63

Публикации в периодических изданиях и материалах конференций:

1. Лукмазова Е.А., Лейба В.Д. Проблемы интродукции видов рода Каштан (Castanea) на базе Абхазской научно-исследовательской лесной опытной станции // Современные проблемы и перспективы рационального лесопользования в условиях рынка. Сборник материалов Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов -СПб: СПбГЛТУ, 2009 - С. 91-93

2. Лукмазова Е.А., Лейба В.Д. Болезни и пороки древесины рода каштан в Абхазии // Современные проблемы и перспективы рационального лесопользования в условиях рынка. Сборник материалов Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов -СПб: СПбГЛТУ, 2010-С. 103-108

3. Лукмазова Е.А. История фитопатологических исследований рода каштан // Леса России в XXI веке. Материалы 3-й Международной научно-практической интернет-конференции - СПб: СПбГЛТУ, 2010 - С.130-134

4. Лукмазова Е.А. Каштан посевной - представитель реликтовой флоры Черноморского побережья Кавказа // Леса России в XXI веке. Материалы 6-ой Международной научно-практической интернет-конференции — СПб: СПбГЛТУ, 2011 - С. 117-120

5. Лукмазова Е.А., Квициния Т.А. Уникальность и трагедия каштановых лесов Республики Абхазия // Леса России в XXI веке. Материалы 8-ой Международной научно-практической интернет-конференции - СПб: СПбГЛТУ, 2011 - С. 73-77

6. Грязъкин A.B., Лукмазова Е.А., Сичгшава Г.М. Состояние каштанников Абхазии и их будущее // Проблемы охраны флоры и растительности на Кавказе. Материалы юбилейной Международной научной конференции, посвященной 170-летию Сухумского ботанического сада, 115-летию Сухумского субтропического дендропарка, 80-летию профессора Г.Г. Айба и 105-летию профессора A.A. Колаковского -Сухум, 2011 - С. 134-136

7. Грязъкин A.B., Лукмазова Е.А., Тимофеева Ю.А., Базаев А.Б., Хетагуров Х.М. Структура нижних ярусов растительности под пологом каштанников // Проблемы охраны флоры и растительности на Кавказе. Материалы юбилейной Международной научной конференции, посвященной 170-летию Сухумского ботанического сада, 115-летию Сухумского субтропического дендропарка, 80-летию профессора Г.Г. Айба и 105-летию профессора A.A. Колаковского - Сухум, 2011 — С. 136-141

8. Лукмазова Е.А. О некоторых редких видах жесткокрылых (Coleóptera) лесов Республики Абхазии и о вопросе охраны природы республики // Проблемы охраны флоры и растительности на Кавказе. Материалы юбилейной Международной научной конференции, посвященной 170-летию Сухумского ботанического сада, 115-летию Сухумского субтропического дендропарка, 80-летию профессора Г.Г. Айба и 105-летию профессора A.A. Колаковского - Сухум, 2011 - С. 278-282

9. Лукмазова Е.А. Ведение хозяйства в каштановых насаждениях Франции И Современные проблемы и перспективы рационального лесопользования в условиях рынка. Сборник материалов Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов -СПб: СПбГЛТУ, 2011 - С. 79-82

10. Лейба В.Д. Лукмазова Е.А. Возрождение лесокультурных работ и селекции каштана посевного // Горные экосистемы и их компоненты. Материалы 1УМеждународной конференции, посвященной 80-летию основателя ИЭГТ КБНЦ РАН чл.-корр.РАН А.К. Темботова и 80-летию АГУ - Нальчик, 2012 - С. 210

11. Лукмазова Е.А. Проблемы естественного возобновления каштановых лесов в Республике Абхазия // Горные экосистемы и их компоненты. Материалы IV Международной конференции, посвященной 80-летию основателя ИЭГТ КБНЦ РАН чл.-корр.РАН А.К. Темботова и 80-летию АГУ - Нальчик, 2012 - С. 213

12. Лукмазова Е.А., Шабунин Д.А. Разнообразие типов вегетативной совместимости в субпопуляциях Cryphonectria parasitica (Murrill) М.Е. Barr в Республике Абхазия // Горные экосистемы и их компоненты. Материалы ^Международной конференции, посвященной 80-летию основателя ИЭГТ КБНЦ РАН чл.-корр.РАН А.К. Темботова и 80-летаю АГУ-Нальчик, 2012-С. 214

13. Лукмазова Е.А Изучение Cryphonectria parasitica (Murrill) М. Е. Barr в условиях Западного Закавказья // Проблемы лесной фитопатологии и микологии. Материалы VIII Международной конференции - Ульяновск 2012-С. 62-66

Отзывы на автореферат в ДВУХ ЭКЗЕМПЛЯРАХ С ЗАВЕРЕННЫМИ ПОДПИСЯМИ просим направлять по адресу: 194021, г. Санкт-Петербург, Институтский пер., д. 5., ученому секретарю.

ЛУКМАЗОВА ЕКАТЕРИНА АЛЕКСЕЕВНА АВТОРЕФЕРАТ

Подписано в печать с оригинал-макета 19.04.13. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать трафаретная. Уч.-изд. л. 1,0. Печ. л. 1,25. Тираж 100 экз. Заказ № 114. С 5 а

Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет Издательско-полиграфический отдел СПбГЛТУ 194021, Санкт-Петербург, Институтский пер., 5.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Лукмазова, Екатерина Алексеевна, Санкт-Петербург

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова»

ЛЕСОПАТОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ КАШТАНОВЫХ ЛЕСОВ ЗАПАДНОГО ЗАКАВКАЗЬЯ

06.03.02 — Лесоведение, лесоводство, лесоустройство и лесная таксация

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

04201360332

На правах рукописи

Лукмазова Екатерина Алексеевна

Научный руководитель

д.б.н., профессор

Андрей Витимович Селиховкин

Санкт-Петербург - 2013

ВВЕДЕНИЕ.........................................................................................................4

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА............................................................8

1.1. Общая характеристика каштановых лесов.......................................8

1.1.1. Систематическое положение Castanea sativa Mill...........................8

1.1.2. Эколого-географическая характеристика.........................................8

1.1.2.1. Ареал распространения каштана посевного..................................8

1.1.2.2. Физико-географическая характеристика района исследований 11

1.1.3. Биолого-морфологическая характеристика....................................15

1.2. Лесоводственная характеристика каштановых лесов..................19

1.2.1. Структура и состав каштановых лесов..............................................19

1.2.2. Естественное лесовозобновление в каштановых лесах...................20

1.3. Восстановление каштановых лесов...................................................22

1.3.1. Хозяйственное значение каштановых лесов..................................22

1.3.2. Зарубежный опыт лесокультурного производства на примере Франции..........................................................................................................24

1.3.3. Ведение лесного хозяйства, селекция и опыт создания культур каштана на Черноморском побережье.........................................................26

1.4. Лесопатологическое состояние каштановых лесов........................36

1.4.1. Болезни и вредители каштана посевного........................................36

1.4.2. Cryphonectriaparasitica Murr. - основная причина усыхания каштановых насаждений...............................................................................43

1.4.3. Фитосанитарное состояние лесов Черноморского побережья.....50

ГЛАВА 2. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ..........................................................................................54

2.1. Программа исследования.......................................................................54

2.2. Объекты исследования...........................................................................54

2.3. Методика исследования..........................................................................56

2.3.1. Методика лесоводственных исследований.......................................56

2.3.2. Методика определения лесопатологического состояния насаждений.....................................................................................................58

2.3.3. Методика энтомологических исследований.....................................60

2.3.4. Методика фитопатологических исследований............. ....................63

2.3.4.1 Выявление фитопатогенных поражений каштана посевного.... 63

2.3.4.2 Методика изучения фитопатогенного гриба Cryphonectria parasitica Murr..............................................................................................64

ГЛАВА 3. ЛЕСОВОДСТВЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КАШТАНОВЫХ ЛЕСОВ..............................................................................66

3.1. Характеристика каштановых древостоев........................................66

3.2. Характеристика подлеска и живого напочвенного покрова........68

3.3. Особенности естественного лесовозобновления в каштановых лесах...................................................................................................................71

3.4. Факторы, влияющие на естественное возобновление каштана.. 75

3.5. Выводы по третьей главе.....................................................................84

ГЛАВА 4. ОЦЕНКА ЛЕСОПАТОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КАШТАНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ..............................................................85

4.1. Энтомологические исследования..........................................................86

4.1.1. Видовой состав энтомофауны............................................................86

4.1.2. Анализ влияния энтомофауны на состояние каштана.....................90

4.2. Фитопатологические исследования...................................................96

4.2.1. Микобиота усыхающих каштанов.....................................................96

4.2.2. Анализ фитопатологических поражений..........................................99

4.2.3 Результаты наблюдения за развитием крифонектриевого некроза 104 4.2.4. Выделение и результаты изучения чистых культур С. parasitica 109

4.3. Исследование повреждений плодов каштана................................113

4.4. Фитосанитарное состояние каштановых насаждений...................114

4.4.1. Анализ фитосанитарного состояния каштановых насаждений.. 114

4.4.2. Разработка критериев оценки фитосанитарного состояния для каштана..........................................................................................................124

4.5. Выводы по четвертой главе..............................................................128

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ...............................................................130

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ.....................................................................133

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ...........................................................................134

ПРИЛОЖЕНИЯ............................................................................................149

Введение

В последние десятилетия в каштановых лесах Черноморского побережья значительно ухудшилась санитарная обстановка. В настоящее время в Западном Закавказье наблюдается усыхание как отдельных деревьев, так и естественных каштановых насаждений площадью 1.. .3 га и более. Ведущую роль в ослаблении и гибели каштанов играют дендропатогенные грибы. Из них наибольший вред наносит Cryphonecíria parasitica (Murrill) М. Е. Barr. Состояние популяции каштана на Черноморском побережье и эпифитотия этого паразита требуют изучения в связи с полным отсутствием подобных исследований на территории Западного Закавказья, исключая единичные работы на территории Северного и Северо-Западного Кавказа за последние 20 лет.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:

• определить степень изученности состояния каштановых лесов на Кавказе, включая Западное Закавказье;

• выявить состав и строение насаждений каштана посевного естественного и искусственного происхождения;

• дать комплексную оценку хода естественного возобновления каштана посевного;

• выявить состав энтомофауны и оценить роль отдельных видов в ухудшении состояния каштановых лесов;

• выявить состав микобиоты и оценить роль патогенных видов в ухудшении состояния каштановых лесов;

• дать фитосанитарную оценку состояния каштановых лесов;

Научная новизна. Выявлены особенности состава и строения фитоценозов в каштановых лесах Западного Закавказья естественного и искусственного происхождения. Дана лесопатологическая оценка состояния каштановых лесов в условиях развивающейся эпифитотии С. parasitica. Впервые за последние 20 лет изучено естественное лесовозобновление в каштановых насаждениях. Разработана шкала оценки жизненного состояния деревьев каштана с учетом особенностей поражения крифонектриевым некрозом. На территории Республики Абхазия автором отмечен вид ширококрылой моли Denisia similella Hübner, являющийся новым для всего Черноморского побережья; С. sativa включен в список кормовых пород цикадки Ricania japónica Melichar. Впервые автором

отмечен на территории Западного Закавказья гифомицет ТегаШрегта итаррепсИсиШит Т^ШвшЬ.; обнаружен новый для науки вид гриба из рода РНаео1йютусе8\ он определен и описан к.б.н. Шабуниным Д.А. как РкаеогсИотусея аЬккаямш 8ЬаЬишп.

конференции «Леса России в XXI веке» (2010-2011 гг., СПбГЛТУ), научно-технической конференции Санкт-Петербургского

По материалам диссертации опубликовано 16 работ, из которых 3 - в периодических изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Подготовлены ежегодные отчеты по результатам исследований за 2010-2012 гг. для ГУ АбНИЛОС.

ГЛАВА 1. Состояние вопроса

1.1. Общая характеристика каштановых лесов

1.1.1. Систематическое положение Castanea sativa Mill.

Каштан посевной (европейский, съедобный, благородный) - Castanea sativa Mill, входит в род Castanea подсемейства Castanoideae секции Eucastanon семейства Fagaceae [27, 37, 48, 143]. Род Каштан является северной ветвью секции кастанопсис рода кастанопсис и весьма близок к последнему роду; некоторые авторы и в настоящее время объединяют оба эти рода в один [37, 143]. В Западной Европе существует до 500 сортов каштанов, многие из которых были завезены туда еще 2000 лет назад из Малой Азии [37, 173].

Ю.Н. Воронов в начале 1920-х годов указывал, что тождественность нашего (Кавказ и М. Азия) и европейского каштана не может считаться твердо установленной. Р. Э. Регель также пытался кавказский вид выделить в особую разновидность var. Caucasica R. Reg. Он считал его промежуточной формой между европейской С. sativa и японской С. crenata [38].

Синонимы: Castanea pliosativa Kol. [59], С. vulgaris Lam, C.veska gaertn, C.castanea Karsten. [37]., Fagus castanea L., Axe (абх), Тцабли (груз, имер), Тчубури (мингр), Куичь (сванет) [14, 45], Шабалыт (аз.), Шаганак (ар.) [37] - К. посевной, К. сладкий, К. съедобный, К. настоящий, К. благородный [53].

1.1.2. Эколого-географическая характеристика

1.1.2.1. Ареал распространения каштана посевного

Каштан посевной - лесообразующая порода полосы влажных северных субтропиков Средиземноморья и Кавказа [143]. Ареал каштана посевного простирается от Атлантического побережья Европы до Каспийского моря. На северном побережье Африки каштан посевной встречается лишь в северной части Туниса и Алжира. В Европе северная граница распространения каштана проходит по

югу Англии. Он произрастает на Балканах, а также в Италии, Испании, Франции, Австрии, Венгрии и ряде других европейских стран. В Малой Азии каштан в основном приурочен к районам, прилегающим к Мраморному, Эгейскому и Черному морям [53, 104, 140]. Однако, следует отметить, что определение границ естественного ареала каштана посевного затруднительно, так как практически невозможно точно разграничить области его естественного и интродукционного распространения. В ряде западноевропейских стран нет естественных каштановых древостоев, а только лесные культуры [104, 120, 173, 191].

Каштановые леса в основном распространены в Закавказье [30]. Каштан посевной в основном занимает нижний пояс южных склонов Главного Кавказского хребта (в интервале высот 200-1100 м н.у.м.). Отдельные насаждения и единичные деревья встречаются и за пределами указанной зоны. Северная граница распространения каштана на Черноморском побережье пролегает по р. Небуг. Каштановые леса располагаются по отрогам Главного хребта вплоть до Сурамского хребта и переходят через него в восточную Грузию до р. Лиахви. Восточнее р. Лиахви каштан вновь появляется между реками Алазани и Геокчай. В западной части Грузии каштан встречается по р. Риони и ее притокам, а также на северных склонах Аджаро-Имеретинского хребта (Аджария). Единичные деревья и куртины каштана отмечены в восточных районах Азербайджана, Нагорном Карабахе [30— 32, 37, 39,48, 53, 62, 73, 120, 121].

В конце 1960-х годов на территории СССР насчитывалось 72 тыс. га каштановых лесов. Основная их часть расположена в Западном Закавказье [135]. В настоящее время на российской части Северного Кавказа, включая Черноморское побережье, площадь каштанников составляет до 47,5 тыс.га [104]. По данным A.A. Гроссгейма от 1952 года общая площадь каштановых насаждений Закавказья определяется в 98 тыс. га, из которых 23 тыс. га приходится на Абхазию. Я.Л. Абашидзе в этом же году считает общую площадь каштановых лесов Кавказа равной примерно 50 тыс. га [38]. В Республике Абхазия, по данным лесоустройства 1980-х гг., каштановые леса занимают 47 тыс. га (Таксационные описания лесничеств и лесхозов Абхазской АССР, 1980-

1986 гг.). Указать точную площадь каштановых лесов в настоящее время на территории республики затруднительно, вследствие устаревших лесоустроительных материалов, а в некоторых случаях их утраты.

Именно в Колхидской провинции, в состав которой входит Республика Абхазия, сохраняются естественные каштановые леса [1, 46, 47, 53, 73, 74]. Это связано с тем, что С. sativa, как и другие представители рода Каштан, является реликтом [155, 165, 172, 186, 187, 210], в частности на территории Абхазии относится к сарматским флорам третичного периода [59, 63, 65, 66]. Северная граница ареала каштана посевного считается северной границей ботанико-географической провинции Колхиды [64].

По данным Заклинского Н.С., из всех лесов Черноморского побережья леса Абхазии представляют самый мощный массив, площадью 568,6 тыс. га. Он дает распределение древесной растительности по четырем зонам, без резко выраженных границ. Каштан встречается в двух из них: зона смешанных лиственных лесов, занимающая район от берега моря до 760 м высоты (или полоса нижних колхидских лесов) и зона буково-каштановых лесов приблизительно от 760 до 1200 м (отличительной чертой пояса является распространение темно-серых подзолисто-глинистых и перегнойно-карбонатных почв) [45]. По результатам научно-исследовательских работ АбНИЛОС начала 1960-х годов площадь каштановых древостоев Абхазской АССР составляла 17,9 тыс. га [49].

Каштановое дерево признается распространенной породой в Абхазии, произростая в нижней (от уровня моря и до высоты 650-700 м н.у.м.) и средней (от 650-770 м н.у.м. до 1200 м н.у.м.) растительных зонах, изредка доходя до высоты 1200 м на южных склонах. Каштанники встречаются обособленными крупными массивами, строго приуроченными к определенным климатическим и почвенно-грунтовым условиям. Наиболее крупные из них: Дальский (8,2 тыс. га), Эшерский (3,6 тыс. га), Джампал-Амткельский (4,4 тыс. га), Азнарухский (3,1 тыс. га), которые находятся в области распространения средне и нижнеюрских песчаников и сланцев. На территории Абхазии наиболее крупные массивы

отмечены в долине Гумисты и Кодора [27, 133]. Растет каштан обычно в смеси с лиственными породами: бук, граб, ольха и редко чистыми насаждениями. На равнинных плодородных гумусных почвах он вырастает дере

Информация о работе

Лукмазова, Екатерина Алексеевна
кандидата биологических наук
Санкт-Петербург, 2013
ВАК 06.03.02

Диссертация

Лесопатологическое состояние каштановых лесов Западного Закавказья - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы